Каталог статей из сборников научных конференций и научных журналов- Системный подход при преподавании технической дисциплины

М. Э. Скоробогатов, кандидат технических наук, доцент,

ORCID 0000-0001-8761-6948, e-mail: Skorobogatov_ME@irgups.ru,

Иркутский государственный университет путей сообщения,

г. Иркутск, Россия

Введение. Инженерное образование высшей школы базируется на изучении обучающимися технических дисциплин по заданной специализации, причём практически каждая из них, как правило, строится по линейно-элементному принципу, когда сначала исследуется отдельный элемент, далее его характеристика, математическая модель, описывающая его поведение, а затем по такой же структуре исследуется следующий элемент. Такой подход справедлив при изучении набора отдельных разрозненных элементов, но создаёт сложности при исследовании систем и комплексов. C учётом того, что технические знания в основной своей массе проявляют системный характер, линейно-элементный принцип затрудняет понимание дисциплины в целом и не даёт возможности реализации вертикальной и горизонтальной междисциплинарности, что часто проявляется в виде сложностей при диагностировании отказов, а также модернизации технических систем. В связи с этим, в реальном секторе экономики наблюдается разрыв между компетенциями работников, необходимыми для грамотной организации работы производств, и уровнем, демонстрируемым молодыми специалистами [1]. Для исключения указанных недостатков в образовательном процессе применяется системный подход, который базируется на выделении взаимосвязей между частями системы и изменениях в целом при регулировке отдельных узлов и элементов [9].

Таким образом, целью данной статьи является реализация системного подхода на примере технической дисциплины, а также выделение его основных методических результатов.

Системный подход. Касательно применения системного подхода к техническим дисциплинам, то он основывается на нескольких категориях. Первая из них – целостность, суть которой состоит в том, что свойства системы не сводятся к сумме свойств его составляющих. То есть, изучение системы в целом не достигается с помощью изучения её отдельных элементов. Вторая категория представляет собой композицию, которая объединяет совокупность элементов системы. Третья категория – это структура, которая обеспечивает устойчивую связь между компонентами системы, принципы взаимодействия, а также их функционал. Четвёртая категория – функция системы в целом. Пятая категория – это иерархичность, так как любая даже самая сложная система является подсистемой другой более сложной. Шестая категория подразумевает открытость изучаемой системы и порядок её взаимодействия с окружающей средой. Последней седьмой категорией является обратная связь, которая объединяет выходные данные с входными [6; 8].

Концепция системного подхода к изучению технических дисциплин на основе указанных категорий создаёт основу, которую могут использовать все участники образовательного процесса и обеспечивает исследование системы в целом, а не простого перечисления фактов о ней.

При практической реализации системного подхода в рамках технической дисциплины важно опираться на три взаимосвязанных уровня. На первом уровне необходимо изменить подачу учебного материала с описания технического объекта как набора составляющих элементов на его системность. Например, при изучении рельсовых цепей обучающийся должен рассматривать ограничивающий резистор, трансформаторы, устройства защиты не как элементы в себе, а как часть общей системы, которая не будет выполнять заданные функции без любого из них [3]. То есть, на этом уровне акцент должен смещаться с наименования и спецификации составных частей рельсовой цепи на их функциональность в рамках системы и то, каким образом отказ каждого из них повлияет на безопасность движения поездов.

На втором уровне происходит изменение самой учебной дисциплины, так как она также состоит из некоторых составных частей: цель, задачи, содержание, промежуточный контроль, результат. На данном уровне необходимо учитывать, что все части дисциплины взаимосвязаны между собой: так изменение цели неминуемо влечёт за собой перестроение всех остальных составных компонент [2].

Третий уровень связан с результатом образовательного процесса – системного мышления обучающихся, то есть в способности воспринимать объект в целом в контексте его функционирования, понимать взаимосвязь составляющих его компонент, а также в возможности оптимизации и модернизации изучаемого объекта для решения новых задач [5]. Данный уровень является неотъемлемым для инженера, обеспечивающего безопасность движения поездов, так как на современном этапе развития транспорта для повышения его эффективности недостаточно специалиста, который выучил набор инструкций и правил, но в тоже время не способен осознавать и просчитывать результаты своих действий на несколько шагов вперёд.

Проблемные аспекты и риски. При всех достоинствах системного подхода в образовательном процессе он также имеет ряд недостатков, которые могут негативно сказаться на его внедрении. Так, формализованный подход способен обеспечить красивую картинку «на бумаге», но не позволит качественно изменить преподавание учебного материала. То есть, преподаватель может отразить в рабочей программе дисциплины термины системного подхода и его компоненты, но реальное проведение занятий может остаться прежним.

Также важный риском является то, что сам учебный материал в виде учебников и справочников часто строится по традиционному линейному принципу, что накладывает дополнительные трудности на преподавателя связанные с переработкой методологии проведения занятий. Это потребует дополнительных временных затрат и будет сложно организовать преподавателю, без соответствующей методической подготовки [4, 7].

