Роль и место дисциплины "Инженерная и компьютерная графика" в подготовке военных специалистов

Филимонова Ольга Сергеевна педагогические

РОЛЬ И МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ «ИНЖЕНЕРНАЯ ... науки

УДК 378

РОЛЬ И МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ «ИНЖЕНЕРНАЯ И КОМПЬЮТЕРНАЯ ГРАФИКА» В ПОДГОТОВКЕ ВОЕННЫХ СПЕЦИАЛИСТОВ

© 2016

Филимонова Ольга Сергеевна, кандидат педагогических наук, доцент кафедры естественнонаучных дисциплин Военная академия войсковой противовоздушной обороны Вооруженных сил Российской Федерации имени Маршала Советского Союза А.М. Василевского, Смоленск (Россия) Аннотация. Развитие новых отраслей промышленности, необходимость совершенствования технологий в современном мире выводит престиж инженерно-технических специальностей на первое место. Одной из наиболее распространенных профессий сегодня становится инженер. В связи с этим особое внимание в системе Российского образования уделяется подготовке специалистов в данном направлении. В перечне изучаемых дисциплин высших технических учебных заведений можно выделить целый комплекс предметов, обучающих основным умениям инженера. К одной из них относится дисциплина «Инженерная и компьютерная графика». В статье рассматривается место дисциплины в системе военного образования. В результате изучения курса инженерной и компьютерной графики будущий инженер получает знания построения чертежа, умения чтения и составления графической и текстовой конструкторской документации в соответствии с требованиями стандартов, умения применять полученные знания и навыки на практике. Обосновывается необходимость формирования графической грамотности у курсантов, приобретения умений разрабатывать различные чертежи как вручную, так и с использованием информационных технологий. Описываются особенности построения образовательного процесса на кафедре естественнонаучных дисциплин Военной академии войсковой противовоздушной обороны Вооруженных Сил Российской Федерации имени Маршала Советского Союза А.М. Василевского города Смоленска. Рассматриваются возникающие трудности при изучении инженерной и компьютерной графики и пути их преодоления. На основании изложенного делается заключение, что знания, умения и навыки, приобретенные в ходе изучения курса дисциплины, необходимы для изучения специальных технических дисциплин, а также в последующей профессиональной деятельности.

Ключевые слова: военное образование, техническая подготовка, инженерные специальности, естественнонаучные дисциплины, инженерная и компьютерная графика.

ROLE AND PLACE OF DISCIPLINE «ENGINEERING AND COMPUTER GRAPHICS» IN TRAINING OF MILITARY EXPERTS

© 2016

Filimonova Olga Sergeevna, candidate of pedagogical sciences, associate professor of the chair natural sciences Academy of Military air defense the Armed Forces Marshal of the Soviet Union A.M. Vasilevsky, Smolensk (Russia) Abstract. Development of new industries, need of improvement of technologies for the modern world brings prestige of technical specialties to the first place. The engineer becomes one of the most widespread professions today. In this regard the special attention in system of Russian education is paid to training of specialists in this direction. In the list of the studied disciplines of the highest technical educational institutions it is possible to allocate the whole complex of the objects training to basic skills of the engineer. The discipline "Engineering and computer graphics" concerns to one of them. In article the place of discipline in system of military education is considered. As a result of studying of a course of engineering and computer graphics future engineer gains knowledge of creation of the drawing, ability of reading and drawing up graphic and text design documentation according to requirements of standards, abilities to put the gained knowledge and skills into practice. Need of formation of graphic literacy at cadets, acquisitions of abilities to develop various drawings as manually, and with use of information technologies is proved. Features of creation of educational process at department of natural-science disciplines of Military academy of army antiaircraft defense of Armed Forces of the Russian Federation of Marshall of the Soviet Union of A.M. Vasilevsky of the city of Smolensk are described. The arising difficulties when studying engineering and computer graphics and a way of their overcoming are considered. On the basis of stated the conclusion becomes that knowledge, the skills acquired during studying of a course of discipline are necessary for studying of special technical disciplines, and also in the follow-up professional activity.

Keywords: military education, technical training, engineering specialties, natural-science disciplines, engineering and computer graphics.

Военное образование, существующее в России более трех веков, во все времена имело особый статус, вызывало и вызывает уважение. Система высшего военного образования, подготовка офицерских кадров является, безусловно, фундаментом Вооружённых Сил, который должен быть надёжным, прочным, отвечающим требованиям времени и рассчитанным на перспективу.

Военные учебные заведения России традиционно известны высочайшим уровнем подготовки офицерского состава. Дипломы российских военных учебных учреждений, высокий уровень образовательных программ и подготовки специалистов военного профиля хорошо известны и высоко ценятся во всем мире.

