ИСПОЛЬЗОВАНИЕ СОВРЕМЕННЫХ ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ ПРИ ИЗУЧНИИ ГРАФИЧЕСКИХ ДИСЦИПЛИН В ТЕХНИЧЕСКОМ ВУЗЕ

Рассматриваются способы и методы подхода к использованию современных технических средств не только для обучения, но и для развития познавательных способностей обучающихся.

Введение

Внедрение новых информационных технологий в учебный процесс становится уже нормой, влечет за собой информатизацию образования, тем самым поднимает качество образования на новый виток. Не раз уже отмечалось, что современные темпы развития производства требует иного уровня подготовки молодых специалистов. В приобретении этих знаний для молодого специалиста большую роль играет его графическая грамотность. Авторы статьи обобщили некоторый материал из своих статей [1,2,3] и показали, как используются современные технические средства, разработанные на кафедре «Общеинженерная подготовка» нашего вуза при изучении графических дисциплин, как эти средства влияют на развитие познавательных способностей обучающихся, а также какое влияние оказывают на уровень их психоэмоционального напряжения.

Наилучшим средством развития у обучаемого его пространственного воображения, без которого, в принципе, невозможно никакое техническое творчество, является начертательная геометрия. Сейчас поднимается вопрос о том, необходимо ли изучение данного курса в вузах в связи с внедрением различных графических программ? Но мы все-таки считаем, что умение правильно выполнить и прочитать чертеж вырабатывается в процессе изучения курсов начертательной геометрии и инженерной графики. Методы и способы изучения данных дисциплин, мы считаем, следует менять, используя при этом графические программы AutoCAD или КОМПАС. Но, тем не менее, без живой силы воображения и наглядности мышления невозможно что-либо создать, разработать, скомандовать машине что-то построить. Для этого и необходимы фундаментальные знания начертательной геометрии и инженерной графики.

Следует отметить, что внедрение информационных технологий в образовательный процесс и будет являться ключом, который потребует четкого соблюдения баланса между лучшими методами традиционного обучения и новым подходом и пониманием самого процесса современного обучения. Такая интеграция, конечно же, будет зависеть от возможности использования информационных технологий в учебном процессе в вузе для обеспечения нового уровня образования. Использование графических систем в курсовом проектировании, предъявляемые требования в современном производстве к срокам и объемам выполнения различной проектной документации с каждым годом возрастают. Одним из средств воплощения в жизнь данных требований, конечно же, является внедрение компьютерного черчения-проектирования. Для этих целей в современном мире существует множество различных графических редакторов и программ геометрического моделирования. В Восточно-Казахстанском государственном техническом университете на сегодняшний день основными графическими системами в области общеинженерных дисциплин являются: AutoCAD и «КОМПАС».

Внедрение кредитно-модульной модели в нашем вузе потребовало и иного подхода к организации учебного процесса. Конечно же, на данном этапе далеко не секрет, что внедрение компьютерной техники в учебный процесс позволяет его активизировать, усовершенствовать, дает возможность сократить время на выполнение различных графических работ (курсовых, дипломных и т.п.). Приведем только два примера, при изучении дисциплины «Геоэкология» студентам 2-ого курса специальности «Безопасность жизнедеятельности и охрана окружающей среды» необходимо выполнить курсовую работу, в которой предусматривается выполнение гипсометрического профиля, геологического разреза, климатического, почвенного, геоботанического профилей, физико-географического районирования, классификацию антропогенных воздействий по линии профиля и оценку геоэкологических ситуаций. На этом же курсе студенты изучают графическую программу AutoCAD по дисциплине «Компьютерная графика». Поэтому для вычерчивания геоэкологического профиля линии они уже используют графическую программу AutoCAD, которая позволяет при изучении геоэкологических, геоморфологический и других карт Восточного Казахстана наглядно показать полную картину данных профилей, их особенности, свойства и процессы взаимодействия и выполнить проект в более сжатые сроки (рисунок 1).

