Структурно-функциональный метод изучения технических объектов и исследований

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Российский государственный профессионально-педагогический университет»

В.Ф. Журавлёв, В.Я. Шевченко

СТРУКТУРНО-ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ МЕТОД ИЗУЧЕНИЯ ТЕХНИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ И ИССЛЕДОВАНИЙ

Екатеринбург 2006

ББК 431+4215 (я9)

УДК 37+167 (о82)

Ж-91

Журавлёв В.Ф., В.Я. Шевченко Структурно-функциональный метод изучения технических объектов и исследований. Екатеринбург, Рос.гос.проф.-пед.ун-т, 2006. 105 с.

Монография представляет результаты исследования новых методологических основ дидактики профессионального образования и применения предложенного структурно-функционального метода в учебной практике и научных исследованиях.

Предназначена студентам, аспирантам и преподавателям вузов и колледжей, учителям и педагогам учреждений начального профессионального образования.

Рецензенты: канд. техн. наук, доц. М.Ю. Бородин (Уральский государственный технический университет –УПИ); канд. фил. наук, доц. Л.А. Кленов (Российский государственный профессионально-педагогический университет)

© Российский государственный профессионально-педагогический университет, 2006

©  Журавлёв В.Ф., Шевченко В.Я. 2006

Воспроизведение всей книги и отдельных разделов запрещается без письменного разрешения издательства

 

ОГЛАВЛЕНИЕ

ПРЕДИСЛОВИЕ	5
ГЛАВА 1. АКТУАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ ОБУЧЕНИЯ	13
1.1. Методические системы обучения	13
1.2. Системный подход к обучению	19
1.3. Проблемы методической подготовки педагогов профессионального обучения	21
ГЛАВА 2. КИБЕРНЕТИЧЕСКИЙ ПОДХОД К АНАЛИЗУ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ОБЪЕКТОВ МАТЕРИАЛЬНОГО МИРА	25
2.1. Технические системы управления	25
2.2. Технологические объекты и объекты неживой природы	36
2.3. Управление в биологических и социальных системах	43
2.4. Структурная картина мира	46
ГЛАВА 3. СТРУКТУРНО-ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ МЕТОД ИЗУЧЕНИЯ ТЕХНИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ	51
3.1. Выбор метода изучения технических объектов	51
3.2. Структурно-функциональный метод изучения технических объектов	54
3.3. Разработка учебных задач	64
3.4. Разработка учебных планов и методическая интеграция технических дисциплин	69
3.5. Методологические основы обучения	75
ГЛАВА 4. ПРИМЕНЕНИЕ СТРУКТУРНО-ФУНКЦИОНАЛЬНОГО МЕТОДА В НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЯХ	82
4.1. Методология технического творчества	82
4.2. Содержательный анализ текста в языкознании	88
4.3. Педагогическое управление воспитанием	91
4.4. Материальная картина мира	96
ЛИТЕРАТУРА	104

ПРЕДИСЛОВИЕ

Короткий жизненный цикл знаний, навыков и профессий в современной динамично меняющейся жизни вызывает необходимость регулярного обновления квалификации работающих и развития их способностей. В данных условиях к образованию предъявляются требования подготовки специалиста, способного мобильно приобретать новые знания, умения и навыки.

Для осуществления этой задачи необходимы поиск новых научно-обоснованных методов, критический анализ сложившейся дидактической теории, разработка модели обучения с новыми принципами освоения учебного материала.

Творческие поиски в этом направлении должны исходить из того, что основа всестороннего развития личности заключается не только в овладении ею широкой номенклатурой разносторонних знаний, но и способов их усвоения и функционирования, в уровне развития мышления, которые позволяют личности творчески на научной основе управлять своей деятельностью в освоении и преобразовании мира.

Активное внедрение результатов научных исследований в практику, оснащение различных сфер производства и управления современными техническими средствами предъявляют новые требования и к подготовке педагогов профессионального обучения. Способность быстро и самостоятельно осваивать новые технические объекты без специального дополнительного обучения будет характеризовать их профессиональную мобильность – возможности к профессиональному росту и широкой ориентировке в быстро меняющейся технике и технологии производства, способности вести преподавание смежных дисциплин. Однако сложившаяся практика подготовки педагогов профессионального обучения реализует монотехнический принцип изучения технических средств, т.е. освоение частного вида того или иного устройства в его функциональном назначении. Такой подход делает будущего специалиста консервативным к научно-техническому прогрессу.

В связи с этим актуальной проблемой является подготовка специалиста, способного системно рассматривать технические объекты и технологические процессы.

Все технические системы являются комплексами взаимосвязанных средств, обеспечивающих преобразование материи, энергии и информации. Информационно-управляющие подсистемы, в свою очередь, представляют собой иерархические последовательности взаимосвязанных информационных устройств.

При информационном подходе к анализу подсистем управления как устройств для переработки информации в них выделяют семь видов информационных процессов: получение информации об объекте управления, передачу информации, хранение информации, обработку информации, воздействие на объект управления, управление информационными процессами и контроль информационных процессов. При взаимодействии подсистемы управления в целом с объектом управления реализуется восьмой вид информационных процессов – управление объектом. Информационный подход позволяет рассматривать различные по структуре устройства как эквивалентные в информационном смысле, выделять в устройстве группы узлов, реализующих отдельные виды информационных процессов.

На электроэнергетическом факультете Инженерно-педагогического института Российского государственного профессионально-педагогического университета (РГППУ) при использовании информационного подхода впервые разработан структурно-функциональный метод изучения технических средств информационных устройств и информационно-управляющих систем технологическими объектами, электроэнергетическим и электротехническим оборудованием.

Структурно-функциональный метод включает следующие процедуры:

1) преобразование исходной схемы (структуры) изучаемого устройства в систему управления узлом, формирующим выходную величину, на основе объединения функциональных узлов в группы для реализации отдельных видов информационных процессов;

2) классификацию информационных процессов в устройстве по основным техническим характеристикам: достоверности, надежности, быстродействию, точности, схемно-конструктивному исполнению и др.;

3) классификацию информационных процессов в группах узлов и затем в узлах по перечисленным выше характеристикам;