Сучасні тенденції викладання інженерної графіки у вищих навчальних закладах

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Сучасні тенденції викладання інженерної графіки у вищих навчальних закладах

Зоя САСЮК,

кандидат сільськогосподарських наук, доцент кафедри теоретичної механіки, інженерної графіки та машинознавства Національного університету водного господарства та природокористування

У даній статті розглянуті сучасні тенденції розвитку викладання інженерної графіки у віщих навчальних закладах нашої країни, а також країнах Європи. Цікавими є розробки методичного супроводу, використання новітніх технічних, комп'ютерних та інших інтерактивних засобів у викладанні інженерної графіки.

Ключові слова: інженерна графіка, геомеро-графічна підготовка, інноваційні технології, освітні тенденції.

В данной статье рассмотрены современные тенденции развития преподавания инженерной графики в высших учебных заведениях нашей страны, а также странах Европы. Интересны разработки методического сопровождения, использование новейших технических, компьютерных и других интерактивных средств у преподавании инженерной графики.

Ключевые слова: инженерная графика, геометро-графическая подготовка, инновационные технологии, тенденции образования.In this article the modern trends in teaching engineering graphics in higher educational institutions of our country' and Europe. Interesting develop methodological support, using the latest technology', computer and other communication tools in teaching engineering drawing.

Key words: engineering graphics, geometry and graphics preparation, innovative technologies, educational trends.

Постановка проблеми. Графічна підготовка студентів технічного ВНЗ за останнє десятиріччя зазнала колосальних перетворень: при майже повному збереженні змісту навчальних програм технологія навчання змінилася. Освітній простір наповнився новими високотехнологічними інструментами, графічними програмними і мультимедійними комплексами. Інженерна графіка, як і інші науки, стикнулася з проблемою: як поступово, але динамічно і ефективно, змінювати навчання і викладання, щоб поєднати репродуктивну діяльність студентів із активізацією їх самостійної пошукової діяльності, як розвивати їх просторове та творче професійне мислення, формувати навики володіння розумовими операціями аналізу і синтезу просторових форм, що необхідні студенту сьогодні.

Аналіз останніх досліджень та публікацій. Значну кількість наукових розробок в Україні та Росії, зокрема О. Бубеннікова, А. Верхоли, Гордона, Г. Іванова, Б. Коваленко, С. Ковальова, Колотова, Ю. Корольова, О. Локтева, В. Михайленко, В. Серпученко, Р. Ткачука, С. Фролова, А. Хаскіна, Чалого, О. Чекмарьова, М. Четверухіна, Якуніна та ін., присвячено проблемам викладання графічних дисциплін у цілому. Актуальними є праці таких вітчизняних учених, як О. Джеджули, М. Козяра, Г. Райковської, М. Юсупової та ін., які розкривають окремі аспекти проблеми змісту і методів викладання та вивчення інженерної графіки у вищих навчальних закладах України.

Країни Європи мають схожу ситуацію з проблем використання форм і методів навчання графічним дисциплінам, про що свідчать дослідження П. Герберта Майєра (Германія), М. Долежала, Жергеліцова, Т. Холана (Чехія), П. Бойчева, Т. Чехларова, Є. Сендова (Болгарія).

Метою статті є аналіз сучасних тенденцій у викладанні графічних дисциплін у вищих навчальних закладах України, Росії, Білорусі та Європи.

Виклад основного матеріалу. Сучасна підготовка спеціалістів із вищою технічною освітою ставить нові завдання у викладанні графічних дисциплін, а також висуває нові вимоги до конкурентоздатності випускників на ринку праці. Вітчизняна та європейська освітні системи пропонують значну кількість науково-методичних способів організації навчання та викладання графічних дисциплін і, зокрема, інженерної графіки.

Важливим напрямком формування сучасних грамотних фахівців у технічній галузі є геометро-графічна підготовка в умовах інноваційних процесів. Інформаційні технології мають інтегруючу властивість щодо наукового знання в цілому і до всіх інших технологій зокрема. Вони є важливим засобом реалізації так званого формального синтезу знань. В інформаційних системах на комп'ютерній базі відбувається своєрідний формальний синтез різнорідних знань. Тому викладання інженерної графіки з використанням сучасних інформаційних технологій суттєво підвищує якість інженерної освіти і формує професійно вагомі навики у майбутніх спеціалістів технічний інженерний графіка навчальний

Сьогодні навчальний процес переорієнтований переважно на самостійну роботу. Тому актуальними є сучасні наукові розробки високотехнологічних способів організації самостійної роботи студентів. Це дистанційні навчальні курси, електронні текстові відео- і аудіолекції, онлайн- і офлайн-системи тестування. Навчальну цінність подібних матеріалів значною мірою визначає відповідність їх змісту навчальним програмам графічних дисциплін, наявність точок доступу і якість навчальних ресурсів.

