Анализ развития конструкторских способностей посредством компьютерных технологий

Кроме того, выделяют субъективные предпочтения к геометрическим формам (одни предпочитаю круглые и закругленные формы, другие - углы, тупые, острые или прямые); точно так же существуют субъективные предпочтения к размерам деталей, устройств в целом: одни склонны к минитюризации, другие - к гиперболизации.

Имеется ряд субъективных предпочтений, связанных с цветами, шумовыми качествами изделий. Цветовые предпочтения особенно важны в деятельности дизайнера, так как продукты художественного конструирования имеют кроме технологического и эстетическое значение.

Исследования показали, что субъективные предпочтения связаны с привычками, сложившимся стилем деятельности. Когда речь идет о решении задач, которые автоматически включаются в диапазон этого стиля деятельности, например, когда решение достигается использованием аналогов, не наблюдается противоречия между стилем деятельности и решением. Во многих случаях решения сложных творческих задач требуется выйти за пределы сложившегося стиля, расширить его диапазон.

Изучение творческой личности конструктора должно быть связано с изучением выше перечисленных элементов, без понимая которых невозможно достаточно полное понимание личности, ее структуры, ее неповторимости, невозможна разработка стимулирующих воздействий на творческую личность.

2.2 Педагогические функции персонального компьютера в процессе развития конструкторских способностей

Ни одно из достижений науки и техники не вызывало такого длительного и мучительного поиска применений в процессе обучения, как персональный компьютер. В многочисленных публикациях, как в нашей стране, так и за рубежом отмечается, что компьютер может быть использован при изучении естественно-математических и гуманитарных дисциплин для решения самых различных задач: выполнения сложных вычислительных операций, анализа результатов учебных экспериментов, построения и интерпретации математических моделей физических, химических и других явлений и процессов. Он может выполнять функции информационной системы, банка данных, автоматизированного справочника.

Однако, скорость внедрения компьютеров в учебный процесс значительно отстает от темпов развития компьютерных технологий. Проникновение компьютеров в учебные классы и лаборатории (и не только в России) является в значительной мере стихийным процессом. Цели, поставленные в 1985 г. при введении нового для школы предмета “Основы информатики и вычислительной техники”, не достигнуты. Успех в применении компьютерных технологий зависит прежде всего от того, как новые информационные технологии - ИТ помогут улучшить преподавание традиционных, хорошо обеспеченных методически, школьных предметов. На сегодняшний день новое программное обеспечение представляет собой, как правило, “радость разработчика” и не оказывает влияния на процесс обучения в средней школе. Именно эти факты позволили предположить, что первое реальное применение компьютер найдет в образовательной области “Технология” при изучении универсальных компьютерных технологий: текстовых редакторов, электронных таблиц, графических редакторов и в школьном предмете “Черчение”, т.к. машиностроительное производство идет по пути постепенного, но неуклонного развития автоматизированного производства. Эксперименты показывают методическую эффективность использования графических возможностей персонального компьютера (ПК) при обучении геометрии, черчению для развития конструкторских способностей.

Отмечается, в частности, что компьютеры могут быть с успехом использованы на всех стадиях учебного занятия: они оказывают значительное влияние на контрольно-оценочные функции урока, придают ему игровой характер, способствуют активизации учебно-познавательной деятельности учащихся. Компьютеры позволяют добиться качественно более высокого уровня наглядности предлагаемого материала, значительно расширяют возможности включения разнообразных упражнений в процесс обучения, а непрерывная обратная связь, подкрепленная тщательно продуманными стимулами учения, оживляет учебный процесс, способствует повышению его динамизма, что, в конечном счете, ведет к достижению едва ли не главной цели собственно процессуальной стороны обучения - формированию положительного отношения учащихся к изучаемому материалу, интереса к нему, удовлетворения результатами каждого локального этапа в обучении.

Одним из важных структурных элементов каждого урока и всего процесса обучения в целом является проверка знаний и умений учащихся. Она всегда находится в зоне пристального внимания учителя, свидетельствует о результатах обучения. Хороший учитель не станет излагать новый материал, пока не убедится в полном понимании и усвоении всеми учащимися только что пройденного. Для школьника проверка его знаний и умений является нередко источником глубоких переживаний - он ощущает удовлетворение своей работой, испытывает гордость, получив высокую оценку, или, наоборот, теряет веру в свои силы, а иногда интерес к учению.

Для обоснования эффективности использования компьютерной техники в качестве средства обучения при развитии конструкторских способностей необходимо дать ответы на следующие основные вопросы:

1. Какие конкретные, собственно педагогические функции могут быть возложены на компьютер в учебно-воспитательном процессе?

2. Какими требованиями следует руководствоваться при создании и использовании машинно-ориентированных обучающих программ?

В наши дни возникли принципиально новые условия для реализации общих концептуальных установок компьютерного обучения, их конкретизации и практической апробации. Эти новые условия характеризуются следующими основными факторами:

Появление ПК, расширение их функциональных возможностей, а главное, все более массовое внедрение компьютеров в учебный процесс создают необходимые предпосылки для обеспечения продолжительного контакта каждого учащегося с компьютером, во время которого, собственно, и происходит процесс компьютерного обучения. Ничего подобного, разумеется, на предшествующих этапах использования ПК в учебном процессе общеобразовательных школ, а также профтехучилищ и техникумов неэлектронного профиля и быть не могло.

