ФОРМИРОВАНИЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЙ ТРАЕКТОРИИ ПРИ СКВОЗНОЙ СИСТЕМЕ ПОДГОТОВКИ ИНЖЕНЕРНЫХ КАДРОВ

В статье рассматривается система многоуровневой непрерывной образовательной графической подготовки молодёжи, которая реализуется на кафедре Графики в Рыбинском государственном авиационном техническом университете имени П.А. Соловьёва.

Процесс развития системы отечественного образования ориентирован на её вхождение в мировое образовательное пространство, что особенно явно начинает проявляться в практической реализации новой образовательной парадигмы, связанной с усилением значения исследовательской деятельности обучающихся в системе опережающего образования. На решение проблемы опережающей подготовки высококвалифицированных кадров для цифровой экономики России направлена, в частности, стратегия создания системы многоуровневого непрерывного образования (начального, среднего, высшего и дополнительного профессионального образования), включая меры по созданию и развитию инфраструктуры для поддержки инновационной деятельности одарённой молодежи [1].

В городе Рыбинске много высокотехнологичных предприятий,  заинтересованных в новых высококвалифицированных кадрах. В тоже время одним из ресурсов для возрождения престижа инженерных и научных профессий является образовательное пространство.

Удручает крайне низкий уровень знаний студентов, отбираемых для обучения в технические вузы, который  значительно уступает соответствующему уровню абитуриента советского периода. Выпускники средней школы не мотивированы на сдачу ЕГЭ по физике, меньше 20% молодых людей оставляет для себя открытым путь в современное инженерное будущее. [2].  Возможно, эти цифры не отражают объективно сегодняшнее отношение школьника к техническому образованию, поскольку решение учеником выпускного класса о выборе направления подготовки было принято им и его родителями значительно раньше (5-6 лет назад). Поэтому так важно формировать сквозную систему подготовки инженерных кадров от начальной школы до послевузовского образования, а затем заниматься мониторингом и отбором лучших специалистов.

Особое место в обогащении интеллектуального потенциала страны принадлежит высшей школе. Информационная революция побуждает к непрерывному пополнению знаний. Правда, они не имеют однородной структуры. Всегда есть ядро - те знания, что ложатся в основу наук, и периферия, где идет процесс накопления и обновления, который не обесценивает основной капитал. Одна из функций народного образования - стимулирование самообразования, самоподготовки, постоянной жажды знаний. Самообразование, самостоятельное приобретение знаний и навыков отнюдь не исчерпывается школьной системой. [3].  Для вуза развитие научно-технической и естественно-научной направленности дополнительного образования будущих абитуриентов  и подготовка инженерных кадров нового поколения – важнейшие направления работы.  Задача не только выявить одаренных детей, но и создать для них социальный лифт, обеспечить сопровождение в развитии их талантов.

Кафедра графики РГАТУ имени П.А. Соловьёва участвует в реализации разного рода образовательных проектах, которые призваны способствовать развитию промышленного потенциала  Ярославского региона.  Вместе с промышленными  гигантами г. Рыбинска ПАО «ОДК-Сатурн», «ОДК – Газовые турбины», судостроительный завод «Вымпел» и др.  вуз активно поддерживает деятельность  детского технопарка «Кванториум» [4].  

Чтобы не пропустить  момент перехода от дополнительного образования к профильно-вузовскому в университете с  2010 года реализуется  образовательный проект Малая школьная академия. Это,  говоря современными словами, предуниверсарий, созданный для того, чтобы учащиеся школ могли заранее определиться в выборе своей будущей профессии, и осознанно совершить переход из школы в вуз. [5].  Эта структура стала основой для создания на базе университета Регионального  ПРОФполигона "Умная среда саморазвития", основой  деятельности которого является  воспитание технологического лидера для перспективных областей промышленности и науки.