Особенно важным риском является также то, что системный подход достаточно сложно оценить в рамках стандартных оценочных средств, то есть преподавателю потребуется разработка новых проектных заданий и кейсов для всесторонней оценки освоения обучающимися изучаемой системы [10].

Следует также предусматривать риск, связанный с разным уровнем подготовки обучающихся. Так, студент младших курсов, у которого ещё не сформированы фундаментальные знания, при столкновении с системным анализом объекта оказывается в ситуации, когда он не может ни выделить компоненты системы, ни объяснить их взаимодействие, ни тем более спрогнозировать последствия отказа элемента. В результате системный подход, введённый слишком рано или без опоры на предшествующую линейно-элементную подготовку, не формирует системное мышление, а порождает формальное оперирование терминами.

Выводы. Системный подход при преподавании технических дисциплин является основополагающим принципом структурирования содержания курса, методов обучения и оценивания. Он реализуется на трех уровнях: технический объект как система, учебная дисциплина как педагогическая система и системное мышление как целевой результат обучения. Основное методологическое преимущество этого подхода заключается в переходе от изучения отдельных компонентов к пониманию того, как функционирует система. Чтобы этот подход был наиболее эффективным, необходимо перестроить систему оценивания, сосредоточившись на системных задачах, обеспечить преподавателей методической поддержкой и отойти от линейной подачи материала.

Библиографический список

1.     Алексеенко, В. А. Оценка факторов, формирующих успеваемость студентов в транспортном вузе / В. А. Алексеенко // Высшее и среднее профессиональное образование в современной России: опыт и перспективы развития : сборник трудов LХVII межвузовской научно-методической конференции, Новосибирск, 01–03 апреля 2026 года. – Новосибирск : Сибирский государственный университет телекоммуникаций и информатики, 2026. – С. 23–26. – EDN YGLOZQ.

2.     Алексеенко, Е. А. Визуализация с помощью цифровых технологий в учебном процессе университета путей сообщения / Е. А. Алексеенко, М. В. Копанев // Актуальные проблемы подготовки кадров : материалы X Международной научно-практической конференции, Луганск, 22–24 апреля 2026 года. – Москва : ООО «Издательство «Мир науки», 2026. – С. 18–22. – EDN HZNYYA.

3.     Измерительно-регистрирующий комплекс для автоматизации проверки качества посадки малой шестерни на вал тягового двигателя локомотива / М. В. Копанев, А. В. Пультяков, В. А. Алексеенко, М. Э. Скоробогатов // Проблемы машиностроения и автоматизации. – 2025. – № 2. – С. 29–34. – DOI: 10.52261/02346206_2025_2_29. – EDN MOEBHP.

4.     Менакер, К. В. Разработка аппаратных средств обеспечения безопасности учебного пилотирования БПЛА / К. В. Менакер, М. А. Атрощенко // Безопасность жизнедеятельности глазами молодежи : сборник материалов VIII Всероссийской студенческой конференции (с международным участием), Челябинск, 26 марта 2026 года. – Челябинск : Южно-Уральский государственный университет, 2026. – С. 278–281. – EDN TTPTKU.

5.     Попов, М. С. Организация учебного процесса: лабораторный стенд для исследования антенн / М. С. Попов, Р. Э. Усов, Н. П. Шустов // Образование – наука – производство : материалы Всероссийской научно-практической конференции, Чита, 07–08 декабря 2018 года. – Т. 2. – Чита : ЗабИЖТ ИрГУПС, 2018. – С. 259–265. – EDN MSAILM.

6.     Пультяков, А. В. Применение профессионального стандарта при разработке образовательной программы «Телекоммуникационные системы и сети железнодорожного транспорта» / А. В. Пультяков, Л. В. Козиенко // Педагогическая инноватика и непрерывное образование в XXI веке : сборник научных трудов III Международной научно-практической конференции, Вятский государственный агротехнологический университет, 14 мая 2025 года. – Киров : Вятский государственный агротехнологический университет, 2025. – С. 311–315. – EDN PATQNO.

7.     Скоробогатов, М. Э. Использование инструмента KPI для оценки уровня освоения технических дисциплин обучающимися / М. Э. Скоробогатов // Проблемы современного педагогического образования. – 2026. – № 91-3. – С. 253–256. – EDN GLTBPN.

8.     Скоробогатов, М. Э. Применение смешанного обучения при подготовке специалистов железнодорожного транспорта / М. Э. Скоробогатов // Проблемы современного педагогического образования. – 2025. – № 89-3. – С. 350–353. – EDN XVYHJU.

9.     Скоробогатов, М. Э. Современные педагогические подходы в техническом вузе / М. Э. Скоробогатов // Современные тенденции развития системы подготовки обучающихся: региональная практика : материалы международной научной конференции, Красноярск, 03 декабря 2025 года. – Красноярск : КрасГАУ, 2026. – С. 136–138. – EDN XLJZTC.

10.  Сударев, И. В. Стратегии взаимодействия студентов с генеративным ИИ в учебной деятельности / И. В. Сударев // Уральский вестник образования. – 2026. – № 3. – С. 61–66. – EDN SJSBSU.