Кострюков А.В.
Оренбургский государственный университет E-mail: [email protected]
ГРАФИЧЕСКАЯ КУЛЬТУРА КАК СРЕДСТВО РАЗВИТИЯ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ СТУДЕНТОВ
В статье рассмотрены методологические аспекты технологии преподавания графических дисциплин для целенаправленного формирования готовности студентов к самостоятельной учебной деятельности в ходе реализации модели непрерывного изучения графических дисциплин. Ключевые слова: инженерная графика, графическая культура.
Модернизация развития российского образования в постиндустриальную эпоху своего существования предполагает переориентацию образовательного процесса от знаниевого к деятельностному, включающего, с одной стороны, построение системы знаний, необходимой и достаточной для полноценного овладения студентами основами деятельности, с другой - создание таких условий, при которых студенту необходимо самостоятельно организовывать свою образовательную деятельность.
Эффективность подготовки студентов технических специальностей в аспекте понимания ими, что образование это достояние личности, средство ее самореализации в жизни, средство построения личной карьеры, зависит от образовательной деятельности педагога и в большей степени от образовательной деятельности самого студента.
Как известно, язык чертежа является одним из выражений технической культуры специалиста, проблема заключается в том, чтобы язык чертежа в большей мере стал личностно и профессионально значимым для субъектов образовательного процесса. Произойти это может лишь в том случае если организована не только учебная деятельность педагога, но и образовательная деятельность студента, одной из форм которой является самостоятельная образовательная работа, осуществляемая без непосредственного руководства педагога, но по его заданиям и под его контролем.
Как было подчеркнуто выше, процесс обучения должен строиться на основе обучения в сотрудничестве при создании условий для активной совместной деятельности всех участников образовательного процесса, при этом работа преподавателя строится таким образом, чтобы студент обладал правом на собственное видение учебного материала, имел возможность
самостоятельно применять его при решении графических задач, на первых порах предложенных преподавателем, а в последующем формулировать условия задач самостоятельно, исходя из полученного учебного опыта и разрабатывать алгоритмы их решений.
Организация образовательной деятельности, предоставляющей возможность студенту самому определять свою траекторию самообучения, предполагает разработку дидактических материалов и моделей обучения, направленных на организацию собственного опыта студента, самостоятельностью определения действий и деятельности к творческому подходу, на его интеллектуальное развитие.
С помощью графического языка можно расширить коммуникативное пространство личности, используя содержательную составляющую графического характера. Кроме того, сам процесс изучения графических дисциплин может способствовать значительному расширению профессиональной культуры будущих специалистов. Таким образом, тенденция углубления содержания обучения графическому языку за счет профессионально направленного обучения графике и использование ее основ при обучении другим инженерным дисциплинам определяет особую актуальность проблемы эффективного использования культурно-образовательного потенциала изучения графики на технических специальностях .
При усвоении содержание образования (элементы графической культуры) становится достоянием личности студента. Усвоение знаний при обучении может происходить различными способами :
Осознанного восприятия и запоминания, что внешне проявляется в точном или близком воспроизведении;
В применении знаний по образцу или в сходной ситуации;
В творческом применении знаний, т. е. в новой, ранее не знакомой ситуации.
Первые два способа характеризуют репродуктивное (воспроизводящее) усвоение знаний, при котором усваивается накопленный опыт графических знаний, а именно:
Осознанное восприятие, которое организует преподаватель при обучении в вузе, выражается в предъявлении студентам понятий или определений. При этом надо объяснить значение каждого термина в них входящего или, как требует логика, выделить существенные признаки данного понятия (например, изучая сечения, необходимо расшифровывать значения всех слов в него входящих, т. е. осуществлять процесс осознанного восприятия);
Запоминание (в психологии сказано, что для того чтобы информация стала достоянием личности, т. е. была запомнена, ее нужно повторить как минимум 3 раза (от 3 до 8-9 раз в зависимости от вида памяти). Этот процесс заучивания студенты должны осознавать, преподаватель должен обеспечить средства для заучивания: создание дидактического материала для обеспечения запоминания, применять технические средства и т. п.
Простое воспроизведение студентами предъявленной информации может проходить в различных формах:
В выборочном опросе;
В фронтальном опросе;
В контрольном срезе (тестирование) всей группы или отдельных студентов;
В комбинировании перечисленных выше форм и т. п.
Применение знаний по образцу или в сходной ситуации, в которой за образец принимается усвоение понятий и происходит поэлементное наложение всех существенных признаков на конкретный пример, возможно только после того, как сделан вывод об усвоении данного образца.
Так, при определении резьбы на нескольких изображениях необходимо поэлементно наложить существенные признаки понятия на изображение и установить соответствие одного из изображений данным признакам. Только наличие данной мыслительной операции позволяет говорить о формировании опыта репро-
дуктивной деятельности, и эта операция характеризует процесс мышления.
При дальнейшем выполнении сходных графических задач происходит отработка скорости наложения образца на конкретный пример за счет его свертывания и работы с когнитивным клише.
Таким образом, процесс заучивания информации воспроизведения и применения ее в сходных ситуациях должен при любых формах и количествах воспроизведения информации (это зависит от индивидуальных особенностей преподавателей и студентов) обеспечивать процесс:
Восприятия информации (письменное, устное);
Воспроизведения «вслух»;
Проговаривания «про себя», перевода во внутренний голос;
Отработки скорости воспроизведения;
Формирования когнитивного клише.
При усвоении графической информации на
репродуктивном уровне возможен выход на творческий уровень - применение в нестандартных ситуациях.
Формирование умений творческой деятельности предполагает усвоение способов творческой деятельности. Формирование умений осуществлять творческий поиск может происходить в следующей последовательности :
Простое воспроизведение способов творческой деятельности;
Отработка отдельных элементов творческой деятельности при комбинировании известных способов деятельности;
Применение известного способа деятельности в незнакомой ситуации:
При изменении функции объекта;
При определении структуры объекта;
Умение видеть проблему в знакомой ситуации.
Работать по алгоритму творческой деятельности: уметь анализировать проблемные ситуации - определять предметные области; находить противоречия между величинами в проблемной ситуации; возможность выдвигать гипотезу, позволяющую ликвидировать противоречие; уметь на основе выдвинутой гипотезы выстроить модель исследования, отбирать или разрабатывать способы деятельности для решения и проверки гипотезы на практике; провести анализ результата.
И так, чтобы научить человека творить, есть только один путь - научить его творческим приемам, т. е. гибкому применению известных алгоритмов, позволяющих понять структуру познавательной деятельности, которая составляет сущность творческой деятельности, в частности в графической области.
Выстраивая или выбирая графическое задание , педагог распознает требуемые для решения приемы творческой деятельности, учитывает имеющиеся в запасе у студентов знания и осознает приблизительный размер ассоциативного ряда между ситуациями задания и искомым знанием (новым алгоритмом решения). Только этим путем и можно научить творческому мышлению, т. е. предъявляя студентам задания, которые содержат проблемы, педагог ставит студентов в проблемную ситуацию, при том посильную. По мере решения в практике таких задач студенты усваивают последовательность ее анализа и алгоритм решения проблемы, их структуру, начинают ими пользоваться все свободнее. Вуз признан готовить творческих специалистов, он должен помочь развитию природных задатков до их возможного для данного субъекта предела и превратить посильное творчество в личную ценность, т. е. развивать графическую культуру личности.
Развитие творческого начала невозможно без осознания участниками данного процесса нравственной позиции к процессу познания и создания эмоционального климата в аудитории. Решающую роль играет позиция педагога, его творческий энтузиазм, его благожелательность, создаваемая им атмосфера свободы мысли и са-мопроявления, заключающиеся в осознании процесса соединения реализации целей обучения и формировании мотивов такой деятельности и определения способов деятельности педагога по развитию творческой личности будущего инженера, способного к самостоятельному обучению.
Усвоение информации на репродуктивном и творческом уровнях принимается за цели обучения в системе образования и обозначает предвосхищение в сознании некоторого результата, на достижение которого направлены действия субъекта носителя этой цели; некую динамическую целостность, сохраняющуюся в контексте непрерывно меняющихся действий; предполагаемый конечный результат.
И так, конечный результат обучения - формирование сохраняемых моделей содержания
графического образования на репродуктивном, творческом уровне и осознание самостоятельной образовательной деятельности студента по усвоению графического материала.
