Система формирования технического изобретательства учащихся в учреждениях дополнительного образования: На материале Республики Дагестан

Перед современной общеобразовательной и высшей школой стоят актуальные социально-педагогические задачи, связанные с переходом общества к рыночным отношениям, и одна из них — коренное улучшение образования и воспитания учащейся молодежи, формирование и активизация технического изобретательства. Технический прогресс предъявляет сегодня повышенные требования к содержанию и методике преподавания технических и изобретательских дисциплин, приобщения учащейся молодежи к современной технике и технологии. Это требует незамедлительного, массового участия людей в творческой деятельности, действенных, эффективных усилий в разработке и внедрении интеллектуальной собственности — изобретений, рацпредложений, конкурентоспособных промышленных образцов, товаров и др.

Изобретение — новое, техническое решение задачи, обладающее существенным отличием, дающее экономический эффект. Изобретательская деятельность позволяет быстрыми темпами модернизировать старую и создать новую технику и технологию, обеспечить снижение себестоимости и повышение качества выпускаемой продукции. В 1988 г. число изобретателей, получивших авторские свидетельства (АС) по стране составило 97 тысяч, а экономический эффект от внедрения изобретений дало 3, 9 млд. руб. (по курсу денежных банкнот 1988 г.). В настоящее время эти показатели существенно снизились.

Успехи ведущих зарубежных предприятий, фирм обусловлены наличием у них высококачественной машинной техники и оборудования и являются результат создания совершенных условий, истинно творческой массовой деятельности в области технического изобретательства, оперативного внедрения результатов в практику. Неудачи страны в развитии экономики связаны в основном с отсутствием, наряду с другими причинами: системного подхода к обучению, воспитанию и развитию изобретательских начал личностиусловий для массовой творческой деятельности и др.

Требуется государственная политика, действенная система обучения, воспитания, развития и управления подготовкой технического творчества учащихся в разнопрофильных учебных объединениях, создание эффективной системы педагогического руководства обучением специалистов-изобретателей.

Вызывает тревогу наметившееся сокращение интеллектуального потенциала для развития НТП в стране, невостребованность талантов, изобретательского опыта и др. Происходит «утечка умов» за границу, Россия превращается в донора, питающего мировой рынок интеллектуального труда с огромными потерями для собственной экономики (с 1989 г. по 2001 г. потери составили 1,5 млн. человек). Согласно расчетам ООН с учетом затрат на воспитание, образование, косвенных потерь и приобретений, Россия теряет ежегодно в результате «утечки умов» не менее 3 млд. долларов США, а с учетом упущенной выгоды — до 60 млд. долларов. «Утечка умов» оказывает дестабилизирующее воздействие на экономику страны, развитие ведущих отраслей хозяйства, ослабляет НТП в России.

Дагестан — полностью дотационный регион России с одним из самых высоких показателей безработицы и низким уровнем жизни населения. Изучение и анализ социально-экономических условий жизни и деятельности в РД позволили сделать вывод, что в РД имеются людские — интеллектуальные и производственные — ресурсы для устранения кризиса и эффективного развития всех отраслей промышленности.

В принятой концепции модернизации российской системы образования определены важность и значение системы учреждений дополнительного образования (УДО), эффективно способствующих развитию знаний, умений и интересов социального и профессионального самоопределения учащейся молодежи. В педагогике УДО рассматривается как «особо ценный тип образования», как «зона ближайшего развития» образования в России. В УДО обучается более пяти миллионов учащихся по различным направлениям деятельности: техническое творчество и изобретательствоэколого-биологическоехудожественно-эстетическое и др., а в субъектах РФ функционируют более 700 УДО технической направленности. В школах, ПУ действуют 55 тысяч объединений, секций, клубов и др. научно-технических творческих объединений. Руководство последними осуществляют 15 тысяч педагогов и методистов, среди которых 50% имеют высшее и 30% педагогическое образование.

