Дидактические основы эффективной подготовки молодежи к инженерно-технической деятельности. Монография

Качество инженерного образования в нашей стране вызывает много нареканий со стороны работодателей. Во многом это обусловлено тем, что переход на Болонскую систему обучения мало адаптирован к реалиям жизни в России. Студенты, которые уехали на обучение в Европу, назад не вернулись. Прежде всего это объясняется тем, что в реальном секторе экономики бизнес продвигает по карьерной лестнице тех, кто имеет знания, навыки, опыт, квалификацию, подтвержденную реальным делом, а не дипломом. С переходом со специалитета на бакалавриат срок обучения сократился, что привело к уменьшению часов. В частности, по направлению подготовки «Ремонт и обслуживание автомобилей» трудоемкость математических и естественнонаучных дисциплин уменьшилась, например, по математике и физике на 30%, по информатике и химии – на 50%. Данный факт и многие другие указывают на поверхностное изучение базовых дисциплин при подготовке бакалавров.

Вызывает серьезную озабоченность тот факт, что нынешние выпускники технических вузов после бакалавриата не готовы к производственному процессу, так как не имеют производственного опыта. Это значит, что их надо доучивать, а производство не заинтересовано в трате своих средств и времени. Это обстоятельство вызывает ряд претензий со стороны производственников к инженерному образованию.

Таким образом, современный выпускник технического вуза помимо навыков непосредственного решения производственных задач должен иметь целый набор компетенций, позволяющих ему решать проблемы, возникающие в условиях рыночной экономики, среди которых выделяем следующие: способность мыслить системно, находить недостатки в существующих технологиях, оборудовании, бизнес-процессах, конечном продукте. Необходимо, чтобы инженер умел выявлять эти недостатки, стремился к постоянному улучшению конечного продукта, снижению производственных затрат, а для этого нужно время.

Исторические факты развития инженерного образования

Процесс зарождения и развития технического образования в России имеет более чем трехсотлетнюю историю. Начинается оно с экономических преобразований Петра I, которые потребовали открытия учебных учреждений, ставших кузницей инженерных кадров для государственных дел. Труд Императора Петра, безусловно, был огромен и продолжен последующими поколениями правителей России: Екатериной II, Александром I, который подписал важнейший документ об этом – Манифест. Это событие находилось в непосредственной связи с главной экономической задачей российского правительства: необходимо было сформировать транспортную платформу, ставшую базой развития России. Огромную роль в развитии экономики России играли технические кадры для военной промышленности, чему уделялось большое внимание во времена правления Николая I. Д.Л.Сапрыкин пишет: «Русские институты по подготовке инженеров в первой половине XIXв. находились под личной опекой царствующей династии, что было исключительным явлением в Европе». С.П.Тимошенко говорит о том, что «инженерные школы развились в России гораздо раньше, чем в Америке, и что роль русских инженеров в развитии инженерных наук весьма существенна» [65,с.404].

Немалый вклад в развитие инженерного дела внесли Александр II и Александр III. К 1894 году в России было уже девять университетов. При Николае II создаются еще два: в Перми и Саратове. С 1897 по1913 год в два раза выросло число студентов университетов. Существенно изменилось качество образования.

Д.Л.Сапрыкин считает, что «развитие технического образования явилось результатом сложного взаимодействия государственно-общественных и частных структур. Появились частные и общественные высшие учебные заведения, которые готовили инженеров».

«Интеллектуальный прорыв» начала ХХ века

Д.Л.Сапрыкин отмечает, что «решающий прорыв в области инженерного образования в России все же был сделан в первые два десятилетия ХХ века. Эти годы были временем расцвета русского математического, естественнонаучного и технического образования. Именно тогда в России сформировалась уникальная модель и концепция физико-технического образования», основной чертой которой был «физико-технический подход», то есть применение современных математических и физических методов к решению сложных инженерно-технических проблем и, наоборот, применение инженерных, промышленных методов в постановке научного эксперимента». Датой окончательного оформления новой модели «физико-технического» образования можно считать 1916 год, когда в Петербургском Политехническом институте профессорами А. Ф. Иоффе и С. П. Тимошенко был составлен проект нового физико-технического (физико-механического) факультета и одновременно начал действовать семинар, из которого вышли, в частности, П. Л. Капица и Н. Н. Семенов.

