XI Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2019

Творчество – процесс человеческой деятельности, в результате которого создаются качественно новые материальные и духовные ценности. В процессе творчества принимают участие все духовные силы человека, в том числе воображение, а также приобретаемое в обучении и в практике мастерство, необходимое для осуществления творческого замысла [1]. В изучении творчества, творческого мышления еще остается на сегодняшний день много загадок, ждущих своего вдумчивого исследователя.

В связи с активным внедрением новых технологий в жизнь общества постоянно увеличивается потребность в высококвалифицированных специалистах.

Одним из наиболее эффективных средств, способствующих повышению уровня профессионального мастерства будущих молодых рабочих, инженеров и ученых является техническое творчество. Оно, влияя на совершенствование современного производства, одновременно направлено и на развитие самой личности. Поэтому нацеленность на творческую деятельность в процессе обучения в профессиональных учебных заведениях является основой подготовки молодежи. При таком подходе у них вырабатывается повышенный интерес к избранной профессии, потребность в постоянном творческом поиске неиспользованных резервов, в совершенствовании техники и технологии современного производства. Основы технического творчества, ориентированные на воспитание творческого отношения к труду, вместе с тем формируют у учащихся качественно новое представление о трудовом процессе, способствуя ускорению их профессионального роста.

Проблема развития технического творчества как эффективного средства повышения профессионального мастерства учащихся требует дальнейшего углубленного исследования.

Социально-экономические изменения, происходящие сегодня в России, выявили определенное противоречие между требованиями рынка труда к повышению уровня профессионального мастерства учащихся и возможностями педагогического воздействия на этот процесс в рамках системы начального профессионального образования.

Творчество не зря считается одним из важнейших видов человеческой деятельности. Без него было бы абсолютно невозможным развитие человеческого общества, а значит, и его существование. Хороший учитель творчества должен быть одновременно и творцом, и организатором творчества, и ценителем его результатов.

Научное творчество – это вид творческой деятельности, ведущей к созданию принципиально новых и социально значимых духовных продуктов – знаний, используемых в дальнейшем во всех сферах материального и духовного производства [1]. Техническое же творчество – вид творческой деятельности по созданию материальных продуктов – технических средств, образующих искусственное окружение человека – техносферу; оно включает генерирование новых инженерных идей и их воплощение в проектной документации, опытных образцах и в серийном производстве. Поэтому было бы большим упрощением видеть в проектировании простую материализацию научных открытий. Чтобы наука действительно стала непосредственной производительной силой, необходимо добиться более тесной координации научного исследования и инженерного проектирования, ориентации науки на практически значимые исследования и ориентации инженерии на оперативную реализацию научных открытий [1].

Научно-техническое творчество – это основа инновационной деятельности. Поэтому научно-техническое творчество молодежи является важнейшей составляющей образования.

Компоненты технического творчества

Предметный компонент, выполняя организационную, логистическую и интегративную функции, обеспечивает процесс педагогического стимулирования технического творчества студентов необходимыми ресурсами, создающими комфортные условия для его осуществления в профессиональной образовательной организации.

Указанный компонент формируется благодаря усилиям многих субъектов, в том числе и представителей внешней среды, которые в соответствии с общей концепцией технического творчества в организации среднего и высшего профессионального образования вносят свой вклад в его ресурсное обеспечение. 

Все содержание предметного компонента педагогического стимулирования делят на три блока [3]:

1) базовое оборудование и пространство;

2) стимулирующая наглядность;

3) средства, используемые для стимулирования творческой деятельности студентов.

Блок базового оборудования и пространства обеспечивает создание самой физической возможности организации технического творчества и его стимулирования. Он представлен помещениями и лабораторно-техническим оборудованием. Как известно, комфортное и удобное пространство само по себе обладает стимулирующим потенциалом: студенты с бóльшим интересом посещают занятия, если они проводятся в удобных, чистых и эстетически привлекательных помещениях, оборудованных в соответствии с будущими профессиональными потребностями. 

Поэтому для организации технического творчества мы насыщаем пространство высокотехнологичным современным лабораторным оборудованием, соответствующим требованиям производства: учебные лаборатории, компьютерные классы, технологические студии, учебная типография и др. 

Блок стимулирующей наглядности представляет собой собрание достижений студентов и преподавателей в области технического творчества. Он в нашей модели включает выставку лучших продуктов творческой деятельности, экспозицию полученных студентами и преподавателями наград и призов, а также дневники достижений студентов (как компонент балльно-рейтинговой системы профессиональной подготовки). Такое содержание стимулирующей наглядности способствует более активному включению студентов в процесс технического творчества, их продвижению к желаемому результату и создает здоровое соперничество и конкуренцию.

Блок средств представлен в нашей модели материальными и идеальными средствами: 

материальные средства включают компьютеры, техника (3D-принтер, 3D-сканер, мультимедийное оборудование и др.), тренажеры, робототехника, компьютерные программы для работы на профессиональном оборудовании, а также пособия, плакаты, карточки и т. д.;

идеальные средства характеризуют традиции образовательной организации, принятые в ней нормы, принципы работы и творческого взаимодействия и др.

Таким образом, предметный компонент создает ту обстановку, которая с одной стороны обеспечивает возможность осуществления творческой деятельности студента, а с другой – формирует условия для ее успешного стимулирования преподавателем.

