ОЦЕНКА ГРАФИЧЕСКОЙ ГРАМОТНОСТИ ПЕРВОКУРСНИКА СТРОИТЕЛЬНОГО УНИВЕРСИТЕТА

В статье рассматриваются факторы, влияющие на успешность инженерной графической подготовки студентов. Оценивается уровень школьной геометро-графической подготовки. Анализируется влияние школьного курса «Черчение» на формирования навыков работы с графической информации у студентов первого курса архитектурно-строительного университета.

Проблемы школьной геометро-графической подготовки всегда являются актуальной темой для обсуждения среди специалистов, продолжающих ее в профессиональном образовании. При этом хотелось бы отметить, что выводы о низком уровне школьной графической подготовки отмечаются во все времена. Так в восьмидесятые годы прошлого столетия, когда «Черчение» в школе было базовым учебным предметом, исследование коллег по выявлению начальных (школьных) знаний по черчению и уровня пространственного воображения у студентов первого курса показало, что «учащиеся не имеют достаточных навыков оперирования образами геометрических и технических форм» [11 стр. 29]. О недостаточном уровне графической подготовки продолжают высказываться коллеги и  сейчас [3, 5, 7, 8, 10], часто объясняя это тем, что дисциплина «Черчение» в рамках образовательной области «Технология» стала элективным курсом. Эта проблема международная, так коллеги отмечают о низкий уровень базовых знаний по графическим дисциплинам студентов, поступивших в Монгольский университет науки и технологии. В общеобразовательных учебных заведениях Монголии графическим дисциплинам обучают в течении четырех лет (175 часов) [4]. Таким образом, неверно считать основной проблемой низкого качества графического образования в школе статус дисциплины «Черчение». Сегодня школы, в которых создаются специализированные инженерные классы, предполагающие повышенный уровень графической подготовки, в первую очередь столкнулись с отсутствием кадров соответствующей квалификации и рядом других факторов, влияющих на качество обучения черчению [6]. Ни для кого не является открытием то, что: «Учителей собственно черчения в школе практически не бывает. Черчение ведёт либо математик, либо трудовик (технолог), либо учитель ИЗО. Для каждого из них черчение – это дополнительная, зачастую навязанная им в силу необходимости учебная нагрузка» [9]. Многие школы идут на сотрудничество с высшими учебными заведениями в решении кадрового вопроса по ряду технических дисциплин, в том числе и черчения [13], при этом нельзя не отметить, что преподаватели графических дисциплин редко имеют соответствующие профилю преподаваемых дисциплин образование и часто не имеют педагогического.

Изучение требований федеральных образовательных стандартов Российской Федерации к уровню освоению образовательных программ дошкольного, начального общего, основного общего, среднего (полного) общего образования с позиции формирования графических компетенций позволяет сделать вывод о нарушении системного подхода в формировании графической грамотности учащихся. Основу школьной графической подготовки составляют геометрические знания, в то время как наиболее сложным по восприятию графической информации является чертеж, требующий по проекционным изображениям сформировать целостный образ представленного объекта [1]. Правила построения чертежа в обычной общеобразовательной школе изучаются в 6-8 классах, а законы стереометрии в 10-11 классах. В этой связи при обучении черчению преобладают не математические основы формирования изображения.

Какими базовыми знаниями, умениями и навыками в графической деятельности должны обладать абитуриенты высших учебных заведений, чтобы уровень школьной графической подготовки считался бы достаточным для успешного инженерно-графического образования? Если ориентироваться на содержание учебника по черчению, то в нем предложен круг вопросов от организации рабочего места чертежника до использования компьютерных технологий в проектировании [12]. Объем информации представленный в учебнике существенно превышает содержание современной инженерной графической подготовки в вузе. Таким образом, освоение на высоком уровне школьного курса черчения должно делать бессмысленным дальнейшее инженерное графическое образование.