Несмотря на то, что такой термин как цель постоянно используется педагогами, однако он не всегда осознается. Преподаватели, особенно технических вузов, считают основным в обучении - знание и владение информацией предметной области. Они часто формулируют цель как «решение задач...», «выполнение графической работы...» и т. п. Однако при этом называют формы и способы деятельности. Тогда как при обучении в вузе цель - всегда развитие личности студента средствами изучаемого предмета. Анализ планов преподавателей, беседы с ними позволяют отметить, что цели понимаются чаще всего как способы деятельности: «научить», «сформировать», «изучить» и т. п. однако такое понимание целей не дает возможности педагогу фиксировать реализацию целей в процессе обучения при любых учебных ситуациях.
Отсутствие осознания цели преподавателем не дает возможности (изначально) передавать эту цель студенту для его самообразования, самовоспитания. Как следствие такого обстоятельства отмечается падение интереса к предмету и процессу познания. Попытки вызвать интерес к изучению графических дисциплин посредством различных форм, методов, средств и т. д. не приводят к желаемому результату.
Преподаватель должен ставить цели на занятиях согласно содержанию, определенному программой и целям развития студентов, и это не зависит от особенности преподавания в группах с углубленным или компенсирующим изучением.
На занятиях по изучению графических дисциплин формируется отношение студент к окружающей действительности, дается понятие об опыте отношений «человек - человек», «человек -общество», что является способом формирования мировоззрения как совокупности знаний о мире.
На стратегическом уровне аспект целей представлен социальным заказом общества, что предполагает всестороннее развитие личности с помощью организации труда и человеческих отношений.
Это можно сообщить личности при инженерном образовании только перенеся составляющие всестороннего развития личности на нравственные категории.
Например, умственное развитие предполагает трудолюбие, чувство долга, свободу, а духовное развитие - правильное отношение к категориям добра и зла.
Оперативный уровень предполагает реализацию образовательных и мировоззренческих целей, формирование мотивов деятельности (мировоззренческие цели) .
Знания являются достоянием личности в виде опыта репродуктивной, творческой деятельности и опыта межличностных отношений.
Опыт репродуктивной деятельности может формироваться при осознанном восприятии, заучивании, которое внешне проявляется в виде простого воспроизведения единицы содержания образования. Это значит, что при таком обучении преподаватель должен организовать осознанность усвоения материала.
Осознанность предполагает умение выделить признаки усваиваемых понятий и определить, какие из них являются существенными.
Далее осуществляется применение знаний в сходных ситуациях. Поэтому для формирования эторого уровня необходимо уметь построить алгоритм из выделенных существенных признаков понятия или явления и поэлементно наложить его на конкретный пример. При этом каждый раз производится сравнение, на основе чего устанавливается наличие или отсутствие признака в конкретном примере, а затем суммарно делается вывод о наличии или отсутствии понятия в конкретном примере.
Творческий уровень характеризуется усвоением опыта творческой деятельности и самой творческой деятельностью при усвоении единиц содержания образования. При это отмечается четкая взаимосвязь между репродуктивной и творческой деятельностью. Без первого репродуктивного уровня невозможно выйти на уровень творческий.
Мировоззренческие цели, сопутствующие изучению графики, предполагают развитие таких моральных качеств личности, как трудолюбие, внутренняя свобода личности, гуманизм, дружба, товарищество, долг, ответственность, совесть, уважение и т. п.
На них в процессе обучения прогнозируется адекватный эмоциональный отклик или сопереживание, определяющее правильное отношение к процессу научного познания и категориям добра и зла.
То есть в каждой ситуации занятия педагог должен видеть и осознавать, как им направляется развитие личности каждого студента в данный момент и в целом на занятии.
Модель есть копия реального объекта, которая воспроизводит тем не менее не все явление целиком, а лишь те наиболее существенные его черты, характеристики и свойства. Которые выступают определяющими по отношению к результатам. В модели существенные отношения явления (объект) выражены и закреплены, как пишет В.В. Давыдов, «... в наглядно воспринимаемых и представляемых связях и отношения вещественных или знаковых элементах».
Любая научная модель представляет собой абстрагированное выражение сущности исследуемого явления. В основе моделирования лежит теория подобия, а модель выступает в качестве приближенного аналога этого явления.
Логика построения содержательной модели предполагает: выявление и обоснование закономерностей обучения, отражающих присущие ему связи и зависимости; модель системы обучения описывает ее в динамическом аспекте функционирования; в обобщенной модели структурные и процессные характеристики системы должны быть четко взаимосвязаны между собой.
Для разработки модели обучения необходимо определить: цели стратегического уровня, разработать «дерево оперативных целей», отобрать блок информации, подлежащей усвоению, разработать модель обучения на входе (модель идеальная).
Построение модели обучения графическим дисциплинам, предполагающей развитие основ графической культуры, происходило перечисленным выше способом.
При организации и проведении любой деятельности необходимо вести ее целенаправленно, при чем организовывать так, чтобы достигать результатов наиболее оптимальным путем.
Как определено выше, стратегическая цель при обучении в школе состоит во всестроннем гармоническом развитии личности, которая на оперативном уровне предполагает реализацию обучающих, развивающих целей и формирование мотивов деятельности.
Переходя к анализу информационных материалов для обучения графическим дисциплинам, тем самым мы обращается непосредственно к операции деятельности, что требует разработки опе-
ративных целей. Для этого нами разработано оперативное «дерево» образовательных и воспитательных целей для конкретного курса изучаемой дисциплины на технических специальностях.
Таким образом, при разработке модели обучения графическим дисциплинам определены на оперативном уровне: «дерево» целей; информационный материал по графике для дополнительного усвоения. Определены дидактические средства для реализации целей при изучении графических дисциплин в вузе. Определено время обучения графическим дисциплинам и определены формы организации обучения, которые могут быть использованы для обучения. Анализ разработанной модели обучения графическим дисциплинам позволяет сделать следующие выводы. В течение первого семестра формируются такие качества, как патриотизм, добросовестный труд на благо общества. Что соответствует целям обучения на первых курсах: усвоение основ знаний, формирование коллектива студентов. Постановка этих целей согласуется с образовательными целями на занятиях по графическим дисциплинам в этот период. Образовательные цели в это время ставятся в основном на I, II уровнях усвоения. В течение второго семестра добавляется формирование таких качеств, как добросовестное выполнение общественного долга, гуманизм, свобода, что как раз соответствует выполнению заданий на III уровне усвоения и позволяет вести целенаправленное формирование готовности к самостоятельной учебной деятельности.
При определении развивающих целей учитывался их имманентный характер, т. е. они вытекают из образовательных и воспитательных составляющих оперативной цели. Развивающими целями для студентов технического направления являются умения управления деятельностью (инженер - управляющий), а при изучении графических дисциплин и обучения умениям самостоятельной деятельности таковыми являются: развитие памяти, мышления, а также сферы чувств. При этом идет развитие:
Интеллектуальной сферы - за счет знаний предмета на I, II, III уровнях;
Конструктивных способностей - конструирование деятельности по целям;
Коммуникативных способностей - установление правильных взаимоотношений между участниками делового процесса;
Организаторских способностей - организация деятельности по технологии.
При анализе модели работы по изучению графических дисциплин в вузе можно сделать следующие выводы:
В персом семестре основанная цель - развитие памяти, что соответствует I, II уровням усвоения образовательных целей;
Во втором семестре цель - развивать образное мышление и пространственное воображение, что соответствует I, II, III уровням усвоения, которые требуют сформированности умений управлять самостоятельной деятельностью;
Формирование профессиональных способностей начинается с формирования академических знаний, затем добавляются организаторские, коммуникативные и конструктивные, что может тоже связано с постановкой образовательных целей занятий на всех уровнях усвоения.
Предлагаемая модель включает:
Усвоение учебного материала вузовской программы изучения графических дисциплин;
Применение знаний графических дисциплин при выполнении стандартных учебных заданий репродуктивного уровня и дальнейшее их углубление за счет выхода на творческий уровень при выполнении олимпиад-ных заданий и участия в студенческих научных конференциях:
Определения процессуальной специфики усвоения графической деятельности, для чего определены способы репродуктивной и творческой деятельности;
Воспитание и развитие самообразовательной деятельности обучающегося.
Список литературы:
1. Крылова, Н.Б. Формирование культуры будущего специалиста. - М.: Высшая школа, 1990. - 142 с.
2. Сериков, В.В. Образование и личность. Теория и практика проектирования педагогических систем. - Издательская корпорация «Логос», 1999. - 272 с.
3. Беспалько, В.П. Педагогика и прогрессивные технологии обучения. - М.: Изд-во Института профессионального образования Министерства образования России, 1995. - 336 с.
4. Кострюков А.В., Павлов С.И. Развитие творческой активности студентов в процессе формирования графической культуры на занятиях начертательной геометрии и инженерной графики: Интеграция науки и образования как условие
повышения качества подготовки специалистов: сборник научных статей всероссийской научно-практической конференции, 2008 г. - Оренбург: ИПК ОГУ, 2008. - C. 214-218.
