Підвищення ролі загально технічної підготовки в спільній системі професійно-технічної освіти
Необхідність політехнізації навчання визначають три фактори: економічний, основу якого складає закон переміни праці, обумовлений революційною природою технічного базису великої промисловості. «…Природа великої промисловості обумовлює переміну праці, рух функцій, усесторонню рухливість робітника… сама велика промисловість… робить питанням життя і смерті визнання переміни праці, а потім і можливо більшої багатосторонності робітників… як питання життя і смерті, ставить задачу… часткового робітника, простого носія відомої часткової суспільної функції, замінити всесторонньо розвинутим індивідуумом, для якого різні суспільні функції є змінюючи один одного способи життєдіяльності»;
соціальний, що передбачає необхідність подолання вузького професіоналізму з ціллю усестороннього розвитку особистості виконавця.
науково-технічний, що вимагає від робітника рухливості трудових функцій на основі знання загальних принципів виробництва.
В процесі науково-технічної революції у виробництві об'єктивно виникають і проявляються загальні риси, які мають політехнічний характер. Ця спільність виявляється в однотипності для багатьох провідних галузей виробництва технологічних процесів – механічних, хімічних, енергетичних тощо. Все ширше використовуються типові уніфіковані види механізмів і машин, інструментів, пристроїв, апаратів, систем автоматичного контролю і керування.
Розвиток виробничих сил підкоряється закону, зміст якого в тому, що машина все більше і більше замінює працю людей, не витісняючи їх повністю з виробництва. За людиною зберігаються виробничі функції, але праця її поволі звільняється від фізичних зусиль і набуває інтелектуального змісту. Робітник стає «регулятором, наладчиком, програмістом технологічного процесу, а не елементом, безпосередньо включеним у нього».
Між засобами праці і кваліфікацією робітника повинно бути співвідношення. Воно виявляється в тому що складність засобів виробництва, засобів транспортування і зв’язку постійно тягне за собою і необхідність підвищення рівня загальнонаукової і професійної підготовки робітників, інженерів і техніків, так як нова складна техніка тільки в умілих руках забезпечить той ефект, на який вона розрахована.
Результатом поєднання науки з виробництвом, перетворення її на безпосередню виробничу силу є поступовий, але невпинний зріст ваги елементів творчості у діяльності робітників. Він передбачає формування у робітників творчого відношення до праці, яке легше виховати на основі постійних і глибоких знань в області математичних, технічних і спеціальних наук. Тому об’єктивний хід розвитку людини як головної виробничої сили суспільства і тим самим і самого виробництва спочатку потребує підвищення рівня і якості природничо-наукової і загальної технічної освіти молодих робітників.
Виробнича діяльність включає: суб’єкт діяльності (людина, колектив), засоби діяльності (техніка), предмет діяльності (речовина природи, незавершений продукт праці), умови і спосіб діяльності (технологія і організація виробництва та праці). Зростання складності і числа елементів техніки, поява нових, штучних предметів діяльності (полімерів, пластмас та інших матеріалів), швидка зміна технології – все це разом взяте приводить до безперервного і різкого підвищення об’єму та ускладнення інформації, необхідної робітнику для успішної праці.
Збереження термінів навчання і обмежені можливості людини в засвоєнні, переробці знань обумовлюють ряд труднощів. Вирішити їх можна шляхом розвитку самостійної активності учнів в процесі набуття нових знань, створення умов для безперервної самоосвіти, суворого відбору в учбових програмах училищ тільки самої необхідної інформації. Але разом з тим професійно-технічне навчання учнів не можна відокремити знаннями і навиками, які потрібні для виконання робіт тільки по даній професії. Професійно-технічна освіта повинна давати широку основу професії, готувати майбутніх молодих робітників до активного суспільного життя, розвивати їх здібності, творче відношення до своєї праці. Іншим способом подолання надмірної науково-технічної інформації служить відбір для професійно-технічної підготовки майбутніх робочих знань й навиків, які мають найбільшу цінність. Тому скрупульозна розробка системи навчально-виховних цілей училища складає основу для відбору змісту програм.
Надмірність наукової і виробничої інформації долаються, як відомо, в процесі інтеграції наук і синтезу науково-технічних знань. Синтез наукових знань знаходить свій вираз у загальних принципах, ідеях і теоріях, які об’єднують в єдине ціле окремі частки різних наук, що сприяє побудові єдиної наукової картини світу і як складових її частин фізичної і технічної картини світу.
Синтез науково-технічних знань забезпечує умови для створення систем з меншим, ніж раніше, числом елементів, використання у виробництві уніфікованих вузлів, деталей, пристроїв і апаратів. Ця тенденція уніфікації і зменшення числа елементів технічних систем є одним з проявів НТР, і є всі передумови стверджувати, що ця тенденція в техніці ще з більшою силою буде проявлятися і в майбутньому. Так само і в технології явно проявляється перехід від дискретних до безперервних процесів виробництва, заснованих на використанні природних процесів (хімічних, фізичних, біологічних, біохімічних, тощо), використанні в широких масштабах безвідходної технології, нарощування темпів комплексної механізації й автоматизації виробництва.
На процес інтеграції й синтезу знань впливає не тільки техніка і технологія. Логіка розвитку самих наук породжує нові напрями, об’єднаються багато до цього часу ізольованих галузей знань. До таких синтезуючих галузей знань з повним правом можна віднести кібернетику, екологію, теорію інформації. Закони й поняття цих наук мають вельми широке використання у багатьох галузях знань. Один з підходів в аналізі ролі науки у розвитку виробництва зв’язує процес перетворення науки в безпосередню виробничу силу з використанням в якості засобу впливу на предмет праці знову відкритих наукою закономірностей і сил природи, і особливо «немеханічних форм руху матерії, заснованих на енергії міжмолекулярних, атомних й субатомних зв’язків».
