Техническое творчество как средство развития конкурентоспособности и повышения качества инженерной деятельности (стр. 1 )

Федеральное агентство железнодорожного транспорта

Уральский государственный университет путей сообщения

Филиал УрГУПС в г. Нижний Тагил

ТЕХНИЧЕСКОЕ ТВОРЧЕСТВО КАК СРЕДСТВО РАЗВИТИЯ КОНКУРЕНТОСПОСОБНОСТИ И ПОВЫШЕНИЯ КАЧЕСТВА ИНЖЕНЕРНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ

Сборник трудов Всероссийской научно-практической конференции

Нижний Тагил

2009

УДК 37.03

Сборник трудов Всероссийской научно-практической конференции Техническое творчество как средство развития конкурентоспособности и повышения качества инженерной деятельности / под ред. . – Нижний Тагил: Филиал УрГУПС в г. Нижнем Тагиле, 2с.

Сборник трудов всероссийской научно-практической конференции включает в себя труды научно-педагогических работников высших учебных заведений и промышленных предприятий России и стран ближнего зарубежья.

В сборник вошли работы, отражающие научные исследования в области технического творчества и повышения качества инженерной деятельности.

Представленные статьи охватывают такие научные направления, как техническое творчество студентов, психолого-педагогические и инженерные аспекты развития технического творчества студентов, инновационная деятельность в современных условиях развития и модернизации железнодорожного транспорта. Труды представлены в авторской редакции.

Печатается по решению Ученого совета УрГУПСа.

Рецензенты:

Редакционный совет:

, к. т.н., проректор УрГУПС по науке;

., д. п.н., профессор, директор института педагогики и психологии детства УрГПУ;

, начальник отдела научно-технической информации УрГУПС.

©Уральский государственный университет путей сообщения, (УрГУПС), 2009 с

Содержание

	Стр.
Творчество как актуальная проблема современности. Моделирование методической погрешности в EWB как творческий подход на занятиях метрологии. , Групповая самостоятельная работа как фактор развития творческих способностей учащихся. Техническое творчество как инструмент формирования конкурентоспособных специалистов в области железнодорожного транспорта. Заяц М. Л. Учебная исследовательская деятельность студентов как технология развития творческих способностей будущих инженеров.	5 10 14 17 20
Психолого-педагогические аспекты разрешения затруднений студентов при решении творческих задач на занятиях естественно-математического цикла. Б, Организация исследовательской деятельности и развитие технического творчества как условия повышения качества образования. Исследование факторов, воздействующих на работников железнодорожного транспорта в рамках курса «Практическая техника безопасности» Таженова Н. У. Применение энергосберегающих технологий на железнодорожном транспорте. , Оптимизация способа перевозки колесных пар и тележек железнодорожных вагонов на платформах транспортного средства. Формирование творческих способностей студентов при обучении графическим дисциплинам. , , Актуализация творческого потенциала студентов при изучении инженерной и компьютерной графики.	23 31 35 40 42 49 58
Понятия категории «творчество» применительно к современной инженерно-графической подготовке студентов.	63
Психолого-педагогические аспекты развития гуманитарных способностей будущих инженеров.	67

Филиал УрГУПС в г. Нижнем Тагиле, Россия

ТВОРЧЕСТВО КАК АКТУАЛЬНАЯ ПРОБЛЕМА

СОВРЕМЕННОСТИ

Творчество – чрезвычайно сложная, проявляющаяся в удивительном многообразии форм деятельность. Познание сущности и закономерностей развития творчества, структуры и специфических форм творческого поиска стало возможным лишь на современном, очень высоком этапе развития общества в целом и науки в частности. Проблема творчества стала в наши дни настолько актуальной, что по праву считается «проблемой века». Сегодня, чтобы выжить в условиях существующего кризиса и поспеть за изменениями, стремительно происходящими в мире, человеку необходима творческая адаптация.

Творчество далеко не новый предмет исследования. Оно всегда интересовало ученых и простых людей, будило воображение и вызывало страстное желание создать «теорию творчества». В Древнем Риме созерцание вечного бытия ставилось выше всякой творческой деятельности, творец был совершенно бесправен. Возможно, поэтому все гениальные идеи античности родились в Древней Греции, а воплотились римлянами в инженерных сооружениях и литературных произведениях, популяризирующих наследие великих греков.

