ПРОФИЛЬ ПОДГОТОВКИ МАГИСТРОВ «ИНЖЕНЕРНАЯ ГЕОМЕТРИЯ И КОМПЬЮТЕРНАЯ ГРАФИКА» МГТУ «СТАНКИН»

В статье рассматривается вариант организации магистратуры по профилю «Инженерной геометрии и компьютерной графики» в рамках специальности 09.04.01 «Информатика и вычислительная техника». Приводится необходимость в подготовки специалистов данной специальности. Описывается существующий опыт создания подобной магистратуры в Нижегородском государственном архитектурно-строительном университете. Перечислены основные дисциплины и их описание. Представлены заинтересованные компании в выпускниках данного направления.

Подготовка научных кадров по большинству специальностей имеет полный комплект необходимых дисциплин, распределенных по базовой и вариативной части бакалавриата, а также магистратуры, что является вполне естественным. В случае специальности 05.01.01 «Инженерная геометрия и компьютерная графика», наблюдается не укомплектованность необходимыми дисциплинами базовой подготовки. По инженерной геометрии основными предметами до сих пор являются лишь начертательная геометрия и инженерная графика, которая в последнее время получила компьютерную платформу для проектирования.

Работа кафедр инженерной графики с обучаемым контингентом ограничивается первыми двумя, а реже тремя курсами бакалавриата, а затем студент уходит на вариативное обучение выпускающих кафедр. В результате закрепление молодых специалистов за кафедорой (выходцев собственной школы) сводится к абсолютному нулю. В такой ситуации кафедры  инженерной графики приходят в упадок или пополняются случайно приходящими производственниками, что потихоньку разрушает научно-методический баланс коллектива.   

В связи с этим, предлагается рассмотреть возможность включить в общий цикл подготовки инженеров-исследователей вторую ступень обучения в магистратуре, направленной на базовую подготовку обучающихся по профилю «Инженерная геометрия и компьютерная графика». Данный профиль должен повысить интерес у студентов и провести компетентную подготовку для поступления в аспирантуру по этой специальности.

С 2016 года в Нижегородском государственном архитектурно-строительном университете (ННГАСУ) разработана первая программа по обучению магистров профилю «Инженерная геометрия и компьютерная графика» с целью подготовки в аспирантуру этого направления. Кафедра инженерной геометрии, компьютерной графики и автоматизированного проектирования ННГАСУ, возглавляемая профессором Сергеем Игоревичем Ротковым, безусловно, является одним из лидеров в этом направлении. За этой кафедрой, на которой работают 5 докторов наук по направлению 05.01.01, закреплен диссертационный совет по нашей специальности. Совершенно очевидно, что именно здесь впервые возникает идея по устранению недостатков подготовки геометров. В учебный план представленного профиля вошли такие профилирующие дисциплины как:

•  Компьютерная графика и визуализация;
•  Алгоритмы и теория сложности;
•  Виртуальные системы и компьютерная графика;
•  Средства создания графических WEB приложений;
•  Дискретные структуры;
•  Вычислительная математика и численные методы в компьютерной визуализации.

Идею создания магистратуры по геометрическому профилю поддержала кафедра инженерной графика МГТУ «СТАНКИН». Осенью 2018 года была набрана первая учебная группа из 10 студентов, которая вошла в общий поток специальности 09.04.01 «Информатика и вычислительная техника».  

Базовые дисциплины

Базовые дисциплины читаются кафедрами института информационных систем и технологий МГТУ «СТАНКИН» и, входят в общий поток преподаваемых предметов соответствующей специальности. Выделим некоторые из них, которые заслуживают особого внимания.

• Управление жизненным циклом изделий

Данный курс направлен на формирование знаний об основных понятиях в области информационной поддержки производственной деятельности организации, а также технологии разработки компонент корпоративной информационной системы. Развиваются практические навыки использования возможностей современных инструментальных средств создания и поддержки корпоративных информационных систем.

•  Инфографика

Построение визуально активной и корректно представленной цифровой информации для оперативной оценки ситуации охватывает широкий спектр приложений в задачах принятия решений. Инфографика способствует формированию у студентов навыков по созданию наглядных графических ресурсов для отображения большого объема информационных данных.

•  Управление проектами в сфере IT

Помимо изучения научных, теоретических и методических основ системы управления проектами, магистрантам предстоит дать комплексное представление о современном управлении проектами и знания наиболее распространенных современных подходов к управлению проектами в сфере ИT.

•  Математическое и компьютерное моделирование

Применение математического аппарата в моделировании статических и динамических процессов позволяет внедрять компьютерный расчёт в любую сферу деятельности человека. Данный курс направлен изучение методов построения математических моделей и соответствующих алгоритмов.