Ряд авторів пропонують таку послідовність (систему) визначення загальнотрудових умінь і навиків: визначення спільності науково – технічних основ виробництва, спільність професії, спільність трудової підготовки. В якості загально-трудових називають вміння й навики розрахунку, аналізу і контролю, обслуговування, планування, організації тощо. В цій системі наукові основи виробництва виступають як база об’єднання, групування виробництва. Далі процес такий: аналізується сучасне виробництво, різні його види, області, галузі (тобто воно береться за вихідне), в ньому виявляються загальні науково-технічні основи і на базі цієї сукупності групуються і об’єднуються професії, типізуються вміння й навики щодо його обслуговування.
До складу політехнічних умінь й навиків виділяють такі уміння, як конструкторсько-технологічні, контрольно-вимірювальні, обробні, налагоджувальні, зборка й розборка, управління, організації, раціоналізації, а до елементів політехнічної підготовки відносять знання допусків і посадок, уміння читання креслень, знання теорії різань тощо. Зроблений крок щодо класифікації політехнічних умінь на: а)
електротехнічні (виділено 55 умінь) і б)
механотехнічні (82 уміння).
В.М. Заплатін рекомендує віднести до політехнічних наступні вміння: складати з натури технічні малюнки, читати робочі креслення, клепати вручну, свердлити отвори ручними дрилями і на станках, підбирати змінні зубчасті колеса по заданих режимах різання, встановлювати розприділюючий вал на цикл тощо (всього 19). Автори при визначенні політехнічних умінь йдуть, таким чином, шляхом конкретизації цих умінь в якійсь області виробництва, орієнтуючись при цьому на п’ять таких областей: електромеханічну, механотехнічну, автоматотехнічну, економічну й організаційну. Обширний матеріал, вказує на можливість наповнити ідеї політехнічної освіти багатим фактичним змістом, які відносяться до важливих галузей промислового виробництва, відправляючись від аналізу виробництва.
Таким чином, в наш час існують дві точки зору на те, як визначити політехнічний учбовий матеріал. Одна розглядає політехнізм насамперед як використання знань основ наук на практиці стосовно до того, чи буде при цьому охоплене все виробництво чи найважливіші його галузі чи ні. У відповідності з другою необхідно вивчити і систематизувати сучасне виробництво і на цій основі змоделювати його і визначити відображаючий цю модель зміст.
Необхідно при цьому підкреслити, що диференціація основ наук неадекватна розділенню й класифікації виробництва. Кожна з цих систем складає свою область сутностей, диференційованих у відповідності зі своїми основами. Так, диференціація фізики, наприклад, не дає нам ні окремо машинобудівне чи сільськогосподарське виробництво, ні їх суму, чи суму будь-яких інших виробництв. Об’єднання декількох виробництв чи галузей господарства, наприклад транспорту, будівництва тощо, не дає ні області науки, ні її підрозділів, тобто виробництво і наука створюють дві самостійні області спільнот, диференційованих на основі різних принципів. При цьому зв'язки між структурними підрозділами цих спільнот неоднозначні. Це положення в ході науково-технічного прогресу не має тенденції до перебудови. Так, широкий розвиток, наприклад, сфери обслуговування, в якій реалізуються знання багатьох областей науки, показує той самий приклад неоднозначності переходу від науки до виробництва. Тому опора на науку чи виробництво, підходи «від науки» чи «від виробництва» проводять в кінцевому рахунку до різних результатів у визначенні системи і в диференціації політехнічного учбового матеріалу, у визначенні змісту політехнічної освіти.
Таким чином, змістом політехнічної освіти, являється в основному вивчення техніки, яка складає основу виробництва. Ця думка виділена і в назві твору для вивчення предмету «Основи техніки». По цьому питанню аналогічна точка зору Д.О. Епштейна, який рахує, що «ознайомлення учнів з основними поняттями оптимізації виробничих процесів і повинно бути в наш час стержнем політехнічної освіти». Разом з тим багато авторів, визначаючи зміст політехнічної освіти, не обмежуються розглядом системи техніки, а говорять про працю на виробництві, про діяльність людей, що керують виробництвом, і відносять це також до політехнічного змісту.
Таким чином, в педагогіці існують різні погляди щодо визначення політехнічного змісту. Перший шлях «від науки» полягає у засвоєнні змісту загальноосвітніх і загальнотехнічних предметів, в застосуванні цих знань на практиці, в тому числі і в професійній практиці. Другий шлях «від виробництва» полягає в аналізі структури виробництва і внесенні у навчання (насамперед і в основному по спеціальних предметах і виробничому навчанню) такого змісту, в якому відображаються (для галузі, а вірніше – міжгалузеві) вміння й навики управління засобами праці, обслуговування їх.
Наука, народжена з потреб практики, проходить у своєму розвитку складний шлях. Абстрагуючись від практики, вона в ряді аспектів «сама з себе» створює далі свої послідовні побудови – і в цьому полягає передбачуюча сила науки. Однак наука не може існувати у відриві від практики. В наш час це відбувається із системою загальнотехнічної підготовки, з системою загальнотехнічних предметів. Загальнотехнічний зміст є і в спеціальних предметах і в виробничому навчанні у вигляді окремих тем, розділів, блоків. Виявлення цього змісту з метою наступного «підвищення» його до рівня самостійних учбових дисциплін – одне з найважливіших завдань удосконалення загальнотехнічної підготовки.
Особливо «опукло» представлений в структурі спецпредметів і виробничого навчання загальнотехнічний учбовий матеріал, на основі якого формуються загальнотехнічні (політехнічні) вміння й навики.