В Средние века, как и значительно позднее творчество связывалось с пониманием Бога, свободно творящего мир, как его волевой акт, вызывающий бытие из небытия. Признавалось и ценилось только художественное творчество, любое другое творчество приравнивалось к работе ремесленника и рассматривалось как соучастие в творении мира с Богом. Творец вынужден был зарабатывать себе на жизнь практической деятельностью: Леонардо да Винчи рисовал картины и расписывал фрески, Спиноза шлифовал линзы, сочинял придворные оды и создавал праздничные фейерверки.

В ХIХ веке художники, литераторы, ученые и другие творческие натуры получили возможность жить за счет продажи своего творческого продукта. Творческий продукт оценивался не вкладом в «сокровищницу мировой литературы», а спросом и его способностью быть материалом для тиражирования. Творчество превратилось в хобби, творческая активность − в источник средств к существованию.

В ХХ веке произошло тотальное отчуждение человека от мира, от решения основных проблем его бытия. Творчество стало носить массовый характер. Талант и творческие способности постепенно стали залогом экономического процветания и средством национального престижа. Развитие цивилизации, возрастание сложности жизни, личная ответственность, множественность выбора, необходимость самостоятельно выбирать и принимать решения – все это привело к проявлению разного рода разрушительной активности: как саморазрушения, так и разрушения окружающего мира.

В наши дни творчество выступает, с одной стороны, как деятельность, порождающая нечто новое, отличающееся неповторимостью, оригинальностью, в том числе общественно-исторической уникальностью и значимостью, а с другой стороны, оно существует и там, где человек воображает, комбинирует, изменяет и создает что-либо новое. С этой точки зрения творчество доступно и великим мастерам и простым людям. Оно является проявлением высших способностей человека, высшей формой деятельности человека. В нем нет разграничения между «хорошим» и «плохим» творчеством. Один человек может искать способ облегчения боли, а другой изобретать новые, более изощренные способы пыток политических заключенных. Оба эти действия творческие, даже если их общественная значимость различна. Галилей и Коперник сделали творческие открытия, которые в их время оценивались как богохульство и зло, а в наши дни считаются основополагающими и конструктивными. Это не целенаправленная деятельность, а спонтанное проявление человеческой сущности.

Для полноты раскрытия креативности, рассмотрим творчество в философском и психологическом аспектах. В психологии творчество рассматривается в двух ракурсах: как психологический процесс созидания нового и как совокупность свойств личности, которые обеспечивают ее включенность в этот процесс. Творчество выступает как деятельное состояние человека и предполагает новое видение, новое решение, новый подход, то есть готовность к отказу от привычных схем и стереотипов поведения, восприятия и мышления. Творчески активный человек не просто пребывает в движении, но и содержит в себе источник своего собственного движения, который воспроизводится в ходе самого движения. Первопричиной его активности выступают внутренние противоречия между тем, какой он есть и каким он должен быть.

Так, по мнению , творчество − «это способность не просто к высшему уровню выполнения любой деятельности, но и к ее преобразованию и развитию». В силу активности природы и материи в целом, термин «креативность» применим к любому творчеству человека и является его синонимом самодвижения и саморазвития, опосредованного богатством его внутреннего мира.

К. Роджерс видит в творческой деятельности спасение человечества и «единственную возможность поспеть за калейдоскопом изменений, происходящих в мире».

С точки зрения , подлинный источник творческой мысли заключен в анализе тех противоречивых ситуаций, которые шаг за шагом направляют процесс творчества. Для этого важно показать, как «часто несвязанные, разрозненные между собой знания могут включаться в последовательно усложняющуюся систему научных знаний, из которых формируется целостная и высокопродуктивная умственная деятельность будущего специалиста».

Философия творчества обращается к сущности, первопричине этого явления. Основоположник немецкой классической философии Иммануил Кант в ХVIII веке специально анализирует творческую деятельность в учении о продуктивной силе воображения, которая есть единство сознательной и бессознательной деятельностей. Он считает, что «мы никогда не сможем познать эти умопостигаемые сущности, каковы они сами по себе, однако же, должны их признавать по отношению к чувственно воспринимаемому миру и связываться с ними с помощью разума».