Значна роль для ефективного вивчення інженерної графіки належить САПР. Сучасні графічні редактори дозволяють створювати віртуальні реалістичні ЗІЗ-модслі деталей, вузлів, будівель і виконувати над ними операції редагування, дослідження просторових характеристик, автоматичну побудову кресленика. Можливості З D-моделювання розширюються. Комп'ютерне 3 D-модслюваппя знаходить все більше застосування в проектно-конструкторських роботах, підвищуючи їх ефективність і змінюючи 2ЇЗ-методи. У якості графічних редакторів для вивчення інженерної та комп'ютерної графіки науковці використовують AutoCAD, КОМПАС та Solid Works, тому відмінною рисою сучасної графічної підготовки є використання твердотільного моделювання. До переваг технології тривимірного моделювання належать: покращене зорове сприйняття (тривимірна модель для конструктора зручніша при відтворенні задуму), автоматизація креслень (одним із головних переваг програм тривимірного моделювання є їх здатність швидко створювати точні 2ЇЗ-креслеппя з твердотільної моделі), можливість зміни креслень.

Викладання графічних дисциплін із використанням сучасних інформаційних технологій істотно підвищує якість інженерної освіти і формує професійно значущі якості у майбутніх фахівців. Досвід зарубіжних учених П. Бойчева, Т. Чехларова та Є. Сендова свідчить, що ефективним інноваційним засобом стимулювання розвитку просторової уяви студентів є використання комп'ютерного програмного середовища “Еііса” [16]. Навчальна цінність полягає в тому, що студенти мають змогу рухати і обертати З D-об'єкти, будувати зображення переднього плану, комбінувати 3D-об'єкти в складніших композиціях, вимірювати основу ЗО-об'єктів і вивчати їх властивості, уявляти і розв'язувати завдання, використовуючи геометричні моделі.

На подолання проблеми низького рівня розвитку просторового мислення студентів першого курсу спрямовані інноваційні дослідження чеського науковця М. Долежала [17]. Автор пропонує вирішувати таку проблему за допомогою використання під час вивчення інженерної графіки комп'ютерної програми “Modelar”. Програма надає допомогу студентам у вирішенні графічних завдань завдяки якісним зображенням просторових об'єктів і має можливість змінювати напрям погляду спостерігача.

Однак, незважаючи на значну кількість досліджень учених щодо інноваційних методів навчання, зокрема інженерної графіки, достатній термін розробок, глибину опрацювання, високу науковість, приходимо до висновку про те, що на сьогодні відсутній єдиний методичний інноваційний підхід до навчання графічних дисциплін у технічних ВНЗ [1; 2].

Ряд вітчизняних і зарубіжних учених розглядають інноваційні підходи як важливий засіб упровадження провідних дидактичних принципів. Так, німецький учений П. Герберт Майєр запропонував спеціальну систему для конструювання значної кількості геометричних тіл із плоских об'єктів (рів- носторонніх і рівнобедрених трикутників, прямокутників, квадратів, п'ятикутників) [19], яка націлена розвивати просторову уяву та просторове мислення студентів.

Викладачі Карлова університету м. Прага С. Жергеліцова та Т. Холан пропонують використовувати дидактичні комп'ютерні ігри з метою розвитку просторової уяви учнів та студентів віком від 10 до 20 років [18]. Ігри базуються на орієнтації учнів (студентів) в 3D-npocTopi.