Політехнічні вміння й навики – це узагальнені способи використання знань в різних умовах пізнавальної і практичної діяльності. Вони відображають принципи направленості інтелектуальних і фізичних загальнотрудових дій учнів на керування технікою. Вимоги сучасного виробництва до політехнічної підготовки випускників профтехучилищ включають вироблення у них творчого мислення, найпростіших навиків технічно-конструкторського винахідництва, інтересу й любові до праці.
Політехнізація професійно-технічної підготовки кваліфікованих робітників пов’язана з формуванням в учнів загальнотрудових вмінь й навиків, які складаються в процесі оволодіння професійними прийомами праці. Ці вміння й навики можна переносити з однієї області діяльності в другу. Послідовне використання політехнічного принципу у навчанні, по-перше, створює умови для формування робочої професії широкого профілю, по-друге, суттєво поглиблює розвиваючу і виховну функції навчання, по-третє, створює передумови для свідомого використання наукових і технічних знань на практиці, для творчого відношення до праці. Сьогодні не тільки загальна і політехнічна освіта стають необхідною передумовою високої професійної підготовки майбутнього робітника. Сама професійна освіта також перетворюється в один з найважливіших засобів збагачення і поглиблення загальної і політехнічної освіти.
В середніх профтехучилищах стержнем освіти системи політехнічних знань і вмінь є вивчення природознавчих предметів і загальнотехнічна підготовка. Оптимальне співвідношення знань загальної технології і спеціальної служить основою, яка забезпечує випускникам широкий політехнічний світогляд і професійну підготовку.
Метою загальнотехнічної підготовки є ознайомлення учнів в теорії і на практиці з науковими основами сучасної техніки і технології: зі структурою техніки (апаратів, пристроїв, машин, технічних систем), з функцією техніки (технічними характеристиками засобів праці), з субстратом техніки (матеріалами), з природничо-науковими основами процесів, які здійснюються за допомогою засобів праці. Ці завдання витікають з самої суті технічних наук, які мають справу з штучними системами, які підкорюються особливим закономірностям, що охоплюють структуру, функціонування й розвиток цих систем. Предметом технічних наук являються природні процеси, які діють в штучно створених системах, які дозволяють цілеспрямовано використовувати ці процеси, речовини природи, її об’єктивні закономірності в інтересах людини.
До завдань загальнотехнічної підготовки відносять часто й основи організації праці і виробництва, хоча частина цих знань має конкретно-економічний зміст.
Необхідність загальнотехнічного навчання в більшій степені визначається і його значенням для формування наукового світогляду випускників в зв’язку з тим, що розуміння місця й ролі техніки в житті людини і суспільства стало невід’ємною і необхідною частиною уявлення сучасної людини про оточуючий світ, як і знання законів природи, законів суспільного розвитку. Вивчення загально-технічних предметів розвиває у майбутніх робітників технічне, технологічне мислення, сприяє формуванню творчого відношення до праці, вчить бережливому відношенню до матеріалів, енергії, техніки, сировини, готових продуктів праці.
Загальнотехнічна підготовка є ланкою між політехнічною освітою та спеціальною частиною професійно-технічної навчання і покликана озброїти тих, що навчаються системою знань загальних основ техніки, технології та організації виробництва і праці в даній галузі промисловості, народного господарства. Поряд з системою знань набуваються і відповідні вміння та навики. Зміст загальнотехнічних знань, як правило, є загальним для сукупності груп професій даної галузі промисловості, народного господарства, частина знань і вмінь носить міжгалузевий характер.
Між політехнічною освітою і загальнотехнічною підготовкою є як елементи подібності, так і суттєвих відмінностей, які свідчать про те, що це – різні поняття, які було б помилкою ототожнювати. Частина загальнотехнічних понять має політехнічний характер. Більш широкі поняття входять в склад політехнічних, а галузеві можна віднести до загальнотехнічних. Політехнічна підготовка як частина загальної освіти єдина для всіх професій, в той час як зміст загальнотехнічної освіти змінюється в залежності від галузі, для якої готуються робітники. Специфіку галузі може врахувати тільки загальнотехнічна підготовка. Розширюючи галузевий і міжгалузевий технічно-технологічний світогляд учнів, загальнотехнічна підготовка тим самим сприяє розширенню профілю професійної підготовки молодих кваліфікованих робітників, створює передумови для їх професійної мобільності.
Необхідність професійної мобільності, як і розширення профілю робочої професії, пояснюється рядом об’єктивних тенденцій у виробництві і перш за все прискоренням науково-технічного прогресу, скороченням термінів освоєння нововведень, тривалості часу між моментом отримання перших результатів досліджень і етапом промислового виробництва продукту чи впровадження нової технології.
Цілком природно, що період розробки і освоєння нововведень на виробництві в майбутньому стане в середньому меншим, ніж в наш час. Вирішальний вклад в цей процес внесуть науково-дослідницькі та дослідно-конструкторські роботи, інтенсивне введення систем планування і впровадження, а також ширина профілю професійної підготовки і мобільність робочих кадрів в поєднанні з високим рівнем вихованості. Таким чином, широкий професійний профіль і мобільність робітників є і умова і наслідок НТР. Робітники, як перша виробнича сила суспільства, повинні постійно і гнучко пристосовуватися до мінливої виробничої ситуації через постійне вдосконалення речової складової виробничих сил. В свою чергу, високий рівень підготовки і велика мобільність робітників сприяє розвитку масового винахідництва і раціоналізаторства, що, в кінцевому рахунку прискорює науково-технічний прогрес.
В розширенні профілю професійної підготовки, у збільшенні мобільності молодих робітників важливу роль відіграють зміст і структура загальнотехнічних знань і вмінь, які дають широку технічно-технологічну основу професії.
