НАЧЕРТАТЕЛЬНАЯ ГЕОМЕТРИЯ ГЛАЗАМИ СТУДЕНТОВ

Рассматриваются содержание и организационно-методическое обеспе-чение учебной деятельности студента в инженерной графической подготовке, реализованные в курсе «Начертательная геометрия» Новосибирского государственного архитектурно-строительного университета (Сибстрин). Анализируется мнение студентов очной формы обучения о значимости различных факторов на успешность изучения дисциплины. Приводится оценка студентами целесообразности, сложности и уровня освоения отдельных тем курса «Начертательная геометрия»

Инженерное графическое образование, как и вся отрасль  в целом, находится в состоянии постоянного реформирования.  Многие высшие учебные учреждения прошли процедуры аккредитации, которые парализовали все другие виды деятельности организации. Создается такое ощущение, что с переходом на болонскую систему (бакалавр, магистр) задачей образования становится не подготовка высококвалифицированного специалиста для той или иной отрасли хозяйства, а решение социальных вопросов занятости подрастающего поколения, а целью –  всеобщая бакалавриатизация населения страны, с вытекающими из этого последствиями.

Постоянное изменение образовательных стандартов приводит к тому, что процесс разработки рабочих программ учебных дисциплин, как хороший ремонт, становится бесконечным. Следующий учебный год  ознаменуется переходом на ФГОС ВО 3++, с которым происходят очередные изменения объема и содержания учебных дисциплин. При разработке учебных программ необходимо руководствоваться содержанием ФГОС соответствующего направления подготовки и примерными основными образовательными программами, разработанными головными вузами, для нас это МГСУ [5]. Традиционно в строительном вузе в качестве дисциплин начальной графический подготовки выступали «Начертательная геометрия» (108  ч.) и «Инженерная графика» (72  ч.), в соответствии с новыми стандартами дисциплина будет называться «Инженерная и компьютерная графика» (252 ч.).  

Процитирую рекомендуемое головным вузом  содержание новой учебной дисциплины: 

«Начертательная геометрия. Методы проецирования. Способы преобразования проекций. Многогранники. Кривые линии и поверхности. Пересечение поверхности плоскостью и прямой. Взаимное пересечение поверхностей. Развертки. Тени в ортогональных проекциях. Перспектива. Метод проекций с числовыми отметками.

Основы инженерной графики. Основные требования к чертежам. Правила оформления чертежа. Геометрические построения на чертежах. Проекционные изображения на чертежах (виды, разрезы, сечения). Аксонометрия. Чертежи соединения деталей. Общие сведения о строительных чертежах. Архитектурно-строительные чертежи зданий (планы, фасады, разрезы). Чертежи узлов строительных конструкций.

Компьютерная графика. Основные прикладные графические программы. Принципы и технологии моделирования двухмерных геометрических объектов для получения конструкторской документации с помощью графических систем (средства получения сборочного чертежа; пространство и компоновка)» [5].

Актуальность вопросов целеполагания, содержания и методики преподавания графических дисциплин подтверждает наличие серьезной полемики в профессиональном сообществе. Мнения коллег по этим вопросам  бывают противоречивыми, особенно при обсуждении роли и места  начертательной геометрии в системе инженерного графического образования [1, 2, 3, 4, 6, 7, 8, 9, 11, 11, 12 …]. Отношение студентов к содержанию и организационно-методическому сопровождению инженерной графической подготовки, как показал экспресс-поиск в сети интернет, изучено значительно хуже. Так, оценка студентами значимости дисциплины «Инженерная графика» в целом, без уточнения содержания и методического сопровождения, приводится в  статье Сапельников А. А. [10].  Поэтому в своей работе мы хотим представить вашему вниманию мнения студентов о значимости содержания, проблемах и путей их преодоления при изучении начертательной геометрии в строительном вузе. В анкетировании приняло участие 98 студентов первого курса, обучающихся по направлению «Строительство» Новосибирского государственного архитектурно-строительного университета (Сибстрин).

Анкетирование проводилось в начале второго семестра обучения, когда экзамен по дисциплине сдан у 80% респондентов.

Ответы на просьбу  оценить степень важности знаний и умений по графической подготовке в Вашей будущей профессиональной деятельности представлены на диаграмме (рис. 1 а).

Рис. 1. Мнения студентов: a). о значимости знаний умений по графическим дисциплинам для будущей профессиональной деятельности;

б). о сложности тем начертательной геометрии.

Наиболее важным для профессиональной деятельности,  по мнению студентов, является способность определять видимость элементов предмета на чертеже.  Все индивидуальные графические задания предполагают оценку взаимной видимости объектов чертежа и у редкого студента доказательство видимости с помощью метода конкурирующих точек не вызывает затруднения.  Наиболее не важным является умение строить развертки – последнее задание, которое, в основном, не представляло сложности для студентов.