Согласно Шеллингу, «творчество – высшая форма человеческой деятельности: здесь человек соприкасается с «Абсолютом, Мировым Разумом». Творческий акт сопоставим с творческим актом Природы, с той разницей, что совершается человеком и опосредован его свободой. Он считает, что интеллектуальное созерцание и творчество (как и философия) позволяют не только познать Абсолют, но и объединяют все разделенное в человеческой природе.

Развернутую концепцию творчества дает французский философ А. Бергсон в работе «Творческая эволюция». Он понимает творчество как непрерывное рождение нового, которое и составляет сущность жизни. Оно есть нечто объективно совершающееся (в природе – в виде новых образов, переживаний, идей) в противоположность субъективной деятельности конструирования, лишь комбинирующей старое.

По мнению русского философа : «…творчество человека не есть требование человека и право его, а есть требование Бога от человека и обязанность человека». При этом мир не входит в человека пассивно. Творчески активный человек способен преодолеть не только подавленность, раздвоенность и порабощенность, но и совершить «полет в бесконечность», транцендировать. «Под творчеством я все время понимаю не создание культурных продуктов, а потрясение и подъем всего человеческого существа, направленного к иной, высшей жизни, к новому бытию».

Суть человеческого бытия состоит, подчеркивал К. Маркс, в творчестве. Производство нового, то есть творчество есть родовая сущность и родовой признак человека. «Практическое созидание предметного мира, переработка неорганической природы есть самоутверждение человека как созидательного родового существа. …Именно в переработке предметного мира человека, он утверждает себя как родовое существо. Это производство есть родовая жизнь».

Какие бы точки зрения не рассматривались и не проводились исследования в этой области, согласитесь, история общественной жизни – это последовательность творческих актов создания новых форм общественной жизни, новых социальных институтов, новых отношений, а Творец – индивидуальность, свободная от обусловленности общества, который не может следовать по проторенному пути. Сегодня человечество подошло к распутью. Творчество становится актуальной проблемой современности. С одной стороны, общество нуждается в творческих людях, так как их открытия и изобретения обогащают всех нас, облегчают труд, повышают его производительность, позволяют преодолеть препятствия, мешающие прогрессу, с другой стороны, у общества отсутствуют рычаги управления сообществом свободных людей. С одной стороны, общество требует от человека нестандартных, творческих подходов в решении разного рода задач, ждет самостоятельности в постановке и решении новых проблем. Каждый шаг вперед связан с созданием нового. Востребована личность, способная усвоить образец активности человека творящего, путем подражания выйти на новый уровень овладения культурой и устремиться самостоятельно дальше. С другой стороны, нет механизма, способного воспитать Человека − Творца. Вся структура нашей жизни такова, что, пока нет признания, мы никто. Работа является средством достижения своих амбиций, положения в обществе, но только не источником радости.

Каждому из нас приходится делать свой выбор и платить за уют и комфорт своей свободой и креативностью. Частично это противоречие исчезнет с воспитанием ответственности у человека за принятое решение, но на это нужно время. Как человечество решит эту дилемму – покажет время. Оно потихоньку расставит всё на свои места. Матушка природа совершенна и не терпит не совершенства − на смену ныне живущим людям придет новое поколение, более талантливое и мудрое. Подтверждением этому является всплеск рождаемости, так называемых детей «Индиго». Человек не может быть не творческим, это его естество, его прорыв в бесконечность. Именно в творчестве раскрывается его сущность как преобразователя мира, творца новых отношений и самого себя. Не обязательно чтобы все члены общества писали стихи или пели песни, человек может реализовать себя в любом виде деятельности. Творчество – это качество, которое человек вносит в свою деятельность, это его отношение к жизни. Творя, человек испытывает вкус жизни и выходит на более высокий уровень духовного развития. Именно в творчестве ему доступно переживание моментов единения всех внутренних сил и абсолютной гармонии с целым.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. А. Самопознание. – М.: Книга, 1991, – 446с.

2. Б. Психология творческих возможностей. М. : Академия, 2002. – 320 с.

3. Ошо Творчество. Высвобождение внутренних сил. – Спб. : Изд-во. «Весь», 2000. – 191 с.

4. А. Методологическое введение в психологию. – М. : Наука, 1983. – 205 с.

5. Роджерс Карл. Взгляд на психологию. Становление человека. – М. : Прогресс, 1994. – 480 с.