НТР веде до якісної зміни багатьох традиційних професій і до появи нових. Зокрема, до нових можна віднести професію апаратчика автоматизованого виробництва, наладчика станків з числовим програмним управлінням (ЧПУ), машиністів-операторів та ін. Робітникам подібних професій широкого профілю потрібні глибокі знання не тільки із спеціальних предметів, але і з таких курсів, як основи теорії інформації, програмування, основи виробничої електроніки та інших, які раніше не були потрібні токарю, фрезерувальнику, шліфувальнику, робітнику неавтоматизованого хімічного, нафтохімічного виробництва. Відомо, що одною з основ комплексної автоматизації служать ЕОМ, мікропроцесори, техніка промислових роботів. Тому досить глибоке знання основ електротехніки, промислової електроніки, принципів роботи ЕОМ, мікропроцесорів є необхідною умовою успішної роботи апаратчиків, операторів, наладчиків автоматизованого виробництва.
Щоб зрозуміти електротехніку, основи промислової електроніки, потрібні знання електростатики і електродинаміки. Для розуміння роботи ЕОМ, мікропроцесорів, промислових роботів потрібні спеціальні знання з області математики. Засвоєння властивостей матеріалів і способів їх застосування в знаряддях, засобах і предметах праці пов’язане зі знаннями з хімії, фізики, біології. Можна продовжити приклади взаємозв’язку загальнотехнічних і природничо-математичних предметів. Разом з тим зростає рівень необхідної загальної і загальнотехнічної освіти при підготовці робітників апаратурної праці, робітників широкого профілю. Цей рівень поступово наближається до сучасного обсягу та рівня знань техніка.
В зв’язку з широким застосуванням у виробництві природничо-математичних і технічних наук, перетворенням їх у виробничу силу суспільства праця набуває все більш науково-технічний характер, що також призводить до необхідності оволодіння робітниками глибокими загальнонауковими знаннями.
До загальнотехнічних знань, які не можуть викладатися в основах наук, відносять знання про типові деталі машин, механізми, двигуни, про основи енергетики, електротехніки і промислової електроніки, елементи виробничої автоматики, про принципи сучасної технології і їх застосування в конкретних технологічних процесах, про основи економіки виробництва.
До загальнотехнічних вмінь відносять вміння розпізнавати на практиці в будь-якій машині (обладнанні) деталі та вузли, їх технічне та технологічне призначення, підбирати обладнання, матеріали, інструменти і приспосіблення для виконання робіт різного технологічного призначення, виконувати операції по управлінню системами машин, настроювати обладнання на певні режими роботи, виконувати на ньому найпростіші операції, усувати неполадки, проводити випробування матеріалів, що використовуються в процесі виробництва, виконувати контрольні та розрахункові функції, а також найпростіші навики обробки інформації.
Перераховані знання і вміння є полівалентними, їх можна переносити з однієї області в іншу. Саме ці знання і вміння дають можливість добре орієнтуватися у всій системі виробництва – в технічному базисі, в технологічній основі виробництва.
При дидактичному відборі і систематизації загальнотехнічних знань і вмінь слід опиратися на критерії і вимоги, що склалися в педагогічній практиці та науково-педагогічних дослідженнях: світоглядний характер, можливість організації навчального матеріалу в цілісну систему взаємозв’язаних знань, тісний зв’язок з життям, з практикою, доступність, опора на знання, отримані в загальноосвітній школі, можливість задоволення пізнавальних інтересів і запитів учнів.
Природничо-математичні дисципліни служать необхідною основою технічних знань і прямо чи опосередковано зв’язані зі спеціальними дисциплінами навчального плану. Займаючи проміжне місце між природничо-математичними, з одного боку, і спеціальними – з другого, загальнотехнічні предмети покликані виконувати декілька основних функцій:
сприяти політехнізації навчання;
забезпечувати більш глибоке розуміння спеціальних дисциплін;
розширювати профіль професійної підготовки молодих робітників;
допомагати учням глибше зрозуміти закони природознавства в їх застосуванні в техніці і технології виробництва;
розвивати технічний стиль мислення робітника, що служить основою раціоналізаторства і винахідництва.
Загальнотехнічна підготовка має дві сторони, що є одним цілим: освітню і виховну і розвиваючу. Освітня задача – озброїти учнів знаннями, навиками та уміннями у наступних областях:
загальні основи технології даної галузі і підгалузі промисловості (народного господарства);
властивості і якості матеріалів;
способи застосування електричної, тепловою, гідравлічної та інших видів енергії у виробництві;
методи контролю і регулювання технологічних процесів;
способи зображення деталей, вузлів, машин, кінематичних, електричних і магнітних кіл;
загальні основи наукової організації праці, організації виробництв, соціальних процесів трудової діяльності.
Як видно з вище наведеного переліку, загальнотехнічні знання і вміння мають міжгалузевий і деколи галузевий характер. Міжгалузевий характер мають знання техніки (її суті, будови, призначення і способів використання), знання матеріалів, способів застосування електричної та інших видів енергії у виробництві, методів контролю і регулювання технологічного процесу, НОТ, графічні знання і навики. Галузевий чи підгалузевий характер мають знання та вміння із загальних основ технології; вони відображають технологію тієї галузі, в якій будуть працювати випускники середнього профтехучилища.
Ширина застосування знань залежить перш за все від змісту технічної науки. Наприклад, електротехніка як наука знаходить найширше застосування. Тому і навчальний предмет «Електротехніка» відрізняється універсальністю. Його вивчають майже всі робітники.
Значна частина загальнотехнічних знань має тісні зв’язки із змістом таких загальноосвітніх предметів, як фізика, хімія, біологія, математика, економічна географія. Ці предмети реалізують цілі політехнізму і одночасно служать науковою основою технічних знань учнів.
