Назад

Вопросы содержания и реализации графической подготовки в вузе при переходе на образовательные стандарты нового поколения

Фото Александрова Евгения Петровна (Пермский государственный технический университет)
Фото Крайнова Марина Николаевна (Пермский государственный технический университет)
Фото Столбова Ирина Дмитриевна (Пермский государственный технический университет)

Соавтор(ы): Корнилкова Евгения Владимировна

В условиях глобальной информатизации содержание дисциплин графического цикла «Начертательная геометрия. Инженерная графика. Компьютерная графика» волнует в последнее время преподавателей практически всех технических вузов. Дискуссии по этому вопросу широко обсуждаются на семинарах и конференциях различного уровня. При этом одни авторы отстаивают содержание традиционных курсов, базирующихся на построении проекционного чертежа методами 2D, другие являются приверженцами тотального перехода на 3D-технологии. Обоснованность излагаемых аргументов с той и с другой стороны не вызывает сомнений, но и сегодня задача поиска наиболее оптимального содержания освоения графических дисциплин остается весьма актуальной для каждого технического вуза.

На наш взгляд, в работе по модернизации графической подготовки помимо обсуждаемых теоретических приоритетов содержания дисциплины необходимо учитывать реальные факторы, которые, безусловно, должны повлиять на обоснованность выбранного решения поставленной проблемы.

Прежде всего, это идеология и регламент новых Федеральных государственных образовательных стандартов (ФГОС ВПО по направлениям подготовки), в рамках которых следует обучать студентов при освоении разрабатываемых вузовских основных образовательных программ (ООП). Переход на подготовку бакалавров и кредитно-модульную систему, увеличение доли самостоятельной работы студентов, как показывают предварительные данные, неизбежно вызывает уменьшение выделяемой трудоемкости (в привычных часах) на изучение дисциплин графического цикла. Это еще больше обостряет обозначенную проблему.

При отсутствии регламентированных дидактических единиц (ключевых понятий) предметной области ориентирами в разработке обновленного содержания графической подготовки студентов могут служить целевые дескрипторы учебных циклов ФГОС ВПО соответствующего направления бакалавриата (или сохраняемых специальностей): знать, уметь, владеть. Дополнительную информацию можно получить из анализа характеристики профессиональной деятельности (видов и задач профессиональной деятельности), а также формулировок перечня общекультурных и профессиональных компетенций, которыми должен обладать выпускник по окончании обучения в вузе. ФГОС ВПО (в различной степени детализирующий требования к графической подготовке по конкретным направлениям) явным образом не определяет содержание графических дисциплин. Разработанные УМО по направления подготовки Примерные основные образовательные программы (ПрООП) содержат аннотации базовых дисциплин ( в различных наименованиях "Начертательная геометрия, инженерная и компьютерная графика"  в большинстве стандартов технической направленности является базовой дисциплиной профессионального цикла). Аннотации приближают нас к пониманию содержания этих дисциплин на уровне дидактических единиц, но, как уже отмечалось на нашей конференции, они (ПрООП) носят необязательный характер.

Предварительный анализ показал, что для некоторых направлений (в частности, машиностроительного) базовое описание ориентиров содержания графических дисциплин не выходит за рамки действующих стандартов второго поколения, а для других – предполагает серьезный пересмотр графической подготовки студентов, включая, как содержание, так и само название дисциплины. Отметим, что базовые ориентиры ФГОС ВПО составляют 50 %, вуз вправе при разработке ООП расширить требования к предметной подготовке, в том числе и графической. Распределение зачетных дисциплин (вместо часов) по дисциплинам (в том числе и базовым) вообще прерогатива вуза (выпускающей кафедры, разрабатывающей ООП, и УМУ вуза).

Необходимо также отметить, что в настоящее время работа по пересмотру содержания графической подготовки на кафедрах графических дисциплин носит глобальный характер, поскольку требует одновременного обновления к началу следующего учебного года всех программ предметного обучения, реализуемых на кафедре в рамках различных направлений (специальностей). Например, в настоящее время кафедра ДГНГ нашего университета реализует программы освоения графических дисциплин по более 60 направлениям, специальностям и формам обучения. В этой связи следует подумать об унификации учебных программ при их будущей разработке и принятии новой идеологии и терминологии в соответствии с ФГОС ВПО.

Отметим, что наличие большого количества ранее разработанного, опробованного и отвечающего по содержанию действующим стандартам учебно-методического материала не позволит в одночасье перейти на новый формат обучения студентов, потребует значительного времени на его обновление.