Анкетирование показало, что 84,8% участвующих в опросе студентов испытывали трудности в изучении начертательной геометрии.  Оценка сложности тем начертательной геометрии  для понимания студентов приведена на рисунке 1б. Диаграмма показывает рост сложности по мере усложнения изучаемого объекта от точки до кривых линий и поверхностей. Традиционно изучение начертательной геометрии проходит в направлении от простого объекта – «точки» к сложному, состоящему из множества точек объекту – «поверхности».  Незначительные проблемы, возникающие в начале обучения, становятся серьезным препятствием  для успешного освоения курса на его завершающим этапе.  Наиболее трудными для изучения, по мнению студентов, являются позиционные и метрические задачи, которые присутствуют во всех графических заданиях.

На вопрос «Соответствует ли экзаменационная оценка уровню ваших знаний?»  9,7% респондентов ответили, что считают оценку завышенной, 8,6 % считают уровень своих знаний выше  полученной оценки, а остальные ответили утвердительно. С нашей точки зрения, представляет интерес самооценка освоения тем начертательной геометрии, представленная на рис. 2.

Рис. 2 Самооценка знаний тем начертательной геометрии

По всем вопросам уровень своих знаний на «отлично» оценило 17 студентов, что совпадает с количеством  высоких экзаменационных оценок, поставленных преподавателями. Уровень своих знаний, как «не освоил» или «не изучал», хотя бы по одной из предложенных тем оценили 9 из 19  респондентов, не сдавших экзамен на момент анкетирования.

Чтобы узнать мнение студентов о причинах трудностей в изучении дисциплины, было предложено оценить их по пятибалльной системе,  результат представлен на рисунке 3а.

Рис. 3. Причины трудностей в изучении начертательной геометрии.
а). предложенные; б). сформулированные студентами.

Предложенные для оценки причины трудностей известны коллегам, и оценка их значимости студентами не принесла никаких неожиданностей.  «Другое» – отличное от предложенного, предлагалось сформулировать один или несколько факторов, осложняющих учебную деятельность.  Результаты систематизации предложенных студентами причин представлены на рисунке 4б.  Из систематизированных 58 ответов, 38 повторили предложенные для оценки, 5 – причину сложности видят в недостаточном знании теории начертательной геометрии (не причина, а следствие). На трудности в выполнении графических работ – как причину неуспеваемости по начертательной геометрии пожаловалось 2 студента, это может быть хорошим аргументом в споре о целесообразности уменьшения количества графических заданий для повышения успешности изучения начертательной геометрии.

Рис. 4. Оценка влияния факторов на успешность изучения начертательной геометрии.
а). предложенные; б). сформулированные студентами.

Для изучения мнения студентов о целесообразности внесения изменений в организационно-методическое обеспечение дисциплины мы попросили оценить их влияние на успешность изучения начертательной геометрии. Для нас стал неожиданностью тот факт, что максимальное влияние на успешность изучения начертательной геометрии оказывает применение чертежных программ для оформления заданий, а уменьшение объема индивидуальных графических заданий не вызвало ожидаемого ажиотажа (рис. 4а). Другие 64 фактора, влияющие на успешность изучения дисциплины, нам удалось разделить на шесть групп:

1. «Студент» в эту группу были отнесены факторы, зависящие от студента: его желание изучать предмет, внимательность, способность к самоорганизации и т.п.
2. «Преподаватель» – факторы, связанные с профессиональными качествами преподавателя, взаимоотношением с преподавателем.
3. «Знание» – знание вообще, знание геометрии, знание школьных основ, регулярное повторение учебного материала и т.п.
4. «Практика» – больше практики.
5. «Время» – недостаток времени на выполнение графических заданий, изучения теории.
6. «Применение САПР» – возможность использование и опыт использования.

Соотношение значимости групп, по мнению студентов (рис.4б) позволяет сделать вывод, что наличие положительной мотивации у студента к изучению дисциплины и профессионализм преподавателя ключевые факторы определяющие успешность для изучения начертательной геометрии, как в прочем и любой другой.

