Назад

Система оценки уровня геометро-графической подготовки студентов, изучающих курс инженерной и компьютерной графики

Фото Кормановский Сергей Иванович (Винницкий национальный технический университет)
Мельник Ольга Петровна (Винницкий национальный технический университет)
Скорюкова Янина Германовна (Винницкий национальный технический университет)


В работе предлагается комплексная система оценки качества знаний, умений и навыков, получаемых студентами при изучении геометро-графических дисциплин, позволяющая осуществлять объективный мониторинг качества организации учебного процесса

Постановка проблемы

Курс инженерной и компьютерной графики является неотъемлемой частью комплекса дисциплин, изучаемых студентами технических вузов. Цель курса – дать студентам знания, умения и навыки, которые необходимы инженеру любой специальности для изложения технических мыслей с помощью чертежа, а также основы аппарата геометрического моделирования.

Качество усвоения студентами излагаемого курса существенно влияет на дальнейшее изучение ими всех специальных дисциплин, связанных с математическим моделированием инженерных объектов, процессов и явлений, разработкой и оформлением разнообразной графической и текстовой конструкторской документации. Обеспечение необходимого уровня усвоения любого курса зависит от многочисленных элементов структуры организации учебного процесса и, в частности, от гибкой системы проверки качества подготовки студента на любом этапе учебного процесса, которую, в свою очередь, можно считать и системой проверки качества деятельности преподавателя.

Постановка задачи

Учитывая важность контролирующей составляющей в организации учебного процесса как для объективной оценки уровня подготовки студентов, так и для оценки качества преподавания, была поставлена задача -- разработать интегральную систему оценки уровня геометро-графической подготовки, учитывающую следующие особенности преподавания курса «Инженерная и компьютерная графика:

Основными требованиями к системе оценки уровня подготовки студентов авторы считают следующие:

Общая характеристика системы оценки знаний

В разработанную и используемую систему входят четыре разных по назначению типа контроля уровней знаний, приведенных на рис. 1.

Нулевой контроль проводится преподавателем в начале обучения дисциплины с целью выявления школьного уровня подготовки, необходимого для усвоения дисциплины и оказания практической индивидуальной помощи студентам в пополнении (приобретении) необходимых знаний, а также выявление уровня развития пространственного мышления студента.

Текущий контроль – оценка уровня знаний, умений и навыков, который осуществляется в ходе обучающего процесса путем устного опроса, контрольных работ, тестирования, коллоквиумов и т.д. Именно текущий контроль обеспечивает обратную связь студент-преподаватель и позволяет оперативно влиять на процесс обучения.

Итоговый контроль проводится в виде проверки оценивания знаний студентов по кредитно-модульной системе, в виде защиты курсовых работ, зачетов и экзаменов.

Комплексный контроль по дисциплине является контролем устойчивости знаний, умений и навыков и проводится по темам дисциплины, которые изучались в предыдущем триместре (семестре) или по учебной программе всей дисциплины. Поэтому в ходе такого контроля студент должен продемонстрировать не репродуктивное знание, а умение использовать приобретенные знания для решения практически направленных заданий.

Характеристика основных форм контроля, использованных в системе

Нулевой контроль проводится на первом занятии на первом курсе. Для его проведения на кафедре разработаны тесты, каждый вариант которых состоит из трех разделов.

Первый раздел содержит вопросы и несколько вариантов текстовых ответов к каждому из них. Вопросы предполагают знание основных понятий курса геометрии средней школы. Например: чем плоскость может быть задана в пространстве, каково условие параллельности двух плоскостей, каково условие перпендикулярности прямой к плоскости и т. д. К каждому вопросу дается несколько вариантов ответов, но только один из них является полностью правильным.

Второй раздел содержит вопросы и несколько вариантов графических ответов. Например, текстовый вопрос: из предложенных вариантов ответов определите модель, не содержащую коническую поверхность. Пример графических вариантов ответов приведен на рис. 2.

Третий раздел содержит вопросы, графические задания и графические варианты ответов. Например, вопрос: по двум проекциям модели определить соответствующую третью. Пример графического задания и варианты ответов представлены на рис.3.

Время на выполнение тестов ограничивается 20-30 мин. Каждый вопрос имеет свой уровень сложности и оценивается соответственно от 1 до 5 балов, которые начисляются за правильный ответ. Результат суммируется и вносится в общую сумму рейтинга студента.

По результатам тестов нулевого контроля проводится анализ уровня подготовки студентов, поступивших на первый курс, и вносятся соответствующие коррективы в дальнейшее обучение, а также сравнительный анализ для студентов различных специальностей.

Для проведения текущего контроля используются известные формы контроля знаний в виде защиты графических работ, тестовых контрольных работ, коллоквиумов и т.д. Каждая форма контроля предполагает бальную оценку в соответствии с кредитно-модульной системой [1]. Баллы, набранные студентами по результатам текущего контроля, суммируются и могут быть использованы как альтернатива для последующего итогового контроля. Пример формы контроля для первого модуля:

  1. Выполнение и защита расчетно-графической работы «Анализ многогранника» - 20 баллов.
  2. Контрольная работа – 60 баллов.
  3. Коллоквиум - 90 баллов.
  4. Посещение занятий и активное участие в них – 10 баллов.

