Инженерная педагогика

ИНЖЕНЕРНАЯ 
ПЕДАГОГИКА

Москва
ИНФРА-М
2021

Научно-методическое пособие

Л.А. НАЙНИШ
В.Н. ЛЮСЕВ

Допущено 
Учебно-методическим объединением по профессиональнопедагогическому образованию в качестве учебного пособия 
для слушателей институтов и факультетов повышения 
квалификации, преподавателей, аспирантов и других 
профессионально-педагогических работников

Найниш Л.А.
Инженерная педагогика : научно-методическое пособие / Л.А. Найниш, В.Н. Люсев. — Москва : ИНФРАМ, 
2021. — 88 с. — (Высшее образование).

ISBN 978-5-16-006002-6

В научно-методическом пособии предлагается алгоритм создания оптимальной обучающей технологии, которая дает максимально высокие результаты обучения при минимальных экономических, временных и других затратах. Это стало возможным благодаря изложению основных законов функционирования учебного 
процесса с точки зрения таких общенаучных методов и дисциплин, 
как общая теория систем, теория оптимизации, теория организационных связей, теория графов, многомерная геометрия, теоретическая кибернетика и геометрическое моделирование. 
Для факультетов повышения квалификации преподавателей 
технических вузов; может быть использовано для повышения педагогической квалификации преподавателей среднего и низшего 
профессионального образования технического профиля.

УДК 37.01
ББК 74.00я7

Р е ц е н з е н т ы:
Чапаев Николай Кузьмич, д-р пед. наук, проф. кафедры акмеологии общего и профессионального образования факультета повышения квалификации и профессиональной переподготовки 
работников образования Российского государственного профессионально-педагогического университета;
Свистунов Борис Львович, д-р техн. наук, проф., чл.-корр. РАЕН, 
зав. кафедрой физики Пензенской государственной технологической академии.

Н12

УДК 37.01
ББК 74.00я7
 
Н12

ISBN 978-5-16-006002-6
© Найниш Л.А., Люсев В.Н., 2013

ФЗ 
№ 436-ФЗ
Издание не подлежит маркировке 
в соответствии с п. 1 ч. 4 ст. 11

ВВЕДЕНИЕ

Намечающийся подъем в сфере промышленного производства в Российской Федерации требует подготовки большого количества высококвалифицированных инженеров. Вместе с тем отчеты Комиссии по реформированию государственной службы при Президенте РФ свидетельствуют о 
том, что еще в 2004 г. Россия столкнулась с отсутствием квалифицированных 
инженеров — проблема, невиданная для страны ранее! Нарастающую остроту 
ей придают развивающиеся рыночные отношения, так как конкурентоспособность любого промышленного предприятия зависит от уровня квалификации его инженерных кадров. 
Причины, породившие указанную проблему, связаны с массовостью 
высшего образования вообще, и технического, в частности. Неоправданное 
увеличение количества вузов привело к снижению экономических затрат на 
профессиональную подготовку. Это повлекло за собой ухудшение материально-технического оснащения учебного процесса, резкое повышение 
учебной нагрузки на преподавателей вузов и снижение оплаты их труда. 
В результате квалифицированные педагоги стали покидать систему вузовского образования. Следствием этого оказалось снижение качества образования, которое по сути своей перестало быть высшим.
В результате возникает противоречие между нарастающей потребностью 
в высококвалифицированных инженерных кадрах и снижением уровня 
подготовки этих кадров. Для решения этого противоречия необходим комплекс условий, который определяется наличием высококвалифицированных 
педагогов и современным материально-техническим оснащением учебного 
процесса. Но главным в этом комплексе является личность педагога, который 
сможет в полной мере воспользоваться достижением научно-технического 
прогресса и выстроить учебный процесс таким образом, чтобы дать обучающимся высокий уровень профессионального образования.
Оценивая квалификацию педагогов высшего профессионально-технического образования, следует отметить, что подавляющее большинство из 
них не имеют педагогического образования. Учитывая большое количество 
технических вузов в нашей стране, несложно представить, как много людей 
работают в сфере обучения без педагогического образования.
Следует заметить, что у некоторых педагогов технических вузов со временем формируется адекватное представление о законах учебного процесса, 
об их взаимосвязи, о том, что необходимо делать в тех или иных нестандартных ситуациях. Тогда процесс обучения, который они организуют, протекает 
успешно. Но если происходят радикальные изменения в этом процессе, 
самостоятельно приобретенные знания не всегда выручают. В итоге страдает 
качество обучения. 
Для педагогов технических вузов в настоящее время сложилась ситуация, 
сложность которой трудно переоценить. С одной стороны, постоянно возрастают требования к качеству обучения, а с другой — постоянно возникают 
различные препятствия для его достижения. Снижается уровень финансирования. Регулярные реформы приводят к изменениям в организации учебного процесса. К этим изменениям трудно приспособиться преподавателям, 