Однак існують й інші підходи до організації навчання і викладання інженерної графіки. Відомою сьогодні інтерактивною формою навчання є кейс-технології, що поєднують у собі одночасно рольові ігри, метод проектів і ситуативний аналіз. Кейс-технології дозволяють виробляти аналіз реальної ситуації, опис якої одночасно відображає не лише практичну проблему, а й актуалізує певний комплекс знань, який необхідно засвоїти при вирішенні поставленого завдання, інтегрувати знання, отримані в процесі вивчення різних дисциплін. При використанні цього методу знання формуються не до, а в процесі їх застосування на практиці, активізується навчально-пізнавальна діяльність студентів. На практичних заняттях з інженерної графіки для студентів машинобудівних спеціальностей використовують кейс-метод [4] при виконанні ескізів деталей, що входять у складальну одиницю, робочих креслень деталей за кресленням загального вигляду.

Студентів поділяють на невеликі (3-4 особи) групи. Завдання видають для кожної групи. У процесі виконання ескізів або креслень студенти взаємодіють як невелике конструкторське бюро, що дозволяє всім брати участь у роботі, практикувати навички співробітництва, міжособистісного спілкування (вміння активно слухати, виробляти спільну думку, вирішувати певні розбіжності). Учасники звертаються до досвіду власного та інших людей, працюють із нормативними документами, довідниками та іншими джерелами інформації, використовують елементи творчості. Викладач регулює процес і займається його загальною організацією, консультує, контролює час і порядок виконання завдання. Використання таких технологій дає позитивний результат, сприяє успішності, підвищує інтерес до предмета.

При засвоєнні графічної інформації студентами на відтворюючому рівні можливий перехід на творчий рівень роботи, який застосовують у нестандартних ситуаціях, де важливого значення набуває самостійна діяльність студента. Із педагогічної точки зору, поняття «творчість» можна трактувати як діяльність, що породжує щось якісно нове, оригінальне. Творчість як діяльність характеризується неповторністю, оригінальністю та унікальністю. Творче завдання - завдання, спосіб вирішення якого об'єктивно невідомий. Творча проблема - творче завдання, для вирішення якого відсутня розроблена теорія [7]. Науковці, прихильники застосування творчих підходів [5; 6], зазначають, що, розробляючи і вибираючи розрахунково-графічне завдання, викладач аналізує і розпізнає необхідні для вирішення прийоми творчої діяльності, враховує знання студентів і подумки вибудовує ряд ситуацій, що входять у алгоритм вирішення. Студенти, виконуючи ці завдання, потрапляють у проблемну ситуацію, яку здатні вирішити, використавши творчий підхід. Наприклад, креслення завдань на побудову контурних обрисів деталей необхідно виконати в зменшеному вигляді, а ще краще - у вигляді ескізів. У цьому випадку можна скопіювати розміщення, обвести лінії; ряд розмірів необхідно нанести інакше, ніж вони нанесені в кресленику.

Вагома роль у розвитку інформаційних технологій, спрямованих на допомогу викладачеві й студентові в освітньому процесі з інженерної графіки, відводиться розробці мультимедійних навчальних курсів. Як приклад, розглянемо структуру розробленого мультимедійного навчального курсу з інженерної графіки [3], який містить:

а) теоретичні розділи;

б) практичні розділи;

с) елементи навчальних курсів, що вимагають наочної візуалізації;

д) елементи навчальних курсів, що вимагають розширеної навчально-методичної підтримки.

Для кожного з перерахованих елементів було визначено найбільш прийнятні та ефективні мультимедіаформи:

а) мультимедіалекція;

б) навчальна презентація;

в) відеоролик, що демонструє спосіб вирішення завдань і основні прийоми роботи в графічних програмах;

г) інтерактивні методичні та навчальні посібники;

д) електронні альбоми завдань і методичні вказівки до їх вирішення;

е) віртуальні практикуми або тренінг-завдання, призначені для самостійного освоєння прийомів роботи в різних технічних додатках (AutoCAD, Solid Works, КОМПАС та ін.);

ж) наочні посібники у формі електронних плакатів або Зб-моделей простору, поверхонь, що перетинаються, деталей конструкцій, складальних одиниць;

з) електронні довідники, що дозволяють оперативно отримати необхідну довідкову інформацію в компактній формі.

Розроблені мультимедійні навчальні посібники містять ілюстративний матеріал, що відрізняється високим ступенем наочності вирішення геометричних завдань і покроковою інструкцією до їх вирішення.