Военный вуз не ограничивает свою обучающую программу лишь военным направлением, перечень специальностей, довольно обширен, не смотря на то, что существует определенная линия, связанная напрямую с родом войск, к которым учебное заведение относится. Таким образом, происходит подготовка как по узконаправленным специальностям, как например: специалист-техник, специалист по математическому обеспечению исследований вооружения, специалист применения 196

сил гражданской защиты и т.д., так и других профессионалов своей области - врачей, ученых офицеров специализирующихся на математике, юриспруденции, инженерии и т.д.

Военная академия войсковой противовоздушной обороны Вооруженных Сил Российской Федерации имени Маршала Советского Союза А.М. Василевского - высшее военно-учебное заведение Вооруженных Сил Российской Федерации, предназначенное для подготовки офицерских кадров для соединений, воинских частей и подразделений ПВО Сухопутных войск, ВДВ, береговых войск ВМФ и других силовых ведомств и министерств Российской Федерации.

Академия является ведущим вузом Министерства обороны, осуществляющим подготовку офицерских кадров войсковой ПВО ВС РФ командно-инженерного профиля с полной военно-специальной подготовкой и кадровых сержантов с технической военной подготовкой базового уровня по программам среднего профессионального образования.

Целью научной работы в академии является [1].

- качественная подготовка научных и научно-педаго-АНИ: педагогика и психология. 2016. Т. 5. № 3

Филимонова Ольга Сергеевна РОЛЬ И МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ «ИНЖЕНЕРНАЯ ...

гических кадров;

- развития и подготовки к применению соединений и воинских частей войсковой ПВО Вооруженных сил Российской Федерации;

- совершенствование оперативной и боевой подготовки соединений, частей и подразделений войсковой ПВО;

- определение характера, содержания, объема задач, решаемых подразделениями войсковой ПВО в основных видах боя;

- разработку основных требований к их организационной структуре и комплектам ВВТ;

- совершенствование подготовки подразделений войсковой ПВО Вооруженных сил Российской Федерации.

Основу фундаментальных знаний в высшей военной профессиональной школе традиционно составляют естественнонаучные дисциплины. Не снижая значение гуманитарных, профессиональных и специальных дисциплин, считаем, что в процессе формирования ключевых компетенций будущего военного специалиста, изучение естественнонаучных дисциплин имеет особое значение. Научные методы, лежащие в основе естественных наук, продемонстрировали за последние время высокую эффективность в создании новых знаний и развитии технологий, в результате чего, знакомство с их основами стало необходимым признаком образованности любого современного человека.

Учебная деятельность по приобретению знаний, умений и навыков в данном направлении в академии ведется на кафедре естественнонаучных дисциплин.

Кафедра производит учебную деятельность по следующим дисциплинам: «Математика», «Физика» и «Инженерная и компьютерная графика».

Среди дисциплин, закладывающих фундамент инженерно-технического образования, «Инженерная и компьютерная графика» занимает особое место. Целью дисциплины является непосредственно обучение курсантов работе с различной по виду и содержанию графической информацией, основам графического представления информации, методам графического моделирования геометрических объектов, правилам разработки и оформления конструкторской документации, графических моделей явлений и процессов [2].

Графическая подготовка направлена на формирование графической компетенции курсантов, способствующей осознанному пониманию конструктивно-технических и функциональных характеристик технических объектов в решении профессиональных задач, свободному владению конструкторской документацией и ее применению в профессиональной деятельности, а также обеспечивающей саморазвитие личности будущего военного специалиста, ее ценностную ориентацию [3, 4].

Задача дисциплины:

- изучение способов получения определенных графических моделей пространства, основанных на ортогональном проецировании и умение решать на этих моделях задачи, связанные пространственными формами и отношениями;

- овладение знаниями построения чертежа, умениями читать и составлять графическую и текстовую конструкторскую документацию в соответствии с требованиями нормативных документов, государственных стандартов ЕСКД;

- знакомство с понятием компьютерной графики, геометрического моделирования, графическими объектами, с современными интерактивными графическими системами для решения задач автоматизации чертежно-графических работ [5, 6].

Дисциплина включает в себя три основные составляющие:

- геометрический базис технического образования (начертательная геометрия);

- стандарты ЕСКД (законы формирования и оформ-

ления чертежной конструкторской документации);

- компьютерная графика (методы создания и визуализации электронных образов объектов и выпуска, соответствующих им конструкторских документов).

Перед преподавателями кафедры естественнонаучных дисциплин встала весьма сложная задача подготовки курсантов к восприятию и освоению дисциплины «Инженерная и компьютерная графика». Это вызвано тем, в прошлом, определенная часть геометрического базиса закладывалась в средней школе при изучении планиметрии и стереометрии, базовые стандарты ЕСКД - в школьной дисциплине черчение.