Результативность компьютерного обучения существенно зависит от уровня компьютерной грамотности обучаемых. Поэтому сам факт введения массового компьютерного всеобуча создает благоприятные предпосылки и для повышения эффективности компьютерного обучения. Основное требование к составляемым обучающим программам по черчению - их ориентация на развитие активности, инициативы, творчества учащихся. Один из наиболее эффективных приемов - использование ЭВМ в игровых задачах. Оценивая психолого-педагогические возможности компьютеризации учебного процесса можно выделить следующие основные направления:

v использование ЭВМ для тренировки и закрепления знаний;

v ускорение расчетов при решении задач в лабораторных работах и т. д. (преимущественно в старших классах);

v проверка знаний, умений и навыков, учащихся во время контрольных работ и опросов;

v индивидуальная работа учащегося на ПК при выполнении заданий учителя (главным образом на факультативных занятиях);

v учет результатов обучения и оперативное представление соответствующей информации учителям, администрации, родителям и самим учащимся.

По мнению Ю.А. Первина, одного из инициаторов компьютерного обучения в школах г. Новосибирска, педагогические задачи компьютеризации в общеобразовательной школе можно квалифицировать по трём основным направлениям:

Ш формирование определённого стиля мышления у всех учащихся;

Ш повышения эффективности преподавания школьной дисциплины «Черчение» с помощью ПК;

Ш существенная активизация учебного процесса с помощью программ, оперативно собирающих информацию с учебных мест и анализирующих её.

Особую роль в компьютерном обучении играют программные и технические средства машинной графики. По существу, эти средства позволяют сделать рисунок объектом общения учителя, учащегося и компьютера. Накопленный практический опыт позволяет с должным научным обоснованием подходить к дальнейшему углублению и конкретизации теоретической концепции компьютерного обучения, отражающей сложные, диалектичные по самой своей сути педагогические процессы и явления, связанные с внедрением компьютерной техники в учебный процесс.

1. Проблема межличностного общения. Один из наиболее существенных психолого-педагогических факторов, сопутствующих компьютеризации обучения, внедрению персональных компьютеров в учебный процесс, связан с повышенной возможностью индивидуализации учебно-познавательной деятельности учащихся. Эта особенность компьютерного обучения сама по себе полезна, поскольку позволяет дифференцировать трудность учебных заданий с учетом индивидуальных возможностей учащихся, выбрать оптимальный темп обучения, повысить оперативность и объективность контроля и оценки результатов обучения. Столь существенный психолого-педагогический и дидактический эффект компьютерного обучения, несомненно, способствует решению одной из наиболее актуальных и вместе с тем вечных педагогических проблем - индивидуализации учебной деятельности. Однако и на этом этапе следует считаться с возможным дефицитом человеческого общения, окрашенного эмоционально-личностными отношениями и создающего тот неповторимый психологический микроклимат, который в решающей мере способствует стимулированию учебно-познавательной активности учащегося.

2. Исполнительный этап учебно-познавательной деятельности. Этот этап самым непосредственным образом связан с контролем и оценкой хода и результатов выполненной работы, когда наряду с объективными показателями результативности исключительно важное значение приобретает субъективный фактор - мнения учителя и товарищей, их отношение к результатам учебного труда каждого учащегося. Именно система отношений в межличностном взаимодействии всех участников процесса обучения и предопределяет, в конечном счете, его воспитательную эффективность. Все сказанное дает основание утверждать, что в условиях компьютерного обучения необходимо обратить самое серьезное внимание на организацию коллективных форм учебной деятельности.

3. Компьютер в системе средств обучения. Данная проблема представляется актуальной, поскольку педагогические возможности компьютера как средства обучения по ряду показателей намного превосходит возможности традиционных средств реализации учебного процесса. В самом деле, компьютер совмещает в себе, причем на, качественно более высоком уровне, возможности разнообразных средств наглядности, материалов с печатной основой, тренажерных устройств, технических средств контроля и оценки результатов учебной деятельности, а непрерывно улучшающиеся аудиовизуальные параметры ПК, общая тенденция к переходу на естественный язык общения с пользователем, совмещению ПК с видеомагнитофоном и т. п. создают предпосылки для постепенного вытеснения устаревших, малоэффективных и статичных средств обучения (плакаты, макеты, лингафонные устройства, диапроекторы, кодоскопы, обычные магнитофоны, киноустановки и т.д.).

Одна из наиболее актуальных проблем компьютерного обучения - проблема создания педагогически целесообразных обучающих программ. Имеющийся опыт разработки и использования пакетов прикладных программ для компьютерного обучения свидетельствует о том, что они представляют собой эффективное средство обучения для учителя-предметника. По своему целевому назначению машинно-ориентированные обучающие программы разнообразны: управляющие, диагностирующие, демонстрационные, генерирующие, операционные, контролирующие, моделирующие и т. д.

Управляющие и диагностирующие программы ориентированы на управление процессом обучения на уроке, а также в условиях дополнительной индивидуальной или групповой работы. Они позволяют последовательно задавать учащимся те или иные вопросы, анализировать полученные ответы, определять уровень усвоения материала, выявлять допущенные учащимися ошибки и в соответствии с этим вносить необходимые коррективы в процесс обучения. В условиях компьютерного обучения процесс контроля и самоконтроля становится более динамичным, а обратная связь учащихся с учителем более систематической и продуктивной.

Демонстрационные программы дают возможность получить на экране дисплея красочные, динамичные иллюстрации к излагаемому учителем материалу. На уроках физики, химии, биологии можно продемонстрировать те или иные явления, работу сложных приборов и механизмов, сущность различных технологических процессов, некоторые биологические явления (прорастание семени, биение сердца, деление клетки и т. п.). На занятиях по предметам гуманитарного цикла эти программы позволяют комментировать тексты различного содержания, иллюстрировать фрагменты графической карты, вводить учащихся в обстановку, соответствующую различным историческим событиям, приобщать их к творческой лаборатории писателей, поэтов, ученых и т.д.