Итого - 180 баллов.

Итоговый контроль знаний осуществляется в виде сдачи студентами в конце семестров, экзаменов, зачетов и защиты курсовых работ по национальной шкале («отлично», «хорошо», «удовлетворительно», «неудовлетворительно») в соответствии с разработанными следующими критериями. Студенту выставляется соответствующая оценка, если он демонстрирует:

Отлично

5+: Полное знание и глубокое понимание теоретических основ моделирования трехмерных объектов на плоскости, умение предложить оригинальный способ решения задач синтеза, анализа и обработки плоских изображений путем создания новых комбинаций из ранее известных алгоритмов, навыки оформления графической и текстовой конструкторской документации с помощью современных графических систем и, в соответствии со стандартами.

5 : Полное знание и понимание теоретических основ моделирования трехмерных объектов на плоскости, умение комплексного использования алгоритмов решения задач на плоских моделях, навыки «чтения» и оформления технических графических документов.

5- : Полное знание и понимание теоретических основ моделирования трехмерных объектов на плоскости, умения и навыки использования их для решения позиционных и метрических задач, навыки оформления графических документов.

Хорошо

4+: Знание теории построения плоских изображений трехмерных объектов, понимание ее сути, умение и навыки использования ее на практике. Типовые задачи на плоских изображениях решаются самостоятельно без какого-либо внешнего контроля.

4: Знание теории построение плоских изображений трехмерных объектов, понимание ее сути, свободное использование знаний и умений для решения типовых задач на плоских изображениях.

4-: Знание теории построения плоских изображений трехмерных объектов, понимание ее сути, недостаточное умение использования ее на практике, умение самостоятельно решать доступные метрические и позиционные задачи, требующие размышлений и пояснений своими словами.

Удовлетворительно

3+: Знание теоретических основ построения плоских изображений с неполным пониманием ее сути та логической связи, частичное умение использования ее на практике при решении задач на плоских моделях трехмерных объектов, проявление способности к самостоятельному обобщению и систематизации знаний.

3: Знание теоретических основ построения плоских изображений с недостаточным пониманием ее сути и логической связи, алгоритмов решения позиционных и метрических задач, но допускает при их использовании на практике ошибки, имеет несистемные навыки оформления графической технической документации.

3-: Знание теоретических основ построения плоских изображений с частичным пониманием ее сути и логической связи, основных алгоритмов решения позиционных и метрических задач, но допускает при использовании на практике существенные ошибки.

Неудовлетворительно

2: Частичное знание теоретических основ построения плоских изображений, частичное понимание ее сути и отсутствие понимания логической связи, неумение использовать ее на практике.

Итоговая оценка по результатам текущего контроля проставляется в зависимости от шкалы, где баллы выражены в процентах от трудоёмкости дисциплины. Далее устанавливается соответствие между национальной шкалой, шкалой по кредитно-модульной системе (КМС), абсолютной бальной оценкой и оценкой по системе ECTS. Например, максимальное количество балов за один модуль составляет 180. Тогда абсолютная бальная оценка в пределах 164 – 180 балов будет соответствовать оценке «отлично» по национальной шкале, оценкам 5-, 5, 5+ по КМС и оценке «А» по системе ECTS.

Для проведения комплексного контроля на кафедре разработаны пакеты комплексных контрольных работ (ККР) по дисциплинам.

Комплект ККР состоит из 30 вариантов и имеет два практических задания. Оба задания требуют применения знаний по нескольким разделам дисциплины. Первое задание требует знания тех тем, которые соответствуют требованиям учебной программы. Второе задание имеет профессиональное направление и требует знания правил выполнения конструкторской документации в соответствии с ЕСКД. Варианты равнозначны по своей сложности, и выполняются средствами компьютерной техники и графической системы «КОМПАС-ГРАФИК» или АCАD.

Оценка знаний студентов выполняется в соответствии с национальной шкалой оценивания: «отлично», «хорошо», «удовлетворительно», «неудовлетворительно». Оцениваются два практических задания, которые имеют направление, связанное с будущей специальностью. Их решение требует знания от студентов не отдельных тем и разделов, а и интегрированное применение. Оценивается не только правильность выполнения задания, но и соблюдение требований ЕСКД.

Все ошибки оцениваются штрафными баллами от 1 до 3. За грубые ошибки выставляется 3 балла, за менее грубые ошибки - 2 балла, за незначительные ошибки – 1 балл.

  1. Оценка «отлично» выставляется студенту, если он полно и верно выполнил оба задания, качественно выполнил все графические построения с соблюдением требований ЕСКД. Допускается не больше 4 штрафных баллов.
  2. Оценка «хорошо» выставляется студенту, если он выполнил оба задания и набрал не больше 10 штрафных баллов.
  3. Оценка «удовлетворительно» выставляется студенту, если он выполнил только одно задание из двух, или набрал больше 14 штрафных баллов при выполнении обоих заданий.
  4. Оценка «неудовлетворительно» выставляется студенту, если он выполнил только одно задание из двух, или набрал больше 14 штрафных баллов.