УДК 378.147:766
М. В. Матвеева
ОСНОВЫ ФОРМИРОВАНИЯ ГРАФИЧЕСКОЙ КУЛЬТУРЫ СТУДЕНТОВ ИНЖЕНЕРНЫХ СПЕЦИАЛЬНОСТЕЙ ВУЗОВ
Рассмотрены теоретические и практические аспекты формирования графической культуры студентов инженерных специальностей в современных условиях. Выявлены возможности использования компьютерных технологий для формирования графической культуры студентов при изучении дисциплин «начертательная геометрия» и «инженерная графика».
Ключевые слова: графическая культура, графическая подготовка, компьютерная графика, инженерная графика, учебно-методическое обеспечение, электронные обучающие продукты.
Графическая культура является одной из самых важных составляющих профессиональной культуры инженера. В настоящее время наличие графической культуры необходимо любому образованному человеку. Это вызвано широким распространением компьютерной графики, появлением большого количества графической, знаковой и символьной информации во всех сферах общественной и производственной жизни. Графические изображения являются одним из главных средств познания окружающего мира, инструментом творческого и пространственного мышления личности.
Под графической культурой в широком значении понимается «совокупность достижений человечества в области создания и освоения графических способов отображения, хранения, передачи геометрической, технической и другой информации о предметном мире, а также созидательная профессиональная деятельность по развитию графического языка» .
В узком значении графическая культура рассматривается как уровень совершенства, достигнутый личностью в освоении графических методов и способов передачи информации, который оценивается по качеству выполнения и чтения чертежей .
Графическая культура как элемент профессиональной культуры специалиста является «интегративным качеством, характеризующимся единством графических знаний, умений и навыков, ценностным отношением к результатам графической деятельности и обеспечивающим профессиональное творческое саморазвитие» .
В контексте инженерной подготовки «графическая культура как элемент общей культуры инженера характеризуется высоким уровнем знаний, умений и навыков в области визуализации, пониманием механизмов эффективного использования графических отображений для решения профессиональных задач, умением интерпретировать и оперативно отображать результаты на приемлемом эстетическом уровне» .
В качестве структурных компонентов графической культуры, определяющих ее интегративное це-
лое, исследователями выделяются следующие: когнитивный, мотивационно-ценностный, операционно-деятельностный и индивидуально-творческий .
Наиболее значимым из них в плане формирования и развития графической культуры является, на наш взгляд, аксиологический, то есть мотивационно-ценностный или ценностно-смысловой, отвечающий за осознание субъектом необходимости приобретения и совершенствования графических знаний и умений, а также признание их ценности для будущей профессиональной деятельности и личностного опыта.
Нельзя не согласиться с тем, что когнитивный, деятельностный и творческий компоненты являются структурными составляющими и показателями уровня графической культуры личности, так же как и уровня общей культуры и образованности человека. Познавательная и творческая деятельность является основой образовательного процесса.
Помимо этих структурных составляющих графической культуры необходимо выделить способность эстетического восприятия окружающего мира и, как следствие, способность создавать, моделировать, конструировать целесообразные, гармоничные и красивые объекты. Это особенно важно в инженерной деятельности, так как конвейеризация и поточность производства, стандартизация продукции фактически лишили производителя возможности творить красоту. А ведь красота не только доставляет духовную радость и наслаждение, но и имеет огромную познавательную и воспитательную роль в обществе. В средней и высшей технической школе имеются существенные пробелы в направлении эстетической подготовки инженерных кадров. Для решения этой проблемы необходим пересмотр методического содержания дисциплин с обязательной ориентацией на практические задания по созиданию элементов красоты окружающей среды .
Таким образом, при целенаправленном формировании графической культуры обучающихся должны быть учтены все ее структурные компо-
ненты и обеспечено их развитие с учетом современных условий образования и производства.
Быстрое развитие информационных технологий привело к существующей трансформации содержания инженерного труда, что вызвало изменение требований к подготовке выпускника вуза и оценке его профессиональных качеств. Профессиональная графическая компетентность инженера предполагает уровень осознанного применения графических знаний, умений и навыков, опирающийся на знания функциональных и конструктивных особенностей технических объектов, опыт графической профессионально ориентированной деятельности, свободную ориентацию в среде графических информационных технологий.
Современное производство ориентировано на компьютеризацию проектной и конструкторской деятельности, поэтому при подготовке инженерных кадров необходимо соответствующим образом осуществлять графическую подготовку будущих специалистов.
На начальной стадии обучения в инженерном вузе изучаются такие дисциплины, как «начертательная геометрия», «инженерная и компьютерная графика», которые способствуют развитию пространственного воображения, творческого и конструктивного мышления будущего специалиста. Студенты получают навыки работы с абстрактными геометрическими моделями объектов, приобретают знания по правилам выполнения чертежей, оформлению конструкторской документации, осваивают применение графических редакторов для компьютеризации чертежных работ.
Графические дисциплины являются основополагающими в формировании профессиональной и графической культуры обучающихся. Поэтому необходимо, чтобы методика преподавания графических дисциплин была в большей степени ориентирована на развитие образного, логического, абстрактного мышления, давала возможность формировать статические и динамические пространственные представления студентов. При этом необходимо использовать все виды аудиторной и внеаудиторной работы для осуществления эффективной графической подготовки студентов, а также активизировать и разнообразить их учебно-познавательную деятельность посредством инновационных педагогических технологий.
При таком подходе предполагается создание «визуальной учебной среды - совокупности условий обучения, в которых акцент ставится на использование резервов визуального мышления. Эти условия предполагают наличие, как традиционных наглядных средств, так и специальных средств и приемов, позволяющих активизировать работу зрения с целью получения продуктивных результатов» .
Основной формой аудиторной работы является лекция. Для активизации деятельности студентов, а также для экономии времени целесообразно использовать презентации лекций на электронном носителе. Несомненным преимуществом лекций-презентаций является отсутствие мела и тряпки, четкость изображений и надписей, возможность вернуться к предыдущим слайдам и восстановить пропущенный материал. В качестве недостатков можно отметить возможность сбоя техники во время лекции, отсвечивание в яркую погоду, сложность считывания графической информации с экрана и воспроизведения ее в тетради.
Использование компьютерной техники при чтении лекций дает возможность за короткое время преподнести большое количество информации о графических объектах, в том числе наглядно представить их пространственные формы, продемонстрировать образование поверхностей в динамике посредством использования элементов мультимедиа. Это помогает улучшить пространственные представления обучающихся, развивает способность воспринимать графическую информацию с экрана. Таким образом, использование лекций-презентаций при изучении графических дисциплин, несомненно, является эффективным средством для успешного формирования графической культуры студентов. Такие лекции, на наш взгляд, должны быть включены в качестве обязательного элемента при построении и отборе методического содержания курсов.
На практических занятиях особое внимание следует уделить решению задач на закрепление теоретического лекционного материала. В курсе начертательной геометрии студенты приобретают навыки сопоставления пространственных объектов с их плоскими изображениями - проекциями. Метод проекций лежит в основе выполнения любого чертежа - машиностроительного, архитектурного или топографического. Решение позиционных и метрических задач по начертательной геометрии способствует развитию не только пространственного мышления студентов, но и абстрактно-логического, обучает алгоритмическому подходу к решению инженерных задач по определению натуральных величин объектов и их взаимного расположения.
Целесообразно на практических занятиях использовать рабочую тетрадь с условиями графических заданий. При этом студенты не тратят времени на перечерчивание условия с доски, и решение задач не искажается вследствие неточности изображения. Такую рабочую тетрадь можно использовать и в электронном варианте, предусматривающем выполнение заданий в графических редакторах АШюСАО или КОМПАС. Такое применение наиболее целесообразно для внеаудиторной
самостоятельной работы студентов. При этом обучающиеся могут выполнить задания дома на компьютере и отправить их преподавателю на проверку по электронной почте.
В курсе изучения дисциплины «инженерная и компьютерная графика» предусмотрено выполнение лабораторных работ, на которых студенты знакомятся с современными методами построения графических изображений, изучая графические редакторы.
Таким образом, на практических и лабораторных занятиях студенты получают практические умения и навыки построения различных графических изображений, изучают подходы к решению задач инженерного профиля. При этом реализуется деятельностный компонент формирования графической культуры обучающихся.