Проведенное анкетирование 70 студентов первого курса факультета инженерных и информационных технологий Новосибирского государственного архитектурно-строительного университета (Сибстрин) показало, что у 40% респондентов курса «Черчение» в школьной программе не было, 26% освоили черчение на «отлично», 33% – имеют оценку «хорошо» и только у одного студента – «удовлетворительно». Конечно, в условиях, когда черчение не является базовым предметом, объективность оценки знаний учащихся снижается под давлением родителей и классного руководителя – не портить аттестат учащегося низкими отметками по второстепенной дисциплине. Неожиданные результаты были получены в результате сравнения уровня освоения школьного курса «Черчение» и успешности изучения начертательной геометрии студентов первого курса. В процентном соотношении с итоговой аттестацией по дисциплине в рамках сессионного периода успешнее справились студенты, не изучавшие черчение (71,4%), чем прошедшие курс черчения в школе (59%).

Первоочередным условием эффективности освоения любых учебных дисциплин является отсутствие языкового барьера между субъектами образовательного процесса. На качество геометро-графического образования существенное влияние оказывают уровень развития пространственного мышления учащегося и опыт выполнения графических построений. Таким образом, успешность инженерной графической подготовке можно поставить в зависимость от следующих факторов:

• наполнения графического тезауруса студента словами, описывающими простейшие геометрические формы и действия;
• способности учащегося по проекционным изображениям сформировать целостный образ объекта, ограниченного простейшими геометрическими формами;
• навыков графических построений;
• знаний общих правил оформления чертежа.

Наполнение тезауруса зрительными образами происходит в процессе изучения различных учебных предметов. Проблема узнавания становится актуальной, когда человек начинает работать с графической моделью реального объекта или с моделью еще не существующего объекта, что составляет основу инженерной деятельности. Во время школьной графической подготовки, учащийся должен приобретать навыки работы с такими графическими моделями трехмерных объектов, как рисунок, геометрическая модель и чертеж [2]. Проведенное тестирование показало, что все респонденты смогли правильно описать только наглядные тонированные изображения конуса и шара (сферы), четырехугольную пирамиду и цилиндр узнало около 90% студентов, и только 66% – треугольную призму.

Для проверки способности формирования целостного образа простейших геометрических форм мы предложили студентам описать, изображенные на чертежах объекты (рис. 1).  Результаты анкетирования представлены в таблице 1. Некоторые описания изображений студентами трудно объяснить. Наиболее узнаваемым объектом оказалась треугольная пирамида. Ее правильно описали 84,5% студентов (при этом наиболее популярный ответ – «тетраэдр» - 45%). Цилиндр узнали 62% респондентов, конус – 59%, треугольную призму – 32,4%, параллелепипед – 29,6% (наиболее популярный ответ 33% - «прямоугольник и квадрат»).  Традиционно считается, что навыки работы с проекционным чертежом приобретаются учащимся при изучении черчения, и наши исследования это подтверждают, доля тех, кто не изучал черчение, среди правильно ответивших составила в среднем 38,7%.

Для узнавания предмета, изображенного на проекционном чертеже, нужно понимать, что представлены две проекции одного объекта, поэтому, когда изображение распадается на два образа, причиной может быть, как не понимание методов построения чертежа, так и отсутствие в графическом тезаурусе представленной на чертеже фигуры. Чтобы определить доминирующий фактор мы оценили влияние успешности изучения черчения, среди студентов, которые не смогли сформировать целостный образ геометрического объекта, изображенного на проекционном чертеже. Из диаграммы, представленной на рисунке 2 видно, что два независимых объекта на чертежах параллелепипеда, конуса и цилиндра, увидело большее количество студентов, не изучавших черчение в школе. В тоже время, на узнавание треугольной призмы определяющее влияние оказало отсутствие этого понятия в словаре геометрических образов студента. 

Анкетирование студентов показало, что свои навыки выполнения графических построений оценивают на «хорошо» и «отлично» около 80% студентов с применением традиционных чертежных инструментов и 30% – компьютерных графических программ (10% - Компас, 10% - AutoCAD, остальные – Paint и одиночные: bCAD, qCAD, Blender). Фактически качество графических построений при оформлении индивидуальных графических заданий в карандаше у 95% студентов с трудом заслуживает оценки «удовлетворительно».

Собеседование с первокурсниками показало, что  студенты, изучавшие в школе черчение, знают, что есть три основных вида и имеют представление о типах линий, правда не всегда название и назначение соответствует описаниям стандарта. Таким образом, можно с уверенностью говорить об отсутствии знаний о правилах оформления чертежа у доминирующей части выпускников школ.