Генерирующие программы вырабатывают набор задач определенного типа по заданной теме. Они позволяют провести контрольную или самостоятельную работу в классе, обеспечив каждому учащемуся отдельное задание, соответствующее его индивидуальным возможностям. Операционные пакеты обучающих программ позволяют учащимся самостоятельно ставить и решать задачи с помощью компьютера, изображать те или иные фигуры на экране дисплея, вносить необходимые коррективы в разрабатываемые конструкции, схемы, чертежи отдельных деталей и т. п. Контролирующие программы специально рассчитаны на проведение текущего или итогового опроса учащихся. Они позволяют установить необходимую обратную связь в процессе обучения, способствуют накопляемости оценок, дают возможность проследить в динамике успеваемость каждого учащегося, соотнести результаты обучения с трудностью предлагаемых заданий, индивидуальными особенностями обучаемых, предложенным темпом изучения, объемом материала, его характером. Значительный интерес представляют моделирующие программы, позволяющие имитировать проведение сложных экспериментов, вводить учащихся в исследовательскую лабораторию ученых, конструкторов, архитекторов и т. д. Разработан перечень требований, предъявляемых к пакетам прикладных программ(ППП) для компьютерного обучения. Эти требования сводятся к следующим:

· Устойчивость работы программы при неправильных или случайных нажатиях клавиш.

· Обеспечение защиты от несанкционированного ввода данных (значений, выходящих за указанные пределы или заведомо неверных).

· Обеспечение сознательности и активности действий пользователя при работе по программе.

· Программа посредством диалога должна инициировать деятельность пользователя (ученика) в соответствии с указанными в сопроводительной документации методическими целями и назначениями ППП.

· Отсутствие ошибок в предметном содержании ППП.

· соответствие тематики программы учебным программам школьных предметов.

· Обеспечение доступности обучения с помощью ППП (требование соответствия предъявляемого учебного материала ранее приобретенным знаниям, умениям, навыкам).

· Предъявляемый программой учебный материал, формы и методы организации учебной деятельности, выполняемой с помощью программы должны соответствовать уровню подготовки учащихся, их возрастным особенностям.

· Адаптивность (приспособляемость) программ к индивидуальным возможностям учащегося, его способности воспринять предложенный учебный материал (желательно с учетом 2-3 уровней сложности).

· Обеспечение наглядности обучения (с учетом технических возможностей используемой микро-ПК).

· Обеспечение обратной связи.

· Сервисные требования (обеспечение комфортности пользователя ППП).

· Обеспечение дружественной, тактичной формы обращения к пользователю (без критических замечаний или выговоров).

Изучение в школе языков программирования высокого уровня определяется только аппаратным обеспечением и не имеет перспективы. При создании ПМК нужно было решить вопрос о выборе одной из систем автоматизированного проектирования - САПР. Этот вопрос и сейчас стоит перед теми, кто вводит курс компьютерной инженерной графики в школе и вузе. Мы учитывали, что уже в 1983 году была адаптирована для ИБМ РС наиболее распространенная в мире САПР - AutoCAD фирмы Autodesk. Фирма Autodesk Inc. ведет активную политику по освоению новых рынков: программа адаптирована на 18 языков, используется в 88 странах. Цель фирмы - каждый будущий инженер должен стать пользователем AutoCAD. Популярность AutoCAD на мировом рынке объясняется и политикой фирмы, направленной на непрерывное развитие программных продуктов.

Используемые зарубежные САПР не только не учитывают наши промышленные стандарты, но и предполагают дополнительную квалификацию пользователей. Многочисленные попытки адаптировать AutoCAD к нуждам отечественного конструктора привели к появлению множества новых систем различного качества, отличающихся друг от друга благодаря фантазии разработчиков, а следовательно, малоэффективными. Кроме того, версии AutoCAD выше 10 рекомендованы для компьютера IBM PC 386.

В 1996 г. фирма Autodesk представила новую разработку - AutoCAD LT. Она создана для того, чтобы отобрать рынок у компаний, нашедших себе нишу в разработке недорогих двумерных графических редакторов САПР. Именно к этой категории относятся российские программы КОМПАС, T-Flex CAD, Графика 81, ADEM, СПРУТ, КРЕДО, Базис и др. Отметим, что раньше никто не видел написанных отечественных программ по причине секретности большинства из них.

При выборе САПР мы учитывали, что школы, оснащенных по “Пилотному проекту” имели класс IBM PS/2 без жестких дисков на ученических компьютерах. Анализ показал, что наиболее удобной для использования в школе является САПР КОМПАС, предназначенная для прямого проектирования в машиностроении.

Сформулируем требования, предъявляемые к учебной САПР, которым система КОМПАС удовлетворяет в полной мере: легкость и простота в изучении; возможность работать на недорогой технике; соответствие выпускаемой документации требованиям ЕСКД; использование современных технологий проектирования; достаточно широкое распространение; доступная цена; оперативность сопровождения и учета специфических потребностей учебного процесса, отсутствие серьезных ошибок, наличие перспектив у фирмы-разработчика. Отметим, что такие же требования предъявляются к САПР в реальном производстве.