Добиться успехов в процессе профессиональной подготовки будущих специалистов можно, если разнопрофильные учебные заведения обеспечат воспитание и развитие технической творческой инициативы учащихся через внутреннюю активность, мотивацию и пробуждение интереса к творческой деятельности, желания и потребности активно заниматься изобретательством. Анализ учебной практики, наблюдение за проведением занятий в УДО, учащихся в ЦТТУ РД, школе № 39, ПУ № 14 г. Махачкалы, технолого-экономическом факультете ДГПУ позволил выявить недостатки в обучении изобретательской деятельности. Для успешного решения данной проблемы необходимо, чтобы ее правильно, со всей ответственностью понимали руководители сферы образования, инженерно-педагогические работники, учащиеся. Создание соответствующей мотивации творческой деятельности должно быть основным компонентом их повседневной работы — педагогической, учебно-производственной и воспитательной. Пока этого не наблюдается, т. к. отсутствует требуемое на нужном уровне общественное мнение, способность властных структур создать обстановку, побуждающую личность к творческим поискам в области изобретательства. Кроме всего прочего, важна информированность учебных заведений о том, как организовать работу по изобретательству, какие объекты интеллектуальной собственности, инновационной деятельности охраняются в стране, как осуществить их защиту. Необходимо знать о разработках изобретателей, передовом педагогическом опыте, лучших учебных заведениях в области изобретательства. Только хорошо подготовленные специалисты могут должным образом организовать деятельность по изобретательству в учебных заведениях.

Выдающиеся педагоги А. В. Луначарский, С. Т. Шацкий, А. С. Макаренко, Н. К. Крупская и др. связывали непосредственно детское техническое творчество с общим образованием как эффективное основание для всестороннего активного развития творческих способностей личности.

Общие психологические условия и закономерности развития технического творчества, формирования творческого мышления, трудовых конструкторских умений и навыков применительно к различным его видам, с учетом возрастных особенностей, исследованы психологами Е. В. Гурьяновым, Е. А. Климовым, Т. В. Кудрявцевым, Е. А. Милеряном, К. К. Платоновым, З. А. Решетовой, В.В. Чебыше-вой и др.

Научные основы методики трудового обучения, воспитания, развития технического творчества представлены в трудах А. В. Абдуллаева, П. Н. Андрианова, А. К. Бешенкова, А. Г. Дубова, М. А. Жиделева, К. А. Катханова, P.M. Магомедова, З. М. Магомедовой, М. Б. Рамазанова, Ю. С. Столярова, С. А. Шапоринского, A.F. Шильниковой, С. К. Никулина, В. Н. Цатурова и др.

Сущность педагогической и творческой деятельности УДО исследовали А. В. Абдуллаев, JI.B. Алиева, И. Д. Алиев, А. Н. Нюдюрмагомедов, В. А. Березина, О. И. Грекова, М. Б. Коваль, А. А. Останец, Г. Н. Попова, С. В. Сальцева, Е. Е. Чепурных, А. И. Щетинская, А. Б. Фоминых и др.

Теорию и практику изобретательского творчества изучали А. В. Абдуллаев, Г. С. Альтов, Г. Я. Буш, Д. П. Волков, Г. А. Горский, Г. А. Денисов, В. И. Дикарев, А. П. Ежов, А. Ф. Крайнев, П. А. Кулешов, В. А. Рачков, В. Г. Тыминский, Г. А. Ха-лемский, JI.B. Шмаков, В. В. Шапкин. Однако исследуемое нами направление практико-ориентированного технического изобретательства еще не нашло должной разработки для УДО и др. образовательных учреждений, а главное, реализации применительно к обучению дисциплинам «Техническое творчество и изобретательство».

В теории и практике УДО имеются значительное количество нерешенных проблем, а именно: отсутствие современного, соответствующего учебно-методического обеспечения в области изобретательствасистемы формирования технического изобретательствасовершенных технических средств обученияспециально подготовленных специалистов для обучения изобретательству и патентоведению. Это обусловило выбор нами темы исследования «Система формирования технического изобретательства учащихся в УДО».

Объект исследования: процесс формирования технического изобретательства.

Предмет исследования: содержание системы формирования и развития технического изобретательства учащихся в УДО.

Цель исследования: обосновать необходимость, разработать средства, приемы, методы и модель-систему формирования и развития технического изобретательства учащихся в УДО.

Гипотеза исследования: система формирования и развития технического изобретательства учащихся будет эффективной, если:

• процесс формирования и развития личностных качеств учащихся (внутренняя активность, мотивация, побуждения, творческие способности к техническому изобретательству осуществляются в соответствии с запросами общества в творчески мыслящих специалистах-изобретателях;

• созданы теоретические положения, средства, методы, приемы, установлены основные компоненты целостной модели-системы, создающих взаимосвязь теоретических знаний, практических творческих умений с ориентацией на разрешение потребности машинного производства конкретного региона;

• содержание изучаемых дисциплин по техническому творчеству и изобретательству будут дополнены новым содержанием, обеспечивающим мотивацию и активизацию предметных знаний, а также повышающих качество усвоения учебного материала, его осмысленность и самостоятельность, целостность и системность;

• создана научно-обоснованная педагогическая система преподавания дисциплин по техническому творчеству и изобретательству, сущность которых состоит из качественно нового по содержанию учебного материала;

• лабораторно-практические работы по изучаемым дисциплинам технического творчества будут оптимально практико-ориентированно перестроены в связи с изменением их содержания и будут проводиться на современных инновационных исследовательских установках с учетом сущности деятельности специалиста-изобретателя.