Для активизации самостоятельной работы студентов при изучении графических дисциплин хорошо зарекомендовали себя различные электронные обучающие продукты - обучающие программы, тесты для самоконтроля, электронные учебники. Эти инновационные средства обучения создают положительную мотивацию к изучению дисциплин, стимулируют к активному использованию компьютерных технологий в учебной деятельности. При этом обучающийся не является пассивным участником учебного процесса, он может регулировать скорость обучения, выбирать удобное для себя время, а также темы для изучения. То есть, включаясь в процесс самообучения, студент принимает на себя часть функций преподавателя. К тому же компьютер, выступающий в роли репетитора, может повторить задание несколько раз, показать ошибку и дать правильный ответ.
Необходимо отметить, что для полноценного формирования графической культуры студентов в современных условиях нельзя обойтись без использования компьютерных технологий в учебном процессе в качестве дидактического инструментария, широко используя при этом средства компьютерной графики.
В целях исследования возможности и целесообразности применения электронных средств обучения при изучении графических дисциплин было
проведено анкетирование среди студентов первого курса факультета автоматизации и информационных технологий. При этом выяснено, что 92 % обучающихся положительно относятся к использованию компьютерных технологий в учебном процессе. Текстовую информацию с бумажного носителя и экрана компьютера воспринимают одинаково успешно 80 %, а графическую информацию - 90 % студентов. Используют Интернет для учебных целей 88 % опрошенных, читают электронные книги - 65 %, применяют обучающие программы -57 %, пользуются электронными каталогами в библиотеке - 35 % студентов. Выявлено, что обучающиеся почти не знакомы с программами компьютерной графики (AutoCAD, КОМПАС, 3DMAX). В учебном процессе ими пользуются всего 32 % опрошенных, в то время как офисные программы (Word, Excel) используют 95 % студентов.
Результаты опроса позволяют сделать следующие выводы: студенты заинтересованы в использовании компьютерных технологий и средств обучения, но имеют низкую информированность в области достижений инженерной компьютерной графики. Поэтому при создании учебно-методического обеспечения графических дисциплин необходимо уде -лить внимание разработке различного плана электронных обучающих продуктов на основе средств компьютерной графики, усилить эстетическую составляющую в инженерной подготовке, а также активизировать учебно-познавательную и проектную деятельность студентов.
В заключение необходимо подчеркнуть, что тщательная разработка учебно-методического обеспечения графических дисциплин, основанного на использовании информационных, компьютерных технологий и средств компьютерной графики, охватывающего все виды учебной деятельности, будет способствовать эффективному формированию и развитию графической культуры студентов. Теоретико-методические основы создания такого обеспечения - в выявлении структурных составляющих графической культуры, разработке интегративного подхода к графической подготовке студентов инженерных специальностей.
Список литературы
1. Лямина А. А. Графический язык - международный язык общения: мат-лы XI регион. науч.-техн. конф. «Вузовская наука - Северо-Кавказскому региону». Т. 2. Ставрополь: СевКавГТУ, 2007. 168 с.
2. Кострюков А. В. Теоретические основы и практика формирования графической культуры у студентов технических вузов в условиях модернизации высшего профессионального образования (на примере начертательной геометрии и инженерной графики): дис. ... д-ра пед. наук: Оренбург, 2004. 328 с.
3. Ведякин Ф. Ф., Панасенко О. Ф. Пространственное мышление и графическая культура студентов инженерных специальностей: мат-лы Всерос. науч. конф. с международным участием «Анализ гуманитарных проблем современного российского общества». Омск: ОмГУПС, 2006.
4. Половинкин А. И. Основы инженерного творчества: учеб. пособие. 3-е изд., стер. СПб.: Издательство «Лань», 2007. 368 с.
5. Шеховцова Д. Н. Использование компьютерных технологий для визуализации математического знания // Вестн. Том. гос. пед. ун-та. 2010, № 10. С. 99-103.
Матвеева М. В., кандидат педагогических наук, доцент.
Сибирский государственный технологический университет.
Пр. Мира, 82, г. Красноярск, Красноярский край, Россия, 660049.
E-mail: [email protected]
Материал поступил в редакцию 01.09.2010.
BASES OF FORMING OF STUDENTS’ GRAPHICAL CULTURE IN ENGINEERING EDUCATION
Theoretical and practical questions of forming of students’ graphical culture are discussed in the article. Opportunities of use of the computer technology for forming of students’ graphical culture by teaching such disciplines as descriptive geometry and engineering graphic are found.
Key words: adaptation, mentality, climatic factors, the geographical environment, national character.
Siberian State Technological University.
Pr. Mira, 82, Krasnoyarsk, Krasnoyarsk territory, Russia, 660049.
Графическая культура учащихся .
В последнее время в некоторых школах вошло в привычку на уроках стереометрии вместо изображения фигур на классной доске использовать только экранные средства или таблицы. Все эти средства, безусловно, нужны и полезны, без них мы уже не представляем себе современный урок стереометрии. Но использовать их надо разумно, не вытесняя ими традиционного рисования на классной доске. Мало показывать готовые изображения в учебнике или на экране, школьники должны видеть и сам процесс их построения. Наблюдая за тем, с чего учитель начинает выполнять чертеж, в какой последовательности и как проводит линии, когда и как использует чертежные инструменты, учащиеся получают важнейшие сведения об искусстве черчения.
Если, решая задачу в классе, учитель использует таблицу с готовым чертежом, то он, естественно, сократив время, успеет решить еще одну задачу. Так можно поступать в отдельных случаях. Но систематически использовать заранее заготовленную таблицу с рисунком не целесообразно, так как при этом ученики лишены возможности видеть процесс изготовления рисунка.
Чтобы выработать необходимые умения, учащиеся и сами должны рисовать, прежде всего в тетрадях. На уроках стереометрии учащимся нужно объяснять, что первый рисунок той или другой фигуры может быть и неудачным, поэтому во избежание неаккуратных изображений в тетрадях первые эскизы лучше всего выполнять на черновиках. Можно предложить нескольким учащимся выполнить рисунок на кодопленке, а потом продемонстрировать рисунки всему классу. Глядя на эти изображения, учащиеся обсуждают и выбирают наилучшее расположение фигуры, исправляют ошибки, предлагают свои варианты.
На уроках стереометрии всю работу по воспитанию графической культуры учащихся не следует переносить на то время, когда начнется рассмотрение многогранников. О ней нужно заботиться постоянно. Уже на первых уроках следует предупредить учащихся, что прямую, лежащую в данной плоскости, лучше изображать на всей очерченной части этой плоскости, т. е. так, как показана прямая а на рис.1, изображение прямой b на том же рисунке следует признать неудачным.
Большое значение имеет и аккуратное написание букв на рисунке. Так, буквы, обозначающие прямую, нужно писать по одну сторону от нее, чтобы они не пересекали другие линии рисунка. Буквы, которые обозначают плоскости, лучше писать сбоку, чтобы они не мешали последующим построениям. Изображая линию пересечения двух плоскостей, нужно соединять отрезком точки пересечения границ частей плоскостей. С этой точки зрения рис. 2 ,а надо считать неудачным, лучшим является рис. 2,б
Большая часть рассматриваемых в стереометрии задач связана с изображением многогранников, тел вращения и их комбинаций. Поэтому очень важно развить у учащихся навыки их грамотного изображения. Прежде всего целесообразно дать учащимся некоторые рекомендации перед началом работы по изображению многогранников и тел вращения:
Пирамиду лучше рисовать, начиная с основания. Призму можно начинать рисовать как с верхнего основания, так и с нижнего.
Основание.многогранника - самая ответственная часть чертежа. Полезно подумать, как изображается данный многоугольник по правилам проектирования, какие ребра изображаемого основания будут видимыми, а какие - нет.
Когда речь идет о пирамиде, то вопрос о ее видимых и невидимых ребрах не всегда решается однозначно: это зависит не только от вида проекции, но и от соотношения размеров многогранника. Например, в зависимости от отношения высоты правильной четырехугольной пирамиды к ребру ее основания, приходится или три ее ребра изображать штриховыми линиями, или только одно, или ни одного (рис. 3,а- в).
Рисуя многогранник в тетради, желательно вначале изобразить его тонкими линиями. Только убедившись, что рисунок соответствует задаче, нагляден и удачно расположен, можно окончательно обвести его видимые и невидимые линии.
Если на одном рисунке изображается вся фигура, а на другом - какая-то ее часть, то необходимо следить за тем, чтобы на обоих рисунках были одинаковыми и ориентация, и буквенные обозначения.
Если требуется изобразить комбинацию некоторых фигур, то вписанную фигуру изображают штриховыми линиями, хотя возможны и другие договоренности.
В рисунках к задачам необходимо соблюдать метрические соотношения между элементами фигур.