КОМПАС - это КОМплекс Автоматизированных Систем для решения широкого круга задач проектирования, конструирования, подготовки производства в различных областях машиностроения. Разработан специалистами российской фирмы АО “АСКОН” (С.-Петербург, Москва и Коломна), которые прежде работали на предприятиях различных оборонных отраслей. Одной из первых отечественных САПР явилась система КАСКАД, разработанная в 1986 г. в КБ машиностроения (Коломна). После анализа системы AutoCAD было принято решение о создании конкурентноспособной чертежной системы рассчитанной на IBM PC с процессором 80286 и обладающей такими свойствами, которые позволили бы ей стать популярной у пользователей: простота и эффективность, поддержка отечественных стандартов и ориентация на привычную технологию работы конструктора; достаточно узкая специализация; конструкторский интерфейс, позволяющий системе быть эффективным и удобным рабочим инструментом и в то же время настолько простой, чтобы обучение неподготовленного пользователя занимало не больше недели; невысокая цена, обеспечивающая доступность системы. С 1989 г. все программные продукты АО “АСКОН” стали выпускаться с названием КОМПАС. В 1991 г. был выпущен чертежно-графический редактор КОМПАС 4.0. Ядром комплекса является интерактивная графическая система КОМПАС-ГРАФИК. Именно она и была выбрана в качестве основы ПМК “Школьный САПР”.

Отметим, что в 1996 г. была представлена разработка КОМПАС 5.0 для Windows.

В 1992 г. АО “АСКОН” в 1992 г. разработал школьную дискетную версию системы, которая получила название КОМПАС-Школьник. Она сохранила основные черты профессиональной версии и занимает на системном диске 1,2 Мб. Сейчас школы могут с успехом использовать профессиональную версию КОМПАС-ГРАФИК. Аппаратные требования этой системы выглядят мизерными по сравнению с такой системой, как AutoCAD: компьютер IBM PC; 640 Кбайт оперативной памяти; графический адаптер EGA; дисковод 1,44 Мб; жесткий диск; мышь. Предпочтительнее компьютер 386DX. сопроцессор, видеоадаптер VGA и 2-4 Мб оперативной памяти. В установленном виде КОМПАС-ГРАФИК занимает на жестком диске 4,5 Мб.

ПМК был создан в результате научно-методического исследования, проведенного в 1991-1994 гг. в тесном содружестве с ВНИК “Технология”, одобрен в 1993 г. Главным управлением развития общего среднего образования министерства образования РФ и представляет собой реальное программно-методическое обеспечение образовательной области “Технология”. Идея создания ПМК была поддержана Компьютерным учебно-демонстрационным и информационно-издательским центром - КУДИЦ, который как научно-методический центр проекта “Пилотные школы” включил разработку ПМК “Школьный САПР” в программу информатизации образования.

В Московском базисном учебном плане по информатике и ИТ [подчеркнуто, что при включении в учебный план предпочтение отдается образовательным модулям по ИТ, предусмотрен дополнительный модуль “Системы автоматизированного проектирования”. Факультативный блок “Конструирование с помощью компьютера (CAD)” предусмотрен и рекомендациями ЮНЕСКО.

Сейчас около 300 школ России используют ПМК в курсе черчения. Перспективность применения в преподавании САПР КОМПАС подтверждается публикациями. Система с успехом используется и при проведении олимпиад по компьютерной геометрии и графике. Среди более чем 550 пользователей системы КОМПАС (Россия, Украина, Белоруссия и другие страны СНГ) такие гиганты, как Ижорский завод, Саратовский авиационный, Ильичевский судоремонтный, Нижегородский автомобильный и Липецкий тракторные заводы, АвтоВАЗ, НПО им. Лавочкина, Светловодский и Рязанский pадиозаводы, КБ и учебные заведения. Продукты КОМПАС поддерживаются гарантийным и техническим обслуживанием в Киеве, Львове, Минске, Одессе, Hиколаеве, H.-Hовгоpоде, Hижнем Тагиле, Саpатове, Кpаснояpске, Севеpодвинске, Чебоксаpах, Муpоме, Яpославле и других городах России и СHГ.

Создана Ассоциация пользователей систем КОМПАС, в которую входят также и pазpаботчики пpиложений на основе программных средств "КОМПАС". Мы планируем создание аналогичной Ассоциации учителей и преподавателей, основная задача которой будет состоят в обобщении педагогического опыта, создания банка файлов чертежей для учебного процесса.

Опыт эксплуатации систем КОМПАС показал, что они легко осваиваются пользователем (независимо от возраста), значительно ускоряют процесс выпуска чертежной документации и заметно повышают ее качество. При этом достаточно легко решается проблема преодоления психологического барьера, особенно у пользователей солидного возраста, а ведь именно они владеют уникальными знаниями и опытом.

ПМК полностью обеспечивает создание полных компьютеризованных учебных курсов “Инженерная графика”, “Черчение”, “Детали машин”, “Теория машин и механизмов”, а также использование программных средств для выполнения лабораторных работ, курсовых и дипломных проектов в подготовке учителя технологии.

ГЛАВА 3. ШКОЛЬНЫЙ КУРС ЧЕРЧЕНИЕ: ПРОЕКТИРОВАНИЕ МЕЖДИСЦИПЛИНАРНЫХ ЗАДАНИЙ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ

Обновление содержания образования и введение базисных учебных планов стимулируют поиски новых подходов к графической подготовке школьников, которую в основном обеспечивает такая учебная дисциплина, как «Черчение». Однако нынешняя практика обучения не в полной мере отвечает требованиям времени. Об этом свидетельствуют прежде всего снижение интереса к этому предмету у большей части учащихся. Причины тому - завышенная техническая направленность практической части курса, абстрактность изучаемых моделей, иллюстрирующих теорию получения различных изображений, недостаточная привлекательность объектов для графического анализа, малопонятная их функциональность и практическая значимость.

Анализ научно-методической литературы выявил необходимость создания такой системы занятий в которой графическая деятельность должна быть скоординирована с решением несложных задач с элементами художественного конструирования. Такая связь не случайна, она объясняется прежде всею тем, что в деятельности художника-конструктора четко прослеживается синтезирование различных знаний и умений методов и средств их реализации в вариативных сочетаниях Кроме того все стадии художественного конструирования (постановка конкретной задачи, сбор информации, изучение аналогов, проведение функционального анализа, выполнение набросков до окончательной доработки проекта) предполагают определенную систему художественно-графических изображений. Бесспорно и то, что неотъемлемой частью художественного конструирования является использование различных видов ортогональных, аксонометричеких и перспективных проекций, способствующих отображению творческих замыслов.