Этот «физико-технический» подход в 1920-е годы был положен в основу работы нового физико-механического факультета Ленинградского политехнического института и Физико-технического института (являвшегося первоначально отделением Государственного рентгенологического и радиологического института), связанных с именем А. Ф. Иоффе.

Каковы же концепции современного инженерного образования? Кто такой инженер? Какими качествами он должен обладать?

Особенностью русской инженерной традиции с самого начала была опора на очень сильное базовое математическое и естественнонаучное образование, на соединение науки и практики. Деятельность инженера находится на стыке творческой научной работы и технической практики.

Еще одна особенность подготовки в традиционных инженерных школах заключалась в том, что выпускников ориентировали на практическую реализацию законченных проектов, доведение их «до конца». Важным являлось и то, что «русские инженерные вузы готовили студентов не только к технической деятельности, но и к профессиональному выполнению функций руководителя предприятия, к роли государственного и военнослужащего» (Д. И. Менделеев, В. Н. Ипатьев, А. Н. Крылов или И. А. Вышнеградский были не только выдающимися учеными и инженерами, но и организаторами промышленности, образования и государственными деятелями).

На протяжении длительного времени наблюдалась тенденция к специализации, концентрированию высоких технологий в крупных предприятиях, инженер стал массовой профессией. Что происходит в последние десятилетия?

Во-первых, увеличение значения инноваций в экономике и быстрая смена господствующих технологий ужесточают требования к базовому образованию инженеров, качеству их интеллектуальных, волевых и организационных способностей.

Во-вторых, возрастание роли малых и средних инновационных компаний в современной высокотехнологичной экономике повышает требования к целостности, универсальности и широте подготовки инженера, который вновь оказывается одновременно в роли ученого, технического эксперта и руководителя предприятия, что расширяет зону его ответственности.

В-третьих, если ХХ столетие было веком создания системы массового, всеобщего образования, когда каждое следующее поколение обладало большим объемом «формальных знаний», полученных через школу и вуз, то теперь ситуация изменилась. Новое поколение не стало более образованным, чем предыдущее (скорее наоборот), а сама система образования повсеместно начала деградировать. В этом плане самый старый и мощный образовательный институт – семья – с ее способностью к целостному образованию и передаче «неформального знания» приобретает исключительное значение. Соответственно, и инженерный тренинг в вузе, в малой фирме, в формах дополнительного образования обретает целостный личностный характер.

Таким образом, «классическая концепция» инженерного образования, развивавшаяся в XVIII—XIX вв. и достигшая пика своего развития в начале ХХ в., сегодня вновь стала актуальна.

Советское и российское

С.П.Тимошенко в свое время выдвинул аргументированный тезис, что за десять лет революционных реформ после 1917 г. «учебное дело в России было совершенно разрушено, и когда позже взялись за усиленное развитие промышленности, то оказалось, что для этого дела в России нет достаточного количества инженеров. Сталин поступил тогда решительно— упразднил всякие новшества и вернул школы к дореволюционным порядкам» [66, с.161]; «традиции старой школы оказались очень сильными, и с помощью остатков старых преподавательских кадров было возможно привести в порядок инженерное образование, разрушенное во время революции» [65].

Уже в 1919 году Наркомат просвещения нашел необходимым восстановить низшее и среднее профессиональное образование на базе 1 ступени Единой трудовой подготовки.

В 20—30 годы 20 века изменяется содержание трудовой подготовки: углубляется изучение теоретических основ производства, что, несомненно, связано с процессами индустриализации, вводится курс «Основы производства», школы прикрепляются к предприятиям.

