Инженерное мышление: векторы развития в контексте трансформации научной картины мира

Abstract

Introduction. Considerable attention is paid to the training of highly qualified engineering personnel today. But the ongoing processes of convergence, the emergence of end-to-end technologies radically change not only the technological platform of production, but lead to changes in the scientific picture of the world, which directly affects the nature of engineering thinking, expanding its range far beyond the technical sphere. Without the understanding of the features of modern engineering thinking, it is impossible to design the content and forms of education for future engineers. Actively ongoing processes of technological transformation in the education system give rise to a situation of uncertainty, and the desire to respond to emerging challenges, most often, is expressed in disparate, local educational solutions, if they are not based on scientifically sound conceptual models of personnel training. Aim. The present research aims to form a systematic understanding of the structure of engineering thinking and identify the trends of its transformation in the context of changes in the scientific picture of the world. Methodology and research methods. Theoretical and methodological analysis was based on the philosophical methodology of science, which made it possible to single out the main general scientific approaches in understanding the essence of engineering thinking and to consider the influence of the modern transforming scientific picture of the world on the structures of thinking in engineering activities. On the basis of the case study method, a reconstruction and analysis of typical situations encountered in the practice of training engineers and developing educational programmes was carried out to demonstrate the significance of the theoretical and methodological results obtained. The case study was used as a method of scientific research, which has its advantages over other empirical methods in the area under study. Results. The main methodological approaches in understanding engineering thinking are identified and analysed: practice-oriented, phenomenological, conceptual, and contextual. A systemic model of engineering thinking is substantiated, including three levels: technological (mental activity, technologies of thinking); regulatory-target (scientific picture of the world, paradigms, style of thinking, etc.); value-semantic (value attitudes, positions, ideals, norms, strategic priorities, semantic patterns). Typical cases that are encountered in the practice of training engineering personnel are analysed. It is shown how the changes in the scientific picture of the world and methodological reflexive analysis allow the strategies for designing educational programmes to be adjusted. The influence of the modern convergent environment on the formation of value-semantic and regulatory-target structures of engineering thinking and on the forms of the engineer’s mental activity is revealed. Innovative models for the training of future engineers are presented (on the example of the Russian State Vocational Pedagogical University), focused on the methodological approaches presented in the article to understanding engineering thinking. Scientific novelty. The novelty of the proposed research is determined by the expansion of the theoretical and methodological framework for considering engineering thinking and the vectors of its development. The issues of the development of engineering thinking are most often discussed within the framework of technological development or in the logic of intra-professional transformations; the authors of the current study rely on a systematic vision of scientific and engineering activities. This made it possible to introduce into the field of scientific consideration of engineering thinking and engineering activities such regulatory epistemological structures as the scientific picture of the world, paradigm, style of thinking, etc., as well as value-semantic structures of thinking and activity (value attitudes, ideals, standards activities, norms, strategic priorities, semantic patterns, etc.). In theoretical terms, the study is important for overcoming narrow technological and technocratic approaches, for a reasonable etermination of the prospects for the development of engineering thinking in the conditions of convergent processes. Practical significance. The practical significance of the study is the determination of the methodological foundations for the practice of decision-making in the field of engineering training.

Введение. Подготовке высококвалифицированных инженерных кадров сегодня уделяется немалое внимание. Но идущие процессы конвергенции, появление сквозных технологий радикально не только меняют технологическую платформу производства, но и ведут к изменениям в научной картине мира, что непосредственно влияет на характер инженерного мышления, расширяя его диапазон далеко за рамки технической сферы. Без понимания особенностей современного инженерного мышления невозможно проектировать содержание и формы образования будущих инженеров. Активно идущие процессы технологической трансформации порождают в системе образования ситуацию неопределенности, а стремление ответить на возникающие вызовы чаще всего выражается в разрозненных, локальных образовательных решениях, если не опирается на обоснованные концептуальные модели подготовки кадров. Целью статьи является формирование системного представления о структуре инженерного мышления и обозначение тенденций его трансформации в контексте изменений, идущих на уровне научной картины мира. Методология, методы и методики. Теоретико-методологический анализ опирался на философскую методологию науки, что позволило выделить основные общенаучные подходы в понимании сущности инженерного мышления и рассмотреть влияние современной трансформирующейся научной картины мира на структуры мышления в инженерной деятельности. Для демонстрации значения полученных теоретико-методологических результатов на основе метода кейс-стади (case study – изучение ситуации) проведена реконструкция и анализ типичных, встречающихся в практике подготовки инженеров и разработке образовательных программ, ситуаций. Кейс-стади применялся как метод научного исследования, имеющий в исследуемой области свои преимущества перед другими эмпирическими методами. Результаты. Выделены и проанализированы основные методологические подходы в понимании инженерного мышления: практико-ориентированный, феноменологический, концептуальный, контекстный. Обоснована системная модель инженерного мышления, включающая три уровня: технологический (мыследеятельность, технологии мышления); регулятивно-целевой (НКМ, парадигмы, стиль мышления и др.); ценностно-смысловой (ценностные установки, позиции, идеалы, нормы, стратегические приоритеты, смысловые паттерны). Проанализированы типичные кейсы, встречающиеся в практике подготовки инженерных кадров и показано как учет изменений, идущих на уровне НКМ, методологический рефлексивный анализ позволяют скорректировать стратегии проектирования образовательных программ. Раскрыто влияние современной конвергентной среды на формирование ценностно-смысловых и регулятивно-целевых структур инженерного мышления и собственно на формы мыследеятельности инженера. Приведены инновационные модели подготовки будущих инженеров (на примере Российского государственного профессионально-педагогического университета), ориентированные на представленные в статье методологические подходы к пониманию инженерного мышления. Научная новизна. Новизна предлагаемого исследования определяется расширением теоретико-методологических рамок рассмотрения инженерного мышления и векторов его развития. Если чаще всего вопросы развития инженерного мышления обсуждаются в рамках технологического развития или в логике внутрипрофессиональных трансформаций, то авторы статьи опираются на системное видение научной и инженерной деятельности. Это позволило ввести в поле научного рассмотрения инженерного мышления и инженерной деятельности такие регулятивные эпистемологические структуры, как научная картина мира (далее – НКМ), парадигма, стиль мышления и др., а также ценностно-смысловые структуры мышления и деятельности (ценностные установки, идеалы, эталоны деятельности, нормы, стратегические приоритеты, смысловые паттерны и др.). В теоретическом плане проведенное исследование имеет значение для преодоления узкотехнологического и технократического подходов, для обоснованного определения перспектив развития инженерного мышления в условиях конвергентных процессов. Практическая значимость проведенного исследования заключается в определении методологических оснований для практики принятия решений в области подготовки инженерных кадров.