Филиал УрГУПС в г. Нижнем Тагиле, Россия

МОДЕЛИРОВАНИЕ МЕТОДИЧЕСКОЙ ПОГРЕШНОСТИ В EWB
КАК ТВОРЧЕСКИЙ ПОДХОД НА ЗАНЯТИЯХ МЕТРОЛОГИИ

Современные тенденции развития компьютерной техники позволяют изменить сложившуюся систему образования. Конечно, это не означает, что ранее ЭВМ не применялись в целях обучения. Одной из проблем применения компьютерной техники в образовательном процессе несколько десятков лет назад служили те обстоятельства, что ЭВМ не были достаточно развиты, соответственно вычислительные машины не могли обеспечить учебный процесс в достаточной степени. Это служило барьером для обеспечения индивидуального подхода к учащимся и студентам. Другим влияющим фактором являлась малодоступность вычислительной техники, на приобретение нескольких машин выделялись огромные средства. На сегодняшний день ситуация изменилась, так как резкое развитие электроники и высокая конкуренция поставщиков данного товара приводит к снижению рыночной стоимости и увеличению доступности ЭВМ.

Применение средств программированного обучения позволяет сократить время изучения материала, упростить задачу преподавателям, а также повысить уровень знаний учащихся и студентов. Если учесть, что характерной чертой современного общества является автоматизация процессов труда, то идеи программированного обучения являются естественным следствием развития общества.

Большинство общепрофессиональных дисциплин, таких как электротехника, метрология, физика, теоретическая механика, преподаваемых в учебных заведениях СПО и ВПО, используют различные программные пакеты для моделирования физических, химических, математических и других задач.

Применение различных моделирующих сред позволяет не только сократить время на изучение материала на уроке, но также дает возможность проводить лабораторные работы, исследования, а также лучше закрепить пройденный материал в домашних условиях.

Так, например, применение комплексного метода при проведении лабораторных работ, где студенты сначала приобретают навыки работы с реальными измерительными приборами в лаборатории метрологии, стандартизации и сертификации, а затем закрепляют материал, составляя математическую модель в электронной среде, позволяет понять все тонкости конкретной лабораторной работы.

Исследование погрешностей и повышение точности измерений является центральной задачей метрологии. При косвенном измерении сопротивления методом вольметра-амперметра возможны два варианта подключения электроизмерительных приборов (рис. 1, рис. 2).

Рис. 1

Рис. 2

Работа с настоящими объектами позволяет познакомиться с реальными измерительными приборами: определить класс точности, тип прибора, цену деления, диапазон измерения. В ходе работы студенты учатся минимизировать личную погрешность, возникающую из-за параллакса, определять параметры цепи по показаниям прибора.

Погрешность при косвенном измерении сопротивления складывается из личной, случайной, методической погрешностей, а также из погрешности самого измерительного прибора (инструментальной погрешности). Кроме того, сопротивления измерительных приборов не остаются постоянными, хотя и нормированы для определенных температур. В реальном эксперименте присутствуют все четыре составляющие, и на практике возможно лишь снизить каждую из них до определенного значения, однако исключить полностью не удается, поэтому исследовать методическую погрешность обособленно от других возможно лишь при помощи моделирования.

Моделирование эксперимента, который студенты проводят в лаборатории, позволяет детально исследовать методическую погрешность независимо от других погрешностей и влияющих величин (температуры, давления, влажности). Постановка «чистого» эксперимента в среде EWB позволяет провести множество опытов при различных сопротивлениях измерительных приборов и нагрузке. Инструментальная погрешность все равно будет присутствовать, поскольку программа округляет показания, но погрешность прибора в данном случае настолько ничтожна, что ею можно пренебречь. Другим достоинством моделирования является огромный выбор сопротивлений приборов и измеряемых сопротивлений. В реальном эксперименте данные параметры обусловлены конструктивными особенностями самих приборов и не способны изменяться. В виртуальной среде такая проблема отсутствует, поэтому сформулировать правила измерения сопротивления постоянному току косвенным методом возможно после серии поставленных экспериментов. Конструирование виртуальных моделей студентами позволяет самостоятельно понять и сформулировать принципы выбора измерительной схемы для каждой конкретной метрологической задачи данного типа. Глубокое понимание темы, подкрепленное реальной и виртуальной лабораторной работой дает крепкую основу для понимания аналогичных тем, таких как, измерение мощности потребителя при помощи ваттметра.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1.  Карлащук лаборатория на IBM PC —2-е изд., перераб. и доп. — М. : СОЛОН-Р, 2001. — 615 с. : ил.