Ярким примером трудового обучения и подготовки молодежи к профессиональной деятельности является пример А.С.Макаренко, сочетавшего трудовое и профессиональное образование, внедрявшего в систему работы профориентацию.

С 1927 до 1937 года в школах в качестве особого учебного предмета был введен «Труд», целью которого была выработка умений и навыков, общих для разных профессий, необходимых на предприятиях. Одновременно с 1920 по 1940 год профессионально-технические знания формировались в школах ФЗУ (фабрично-заводского ученичества) при крупных предприятиях для подготовки квалифицированных рабочих.

Важным государственным документом для подготовки квалифицированных рабочих кадров стал Указ Президиума Верховного Совета СССР от 2 октября 1940 года «О государственных трудовых резервах СССР», на его основании была создана сеть ремесленных и железнодорожных училищ (2 года обучения) и школ ФЗО (6—9 м-цев обучения). На Урале в 1940 г. было открыто 144 учебных заведения ГТР (государственных трудовых резервов), в которых обучалось более 54 тысяч учащихся. В мае 1941 года заведения ГТР выпустили 250 тысяч молодых рабочих для строительства, промышленности и железнодорожного транспорта.

Во время революции и Гражданской войны на Урале резко сократилось число средних специальных учебных заведений (с 32 до 17), в 1920 г. все средние специальные учебные заведения стали именоваться техникумами. В период индустриализации и первых пятилеток особая роль отводилась развитию промышленности Урала, что, безусловно, требовало увеличения численности специалистов с высшим и средним специальным образованием. Так с 1928 по 1933год количество ВУЗов выросло с 2 (3,5 тыс. студентов) до 34 (18,4 тыс. студентов). Но основную массу специалистов давали техникумы (1928 г.– 44техникума, 7,8 тыс. учащихся; 1933 г. – 175/38,5 тыс.; 1940 – 305/ 75,4 тыс.).

После революции новая власть пристальное внимание обратила на высшую школу, привлекая к работе научную интеллигенцию «старой» школы. В 1920-м году в Екатеринбурге был учрежден Уральский университет в составе горного, политехнического, медицинского, сельскохозяйственного, педагогического институтов, института общественных наук и рабочего факультета. Итак, высшая школа претерпела значительные преобразования: упор делался на развитие технического образования.

Дорога в вузы стала открыта всем, но далеко не у каждого для этого был необходимый запас знаний. На помощь пришли так называемые рабочие факультеты, которые А.В.Луначарский назвал «пожарной лестницей в вузы для рабочих», с 1919 года они стали создаваться по всей стране.

В мае 1925 года Уральский университет был преобразован в Уральский политехнический институт, который начал развиваться и пополняться новыми факультетами.

К 1927 г. сеть высших учебных заведений и техникумов РСФСР насчитывала 90 вузов (114тыс. студентов) и 672 техникума (123 тыс. учащихся).

С начала 30-х г.г. особенно быстро развивалась сеть инженерно-технических, сельскохозяйственных и педагогических учебных заведений.

В годы первой пятилетки форсированно готовились инженерно- технические кадры, так как индустриализация остро нуждалась в специалистах. Стали готовить «узких» специалистов, для этого создавали втузы. Только на базе УПИ их было создано 9 (стали, цветных металлов, энергетический, горный, машиностроительный, лесотехнический и др.).

В годы Великой Отечественной войны на фронт ушли многие квалифицированные рабочие и инженерно- технические работники. Стояла задача – воспитать и вырастить новые трудовые резервы, что и было возложено на ремесленные училища и школы ФЗО, трудовое обучение возродилось и в школах.

После войны ускоренными темпами на Урале продолжалось развитие высшего образования, появились новые факультеты в УПИ и Пермском политехе, в Челябинске, развивалась система заочного и вечернего образования.

