Формування в учнів творчого відношення до техніки допомагає зацікавити їх виробництвом, винаходом нової техніки. Саме на основі творчої установки на зміну, покращення тієї техніки, з якою працює молодий випускник ПТУ, можна сформувати в нього таку рису, як творче ставлення до праці.
Першочергова задача в процесі навчання – засвоєння учнями причинно-наслідкових зв’язків між законами природи і техніки, пояснення того, що природничо-наукові дисципліни – фізика, хімія, математика, біологія – розглядають загальнонаукові принципи, що лежать в основі всіх технічно-технологічних процесів, тобто вони дають знання найбільш високого рівня узагальнення. Загальнотехнічні ж дисципліни містять узагальненні теорії, що відносяться безпосередньо до будови, принципів дії та управління об’єктами техніки і технологічними процесами.
Середнє профтехучилище дає основу професії. Подальше удосконалення професійної майстерності робітника відбувається безпосередньо на виробництві в процесі праці і при обов’язковій умові – систематичному підвищенні кваліфікації. При цьому робітник сам повинен прагнути підвищити свій розряд. Широкі основи професії, отримані молодим робітником в училищі, є гарантією успіху не тільки в набутті, але і в підтвердженні і підвищенні своєї класифікації. З цього боку загальнотехнічна підготовка виконує роль своєрідного регулятора ширини і глибини профілю і рівня кваліфікації робочих кадрів. В цьому її велике соціально-економічне значення.
Спеціальні предмети навчального плану середнього профтехучилища покликані звузити профіль професії і разом з тим сприяти в рамках вузького профілю підвищенню рівня кваліфікації. В певних межах ширина профілю професійної підготовки визначається співвідношенням (по часу) спеціальної і загальнотехнічної складових.
Зміст загальнотехнічної підготовки є складною, багатоаспектною системою. Основою його служать загальнотехнічні навчальні предмети. Проте формування багаточисельних загально технічних вмінь і навиків відбувається також і в процесі вивчення спеціальних предметів і виробничого навчання, де виділені розділи і теми загально технічного змісту. В існуючих навчальних планах дуже часто один і той по змісту навчальний предмет в одних випадках виділяється в самостійний навчальний предмет, в інших – включається як розділ в спецпредмет і виробниче навчання. Тому, кажучи про зміст загально технічної підготовки, треба в першу чергу розглядати зміст загально технічних дисциплін, і далі висвітлити питання про загально технічний зміст, включений в структуру спецпредметів і виробничого навчання.
Історичний аналіз показує, що проявляється тенденція поступово включати в склад загально технічних такі предмети, які раніше входили в групу спеціальних дисциплін навчального плану училищ для підготовки робочих кадрів. Цей процес визначається розвитком технічних наук, їх інтеграцією та синтезом. Разом з тим на зміну складу загально технічних предметів в училищах впливають і процеси уніфікації засобів праці, що застосовуються у виробництві матеріалів, способів зміни параметрів і регулювання ходу технологічного процесу. Найбільш близький приклад – це електротехніка, основи промислової електроніки, основи автоматизації виробництва. Ці предмети в недалекому минулому частіш за все відносились до спеціальних і вивчалися тільки при підготовці молодих робітників по професіях електротехнічного профілю і деяких інших. В наш час переважна більшість професій, по яких готують робітників в середніх профтехучилищах, потребує знання цих предметів в якості загальної технічної основи професійної підготовки. Перехід частини знань із спеціальних у загально технічні предмети – це своєрідне відображення в теорії та практиці навчання суттєвих змін в техніці, технології, в змісті самих технічних наук, змін в трудових функціях робітників.
Відбуваються зміни і в тих предметах, які стабільно входять в склад загально технічних. Наприклад, введення Єдиної системи конструкторської документації СЕВ (ЄСКД СЕВ) змусило переглянути програму по кресленню для середніх профтехучилищ і технічних училищ.
У відповідності з існуючими навчальними планами до загально технічних предметів в середніх профтехучилищах відносяться: креслення, малювання; електротехніка, основи промислової електроніки, радіотехніка; КІП і А; основи обчислювальної техніки; основи технічної механіки, гідравліки, пневматики; основи теплотехніки; допуски і технічні виміри (основи метрології); матеріалознавство; предмети основ технології виробництва; предмети, що утворюють групу природничо-наукових основ технології, наприклад, основи агрономії, мікробіології, зоогігієни, землеробства і ґрунтознавства, геодезії, геології та гідрогеології та деяких інших; основи економіки праці і виробництва. Всього нараховується біля ста предметів.
Зрозуміло, що при підготовці кваліфікованих робітників в середніх профтехучилищах по кожній професії далеко не всі ці предмети входять в склад навчального плану.