Представленные исследования показали, что уровень графической грамотности студента первого курса низкий вне зависимости от того изучали они черчение в школе или нет. На то, что в условиях потребности инженерных кадров, быстро разрешатся все проблемы в организации графической подготовки в школе, большой надежды нет. Поэтому для успешного освоения таких дисциплин как начертательная геометрия и инженерная графика необходимо учитывать сложившиеся обстоятельства и создавать условия и учебно-методические материалы, позволяющие студенту восполнить пробелы геометро-графической подготовки. 

Таблица 1. Варианты описания представленных на чертежах объектов

Список литературы

1. Вольхин, К.А. Довузовское графическое образование [Текст] / К.А. Вольхин // Инновационные технологии в инженерной графике: проблемы и перспективы : сборник трудов Международной научно-практической конференции, 27 марта 2015 г., г. Брест, Республика Беларусь, г. Новосибирск, Российская Федерация / отв. ред. К. А. Вольхин. – Новосибирск : НГАСУ (Сибстрин), 2015. – С.48-53
2. Вольхин, К.А. О состоянии графической подготовки учащихся в школе с позиции информационного подхода [Текст] / К.А. Вольхин, Н.И. Пак // Вестник Красноярского государственного педагогического университета им. В.П. Астафьева. Т. 1. Психолого-педагогические науки. 2011. № 3 (17) / Краснояр. гос. пед. ун-т им. В.П. Астафьева. – Красноярск, 2011. – С.74 - 78.
3. Вольхин, К.А. Мониторинг состояния графической подготовки школьников по итогам конкурсов [Текст] / К.А. Вольхин, Т.А. Астахова, А.М. Лейбов // Технолого-экономическое образование в XXI в.: Сборник материалов Всероссийской научно-практической конференции (29 – 30 октября 2009). – Новосибирск: Изд. НГПУ, 2009. – С.142-146.
4. Доржбалдан, Н. Оценка базовых знаний по графической дисциплине студентов, поступивших в вуз (на примере МГУТН) / Доржбалдан Н., Лхадвадорж У. // Информационные технологии и промышленный дизайн в профессиональном образовании и строительстве : сборник материалов IV Всероссийской научно- практической конференции с международным участием. - Новосибирск : Изд-во НГТУ, 2012 - С.154-158
5. Князева, Е.В. К вопросу о графической подготовке в системе непрерывного  образования «школа – вуз» [Текст] / Е.В. Князева // Проблемы качества графической подготовки студентов в техническом вузе: Традиции и инновации.  Материалы IV Международной научно-практической интернет-конференции (г. Пермь, февраль – март 2014 г.) Изд-во ПНИПУ 2014. - С. 256-269
6. Куликова, С.Ю. Проблемы преподавания черчения в инженерных классах [Текст] / С.Ю. Куликова, Т.Г. Куликова //Проблемы качества графической подготовки студентов в техническом вузе: традиции и инновации (КГП-2015) Материалы V международной научно-практической интернет-конференции (февраль-март 2015 г.). Выпуск 2. — Пермь.: Издательство ПНИПУ, 2015. — С.460-468
7. Лагунова, М.В. К вопросу об уровне готовности студентов 1 курса к освоению геометро-графических дисциплин [Текст] / М.В. Лагунова, Т.В. Мошкова, В.А. Тюрина //Проблемы качества графической подготовки студентов в техническом вузе: традиции и инновации (КГП-2015) Материалы V международной научно-практической интернет-конференции (февраль-март 2015 г.). Выпуск 2. — Пермь. : Издательство ПНИПУ, 2015.  — С.236-242
8. Малаховская В.В. Диагностика уровня геометро-графической подготовки выпускников учреждений общего среднего образования [Текст] / В.В. Малаховская // Инновационные технологии в инженерной графике. Проблемы и перспективы Международная научно-практическая конференция 21 марта 2014 г. Брест. Беларусь: Изд-во «БрГТУ», 2014. – С.32-34
9. Михайлов А.В. Черчение в школе. Проблемы и перспективы. Пути интеграции общего и дополнительного образования [Электронный ресурс] / А.В. Михайлов // Кемерово, 2011. – Режим доступа: http://pedsovet.su/publ/28-1-0-1078 , Дата обращения 23.01.2016.
10. Петрова, Н.В. Анализ состояния графической подготовки учащейся молодежи на основе итогов региональных конкурсов [Текст]/ Н.В. Петрова // Инновационные технологии в инженерной графике. Проблемы и перспективы Международная научно-практическая конференция 21 марта 2014 г. Брест. Беларусь: Изд-во «БрГТУ», 2014. – С.17-18
11. Соосар, В.Я. Выявление начальных (школьных) знаний по черчению и уровня пространственного воображения у студентов I курса [Текст] / В.Я. Соосар, А.Е. Протасова, Н.М. Канашина, Е.Н. Тарасова, А.В. Бузина //Методические разработки по проблемам вузовской педагогики и научной организации учебного процесса, Вып. 3 (95) – Новосибирск, НЭТИ 1983. – С. 21-29
12. Черчение: Учеб. для общеобразоват. Учреждений / [В.В. Степакова, Л.В.  Курцаева, М.А. Айгунян и др.] Под ред. В.В. Степаковой и Л.В. Курцаевой. – М.: Просвещение, 2012. – 319 с.
13. Шебашев В. Е.    К вопросу преемственности графической подготовки на вузовском и довузовском уровне [Электронный ресурс] // VII Всероссийская научно-методическая конференция "Актуальные вопросы графического образования молодежи" 13-15 июня 2007. Режим доступа: http://www.rgata.ru/arch/section2.doc Дата обращения 23.01.2016