Для развития инженерного мышления у юных жителей города в рамках  Малой школьной академии открыты специализированные инженерные классы для учащихся 8-10 классов. На кафедре графики они проходят подготовку по черчению и трёхмерному моделированию. На рисунке 1 представлены варианты занимательных заданий для уроков черчения в 8-м классе [6,7].  Даны два вида модели: вид спереди и вид слева.  Оба изображения – квадраты. Построить максимальное количество вариантов решений задачи – третий вид (вид сверху).  Выполнение таких заданий позволяет оценить степень развития пространственного воображения у школьников, побудить их к творческому поиску различных решений и дальнейшему совершенствованию графических знаний.

На наш взгляд наиболее важной компетенцией, которую должен приобрести студент при изучении инженерно-графических дисциплин, является получение устойчивых навыков владения современными информационными технологиями при разработке и производстве новых изделий. Другими словами он должен приобрести такие навыки, которые позволяли ему с использованием современных САПР разрабатывать электронные конструкторские документы изделий.

Первые два компонента, а именно приобретение знаний и умений по использованию современных методов и средств геометрического моделирования и компьютерной графики для разработки конструкторских документов в соответствии с требованиями стандартов ЕСКД, студенты в достаточной мере получают при изучении инженерно-графических дисциплин. Третья, наиболее важная компетенция, а именно получение устойчивых навыков, как правило, требует дополнительного профессионального образования, например участие студентов и учащейся молодежи в конкурсах и олимпиадах различного уровня.

Что касается города Рыбинска, то наиболее одарённые школьники участвуют в муниципальном фестивале технического творчества «Кулибины XXI века».  В рамках этого мероприятия проводится муниципальный конкурс по черчению, в оргкомитет которого входят преподаватели кафедры графики, которые разрабатывают конкурсные задания и проверяют выполненные работы. Школьникам предлагается по двум видам детали (рис. 2) построить третье ее изображение, а  также изометрию. К сожалению, в конкурсе участвуют школьники далеко не всех средних общеобразовательных учреждений, а именно тех, где есть предмет «черчение», или учителя энтузиасты инженерно-графического образования.

Для повышения роли инженерно-графических дисциплин в трудовом воспитании и профессиональной ориентации разновозрастной молодежи учащиеся школ и колледжей привлекаются к участию в Открытой студенческой олимпиаде «Инженерная компьютерная графика». Это способствует реализация преемственности подготовки в области информационных технологий в системе «школа - колледж-вуз». Естественно, на этом мероприятии участникам олимпиады предлагаются более сложные и современные задания. Например, по заданному чертежу (рис. 3) построить электронную геометрическую модель детали.

Подобная селекция открывает новые возможности для привлечения молодёжи к  участию в изобретательской деятельности и студенческих олимпиадах, выставках, конференциях.  По результатам регионального конкурса формируется  команда для участия во Всероссийском дистанционном конкурсе студенческой и учащейся молодежи по использованию современных информационных технологий в компьютерном геометрическом моделировании. Подобные конкурсы коллектив кафедры Графики проводит практически ежегодно.

Дистанционные конкурсы и олимпиады, характер которых  предполагает опосредованный, неличный контакт между конкурсантами, основаны на принципе равноудаленности. В силу  труднодоступности  отдельных  территорий РФ, для конкурсантов из ВУЗов дальних регионов, это единственная возможность принять участие в соревнованиях Всероссийского и международного уровня. Показательно, что свои команды традиционно выставляют учебные заведения субъектов Российской федерации Урала, Сибири  и Дальнего Востока [8].  В 2018 году к ним присоединились команды из Москвы, Ульяновска и Саратова.

Так как в основе Всероссийского конкурса заложен кластерный подход, предполагающий командное участие (студенты ВУЗа, учащиеся ССУЗа и школьники), то очевидным результатом всей предшествующей работы является подбор достойного разновозрастного состава участников команды.

