Разработка программы для оценки уровня развития технического мышления у студентов инженерных специальностей

Техническое мышление в настоящее время все чаще представляется либо с решением конструктивно-технических задач, либо с решением задач с применением технических знаний, или же связывается с техническим творчеством.

Рассмотрение психологической структуры технического мышления неизбежно приводит к вопросу о возможных путях и методах развития данного вида мышления. Типы технических и производственно-технических задач весьма разнообразны (в особенности сейчас - в условиях современной научно технической развитии), очевидно, что при решении практически каждой из этих задач важную роль играет работа с теми или иными видами наглядности, которые являются одним из главных средств экономного и понятного всем специалистам выражения технической идеи.

Зачастую процесс чтения технической документации, представленной в наглядно-графическом виде, становится главной целью деятельности. Любая техническая документация указанного вида является средством наглядности, характер работы с которым связан с процессом чтения, восприятия, понимания и работа с наглядным материалом и в связи с этим - с возникновением пространственных представлений и оперированием ими.

Положительный результат выполнения работы с наглядно-техническими средствами связан с установлением взаимодействия таких компонентов как образное и логическое  мышление, принципиальное значение которых доказано в ряде исследований советских психологов (Б.Г. Ананьев, Ф.Н. Шемякин, Е.Н. Кабанова-Меллер, Б.Ф. Ломов и др.).

Зрительное представление (а в нашем исследовании мы работали именно с ним) как некий образ объекта заключает в себе дублированный ряд характеристик. С одной стороны, зрительное представление обладает многими достоинствами «живого созерцания» (В.И. Ленин), с другой, - уже включает в себя некоторую абстракцию, так как существенные признаки объекта могут быть в какой-то мере уже дифференцированы от несущественных и выступить на передний план. Вместе с этим во время формирования пространственных представлений и отношений огромное значение, как известно, имеет слово и практическое действие.

Проблема пространственных представлений тесно связана  с исследованием перцептивных процессов, которые интенсивно изучаются в общей и инженерной психологии (А.Н. Леонтьев, А.В. Запорожец, Б.Ф. Ломов, Д.А. Ошанин, В.П. Зинченко и др.). Можно предпожить, что проблема образа и мысли имеют особую специфику по отношению к разным видам деятельности, в частности, она может по особому проявляться в технической деятельности (этот последний вопрос недостаточно изучен в психологии труда и трудового обучения).

Особое место в технической  и производственно-технической деятельности занимает работа человека со схематическими изображениями.

Схематическое изображение - это система символов, которые полностью замещают реальные объекты или понятия о них и связи между ними. Объект, его признаки и отношения следовательно, определенным образом закодированы. Так как в схемах отражаются основные стороны объекта, поэтому избыточная информация здесь отсутствует. Наконец, на основе «статической» схемы должен быть сформирован «динамический» пространственный образ (Пономарев Я.А., 1976).

С точки зрения техническое  мышление это есть теоретико-практическое и понятийно-образное мышление. Теоретические и практические действия могут объединяться в относительно самостоятельный интегральный компонент и между ними могут осуществляться тесные взаимодействия и взаимо переходы.

К числу видов теоретических действий при решении технических задач можно отнести действия, направленные на изучение новыми техническими понятиями, и действия, направленные на действия уже известными. В свою очередь эти теоретические действия могут осуществляться с опорой на предметно-практические действия и без непосредственной опоры на предметную деятельность, выступающая в воображаемом или умственном плане.

В число практических действий входят: исполнительские, пробно-поисковые, контрольные и контрольно-регулировочные действия, а также специальные действия, направленные на получение новых возможностей. Особенности каждого из видов действий детерминируются целями деятельности.

Развитие технического мышления сложный процесс, который протекает довольно медленно и зависит от общего интеллекта, практических навыков, способностей человека к техническому мышлению и прочих факторов.

Следует помнить, что существуют такие тесты как: тесты развития интеллекта и тесты интеллекта как такового. В первый, как правило, входят вопросы образовательного характера, стандартизированные задания с жесткой структурой. Эта группа методик необходима для оценки образованности человека, скорости и качества его мышления, быстроты реакции и способности переключаться с одного вида деятельности на другой.

Человек тестируется лишь как исполнитель, проверяется по стандартной общей шкале, не имея возможности выделиться из общей схемы. Этот недостаток отсутствует у методик второй группы, они определяют преобладающий тип мышления, методологию поиска решения поставленной задачи, не стандартность подхода, творческие способности, умения пользоваться понятиями. Такие методы никогда не бывают жестко установленными, они составляются на как интуитивные тесты, тестов интуитивного характера, где оцениваются не скорость, а манера решения той или иной задачи, уровень понятийных связей, нестандартность мышления, эффективность подхода.

Интеллект (от латинского – Intellectus) в широком смысле – это  совокупность всех познавательных функций  индивида: от ощущения и восприятия до мышления и воображения; в более же узком смысле – это мышление.

Методики исследования в общем делятся на: экспериментальные, опросные и креативные (интуитивные). В зависимости от возрастной группировки тестируемых, методики делятся на: дошкольный возраст; младший школьный возраст; подростковый возраст; юношеский возраст.

 Методика 1. Логико-количественные отношения. Испытуемому предлагается решить 20 задач на выяснение логико-количественных отношений. В каждой из задач необходимо определить, какая величина больше или, соответственно, меньше другой. На решение всех задач отводится 10 минут.

