Формирование творческой инженерной активности у студента при изучении современных процессов физико-технической обработки на примере гидрорезания

Проблема подготовки созидательно активных и профессионально компетентных кадров в настоящее время является актуальной. Творческая инженерная активность специалиста, с одной стороны, является компонентом общей образованности, а с другой стороны – это компонент профессиональной готовности выпускника высшего учебного заведения.

Средства развития творческой инженерной активности, которыми решаются физико-технические задачи, являясь факультативными, по сути своей могут быть индивидуальными, коллективными, групповыми. Первые реализуются через курсовое и дипломное проектирование, а вторые и третьи – через классно-групповые занятия, самостоятельные занятия под руководством преподавателя, временные творческие студенческие коллективы и другие формы организации учебной деятельности студентов.

Изучение студентами современного высокоэффективного процесса гидрорезания, при котором в качестве режущего инструмента служит сверхзвуковая (400 - 1000 м/с) струя жидкости различного состава (струя воды, струя раствора полимера в воде, абразивно-водная струя, струя абразивной суспензии и т.д.), включает актуальные вопросы создания и использования нетрадиционного режущего инструмента, которые рассматривают широкий спектр функциональных, технологических, экологических, и эстетических требований.

В процессе изучения студенты познают основы современной технологии, методы разработки технических средств создания сверхзвуковых струй жидкости, принципиальной компоновки гидроустановок, их узлового решения. Как показывает опыт изучения этого курса, интерес студентов к выполняемой работе значительно возрастает, когда рассматриваются новые перспективные направления развития процесса. Еще одним эффективным путем активизации работы студентов является привязка выполняемых заданий к теме курсового и дипломного проектирования.

Поскольку процесс гидрорезания появился не так давно, он постоянно пополняется новыми идеями и техническими решениями, как отечественными, так и зарубежными специалистами. Изучение высокоэффективного процесса обработки предполагает наличие интереса у студентов, уже ввиду его малораспространенности. Привлеченный и втянутый в процесс изучения, студент может быть активен, и в этом ему помогут помочь соответстствующая методическая и учебная литература. Опыт показывает, что студентами наиболее легко самостоятельно осваиваются методы и приемы активизации поиска решений творческих задач, если рядом опытный педагог-изобретатель. Такие методы и приемы общеизвестны и доступны: синектика, "мозговой штурм", морфологический анализ, метод контрольных вопросов, стратегия семикратного поиска, метод гирлянд и ассоциаций, метод "матриц открытия", метод ступенчатого подхода и др. Ознакомление студентов с одним-двумя из таких методов является действенным мотивационным фактором.

Например, примерный перечень лабораторных работ, связанный с процессом, которые могут быть даны для самостоятельного обучения и исследования, а также связанных с обучением идей, которые могут возникнуть у творчески активных обучаемых в ходе этого изучения:

· изучение комплекта оборудования для водоструйной очистки поверхностей;

· изучение комплекта оборудования для реализации технологии водоструйного резания;

· изучение способов формирования гидроабразивных струй;

· изучение состава комплекта оборудования для гидроабразивного резания.

При активизации самостоятельной работы студентов необходимо создать условия, при которых студенты стремятся получать знания и творчески их усваивают. Самостоятельная работа студентов требует системного подхода. Она должна быть построена на единой методологической основе, а именно, должны быть четко определены:

· содержание и цели выполняемой работы;

· план самостоятельной работы;

· формы контроля и критерии оценки ее эффективности;

· организационно-методическое обеспечение.

При выполнении заданий студент должен научиться эффективно работать с лекционным материалом, быстро и квалифицированно выбирать нужные схемы и методы решения, творчески обосновывать наиболее конструктивные пути решений. В течение семестра преподавателям необходимо регулярно контролировать выполнение студентами индивидуальных заданий, обеспечивать выполнение контрольных заданий. Четкая организация и методическое обеспечение аудиторных практических занятий и самостоятельной работы студентов способствуют более глубокому и творческому изучению курса.

Компьютерные приложения к учебнику (по процессу гидрорезания) пока не нашли должного распространения в образовательном процессе. В чем причина этого и есть ли необходимость такого элемента технологии обучения в вузе? Для ответа на эти вопросы необходимо связать новую технологию преподавания физико-технических дисциплин и цель изучения курсов.

Целью изучения курсов физико-технических дисциплин является также развитие социальной культуры, т. е. стереотипов рыночного поведения в современном компьютеризированном окружении. Рыночное поведение отличается от централизованного в следующем: независимое мышление, высокая инновационность, стремление проявить себя, понимание необходимости разнообразия как условия прогресса. Для того чтобы эти черты развились в процессе обучения, методика преподавания также должна изменяться.

Информационная технология в образовании базируется на: учебниках (часто их очень мало), конспектах лекций, материалах, используемых на практических занятиях, подготавливаемых преподавателем для себя, по своему уровню (изданных практикумов, сборников задач очень мало), дополнительном материале, который студенты могут получить, в зависимости от их желания, возможностей библиотек, ограничениях по времени и затратам.

Такая традиционная информационная технология слабо воздействует на развитие познавательной культуры. Для большинства студентов лекции под диктовку – основа изучения курса. В отдельных случаях к информационной технологии подключаются работы, выполняемые на ПЭВМ, – компьютерные игры, автоматизация вычислений, тестирование и прочее. Однако эти элементы современной компьютерной технологии не приведены в систему, не связаны с конкретным учебником, часто не могут быть использованы без преподавателя, т.е. воспитывают все же централизованное поведение.

Учебник, имеющий компьютерное приложение, а еще лучше разные учебники, можно, во-первых, просто читать, конспектируя, как обычно. Во-вторых, можно проявить самостоятельность и настойчивость: прочитать, проработать с компьютерным приложением до (или после) занятий. Выбор режима остается за студентом. Преподавание по такому учебнику позволит к компьютерному приложению добавить имеющийся компьютерный материал для проведения практических занятий – выбор за преподавателем. При работе с таким учебником меняется форма лекции, лектор по своему выбору останавливается на вопросах проблемных, трудных для понимания, ведет за собой студентов согласно своей логике, зная, что другой вариант они могут познать и отработать по учебнику с приложением.

Ограничения компьютерного приложения: иногда их связывают с отсутствием ПЭВМ, но для вузов это исключается; работа рассчитана на индивидуальные занятия больше, чем на групповые, но в условиях недостатка ПЭВМ, два человека за компьютером чувствуют себя увереннее, могут посовещаться.

Возможности компьютерного приложения: активизация работы студентов на практических занятиях; возможность самостоятельной индивидуальной подготовки, проработки курса; дополнительные разъяснения, расчеты, ситуации, требующие активного участия студентов; материал компьютерного приложения систематизирован, его уровень выше чем неупорядоченный набор элементов компьютерной технологии.