Задания  дистанционных  олимпиад не похожи на задания очных. Они шире, глубже, т.к. в распоряжении участников находятся все возможные источники информации и программные средства. В частности, в 2018 году команде из трех конкурсантов (два студента ВУЗа и один учащийся среднего учебного заведения) было предложено за два рабочих дня  разработать кронштейн для установки на стене телевизионного приёмника с размером экрана  до 40 дюймов (рис. 4). Представленные работы в целом отличались оригинальностью конструктивных решений, разработчики показали неплохое владение графическими редакторами, но имелись и ошибки при выполнении чертёжных конструкторских документов, в частности, чертежа общего вида.

Подводя итоги выше сказанному,  можно сказать, что образовательная деятельность Кафедры графики РГАТУ имени П.А. Соловьева в области инженерно графической подготовки специалистов начинается со школьной скамьи,  где  рассматриваются  занимательные задания по черчению (рис. 1), и заканчиваются в ВУЗе, где команды из студентов и учащихся средних учебных заведений на Всероссийских конкурсах решают довольно сложные инженерные задачи (рис. 4) с применением современных информационных технологий. В 2019 году подобный Всероссийский конкурс запланирован в мае месяце и по двум конкурсным  номинациям.

Таким образом, можно сказать, что проводимая на кафедре Графики РГАТУ имени П.А. Соловьёва инженерно-графическая подготовка является основой для формирования у молодежи профессиональных компетенций, таких как способность и готовность использовать информационные технологии, в том числе современные средства компьютерной графики в своей предметной области; готовность участвовать в разработке проектной и рабочей конструкторской  документации, в соответствии со стандартами, техническими условиями и другими нормативными документами.

В результате, студенты приобретают:

• знания по современным методам и средствам геометрического моделирования и компьютерной графики для разработки конструкторских документов в соответствии с требованиями стандартов ЕСКД;
• умение ставить задачу и разрабатывать алгоритм ее решения, получать изображения объектов моделирования, в том числе цифровые, работать с прикладными программами САПР, как средством управлением и получением информации в цифровом виде, планировать реализацию проекта доработки трехмерной геометрической модели;
• устойчивые навыки владения современными информационными технологиями при разработке и производстве новых изделий.

Список литературы

1. Подготовка инженерных кадров для цифровой экономики России /[В.Н. Зимин и др.]. — Москва : Издательство МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2017. - 176 с.)

2. Системный проект «Региональный стандарт кадрового обеспечения  промышленного роста», Агентство стратегических инициатив, 2017 г.  [электронный ресурс]: URL: https://invest.nso.ru/sites/investtest.nso.ru/wodby_files/files/wiki/2017/04/regionalnyy_standart_kadrovogo_obespecheniya_promyshlennogo_rosta.pdf

3. Акатьев В.А., Акатьев В.А., Волкова Л.В. Инженерное образование в постиндустриальной России // Современные проблемы науки и образования. – 2014. – № 5. [электронный журнал]: URL: https://science-education.ru/ru/article/view?id=14671

4. Новости информационного агентства «Черёмуха», г. Рыбинск, 2017 г. [электронный ресурс]: URL: https://cheremuha.com/2017/10/18/posvyashhenie-v-kvantoriancy-v-rybinske-otkrylsya-detskij-texnopark.html

5. Новости  молодежного  информационного портала Ярославской области, г. Ярославль, 2018 г. [электронный ресурс]: URL: https://molportal.ru/node/19802

6. Воротников И. А. Занимательное черчение: Книга  для учащихся средней  школы—4-е изд., перераб. и доп.— М.: Просвещение, 1990.—223с.

7. Пугачев А.С. Задачи-головоломки по черчению. - Ленинград, изд-во «Судостроение»,1965.-199 с.