Практика художественно-конструкторской деятельности свидетельствует о том, через образность предметного окружения можно влиять на социальные позиции личности, ее эстетические и художественные способности. Эта деятельность имеет ярко выраженную гуманистическую направленность, поскольку связана с созданием и совершенствованием. Учебная графическая деятельность, сочетающаяся с элементами художественного конструирования, соответствует принципу гуманизации обучения. Она нацелена на повышение интереса к учебной работе, развитие художественно-конструкторских способностей, самостоятельности в решении различных графических задач.

Эстетическая ценность и преобразующая направленность художественно-конструкторской деятельности уже достаточно хорошо вписались в обучение детей изобразительному искусству и труду. В этом направлении большую paботу проделали Н.Н. Алексахин, П.Н. Андрианов, В.И. Качнев, Т.С. Комарова, В.С. Кузин, Л.А. Кузьмичев, Л.П. Малиновская, К.А. Скворцов и другие. В разработанных ими программах учебно-методических пособиях и рекомендациях хорошо показаны функциональность художественно-конструкторских знаний и практическая область их применения в образовательном процессе. С этих же позиций, а также с точки зрения широкой интегративной связи курса черчения с дизайнерской деятельностью и межпредметного синтеза отдельных его тем с изобразительным и декоративно-прикладным искусством можно рассматривать исследования Ю.Ф. Катхановой, А.Д. Ботвинникова, В.А. Гервер, А.А. Павловой, И.М. Рязанцевой и др.

Вместе с тем указанные возможности интеграции курса черчения с элементами художественного конструирования в условиях специализированных школьных классов никем не изучались, нет соответствующих программ средств обучения, вариативных графических заданий. Учитывая это нами проведено экспериментально-опытное исследование на тему «Обучение школьников элементам художественного конструирования на уроках черчения»

Кроме того, перед нами была поставлена задача спроектировать курс междисциплинарных заданий с использованием информационных технологий. Это связано с тем, что стремительное развитие информационных технологий, появление специализированных программ, новых технических средств потребовали соответствующей подготовки выпускников школ, готовых пользоваться сложным программным обеспечением, предназначенным для эффективного решения профессиональных задач.

Но на практике молодой специалист, обладая общей информационной подготовкой, оказывается не готовым к решению конкретных профессиональных задач. Следовательно, необходима такая система обучения школьников, которая будет способствовать обеспечению высокого качества специализированной информационной подготовки в сочетании с методической.

В данном случае речь идет об обучении, организованном с учетом ориентации на развитие важных качеств будущего специалиста и формирования профессиональных умений. Проектирование обучающей среды в условиях информатизации образования включает: определение диагностических целей обучения; отбор содержания образования в контексте будущей профессиональной деятельности; выявление структуры учебного материала, его информационной емкости, а также системы смысловых связей между его элементами; выбор организационных форм, методов и средств индивидуальной и коллективной учебной деятельности.

Выпускники реально овладевают профессией только в процессе работы. А решение же в процессе работы сложных задач требует интеграции общих и частных умений и знаний. Например, сейчас специалист должен проектировать с использованием компьютерной техники и мультимедийных программных средств, что требует от выпускника интеграции информационных, предметных, и общепрофессиональных знаний и умений. Для повышения уровня профессионального образования необходимо обеспечить интегративный характер преподавания дисциплин всех блоков подготовки. Педагогический процесс, организованный на основе интеграции, позволяет системно и целостно связать все циклы дисциплин педагогического образования, установить связь между учебной деятельностью и будущей профессией, формировать системное мировоззрение.

Рассмотрим возможной интеграции на примере междиспиплинарных заданий, используемых в процессе курса «Черчение».

Теоретический анализ сущности художественного конструирования показал, что есть творческая, интегрированная и многогранная деятельность по созданию объектов окружающей предметной среды, направленная на разработку художественно-проектной конструкторской документации, моделирование и макетирование объектов предметного мира (игрушек, одежды, обуви посуды, мебели зданий, помещений, машин и др.)

Установлено, что деятельность художника-конструктора предполагает овладение комплексом графических знаний и умений, имеющим конструктивною и изобразительную функции. Первая выражается в том, что с помощью графических изображен ставится и решается проектная задач происходит развитие замысла-идеи. Вторая проявляется в фиксации и материализации творческих замыслов, всесторонне отображая найденное решение. Анализ графической деятельности художника-конструктора показал, что уроки черчения помогают формировать элементарные художественные конструкторские знания и умения, активизировать учебно-познавательную и творческую деятельность, повышать эффективность художественно-графической подготовки.

В массовой практике обучения изучаемые объекты, как правило, имеют абстрактную форму; явно недостаточно заданий, включающих элементы художественного конструирования, а те, что есть используются эпизодически, отсутствуют специальные методические разработки.

В связи с вышеизложенным нами бы предложены два варианта программ. Первый (1 ч в неделю 34 ч в год) предназначен для школьников девятых классов школы № 14 г.Калуги. Цели обучения можно сформулировать следующим образом: обобщение и систематизация знаний о правилах чтения и выполнения чертежно-графической документации, ранее приобретенных на занятиях по политехническим дисциплинам; приобщение к творческой деятельности в процессе решения задач с элементами художественного конструирования; дальнейшее формирование графической культуры учащихся.