Список литературы

1. Гузненков В.Н. Модель как ключевое понятие геометро-графической подготовки [Электронный ресурс] /В.Н. Гузненков, П.А. Журбенко //Материалы Международной научно-методической конференции "Информатизация инженерного образования" ИНФОРИНО-2012, Москва НИУ МЭИ DOI: http://inforino2012.mpei.ru/App_Text/pdf/Guznenkov1.pdf  (дата обращения 26.02.2019)
2. Ермилова Н.Ю.  Инновационное графическое образование инженера: цели, содержание, технологии  [Электронный ресурс] /Интернет-вестник ВолгГАСУ. Политематическая сер. 2008. Вып. 2 (7). DOI: http://vestnik.vgasu.ru/attachments/7-2(10.1).pdf (дата обращения 26.02.2019)
3. Иванов Г. С. Предыстория и предпосылки трансформации начертательной геометрии в инженерную // Геометрия и графика . 2016. №. 2. С. 29-36.
4. Петухова А. В. Процесс обучения начертательной геометрии в техническом вузе/ А.В. Петухова, И.А. Сергеева// Актуальные проблемы современного образования: опыт и инновации: материалы научно-практической конференции (заочной) с международным участием: 27-28 ноября 2014 г. / отв. ред. А.Ю. Нагорнова. – Ульяновск: SIMJET, 2014. - С. 446-452.
5. Примерные программы дисциплин обязательной части. [Электронный ресурс]  //Примерные основные образовательные программы по направлению подготовки 08.03.01 Строительство (уровень бакалавриата). ФГБОУ ВО "Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет" (НИУ МГСУ). DOI: http://asv.mgsu.ru/universityabout/UMO-ASV/fgos-poop/poop/POOP%2008.03.01/B1o_08.03.01.docx. (дата обращения 26.02.2019)
6. Рукавишников В.А. Геометро-графическая подготовка инженера: время реформ [Текст]   //Высшее образование в России  № 5, 2008 С.132-136
7. Рукавишников В. А.  Геометро-графическая подготовка инженера: роль и место в системе образования [Текст]  // Образование и наука. Известия Уральского отделения РАО № 5 (62), Изд-во РГППУ. Екатеринбург. – 2009 г. С.32-36
8. Сальков Н. А. Геометрическое моделирование и начертательная геометрия // Геометрия и графика . 2016. №. 4. С. 31-40.
9. Сальков Н. А. Место начертательной геометрии в системе геометрического образования технических вузов // Геометрия и графика . 2016. №. 3. С. 53-61.
10. Сапельников А. А. Оценка студентами значимости дисциплины «Инженерная графика» // Научно-методический электронный журнал «Концепт». – 2014. – № 6 (июнь). – С. 116–120. – URL: http://e-koncept.ru/2014/14160.htm.
11. Усанова Е. В. Формирование базового уровня геометро-графической компетентности в электронном обучении // Геометрия и графика . 2016. №. 1. С. 64-72.
12. Юматова Э. Г. Система межинтегративных конструктивно-аналитических задач как метод формирования профессионально ориентированных способностей будущих инженеров // Геометрия и графика . 2017. №. 2. С. 75-83.

Тихонов-Бугров Дмитрий Евгеньевич (4 марта 2019 г. 15:13)	Здравствуйте, Константин Анатольевич! Спасибо за интересное фундаментальное исследование. Мы, при проведении подобного исследования (не столь детального), получили похожие результаты. Да низкий уровень школьной подготовки в области геометрии признан уже всеми. Удивил факт признания трудностей определения видимости.  Программа Инженерной и компьютерной графики, используемая у нас аналогична вашей. Всеобщую бакалавризацию в нашей отрасли удалось слегка притормозить. У нас специалитет составляет порядка 45%.  С уважением, Тихонов-Бугров.
Сальков Николай Андреевич (4 марта 2019 г. 16:11)	Здравствуйте, Константин Анатольевич! Впечатлен проделанной работой. Даю предложение: после выпуска студентов, участвовавших в анкетировании, и после трех лет их отработки на производстве провести среди них еще одно анкетирование для сравнения. Изменятся ли их ответы? С уважением, Н. Сальков
Шахова Алевтина Бруновна (4 марта 2019 г. 20:46)	Здравствуйте  Константин Анатольевич, я как и коллеги впечатлена проделанной Вами работой, столь всестороннее исследование показало, что главный фактор это студент, т.е. контингент., ну и конечно преподаватель, но на наших кафедрах по моему уже нет непрофессионалов, кстати в прениях к докладу А.Л.Хейфица, вы пишите что вам удалось сделать в лучшую сторону в плане увеличения часов., я Вас поздравляю, Как у Вас это получилось? С уважением Шахова А.Б.
Вольхин Константин Анатольевич (5 марта 2019 г. 4:11)	Здравствуйте коллеги! Спасибо за интерес к моей работе. Николай Андреевич – отдельное спасибо за интересное предложение.  Алевтина Бруновна то, что у нас будет три семестра вместо двух – наша заслуга состоит в том, что в университете ни у кого не возникло сомнения в том, что наша кафедра в состоянии вести компьютерную графику, и спасибо рекомендациям головного вуза по изменению структуры дисциплины. Хочу воспользоваться трибуной конференции, чтобы пригласить принять участие в конференции «Инновационные технологии в инженерной графике. Проблемы и перспективы», проводимой нами совместно с Брестским техническим университетом. Материалы статей принимаются до 26 марта 2019 года, а 19 апреля 2019 года состоится видеоконференция. Подробная информация на сайте конференции http://www.ng.sibstrin.ru/brest_novosibirsk/index.html С уважением К.А. Вольхин