которые имеют специальное педагогическое образование, не говоря от тех, 
которые его не имеют. В результате страдает качество обучения.
Грамотное решение этого противоречия требует знания законов функционирования учебного процесса, но это знание у преподавателей с техническим образованием практически отсутствует. Данное обстоятельство является серьезной проблемой на пути преодоления указанного противоречия.
Для решения этой проблемы требуется освоение преподавателями технических вузов области педагогических знаний, но здесь возникают различного рода преграды. Наиболее характерной преградой является различие 
гуманитарных и технических областей знания, которое усугубляется еще и 
психологическими законами восприятия новой информации.
Различие гуманитарных и технических областей знания состоит в том, 
что области знания, связанные с техникой, опираются на математические 
доказательства, которые обусловливают четкость и однозначность их понятийной базы. Педагогика же относится к гуманитарной области знаний и не 
использует математические модели; доказательную базу ее составляет весьма 
противоречивая система экспертных оценок, где главным аргументом является авторитет эксперта, а не объективное логическое доказательство. 
Попытка сформировать доказательную базу в педагогике постоянно 
ведется. На данном уровне ее развития идет преимущественно формирование 
понятийной базы, но без применения математических моделей. Постоянно 
ведутся «научные» споры по поводу введения новых терминов и уточнения 
старых. В результате педагогика изобилует множеством различных специальных терминов, однозначности в понимании которых это не прибавляет. 
В то же время обилие различных толкований одних и тех же терминов затрудняет общение с педагогикой «человека со стороны». Особенно сложно 
общаться с педагогикой людям технического профиля, привыкшим к строгому математическому языку. 
Указанные трудности отягощаются следующими психологическими 
законами:
 
•
закон отторжения нового, в соответствии с которым любое новое всегда 
воспринимается с опаской и недоверием;
 
•
закон игнорирования фактов: представители других областей знания 
предпочитают игнорировать те факты, которые они не могут объяснить 
в рамках их мировоззрения или признаваемых научных теорий;
 
•
закон искусственного усложнения проблемы. Специальная терминология 
той или иной области знания создает вокруг нее некий ореол важности 
и даже таинственности для «непосвященных». Это позволяет соответствующей касте ученых отмежеваться от неспециалистов в этой области 
науки и повысить свой уровень значимости. Кроме того, специальная 
терминология искусственно усложняет проблему, создает наукообразие 
и скрывает достаточно простую суть исследуемых явлений.
В настоящее время наметились следующие пути преодоления этих препятствий: 
•
•
освоение•преподавателями•технических•вузов•педагогики•— в основном в 
рамках факультетов повышения квалификации. Но такое образование 
осуществляется в сжатые сроки и дает только смутное общее представление об основных законах функционирования учебного процесса. 