Разом з тим в останні роки з’являються нові форми взаємодії природничих і технічних наук з суспільними галузями знання. Відбувається проникнення суспільних наук в область виробництва. Зміцнюється виховне значення технічних наук.
Найбільші виховні можливості, що випливають із змісту, закла
Одною з найважливіших задач загальнотехнічної підготовки є розвиток у майбутніх робітників здібності бачити в будові чи функціонуванні якої-небудь технічної системи форму реалізації природного процесу. Цей спосіб бачення технічних об’єктів дозволяє міцно опиратися на наукові закони природи і розширює світогляд, дозволяє вільно орієнтуватися у сучасному світі техніки.
Загальнотехнічна підготовка повинна служити закономірною в переході учнів від загального до конкретного – від природничо-наукових законів через технічну теорію до практичної реалізації знань.
Побудовані на основі відповідних технічних наук загальнотехнічні предмети мають єдиний досить високий рівень узагальнення понять. Узагальненні поняття технічних наук являють собою певну систему теоритичного знання, яка може служити учням основою для самостійної систематизації розрізнених спеціальних знань, базою для формування технічного компоненту наукового світогляду.
Узагальнені поняття технічних наук дозволяють учню мислено відірватися від конкретної одиничної структури пристрою для того, щоб потім знову підійти до її розуміння (на уроках спецтехнології чи виробничого навчання), але вже на новому, більш високому рівні.
Основні поняття технічних наук можуть служити закономірною в процесі переходу учнів від конкретних знань про машини, механізми, технологічні процеси до узагальненого поняття техніки. А це, в свою чергу, створить передумови для формування в їхній свідомості технічної картини світу.
Поняття, що узагальнено описують будову технічного об’єкту, мають велике значення для розуміння технічних теорій. Теорії перестають бути сукупністю розрахункових відношень, що застосовуються тільки у конкретній конструкції. Теорія виступає основою виведення розрахункових відношень для багатьох часткових варіантів, так як дає узагальнений опис будови і дії цілого ряду пристроїв певного типу. «Штучне» втрачає характер одиничності, і це дозволяє побачити закономірне.
Загальнотехнічні предмети, які базуються на відповідних технічних науках, завдяки високому рівню узагальнення понять дають можливість розширити технічний світогляд учнів, відкривають загальні закономірності структури і функціонування технічних систем.
Цикл загальнотехнічних предметів покликаний в цілому здійснювати зв’язок між природничо-науковою і технічною картинами світу.
Формування цілісного наукового знання про техніку – ціль і задача загальнотехнічної підготовки. Даючи основу для вивчення спеціальних дисциплін, загальнотехнічні предмети піднімають поняття спецтехнології на новий теоретичний рівень, який дозволяє засвоїти принципи будови і дії цілого ряду пристроїв певного типу. Цей рівень узагальнення понять вже дозволяє впритул підійти до світоглядних узагальнень. Тут важливу роль повинен відігравати взаємозв’язок загальнотехнічного циклу з курсом суспільствознавства.
Формування в учнів технічної картини світу і органічне включення її в загальнонаукову картину світу – складна і багатогранна проблема. Вона, безумовно, не може бути вирішена просто виділенням загальнотехнічних предметів в окремий цикл. Проте в даному випадку її можна сформулювати так: які дидактичні умови формування цілісної технічної картини світу в процесі викладання дискретних загальнотехнічних дисциплін.
Технічна картина світу, на наш погляд, – це система знань про техносферу в цілому та про її компоненти: виробництва, технологічні процеси, агрегати, машини, знаряддя, а також система технічних ідей, що має світоглядне значення, що дозволяє учням зорієнтуватися в цьому світі і знайти своє активне місце в ньому.
Знання узагальненого опису технічних систем і вміння побудувати ідеальну модель пристрою чи машини, що вивчається, сприяє тому, що учень є в стані відірватися від конкретної одиничної структури, від готової заданої системи. Якщо в своєму мисленні, уяві учень може оперувати ідеальними об’єктами та їх елементами, то це означає, що він готовий до творчого підходу до техніки. Це ніби передумова для переходу його від старого знання (яке є в наявності конкретної технічної системи) до нового, незвичайного сполучення компонентів, які вже є, або до створення нових на їх основі, а це і є творчість.
Велику роль у розширенні світогляду учнів може відіграти також застосування коротких екскурсів в історію техніки та технічних винаходів. Знання історії допомагає сприймати навчальний матеріал як результат розвитку технічних ідей, пристроїв. Вивчення історії технічних відкриттів і винаходів повинно служити сильним фактором активізації пізнавальної та творчої активності учнів.
Формування в учнів творчого відношення до техніки допомагає зацікавити їх виробництвом, винаходом нової техніки. Саме на основі творчої установки на зміну, покращення тієї техніки, з якою працює молодий випускник ПТУ, можна сформувати в нього таку рису, як творче ставлення до праці.
Першочергова задача в процесі навчання – засвоєння учнями причинно-наслідкових зв’язків між законами природи і техніки, пояснення того, що природничо-наукові дисципліни – фізика, хімія, математика, біологія – розглядають загальнонаукові принципи, що лежать в основі всіх технічно-технологічних процесів, тобто вони дають знання найбільш високого рівня узагальнення. Загальнотехнічні ж дисципліни містять узагальненні теорії, що відносяться безпосередньо до будови, принципів дії та управління об’єктами техніки і технологічними процесами.
Середнє профтехучилище дає основу професії. Подальше удосконалення професійної майстерності робітника відбувається безпосередньо на виробництві в процесі праці і при обов’язковій умові – систематичному підвищенні кваліфікації. При цьому робітник сам повинен прагнути підвищити свій розряд. Широкі основи професії, отримані молодим робітником в училищі, є гарантією успіху не тільки в набутті, але і в підтвердженні і підвищенні своєї класифікації. З цього боку загальнотехнічна підготовка виконує роль своєрідного регулятора ширини і глибини профілю і рівня кваліфікації робочих кадрів. В цьому її велике соціально-економічне значення.