При изучении дисциплины «Промышленная вентиляция» для этой же специальности, предусматривается выполнение курсового проекта. При его выполнении требуется начертить планы здания с нанесением на них вентиляционного оборудования и воздуховодов, схемы системы вентиляции. Навыки выполнения графической части проекта студенты также приобретают на дисциплине «Компьютерная графика» при изучении программы AutoCAD. Изучив команды построения на несложном чертёже плана здания на дисциплине «Компьютерная графика», студенты переходят непосредственно к выполнению курсового проекта по промвентиляции. Знания, полученные в ходе освоения графических команд в AutoCAD, студенты применяют при вычерчивании фасада и плана промышленного сооружения. Используя графическую систему AutoCAD, студентам удается сократить время выполнения чертежей, улучшить качество, а главное, изучая дисциплину «Компьютерная графика», студенты смогли на практике применить полученные знания (выполняя курсовые проекты по другим дисциплинам) и наглядно убедиться в эффективности использования данной программы и в освоении дисциплины.

Мультимедийные средства обучения для активизации самостоятельной работы студентов

Как уже отмечалось выше, в нашем вузе внедрена кредитно-модульная модель обучения. И как следствие, это привело к сокращению аудиторных часов и к увеличению часов самостоятельной работы студентов. Это потребовало иного подхода к организации учебного процесса. Авторы статьи, опираясь на свой опыт и опыт других, разработали и внедрили в свой учебный процесс ряд электронных учебно-методических комплексов дисциплин (ЭУМКД). Чтобы создать ЭУМКД, необходимо же конечно полное методическое обеспечение предмета в электронном виде, что требует огромного труда, а так же соответствующей подготовки преподавателя в области IT технологий. В связи с этим следует, отметит, что руководство нашего вуза создает все возможности для освоения IT технологий для ППС университета и организует курсы.

Авторами статьи были разработаны и созданы разного направления электронные учебные пособия, которые выполнены с помощью видео и мультимедийных средств обучения. Они предназначены для использования в лекционном курсе, на практических и лабораторных занятиях, для самостоятельной работы обучающих с преподавателем, для самостоятельных работ обучаемых (рисунок 2). Целью электронных учебных пособий является помочь студенту глубже усвоить теоретические положения графических дисциплин, приобрести практические навыки решения различных технических задач и иметь возможность в любое удобное для себя время открыть и изучить материал.

Учебное пособие строится по модульному принципу и содержит три компонента:

Графическо-геометрическая подготовка специалистов любого профиля и использование информационных технологий на всех этапах проектирования играют важную роль в профессиональной деятельности - от степени овладения ими зависит ее эффективность и успешность, а также конкурентоспособность специалиста на рынке труда. Роль и место графическо-геометрических дисциплин в процессе подготовки инженерных кадров определяются новыми профессионально-техническими задачами, стоящими перед специалистом в сфере его деятельности. Это, прежде всего, умение решать комплексные научно-технические, технологические и другие функциональные задачи, системно, алгоритмически и ассоциативно мыслить, четко планировать структуру действий, необходимых для достижения заданной цели, умение визуально представить результат своей деятельности.

АМО - активизатор мыслительной деятельности студентов Обучение в современных условиях должно быть нацелено на демократизацию и создание партнерских отношений как в учебных группах между членами группы обучаемых, так и самой учебной группы с обучающим. Это достигается максимальной интенсификацией образовательного процесса на основе внедрения в него интерактивных технологий обучения, создания психологически комфортной среды, обеспечивающей свободу обучаемым в выборе образовательных форм и методов.

Начертательная геометрия в ВУЗе одна из первых технических дисциплин, которую студенты осваивают на 1-ом курсе учёбы. Обучение такой дисциплине открывает преподавателю огромные возможности для активизации мыслительной деятельности обучаемых благодаря особенностям данного предмета и его глубокой связи с современными информационно-коммуникационными технологиями. Использование в учебном процессе активных методов обучения (АМО) является наиболее эффективным, действенным способом активизации мышления студентов.