Методика 2. Тест Айзенка. Этот тест состоит из восьми субтестов, пять из них предназначаются для оценки общего уровня интеллектуального развития человека, а остальные - для оценки степени развитости у него специальных способностей: математических, лингвистических и тех способностей, необходимые в таких видах деятельности, где часто используется образно-логическое мышление.

Только при условии  выполнения всех восьми субтестов дается полная оценка, как уровня общего интеллектуального развития человека, так и степени развитости у него специальных способностей.

Методика 3. Тесты стереометрического характера, связанны с преобразованием пространственных объектов (необходим компьютер). Позволяют выявить уровень развития пространственного мышления и способности к учебным предметам технического характера (физика, геометрические разделы математики, конструирование и тому подобное).

Методика 4. Предлагается подборка вопросов как общеобразовательного, так и морально-этического плана.

Учитываются и скорость, и правильность ответов, и согласованность их с моральными и этическими нормами. Тест позволяет определить морально - этический уровень испытуемых, пропорцию между моральным и рациональным мышлением. Подобные тесты проходят при вступлении в специальные отряды армии США и Европы (находитесь на территории противника, выполняя задание, вашу замаскированную позицию обнаруживает маленькая девочка. Ваши действия).

Методика 5. Оценка уровня развития технического мышления. Тест Беннета. Психологический тест Беннета на понимание техники (механической понятливости) предназначен для определения технических способностей у детей подросткового (с 12 лет), юношеского возраста и взрослых. Содержит 60 заданий, требующих решения технических задач. В каждом задании испытуемые должны выбирать правильный ответ из трех вариантов. Длительность теста 27 минут.

Каждый правильный ответ оценивается одним баллом. Уровень технических способностей определяется с помощью специальной оценочной таблицы. Шкальная оценка имеет шесть градаций: очень высокий, хороший,  выше среднего, ниже среднего, низкий, очень низкий.

Разработка  программы для оценки уровня развития технического мышления у студентов  инженерных специальностей основана на тесте Беннета. В следующей главе будет подробное описание разработанной программы теста Беннета.

Выводы по II главе.

Во второй главе мы дали определение понятию «мышление», мышление (англ. thinking) – психический процесс отражения действительности, высшая форма творческой активности человека.

Мышление постольку  процесс отражения объектов, поскольку  оно есть творческое преобразование их субъективных образов в сознании человека, их значения и смысла для  разрешения реальных противоречий в  обстоятельствах жизнедеятельности людей, для образования ее новых целей, открытия новых средств и планов их достижения, раскрывающих сущность объективных сил природы и общества. Подробно описали его основные этапы.

Техническое мышление – это комплекс интеллектуальных процессов и их результатов, которые обеспечивают решение задач профессионально-технической деятельности (конструкторских, технологических, возникающих при обслуживании и ремонте оборудования и т.д.). Для исследования его уровня развития используется методика 5, которая содержит тест Беннета. В следующей главе будет разработан тестовая программа.

ГЛАВА III. РАЗРАБОТКА ПРОГРАММНОГО ПРОДУКТА

1. Разработка визуального интерфейса пользователя

Интерфейс (от англ. interface — поверхность раздела, перегородка) — совокупность средств, методов и правил взаимодействия (управления, контроля и т. д.) между элементами системы.

Этот термин используется во многих областях науки и техники. Его значение относится к любому сопряжению взаимодействующих сущностей (как естественнонаучных, так аппаратных и человеко-машинных). Под интерфейсом понимают не только устройства, но и правила (протокол) взаимодействия этих устройств.

Интерфейс - совокупность технических, программных и методических (протоколов, правил, соглашений) средств сопряжения в вычислительной системе пользователей с устройствами и программами, а также устройств с другими устройствами и программами.

Пользовательский  интерфейс - это совокупность программных и аппаратных средств, обеспечивающих взаимодействие пользователя с компьютером. Основу такого взаимодействия составляют диалоги. Под диалогом в данном случае понимают регламентированный обмен информацией между человеком и компьютером, осуществляемый в реальном масштабе времени и направленный на совместное решение конкретной задачи.

Разработка пользовательского интерфейса включает те же основные этапы, что и разработка программного обеспечения:

• постановка задачи - определение типа интерфейса и общих требований к нему;
• анализ требований и определение спецификаций - определение сценариев использования и пользовательской модели интерфейса;
• проектирование — проектирование диалогов и их реализация в виде процессов ввода-вывода;

реализация - программирование и тестирование интерфейсных процессов.

Каждый диалог состоит  из отдельных процессов ввода / вывода, которые физически обеспечивают связь пользователя и компьютера. Обмен информацией осуществляется передачей сообщения.

В основном пользователь генерирует сообщения следующих типов:

1. запрос информации;
2. запрос помощи;
3. запрос операции или функции;
4. ввод или изменение информации.

В ответ пользователь получает подсказки или справки; информационные сообщения, требующие  ответа; приказы, требующие действия; сообщения об ошибках и другую информацию.

Интерфейс пользователя компьютерного приложения включает:

1. средства отображения информации, отображаемую информацию, форматы и коды;
2. командные режимы, язык "пользователь - интерфейс";
3. устройства и технологии ввода данных;
4. диалоги, взаимодействие и транзакции между пользователем и компьютером, обратную связь с пользователем;
5. поддержку принятия решений в конкретной предметной области;
6. порядок использования программы и документацию на неё.

Пользовательский интерфейс (ПИ) часто понимают только как внешний вид программы. Однако на деле пользователь воспринимает через него всю программу в целом, а значит, такое понимание является слишком узким. В действительности ПИ объединяет в себе все элементы и компоненты программы, которые способны оказывать влияние на взаимодействие пользователя с программным обеспечением (ПО).