<<
>>

«Моделирование как основа развития творческого мышления и профессиональной компетентности»

Третья глава посвящена изложению процесса моделирования как особого вида инженерной деятельности, психологических основ и особенностей обучения студентов методам моделирования с использованием образных структур и компьютерных технологий.

Мысленное моделирование физических процессов связано с прогнозированием поведения сложной технической системы.
Описание физического процесса начинается с рассмотрения первоначального образа его и выбора основных параметров поведения рассматриваемой физической системы.

Закономерности динамики образов в ходе конструкторской деятельности рассматриваются в работе В.А. Моляко. Ряд подобных фактов был получен в экспериментальных работах, проводимых в Новосибирском электротехническом институте под руководством Л.В. Меньшиковой. Данные, полученные при сопоставлении структурных особенностей интеллекта с интегральными показателями успеваемости, а также при нашем совместном с С.И. Мещеряковой исследовании влияния образных компонентов на успешность обучения в вузе, свидетельствуют о том, что способность оперировать образами играет значительную роль в учебной деятельности студентов технического вуза. Эффективность решения задач значительно выше в группе студентов, использовавших способ выполнения, связанный с постоянной координацией элементов вербального и пространственного типа. Координация вербального материала с пространственными элементами приводит к укрупнению информационных единиц, которыми оперирует студент в процессе решения, т.е. к сокращению количества элементов, оперирование которыми обеспечивает нахождение результата, что в свою очередь расширяет информационные возможности мышления.

Рассматривая под этим углом зрения моделирование физических явлений и конструкторско-технологических процессов, необходимо отметить, что, с одной стороны, мы должны исследовать психические процессы, а с другой стороны – мотивы, побуждающие к деятельности моделирования, и отношения субъектов к самому процессу.

В первом случае моделирование выступает как процесс, во втором случае как деятельность. Однако отделить одно от другого невозможно. Анализ динамики этих процессов в конкретной деятельности моделирования технических процессов не может проводиться в отрыве от анализа мотивов и целей этой деятельности.

Моделирование как процесс раскрывается в деятельности субъекта, в описании ее психического процессуального и мотивационного состава. Моделирование как деятельность носит конструктивный, исследовательский характер и не сводится к простой перекомпоновке исходной информации. Оно предполагает активные действия исследователя по анализу физической ситуации, извлечению из памяти и ассоциативному рассмотрению различных вариантов преобразования образной и вербальной части модели.

При мысленном моделировании физических явлений мы имеем дело с двумя видами образов. Чувственно-наглядные образы – это образы, которые сводятся к непосредственным показаниям органов чувств, а символические образы – образы «на уровне логического мышления», получающиеся в результате понятийной обработки чувственно-наглядных, образы представления. Все образы физических явлений являются пространственными, т. е. каждому из них с точностью до изоморфизма может быть сопоставлен внешний объект. Заметим, что именно такие образы могут быть переданы другим лицам, т. е. могут являться содержанием общения, в частности, между инженерами. Индивидуальность восприятия и участие внутренних, ранее сложившихся, образов изменяют модель, поэтому один и тот же объект разные наблюдатели моделируют по-разному. Для взаимопонимания требуется общность модели в главном. Этим общим при общении субъектов (инженеров) является одинаковый пространственный образ модели. Если два субъекта используют существенно различные образы некоторого объекта, то взаимопонимание затруднено, не говоря уже о возможности взаимопонимания при отсутствии образа у одного из субъектов.

Системное описание процесса моделирования дает возможность утверждать, что модель состоит из образов и слов, а работа с ней сводится к согласованным преобразованиям этих образов и слов за счет взаимодействия информации образной и словесной частей модели.

Моделирование физических явлений мы рассматриваем как психическую деятельность по построению модели с целью познания свойств реальной ситуации. Данное утверждение вытекает из методологического принципа единства психики и деятельности, разработанного в советской психологии в трудах С.Л. Рубинштейна, Б.Г. Ананьева, А.Н. Леонтьева, А.А. Смирнова и др., согласно которому сознание не только проявляется, но и формируется в деятельности личности.

Моделирование – это сложная психическая деятельность, в состав которой в качестве компонентов включаются такие психические процессы, как восприятие, представление, память, воображение и мышление. Соглашаясь с этим, мы можем отметить, что удельный вес этих процессов на разных этапах моделирования различен. Так, на первом этапе, этапе создания первоначального образа явления решающая роль принадлежит процессу восприятия. На этапе выделения существенного и схематизации образа на первый план выступают такие психические процессы, как представления и память. Однако на всех этапах моделирования мышление, благодаря его конструктивным возможностям, организует деятельность по переработке образов восприятия и представлений.

Образные компоненты мышления, будучи основой фундаментального инженерного умения моделировать, носят субъективный характер. Однажды возникнув, образы приобретают относительную самостоятельность и играют активно-действенную роль в поведении человека. Поэтому прежде чем построить рациональную методику обучения, нами совместно с Е.В. Ксенчуком были исследованы особенности организации и функционирования образных структур на разных уровнях познавательной деятельности, выделены наиболее рациональные образы, несущие большое количество информации и выяснены условия, при которых использование различных образов является оптимальным. В эксперименте принимали участие 140 студентов первого курса и 187 студентов второго курса технических вузов. Всего 327 человек. Это позволяло проследить, как влияет процесс обучения на развитие образных представлений. В результате эксперимента было установлено: что конкретные образы, в которых воплощается перцептивный опыт студента, практически не претерпевают изменений в процессе обучения, возрастает число образов более высокого уровня обобщенности.