В 1970-80-е гг. делались попытки усилить связь вузов с производством: на заводах открывались филиалы кафедр (СИНХ, лесотехнический институт, железнодорожный и др.).

В 1984 году была проведена реформа трудового обучения в школе: учащиеся получают среднее образование и одновременно овладевают профессией. Значительно увеличилось количество часов на трудовую подготовку, были созданы межшкольные учебно-производственные комбинаты, но в целом эти меры не принесли ожидаемых результатов.

В 90-е гг. поспешные, непродуманные экономические реформы привели к резкому падению производства и сельского хозяйства, так на Урале за 1991—1996 годы спад производства составил 54,4%.

Развитие в России новых социально-экономических отношений выявило необходимость перехода к системному технологическому образованию, начиная со школы. Общими задачами технологического образования являются: вооружение учащихся технологическими знаниями, формирование технологических умений и навыков, воспитание технологически важных качеств личности.

Актуализация результатов опыта горнозаводских школ для современного этапа развития технического образования

Большой опыт в развитии инженерного образования накоплен на Урале, прежде всего это горнозаводские школы, которые стали базой современного этапа развития технического образования. Впервые в отечественной и мировой практике обучение грамоте, математике и другим общеобразовательным дисциплинам тесно увязывалось с освоением учащимися основ заводского производства и непосредственным их участием в реальной деятельности предприятий. «Это, несомненно, являлось новшеством для начала XVIII столетия не только в России, но и для европейских стран» [6, с. 5].

Успешное решение задач возрождения Уральской инженерной школы невозможно без обращения к опыту отечественного технического образования. В первую очередь, необходимо вспомнить опыт создания и функционирования горнозаводских школ как значимой части российского образования. Их появление совпало с реформами образования, начало которым положил Александр 1. Горнозаводские школы предопределили развитие инженерно-технического образования в России. Эти школы существовали на Урале при крупных казенных заводах и сочетали в себе элементарную общеобразовательную подготовку с реальным производством, что выводило их в ранг передовых учебных заведений. Постоянное взаимодействие с преподавателями и наставниками на производстве позволяло формировать целостность уральского характера, а именно: сдержанность, выносливость, взаимопомощь, трудолюбие, сметливость, решительность, способность к самостоятельным решениям, готовность к трудовому подвигу, патриотизм, связь благополучия своей судьбы только в связи со своей Родиной. Перечисленные черты горнозаводского менталитета оказали влияние на систему образования. Выражаясь современным языком, обучение в горнозаводских школах принимает естественнонаучную направленность как основу инженерного дела.

Выделим наиболее значимые результаты педагогической деятельности горнозаводских школ для глубокого осознания передовых идей, которые позволят создать обобщенный идеальный образ учреждения по подготовке молодежи к инженерной деятельности. Кроме того, постараемся сохранить те лучшие идеи и традиции, которые зародились в недрах педагогической деятельности горнозаводских школ Урала.

Инновационная образовательная организация, ориентированная на подготовку к инженерно-технической деятельности, должна включать в себя организационно-педагогические условия, которые позволят сформировать в воспитанниках духовно-нравственные качества личности, гуманизм, высокий уровень интеллектуального и инженерно-технического развития. Одним из главных достоинств создания и функционирования горнозаводских школ состоит в том, что в эпоху петровских реформ стремление сделать Россию могучей страной объединяло в единый социально-экономический комплекс промышленность и образование. Эта монолитная сплоченность общественных структур была направлена на укрепление экономического потенциала страны и на повышение культурно-технического уровня всех слоев населения: рабочих, солдат, крестьян, технической и гуманитарной интеллигенции. Основы технического образования в России и на Урале были заложены В. Н. Татищевым, который придерживался взглядов западных просветителей (Вольфа, Лейбница, Локка) и был убежден, что образование технических специалистов не должно ограничиваться изучением только специальных дисциплин, оно должно быть направлено на формирование общей культуры, воспитание в человеке личностных качеств и гражданских черт.