Также необходимо учитывать, что реорганизация учебного процесса, проводимая, прежде всего, в направлении компьютеризации всех форм обучения, требует создания для студентов достаточного количества рабочих аудиторий, оснащенных современной компьютерной техникой, и разработки соответствующего программного и учебно-методического обеспечения. Это является, пожалуй, самым слабым звеном в цепи планируемых мероприятий.

И, наконец, большая работа предстоит по решению проблем использования новых форм и технологий обучения, ориентированных на реализацию компетентностного подхода в высшей школе. В настоящее время во многих вузах страны этот вопрос находится на уровне переобучения преподавательского состава. О практическом массовом переходе к компетентностной парадигме речь пока не идет.

Вышеизложенное позволяет сделать вывод, что на данный период реорганизации графической подготовки в вузе, который можно охарактеризовать как «переходный», возможно говорить лишь о частичной корректировке как содержания графических дисциплин, так и форм представления учебного материала и используемых технологий обучения.

За последние годы на кафедре ДГНГ ПГТУ была проведена большая работа по поиску более совершенных методов обучения. Основное направление работы – это полная компьютеризация всех этапов обучения. Подготовлены и используются в специально оборудованной аудитории электронные лекционные курсы по начертательной геометрии и инженерной графике. Практические занятия (пока частично) проводятся в компьтерном классе с использованием разработанных преподавателями кафедры электронных продуктов, соответствующих по содержанию разделам действующих рабочих программ. Согласно вузовской системы менеджмента качества образовательного процесса проводится независимый (от преподавателей-предметников) контроль знаний студентов. Преподавателями кафедры разработаны и заведены в базовую систему компьютерного тестирования студентов ПГТУ тестовые задания по дисциплине «Инженерная и компьютерная графика» в соответствии с требуемыми уровнями сложности. Тестовые задания контролируют сформированность у студента необходимых ключевых понятий (дидактических единиц) в рамках каждой дисциплины на основании действующих образовательных стандартов.

В настоящее время наряду с разработкой новых рабочих программ предстоит пересмотр содержания всего ранее наработанного учебно-методического материала, в том числе и переработка или дополнение базы тестовых заданий по графическим дисциплинам.

Новые подходы (в рамках ФГОС) при обновлении курса начертательной геометрии в нашем видении созвучны с предлагаемой концепцией авторов, признающих актуальность 3D-компьютерного геометрического моделирования [1-4]. Но мы сторонники постепенного перехода. То есть, следует частично отказаться от детального изложения классических методов начертательной геометрии, и, взяв за исходный предмет изучения пространственную геометрическую модель, рассматривать ее простейшие составляющие (геометрические примитивы), не исключая их взаимодействие друг с другом  на плоскости. На ранних стадиях обучения начертательной геометрии такой подход можно рассматривать как «привыкание» к геометрической модели (рис 1)[5], чтобы позднее при выполнении учебных практических проектов профессионально работать с моделью (рис.2) [6]. Относительно пересмотра содержания дисциплин начертательная геометрия и инженерная графика последнее слово должны сказать, безусловно, наиболее компетентные специалисты - геометры ведущих вузов страны. А пока этого нет можно и поэкспериментировать. Авторами предполагается исключить (или хотя бы сократить) наиболее трудоемкие, а, с другой стороны, и теряющие свою актуальность темы начертательной геометрии. К таким темам можно отнести, в частности, преобразование чертежа и построение линий пересечения сложных криволинейных поверхностей, ограничив решение задач проведением соответствующего анализа, вводя исследовательские задания с использованием компьютера.

Элементы анализа использовались авторами, в частности, при составлении тестовых заданий (рис.3).

В инженерной графике моделирование конечно же должно вытеснять построение чертежей методами. Однако это возможно лишь при решении частных проблем кафедры, озвученных выше и связанных с наличием необходимого количества компьютерной техники. Содержание же раздела инженерной графики, отвечающего за изучение студентами стандартов ЕСКД пока необходимо сохранять, так как знание стандартов и умение читать чертежи является востребованным качеством современного конструктора.

Раздел «Компьютерная графика» должен стать обязательным для изучения всеми студентами технического вуза (в настоящее время в связи с обозначенными сложностями этот курс изучают только те студенты, у которых данный раздел предусмотрен действующим стандартом). Содержание раздела «Компьютерная графика» остается проблемным. В рамках той трудоемкости, которая выделяется на графические дисциплины, обучение сводится к получению навыков использования известных графических пакетов «Компас» и «AutoCAD".

В заключении, хотелось бы еще раз подчеркнуть, что решение проблемы определения актального содержания геометро-графической подготовки студентов технического вуза - насущная проблема, поскольку сентябрь месяц не за горами. Хотелось бы найти ту золотую середину, которая бы удовлетворила все заинтересованные стороны: студентов, получающих "образование на будущее"; Преподавателей-предметников, организующих и реализующих современный образовательный процесс; проверяющие инстанции, контролирующие соответствие образовательным стандартам ВПО нового поколения. Надеемся, что настоящее мероприятие поможет установить направление развития графической подготовки в новых условиях.