Спеціальні предмети навчального плану середнього профтехучилища покликані звузити профіль професії і разом з тим сприяти в рамках вузького профілю підвищенню рівня кваліфікації. В певних межах ширина профілю професійної підготовки визначається співвідношенням (по часу) спеціальної і загальнотехнічної складових.
Зміст загальнотехнічної підготовки є складною, багатоаспектною системою. Основою його служать загальнотехнічні навчальні предмети. Проте формування багаточисельних загально технічних вмінь і навиків відбувається також і в процесі вивчення спеціальних предметів і виробничого навчання, де виділені розділи і теми загально технічного змісту. В існуючих навчальних планах дуже часто один і той по змісту навчальний предмет в одних випадках виділяється в самостійний навчальний предмет, в інших – включається як розділ в спецпредмет і виробниче навчання. Тому, кажучи про зміст загально технічної підготовки, треба в першу чергу розглядати зміст загально технічних дисциплін, і далі висвітлити питання про загально технічний зміст, включений в структуру спецпредметів і виробничого навчання.
Історичний аналіз показує, що проявляється тенденція поступово включати в склад загально технічних такі предмети, які раніше входили в групу спеціальних дисциплін навчального плану училищ для підготовки робочих кадрів. Цей процес визначається розвитком технічних наук, їх інтеграцією та синтезом. Разом з тим на зміну складу загально технічних предметів в училищах впливають і процеси уніфікації засобів праці, що застосовуються у виробництві матеріалів, способів зміни параметрів і регулювання ходу технологічного процесу. Найбільш близький приклад – це електротехніка, основи промислової електроніки, основи автоматизації виробництва. Ці предмети в недалекому минулому частіш за все відносились до спеціальних і вивчалися тільки при підготовці молодих робітників по професіях електротехнічного профілю і деяких інших. В наш час переважна більшість професій, по яких готують робітників в середніх профтехучилищах, потребує знання цих предметів в якості загальної технічної основи професійної підготовки. Перехід частини знань із спеціальних у загально технічні предмети – це своєрідне відображення в теорії та практиці навчання суттєвих змін в техніці, технології, в змісті самих технічних наук, змін в трудових функціях робітників.
Відбуваються зміни і в тих предметах, які стабільно входять в склад загально технічних. Наприклад, введення Єдиної системи конструкторської документації СЕВ (ЄСКД СЕВ) змусило переглянути програму по кресленню для середніх профтехучилищ і технічних училищ.
У відповідності з існуючими навчальними планами до загально технічних предметів в середніх профтехучилищах відносяться: креслення, малювання; електротехніка, основи промислової електроніки, радіотехніка; КІП і А; основи обчислювальної техніки; основи технічної механіки, гідравліки, пневматики; основи теплотехніки; допуски і технічні виміри (основи метрології); матеріалознавство; предмети основ технології виробництва; предмети, що утворюють групу природничо-наукових основ технології, наприклад, основи агрономії, мікробіології, зоогігієни, землеробства і ґрунтознавства, геодезії, геології та гідрогеології та деяких інших; основи економіки праці і виробництва. Всього нараховується біля ста предметів.
Зрозуміло, що при підготовці кваліфікованих робітників в середніх профтехучилищах по кожній професії далеко не всі ці предмети входять в склад навчального плану.
Розглянемо критерії відбору загально технічних знань, які формуються навчальними програмами середніх шкіл.
Перший і вирішальний критерій відбору загально технічних знань – цінність інформації, яка визначається цілями та задачами загально технічної підготовки молодих робітників. Оптимальним буде той випадок, коли весь склад знань у навчальних програмах повністю реалізує навчально-виховні цілі. Такі випадки на практиці малоймовірні. Частіше за все спостерігається надлишковість інформації.
Другий критерій відбору – вимоги виробництва до загально технічної підготовки молодих робітників даних груп професій. Ці вимоги можна виявити з аналізу Єдиних тарифно-кваліфікаційних справочників (ЄТКС) і професійно-кваліфікаційних характеристик (ПКХ). В цих документах в певній мірі визначаються об’єм і складність виробничої інформації, перелік навиків і вмінь, необхідних молодому робітнику даного кваліфікаційного рівня. Крім переліку загально технічних предметів аналіз ЄТКС і ПКХ дає можливість у першому наближенні виділити і зміст цих дисциплін.
Третій критерій відбору складу і змісту загально технічних предметів – зміст самих технічних наук, система понять, включених в ці науки, так як в навчальний входять основи даної науки.
Технічні науки тісно зв’язані з природничо-математичними галузями знань, досліджують наступні об’єкти:
субстрат техніки – матеріали, що застосовуються в засобах і знаряддях праці, в предметах праці, властивості, якості, область застосування, марки матеріалів;
структура техніки – будова машин, пристроїв, апаратів;
функції техніки – призначення, принцип і способи діїї технічних систем;
процеси – технологія, способи впливу засобів праці на предмет трудового процесу для отримання бажаних властивостей, якостей, розмірів;
зміни відстаней, часу, напружень, сил, опорів та інших даних, необхідних в процесі праці. Метрологія присутня у всіх об’єктах технічних наук, так як без вимірювань величин немає ні техніки, ні технології, ні виробництва, ні самих технічних знань. Таке подвійне положення метрології (як самостійна технічна наука і як невід’ємна частина кожної з них) створило немало суперечок про місце дисципліни «Допуски і технічні вимірювання» у навчальному плані училища.
Технічні науки володіють пізною степінню загальності у застосуванні: від загальної – метрології, до найбільш вузької – спеціальної технології.