Выполняя на уроках стереометрии чертежи неплоских фигур, учащиеся руководствуются свойствами параллельного проектирования. А допустимо ли рекомендовать им пользоваться не произвольной параллельной проекцией, а лишь фронтальной диметрической или изометрической? Допустимо. Когда многогранники изображаются преимущественно во фронтальной диметрической проекции, а фигуры вращения - в изометрии, то чертежи бывают намного удачнее. Конечно, не следует браковать хорошие рисунки, выполненные в произвольной параллельной проекции, но, воспитывая графическую культуру, нужно чаще побуждать учащихся применять те виды проекций, которые они изучали на уроках черчения.
И еще одно замечание. Работу по воспитанию графической культуры учащихся следует теснейшим образом увязывать с работой по развитию их пространственных представлений. Многочисленные факты свидетельствуют, что одной из главных причин низкой графической культуры является недостаточная развитость пространственных представлений учащихся. Чтобы научить школьников представлять пространственные объекты, грамотно их изображать, правильно «читать» рисунки, желательно сопоставлять чертежи пространственных фигур с соответствующими моделями - каркасными, стеклянными и др. Конечно, нельзя злоупотреблять моделями на уроках стереометрии. Но на первых уроках по этому предмету или в начале изучения каждого раздела материальные модели очень нужны.
Опыт показывает, что если учащийся сопровождает рисунком какую-либо задачу на вычисление или на доказательство, то он главное внимание обращает на вычисления, тождественные преобразования и т. п., а рисунок рассматривает как что-то второстепенное. Следовательно, чтобы повысить графическую культуру учащихся нужны и специальные упражнения, нацеленные на достижение поставленной цели.
1Статья посвящена повышению эффективности геометрической и графической подготовки студентов в архитектурно-строительном вузе. Современное строительство ориентировано на высококвалифицированных специалистов, обладающих комплексными знаниями, конструктивными умениями и творческим мышлением, владеющими современными информационными технологиями моделирования и проектирования. Установлено, что уровень геометро-графической подготовки студентов строительного вуза не соответствует требованиями рынка туда и социальному заказу общества, ориентированного на формирование геометро-графической культуры. Обосновано, что интегративных результатов можно достигнуть только в предметной среде обучения и воспитания. Автор формулирует систему профессионально-значимых качеств, необходимых студентам строительных специальностей в области геометрических и графических дисциплин. Приводится определение предметной среды обучения в качестве объекта управления педагогическим процессом. Организация непрерывной подготовки в среде реализована средствами межинтегративного подхода, что способствует разрешению выделенных противоречий. Предложена методика оптимизации учебного процесса на основе реализации интегративного подхода к обучению средствами межпредметных проектов, формирующих профессионально-значимые качества. Приводятся промежуточные результаты эксперимента.
среда обучения и воспитания
геометро-графическая культура
интенсивные технологии обучения
1. Волкова Е.М. Особенности архитектурного облика исторических городов Поволжья (Твери, Ярославля, Нижнего Новгорода) // Приволжский научный журнал. – Н.Новгород: ННГАСУ, 2011. – № 4 (20). – С.147-151.
3. Воронина Л.В. Математическая культура личности / Л.В. Воронина, Л.В. Моисеева // Педагогическое образование в России. – 2012. – № 3. – С. 37-44.
4. Зинченко В.П. Универсальный способ деятельности / В.П. Зинченко // Советская педагогика. – 1990. – № 4. – С.15-20.
5. Груздева М.Л. Педагогические приемы и методы работы преподавателей вуза в условиях информационной образовательной среды / М.Л. Груздева, Л.Н. Бахтиярова // Теория и практика общественного развития. – 2014. – № 1. – С. 166-169.
6. Каган М.С. Философия культуры / М.С. Каган. – СПб. : Петрополис, 1996. – 451 с.
7. Крылова Н.Б. Культурология образования / Н.Б. Крылова. – М.: Народное образование, 2000. – 256 c.
8. Лагунова М.В. Графическая культура как составная часть инженерной культуры / М.В. Лагунова // Сб. науч. тр. Сер.: Новые инженерно-технические решения производственных проблем. – Вып. 3. Ч. 3. – Н. Новгород: ВГИПИ, 1999. – С. 38-40.
9. Словарь философских терминов / науч. ред. В.Г. Кузнецов. – М. : ИНФРА, 2005. – 729 с.
10. Юматов В. А. Обучение студентов навыкам версионного мышления при проведении занятий по курсу «Криминалистика» / В. А. Юматов // Проблемы качества юридического образования в современной России: материалы Всеросс. науч.-практ. конференции. ННГУ им. Н. И. Лобачевского. Юридический факультет. – 2010. – С. 291-300.
В распоряжении Правительства РФ от 08.12.2011 N 2227-р «Об утверждении Стратегии инновационного развития Российской Федерации» определены основные направления долгосрочного социально-экономического развития нашей страны на период до 2020 года . Определены приоритетные направления мировой экономики, характеризующейся ускорением технологического развития, - это медицина, атомная отрасль, энергетика и информационные технологии. Очевидно, что ведущая роль в развитии технологических инноваций в строительстве и производстве отводится IT-технологиям. Программа направлена на повышение конкурентной способности экономики и производства в РФ. Новая стратегия предполагает создание инновационной системы, комплексно реализующей следующие принципы: во-первых, увеличение инвестиций в исследовательские работы по приоритетным направлениям; во-вторых, подготовка высококвалифицированных кадров, способных проектировать и конструировать новые знания, объекты и технологии. Инновационная экономика востребует инновационную систему образования. Вместе с тем, педагоги и философы справедливо отмечают в настоящее время наличие системного кризиса в отечественной сфере образования. В предыдущей программе развития РФ на период до 2015 года подготовке специалистов высоко уровня не было уделено достаточно внимания, что не позволило обеспечить необходимую системность подхода к развитию инновационной системы страны. В связи с этим необходимо отметить качество подготовки специалистов и бакалавров по естественнонаучным и инженерно-техническим специальностям, которое имеет первостепенное значение для формирования эффективной инновационной системы, не отвечает реалиям сегодняшнего дня. Причин здесь несколько: во-первых, недостаточность финансирования инженерно-технических вузов в конце 20 века - начале 21 века; во-вторых, малоэффективные модели управления учебным процессом из-за несоответствия целей образовательного процесса требованиям инновационной экономики и не достаточно системной организации этого процесса; в-третьих, нехватка современных качественных преподавателей. В результате, на наш взгляд, ключевые для инновационной экономики качества для будущих инженеров, назовем их - «мотивация к инновациям» и «инженерная ответственность», включающие творческую активность, мобильность и желание обучаться в течение всей жизни, личностные свойства будущего инженера - в целом недостаточно развиты по сравнению со странами с развитой экономикой. Отметим, что известные нейрофизиологи и психологи установили взаимосвязь этих понятий: мотивация к инновациям может формироваться не только за счет расширения «знаниевых профессиональных границ» обучаемого и использования современных учебных средств, но формирования общего и профессионально-ориентированного мировоззрения, т.е. социально- и государственно-значимых установок и моделей поведения. Современные требования рынка труда и государства смещают акценты с количества формируемых ключевых компетенций на качество подготовки инженеров, что означает, на наш взгляд, ориентацию на формирование культурного инженера. Отметим, что сущность и структура понятия «геометро-графическая культура» будущего специалиста в строительстве и методы ее формирования в педагогических трудах не достаточно, на наш взгляд, раскрыты. Данные противоречия определили цель исследования - формулирование сущности и структуры понятия «геометро-графическая культура» в контексте непрерывного инженерного образования.
Цель исследования : 1) определение сущности и структуры системообразующего результата инновационной среды обучения, воспитания и развития будущих специалистов инженерного вуза - формирование геометро-графической культуры; 2) определение интенсивных технологий обучения, развития и воспитания для реализации данного фактора в системе.
Материал и методы исследования
Для решения задач исследования были изучены: 1) образовательный стандарт по направлению подготовки «Строительство»; 2) современные требования к подготовке специалистов; 3) теоретические подходы к определению понятий «математическая культура», «информационная культура», «графическая культура», «культура архитектора»; 4) результаты педагогического эксперимента.