Выводы

Данная система была использована в учебном процессе для студентов первого курса разных специальностей в течение трех лет. При анализе результатов было выявлено, что уровень знаний по геометро-графической подготовке в среднем на 7% выше у студентов групп, которые оценивались посредством нулевого контроля. Авторы считают, что нулевой контроль повысил мотивацию студентов к изучению геометро-графических дисциплин, что в результате способствовало лучшему развитию пространственного воображения.

Предложенная система позволяет объективно оценивать как уровень усвоения знаний студентами на протяжении всего обучающего периода, так и эффективность работы преподавателя.

Система была использована в качестве модуля контроля в дистанционной форме преподавания.

Рис. 1
Рис. 1 Структура системы оценки знаний


Рис. 2
Рис. 2 Варианты ответов к тесту


Рис. 3
Рис. 3 Пример задания и вариантов ответов к тесту


Вопросы и комментарии к докладу:


Фото
Ефремов Геннадий Викторович
(12 марта 2010 г. 13:11)
Уважаемый Сергей Иванович! С интересом прочитали Ващ доклад и хотелось бы уточнить некоторые моменты. По Вашим данным нулевой контроль позволил повысить уровень знаний на 7%. Однако он проводится на первом занятии в течении 20-30 минут и не является обучающим. Не совсем понятно как нулевой контроль повысил мотивацию и способствовал лучшему развитию пространственного воображения. И еще зачем в нулевой контроль включены вопросы раздела начертательной геометрии, которые изучаются в самом курсе. Неужели к вам приходят первокурсники с такой подготовкой? С уважением Г.В. Ефремов
Фото
Кормановский Сергей Иванович
(17 марта 2010 г. 13:26)
Уважаемый Геннадий Викторович! Благодарим Вас за вопрос. На наш взгляд, любой контроль включает элементы обучающего характера. В данном случае нулевой контроль выступает как фактор, способствующий более осознанному изучению дисциплины, конкретизируя предмет изучения для студента на начальном этапе обучения. Результаты этого контроля представляют интерес, как для преподавателей, так и для самих студентов, поскольку дают возможность оценить уровень знаний геометрии и способностей к пространственному воображению. Хотим обратить Ваше внимание, что вопросы, представленные в нулевом контроле, изучаются учащимися средних школ Украины: тема «Виды» - в 9 классе в курсе трудового обучения, тема «Прямоугольные проекции» - в 11 классе в курсе геометрии. Хотя надо признать, что в школах этим темам не уделяется достаточного внимания. С уважением, коллектив авторов.
Фото
Максименко Любовь Александровна
(17 марта 2010 г. 16:13)
Здравствуйте, уважаемые коллеги! Мой вопрос также о нулевом контроле. Какие разделы представлены в дидактической структуре нулевого контроля? Л.Максименко
Фото
Ярошевич Ольга Викторовна
(17 марта 2010 г. 23:14)
Уважаемые коллеги! Меня также интересует нулевой уровень контроля геометро-графической подготовки студентов. Какие Ваши действия после анализа полученных результатов? Предусмотрен ли пропедевтический курс, если полученные результаты не утешительны? Учитываются ли также индивидуальные результаты студентов в дальнейшем при выдаче заданий? С уважением Ярошевич О.В.
Фото
Максименко Любовь Александровна
(20 марта 2010 г. 1:56)
Уважаемые коллеги! Приглашаем Вас принять участие в работе Всероссийской научно-практической конференции «Информационные технологии и технический дизайн в профессиональном образовании и промышленности», которая состоится 21 – 22 апреля 2010 года в Государственном образовательном учреждении Новосибирский государственный технический университет. Информация о конференции размещена на сайте: http://www.graph.power.nstu.ru/ Адрес для связи: maksimenko_la@mail.ru
Фото
Кормановский Сергей Иванович
(22 марта 2010 г. 14:59)
Уважаемая Ольга Викторовна! Спасибо за вопрос. В случае неутешительных результатов нулевого контроля специального пропедевтического курса не предусмотрено, однако студентам предлагается список литературы, содержащей необходимую информацию, и, по их желанию, проводятся дополнительные консультации. При выдаче заданий на расчетно-графические работы (особенно первых) индивидуальные результаты нулевого контроля учитываем обязательно. С уважением авторы.
Фото
Кормановский Сергей Иванович
(24 марта 2010 г. 17:35)
Уважаемая Любовь Александровна! Если Вы имели ввиду разделы курса геометрии средней школы, которые использованы в структуре нулевого контроля, то это – аксиомы стереометрии и их простейшие следствия, параллельность прямых и плоскостей, перпендикулярность прямых и плоскостей (в т. ч. ортогональное проецирование в техническом черчении), декартовы координаты в пространстве, многогранники, тела вращения. Все эти разделы представлены в учебнике: Погорелов О.В. Геометрія: Стереометрія: підручн. для 10-11 кл. серед. шк. – 6-те видання – К.: Освіта, 2001. – 128с. С уважением, коллектив авторов.

Назад