Важную роль в становлении уральского горнозаводского образования сыграли заграничные командировки, в частности, Татищев в течение 2-х лет изучал основы металлургии в Швеции; Генин посетил ряд стран Западной Европы, знакомясь с промышленным производством. Следует отметить, что уже в середине 18 века Урал располагал замечательными инженерно-техническими специалистами в области горнозаводского дела, такими как Н.Г.Клеопин, А.И.Порошин, И.И.Сусоров, изобретатель паровой машины И.И.Ползунов, выдающийся гидротехник К.Д.Фролов.

Большую роль в становлении и развитии горнозаводского образования сыграла реализация принципа преемственности и непрерывности образования. Известно, что выпускников окружных училищ с уральских заводов направляли для продолжения обучения в Петербургский кадетский корпус в соответствии с Горным положением 1806 года.

Реализация принципа преемственности в образовании, постоянный поиск новых технологий, изобретательство, жажда познания, совершенствование технологий – вот те черты, которые позволили сформировать горнозаводскую интеллигенцию. Результатом ее работы стало создание в начале 19 века Корпуса горных инженеров. Инженерная деятельность выделилась в особую производственную специальность. Важное значение для формирования и сплочения уральской научно-технической интеллигенции имели созданный «Горный журнал», издававшийся в Петербурге с 1825 года, и созданное в том же году отделение Горного общества в Екатеринбурге.

Процесс модернизации уральского производства в 40-х годах 19 века был тесно связан с изменениями в образовании. В 1847 году была создана трехступенчатая система горных учебных заведений, которая состояла из начальных заводских школ, окружных училищ в каждом заводском округе. Заканчивалось обучение в Уральском горном училище, расположенном в Екатеринбурге. Важно отметить одну значимую деталь для современного инженерно-технического образования: уже в начальной школе процесс обучения приближался к проблемам завода, предприятия. На это было рассчитано «Положение об учебных заведениях Уральских горных заводов», принятое в 1825 году. В нем рассматривалось практическое распознание горных пород, руд и заводских продуктов той местности, где располагалась школа [РГИФ Ф.44 (14)]. Следует отметить одну очень важную деталь для современной школы, сущность которой состоит в том, что связь школы с производством начиналась с первых лет обучения.

Проблема ранней профессиональной ориентации, проблема практико-ориентированного обучения, проблема взаимодействия дошкольников и младших школьников с реальными материальными объектами в настоящий момент является очень актуальной. Известно, что процент одаренности детей с возрастом резко снижается. Если с 5 до 10 лет одаренных детей примерно 60—70%, то к 14 годам их остается 30—40%, а к 17 – только 15—20%. Поэтому и возникает необходимость использовать момент, когда интеллектуальное развитие детей имеет положительное ускорение, а это возможно и значимо до 12 лет. При хорошо организованном обучении можно достичь высоких позитивных результатов. Не случайно автор первого учебника по естествознанию академик В.Ф.Зуев призывал учителей изучать окружающую природу, совершая с учащимися экскурсии в горы, поля и леса. В этом тезисе отражается стремление автора как можно шире связать теоретическое обучение с практикой, самостоятельной работой школьника по составлению гербария, коллекции камней, насекомых, по описанию наблюдаемых явлений природы, по созданию рисунков, планов наблюдений и отчетов об увиденном.

Безусловным открытием педагогической мысли В.Н.Татищева была идея учета индивидуальных и психологических особенностей учащихся, добровольного и осознанного выбора профессии или ремесла. Он предлагал учителям и мастерам-наставникам «не только присматриваться к воспитанникам, но и руками по возможности применяться в искусстве ремесла, в чем оно состоит и в чем секрет, мастера должны им сообщить».