Учебный курс включает такие темы-блоки:

1. Правила оформления чертеж (4 ч);

2. Способы проецирования (8ч);

3. Чтение и выполнение чертежей. Xудожественное конструирование простых по форме однодетальных предметов быта и детских игрушек. Работа тушью. Отмывка акварелью (6 ч)

4. Сечения и разрезы (4 ч);

5. Сборочные чертежи. Художественное конструирование сложных по форме многодетальных предметов быта детских статичных и динамичных игрушек (10 ч);

6. Чтение строительных чертежей (1 ч).

Этот вариант экспериментальной программы составлен на основе традиционной программы, рассчитанной на два года (68 ч). Предусмотрено четыре поэтапно усложняющихся творческих задания по художественному конструированию на основе заданных аналогов и графических модулей: конструирование плоских однодетальных предметов быта или игрушек; статичных игрушек; динамичных игрушек с несложным механизмом движения; многодетальных предметом быта; статичных пли динамичных детских игрушек на основе аналогов. При этом мы учитываем наличный запас графических знании и умений. Основную надпись и спецификацию сборочного чертежа школьники должны оформить по ГОСТу.

На обучение по второму варианту программы отводится 102 ч (в течение двух лет). Он предназначался для учащихся 9-10 специализированных классов. Целями обучения предусматривается следующее: углубленное изучение разделов проекционного геометрического машиностроительного строительного топографического черчения кинематических электрических схем и схем коммуникации; обобщение и систематизацию знаний о правилах чтения и выполнения чертежно-графической документации, ранее приобретенных на занятиях по политехническим дисциплинам; приобщение к творческой деятельности в процессе решения задач с элементами художественного конструирования; дальнейшее формирование графической культуры. Во втором варианте (9 класс) в сравнении с первым больше часов отводится для изучения тем и решения графических заданий с построением сложных, простых и местных разрезов, линий взаимного пересечения многогранников и тел вращения с применением различных графических приемов для выявления формы детали.

В программу для второго года обучения (10 класс) входят такие темы-блоки:

1. Обобщение сведении о способах проецирования и видах изображении на чертежах (7 ч);

2. Чтение и выполнение чертежей содержащих изображение соединения деталей (6 ч)

3. Сборочные чертежи в машиностроении. Художественное конструирование сложных по форме многодетальных предметов быта, детских статичных и динамичных игрушек (10 ч);

4. Чтение и выполнение строительных топографических чертежей (6ч);

5. Чтение и выполнение схем (5 ч).

В процессе обучения по двум вариантам программы мы использовали фронтальную, групповую и индивидуальную формы организации занятии. Например, при изложении теоретического материала применялась классно-урочная (групповая) форма. Закрепление графических знаний ocуществлялось как фронтальным способом, так и в процессе выполнения графических и практических заданий по индивидуальным карточкам.

При решении творческих заданий использовались все три формы организации работы в зависимости от их сложности, выделенного времени и т.д. Индивидуальная работа занимала ведущее место как наиболее эффективная.

В экспериментальных группах графическая деятельность была направлена на более полную реализацию творческого потенциала школьников, проявление индивидуального стиля, самостоятельный выбор планов действий, объектов конструирования.

В процессе решения первых трех задач предлагались графические модули, а при решении четвертого учащимся необходимо было самим их составить. Темы для решения заданий объединились в учебные блоки.

Содержание задания, составленного в конце эксперимента для сравнения результатов обучения, заключалось в следующем:

1. По двум видам учебной модели детали вычертить в соответствующем масштабе три ее прямоугольные проекции.

2. Для выполнения внутренних очертаний объекта выполнить вертикальные (фронтальный и профильный) разрезы по возможности соединить половину (часть) вида с половиной (частью) соответствующего разреза; разрезы при необходимости обозначить.

3. Нанести необходимые размеры на изображениях предмета. Построить аксонометрическую проекцию модели с вырезом четверти без нанесения размеров.

Оценка уровней сформированности графических знаний и умений осуществлялась по 50-бальной системе (таблица 1)

Таблица 1

Графические знания и умения (виды графических операций)	Максимальное количество баллов
Линии чертежа	4
Шрифт чертежный	3
Компоновка (расположение чертежа ни листе)	2
Нанесение размеров	5
Определение истинных размеров с использование пропорционального масштаба одного известного размера	3
Построение трех видов: спереди, сверху, слева	6
Построение фронтального разреза	5
Построение профильного разреза	7
Соединение части (половины) вида с частью (половиной) соответствующего разреза	4
Обозначение разрезов	2
Соблюдение и обозначение масштаба	2
Выполнение аксонометрической проекции учебной модели детали с вырезом четверти	7
ИТОГО:	50

По общему количеству полученных баллов составлена сводная ведомость, а также определены три уровня сформированности графических знаний и умений: высокий (50-40 балов), средний (39-30 балов), низкий (менее 30).

Таким образом, в процессе графической подготовки создавались условия, в которых учащиеся получали возможность реализовывать приобретенные графические знания и умения в реальной практической деятельности. Экспериментальная проверка разработанного вариативного содержания обучения школьников черчению с элементами художественного конструирования показала значительное повышение уровня усвоения графических знаний и умений школьников. Комплекс поэтапно усложняющихся творческих заданий позволяет успешно закреплять изученный теоретический материал в реальной практической деятельности.

Кроме того, рассмотрим методику поэтапного составления междисциплинарных заданий для курсов «Информационные технологии» и «Черчение». Эта образовательная область, как никакая другая, аккумулирует многие аспекты междисциплинарных связей.

Важно, чтобы будущие специалисты обучались методике с использованием компьютерной техники и программных средств; дидактических материалов; использовали компьютерные программы с опорой на формирование практических навыков по обработке информации и художественной отделке изделия и т.д.