Дисциплины по выбору

Инженерная геометрия на базе компьютерной платформы получила развитие в новых дисциплинах, каждая из которых претендует на термин «инженерная геометрия», поскольку участвует в проектировании информационных приложений. Дисциплины по выбору ориентированны на студентов определенного профиля. Такие предметы преподаются в основном преподавателями выпускающей кафедры инженерной графики и внешними  сотрудниками лаборатории «Компьютерной графики» института проблем управления им. Трапезникова РАН. Рассмотрим их подробнее.

•  Начертательная геометрия (дополнительные главы)

Дополнительные главы начертательной геометрии нацелены способствовать углублённому изучению проекционных принципов геометрии, поиску взаимосвязи с аналитическим представлением и применению систем автоматизированного проектирования для моделирования сложных  геометрических форм.

•  Компьютерная геометрия и графика (дополнительные главы)

Этот предмет предполагает предварительную бакалаврскую подготовку обучаемого дисциплине «компьютерная геометрия и графика», нацеленной на освоение математического аппарата базовых алгоритмов компьютерной графики.   Дополнительные главы рассматривают присутствующие в общем доступе профессиональные средства программирования компьютерной геометрии (библиотека OpenGL). Осуществляется подготовка квалифицированных специалистов в программировании средств визуализации.

•  Основы вычислительной геометрии

Излагается теория построения геометрических алгоритмов для построения задач локализации решения последовательным перебором, количественной оценки таких алгоритмов для выбора оптимального решения. Умение создавать программные приложения для конкретных прикладных задач, связанных с геометрической постановкой.

• Локальная компьютерная геометрия

Одним из значимых процессов в современных графических технологиях является внедрение воксельных графических структур в компьютерное моделирование. Локальная геометрия является теоретической основой построения воксельных геометрических моделей. 

•  Основы построения графического ядра

Рассматриваются принципы организации, унифицированной вычислительной графической платформы для реализации систем визуализации, проектирования и управления, составляющих современную основу в IT-технологиях.

В специалистах подобного профиля заинтересованы ведущие компании разработчики программных продуктов, работающих с визуализацией. МГТУ «СТАНКИН» подписано соглашение о сотрудничестве с компанией АСКОН - разработчиком программных продуктов для машиностроения и инжиниринга (КОМПАС-3D и ядро геометрического моделирования C3D). Ведутся переговоры с руководством «ТОП-системы» (TFlex) на предмет организации произодственных практик и подготовки потенциальных сотрудников. Тематика направлений исследований, как правило, ориентирована на продолжение работы в аспирантуре.

Хотелось бы отметить всю важность решения подобного вопроса. И выработки единой концепции для подготовки специалистов нашего геометрического профиля.