2.  Атамалян и методы измерения электрических величин: учеб. пособие для втузов. — 3-е изд., перераб. и доп. — М. : Дрофа, 2005. — 415 с. : ил.

,

Филиал УрГУПС в г. Нижнем Тагиле, Россия

ГРУППОВАЯ САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА КАК ФАКТОР РАЗВИТИЯ ТВОРЧЕСКИХ СПОСОБНОСТЕЙ УЧАЩИХСЯ

В современном постоянно меняющемся, динамическом мире на первый план выходит не просто обучение учащегося предметным знаниям, умениям, навыкам, а личность учащегося, как будущего активного деятеля. В условиях информатизации общества в целом и образования в частности важную роль в формировании необходимых знаний, умений, навыков, а также качеств личности учащегося играет предмет информатика.

Преподаватель стимулирует учащегося к саморазви­тию, изучает его познавательные потребности, создает условия творческой деятельности и тем самым формирует познавательные интересы студентов.

Сегодня все усилия общества, школы, вуза направлены на то, чтобы воспитать личность, способную самостоятельно принимать решения и решать поставленные задачи. Так вот, исследовательская деятельность в группе единомышленников дает отличные результаты. Используя данную форму работы на занятиях, преподаватель дает возможность студентам самим решить, какую выбрать тему из числа предложенных им, и с помощью каких средств они будут реализовывать поставленную задачу.

Творческие самостоятельные работы являются венцом системы самостоятельной деятельности студентов. Эта деятельность позволяет им высказывать собственное суждение, получать принципиально новые для них знания, закреплять навыки самостоятельного поиска знаний, видеть и формулировать проблемы, выдвигать гипотезы. Психологи считают, что умственная деятельность при решении проблемных, творческих задач во многом аналогична умственной деятельности творческих и научных работников. Задачи такого типа – одни из самых эффективных средств формирования творческой личности.

Одной из целей Федеральной программы развития образования является гармоничное развитие личности и ее творческих способностей на основе формирования мотивации необходимости образования и самообразования в течение всей жизни, которое в современном мире невозможно без знаний, умений и навыков работы с информацией.

На практических занятиях по информатике во втором семестре первого курса используются межпредметные связи с другими дисциплинами, проводятся интегрированные с элементами курса высшей математики, математического моделирования и др.

Студенты должны знать: классификацию языков программирования, основные операторы изучаемого языка, названия и содержание основных этапов решения задачи, запись алгоритмических структур на языке программирования, правила исполнения программ. Студенты должны уметь: построить математическую модель по конкретной задаче, разработать и исполнить программу решения задачи на основе построенной модели, записать, отладить, исполнить программу на языке программирования, использовать стандартные функции и подпрограммы, организовать выдачу результатов исполнения программ на экран и печатающее устройство.

Направления обучения:

— алгоритмическое;

— практическое;

— исследовательское.

Как только речь идет об исследовании, то мы понимаем, что оно неразрывно связано с творчеством. Раскрытие творческого потенциала студента должно начаться с первого момента его появления в стенах учебного заведения.

Работа на практических и лабораторных занятиях проводится таким образом, что студенты разбиваются на группы, каждый участник группы выполняет определенную работу на одном из этапов, что позволяет оценивать как работу всей группы, так и отдельных студентов.

Перед каждой группой студентов ставится определенная задача, решить которую они должны не только составив программу на языке программирования, но и описав ее с помощью алгоритмического языка. Каждая задача отражает недавно пройденный материал из курса высшей математики или физики.

В ходе подготовки студенты приобретают навык самостоятельного представления результатов своей работы, получают опыт самопрезентации, учатся ставить вопросы и отвечать на них.

Творческие способности реализуются при выполнении последнего этапа работы, где студенты не только должны построить математическую модель по конкретной задаче, разработать и исполнить программу решения задачи на основе построенной модели, записать, отладить, исполнить программу на языке программирования, но и защитить полученные результаты, ответив на вопросы.

Однако, несмотря на самостоятельную работу, отстраняться от нее не приходится, необходимо следить за ходом работы и направлять ее в нужное русло, но, тем не менее, нельзя вмешиваться в процесс. Задача преподавателястоит в том, чтобы организовать познавательную деятельность учащихся, а задача студентов – самостоятельно осуществлять познания.