Педагогические взгляды Татищева намного опередили время, а созданное им горнозаводское образование по организации и принципам, на которых оно должно быть построено, можно считать по праву передовым. В частности, он предлагал при выборе будущего ремесла учитывать психологические и физические склонности детей, их возрастные особенности: «Определять в работы, к каким делам кто охоту возымеет».

Индивидуализация обучения в современной дидактике рассматривается как ведущий принцип, необходимый при реализации нового федерального государственного стандарта не только в общеобразовательной, но и в высшей школе. Его реализация предполагает учет таких особенностей личности, которые влияют на учебную деятельность и от которой зависят результаты обучения. Таковыми могут быть возрастные и психологические особенности учащихся, состояние здоровья, уровень обученности и обучаемости, познавательные потребности, состояние образовательной среды.

Если говорить более точно, то в горнозаводских школах использовались элементы личностно-ориентированного обучения, особенностью которого является признание уникальности воспитанника и его индивидуальной учебной деятельности. Мощным стимулом за отличные и хорошие успехи по овладению специальностью в горнозаводских школах была оплата их учебно-трудовой деятельности. Иногда ее размер достигал половины заработка кузнеца. Такая организация обучения, бесспорно, давала положительные результаты и повышала качество подготовки специалистов и мастеров.

На Урале всегда уделяли особое внимание рабочим династиям как особой категории наиболее квалифицированных и подготовленных специалистов, способных приумножить значимость трудового коллектива и решить сложные производственные проблемы. Именно трудовая династия является особым институтом подготовки специалистов высочайшего класса. В трудовых династиях профессиональные навыки, особенности и специфика определённого вида работ передаются от родителей детям и усваиваются с детства. Это позволяет от поколения к поколению развивать и углублять профессиональные навыки, оттачивать мастерство. Кроме того, принадлежность к трудовой династии повышает у ее представителей профессиональную ответственность. В свою очередь наличие и количество трудовых династий считается показателем социальной стабильности на предприятии, престижа компании. Поэтому в социально ориентированных компаниях ценят и чествуют трудовые династии. Большое значение влиянию семьи на духовное становление и профессиональное самоопределение личности придавал В. И. Вернадский. Ученый неоднократно упоминал определяющие принципы собственных жизненных убеждений, вынесенные им из родительского дома, которые нашли воплощение в мировоззрении его детей. Это, во-первых, личная порядочность, честность, добросовестность, искренность, трудолюбие, открытость, безбоязненность при высказывании и защите убеждений, последовательность при их воплощении в жизнь. Во-вторых, это «образованность ума», что включает знакомство с философией и совершенное владение профессиональной специальностью, а также знание, понимание и ощущение красоты труда [1]. Династии как социокультурный феномен формируются под влиянием семейного уклада, за счет усвоения семейных ценностей и норм, родительского примера, наследования образа жизни и профессиональных навыков. Однако, в свою очередь, они способствуют процессу профессиональной социализации и адаптации личности, ее самоопределению посредством передачи из поколения в поколение социальных, культурных и профессиональных ценностей и усвоения новыми поколениями данных ценностей как значимых для своего развития и становления. Таким образом, обеспечивается преемственность как внутри династии, так и в самом производстве, что является важным условием для функционирования предприятия как коллективного субъекта труда. Преемственность наделяет династию наибольшей устойчивостью в структуре трудового сообщества, обеспечивает его стабильность. Процессы внутрисемейного социального воспроизводства вписаны в определенный социально-культурный, исторический и идеологический контекст. Помогая социализации молодого поколения, создавая условия для его успешного профессионального старта, династии выступают в качестве важных агентов социального воспроизводства и развития трудовой деятельности. Будучи носителями символического и интеллектуального капитала, они осуществляют его конвертацию путем передачи из поколения в поколение опыта работы, наращивая его объем и приумножая вклад, внесенный до этого каждым представителем. Сохранение, воспроизводство капитала являются существенным условием поддержания трудовыми династиями социально-культурной позиции.