В зв’язку з широким застосуванням у виробництві природничо-математичних і технічних наук, перетворенням їх у виробничу силу суспільства праця набуває все більш науково-технічний характер, що також призводить до необхідності оволодіння робітниками глибокими загальнонауковими знаннями.
До загальнотехнічних знань, які не можуть викладатися в основах наук, відносять знання про типові деталі машин, механізми, двигуни, про основи енергетики, електротехніки і промислової електроніки, елементи виробничої автоматики, про принципи сучасної технології і їх застосування в конкретних технологічних процесах, про основи економіки виробництва.
До загальнотехнічних вмінь відносять вміння розпізнавати на практиці в будь-якій машині (обладнанні) деталі та вузли, їх технічне та технологічне призначення, підбирати обладнання, матеріали, інструменти і приспосіблення для виконання робіт різного технологічного призначення, виконувати операції по управлінню системами машин, настроювати обладнання на певні режими роботи, виконувати на ньому найпростіші операції, усувати неполадки, проводити випробування матеріалів, що використовуються в процесі виробництва, виконувати контрольні та розрахункові функції, а також найпростіші навики обробки інформації.
Перераховані знання і вміння є полівалентними, їх можна переносити з однієї області в іншу. Саме ці знання і вміння дають можливість добре орієнтуватися у всій системі виробництва – в технічному базисі, в технологічній основі виробництва.
При дидактичному відборі і систематизації загальнотехнічних знань і вмінь слід опиратися на критерії і вимоги, що склалися в педагогічній практиці та науково-педагогічних дослідженнях: світоглядний характер, можливість організації навчального матеріалу в цілісну систему взаємозв’язаних знань, тісний зв’язок з життям, з практикою, доступність, опора на знання, отримані в загальноосвітній школі, можливість задоволення пізнавальних інтересів і запитів учнів.
Природничо-математичні дисципліни служать необхідною основою технічних знань і прямо чи опосередковано зв’язані зі спеціальними дисциплінами навчального плану. Займаючи проміжне місце між природничо-математичними, з одного боку, і спеціальними – з другого, загальнотехнічні предмети покликані виконувати декілька основних функцій:
сприяти політехнізації навчання;
забезпечувати більш глибоке розуміння спеціальних дисциплін;
розширювати профіль професійної підготовки молодих робітників;
допомагати учням глибше зрозуміти закони природознавства в їх застосуванні в техніці і технології виробництва;
розвивати технічний стиль мислення робітника, що служить основою раціоналізаторства і винахідництва.
Загальнотехнічна підготовка має дві сторони, що є одним цілим: освітню і виховну і розвиваючу. Освітня задача – озброїти учнів знаннями, навиками та уміннями у наступних областях:
загальні основи технології даної галузі і підгалузі промисловості (народного господарства);
властивості і якості матеріалів;
способи застосування електричної, тепловою, гідравлічної та інших видів енергії у виробництві;
методи контролю і регулювання технологічних процесів;
способи зображення деталей, вузлів, машин, кінематичних, електричних і магнітних кіл;
загальні основи наукової організації праці, організації виробництв, соціальних процесів трудової діяльності.
Як видно з вище наведеного переліку, загальнотехнічні знання і вміння мають міжгалузевий і деколи галузевий характер. Міжгалузевий характер мають знання техніки (її суті, будови, призначення і способів використання), знання матеріалів, способів застосування електричної та інших видів енергії у виробництві, методів контролю і регулювання технологічного процесу, НОТ, графічні знання і навики. Галузевий чи підгалузевий характер мають знання та вміння із загальних основ технології; вони відображають технологію тієї галузі, в якій будуть працювати випускники середнього профтехучилища.
Ширина застосування знань залежить перш за все від змісту технічної науки. Наприклад, електротехніка як наука знаходить найширше застосування. Тому і навчальний предмет «Електротехніка» відрізняється універсальністю. Його вивчають майже всі робітники.
Значна частина загальнотехнічних знань має тісні зв’язки із змістом таких загальноосвітніх предметів, як фізика, хімія, біологія, математика, економічна географія. Ці предмети реалізують цілі політехнізму і одночасно служать науковою основою технічних знань учнів.
Разом з тим в останні роки з’являються нові форми взаємодії природничих і технічних наук з суспільними галузями знання. Відбувається проникнення суспільних наук в область виробництва. Зміцнюється виховне значення технічних наук.