Учитывая огромную массу педагогов, не имеющих педагогического образования, обучить всех педагогике не представляется возможным;
•
•
адаптация•языка•педагогики•к•техническому•образованию, т.е. разработка 
математических моделей педагогических процессов и поиск понятийных 
аналогов, позволяющих излагать законы процесса обучения на языках 
таких общенаучных областей знаний, как общая теория систем, теория 
оптимизации, тектология, теоретическая кибернетика, многомерная 
геометрия, теория графов и т.д. 
Последний путь позволяет существенно упростить понимание педагогики 
для людей, имеющих техническое образование. Изложение педагогики на 
языке, который им понятен, позволяет снизить психологический барьер 
восприятия и существенно сократить сроки и средства на освоение этой 
области знания. 
В настоящем пособии осуществлена попытка изложить основные законы 
развития процесса обучения с использованием понятий перечисленных 
теорий. По мнению авторов, это сделает изложение основных законов процесса обучения понятным преподавателям технических вузов. 
Такое понимание необходимо для описания разработанного авторами 
алгоритма формирования оптимальной обучающей технологии любому 
учебному курсу. Оптимальность такой технологии обеспечивается ее адекватностью конкретной педагогической ситуации, которая складывается на 
момент начала обучения. Кроме того, данный алгоритм позволяет постоянно 
корректировать разработанную обучающую технологию. Все это должно, 
с одной стороны, существенно сократить временные и прочие затраты, а с 
другой стороны, повысить эффективность процесса профессиональной 
подготовки инженерных кадров России. 

Часть 1
ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ  
ИНЖЕНЕРНОЙ ПЕДАГОГИКИ 

Этот раздел посвящен изложению основ дидактики (теории обучения) с позиций, общенаучных областей знаний, таких как общая 
теория систем, тектология, теория оптимального проектирования, 
теоретическая кибернетики, синергетика, многомерная геометрия и 
теории графов.

1.1. Определение пОнятия «система»

Термин «система» употребляется во многих значениях: 
 
• «Комплекс взаимодействующих компонентов или совокупность 
элементов, находящихся в определенных отношениях друг с другом 
и со средой» (Л. Берталанфи);
 
• «Нечто такое, что может изменяться с течением времени», «любая 
совокупность переменных..., свойственных реальной логике» 
(Р. Эшби);
 
• «Множество элементов с соотношением между ними и между их 
атрибутами» (А. Холл, Р. Фейдшин);
 
• «Совокупность элементов, организованных таким образом, что 
изменения, исключения или введение нового элемента закономерно отражаются на остальных элементах» (В.Н. Топоров);
 
• «Отображение входов и состояний объекта в выходных объекта» 
(М. Месарович).
Следовательно, единого определения понятия «система» в настоящее время нет. Но, обобщая приведенные определения, можно 
утверждать, что система (в пер. с греч. «составленное из частей», 
«соединение») — объективное единство закономерно связанных друг 
с другом предметов, явлений, а также знаний о природе и обществе.
Элементы системы могут представлять собой:
 
• понятия — в этом случае мы имеем дело с понятийной системой 
(инструмент познания);
 
• объекты или устройства (архитектурные сооружения, различные 
технические устройства, персональные компьютеры — клавиатура, 
мышь, монитор и т.д.);
 
• субъекты (служащие фирмы, игроки футбольной команды, студенты в группе и т.д.);
 
• процессы (процесс роста растения или животного, процесс 
контроля качества обучения, процесс изготовления изделия и т.п.).

Чтобы сказать о каком-либо реальном феномене, что он является 
системой, необходимо, чтобы он обладал наличием:
 
• множества элементов, которые при определенных условиях могут 
быть подсистемами;
 
• связей между элементами, которые должны быть сильнее связей 
этих элементов с другими элементами, не входящими в систему;
 
• интегративных свойств, которыми обладает система в целом, но 
несвойственных ни одному из ее элементов;
 