8. Асекритова С.В., Шевелев Ю.П. Проведение конкурсов, как средство популяризации среди студенческой и учащейся молодёжи, современных цифровых технологий.  Материалы научно-методической конференции Министерства образования и науки Российской Федерации «Проблемы координации работы технических вузов в области повышения качества инженерно- графической подготовки студентов»:   сборник статей/  Донской государственный технический университет. -2018.   с. 157 -163     Электронный ресурс. URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=36274798

Рисунки к докладу

Тихонов-Бугров Дмитрий Евгеньевич (9 марта 2019 г. 17:00)	Здравствуйте, уважаемые авторы. Спасибо за интересный доклад. Через олимпиады школьников удаётся найти качественных студентов. Важны и инженерные классы. Интересно, работают ли с таким классами специалисты промышленности как это делается в Коломне? По поводу обучения в Вашем вузе. Несомненно, обучение работе с пакетами ПП - инструментарию должно сопровождаться проектной формой. Как у Вас организовано проектное обучение?  По поводу теоретической составляющей учебного процесса на кафедре. Как преподаётся у Вас начертательная геометрия?  С уважением, Тихонов-Бугров.
Асекритова Светлана Вениаминовна (11 марта 2019 г. 14:00)	Здравствуйте Дмитрий Евгеньевич! Спасибо за внимание к нашему докладу. Поскольку инициатива создания инженерных классов принадлежит ПАО "ОДК-Сатурн", то естественно специалисты этого объединения не остались в стороне. Что касается проектной деятельности, то она конечно ведётся в рамках курсового проектирования. Практически у каждой специальности обучение нашей дисциплины заканчивается курсовой работой под общим названием "Разработка комплекта конструкторских документов сборочной единицы" (разной степени сложности). Наиболее способные студенты разрабатывают индивидуальные творческие проекты.  В дисциплине "Инженерная и компьютерная графика" мы даём из Начертательной геометрии только комплексный чертёж и поверхность вращения. Там, где есть отдельно "Начертательная геометрия" успеваем дать поверхности и позиционные задачи. С уважением, Асекритова С.В.
Головнин Алексей Алексеевич (11 марта 2019 г. 14:49)	Здравствуйте Светлана Вениаминовна, Юрий Петрович! Светлана Вениаминовна в конце своего ответа лишь кратко поделилась информацией о начертательной геометрии в учебном процессе. А ведь это едва ли не основное, ради чего мы здесь собрались. Ваша кафедра занимает заметное место среди кафедр графо- геометрического цикла страны, и было бы интересно узнать о вашем опыте поподробнее. С уважением Головнин Алексей Алексеевич
Шевелев Юрий Петрович (11 марта 2019 г. 16:44)	Уважаемый, Алексей Алексеевич! Учебный процесс по разделу "Начертательная геометрия" наша кафедра организует в основном с учетом методики, которую предложил Посвянский Александр Давыдович, в те далекие времена, когда он руководил кафедрой в нашем ВУЗе. Эта методика, на наш взгляд, достаточно полно и доходчиво для студентов описана в его учебнике "Краткий курс начертательной геометрии. -М.: Высшая школа, 1975. С уважением, Шевелев Юрий Петрович.
Горнов Александр Олегович (17 марта 2019 г. 10:04)	Светлана Вениаминовна , Юрий Петрович, здравствуйте !   Ваши доклады всегда демонстрируют высочайшую эффективность работы кафедры  в  разнообразных направлениях . Даже" дух захватывает". Поздравляю с этим Ваш коллектив..... Воспользуюсь случаем, что Вы использовали в докладе известное и периодически применяемое многими аналитиками ВО понятие " опережающее образование ".  Давно "подмывало" узнать , что  должно опережать такое образование. В данном случае, что имели в виду  Вы ?  Как всегда, с глубоким уважением к Вашей работе, А,О.  .
Носов Константин Григорьевич (17 марта 2019 г. 12:13)	Уважаемые авторы доклада! Интересен такой момент: в какой части современной проектной деятельности, основную часть которой выполняют на ПК, вы видите выполнение и оформление чертежа общего вида? Т.е. до ЭМСЕ или после?
Шевелев Юрий Петрович (18 марта 2019 г. 14:14)	Здравствуйте Константин Григорьевич! Чертёж общего вида студенты разробатывают в карандаше перед электронным моделированием деталей и сборочных единиц.  С уважением, Шевелев Ю.П.