Рациональная последовательность изучения тем выявляется путем построения квадратной матрицы, где отражены междисциплинарные связи (таблица 2). Строками таблицы являются темы предмета «Информационные технологии». Столбцами таблицы - темы учебной дисциплины «Черчение»:

1. Введение

2. Инструменты и приспособления

3. Правила оформления чертежей

4. Способы проецирования (сканирование и обработка)

5. Сечение и разрезы

6. Чтение и построение чертежей - простых по форме однодетальных предметов быта и детских игрушек (занятия с использованием компьютерной инженерной графики САПР (КОМПАС))

7. Чтение и построение сборочных чертежей - сложных по форме многодетальных предметов быта детских статичных и динамичных игрушек (занятия с использованием компьютерной инженерной графики САПР (КОМПАС))

8. Чтение строительных чертежей (сканирование и обработка)

9. Оформление отчета

набор текста

построение таблиц

распечатка схем

создание слайд-фильма для презентации проекта

Заполняется каждая строка матрицы, начиная с первой темы. Устанавливаются непосредственно связи i-темы со всеми другими j-темами. При наличии связи определяется степень проникновения i-темы в j-тему, выраженная в уровнях обученности. В «ячейках» таблицы цифра «2» соответствует уровню «знать», цифра «3» - уметь решать стандартные задачи, цифра «4» - уметь решать нестандартные задачи.

Т.о. на первом этапе студенты знакомятся с целями, задачами данного курса, изучают основные положения. На втором, третьем и пятом - осваивают инструменты и приспособления, правила оформления чертежей, сечение и разрезы с использованием компьютерных телекоммуникаций (в.т.ч. сеть Internet); выбирают из электронного каталога предмет для чертежа, подбирают цветовое оформление и готовят схемы.

Таблица 2

Типы учебных дисциплин	«Черчение»
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	9.1	9.2	9.3	9.4
«Информационные технологии»
Операционные системы
Классификация программного обеспечения						4	4
Технология обработки текста средствами MS Word									3	3
Технология обработки числовой информации средствами MS Excel											3
Технология создания презентаций средствами MS Power Point													4
Периферийное оборудование (сканер, принтер)				3				3				3
Компьютерные телекоммуникации		2	2		2

На четвертом и восьмом - осваивают приемы обработки графических изображений средствами моделирования. На шестом и седьмом этапах школьники выполняют лабораторные работы с использованием программных средств «Компас» (курс компьютерной инженерной графики в школе). На последнем этапе происходит оформление результатов занятий: школьникам предлагается выбрать и разработать проект зачетного изделия и художественно его оформить. Для его выполнения школьникам необходимо оформить на компьютере пояснительную записку, включив в нее описательную часть, рисунки, необходимые схемы и расчеты. Для выполнений данных заданий по проектированию у школьников уже имеются необходимые знания о структуре и возможностях компьютерной программы, которые они получили на занятиях дисциплины «Информационные технологии».

Применение учебных знаний такого рода дает возможность интегрировать предметные, педагогические, общекультурные и другие знания. В результате складывается целостная система профессиональных возможностей использования компьютерных средств в образовательном процессе. Школьники вовлекаются в профессионально-значимую для них деятельность. Овладевая новыми знаниями и умениями при работе с профессионально значимым материалом, они обнаруживают более высокий уровень усвоения, нежели при выполнении этих же заданий на примере какого-то либо абстрактного материала, содержание которого не связано с их будущей профессиональной деятельностью.

Подчеркнем, что педагогическая интеграция - это не только анализ содержания образовательных областей с целью выделения общих знаний и умений, но и интеграция различных форм обучения. И междисциплинарные задания - одно из проявлений такой интеграции, они способствуют профессионализации будущего специалиста, особенно в условиях информатизации педагогического образования.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

На основе проведенного анализа развития конструкторских способностей посредством компьютерных технологий можно сделать следующие выводы и предложения:

1. Психологическое изучение проектно-конструкторской деятельности на профессиональном уровне на данном этапе развития психологической науки следует проводить, исходя из общих концепций теории деятельности и складывающегося системного подхода. При этом следует ориентироваться на изучение именно творческой умственной деятельности, как определяющей в данной профессии;

2. В технической деятельности конструирование можно разделить на два основных автономных этапа: этап оформления конструкции в чертежах и документации и этап материального создания конструкции (изготовление деталей, узлов, их сборка в соответствии с документацией). Целесообразно и правомерно рассматривать под конструкторской деятельностью собственно проектно-конструкторскую деятельность по созданию технических устройств в условиях функционирования конструкторских бюро и отделов

3. Специфической и принципиальной для конструкторской деятельности является особенность, связанная с комплексом требований к продуктам этой деятельности - устройствам, машинам, приборам и т. д. Это функциональные и структурные требования, экономические, технологические, эксплуатационные, эстетические и эргономические, которые в большинстве случаев определяются техническим заданием, а некоторые - самим конструктором.

4. Основные психологические регуляторы процесса решения: понимание, замысел, стратегию и догадку.

5. К основным способностям конструктора, определяющими его профессиональные качества и профессиональный уровень самого работникам относят способность к структурно-функциональным и элементно-системным преобразованиям соответствующих объектов, скорость освоения и субъективные предпочтения того или иного элемента системы.

6. Методическая эффективность использования графических возможностей персонального компьютера (ПК) при обучении черчению для развития конструкторских способностей заключается в следующем: они оказывают значительное влияние на контрольно-оценочные функции урока, придают ему игровой характер, способствуют активизации учебно-познавательной деятельности учащихся.