• функции, которая направлена на достижение определенной цели.
Это разнообразие позволяет утверждать, что система — это совокупность живых и неживых элементов либо тех и других вместе. 
Целостность, которая определяется единой целью, функцией и 
 организацией, оказывается главным отличительным свойством 
системы. 
В подходе к определению элементов системы существует относительность. Любая система может являться элементом другой системы, 
более высокого порядка (надсистема) и включать в себя системы 
более низкого порядка (подсистемы). В результате понятия «элемент», 
«подсистема», «система», «надсистема» взаимно преобразуемы. Все 
зависит от подхода к рассмотрению той или иной системы. Если 
рассматривать с общих позиций объект, процесс или явление, то он 
может представляться элементом. Углубленный же анализ позволяет 
увидеть систему в любом элементе. 
Пока научной мысли не удалось установить единые общесистемные 
законы, поэтому, говоря о системах, чаще всего ограничиваются 
закономерностями. Они представляют собой часто наблюдаемые, 
типичные свойства, устанавливаемыми опытом. Наибольший интерес 
представляют общесистемные закономерности, характеризующие 
принципиальные особенности систем любой природы. К ним относятся следующие группы: 
•
• связанные•с•целями,•задачами•и•функциями•системы — целенаправленность, эмерджентность, синергизм;
•
• связанные•со•структурой — структурность, иерархичность, целостность, аддитивность; 
•
• связанные•с•особенностями•взаимодействия•с•окружением•— коммуникативность.
Если удастся выявить представленные выше общие закономерности 
систем в педагогических процессах, то появится возможность определить механизм, благодаря которому можно управлять ими, делая 
их эффективными. Посмотрим, обладает ли процесс обучения перечисленными закономерностями. 

1.2. Учебный прОцесс как система

Любая деятельность человека так или иначе связана с организацией различных процессов. Особенно ярко она представлена в педагогическом процессе, где ведущее значение имеет педагог. Его 
деятельность может быть объективно организующей или дезорганизующей. В первом случае она не противоречит основным законам 
педагогического процесса, и педагог функционирует эффективно. 
Причиной дезорганизующей деятельности педагога чаще всего является незнание им законов процесса обучения. Это приводит к 
столкновению и обособленности различных организующих сил этого 
процесса. Педагог, не зная законы функционирования процесса 
обучения, игнорирует их или действует вопреки им. В результате 
сталкиваются интересы студентов и педагога. Это приводит к частичному или полному отрицанию студентами его требований. В итоге 
происходит не только снижение эффективности учебного процесса, 
но иногда просто формальное его протекание, когда все усилия 
педагога остаются тщетными.
Можно уповать на личностные качества педагога, благодаря которым он может интуитивно выбрать нужные методы реализации 
процесса обучения, заинтересовать студентов и добиться необходимого качества обучения. Но эти качества формируются на основе 
неразрывной связи педагогических знаний и опыта. Педагоги, работающие в технических вузах, как правило, не имеют специального 
педагогического образования, но некоторым удается использовать 
собственный опыт преподавания. Однако в основном это не улучшает 
качество профессионального обучения в целом.
Одним из путей, который предлагается в этом пособии, является 
ознакомление преподавателей технических вузов с законами функционирования процесса обучения на языке, который им понятен. 
Одним из универсальных научных языков является язык системного 
подхода.
В настоящее время системный подход занимает одно из ведущих 
мест в научном познании. Он способствует выработке эффективной 
стратегии изучения различных явлений и процессов. Системный 
подход, сводя в единую теоретическую картину все многообразие 
типов связей, выявляет механизмы, которые обеспечивают целостное 
восприятие реальности. С позиций современного уровня развития 
научной мысли такое восприятие объектов и процессов действительности оказывается наиболее адекватным. Эта адекватность необходима 
для решения проблем организации и функционирования сложных 
систем, границы и состав которых далеко не очевидны. 
Такой системой является процесс обучения. Для эффективного 
функционирования этого процесса необходимо, чтобы при его реа

лизации согласовано работали все его составляющие, которые необходимо выявить и установить характер их связей. Системный подход 
ориентирует на выявление в процессе обучения системы со всеми ее 
атрибутами и закономерностями существования и развития. 
Посмотрим, присутствуют ли в учебном процессе названные выше 
группы общесистемных закономерностей. 