Информационно-методический компонент выполняет координационную, коммуникационную и ориентировочную функции, определяет характер информации, циркулирующей в рамках педагогического стимулирования технического творчества студентов, и формируется преимущественно субъектами профессиональной образовательной организации, которые обеспечивают своевременное обновление и актуализацию информации, необходимой для педагогического стимулирования и технического творчества.

Для эффективного стимулирования творческой деятельности студентов в данном компоненте предусмотрена информация, непосредственно связанная с обеспечением технического творчества и с его методическим сопровождением, которое должно носить стимулирующий характер. 

Сама по себе значимость технического творчества определена основной профессиональной образовательной программой, которая реализуется в профессиональной образовательной организации в различных формах: через учебные дисциплины, кружки технического творчества, конкурсы, олимпиады, НИРС, проектные недели и др.

Очевидно, что XXI век немыслим без электроники. В последнее время она стала занимать существенное место в школьном и университетском образовании.

Лаборатория робототехники и электроники направлена на привлечение студентов к актуальным и интересным задачам современной науки и техники. Осваивая робототехнику, студенты учатся применять инженерный подход в решении реальных задач, анализировать различную информацию, ставить эксперименты и делать выводы из их результатов, принимать взвешенные и обоснованные решения. В дальнейшем ученики смогут легко сориентироваться в многообразии технических специальностей, и продолжить саморазвитие в интересных им областях.

Для корректного развития познаний в области робототехники и грамотного их применения обучающиеся должны владеть и основами электроники и цифровой схемотехники. Это связующее звено между многими предметами. Оно позволяет правильно строить схемы электронных компонентов и воплощать их в виде электронных и электронно-механических устройств и компонентов.

Опыт показывает, что обучающиеся затрудняются применить основные знания законов физики для расчетов электронных компонентов. Для преодоления этой проблемы можно использовать виртуальную электротехническую лабораторию «Начала электроники» [2].

Она естественным образом дополняет классическую схему обучения, состоящую из усвоения теоретического материала и выработки практических навыков экспериментирования в физической лаборатории.

Программа представляет собой электронный конструктор, позволяющий имитировать на экране монитора процессы сборки электрических схем, исследовать особенности их работы, проводить измерения электрических величин так, как это делается в реальном физическом эксперименте.

С помощью программы можно:

изучать зависимость сопротивления проводников от удельного сопротивления его материала, длины и поперечного сечения;

изучать законы постоянного тока – закон Ома для участка цепи и закон Ома для полной цепи;

изучать законы последовательного и параллельного соединения проводников, конденсаторов и катушек;

изучать принципы использования предохранителей в электронных схемах;

изучать законы выделения тепловой энергии в электронагревательных и осветительных приборах, принципы согласования источников тока с нагрузкой;

ознакомиться с принципами проведения измерений тока и напряжения в электронных схемах с помощью современных измерительных приборов (мультиметр, двухканальный осциллограф), наблюдать вид переменного тока на отдельных деталях, сдвиг фаз между током и напряжением в цепях переменного тока;

изучать проявление емкостного и индуктивного сопротивлений в цепях переменного тока, их зависимость от частоты генератора переменного тока и номиналов деталей;

изучать выделение мощности в цепях переменного тока;

исследовать явление резонанса в цепях с последовательным и параллельным колебательным контуром;

определять параметры неизвестной детали;

исследовать принципы построения электрических фильтров для цепей переменного тока.

Программу можно также использовать в рамках ее возможностей и для других задач в самостоятельной творческой работе учащихся. 

Одной из главных особенностей комплекса является максимально возможная имитация реального физического процесса. Для этой цели предусмотрено, например, следующее:

изображения деталей конструктора и измерительных приборов приводятся не схематически, а в таком виде, как “на самом деле»;

при превышении номинальной мощности электрического тока, протекающего через сопротивление, последнее «сгорает» и приобретает вид почерневшей детали;

лампочка и электронагревательный прибор при номинальной мощности начинают светиться и «перегорают», если мощность, рассеиваемая на них, превышает рабочее значение;

при превышении рабочего напряжения на конденсаторе, последний также «выходит из строя»;

при превышении номинального рабочего тока через предохранитель, он «перегорает»;

большинство операций и их результаты сопровождаются звуковыми эффектами.

Это делается для того, чтобы учащийся наглядно видел последствия своих ошибок, учился разбираться в причинах того или иного неудачного эксперимента и вырабатывал необходимые навыки предварительного анализа схемы.

Несмотря на примитивность представленных компонентов, цифровая лаборатория позволяет моделировать реальные электротехнические процессы. Кроме того, программа является бесплатно распространяемым продуктом.

Дальнейшее развитие предполагает практическое применение знаний и создание реальных устройств, управляемых с помощью микроконтроллера.

Знание основ электроники, программирования микроконтроллеров, умение проектировать необходимые устройства позволяют обучающимся создавать более совершенные робототехнические устройства.

Список литературы

Мещеряков Б. Г., Зинченко В. П. Большой психологический словарь. СПб.: Прайм-ЕВРОЗНАК, 2003. 632 с.

Программа «Начала электроники» [Электронный ресурс] URL: http://radio-stv.ru/radio_tehnologii/izuchenie-radio-programm/programma-nachala-elektroniki (дата обращения 15.01.2019).

Улитина Т. И. Компоненты и принципы реализации системы педагогического стимулирования технического творчества студентов профессиональных организаций // Личность, семья и общество: вопросы педагогики и психологии: сб. ст. по матер. LVIII междунар. науч.-практ. конф. № 11(56). Новосибирск: СибАК, 2015. С. 61-71.

Код для цитирования: Скопировать