ИНЖЕНЕРНОЕ ГЕОМЕТРИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЦИФРОВЫХ ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ

В статье рассматривается вопрос внедрения и использования в учебном процессе дисциплины «Инженерное геометрическое моделирование» цифровых образовательных технологий.

Сегодня все более востребованными становятся специалисты, способные быстро адаптироваться в новых социально-экономических условиях цифровой экономики. Работодатели заинтересованы не столько в квалификации сотрудников, сколько в их компетентности, способности работать в коллективе, инициативности, умении успешно справляться с различными жизненными и профессиональными ситуациями.

Цифровая экономика – это не отдельная отрасль, это основа, которая позволяет создавать качественно новые модели бизнеса, производства, изменять формат образования, коммуникаций между людьми.  Одной из первых областей, с которой начинается активная работа в направлении распространения цифровых технологий, называют образование [1,2].

Главная цель современного профессионального образования заключается в подготовке конкурентоспособных специалистов, востребованных на высокотехнологичных предприятиях, основанных на цифровых технологиях   мирового уровня.

Основой цифровых технологий обучения является создание и применение в учебном процессе цифровых образовательных ресурсов, наиболее современных и эффективных, которые воспроизводятся на компьютере. В качестве цифровых образовательных ресурсов [3] мы рассматриваем представленные в цифровой форме видеофрагменты, статические и динамические модели, объекты виртуальной реальности и интерактивного моделирования, звукозаписи, символьные объекты и деловую  графику, текстовые документы и иные учебные материалы, необходимые для организации учебного процесса.

В рабочие учебные планы по программе бакалавриата всех направлений энергетической отрасли была включена дисциплина нового поколения «Инженерное геометрическое моделирование», появление которой стало неизбежным с внедрением цифровой экономики в современное производство. Дисциплина полностью основана на цифровых технологиях, научное направление которой заключается в формировании первого уровня проектно-конструкторской компетенции обучающихся в ВУЗе. Дисциплина ориентирована на современные и перспективные требования высокотехнологичного быстро развивающегося производства, адаптирована к постоянно изменяющимся технологиям геометрического моделирования и отражает базовые требования ФГОС ВО нового поколения [4]. Важным моментом в реализации новой дисциплины является возможность использования самых последних версий программ в области автоматизированного проектирования, включая возможность их бесплатного применения для проведения занятий в компьютерных классах и установку на личные компьютеры [5]. Лекционные, практические и лабораторные занятия проводятся с использованием мультимедийных средств. На кафедре имеется четыре компьютерных класса, оснащенных самыми последними версиями программного обеспечения таких компаний, как Autodesk (AutoCAD, Inventor), Siemens (SolidEdge) и АСКОН (КОМПАС).

Соответственно для организации учебного процесса дисциплины нового поколения был создан электронный учебный курс «Инженерное геометрическое моделирование» (рис. 1) на основе модульной объектно-ориентированной динамической учебной среды LMS Moodle, которая существует в нашем университете.

Электронный учебный курс состоит из разделов, в каждом из которых дана соответствующая информация по всем видам учебного процесса.  Студент может ознакомиться с аннотацией, рабочей программой дисциплины, инструкцией для установки программного обеспечения, правилами сдачи зачета с оценкой. В разделах курса для каждого учебного модуля используются базовые элементы системы дистанционного обучения LMS Moodle: тест, задание, лекция, глоссарий, форум, семинар, опрос, через которые преподаватель и студенты могут вести диалог. В курсе размещены мультимедийные элементы, созданные в среде AutoCAD и Autodesk Inventor, включающие презентационные слайды, трехмерную анимацию, статичные чертежи и иллюстрации, ГОСТы ЕСКД, чертежи с поэтапной технологией построения [6]. Внедрение электронного учебного курса и использование его возможностей позволило значительно повысить эффективность работы преподавателя и студентов. Выполненные работы студенты пересылают преподавателю через ресурс «Задание» на проверку и для дальнейшего их хранения в архиве кафедры в электронном виде. В течение одного семестра количество участников, записавшихся на курс достигает около 500 человек, включая студентов очной и заочной форм обучения (рис. 2).

В ходе работы появляются новые идеи по эффективному использованию элементов курса, которые мы уже начали реализовывать. Основной упор делается на добавление в курс видеороликов, а также реализацию возможностей видеоуроков и видеоконференций.

Ежегодно на кафедре проводятся олимпиады, в которых принимают участие студенты – первокурсники. Олимпиады дают возможность выявить наиболее перспективных студентов, которые в последствии привлекаются к научной и проектно-конструкторской работе на кафедре. Студенты кафедры становились победителями и призерами всероссийских и международных олимпиад.

На базе кафедры в 2018 году создан "Центр инженерного цифрового проектирования", обеспечивающий подготовку специалистов на уровне самых передовых цифровых технологий и участие в создании профессиональных цифровых проектов в рамках студенческого конструкторского бюро «ЭнергоCAD». Деятельность лаборатории «ЭнергоCAD» направлена на: создание 3D и 4D цифровых моделей на основе современных систем САПР(CAD); 3D-прототипирование и 3D-сканирование различных объектов энергетической отрасли; 3D-печать прототипов изделий и твердотельных моделей.

Развитие цифровых технологий меняет способы, которыми фиксируется, передается и создается знание, а также формируются навыки. Кроме этого, цифровые технологии меняют процесс оценки и фиксации достижений, процесс формирования собственной образовательной траектории, процессы в управлении учебными заведениями. Цифровые технологии позволяют индивидуализировать образование без увеличения издержек на него. 