Основные функции образов как элементов модели физического явления: 1) познавательная, при которой образы являются связующим звеном между объектом и мыслящим субъектом; 2) управляющая, связанная со способностью мышления преобразовывать образы. В данном исследовании рассматриваются образы как элементы моделей физических явлений двух видов: чувственно-наглядные и символические. Основная функция символических образов как средств наглядности состоит в том, чтобы на каждом этапе обучения обеспечить связь между конкретным и абстрактным в познании.

На сегодняшний день представление учебного материала осуществляется преимущественно с помощью слов и формул, а возможности образного отражения с применением средств имитационного моделирования и машинной графики используются явно недостаточно.

В процессе построения образа модели физического явления происходит возрастание обобщенности образа за счет координации пространственных и вербальных элементов модели, что приводит к информативности символического образа. Это, в свою очередь, способствует ускорению процесса решения задач, а в некоторых случаях позволяет одномоментно находить желаемый результат. Обучение этим умениям, на наш взгляд, должно включать накопление студентами рабочих образов, используемых в технике, и свободное оперирование ими. Обучать этому умению можно в процессе выполнения профессионально-ориентированной самостоятельной работы студентов, обеспечивающей межпредметные связи и позволяющей эффективно использовать методы имитационного моделирования на ЭВМ различных конструкторско-технологических процессов.

Инженеру приходится применять свое умение строить модели в самой разнообразной обстановке (начиная с умения представить себе будущее поведение еще не созданной машины и кончая умением представить себе поведение еще не сформировавшегося коллектива).

Для формирования профессиональной компетентности и обучения методам моделирования была разработана система заданий, учитывающая межпредметные связи и рассчитанная на весь период обучения в вузе. Система заданий предусматривает формирование профессиональных умений, необходимых для процесса моделирования. К основным умениям специалистов, необходимым для процесса моделирования, относятся: умение выделять существенное в явлении и проводить сравнение по существенным признакам; умение создавать образы и оперировать готовыми; умение находить аналогии и рассуждать по аналогии; умение представлять результаты своего труда в удобной для восприятия форме и т. д.

Были проанализированы результаты сдачи экзаменов по специальным курсам физики студентами технических факультетов. К числу этих специальных курсов мы отнесли теоретическую физику, физику полупроводников, физику тонких пленок, ядерную физику и т. д. Студенты экспериментальной группы знакомились с методом моделирования при изучении курса общей физики, в то время как студенты контрольной группы направленно этому методу не обучались. Результаты исследования показали, что общая успешность по специальным курсам физики у студентов (экспериментальная группа – 120 чел.), обучающихся методу моделирования, при прочих равных условиях (одинаковый начальный уровень — вступительные экзамены, одинаковая успешность по математике, одинаковая успешность по механике и инженерной графике), выше, чем у студентов (контрольная группа — 120 чел.), не обучающихся направленно методу моделирования. Различие значимо на 10%-м уровне по критерию Стьюдента.

Анализ экспериментальных данных свидетельствует о том, что обучение методу моделирования способствует успешности обучения в вузе и положительно сказывается на будущей деятельности в качестве инженера.

Таким образом, моделирование в инженерной деятельности является инвариантным и включает в себя в зависимости от специализации моделирование процессов: физических, физико-химических, конструкторско-технологических, социально-психологических и т.д.

Успешность мышления определяется степенью использования образных структур и тем, как они взаимодействуют с вербальными элементами. Эта закономерность проявляется при работе с моделями физических явлений. От того, насколько скоординированы эти элементы в сознании человека, зависит эффективность использования модели в каждой конкретной ситуации.

Контент-анализ курсовых и дипломных работ, изучение стиля преподавания показали, что обучение в вузе излишне вербализовано. Отсюда вытекает необходимость создания специальных методик, направленных на развитие образного мышления будущих инженеров.

Процесс моделирования рассмотрен как особый вид инженерной деятельности. Проанализированы психолого-акмеологические особенности обучения студентов методам моделирования с использованием компьютерных технологий.
<< | >>
Источник: Софьина В. Н.. Психолого-акмеологические основы формирования профессиональной компетентности специалистов в системе учебно-научно-производственной интеграции. 2007 {original}

Еще по теме «Моделирование как основа развития творческого мышления и профессиональной компетентности»:

  1. «Учебно-научно-производственная интеграция, как фактор развития профессиональной компетентности»
  2. Как развить творческое мышление
  3. Интеллект-карта как метод творческого мышления
  4. Мнемоническая интеллект-карта как зеркало творческого мышления
  5. «Теоретические и методологические основы исследования профессиональной компетентности»
  6. Развитие профессиональной компетентности и ее специальных видов
  7. Зависимость развития аутопсихологической компетентности от профессионально-карьерных и социально-демографических параметров
  8. Взаимозависимость между развитием аутопсихологической компетентности и развитием субъектности, как способности личности к саморазвитию
  9. Софьина В. Н.. Психолого-акмеологические основы формирования профессиональной компетентности специалистов в системе учебно-научно-производственной интеграции, 2007
  10. «Акмеологический подход к формированию компетентности в творческой самостоятельной работе студентов»
  11. Аутопсихологическая компетентность в системе профессиональной компетентности специалиста
  12. Сущность аутопсихологической компетентности как способа развития "акме" в контексте индивидуальности