7. КОМПАС - это КОМплекс Автоматизированных Систем для решения широкого круга задач проектирования, конструирования, подготовки производства в различных областях машиностроения. Ядром комплекса является интерактивная графическая система КОМПАС-ГРАФИК. Именно она и выбрана в качестве основы ПМК “Школьный САПР”. ПМК полностью обеспечивает создание полных компьютеризованных учебных курсов “Инженерная графика”, “Черчение”, “Детали машин”, “Теория машин и механизмов”.

8. Анализ выявил необходимость создания такой системы занятий в которой графическая деятельность должна быть скоординирована с решением несложных задач с элементами художественного конструирования. При этом важно, чтобы будущие специалисты обучались методике с использованием компьютерной техники и программных средств; дидактических материалов; использовали компьютерные программы с опорой на формирование практических навыков по обработке информации и художественной отделке изделия и т.д.

Нами предложен курс преподавания «Черчения», в процессе которого создавались условия, в которых учащиеся получали возможность реализовывать приобретенные графические знания и умения в реальной практической деятельности. Экспериментальная проверка разработанного вариативного содержания обучения школьников черчению с элементами художественного конструирования показала значительное повышение уровня усвоения графических знаний и умений школьников. Кроме того, методика поэтапного составления междисциплинарных заданий для курсов «Информационные технологии» и «Черчение» на основе применения программного обеспечения «КОМПАС» позволит подготовить молодого специалиста, который будет готов к решению конкретных профессиональных задач.

Список использованной литературы

1. Аминов Н.А. Дифференциальный подход к исследованию организации главных компонентов педагогических способностей //Вопросы психологии. - 1998. - №5. - С.71-77.

2. Беспалов П.В. Компьютерная компетентность в контексте личностного ориентированного обучения.- Педагогика.-2003.-№4.- стр.41-44.

3. Бечтолд Х.П. Отбор /Экспериментальная психология. В 2-х т. Т.2. Сост. С. Стивенс. Пер. с англ./Под ред. П.К. Анохина, В.А. Артемова. - М.: Изд-во иностранной литературы, 1963. -1136с.: ил.

4. Бодров В.А. Проблемы профессионального психологического отбора //Психологический журнал. - 1994. - Т.6. - №2. -С.85-94.

5. Воронин Ю.А. Компьютезированные технологии в процессе предметной подготовки учителя.- Педагогика.-2003.-№8.-стр.53-59.

6. Высшее образование в Европе. ЮНЕСКО. Европейский центр по высшему образованию М., 1996.

7. Гинзбург М.Р. Психологическое содержание жизненного поля личности старшего подростка //Мир психологии и психология в мире. - 1995. - №3. - С.21-28.

8. Глоточкин А.Д., Забродин Ю.М., Сосновский Б.А. Базовая психологическая модель личности учителя //Педагогическое образование. - Вып.4. - М.: Прометей, 1991.

9. Днепров Э.Д. Три источник и три составные части нынешнего школьного кризиса М., 1999.

10. Дьяченко М.И., Кандыбович Л.А. Краткий психологический словарь: Личность, образование, самообразование, профессия. - Минск: Хэлтон, 1998. - 399с.

11. Захарова И.Г. Информационные технологии для качественного и доступного образования. - Педагогика.-2002.-№1.-стр.27-33.

12. Захарова И.Г. Реализация элементов дистанционного обучения на основе использования видеоконференцсвязи. Вестник Тюм ГУ.- 2001.-№2.-стр.67-69.

13. Климов Е.А. Психология профессионала. Избр. психол. труды. - М.: Институт практической психологии, Воронеж: НПО «МОДЭК», 1996. - 400с.

14. Коджаспирова Г.М. Петров К.В. Технические средства обучения и методика их использования: Учеб. пособие для студ. высш. пед. учеб. Заведений.- М.: издательский центр «Академия», 2001.- 256 с.

15. Майзель Н.И., Небылицын В.Д., Теплов Б.М. Психологические вопросы отбора /Инженерная психология /Под ред. А.Н. Леонтьева, В.П. Зинченко, Д.Ю.Панова. - Изд-во Московского университета, 1964. - 396с.

16. Майзель Н.И., Небылицын В.Д., Теплов Б.М. Психологические вопросы отбора /Инженерная психология /Под ред. А.Н.Леонтьева, В.П.Зинченко, Д.Ю.Панова. - Изд-во Московского университета, 1964. - 396с.

17. Митина Л.М. Учитель как личность и профессионал. - М.: Дело, 1994. - 216с.: ил.

18. Митина Л.М. Учитель как личность и профессионал. - М.: Дело, 1994. - 216с.: ил.

19. Новиков С.П. Применение новых информационных технологий в образовательном процессе. - Педагогика.- 2003.-№9.-стр.32-35.

20. Образцов П.И. Обеспечение учебного процесса в условиях информатизации высшей школы. - Педагогика.-2003.-№5.- стр.27-33.

21. Оснащение школы техническими средствами в современных условиях / Под ред. Л.С. Зазнобиной.- М.: УЦ «Перспектива», 2000.- 80с.

22. Платонов К.К. Краткий словарь системы психологических понятий: Учебное пособие. - М.: Высшая школа, 1981. - 175с.

23. Платонов К.К. Краткий словарь системы психологических понятий: Учебное пособие. - М.: Высшая школа, 1981. - 175с.

24. Шикун А.Ф., Лейбович Х.И. Эмоции, чувства, стрессы и формирование психологической устойчивости: Конспект лекций. - Тверь, 1991.

25. Шлаен П.Я. Основные проблемы организации деятельности операторов в составе человеко-машинных комплексов // Проблемы психологии и эргономики. - 1999. - №3/1. - С.37-40.

26. Шмаргун Н.И. и др. Технические средства и аудиовизуальные технологии обучения: Книга для преподавателей высших и средних специальных учебных заведений и студентов педвузов.- Калуга: Издательство «Граф», 2002.- 236с.