В рамках проблемного обучения был разработан АМО по дисциплине «Начертательная геометрия» на тему: «Способы преобразования проекционного чертежа». С этой целью были выпущены методические указания по применению АМО на практических занятиях и электронное учебное пособие. За основу разработки АМО мы выбрали методику разработки и применения известного метода «Case-study». Выбор этого метода был обусловлен привлекательностью методики его применения, хорошо сочетающийся со спецификой нашей дисциплины. В настоящее время этот метод успешно применяется на практических занятиях, как авторами этого метода, так и преподавателями кафедры. Анализ успеваемости студентов показывает эффективность использования данного метода.

Все известные активные методы обучения в основном разрабатывались и используются в различных бизнес дисциплинах, поэтому наш опыт разработки и применения АМО в рамках дисциплины «Начертательная геометрия», которая является одной из базовых дисциплин технического университета, на наш взгляд является новым. Студенты с интересом воспринимают данный метод обучения. Они готовятся, изучают материал, прорешивают задачи, распределяют обязанности в подгруппах, придумывают название командам, девизы, эмблемы (рисунок 3), иногда даже сочиняют небольшие четверостишия.

Вот, например.

На таких занятиях заметно повышается активность студентов, интерес к изучаемому материалу, раскрывается их творческий потенциал. Эффективность использования таких приемов может быть связана с двумя факторами: раскрытием жизненной значимости проблемы, являющимся стимулом к процессу учения и воздействием на эмоции и чувства студентов. Выбор того или иного метода определяется содержанием обучения, психологическими особенностями, уровнем подготовки группы и, несомненно, мастерством преподавателя.

Заключение

Применение информационных технологий в учебном процессе обеспечивает специалисту любого профиля возможность быстрой и эффективной работы с высоким качеством оформления выходной документации при относительно небольших затратах материальных ресурсов, позволяет усилить мотивацию учения.

Список литературы

1. Мошнинова Г.Н., Каменских Л.В. Из опыта использования активных методов обучения. / Monographs (монография). Volume 2, Germany, Stuttgart/. 2013г.
2. Каменских Л.В., Мошнинова Г.Н. Роль проектного метода обучения при формировании познавательной активности студентов. /2^nd International scientific conference «European Applied Sciences: modern approaches in scientific researches», Germany, Stuttgart/. 2013г.
3. Мелкозерова Л.Я., Мошнинова Г.Н. Информационные ресурсы в учебном процессе по дисциплине "Инженерная и компьютерная графика" / VII МНК «Инновации в технологиях и образование». Велико Тырново, Болгария, университет «Св. Кирилла и Св. Мифодия», КузГТУ в г. Белово/, 2014, сборник 3.    