Під впливом НТР не тільки змінюється структура і зміст технічних наук, але і розширюються їх прикладні функції, що веде в кінцевому рахунку до збільшення об’єму технічної інформації, необхідної кваліфікованому робітнику для успішної праці.
Між системою технічних знань і системою навчальних предметів є дуже суттєві відмінності: з галузі знання в навчальний предмет відбирається і включається матеріал, що реалізує потенційно цілі та задачі цього предмета, доступний для учнів даного рівня розвитку. Матеріал у навчальному предметі має, як правило, відмінну від відповідної науки структуру, яка диктується закономірностями навчання.
Четвертий критерій відбору складу і змісту загально технічних предметів – принципи дидактики: науковість та ідейна спрямованість матеріалу, система і посильність технічних понять, предмету в цілому і всього складу загально технічних дисциплін та ін.
Вивчення структури навчальних програм загально технічних предметів приводить до висновку, що більшість з них будується дедуктивно: спочатку йдуть теми, що розкривають основи предмету, а потім – більш часткові питання, наслідки загальних принципів, законів. Таке розміщення від загального до часткового стало традицією, і ні в кого не викликає сумнівів у правильності цієї структури, хоч зовсім не виключається можливість побудови предмету від часткового до загального чи розгляду матеріалу в історичному плані, в розвитку понять.
Складність понять прямо зв’язана з критерієм доступності матеріалу. Доступність характеризує якісну сторону навчального матеріалу: степінь узагальнення понять, що вивчаються, число зв’язків в них.
Є і друга характеристика змісту навчального предмету: посильність, тобто можливість учня за відведений програмою час оволодіти даним навчальним матеріалом, виконати навчання завдання, розв’язати задачі.
Складність навчального матеріалу визначається двома факторами: степінню узагальнення, абстракції та внутрішніми зв’язками понять. Визнано, що чим абстрактніше поняття, тим воно складніше для засвоєння учнями. З цієї точки зору найбільш доступний матеріал представляють факти, а найбільш важкий – причинно-наслідкові та ймовірності залежності. Причому важче по наслідку знайти причини, ніж по причині визначити наслідок. Необхідність вирішення цих питань з’являється і в процесі виробничої діяльності, наприклад в роботі наладчиків, ремонтників, операторів механізованого і автоматизованого виробництва, нерідко виникає потреба визначити причинно-наслідкову залежність і деколи в умовах недостачі часу і психологічного напруження враховуючи високу відповідальність.
При систематизації понять по степені їх доступності для розуміння учнями можна також виходити з числа внутрішніх зв’язків, що характеризують дане поняття. При такому підході найбільш легким буде поняття з одним-двома зв’язками, а найбільш важким – з числом зв’язків 7 і більше.
Якщо вказані критерії доступності застосувати до складу понять загально технічних наук, то можна приблизно оцінити їх складність. В результаті отримаємо прямуючий в порядку спадання складності ряд понять технічних наук: обчислювальна техніка; промислова електроніка; електротехніка; основи метрології; основи технічної механіки; основи теплотехніки, гідравліки, пневматики; контрольно-вимірювальні прилади та основи автоматичного регулювання; технічне креслення, читання креслень; технологія даного виробництва; матеріалознавство. Цей ряд характеризує доступність понять в цілому по більшості їх в даній групі технічних наук. Це не означає, що серед, наприклад, знань по електротехніці немає більш доступних, ніж по кресленню. В кожній науці є широкий набір понять, різних по доступності, проте в загальному вигляді можна охарактеризувати степінь абстракції, а отже, і складності кожного предмету.
Можна виділити вісім груп професій, що потребують єдиного складу загально технічних предметів. Більшість цих груп мають міжгалузевий характер.
І група. В неї входять апаратчики, оператори, робітники по обслуговуванню роботів, комплексно-механізованого і автоматизованого виробництв. Їх об’єднує співпадання суттєвих трудових функцій, приблизно єдина міра складності і відповідальності, єдність принципів і технічних рішень, засобів праці, приладів контролю та вимірювання, значна міра загальності технічної інформації (крім технології).
Характерним для цієї групи професій є підвищення ролі та значення таких предметів, як електротехніка і промислова електроніка, основи обчислювальної техніки, КІП і А. Ядром служать поняття промислової електроніки.
Крім цих предметів у склад загально технічних при підготовці апаратчиків, операторів включають також креслення, матеріалознавство, в якому ширше представлені знання електроматеріалів, основи теплотехніки (для ряду професій, наприклад, металургійного виробництва), основи технології, якщо вони не включені в склад спеціальної технології.
ІІ група. В неї ввійдуть дві підгрупи професій: в першу – зборщики, регулювальники промислового обладнання; в другу – діагности, ремонтники і наладчики промислового обладнання. Інакше кажучи, до першої групи відносяться робітники технологічних професій, до другої – обслуговуючі техніку.
Одною з особливостей діяльності наладчиків, діагностів, слюсарів по ремонту промислового обладнання є необхідність пошуку причин несправностей, збоїв і вибору з багатьох можливих найбільш раціонального шляху наладки, ремонту, регулювання. Тому при підготовці учнів середніх профтехучилищ по відмічених вище професіях доцільно в них розвивати евристичне мислення, технічну інтуїцію та інші якості, що допомагають прийняти правильне рішення без перебору більшості можливих варіантів причин. Ці якості розуму розвиваються при формуванні узагальнених вмінь планувати хід вирішення задачі, осмислювати її. Виникає необхідність сформулювати правила обчислення умов задачі та наступного використання евристичних прийомів. Цьому сприяють проблемні ситуації, можливість створення яких пов’язана із змістом програмного матеріалу. Тому бажано, щоб при відборі змісту загально технічних предметів по професіях другої групи враховувалась потреба у подібному навчальному матеріалі. Його слід включати в теоретичну частину програм і широко використовувати при виконанні лабораторно-практичних робіт. Розвиток евристики та інтуїції служить ефективним засобом формування технічного творчого мислення учнів, що являється одною з провідних цілей загально технічної підготовки. Крім того, творче технічне мислення учнів розвивається в процесі вивчення спеціального предмету «Основи технічної творчості».