Рисунки к докладу

Содержание тестовых заданий

(1 – треугольная пирамида, 2 –параллелепипед, 3 – треугольная призма, 4 – конус, 5 – цилиндр)

Зависимость успешности изучения черчения на неспособность формирования целостного образа, изображенного на проекционном чертеже геометрического объекта

(1 – треугольная пирамида, 2 –параллелепипед, 3 – треугольная призма, 4 – конус, 5 – цилиндр)

Тихонов-Бугров Дмитрий Евгеньевич (23 февраля 2016 г. 12:36)	Здравствуйте, уважаемый Константин Анатольевич. С введением ЕГЭ в школах изучают 3-4 предмета. Остальные - "проходят". Черчения в программе давно нет. И те люди, которые по какой то причине включают черчение в школьную программу за счёт школьной компоненты, ответственны за то, чтобы преподавание не копировало программы из древности. Такое черчение, если и есть, то его -нет, как говорил незабвенный Виннипух. А если не способны этого сделать, то пусть отдадут это на откуп специалистам, работающим в рамках элективов и секций по интересам как это делается в Ленинградской области. Надо возраждать в школе не черчение, а Основы графической культуры (проекционное черчение, начертательная геометрия, компьютерная графика) об этом говорят многие представители ВПК, говорила Степакова. И геометрия даётся не совсем так как нужно для изучения графики в вузе, а так чтобы вписаться в ЕГЭ. Тестирование геометрических знаний, проводимое нашей кафедрой и кафедрой математики, позволяет сказать, что уровень подготовки, в основном, низкий и не соответствует ВШ. Тоже можно сказать: геометрия есть, а толку то что. То, что эта ситуация останется неразрешимой в рамках школы ещё долго - ясно. Надо компенсировать в ВШ эти недостатки - бесспорно. Как? Интересен опыт каждого. Эта тема становится одной из главных на конференции. Значит - наболело. Спасибо за тест по узнаванию геометрических тел. Было бы забавно, если бы не оказалось так грустно.
Вольхин Константин Анатольевич (24 февраля 2016 г. 12:48)	Здравствуйте, уважаемый Дмитрий Евгеньевич! Спасибо за внимание к моей работе. Действительно очень грусно. У нас сейчас параллельно формируются материалы конференции совместной с Брестским государственным техническим университетом "Инновационные технологии в инженерной графике. Проблемы и перспективы" Я там разместил статью, в которой попытался проанализировать влияние успешности изучения черчения в школе уровень графической грамотности,  http://ng.sibstrin.ru/brest_novosibirsk/2016/doc/004.pdf.
Вольхин Константин Анатольевич (24 февраля 2016 г. 12:52)	http://ng.sibstrin.ru/brest_novosibirsk/2016/doc/004.pdf в предыдущем сообщении ссылка не получилась