Рисунки к докладу

Пример нескольких мультимедийных электронных учебных пособий

Занятия с активным методом обучения 

Сальков Николай Андреевич (2 марта 2016 г. 2:29)	По поводу стихов. Я как-то однажды выдал такое:                ПЕРВОКУРСНИК От проклятых линий все мозги торчком, В поясницу бедную шмякнуло углом. От пересечений в животе урчит, И косая плоскость из скамьи торчит! Начерталку эту выучить - ни в жизнь! Лучше сразу в омут, чем такая жизнь. Тихо на занятии. Кто сейчас к доске? Медленно поднялся. Стал. Глаза в тоске. Прохромал, страдалец, на доску глядит. Очи его ясные лезут из орбит. Десять лет мучений в школе - это Рай! Тут же: где прямая, плоскость - отгадай! Вечно недовольный, он на всех ворчит, Мается желудком, по ночам кричит. И перед экзаменом всем Богам назло Молится на лектора - только б пронесло!
Дударь Елена Сергеевна (6 марта 2016 г. 13:23)	Спасибо, Николай Андреевич, за стихи! Настроение поднимают, улыбаемся и  надеемся на лучшее… С уважением, Елена С. Дударь
Дударь Елена Сергеевна (6 марта 2016 г. 13:24)	Добрый день, Людмила Яновна, Галина Николаевна, Лариса Валентиновна! Спасибо за интересную информацию. Радует, что вы присоединились к нашему форуму, знакомите с положением дел в Вашем вузе. Понимаю, что в докладе репрезентативно рассмотрены  студенческие работы.  Однако, буду признательна, если Вы  чуть подробнее остановитесь на курсовых проектах.  Как Вы задаете исходные данные для проекта по дисциплине «Геоэкология»?  Являются ли они результатами инженерных изысканий или это уже «упрощенный» учебный материал? Что подразумевается под физико-географическим районированием? Рассматриваете ли Вы  участок земной поверхности для будущего строительства? Комплексная  оценка геоэкологических ситуаций выполняется на момент конца строительства? Полагаю, что такой курсовой проект – это пример междисциплинарного взаимодействия дисциплин «Геоэкология »  и «Компьютерная графика». Как распределяются аудиторные часы, выставляется оценка, имеются ли в проекте расчеты, предшествующие (выполняемые параллельно) с графической частью? Поняла из доклада, что студенты, прежде всего, изучают 2D графику ACAD. Выполняются ли схемы воздуховодов в курсовом проекте по дисциплине «Промышленная вентиляция»  в 3D графике? Какие еще задания Вы предлагаете студентам выполнить в  3D графике? С наступающим Вас праздником и с наилучшими пожеланиями, Елена С. Дударь
Мелкозёрова Людмила Яновна (7 марта 2016 г. 14:09)	Всем доброго времени суток!   Николай Андреевич, спасибо за стихи, нахлынули воспоминания студенческих лет… Очень было приятно почитать!!! Спасибо!   Елена Сергеевна, благодарим Вас за отзыв о докладе и за Ваши вопросы. Действительно, приведенные примеры в докладе  – это пример междисциплинарного взаимодействия дисциплин «Геоэкология», «Промышленная вентиляция»  и «Компьютерная графика». Дело в том, что когда читается дисциплина «Компьютерная графика» для специальности «Безопасность жизнедеятельности и защита окружающей среды», в этом же семестре им читают и геоэкологию и промышленную вентиляцию. Выяснив у студентов, что они по этим дисциплинам выполняют курсовые проекты с графической частью мы и предложили студентам выполнять графическую часть проекта в AutoCAD-е, согласовав с преподавателями, ведущими эти дисциплины. Поэтому само задание выдают, преподаватели дисциплин геоэкологии и промышленной вентиляции и это является, как Вы правильно отметили – «упрощенным» учебным материалом. Расчеты они обязательно выполняют, но все это они выполняют по тем дисциплинам, у нас они выполняют только графическую часть. Просто эти задания позволяют изучить некоторые команды AutoCAD-а, поэтому мы и стараемся, насколько позволяет время и учебный план, выдавать задания для освоения графической программы не просто какие-то изображения или детали, а даем возможность выполнять эти курсовые работы. Часы распределяются согласно учебного плана, перераспределения дополнительного нет. Все это как говорится «ложится на плечи преподавателя». Выполнять какие-то реальные инженерные расчеты на данном этапе просто не позволяют те кредиты, которые выделяются для освоения данных дисциплин. Инженерными расчетами студенты в основном занимаются на старших курсах и те студенты, которые привлекаются к реальным проектам в наших научных лабораториях.  Схемы воздуховодов в курсовом проекте по дисциплине «Промышленная вентиляция» студенты чертят в 3D графике. В 3D графике у нас студенты в основном работают в Компасе, чертят детали и небольшие сборки. Елена Сергеевна, спасибо большое за поздравление и пожелания! Мы от души поздравляем Вас и всех женщин с весенним праздником 8 Марта! Пусть рядом с нами всегда живут радость, благополучие, мир и согласие! Пусть никогда не иссякают наши жизненные силы, творческий энтузиазм, душевная молодость и здоровье! Успехов нам во всех добрых делах и начинаниях, большого личного счастья! С наступающим всех нас праздником Весны, нашим праздником - Днем 8 Марта! С наилучшими пожеланиями всех благ, всегда рады к плодотворному сотрудничеству – коллеги из Казахстана – Г. Мошнинова, Л. Мелкозерова, Л. Каменских.