Також слід виокремити ще один пріоритетний напрямок - створення та розвиток високоякісної методичної бази, що відповідає навчальним планам і робочим програмам графічних дисциплін. Як свідчать сучасні методичні розробки, саме методична складова геометро-графічної підготовки покликана продемонструвати нові підходи, озброїти студентів новими методами вирішення графічних задач, гармонійно поєднати фундаментальні положення і сучасні інноваційні тенденції розвитку графічних дисциплін. Її метою є формування візуальної культури, графічної грамотності та інженерно-графічної компетентності студентів.

Визначення поняття «професійна компетентність» у системі освіти запропоноване Ю.Татур: «Компетентність фахівця - це прояв на практиці його прагнень і здатності (готовності) реалізувати свій потенціал знань, уміння, досвід, особисті якості та ін. для успішної творчої (продуктивної) діяльності в професійній і соціальній сфері, усвідомлюючи соціальну значимість і особисту відповідальність за результат своєї діяльності, необхідність її постійного вдосконалення» [8]. Дискусії щодо осмислення визначення понять «компетенції», «професійна компетентність» ведуться дотепер, що обумовлено, насамперед, особливостями структури діяльності спеціалістів різних професійних галузей [9]. Однак об'єднуючою характеристикою цього поняття залишається ступінь сформованості у фахівців єдиного комплексу знань, умінь і навичок, а також відповідальності та ціннісного ставлення у професійній та соціальній діяльності [10].

Інженерно-графічна компетентність - це сукупність знань студента про місце і роль графічних об'єктів в інженерній діяльності, вміння застосовувати сучасні технологічні засоби. У зв'язку з цим науковці [12] надають особливого значення питанням професійного спрямування навчального процесу, розвитку професійної зацікавленості. Закономірним є той факт, що трансформація інженерно-технічної графічної освіти повинна бути, в першу чергу, пов'язана зі зміщенням пріоритетів у бік формування професійних якостей майбутнього спеціаліста на основі стимулювання зацікавленості до обраної професії. Такий підхід у розробці, організації та здійсненні навчання допоможе у формуванні основних професійних якостей майбутнього спеціаліста: культури (комунікативної, інформаційної), інтересу до професії, компетентності, професійної честі, інтелектуального професійного саморозвитку (самонавчання).

Зважаючи на вищезазначене, стає очевидним і той факт, що процеси інформатизації та трансформації змісту та форм геометро-графічної підготовки викликають необхідність змін і в діяльності викладачів інженерної графіки, як за змістом і структурою, так і за характером взаємодії зі студентами [11]. Для системи геометро-графічної підготовки стає актуальним завдання формування педагога-професіонала нового типу, здатного використовувати інформаційні технології для вдосконалення взаємодії між учасниками освітнього процесу. Викладач інженерної графіки повинен володіти певним комплексом специфічних компетенций: умінням використовувати спеціальне програмне забезпечення, призначене для запису аудіо- та відеофайлів і їх обробки; вмінням створювати веб-ресурси, розміщувати їх у мережі і організовувати до них доступ; умінням використовувати засоби створення презентацій, гіпертекстів та ін.

Характер освітньої взаємодії повинен бути трансформований у відповідності з новими актуальними завданнями графічної підготовки. Один із основних напрямків трансформації передбачає інтерактивну взаємодію студентів і викладачів. При цьому взаємна рольова трансформація діяльності студентів і викладачів стає об'єктивно необхідною.

Педагогічна діяльність викладача, її творчий стиль - це складне особистісне утворення, що має багатокомпонентну структуру, головними елементами якої є: мотиваційно-цільовий, інформаційно-змістовний, процесуально-діяльнісний, контрольно-коригувальний, оціночно-результативний.

Висновки

Сьогодні в житті сучасного суспільства відроджується вагомість інженерної освіти. Вимоги, які висуваються до якості професійної підготовки сучасного спеціаліста технічного ВНЗ, змушують переглянути структуру професійної підготовки інженерних кадрів, у тому числі і її геометро-графічну складову. Розробка сучасного методичного супроводу, використання новітніх технічних, комп'ютерних та інших інтерактивних засобів у викладанні інженерної графіки та інших інженерних дисциплін дозволяють упроваджувати активні методи навчання з метою підвищення ефективності навчального процесу, розвитку пізнавальної та творчої діяльності студентів, підготовки їх до самостійної професійної діяльності. Все це в сукупності сприяє розвитку компетентності майбутнього кваліфікованого спеціаліста та бакалавра, який відповідає вимогам інтенсивного розвитку суспільства.