В соответствии с поставленной целью и гипотезой в диссертации выдвинуты следующие задачи:

1. Проанализировать состояние проблемы в педагогической и технической творческой теории и практике и ее психолого-педагогическое обеспечение.

2. Создать и научно обосновать компоненты целостной модели-системы формирования и развития технического изобретательства учащихся, обеспечивающей взаимосвязь теоретических творческих знаний, практических умений с ориентацией на решение задач технического машинного производства региона.

3. Выявить значимость и охарактеризовать особенности изобретательства посредством опорных конспектов, его роли в творческой подготовке учащихся в УДО.

4. Разработать оптимальную педагогическую систему преподавания дисциплин по техническому творчеству и изобретательству на новом материале практико-ориентированного содержания.

5. Создать научно обоснованную практико-ориентированную технологию выполнения лабораторно-практических работ по дисциплинам технического творчества с применением разработанных лабораторных установок, защищенных А.С. на изобретения (мировое признание).

Методологические основы работы: философия личностно-ориентированного образования, системный, комплексный, личностно-деятельностный подход к системе формирования и развития технического изобретательства учащейся молодежи при изучении технических творческих дисциплинучения об особенностях развития личностипсихолого-педагогические аспекты творческого и изобретательского развития учащихсяумственная деятельность личности в стадии решения изобретательских задачрешения МО РФ и РД по вопросам улучшения научно-теоретической, практической подготовки и нрав ственного воспитания учащихся, активизации изобретательской деятельности при изучении творческих технических дисциплин и подготовке конкурентоспособных разнопрофильных специалистов-изобретателей.

Методы исследования: теоретический и ретроспективный анализ, методы экспертных оценок, тестирование, анкетирование, моделирование, обобщение педагогического опыта, опытная работа, дидактическое и педагогическое наблюдение, интервьюирование учащихся, родителей, методистов, эксперимент, статистические методы оценки результатов.

База исследования: ЦТТУУДО МО РДДагестанский государственный педагогический университет (ДГГГУ) — школа № 39- ПУ № 14 (г. Махачкала).

Этапы исследования:

I этап (2000 — 2001 гг.). На основе теоретического анализа психолого-педагогической и методической литературы были выделены проблема, цель, основные задачи и приняты концептуальные научные положения исследования. Выявлено состояние ТТ и изобретательских умений учащихся в результате констатирующего эксперимента.

II этап (2001 — 2002 гг.). Разработана целостная модель-система формирования и развития технических изобретательских умений учащихся при изучении дисциплин по техническому творчеству и изобретательству в разнопрофильных учебных заведениях РД. Осуществлен формирующий эксперимент.

III этап (2002 — 2003 гг.). Проведен контролирующий эксперимент, установлена эффективность целостной модели-системы формирования и развития технических изобретательских умений учащихся при изучении дисциплин по техническому творчеству и изобретательствусистематизированы результаты экспериментальной деятельностиразработаны практические рекомендации для их внедрения в деятельность разнопрофильных учебных заведений РД.

На защиту выносятся следующие положения:

1. Разработанная педагогическая концепция необходима для развития технических изобретательских и творческих умений учащихся при изучении дисциплин по техническому творчеству и изобретательству в разнопрофильных учебных заведениях РД.

2. Созданная модель-система способствует формированию и развитию технических изобретательских умений учащихся при изучении дисциплин по техническому творчеству и изобретательству и выполняется в четыре стадии:

• создание научно-обоснованной потребности-мотивации, стимулирующей учащихся к осознанному техническому творчеству и изобретательству и осуществлению полного качественного цикла познавательной деятельности по формированию и развитию технических изобретательских действий для получения знаний при изучении технических творческих и изобретательских дисциплин на основе созданного блока учебно-методической литературы, опорных конспектов (1 +8), существенно повышающих уровень знаний, умений;

• организация и реализация новой формы учебных занятий, на которых учащиеся могут самостоятельно использовать ранее усвоенные знания, умения выявлять в неизвестной ситуации принципиально новый функциональный смысл используемых в трудовой деятельности инструментов, приспособлений, материалов и др., находить «узкие» места в учебных мастерских, в быту, на производстве и др. и оценивать свою готовность к их устранению;

• развитие, выполнение и умение применять: творческую логическую структуру разрешения существующих видов противоречийспособы полбора, систематизации и хранения информацииоформление и подачу заявки на предполагаемое изобретениеметоды и приемы развития творческого воображения;

• гуманистическое воспитание, обеспечивающее зарождение у личности стремления к самоутверждению в процессе изобретательского творческого поиска, т. е. к признанию себя изобретателем, к осознанию наличия у себя способности творчески мыслить, искать и воплощать в практику новые изобретательские идеи.