Розглянемо критерії відбору загально технічних знань, які формуються навчальними програмами середніх шкіл.
Перший і вирішальний критерій відбору загально технічних знань – цінність інформації, яка визначається цілями та задачами загально технічної підготовки молодих робітників. Оптимальним буде той випадок, коли весь склад знань у навчальних програмах повністю реалізує навчально-виховні цілі. Такі випадки на практиці малоймовірні. Частіше за все спостерігається надлишковість інформації.
Другий критерій відбору – вимоги виробництва до загально технічної підготовки молодих робітників даних груп професій. Ці вимоги можна виявити з аналізу Єдиних тарифно-кваліфікаційних справочників (ЄТКС) і професійно-кваліфікаційних характеристик (ПКХ). В цих документах в певній мірі визначаються об’єм і складність виробничої інформації, перелік навиків і вмінь, необхідних молодому робітнику даного кваліфікаційного рівня. Крім переліку загально технічних предметів аналіз ЄТКС і ПКХ дає можливість у першому наближенні виділити і зміст цих дисциплін.
Третій критерій відбору складу і змісту загально технічних предметів – зміст самих технічних наук, система понять, включених в ці науки, так як в навчальний входять основи даної науки.
Технічні науки тісно зв’язані з природничо-математичними галузями знань, досліджують наступні об’єкти:
субстрат техніки – матеріали, що застосовуються в засобах і знаряддях праці, в предметах праці, властивості, якості, область застосування, марки матеріалів;
структура техніки – будова машин, пристроїв, апаратів;
функції техніки – призначення, принцип і способи діїї технічних систем;
процеси – технологія, способи впливу засобів праці на предмет трудового процесу для отримання бажаних властивостей, якостей, розмірів;
зміни відстаней, часу, напружень, сил, опорів та інших даних, необхідних в процесі праці. Метрологія присутня у всіх об’єктах технічних наук, так як без вимірювань величин немає ні техніки, ні технології, ні виробництва, ні самих технічних знань. Таке подвійне положення метрології (як самостійна технічна наука і як невід’ємна частина кожної з них) створило немало суперечок про місце дисципліни «Допуски і технічні вимірювання» у навчальному плані училища.
Технічні науки володіють пізною степінню загальності у застосуванні: від загальної – метрології, до найбільш вузької – спеціальної технології.
Під впливом НТР не тільки змінюється структура і зміст технічних наук, але і розширюються їх прикладні функції, що веде в кінцевому рахунку до збільшення об’єму технічної інформації, необхідної кваліфікованому робітнику для успішної праці.
Між системою технічних знань і системою навчальних предметів є дуже суттєві відмінності: з галузі знання в навчальний предмет відбирається і включається матеріал, що реалізує потенційно цілі та задачі цього предмета, доступний для учнів даного рівня розвитку. Матеріал у навчальному предметі має, як правило, відмінну від відповідної науки структуру, яка диктується закономірностями навчання.
Четвертий критерій відбору складу і змісту загально технічних предметів – принципи дидактики: науковість та ідейна спрямованість матеріалу, система і посильність технічних понять, предмету в цілому і всього складу загально технічних дисциплін та ін.
Вивчення структури навчальних програм загально технічних предметів приводить до висновку, що більшість з них будується дедуктивно: спочатку йдуть теми, що розкривають основи предмету, а потім – більш часткові питання, наслідки загальних принципів, законів. Таке розміщення від загального до часткового стало традицією, і ні в кого не викликає сумнівів у правильності цієї структури, хоч зовсім не виключається можливість побудови предмету від часткового до загального чи розгляду матеріалу в історичному плані, в розвитку понять.
Складність понять прямо зв’язана з критерієм доступності матеріалу. Доступність характеризує якісну сторону навчального матеріалу: степінь узагальнення понять, що вивчаються, число зв’язків в них.
Є і друга характеристика змісту навчального предмету: посильність, тобто можливість учня за відведений програмою час оволодіти даним навчальним матеріалом, виконати навчання завдання, розв’язати задачі.
Складність навчального матеріалу визначається двома факторами: степінню узагальнення, абстракції та внутрішніми зв’язками понять. Визнано, що чим абстрактніше поняття, тим воно складніше для засвоєння учнями. З цієї точки зору найбільш доступний матеріал представляють факти, а найбільш важкий – причинно-наслідкові та ймовірності залежності. Причому важче по наслідку знайти причини, ніж по причині визначити наслідок. Необхідність вирішення цих питань з’являється і в процесі виробничої діяльності, наприклад в роботі наладчиків, ремонтників, операторів механізованого і автоматизованого виробництва, нерідко виникає потреба визначити причинно-наслідкову залежність і деколи в умовах недостачі часу і психологічного напруження враховуючи високу відповідальність.