Найбільші виховні можливості, що випливають із змісту, закладені в основних ідеях, в головних поняттях суспільних предметів. Чітке розуміння викладачами цих основних ідей, принципів і понять допоможе їм намітити шляхи реалізації виховних задач загальнотехнічних предметів.
Одною з найважливіших задач загальнотехнічної підготовки є розвиток у майбутніх робітників здібності бачити в будові чи функціонуванні якої-небудь технічної системи форму реалізації природного процесу. Цей спосіб бачення технічних об’єктів дозволяє міцно опиратися на наукові закони природи і розширює світогляд, дозволяє вільно орієнтуватися у сучасному світі техніки.
Загальнотехнічна підготовка повинна служити закономірною в переході учнів від загального до конкретного – від природничо-наукових законів через технічну теорію до практичної реалізації знань.
Побудовані на основі відповідних технічних наук загальнотехнічні предмети мають єдиний досить високий рівень узагальнення понять. Узагальненні поняття технічних наук являють собою певну систему теоритичного знання, яка може служити учням основою для самостійної систематизації розрізнених спеціальних знань, базою для формування технічного компоненту наукового світогляду.
Узагальнені поняття технічних наук дозволяють учню мислено відірватися від конкретної одиничної структури пристрою для того, щоб потім знову підійти до її розуміння (на уроках спецтехнології чи виробничого навчання), але вже на новому, більш високому рівні.
Основні поняття технічних наук можуть служити закономірною в процесі переходу учнів від конкретних знань про машини, механізми, технологічні процеси до узагальненого поняття техніки. А це, в свою чергу, створить передумови для формування в їхній свідомості технічної картини світу.
Поняття, що узагальнено описують будову технічного об’єкту, мають велике значення для розуміння технічних теорій. Теорії перестають бути сукупністю розрахункових відношень, що застосовуються тільки у конкретній конструкції. Теорія виступає основою виведення розрахункових відношень для багатьох часткових варіантів, так як дає узагальнений опис будови і дії цілого ряду пристроїв певного типу. «Штучне» втрачає характер одиничності, і це дозволяє побачити закономірне.
Загальнотехнічні предмети, які базуються на відповідних технічних науках, завдяки високому рівню узагальнення понять дають можливість розширити технічний світогляд учнів, відкривають загальні закономірності структури і функціонування технічних систем.
Цикл загальнотехнічних предметів покликаний в цілому здійснювати зв’язок між природничо-науковою і технічною картинами світу.
Формування цілісного наукового знання про техніку – ціль і задача загальнотехнічної підготовки. Даючи основу для вивчення спеціальних дисциплін, загальнотехнічні предмети піднімають поняття спецтехнології на новий теоретичний рівень, який дозволяє засвоїти принципи будови і дії цілого ряду пристроїв певного типу. Цей рівень узагальнення понять вже дозволяє впритул підійти до світоглядних узагальнень. Тут важливу роль повинен відігравати взаємозв’язок загальнотехнічного циклу з курсом суспільствознавства.
Формування в учнів технічної картини світу і органічне включення її в загальнонаукову картину світу – складна і багатогранна проблема. Вона, безумовно, не може бути вирішена просто виділенням загальнотехнічних предметів в окремий цикл. Проте в даному випадку її можна сформулювати так: які дидактичні умови формування цілісної технічної картини світу в процесі викладання дискретних загальнотехнічних дисциплін.
Технічна картина світу, на наш погляд, – це система знань про техносферу в цілому та про її компоненти: виробництва, технологічні процеси, агрегати, машини, знаряддя, а також система технічних ідей, що має світоглядне значення, що дозволяє учням зорієнтуватися в цьому світі і знайти своє активне місце в ньому.
Знання узагальненого опису технічних систем і вміння побудувати ідеальну модель пристрою чи машини, що вивчається, сприяє тому, що учень є в стані відірватися від конкретної одиничної структури, від готової заданої системи. Якщо в своєму мисленні, уяві учень може оперувати ідеальними об’єктами та їх елементами, то це означає, що він готовий до творчого підходу до техніки. Це ніби передумова для переходу його від старого знання (яке є в наявності конкретної технічної системи) до нового, незвичайного сполучення компонентів, які вже є, або до створення нових на їх основі, а це і є творчість.
Велику роль у розширенні світогляду учнів може відіграти також застосування коротких екскурсів в історію техніки та технічних винаходів. Знання історії допомагає сприймати навчальний матеріал як результат розвитку технічних ідей, пристроїв. Вивчення історії технічних відкриттів і винаходів повинно служити сильним фактором активізації пізнавальної та творчої активності учнів.