Результаты исследования и их обсуждение
В архитектурно-строительном вузе геометро-графическая подготовка осуществляется на занятиях по естественным и техническим дисциплинам, поскольку геометрический аппарат применяется на занятиях по математике, основам архитектурного проектирования, инженерной графике, начертательной геометрии, компьютерной графике, изобразительному искусству, информатике. Достижение интегративного результата в геометро-графической подготовке наиболее эффективно может осуществляться, на наш взгляд, в образовательной среде или системе, объединяющей дисциплины, принадлежащие к разным классам наук. Эффективность проектирования и функционирования такой синтетической среды может достигаться увеличением степени организации и упорядоченности системы, для этого необходимо сформулировать системообразующие связи. Системообразующие связи и отношения между компонентами множества, именуемого системой, реализуют специфическое для системы свойство - единство. Поскольку сложные и высокоорганизованные системы управления и самоорганизации есть целенаправленные системы, то единство социальных систем с точки зрения теории функциональных систем, и в частности образовательной системы или среды, может выражаться в ее общей функции или интегральном свойстве, т.е. результате. Этот фактор обеспечивает целостность системы, причем в системах с обратной связью цель должна совпадать с результатом. Цель образовательной среды - объективный образ желаемого результата ее деятельности с позиции будущего. Формирование междисциплинарной геометро-графической культуры будущего инженера и есть тот внешний системообразующий фактор, обеспечивающий, на наш взгляд, целостность и непрерывность геометро-графической подготовки в техническом вузе.
В философской литературе существуют различные определения культуры, данные следующими авторами: Б.С. Гершунским, В.П. Зинченко , Н.Б. Крыловой , М.С. Каганом , Л.В. Ворониной и др. Как правило, все они совпадают по выделению следующих атрибутов этой категории: глубокое знание и уважение к наследию прошлого, способность к творческому восприятию, пониманию и преобразованию действительности в той или иной сфере деятельности. Известно, что культура обеспечивает возможность сохранения и передачи духовных и материальных ценностей от поколения к поколению, от народа к народу, от общества к личности. Данное понятие не есть инвариант, но как закономерное целое культура обладает специфическими механизмами возникновения, трансляции, трансформации, конкуренции, саморегуляции на основе формирования устойчивых структур и их воспроизведения в других культурных средах. В словаре философских терминов под культурой понимается «совокупность искусственных объектов (идеальных и материальных), созданных человечеством в процессе освоения природы и обладающих структурными, функциональными и динамическими закономерностями (общими и специальными)» . Большинство ученых культуру рассматривают в двух аспектах: во-первых, как результат труда деятельности субъекта; во-вторых, с точки зрения образовательно-воспитательного результата. В связи с этим педагог В. П. Зинченко понимает культуру интегративно, как универсальный способ деятельности и как способ целостного освоения мира, противопоставляя ее завершенной сумме знаний и профессиональной сноровке, которыми вооружает людей традиционная система образования. Культура, по мнению педагога Н. Б. Крыловой, также комплексное понятие, включающее культурные средства и технологии деятельности, картину мира, «особенности мировосприятия и мирообъяснения» субъекта .
Говоря об инженерной культуре в контексте образовательно-воспитательной подготовки в технических вузах, то ее сущность с точки зрения управляемых систем необходимо рассматривать как цель (результат) образовательной деятельности. Цель такой подготовки - сформировать у будущих инженеров такие способы деятельности и мировоззрение, результатом которых станет не только высокий уровень знаний, умений и навыков, но и «мотивация к инновациям» и «инженерная ответственность». Очевидно, что данный уровень подготовки - это не только образовательная задача, но развивающая и воспитательная.
Определим сущность понятия «геометро-графическая культура». Известно, что геометрия в технических вузах - это «образовательный мост» не только между несколькими дисциплинами: математика, инженерная графика, изобразительное искусство и информатика, но и областями знаний - архитектура и строительство. Отметим, что каждое уникальное здание и сооружение представляет собой явление, требующее от специалиста комплексных знаний разработки для каждого элемента объекта инновационных решений, обоснованных большим циклом теоретических и экспериментальных исследований. Поэтому, отличаясь более высокой степенью развития, особенность феномена понятия «геометро-графическая культура» заключается в том, что оно имеет междисциплинарное и синтетическое содержание, являясь результатом интеграции компонентов нескольких профессиональных культур. Это межпредметное содержание геометрии было замечено еще в древности греческими математиками, а также художниками 17-19-ого веков, например Г. Эшером и А. Дюрером. На своих работах Г. Эшер наглядно отразил сущность линейных преобразований - группу движений, а на работах А. Дюрера графически показан геометрический смысл нелинейных преобразований - проективных. Вопросы межпредметной интеграции начертательной геометрии, инженерной и компьютерной графики обоснованы и реализованы в высшем техническом образовании в научных работах И. В. Шалашовой, М. В. Лагуной , М. Л. Груздевой . Исследуя сущность понятия «графическая культура», ученые считают, что это комплексное понятие, предполагающее формирование высокого уровня знаний и умений человека в области начертательной, инженерной и компьютерной графики, способность к творческой деятельности. Владение графической культурой реализует субъективную потребность к творческой самореализации и саморазвитию.
Сущность понятия «математическая культура», в частности «геометрическая культура», обоснована в работах педагогов и математиков, таких как Г. Д. Глейзер, В.А. Далингер, В.И. Глизбург, которые в своих исследованиях заключают, что математическая культура проявляется в умении использовать математический аппарат в различных сферах науки, техники, производства и экономики. Такие умения и навыки выражаются в способности будущего инженера применять методы математического моделирования в научно-исследовательских прикладных и опытно-конструкторских работах, развивать и использовать инструментальные средства компьютерной графики, такие как мультимедиа и автоматизированного проектирования, на основе построения информационных математических моделей.
О воспитании «информационной культуры» может идти речь, если студент знания и умения из области информатики начинает активно применять при обучении другим дисциплинам . Сюда можно отнести навыки систематизации и алгоритмизации информации, навыки работы с информационными массивами (таблицами, списками, словарями), навыки оптимального поиска информации, умение проектировать компьютерные информационные эффективные модели в различных дисциплинах. Причем, речь идет не только об использовании определенных интеллектуальных и технологических умений и навыков, но и воспитательных результатах, полученных благодаря изучению разнообразной информации.
Понимание культуры архитектора связано с задачами, стоящими перед зодчими современной России. Общая задача архитектора - создать геометрическую форму. Это творческая художественная и инженерная работа, которая в большей степени основана на интуитивном знании и чувстве, чем на сознательных расчетах и решениях. Сооружение, построенное архитектором, несет функциональную и эстетическую нагрузки, которые тесно связаны с социальными и культурными устоями и требованиями общества. Поэтому эмоциональная реакция общества на творение архитектора - это не только результат эстетического воздействия формы на визуальное восприятие (симметрия, цвет, баланс), но и соотнесение этого результата с общей мировоззренческой позицией граждан России. Требования к подготовке архитекторов определяются современными концепциями построения архитектурно-строительной среды в России. Такие градостроительные среды ориентированы на гуманизацию профессиональной направленности архитектурно-строительного творчества, на индивидуальные аспекты жизнедеятельности человека, проявления его личности в составе определенного сообщества людей и в конкретном месте . Проектирование и строительство современных градостроительных сред невозможно без применения информационных технологий. Анализ особенностей современной профессиональной инженерной деятельности в области проектирования и конструирования объектов строительства показал, что проектную и конструкторскую документацию в современном строительном производстве объединяет информационная модель здания или сооружения. Каждый этап проектирования сопровождается углублением детализации информационно-геометрической модели. Построение таких моделей и составляет инновационный способ деятельности проектировщика.
Опираясь на определения понятий «математическая культура», «графическая культура», «информационная культура», культура архитектора, сформулируем структуру междисциплинарного понятия «геометро-графическая культура» специалиста. Структура данного феномена включает три взаимосвязанных комплекса: 1) ценностно-ориентационный; 2) типологический; 3) понятийно-процессуальный. Основные выделенные виды и способы деятельности современного проектировщика и конструктора, потребности общества и государства к результату его деятельности определили содержание каждого элемента геометро-графической культуры. Ценностно-ориентационный комплекс включает: 1) мировоззрение, ориентированное на осознание будущим специалистом своей социальной зоны ответственности, этических и эстетических границ поиска проектно-творческих решений; 2) учебно-познавательную активность (целеустремленность, стремление к саморазвитию и овладению инновационными приемами геометро-графической деятельности). Типологический комплекс содержит творческие конструктивные и пространственные способности по уровням (репродуктивный, частично-поисковый; проблемный; исследовательский). Понятийно-процессуальный элемент предполагает: 1) знание математических, конструктивных и функциональных характеристик технических объектов в решении прикладных задач; 2) свободную ориентацию будущего инженера в среде информационных графических технологий.