Шевелев Юрий Петрович (18 марта 2019 г. 14:35)	Уважаемый Александр Олегович! Спасибо за высокую оценку работы нашей кафедры. Основные аспекты «опережающего образования» были отражены в докладе.  Что касается учебного процесса, наша кафедра особое внимание уделяет развитию у студентов первого года обучения устойчивых навыков владения современными информационными технологиями при разработке и производстве реальных изделий. Подробно с этой информацией можно познакомиться в статье (Шевелев Ю.П., Асекритова С.В., Константинов А.В. Графическая подготовка специалистов машиностроительных направлений с использованием традиционных и инновационных технологий.  Материалы II Международной научно-практической конференции «Булатовские чтения» (31 марта 2018 г.) в 7 т. : сборник статей / Под общ. ред. д-ра техн. наук, проф. О.В. Савенок. – Краснодар том.7: Издательский Дом – Юг.  Т. 7: Гуманитарные науки. – 2018. – с. 133-140). С уважением, Шевелев Ю.П., Асекритова С.В.
Горнов Александр Олегович (18 марта 2019 г. 19:24)	Юрий Петрович!   Конечно я Ваш доклад  читал,  что и определило  соответствующие оценки и  дало  основание для вопроса .  Немного его переформулирую. Каковы принципиальные отличительные признаки опережающего образования по сравнению с традиционным ?  Что - что должно опережать? Извините, что "пристал" с этим вопросом. Давно хотел его кому нибудь задать !  C уважением, А,О.
Асекритова Светлана Вениаминовна (19 марта 2019 г. 14:51)	Уважаемый Александр Олегович!   На наш взгляд основные аспекты опережающего образования, которые мы используем  применительно к нашим дисциплинам:: Один из аспектов опережающего образования связан с работой со школьниками. Опережающее обучение - вид обучения, когда  школьникам предлагаются  задачи от простых до тех, которые решают студенты вуза (отдельные понятия начертательной геометрии обязательно упоминаются).  Такое усложнение не самоцель. Важно формировать у обучаемого активные способы получения знаний и плавно подвести его к будущей проектной и инновационной деятельности, которую ему предложат в вузе (в частности на кафедре Графики). Именно таких абитуриентов мы хотим видеть в университете. Нельзя раскрыть принципы функционирования еще не созданных техники и технологий, поэтому  речь идёт не просто о совершенствовании профессиональной подготовки студента на основе использования современных информационных технологий, а о разностороннем развитии личности.  Это должно способствовать развитию у студента мотивации к познанию  нового, к творческому настрою и  критичности  мышления (олимпиады и конкурсы).  В тоже время мы понимаем, что наш вуз является базовым в подготовке профессиональных кадров для нашего города, поэтому  в этом аспекте опережающее обучение реализуется в рамках региональных программ дополнительных мероприятий, направленных на снижение напряженности на рынке труда. Чтобы уровень образования  подготовленных кадров для производства опережал уровень развития самого производства (тесная связь с предприятиями города). А конкретных мероприятиях, подходах и программах можно говорить много. С уважением, Асекритова С.В., Шевелев Ю.П.
Горнов Александр Олегович (19 марта 2019 г. 15:11)	Светлана Вениаминовна , добрый день ! Ваше  первое предложение в пункте 2 ответа точно  отражает и мое отношение к понятию ' опережающее образование '. Ведь чаще всего под ним подразумевают некое специфическое содержание, которое опережает что то. Ускорение темпов освоения определеных уровней традиционного и достигнутого знания , например в школе, это , на мой взгляд своеобразный экстерн ..  Извините , что отвлек от более важных  вопросов , но это актуально  для  правильной  систематизации  понятий в области образования, и  технического  в  частности .. С  уважением , дальнейших успехов, А.О.
Асекритова Светлана Вениаминовна (19 марта 2019 г. 17:41)	Александр Олегович! Спасибо за понимание! Отрадно, что наши взгляды совпали по некоторым вопросам. С уважением. Асекритова С.В., Шевелев Ю.П.