Список литературы

1. Рукавишников В.А. Геометро-графическая подготовка инженера //Образование в России. – 2008. –№5. – С. 132-136.

2. Райкин Л.И. Стратегия компьютерно-графической подготовки в условиях перехода на ФГОС третьего поколения / Л.И. Райкин, В.И. Якунин, О.А. Соснина // Проблемы качества графической подготовки студентов в техническом вузе в условиях перехода на образовательные стандарты нового поколения. Материалы Международной научно-практической интернет-конференция. Февраль – апрель 2010. Пермь: Пермский государственный технический университет, 2010. – С. 41-45./ http://dgng.pstu.ru/conf2010/members/29/

3. Хейфиц А.Л. О перспективах нового теоретического курса как альтернативы начертательной геометрии   /http://dgng.pstu.ru/conf2011/papers/20/

4. Вольхин К. А., Головнин А.А. Уточнение задач графического образования в условиях автоматизации проектных работ/ http://dgng.pstu.ru/conf2011/papers/15/

5. Александрова Е.П., Грошева Т.В., Корнилкова Е.В. Практикум по начертательной геометрии. - - Пермь, Изд-во Перм. гос. техн. ун-та. - 2010.

6. Конструирование типовых изделий машиностроения: учебно-методическое пособие / В.А. Лалетин, Е.П. Александрова, Т.В. Грошева, Е.В. Корнилкова.  - Пермь, Изд-во Перм. гос. техн. ун-та. - 2010. - 90 с.

Рисунки к докладу

Рис. 1
Рис. 1

Фрагмент практикума по начертательной геометрии




Рис. 2
Рис. 2

Фрагмент пособия по конструированию типовых изделий машиностроения




Рис. 3
Рис. 3

Примеры тестовых заданий




Вопросы и комментарии к докладу:


Фото
Мокрецова Людмила Олеговна
(22 февраля 2011 г. 22:59)

Добрый день, уважаемые Ирина Дмитриевна и Евгения Петровна!

Мне предельно ясны и понятны Ваши определения стратегии развития графических дисциплин в новых образовательных границах. Остается нам только определиться с ролью наших кафедр в общем образовательном пространстве. Где наше место? В колледже, бакалавриате, что отведет нам магистратура? Эти вопросы, я думаю, должны найти свое отражение уже в этом году .Желаю всем успехов.

С уважением, Л.О.Мокрецова

Фото
Столбова Ирина Дмитриевна
(24 февраля 2011 г. 14:13)

Уважаемая Людмила Олеговна!

Спасибо Вам за прочтение нашего доклада и солидарность в понимании насущных проблем. Приглашаю Вас и других участником конференции на круглый стол по обсуждению структуры и содержания базовой графической подготовки в условиях ФГОС ВПО, откытие которого состоится в ближайшее время

Фото
Шацилло Людмила Анатольевна
(2 марта 2011 г. 15:38)

Милые дамы!

Что это за расцветка на зажимном узле? У вас же Ларкин есть. Очень полезно о цветосочетаниях  в технике хотя бы по Цойгнеру. Пусть познакомит.

Л.А. Шацилло
Фото
Хейфец Александр Львович
(4 марта 2011 г. 12:48)

Уважаемые коллеги, меня, конечно, заинтересовала фраза Вашего доклада:

“Относительно пересмотра содержания дисциплин начертательная геометрия и инженерная графика последнее слово должны сказать, безусловно, наиболее компетентные специалисты - геометры ведущих вузов страны. А пока этого нет можно и поэкспериментировать”. Кто они – "геометры ведущих вузов страны”, чье мнение будет решающим. Участвуют ли они в наших дискуссиях? И как будет формироваться это решение? НМС молчит. Новые ФГОС отдали все на усмотрение выпускающих кафедр, но им наши проблем безразличны. Главное, что они ждут от нас, чтобы двоек меньше ставили.

В прошлом году наш лидер В.И. Якунин высказался за активные инновационные реорганизации в духе 3D. У Вас в докладе есть на это ссылка [2].

Так что же Вы имели ввиду этой фразой?

 Теперь о том, что Вы “сторонники постепенного перехода” к 3D в курсе начертательной геометрии. Я ведь Вас правильно понял? Кто же против постепенности. Революции вредны и в этом вопросе невозможны. Беда в том, что ничего не происходит и такими темпами при нас не произойдет, поскольку активных сторонников инноваций по существу мало, да и они друг друга мало понимают. Оппонентов же в нашей среде большинство, многие из них не понимают проблему вообще, другими движет беспокойство за свое будущее (что же они будут преподавать).