При підготовці робочих кадрів по професіях другої групи до загально технічних можуть бути віднесені наступні предмети: електротехніка з основами промислової електроніки – з єдиною програмою для всіх професій групи; креслення (загальні основи машинобудування для більшості професій другої групи); електротехнічне креслення – для електромонтерів і електрослюсарів; технічна механіка, об’єднана з основами пневматики і гідравліки чи окремо від них – для більшості професій; допуски і технічні вимірювання – для всіх професій; матеріалознавство, для більшості професій – машинобудівне, для електрослюсарів і електромонтерів – з вивченням електроматеріалів; основи технології виробництва (цей предмет може бути самостійним або включеним в матеріалознавство чи спеціальну технологію).
ІІІ група. До третьої групи відносяться професії зборщиків, наладчиків, регулювальників, ремонтників контрольно-вимірювальних приладів, засобів дротового і бездротового зв’язку, радіо і телеапаратури, мікропроцесорів, промислових роботів.
Суттєво важливими для робітників даної групи є знання і вміння по електротехніці, радіотехніці, промисловій електроніці. Вони складають ядро загально технічних знань. Тому програми по цих розділах технічних наук повинні бути розширені і мати більшу кількість навчальних годин в порівнянні з програмами для інших професійних груп. Для робітників цих професій необхідні також знання і вміння по допусках і технічних вимірюваннях. Основний зміст при вивченні ними матеріалів складають електроматеріали.
IVгрупа. В четверту групу входять будівельні професії: монтажники, каменщики. Більша частина трудових процесів цих професій відноситься до ручних і машиноручних. Враховуючи зміст трудових функцій, вимоги будівельної індустрії до загально технічної інформації, можна стверджувати, що кваліфікованим робітникам по професіях четвертої групи треба володіти загальними основами креслення і будівельним кресленням, знаннями по електротехніці з основами промислової електроніки, загальному і будівельному матеріалознавству, основах технології будівельного виробництва.
Електротехніка з основами промислової електроніки необхідна через все більш широке поширення в будівництві електрифікованих інструментів, електронних пристроїв.
Основи технології виробництва деколи включаються в склад спеціальних предметів, хоч для цього немає достатніх причин. Більшу роль тут відіграють традиції і зокрема бажання зменшити число предметів у навчальному плані училищ.
V група. В неї входять наступні професії: машиністи будівельних машин, машиністи дорожньої та меліоративної техніки; трактористи-машиністи; водії транспортних засобів, крім водіїв локомотивів, електродизелів поїздів залізниць і метрополітену.
Ці професії зв’язані з управлінням рухомими засобами і відносяться до машинних. В процесі професійної підготовки робітники цих професій повинні оволодіти такою стратегією руху, при якій затрачується менше часу для здійснення заданої роботи і підвищується якість праці. Причому по ряду професій п’ятої групи потрібні технологічні знання.
При підготовці в училищах робітників по професіях п’ятої групи в склад загально технічних дисциплін можуть ввійти: креслення (його загальні основи і машинобудівне); електротехніка з основами промислової електроніки; машинобудівні та електротехнічні матеріали; технічна механіка з основами пневматики і гідравліки, так як пневмосистеми і гідропривід широко застосовуються в машинах, що експлуатуються робітниками п’ятої групи; допуски і технічні вимірювання. Основи технології виробництва, як правило, по традиції входять в склад спеціальних предметів.
VI група. В цю групу входять професії водіїв локомотивів, електро- і дизель-поїздів залізничного транспорту і метрополітену. Ці професії відносяться до машинних.
Для підготовки робітників по професіях шостої групи в склад загально технічних можуть входити наступні предмети: креслення (його загальні основи і машинобудівне з елементами електротехнічного); електротехніка з основами промислової електроніки (по єдиній програмі); технічна механіка з елементами пневматики і гідравліки; матеріалознавство (машинобудівне і електроматеріалознавство); загальний курс залізниць (який розкриває загальні основи залізничного транспорту і метрополітену і взаємозв’язок всіх служб).
VIIгрупа. В сьому групу входять професії, пов’язані з обслуговуванням машин для тваринництва і кормовиробництва.
До загально технічних предметів для підготовки робітників по професіях цієї групи відносяться наступні: креслення (машинобудівне з елементами електротехнічного); електротехніка з основами промислової електроніки (єдина по програмі для всіх професій групи); КІП і А (через ускладнення техніки і включення в склад її блоків більшого числа вимірювальних приладів і приладів автоматичного регулювання); допуски і технічні вимірювання; матеріалознавство (машинобудівне і електротехнічні матеріали). Сюди ж раціонально включити основи тваринництва і основи кормовиробництва для відповідних професій.
VIII група. В неї входять технологічні професії прядіння, ткацтва, шиття взуття і одягу.
В більшості ці професії відносять до машинних. Вони потребують від робітника значного об’єму загально технічних знань і навиків по наступних галузях технічних наук: основи креслення і спеціального малювання; електротехніка з основами промислової електроніки (через насичення техніки легкої промисловості електротехнічними і електронними пристроями); матеріалознавство (загальне і вивчення матеріалів, що застосовуються в даному виробництві); основи загальної технології.
Проте не всі професії, що готуються в середніх профтехучилищах, входять у вісім відмічених вище груп; частина з них випадає з цього групування.