КОНЦЕПТУАЛЬНАЯ ПОДАЧА БАЗОВЫХ ИНЖЕНЕРНЫХ ДИСЦИПЛИН ДЛЯ РЕАЛИЗАЦИИ КОСМИЧЕСКОГО ОБРАЗОВАНИЯ
© А.А.Пережогин
© Государственный музей истории космонавтики им. К.Э. Циолковского, г. Калуга
Секция "К.Э. Циолковский и проблемы образования"
2011 г.
Как известно, нынешнее состояние образования по целому ряду важных позиций отходит всё дальше от реализации мечты К.Э. Циолковского о создании сферы разума в его наиболее зрелой форме, которая была бы способна в будущем осуществлять грандиозную преобразовательскую деятельность в космосе в масштабах цивилизации.
Не секрет, что такие базовые инженерные курсы, как, например, курс «Теоретическая механика» (ТМ) традиционно воспринимается студентами в качестве одного из самых сложных общеобразовательных предметов. Иногда он вызывает отчаяние не только у определённой части студентов, но и у некоторых преподавателей. Отметим две основные причины указанного имиджа курса ТМ (и подобных ему дисциплин).
Уже из названия основополагающего для ТМ сочинения И. Ньютона «Математические начала натуральной философии» следует неразрывная связь этой науки с математикой и её стремление к описанию наиболее общих законов развития природы. Таким образом, комплексный характер этой науки требует от студента твёрдого знания смежных предметов, прежде всего, математики. Очевидно, правильно преподанный курс ТМ в определённом смысле становится терапевтическим реабилитационным курсом, поскольку наполняет практическим содержанием математические методы, изучавшиеся ранее в абстрактном виде.
Второй проблемой, как неоднократно указывалось, является неумение студентов самостоятельно учиться (особенно на младших курсах, когда изучается ТМ). Помимо нарушения принципа постепенности, это приводит к накоплению непонятых терминов и, тем самым, вызывает дальнейшее понижение коэффициента интеллекта — падение способности к обучению.
Вместе с тем, ТМ, определявшая мировоззрение Человечества и его технические достижения на протяжении последних 300 с лишним лет, в том числе в освоении космического пространства, требует понимания не только со стороны всякого современного инженера, но и любого образованного человека.
Как же улучшить способность студента обучаться и усваивать изученное, изменяя методику преподавания? Не просто облегчить чтение материала по курсу, а улучшить отношение самого студента к изучаемому предмету с помощью применяемого метода преподавания.
Очевидно, обучение студентов свёртке преподаваемых данных напрямую связано с умением представлять изучаемые разделы курса в виде блок-схем вместе с пониманием, что ТМ — это не жёсткая структура, а живое дерево, рост которого обеспечивается поиском решений основных задач науки.
Помочь студенту увидеть связь между тем, что ему должно быть известно ранее из курса или смежных дисциплин, с тем, что ему даётся на конкретном занятии — одна из очевидных процедур свёртки информации: выделить новое, повторив известное. Исходя из задач концептуальной подачи курса и обучения студентов свёртке и развёртке данных для облегчения их последующего практического применения, строятся обзорные лекции по разделам курса, которые особенно эффективны при проведении предэкзаменационных консультаций. Имея в распоряжении весь арсенал изученных методов, можно ряд формул получить иначе, чем это давалось в курсе. Например, формулу для скорости и ускорения точки при задании её движения в полярных координатах можно уяснить с помощью теорем сложения скоростей и ускорений (которые в курсе будут изучаться позднее).
Обсуждаемые идеи можно с успехом применить и при обучении студентов такому традиционно трудному для освоения курсу, как «Сопротивление материалов», и другим комплексным дисциплинам.