Современный учебный процесс должен быть направлен на формирование у студентов не только графической грамоты, но и на освоение новых информационных технологий. Наши основные направления работы по реализации ФГОС ВО - это активизация поведения и мышления учащихся, развитие интереса к предмету, вовлечение их в познавательный поиск, умение самостоятельно находить и перерабатывать информацию, развивать индивидуальные способности.

Список литературы

1. Цифровизация [Электронный ресурс] http://changelab.me/2035 / (Дата обращения - 13.09.2017).
2.  Цифровая экономика российской федерации программа [Электронный ресурс] http://static.government.ru/media/files/9gFM4FHj 4PsB79I5v7yLVuPgu4bvR7M0.pdf / (Дата обращения - 13.09.2017).
3. Цифровые образовательные ресурсы [Электронный ресурс] http://life-prog.ru/1_41530_ponyatie-tsifrovih-obrazovatelnih-resursov.html / (Дата обращения - 13.09.2017).
4. Рукавишников В.А. Геометро-графическая подготовка инженера: время реформ // Высшее образование в России, №5, 2008. – С. 132-136.
5. Халуева В.В., Хамитова Д.В. Особенности применения информационных технологий в геометро-графической подготовке // Актуальные вопросы инженерного образования: содержание, технологии, качество. Материалы VII межвузовской научно-методической конференции, посвященной 70-летию Ю.Г. Назмеева (г. Казань, 21-22 апреля 2016 г.). В 3-х томах. Том 2. – С. 328-334.
6. Халуева В.В., Хамитова Д.В. Реализация электронно-образовательного ресурса дисциплины «Инженерное геометрическое моделирование» // Приборостроение и автоматизированный электропривод в топливно-энергетическом комплексе и жилищно-коммунальном хозяйстве: материалы докладов II Поволжской научно-практической конференции / под общ. ред. Э.Ю. Абдуллазянова. – В 3 т. Т. 3. – Казань: Казан. гос. энерг. ун-т, 2016. – С. 421-423.

Рисунки к докладу

Горнов Александр Олегович (20 марта 2019 г. 19:39)	Уважаемые Кирилл  Валерьевич   и Динара Вилевна, здравствуйте !   Спасибо, доклад  хоть и компактный, но очень информативный . В первую очередь видится огромная работа коллектива над таким комплексным обеспечением учебного процесса, вызывающая безусловное уважение . Но, чтобы до конца проникнутся в достигнутые Вами содержательные и  методические результаты  хорошо бы привести , хоть в миниатюре, иллюстрации цикла тех работ, которые выполняют студенты за весь  весь  курс - с первой до последней работы . У нас на кафедре студенты в конце семестра формируют некую матрицу выполненных файлов . Пожалуйста , если можно, дополните Ваш доклад иллюстрациями работ, тогда достигнутые результаты предстанут убедительнее и ярче . А.О.
Шахова Алевтина Бруновна (20 марта 2019 г. 23:13)	Здравствуйте Динара Вилевна и Кирилл Валерьевич, Спасибо за информацию, вопросы : Как давно внедрена система цифрового образования у Вас на кафедре, или она только проходит опробацию? Имеется система контактной работы со студентом и в каком виде и какой процент времени она занимает ? Каким образом оценивается уровень освоения материала? Какие достоинства и недостатки в системе цифрового образования на Ваш взгляд? С уважением Шахова А.Б.
Горнов Александр Олегович (22 марта 2019 г. 12:56)	Уважаемые  авторы , извините, но приходиться напомнить о своей  скромной просьбе - проиллюстрировать доклад примерами работ , выполняемых  студентами  какой либо специальности  в течение семестра . Во - всяком случае напишите , стоит ли мне надеятся ....
Хамитова Динара Вилевна (22 марта 2019 г. 13:58)	Добрый день, Александр Олегович! Спасибо за внимание к нашему докладу и оценку выполненной работы. Наши студенты выполняют графические работы по каждому учебному тематическому модулю, возрастающие по сложности и количеству в течение семестра. По поводу иллюстраций согласна, но теперь уже поздно к сожалению, следующий раз. С уважением, Хамитова Д.В.,Николаев К.В.
Хамитова Динара Вилевна (22 марта 2019 г. 13:59)	Добрый день, Алевтина Бруновна! Спасибо за интерес к нашей работе. Система цифрового образования на кафедре с 2008 г. На ряду с традиционными дисциплинами в учебный процесс была внедрена дисциплина «Компьютерные технологии». С 2016 г. - единая дисциплина «Инженерное геометрическое моделирование», введенная в рабочие учебные планы, успешно преподается на кафедре. Кроме аудиторных занятий контакт со студентами происходит через электронный учебный курс (ЭУК) на площадке дистанционного образования КГЭУ. Уровень освоения материала оценивается посредством тестирования, сдачи графических работ в течении всего семестра и выполнения зачетной работы. На данный момент мы видим только достоинства цифрового образования. Студенты с огромным интересом изучают дисциплину, им очень нравится 3D-моделирование и ЭУК, позволяющий самостоятельно работать вне учебной аудитории, значительно повысилась производительность и успеваемость наших студентов. С уважением, Хамитова Д.В., Николаев К.В.
Горнов Александр Олегович (22 марта 2019 г. 14:26)	Динара Вильевна, что поздно непонятно, но раз в следующий раз, так в следующий ...  А  пока  в качестве ответа вспоминается название доклада  Виктора Алексеевича " Геометромодельная подготовка инженера: миссия не выполнима "