Самостоятельная исследовательская работа играет важную роль в умении постоянно учиться добывать и перерабатывать полученную информацию. Это способствует развитию творческого системного мышления, аналитических способностей, формированию и закреплению практических навыков управления и информационно-аналитической работы, и как следствие, пониманию и глубокому усвоению предметных областей.

.

Филиал УрГУПС в г. Нижнем Тагиле, Россия

ТЕХНИЧЕСКОЕ ТВОРЧЕСТВО КАК ИНСТРУМЕНТ ФОРМИРОВАНИЯ КОНКУРЕНТНОСПОСОБНЫХ СПЕЦИАЛИСТОВ В ОБЛАСТИ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА

В настоящее время в условиях экономического кризиса достаточно актуальным является вопрос о модернизации и развитии железнодорожного транспорта. Это достаточно сложная инженерная задача, которая должна решаться с применением различных методов технического творчества.

Как известно, существует ряд достаточно хорошо изученных методов технического творчества:

— методика комплексного решения технических проблем;

— применение известного решения для других целей;

— агрегатирование, комбинирование, приспособление известного решения к новым условиям путем изменения вида, формы, материала, конструктивных элементов, функций.

Применение указанных методов для решения поставленной инженерной задачи возможно только специалистом, имеющим достаточные знания в области железнодорожного транспорта и умеющим быстро адаптироваться к изменяющимся условиям профессиональной деятельности на современном производстве и эффективно решать разнообразные и все более сложные профессиональные задачи. Кроме того, современный рынок труда предъявляет к выпускникам высших профессиональных учреждений достаточно обширный аспект требований. Поэтому вопрос о формировании профессиональной компетентности выпускников и их адаптации к современному рынку труда является достаточно актуальным для высшего профессионального образования.

В связи с этим повышаются требования к качеству подготовки выпускников транспортных вузов, в частности обучения их методам технического творчества и приобретения навыка применения изученных методов.

Научно-техническое (или просто техническое) творчество имеет прикладные цели и направлено на удовлетворение практических потребностей отрасли. Под ним понимают поиск и решение задач в области модернизации и развития железнодорожного транспорта на основе использования достижений науки. Студенческое техническое творчество – самое эффективное средство воспитания, обучения и развития творческих способностей будущих специалистов. Оно создает весьма благоприятные условия для развития творческого (в том числе технического) мышления.

Сложному механизму творческого мышления присущи интуиция и логика. Современный специалист должен найти выход из проблемной ситуации, которая предполагает поиск решения в условиях неопределенности, дефицита информации и новой экономической ситуации. Методологические средства творческого поиска могут использоваться исследователем в разных сочетаниях и последовательностях, но общую схему решения технических задач (например, при выполнении дипломных проектов) можно представить в виде этапов следующим образом:

— постановка задачи, описание проблемной ситуации;

— выявление недостатков изучаемой системы или технологического комплекса;

— анализ существующих способов выхода из сложившейся ситуации;

— разработка возможных способов решения поставленной задачи;

— описание достоинств и недостатков предложенных способов выхода из проблемной ситуации;

— технико-экономическое обоснование выбора определенного решения поставленной задачи.

Знакомить студентов с методами технического творчества необходимо уже на начальной стадии обучения в вузе, тогда на старших курсах можно решать прикладные задачи, связанные с будущей областью деятельности.

При решении инженерных задач, как правило, происходит интеграция имеющихся знаний в различных областях науки и техники, поэтому, необходимо учитывать межпредметные связи изучаемых дисциплин, избегать узкопрактического подхода и чрезмерной специализации поставленных задач и способов их решения. В свою очередь, необходимо развивать у будущих специалистов различные типы воображения:

— логическое: с помощью логических рассуждений выстраивается связь между настоящим и будущим;

— критическое: анализ современного состояния изучаемой системы или технологического комплекса, определение «узких» мест, не соответствующих темпам развития экономики, технологии и объемам производства;

— творческое: поиск новых идей модернизации и развития изучаемой системы или технологического комплекса.

Обладая необходимыми знаниями и умениями, а также навыками их применения, выпускник вуза сможет достаточно творчески подходить к решению многих нестандартных задач и производственных ситуаций.