Сформулируем организацию и технологии формирования геометро-графической культуры в техническом вузе. В большинстве концепций приобщение к такой целостной культуре является результатом непрерывного образования. Мы в своем исследовании при определении технологии формирования «геометро-графической культуры» специалиста уникальных зданий и сооружений опирались на теорию функциональных систем П.К. Анохина и философско-образовательные концепции Б.С. Гершунского и М. В. Лагуновой, ориентированные на целенаправленный, непрерывно-целостный и многоступенчатый образовательный процесс восхождения социума к все более высоким образовательным результатам средствами интенсивных технологий. В концепциях Б.С. Гершунского и М. В. Лагуновой - это элементарная и функциональная грамотность, образованность, профессиональная компетентность, культура, менталитет. Такое упорядочение и интенсификация образовательной деятельности будет способствовать повышению уровня управляемости, организации и развития междисциплинарной образовательной среды, т.е. эффективности ее функционирования и корректировки. Отметим, что особая роль в образовательном процессе формирования культуры должно отводиться творческому развитию и воспитанию в контексте приобщения к мировым и национальным ценностям.
В ННГАСУ для специальности 271101.65 «Строительство уникальных зданий и сооружений» разработана междисциплинарная система геометро-графической подготовки. Данная среда проходит апробацию, начиная с 2012 г. Для поэтапного формирования необходимого уровня геометро-графической подготовки были применены интенсивные технологии обучения, такие как разноуровневые конструктивно-аналитические задачи, межпредметные инновационные проекты, национально-значимое содержание, организация олимпиад по графическим информационным технологиям, предметных экскурсий, тематических выставок и научных студенческих конференций. Предварительные результаты эксперимента показали правильность теоретических положений. Так, подводя промежуточные итоги, уже можно отметить, что: 1) отмечена положительная динамика успеваемости в среднем по геометро-графическим дисциплинам в ЭГ по сравнению с КГ на 18,2 %; 2) повысился уровень развития конструктивно-аналитических и пространственных способностей учащихся в ЭГ по сравнению с КГ на 22,3 %, увеличилось число студентов, ставших победителями и призерами Всероссийского конкурса студенческих работ «Фестиваль науки», больше в 2,1 раза в ЭГ по сравнению с КГ.
Заключение
Высокий уровень знаний, умений, навыков, сформированность социально- и профессионально-ориентированного мировоззрения («мотивация к инновациям», «инженерная совесть») должны стать целью современного высшего инженерного образования в геометро-графической области знания. Такие требования к подготовке инженера в техническом вузе предполагают формирование не просто профессиональной компетентности, а профессиональной культуры. Реализация данного системообразующего фактора на уровне цели (результата) в инновационной среде позволит, на наш взгляд, повысить эффективность управления и функционирования геометро-графической подготовкой в инженерном вузе, за счет повышения упорядоченности структуры системы, выявления инвариантных и вариативных внешних и внутренних междисциплинарных связей, творческой самоорганизации студентов.
Библиографическая ссылка
Юматова Э.Г. ГЕОМЕТРО-ГРАФИЧЕСКАЯ КУЛЬТУРА – СИСТЕМООБРАЗУЮЩИЙ ФАКТОР ИННОВАЦИОННОЙ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЙ СРЕДЫ ИНЖЕНЕРНОГО ВУЗА // Современные проблемы науки и образования. – 2016. – № 4.;URL: http://science-education.ru/ru/article/view?id=24920 (дата обращения: 01.02.2020). Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
Садекова Евгения Владимировна,кандидат педагогических наук, доценткафедры кораблестроенияи авиационнойтехникиФГБОУ ВПО «Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е.Алексеева»,г. Нижний Новгород[email protected]
Значение графической культурыкак одной из составляющих компетенции современного инженера
Аннотация.В статье рассмотрены вопросы формирования графической культуры у студентов технических вузов, включающей знание стандартов и грамотное оперирование нормативными документами при изучении графических и специальных дисциплин.Ключевые слова:профессиональная компетенция, техническая эрудиция, графическая подготовка инженерных кадров, стандарты Единой системы конструкторской документации, высокая графическая культура.
Существенные изменения в экономической, социальнополитической, культурной жизни общества современной России оказывают большое влияние на характер связей сферы образования с социальными институтами, наукой, производством и т.д., что в свою очередь является причиной обновления самой системы образования. Особое место занимает направление гуманистической ориентированности образования, требующее пересмотра отношения к творческим характеристикам личности. Это подразумевает их перемещение из контекста обслуживания общественного производства в область развития личности в интересах самой личности. Современным рынком труда востребованы не конкретные знания и умения, а компетенция специалистов, ихличностные качества. После присоединения России к Болонскому процессу возникла необходимость перехода на общую терминологию, с помощью которой можно было бы описать образовательный процесс, в частности, его цели и результаты. Стандарты профессионального образования нового поколения формулируются на языке компетенций, однако внедрение компетентностного подхода в образовательный процесс требует решения еще многих исследовательских задач.Одной из таких задач является определение сущности компетентности специалиста, содержания и взаимосвязи категорий «компетентность» и «компетенция», поскольку на сегодняшний день единого общепринятого мнения в этом отношении не существует. Другой важной задачей реализации комптентностного подхода –это определение места этих понятий в общей системе педагогического целеполагания. «Дело в том, что в педагогике и психологии высшего образования наряду с понятием «компетенции» и «компетентность» используются такие понятия, как «ключевые компетенции», «квалификации», «профессиональная компетентность», «ключевые квалификации», «профессионально важные личностные качества». Здесь также присутствуют разные подходы к классифицированию, что осложняет использование этих понятий» .А.В.Хуторской, различая понятия «компетенция» и «компетентность», предлагает следующие определения.Компетенция –включает совокупность взаимосвязанных качеств личности (знаний, умений, навыков, способов деятельности), задаваемых по отношению к определенному кругу предметов и процессов, и необходимых для качественной продуктивной деятельности по отношению к ним. Компетентность –владение, обладание человеком соответствующей компетенцией, включающей его личностное отношение к ней и предмету деятельности .Перенос конечной цели образования со знаний на «компетентность» позволяет решать проблему, типичную для российского высшего образования, когда студенты хорошо овладевают набором теоретических знаний, но испытывают существенные трудности в дальнейшей профессиональной деятельности, требующей использования этих знаний для решения конкретных практических задач или проблемных ситуаций. В конечном счете, уменьшается разрыв между образованием и жизнью.Однакохотелось бы отвлечься от общих теоретических рассуждений о сущности «компетенции» в целом, а рассмотреть формирование профессиональных компетенций (ПК), регламентируемых рабочими программами, составленными с учетом Федерального государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования по направлению подготовки инженеров (без уточнения специальностей, поскольку рассматриваемые профессиональные компетенции должны быть присуще каждому инженеру).Из ПК следует, что выпускаемый специалистинженер готов разрабатывать проекты, оборудование, устройства, системы…способен использовать нормативные документы и т. д.Формирование данных компетенций частично реализуется в ходе освоения дисциплины «Инженерная графика», относящейся к «Профессиональному циклу», именно поэтому «Инженерная графика» это одна из фундаментальных общетехнических дисциплин, определяющих общеинженерную подготовку студентов технических специальностей. Неизменной функцией интеллектуальной деятельности инженера является оперирование образными графическими, схематическими и знаковыми моделями объектов, позволяющими в абстрактной, символической форме выражать взаимооднозначное соответствие объектов и их графических изображений. Поэтому целями освоения дисциплины «Инженерная графика» являются: развитие пространственного воображения; повышение технической эрудиции; выработка знанийи умений для выполнения зарисовок и наглядных изображений объектов, разрабатываемых в инженерной практике.Стремительное развитие информационных технологий предъявляет возрастающие требования к визуальномысленным навыкам. «Уровень подготовки специалиста,таким образом, в большей мере определяется тем, насколько он готов к мысленным преобразованиям образнознаковых моделей, насколько развито и подвижно его пространственное мышление. В этих условиях императивной становится необходимость анализа сущности, структурных компонентов, динамики и механизмов формирования графической культуры».Проблема совершенствования геометрографической подготовки инженерных кадров уходит корнями ко временам Петра I, считавшего графические знания «нужнейшей частью инженерства».И на сегодняшний день развитие инженерного графического образования в России имеет тенденции к усилению его «общеобразовательного и развивающего компонентов при сохранении традиционного профессионального. Оно требует основательности геометрографической подготовки и смещения акцента на формирование пространственного мышления и креативной графической деятельности. Это обусловлено изменениями в содержании инженерного труда в условиях информатизации общества, уровнем результативности образования. Интегральным показателем творческого начала профессиональной деятельности является культура специалиста, складывающаяся в единстве и взаимодействии многообразных составляющих».