Список використаної літератури

Козяр М. М. Інноваційні педагогічні технології в процесі графічної підготовки майбутніх фахівців технічної галузі : монографія / М. М. Козяр. - Рівне : НУВГП, 2012.-320 с.

Наумкин Н. И. Инновационные методы обучения в техническом вузе / Н. И. Наумкин ; под ред. П. В. Сенина, Л. В. Масленниковой, Э. В. Майкова. - Саранск : Из-дво Мордов. ун-та, 2007. -- 124 с.

Петухова А. В. Опыт разработки и внедрения мультимедийного учебного курса по графическим дисциплинам : материалы Международной научно-практической конференции «Инновационные технологии в инженерной графике. Проблемы и перспективы» / А. В. Петухова, О. Б. Болбат. - Брест, 2014.-С. 32-34

Зевелева Е. 3. Использование кейс-метода при проведении практических занятий по инженерной графике / Е. 3. Зевелева ; Полоцкий государственный университет. - Новополоцк, Беларусь.

Дашкевич С. О. Творчий підхід при викладанні курсу «Інженерна графіка» / С. О. Дашкевич // Проблеми інженерно-педагогічної освіти. - 2014. - №42-43.

Редин Л. В. Проблематика формирования и развития творческой личности в контексте инноваций в образовании / Л. В. Редин // Инженерное образование. - 2009. - № 5. - С. 35-43.

Чопова Н. В. Экспериментальная модель преподавания инженерной графики в системе формирования профессиональных качеств личности будущих специалистов при обучении в техническом вузе / Н. В. Чопова // Вестник ТГПУ. - Томск, 2011. - Вып 2 (104). - С. 105-110.

Татур Ю. Г. Компетентностный подход в описании результатов и проектировании стандартов высшего профессионального образования : материалы ко II заседанию методологического семинара. Авторская помощь / Ю. Г. Татур. -- М. : Исследовательский центр проблем качества подготовки специалистов, 2004.

Звягинцева Н. Ю. Компетентный подход в обучении будущего педагога/Н. Ю. Звягинцева// Синергетика образования : научный журнал. - Армавир, 2007-2009.

Байденко В. И. Выявление состава компетенций выпускников вузов как необходимый этап проектирования ГОС ВПО нового поколения : метод, пособие / В. И. Байденко. - М., 2006. - 55 с.

Зеленовская Н. В.. Изменение роли преподавателя графических дисциплин в условиях информатизации учебного процесса / Н. В. Зеленовская, О. В. Ярошевич // Инновационные технологии в инженерной графике: проблемы и перспективы : материалы Междунар. научи.-практ. конф. (Брест, 21 марта 2014 г.) / редкол.: Т. И. Базен- ков и др. - Брест : БГТУ, 2014 - С. 74-78.

Архангельский С. И. Задачи и формы интенсификации учебного процесса / С. И. Архангельский, И. Г. Шамсутдинов // Новые методы и средства обучения. -М. : Знание, 1991.-№1 (13).

Mieczyslaw Susel, Krzysztof Makowski. Grafica inzynierska z zastosowaniem program AutoCAD. Oficyna Wydawnicza Politechniki Wroclawskiej. - Wroclaw, 2005. - 157 p.

Boytchev Pavel, Chehlarova Toni, Sendova

Evgenia. Enhancing spatial imagi-nation of young students by activities in 3d elica applications [Електронний ресурс]. - Режим доступу : http://www.ucy. ac.cy/dalest/enhancing%20spatial.pdf. -- Назва з титул, екрана.

Dolezal Мілап. Computer and the spatial imagination in geometry / Dolezal Мілап [Електронний ресурс]. - Режим доступу : http://ogigi.polsl. pl/biuletyny/zeszyt_10/zl0_3.pdf. - Назва з титул, екрана.

Gergelitsova Sarka, HolanTomas. Development of spatial abilities with didactic computer games [Електронний ресурс]. - Режим доступу : http://ogigi.polsl. pl/zeszyt_Ustron_08/zu08_7.pdf. -- Назва з титул, екрана.

Maier Peter Herbert. Einzigartiges System zur Herstellung geometrischer Korper [Електронний ресурс]. - Режим доступу : http://www.maier. ph-karlsruhe.de. -

Размещено на Allbest.ru