Исходя из выше сказанного, можно сделать вывод, что для формирования специалиста высокого уровня, способного применять инженерное творчество как инструмент решения проблем модернизации и развития железнодорожного транспорта, необходимо обучать будущих специалистов методам научно-технического творчества и способам их применения. Это необходимо учитывать при разработке методической литературы и новых стандартов обучения специалистов высшего управленческого звена.

филиал УрГУПС в г. Нижнем Тагиле, Россия

УЧЕБНАЯ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ СТУДЕНТОВ КАК ТЕХНОЛОГИЯ РАЗВИТИЯ ТВОРЧЕСКИХ СПОСОБНОСТЕЙ БУДУЩИХ ИНЖЕНЕРОВ

Современному выпускнику для успешной адаптации в обществе и на рынке труда в условиях быстрого увеличения объема информации в профессиональной области знаний и быстроменяющихся условиях необходимо владеть общими способами получения необходимых знаний.

В связи с этим в современной системе образования акцент переносится на формирование у студентов способности самостоятельно мыслить, ставить и решать задачи, добывать знания и применять их при решении разнообразных практических задач. Этому способствует внедрение в процесс обучения учебной исследовательской деятельности, направленной на объяснение явлений и процессов, установление их связей и отношений, теоретическое и экспериментальное обоснование фактов, выявление закономерностей.

В ходе учебной исследовательской деятельности студенты не только приобретают субъективно новые знания, но и приобретают навык исследования как универсального способа освоения действительности, развивают способности к исследовательскому типу мышления, потребность в творческой деятельности, учатся мыслить самостоятельно, ставить и решать проблемы, привлекая знания из разных областей науки.

По мере того как студент на материале определенной системы знаний по-настоящему осваивает приемы научного познания, у него не только накапливаются определенные умения, но и формируются определенные способности, в том числе и творческие. Причем вовлекать в учебную исследовательскую деятельность студентов необходимо, начиная с младших курсов.

Внедрение персональных компьютеров в систему образования дает возможность повышения научного уровня курсов физики, поскольку появляется возможность отбирать изучаемый материал исходя из соображений научной и профессиональной целесообразности, а не доступности соответствующих математических средств, позволяя более глубоко понимать не только физику, но и специальные технические дисциплины, базирующиеся на ней.

Анализ педагогического опыта преподавания физики в вузах свидетельствует о том, что недостаточно внимания уделяется умению использовать компьютер в качестве инструмента исследования. Выходом из создавшейся ситуации может стать дополнение традиционных лекционных, практических и лабораторных занятий курсом компьютерного математического моделирования физических явлений и процессов, суть которого состоит в следующем: на основе различных вариантов математических моделей с помощью персонального компьютера проводится исследование свойств объекта, процесса или системы, находятся оптимальные параметры и режимы работы.

При этом в процессе работы студенты ставят проблему, которую необходимо решить, собирают и анализируют необходимый для ее решения материал, выдвигают гипотезу, проверяют ее, анализируют полученные данные и делают выводы, а в случае необходимости возвращаются к одному из предыдущих этапов, т. е. вовлекаются в процесс самостоятельного поиска и «открытия» новых знаний и их дальнейшего применения.

Вычислительная мощность современных компьютеров позволяет использовать специализированные пакеты для математических вычислений, одним из которых является MathCAD.

MathCAD – универсальный математический пакет, предназначенный для выполнения инженерных расчетов, позволяя свести к минимуму время решения задачи. Но кажущаяся простота использования математических пакетов не снимает с исследователя анализа физического содержания задачи, построения или выбора математической модели, выбора метода решения, анализа и интерпретации полученных результатов.

В качестве примера приведены результаты, полученные в ходе компьютерного математического моделирования колебательного движения колеса мотоцикла, возникающего при наезде на неровности дороги.

В случае если на дороге встречаются одиночные неровности, то колебания рессоры будут затухающими (рис.1).

Рис. 1

Если на колесо со стороны дороги действует периодически повторяющаяся сила (небольшие одинаковые неровности), то будут наблюдаться колебания, график которых представлен на рис. 2.

Рис. 2

График, для случая, если частота вынуждающей силы близка к собственной частоте колебания рессоры с учетом силы сопротивления масла в демпфере рессоры, представлен на рис. 3

Рис. 3

Из рисунка 3 следует, что текущая амплитуда колебаний превышает исходную в десятки раз, что на практике должно привести к поломке.