Актуальным остается дополнение геoметрографичеcкого компонента в становлении профессиональной культуры специалиста, особенно в «контексте неразрешенных противоречий между реальной низкой результативностью довузовской подготовки, традиционно сложившейся моделью геoметрографичеcкой подготовки и утвердившимся новым типом профессиональной деятельности инженера с преобладающей ориентацией на развитие профессиональной компетентности, предполагающей формирование дивергентного мышления, способностей к поиску нестандартных решений, профессиональной мобильности и пр.».Термин «графическая культура» в различных контекстах встречается в педагогической и научноисследовательской литературе. В этой связи особое значение имеют труды учёных, исследующих формирование графической культуры при обучении в вузе: Л.Н. Анисимовой, А.Д. Ботвинникова, В.А.Гервера, Ю.Ф. Катхановой, Е.И. Корзиновой, А.В. Кострюкова, М.В. Лагуновой, М.В. Молочкова, А.А. Павловой, Н.Г. Преображенской, С.Ю. Ситниковой, Л.С. Шебеко, В.И. Якунина и др.Исходя из проведённого анализа различных подходов к определению понятия профессиональной культуры, можно остановиться на следующем определении, уточнённом в своих педагогических исследованиях Л. Брыковой: «графическая культура выпускника технического вуза –это базовое, интегральное качество личности, проявляющееся в высоком уровне владения и оперирования знаниями в области графики, в осознании их ценности для профессионального будущего, в способности к анализу и прогнозированию производственного процесса, базирующейся на использовании геометрографического потенциала для эффективного решения профессиональных задач... Культура специалиста складывается в единстве и взаимодействии всех её компонентов». Далее Л. Брыкова представляет структурный состав определяющих графическую культуру компонентов: гностический; технологический; эмоциональноценностный; организационнопроектировочный .Особенно хочется выделить содержание технологической компоненты: «способность рационально выполнять чертежи, вносить в них изменения в соответствии с технологическим процессом и технической реконструкцией; умение читать и выполнять чертеж детали с глубоким осмыслением её конечного результата как элемента технологического процесса; готовность студента к конструированию, моделированию, к решению технических и технологических задач производственного процесса». Из перечисленного видно, что знание стандартов и грамотное оперирование нормативными документами не включены как обязательные составляющие графической культуры инженера! В то время как одним из критериев компетентности инженера является не только знание требований стандартов, но и обязательное их соблюдение! И это не единственное игнорирование столь важной составляющей графической грамотности инженера. Во многих других работах,посвященных исследованию формирования графической культуры студентов технических вузов, умалчивается актуальность владения и соблюдения студентами требований стандартов при выполнении графических и текстовых документов.Именно в ходе изучения «Инженерной графики» на начальных курсах обучения, впервые будущие инженеры знакомятся с наиболее востребованными стандартами Единой системы конструкторской документации(ЕСКД), регламентирующими оформление чертежей, схем, графиков и таблиц. На занятиях по графическим дисциплинам (начертательной геометрии, инженерной графики, компьютерной графики…) студент получает первичные знания и умения работы с соответствующими стандартами. Графические работы по инженерной и компьютерной графике, выполняемые студентами 1ого и 2ого годаобучения оцениваются не только за грамотное содержание, аккуратность и рациональность вычерченных изображений, но и насколько данные работы соответствуют требованиям стандартов ЕСКД. То есть осуществляется жесткий так называемый нормоконтроль, без которого ни один чертеж не считается действительным.Однако, как показывает практика, на этом знакомство с данного рода нормативными документами заканчиваются, в приоритет входят другие стандарты, необходимые для становления того или иного специалиста. И при выполнении графических частей курсовых работ по другим дисциплинам студент, а зачастую и руководитель, абсолютно игнорируют жесткие требования стандартов к выполнению и оформлению чертежей. Особенно это заметно в работах, выполненных с использованием графического пакета AutoCAD, поскольку данный пакет абсолютно не привязан к стандартам ЕСКД (в отличие от чертежноконструкторского редактора КОМПАСГРАФИК, ориентированного на Российские стандарты).И как результат, на выходе будущего специалиста, в его дипломных работах сплошь и рядом серьезные нарушения стандартов, не отметить которых просто нельзя. Более того. Эти незнания стандартов, к сожалению, не исчезают, а переходят с ним в большую жизнь, где неоднократно дискредитируют молодого специалиста. К наиболее распространенным нарушениям относятся:–использование нестандартных масштабов изображений и неправильное их оформление (ГОСТ 2.30268);–использование линий конкретных начертаний не по назначению
(ГОСТ 2.30368);–выполнение надписей нестандартным по высоте иначертанию шрифтом (ГОСТ 2.30481);–много нарушений при нанесении и простановке размеров на чертежах
(ГОСТ 2.3072011) и т.д., это далеко не полный список.Выпускники с такими пробелами в знании основных нормативных требований к графическим и текстовым документам, не могут называться квалифицированными инженерами с высокой графической культурой, которая является неотъемлемой составляющей их профессиональной компетенции.Такое внимательное отношение к формированию графической культуры специалиста также обусловлено параллельным формированием у студентов самодисциплины, которая характеризует собой эмоциональноценностный компонент графической культуры. Осознание студентом своих графических знаний и умений как возможности достижения профессиональной успешности стимулирует его на наиболее грамотное выполнение графических частей курсовых и дипломных работ. Соблюдение стандартов даже в, казалось бы, незначительных деталях, позволяет искоренить привычку пренебрежения к правилам и требованиям.Надо помнить, что образовательный и воспитательный процессы взаимосвязаны. Роль преподавателя в осуществлении этих процессов значительна. Поскольку государством требуется подготовка специалистов с высоким творческим потенциалом, и как следствие, важно чтобы образовательныйпроцесс стал преимущественно самообразовательным и саморегулируемым, нельзя забывать, что в ходе становления студента специалистом необходим постоянный контроль со стороны преподавателей, позволяющий отследить закрепление полученных ранее обязательных знаний и умений. Возможно, имеет смысл вести мониторинг остаточных знаний по наиболее востребованным темам тех или иных дисциплин в течение всего периода обучения студентов, независимо от того, как давно закончился изучаться этот цикл, или его изучение длится несколько семестров. В таком случае важна активная междисциплинарная связь, чтобы те дисциплины, что изучались на младших курсах, нашли свою прикладную значимость при изучении специальных дисциплин. Возвращаясь к проблеме формирования графической культуры, можно предположить, что, проводя на каждом последующем году обучения мониторинг знаний основных требований стандартов к выполнению чертежей, графиков, таблиц реально добиться полноценного усвоения данного материала. Не обязательно давать в качестве контроля сложные задания, выполняя которые студент покажет, как усвоены те или иные стандарты. Достаточно регулярно предлагать студентам простые тесты, которые, благодаря своей краткости и разнообразности будут стимулировать студентов помнить основные моменты, активизировать необходимые знания, тем самым формировать свою графическую культуру. В качестве примера предлагается один вариант тестов на остаточные знания по дисциплине «Инженерная графика», используемых на кафедре «Кораблестроение и авиационная техника» ФГБОУ ВПО «Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е.Алексеева»(рис. 1).Рис.1. Пример тестов на остаточные знания по дисциплине «Инженерная графика»Обобщая вышесказанное, можно сделать вывод, что будущий инженер, несомненно, должен иметь высокую графическую культуру, позволяющую ему выполнять любой графический документ грамотно не только по содержанию, но и по оформлению, что должно стать неотъемлемой составляющей его профессиональной компетенции. И развитие графической культуры, совершенствование компетенции студентов должно осуществляться в ходе всего обучения в техническом вузе, при переходе от изучений одних дисциплин к другим, являясь важным интегрирующим междисциплинарным звеном.
Ссылки на источники1.Ильязова М. Д. Компетентность, компетенция, квалификация –основные направления современных исследований // Профессиональное образование. Столица. –2008. –№ 1. –URL:http://www.sibcol.ru.2.Хуторской А.В. Ключевые компетенции и образовательные стандарты // Интернетжурнал «Эйдос». –2002. –23 апреля. –URL: http://eidos.ru/journal/2002/0423.htm.3.Лагунова М.В. Теория и практика формирования графической культуры студентов в высшем техническом учебном заведении: дисс. … доктора пед.наук. –Н. Новгород, 2002. –564 c.4.Там же.5.Там же.6.Брыкова Л.В. Формирование графической культуры студентов технического вуза в процессе профессиональной подготовки: автореф. дисс. … канд.пед.наук.–М., 2012.–25с.
SadekovaEvgenia,CandidateofPedagogicalSciences, associateprofessor"Shipbuildingandaircraftequipment" StateTechnicalUniversity of R.E.Alekseev, Nizhny Novgorod. [email protected]
Value of graphic culture, as one of components of competence of the modern engineerSummary.In article questions of formation of graphic culture at students of the technical colleges, including knowledge of standards and competent operating by normative documents are considered when studying graphic andspecial disciplines.Keywords:professional competence, technical erudition, graphic preparation of engineering shots, standards of Uniform System of Design Documentation, high graphic culture.