1.2.1. ЗакОнОмернОсти, свяЗанные с целями,  
Задачами и фУнкциями системы

Целенаправленность. Любую систему отличает постоянство ее 
действий и стремление сохранить это постоянство. Это обеспечивается целью, которая ставится не только перед человеком, но и перед 
каждой системой, независимо от ее сложности.
Цель является системообразующими фактором. Для ее достижения 
элементы организуются в систему. По выражению В.А. Анохина, 
система — это комплекс избирательно вовлеченных элементов, взаимосодействующих достижению заданного полезного результата, который принимается основным системно образующим фактором. 
Известно, что обучение, как любое педагогическое действие, всегда 
имеет цель: сознательно планируемые действия по передаче накопленного человечеством опыта, который позволяет человеку успешно 
социализироваться в различных направлениях, включая профессиональное. Без цели процесс обучения невозможен.
В результате целенаправленность является одной из закономерностей процесса обучения.
Эмерджентность•(от англ. emergence — возникновение, явление 
нового) — это возникновение в системе новых свойств, которыми не 
обладают ее элементы. 
Эмерджентность является одной из первично-фундаментальных 
закономерностей больших систем. Она является формой проявления 
диалектического закона перехода количество в качество и возрастает 
с увеличением количества элементов системы. 
Эмерджентность предполагает наличие у какой-либо системы 
особых свойств, не присущих ее подсистемам и блокам, а также сумме 
элементов, не связанных особыми системообразующими связями. 
Она показывает, что свойства системы хотя и зависят от свойств 
элементов, но не определяются ими полностью. В результате:
 
• система не сводится к простой совокупности элементов;
 
• расчленяя систему на отдельные части, изучая каждую из них в 
отдельности, нельзя познать все свойства системы в целом.
В этой связи процесс обучения, объединив такие составляющие, 
как педагоги, студенты, учебные курсы различных дисциплин, обучающие технологии, учебное время, материально-техническое осна

щение и т.д., обрел такое качество, как возможность передачи накопленных человечеством профессиональных знаний. Очевидно, что 
каждый элемент в отдельности этим качеством не обладает. Например, 
педагог в отсутствие остальных перечисленных элементов не сможет 
никого и ничему научить; студент в отсутствие педагога, обучающих 
технологий, учебных курсов и прочих элементов не освоит систему 
профессиональных знаний. 
Таким образом, передача профессиональных знаний (обучение) 
обладает эмерджентностью.
Синергизм — это одна из первично-фундаментальных закономерностей больших систем, означающая однонаправленность действий в 
системе, которая приводит к усилению (умножению) конечного 
результата. Синергизм свидетельствует о том, что система является 
чем-то большим, нежели простая сумма составляющих его частей, 
что позволяет рассматривать систему как эффективную структуру из 
составляющих ее компонентов. 
Применительно к процессу обучения синергизм означает, что 
подчинение одной цели всех его элементов позволяет сделать его 
эффективным. 
Известно, что в процессе обучения педагог играет ведущую роль. 
Поэтому понятно, что педагогу важно знание всех подсистем и эле-
ментов учебного процесса, их функций и характеров взаимосвязей. 
Знания всех закономерностей процесса обучения позволит ставить 
цели, которые не противоречат основной цели учебного процесса — 
качественному профессиональному обучению.
Эти знания необходимы также и управляющей надсистеме, т.е. 
административным структурам. От них зависят такие важные составляющие учебного процесса, как экономические и временные затраты. 
Если эти составляющие соответствуют уровню обучаемости студентов, 
учитывают особенности учебных курсов, обеспечивают необходимый 
уровень материально-технического оснащения учебного процесса, 
то процесс обучения протекает эффективно и уровень профессиональной подготовки будет удовлетворять требованиям социального 
заказа. 
Если же преобладающая цель административных структур — экономия средств, а не качество обучения, то она вступает в противоречие 
с основной целью учебного процесса. В связи с этим не приобретаются 
новые компьютеры и компьютерные программы, новые станки и 
прочее учебное оборудование, качественные учебники и т.д. Отсутствие качественного материально-технического оснащения приводит 
к тому, что обучение приходится проводить на морально и физически 
устаревшем учебном оборудовании, использовать старые учебники, 
которые также морально устаревают. Все это существенно снижает 
качество профессиональной подготовки. Снижение экономических