Горнов Александр Олегович (19 марта 2019 г. 22:17)	Алексей Вячеславович, здравствуйте !  Понимаю , что время первого выпуска Ваших магистров еще не пришло . Но , если можно, обозначте  пожалуйста, 2-3 темы  номинальных  магистрских диссертаций. И. сколько преподавателей Вашей кафедры имеют право ( будут иметь право) руководить магистрскими диссертациями ?
Головнин Алексей Алексеевич (20 марта 2019 г. 0:26)	Здравствуйте Алексей Вячеславович! Вы пишите: «Идею создания магистратуры по геометрическому профилю поддержала кафедра инженерной графика МГТУ «СТАНКИН». Осенью 2018 года была набрана первая учебная группа из 10 студентов, которая вошла в общий поток специальности 09.04.01 «Информатика и вычислительная техника». Может быть, по направлению подготовки 09.04.01. Информатика и вычислительная техника (уровень магистратуры)? В своем докладе Вы значительное место уделили состоянию дел на кафедре инженерной геометрии, компьютерной графики и автоматизированного проектирования ННГАСУ и опираетесь на ее опыт. Но в выступлении заведующего кафедрой уважаемого Роткова Сергея Игоревича (12 марта 2019 г. 13:42) говорилось, что «открытие магистратуры по этому профилю возможно только в рамках направления "Информационные системы и технологии". Это обусловлено введенными в действие профессиональными стандартами, на которых базируются ФГОС3++». Разъясните, пожалуйста, то, что направления подготовки у Вас и в ННГАСУ разные. В любом случае, как то, так и другое направление, далеки от основной составляющей работы наших кафедр, хотя и переживающих не лучшие времена, но продолжающих в основном участвовать в подготовке специалистов машиностроительного, строительного, конструкторско-технологического направления, а конкретно, учить будущих бакалавров, магистров, специалистов работать с чертежами. Эта составляющая тех кафедр инженерной графики, которые еще не успели реорганизовать или вообще закрыть (как например, в Тверском техническом университете, причем не произошло никаких  изменений для пользы дела, произошла лишь смена названия места работы в трудовых книжках), как бы в перспективе становится вообще посторонней для кафедр? И еще, можно чуть подробнее о дисциплине по выбору "Начертательная геометрия (дополнительные главы)", и вообще как Вы видите будущее начертательной геометрии в учебном процессе и системе знаний выпускников технических вузов? С уважением Головнин А.А.
Мухаркина Анна Анатольевна (20 марта 2019 г. 3:09)	Здравствуйте, Алексей Вячеславович. Меня зацепила в Вашем учебном плане дисциплина Инфорграфика. Очень интересно взглянуть на программу этой дисциплины. С уважением, А. Мухаркина
Ротков Сергей Игоревич (20 марта 2019 г. 12:49)	Алексей Алексеевич и Александр Олегович! Уточню свой комментарий по магистратуре. Исходя из условий ННАСУ, мы смогли открыть магистратуру полько в рамках напнавления 09.04.02 - Информационные системы и технологии, т.к. у ННГАСУ лицензия тольков на это направление. Другие вузы и кафедры могут организовать магистатуру, исходя из своих условий. Что касается тем магистерских работ, то все они подчинены обшей научно-исследовательсвой работе кафедры и определены тематикой грантов РФФИ и РНФ. Магистранты включены в список исполнителей грантов и получают оплату в соответствии с выполненной работой. Также им оплачиваются командировки и конференции. С уважением, С.И.Ротков.
Ротков Сергей Игоревич (20 марта 2019 г. 13:58)	Алексей Алексеевич! Мой комментарий относится ко второму тезису Вашего сообщения. Я уже неоднократно писал и выступал о том, что в нынешниих технологических условиях науки и производства вся геометро-графическая подготовка инженера плавно перетекает в область информационных технлогий. На предыдущих конференциях КГП я приводил определения каждой из составляющих геометро-графической подготовки как разновидностей информационных технологий. Если мы с вами проанализируем ФГОС (сколько бы там цифр и плюсов ни было), то увидим, что организовать бакалавриат по "Инженерной геометрии и компьютерной графике" это сизифов труд, усилий много, а толку никакого. У младших курсов, и вы, все коллеги, справедливо указываете на низкую школьную подготовку, нет никакой гарантии, что к моменту окончания бакалавриата кто-либо останется учиться по данному профилю, кроме того проблемы практик и трудоустройства и т.д.и т.п., Спрашивается, а зачем это все делать, если требования промышленности к подготовке совершенно другие. Лучше уйти на старшие курсы (магистратуру), когда студенты повзрослеют, у них будет совершенно другая мотивация и аргументы, а мы сможем работать с лучшими кадрами, оставляя на кафедрах и аспирантуре лучших из лучших. Как говорил В.И.Ленин, "Лучше меньше, да лучше". Никто не мешает взаимодейтвовать с выпускающими кафедрами, тем более, что они в таком взаимодействии заинтересованы. Главный посыл организации магистратуры - лучше мы с вами будем опредлеять процесс, что и как преподавать, чем нами будет командовать кто-то, весьма далекий от наших проблем. Когда этот кто-то начинает командовать, идет процесс ликвидации кафедр. Проанализируйте хотя бы в интернете информацию о кафедрах различных вузов. Толчком к такому проекту моего  решения послужил анализ организации учебного процесса на радиофизическом факультете в моем родном Горьковском (ныне Нижегородском) гос. университете, особенно в связи с событиям собственной учебы 50 лет назад. Основная подготовка была на старших курсах, а первые два-три курса в нас вкладывали физико-математическую подготовку мехмата и факультета ВМК. С уважением, С.И.Ротков.
Толок Алексей Вячеславович (20 марта 2019 г. 14:38)	Уважаемые Александр Олегович и Алексей Алексеевич! Спасибо, что проявили интерес к сообщению о магистратуре и открыли дискуссию. Вопрос ваш где-то можно объединить в общий: А где здесь место для инженерной графики? Вопрос вполне правомерен, поскольку большой процент научных диссертаций склоняет исследования к компьютерным разработкам. В этом случае инженерная геометрия обретает более широкий смысл. Но, могу привести уместный, на мой взгляд, пример докторской работы Короткого Виктора Анатольевича, где применяются методы классической проективной геометрии для решения задач компьютерного построения кривых второго порядка. Думаю, что всё зависит от поставленной школы. В нашем случае, научная школа смещена к развитию средств компьютерной локальной геометрии, которую также можно отнести к инженерной геометрии, поскольку она вполне выполняет функции автоматизации задач геометрического моделирования. Видимо работа над созданием графической компьютерной платформы будет доминировать в научных разработках специальности 05.01.01 по крайней мере в ближайшем будущем. Однако, оговорюсь сразу - не только. С глубоким уважением, Алексей Вячеславович
Толок Алексей Вячеславович (20 марта 2019 г. 14:41)	Глобокоуважаемая Анна Анатальевна! По вопросу дисциплины "Инфографика" с Вами свяжется Локтев Михаил Александрович. Он преподаёт этот курс.  Алексей Вячеславович