Я уже говорил о том, что изменения произойдут, скорее всего, вне нас, когда у нас просто начнут отбирать часы ввиду неактуальности предмета НГ.

Единственный путь – это какая-то координация действий. Но какая – мне неясно. А что Вы думаете по этому поводу. Что делать?

И вопрос к Ирине Дмитриевне, как организатору конференции. Вы привели доклад Д.Е. Тихонова-Бугрова как пример выступления на круглом столе. Из выступивших на конференции это мой наиболее агрессивный оппонент. Тем самым Вы задали, вольно или невольно, вектор обсуждения (или осуждения) проблемы. Почему же Вы не привели в этом ключе мой доклад, ведь именно я, как и в прошлый раз, обострил проблему 2D-3D и раскрутил дискуссию. Или это Ваша позиция?

А.Л. Хейфец. 

Фото
Столбова Ирина Дмитриевна
(4 марта 2011 г. 15:40)

Уважаемый Александр Львович!

К сожалению, нашей кафедре не так повезло с ведущими геометрами, как ЮУрГУ. Поэтому в своих предпочтениях нам важно опираться на мнения уважаемых и компетентных специалистов как в рамках данной конференции (в том числе и с этой целью мы ее уже второй раз организуем), так и за ее пределами. Мы и Вас относим к этой когорте...

По поводу часов на графические дисциплины. С переходом на бакалавриат неизбежно произойдет сокращение. В нашем вузе как исследовательском университете увеличивается еще и доля часов на самостоятельную работу студентов. Насчет "изменений вне нас". Мы пытаемся участвовать в этом процессе в стенах нашего университета, разрабатывая унификацию графической подготовки в рамках ФГОС ВПО по различным направлениям и специальностям.

Чтобы утвердиться в содержании базовой графической подготовки и открыт круглый стол. Времени на определение собственной позиции совсем уже не остается. Пора от пространных разговоров переходить к реальным делам. В этом отношении мне импонирует позиция Дмитрия Евгеньевича: как все-таки в рамках тех небольших часов, что нам достаются, оптимально спроектировать курс, позволяющий заложить будущим техническим работникам основы современной графической культуры.

Предложите в рамках круглого стола свое видение такой базовой программы, возможно, именно Ваш авторский курс станет нам ориентиром в реализации новых образовательных стандартов на нашей кафедре.

С уважением, И.Столбова

Фото
Тихонов-Бугров Дмитрий Евгеньевич
(8 марта 2011 г. 21:46)

Уважаемые авторы доклада, нашёл много общего в организации и тенденциях развития учебного процесса у вас и на кафедрах, преподающих графические дисциплины в Санкт-Петербурге, которые объединены секцией "Начертательная геометрия, графика САПР" Дома Учёных. Отметил важность введения элементов конструирования в учебный процесс. Ответьте, пожалуйста, на вопрос: не дошла ли "дебилизация" в вашем вузе (как у одного из участников конференции) до того, что студенты к экзамену не готовят теорию, задают экзаменаторам вопросы, требуют подсказки, а экзаменатору приходится выходить из аудитории и завышать оценки на балл? Если это так повсеместно, то не следует ли разрабатывать новый курс для слабо развитых?

С уважением Тихонов-Бугров

Фото
Столбова Ирина Дмитриевна
(10 марта 2011 г. 18:01)

Уважаемый Дмитрий Евгеньевич!

Мы с соавторами провели небольшой круглый стол, чтобы консолидированно ответить на ваш вопрос.

Уровень дебилизации и у нас возрастает, но на разных факультетах по-разному. Традиционно более сильные студенты на электротехе, факультете физико-математической подготовки. И еще мы пришли к выводу, что пороговый уровень дебилизации определяет неспособность освоения начертательной геометрии с вытекающими последствиями...

По поводу учета способностей: ФГОС ВПО предполагает организацию индивидуальных образовательных траекторий для учета потребностей и возможностей студентов. Но пороговый уровень графических компетенций должен быть освоен! Осталось договориться : что есть пороговый уровень?

С уважением от имени всех авторов И.Столбова

Фото
Тихонов-Бугров Дмитрий Евгеньевич
(10 марта 2011 г. 20:33)

Уважаемая Ирина Дмитриевна и соавторы. Классно определён пороговый уровень дебилизации! Я бы ещё добавил, что способность должным образом освоить начертательную геометрию является тестом на пригодность к конструкторской деятельности.

Спасибо за ответ. Тихонов-Бугров. 


Назад