Научная новизна исследования состоит в том, что впервые поставлена и исследована актуальная научная проблема, имеющая социально-экономическое, психолого-педагогическое значение, — построена целостная модель-система процесса учебно-познавательной деятельности по формированию и развитию технических изобретательских умений учащихся при изучении дисциплин по техническому творчеству и изобретательству в разнопрофильных учебных заведениях, в том числе:

• рассмотрены, проанализированы и обоснованы концептуальные идеи взаимодействия теории и практики системы формирования и развития изобретательских умений при изучении дисциплин и по техническому творчеству и изобретательству;

• установлена возможность процесса формирования и развития изобретательских умений и действий при изучении дисциплин по техническому творчеству и изобретательству на основе созданных опорных конспектов обучения, направленных на качественное развитие знаний, умений и их запоминание в учебной деятельности, оказание существенной методической помощи учащимся, преподавателям в самостоятельной деятельности по овладению предметными учебными знаниями и умениями;

• разработана научно-обоснованная технология отбора содержания курса «Развитие технических изобретательских умений учащихся», направленного в первую очередь на творческое осознание обучения, воспитания и развитие технических изобретательских умений и применения их в практике;

Теоретическая значимость исследования заключается в том, что результаты его являются значительными для системы формирования и развития изобретательских умений учащихся разнопрофильных учебных заведений при изучении дисциплин технического творчества и изобретательства. Материалы исследования могут быть использованы при проведении научно-педагогических исследований по смежным проблемам.

Практическая значимость исследования состоит в том, что созданы, апробированы и внедрены в образовательную практику научно обоснованные формы, средства, приемы, методы целостной модели-системы развития изобретательских умений учащихся при изучении дисциплин по техническому творчеству и изобретательству в учебных заведениях. Материалами исследования с успехом могут пользоваться преподаватели, методисты учебных заведений не только РД, но и по всей стране.

Результаты исследований могут стать основой для создания предметных учебно-методических, наглядных пособий для педагогов, методистов, учащихся в области формирования и развития технического изобретательства, способствующего НТП в промышленном производстве страны.

Апробация и внедрение результатов.

Основные научные идеи и результаты исследования изложены в 6 публикациях, обсуждались и были одобрены на научных конференциях ученых и аспирантов ДГПУ, МАДК, ЦТТУ, УДО (г. Махачкала) (2001 — 2003 гг.), на Всероссийских семинарах и конференциях в г. Москве (2001 — 2002 гг.).

Под руководством соискателя в ДГПУ, ЦТТУ с 2002 г. для педагогов, методистов, лаборантов и студентов ТЭФ проводились научно-технические конференции по проблеме «Совершенствование развития изобретательских умений учащихся».

Методики эксперимента апробированы в ходе независимых экспериментов в ЦТТУ, ДГПУ. Научно-обоснованные в эксперименте технологии используются в деятельности преподавателей, методистов ДГПУ, МАДК, ЦТТУ (г. Махачкала) и др.

Достоверность результатов исследования подтверждается освополагаю-щими научными положениями педагогики, психологии, технических дисциплин с учетом научных данных, педагогического опыта и их экспериментальной проверки в ДГПУ, МАДК, ЦТТУ Дагестана.

Структура диссертации.

Диссертация состоит из введения, двух глав, заключения, списка литературы (241 наименование), приложений (3). В тексте использовано 9 таблиц, 156 рисунков. Общий объем работы — 213 с. с приложениями.

153 Выводы.

1. Результаты критического анализа состояния проблемы системы формирования и развития технического изобретательства учащихся при изучении дисциплин по техническому творчеству, изложенной в научно-педагогической, философской и специальной литературе выявили недостаточную разработанность данной темы в науке. Все это в целом подтвердило и усилило актуальность нашего исследования по разработке целостной модели-системы учебно-познавательной деятельности и использованию добытых знаний для практических целей, технической изобретательской работы, на рост НТП в промышленности на благо личности.

2. Техническое изобретательство — сложная сфера творческого отношения личности к окружающему миру природы и обществу, наиболее совершенная форма самоутверждения творческой личности в системе современной цивилизации и проявлений умственной изобретательской активности в целях всестороннего гармонического развития.

3. В республике создана и впервые внедрена научно обоснованная целостная модель-система процесса учебно-познавательной деятельности формирования и развития изобретательских умений учащихся при изучении дисциплин по техническому творчеству и изобретательству, отвечающая требованиям массовой подготовки конкурентоспособных специалистов-изобретателей в новых рыночных отношениях для применения ими знаний, умений на практике, включающая:

• создание научно обоснованной потребности-мотивации, стимулирующей учащихся к осознанному техническому творчеству и изобретательскому учению, и осуществлению полного качественного цикла познавательной деятельности по формированию и развитию технических изобретательских действий для получения знаний при изучении технических творческих и изобретательских дисциплин на основе созданного блока учебно-методической литературы, опорных конспектов, существенно повышающих уровень знаний;

• организация и реализация новой формы учебных занятий, на которые учащиеся самостоятельно могут переносить ранее усвоенные знания, умения, в неизвестной ситуации выявлять принципиально новый функциональный смысл используемых в трудовой деятельности инструментов, приспособлений, материалов и др., находить «узкие» места в учебных мастерских, лабораториях, в быту, на производстве и др., оценивать свою готовность к их устранению;

• развитие, выполнение и умение применять: творческую логическую структуру разрешения существующих видов противоречийспособы подбора, систематизации и храненияоформление и подачи заявки на предполагаемое изобретениеметоды и приемы развития творческого воображения;

• гуманистическое воспитание, обеспечивающее зарождение у личности стремления к самоутверждению в процессе изобретательского творческого поиска, т. е. к признанию себя изобретателем, к осознанию наличия у себя способности творчески мыслить, искать и воплощать в практику новые изобретательские идеи.

4. Процесс выявления объекта в новом свойстве обеспечивается наличием у личности творческого опыта, содержащего в основном компоненты: способность устанавливать сходство и различия у объектов явлений и факторов, давать им оценку в соответствии со сложившимися обстоятельствами и наличием знанийумение вычленять из всей совокупности знаний те, которые соответствуют содержанию творческих интересов конкретного поискового действиявысокий уровень специальных и профильных знаний и умений соотносить их к функции аналога решениязначительная ассоциативность мышления, воздействующая на эмоциональные восприятияразвитая привычка вести постоянное сравнение явлений, факторов по различным основамнавыки в организации внимания на условиях стоящей проблемной ситуации.

5. Разработанные научно обоснованные предметные опорные конспекты изучения дисциплин по техническому творчеству и изобретательству впервые внедрены в учебный процесс школы № 39, ДГПУ, МАДК, ЦТТУ (г. Махачкала). Конспекты существенно повышают качество знаний и умений, способствуют эффективному осознанному усвоению изобретательских умений учащихся, развивают самостоятельность учения и системность знаний, исключают описа-тельность и декларативность излагаемого материала.

6. Создана педагогической направленности система по подготовке творчески мыслящей личности, осуществляемая дидактическим преподаванием дисциплин по техническому творчеству и изобретательству следующих функций: организационнойразвивающейвоспитательной.

7. Выявлена существенная научная и технико-экономическая эффективность содержания вновь разработанных и выполняемых лабораторно-практических работ по исследованию «узких» мест технических машинных объектов, поданы на них заявки на изобретение, получено 5 патентов на изобретения, созданные в сотворчестве членами СКБ ТЭФ (ДГПУ) и учащимися ЦТТУ РД.

Существенно повысилась мотивация и активизация предметных знаний учащихся в области технического изобретательства вследствие проведения лабораторно-практических работ на универсальных, высокотехнологических установках, отвечающих требованиям НТП, а также изобретательская практико-ориентированность исследовательской направленности этих работ.

8. Экспериментально доказана выдвинутая научная гипотеза, подтверждена реальная эффективность целостного процесса учебно-познавательной деятельности по формированию и развитию изобретательских умений учащейся молодежи при изучении дисциплин по техническому творчеству и изобретательству, повышающая качественно уровень самостоятельного усвоения учебного материала, его значительную осознанность, целостность, системность и про-ектно-ориентированность.

Последующие разработки актуальной проблемы формирования и развития технических изобретательских умений при изучении технического творчества и изобретательства могут быть осуществлены в направлении усиления и совершенствования психолого-педагогического, методического, эвристического, технического творчества и изобретательства.