Сегодня, геометрия практически не изучается, а дисциплина черчение просто ликвидирована. К тому же рабочие программы по ГОС и ФГОС высшего образования по дисциплинам «Инженерная графика» и «Инженерная и компьютерная графика» имеют серьезные сокращения времени изучения указанных разделов.

Соответственно, у сегодняшних курсантов-первокурсников отсутствуют основные теоретические знания, умения и навыки графической деятельности, которые формировались ранее в общеобразовательной школе на дисциплине «Черчение».

Таким образом, возникает противоречие между уровнем графической подготовленности курсантов и обеспечением восприятия и усвоения учебной дисциплины «Инженерная и компьютерная графика».

Для разрешения этого противоречия потребовался поиск наиболее эффективных путей организации образовательного процесса [7, 8, 9].

Во-первых, необходимо выравнивание имеющихся знаний курсантов, получение ими основ для изучения новой дисциплины, что возможно в процессе правильно организованной самостоятельной работы [10].

Для организации самостоятельной деятельности, ускорения процесса усвоения учебного материала и его эффективности кафедрой рекомендован ряд учебных пособий по дисциплине, разработанных преподавателями кафедры.

Следующий этап обучения более традиционен для вуза: на лекциях курсанты получают новый учебный материал, на практических занятиях формируют умения и навыки использования этого материала.

Использование современных технологий на занятиях позволяет не только упростить процесс восприятия достаточно сложно технической дисциплины, но и является средством реализации требований, предъявляемых государством. Так, согласно статье 69 Федерального закона «Об образовании в Российской Федерации» от 29 декабря 2012 г. № 273-Ф3, «высшее образование имеет целью обеспечение подготовки высококвалифицированных кадров по всем основным направлениям общественно полезной деятельности в соответствии с потребностями общества и государства...» [11].

Лекционные занятия проходят в аудиториях, оснащенных мультимедийным оборудованием с использованием разработанного на кафедре комплекса наглядных материалов: интерактивных презентаций, анимирован-ных слайдов, 3Б моделей (рисунки 1, 2).

Рисунок 1 - Пример интерактивного слайда

Филимонова Ольга Сергеевна

РОЛЬ И МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ «ИНЖЕНЕРНАЯ .

Рисунок 2 - Пример 3Б модели, выполненной посредством компьютерной графики

Практические занятия проходят в специально оборудованных для графической работы аудиториях.

Процесс освоения инженерной и компьютерной графики построен в сочетании ручного и компьютерного выполнения чертежей. В результате основными инструментами для курсанта становятся карандаш, линейка и компьютер. При этом в инженерной графике осваивают способы и правила построения изображений с помощью карандаша, а в компьютерной графике одновременно осваивают базовые приемы и интерфейс программы в системе КОМПАС-3Б [12, 13, 14].

В начале семестра на практических занятиях отработка каждой темы происходит с решения подготовительных задач, затем курсантам выдаются индивидуальные задачи, которые выполняются после подробного инструктажа преподавателя и установки определенного алгоритма выполнения работы (рисунок 3).

Д ff А'" А' Az д

Ах

X о у X 0 у

У А'

задание решение

Построить недостающую проекцию точки А. Определить, как

Рисунок 3 - Пример выполнения графической задачи

К середине семестра становится возможным выполнение расчетно-графической работы (рисунок 4), формирующей начальную грамотность и культуру ручной подачи чертежа с использованием умений по применению знаний в практической деятельности. Проводится защита выполненных графических работ.

1 i 1 :

'у// тш

тгншгшк

Рисунок 4 - Пример выполнения расчетно-графиче-ской работы

После изучения первой темы самостоятельная работа курсантов подразумевает их подготовку к защите рас-четно-графических работ, а также завершению работы над текущим чертежом.

В течение учебного года курсанты выполняют под-

шивку, состоящую из пяти расчетно-графических работ, каждая из которых является итогом изучения определенной темы дисциплины.

Следующий этап освоения дисциплины происходит на базе средств программного обеспечения. Компьютерная графика формирует навыки работы с пакетом чертежной программы Компас-3Б. На занятиях курсанты изучают методы компьютерного выполнения чертежей, формируют навыки способов автоматизированной разработки графической конструкторской документации, автоматизированного проектирования чертежей с использованием графических баз данных.

Прочность приобретенных теоретических знаний и практических умений проверяется на зачете с оценкой.

Таким образом, происходит комплексное, разностороннее обучение дисциплине «Инженерная и компьютерная графика». К концу учебного года у курсантов развиваются пространственные представления, мышление, умение самостоятельно выбирать пути решения задач, формируется начальная графическая грамотность. Происходит не только усвоение знаний, но и овладение умением самостоятельно строить свою деятельность, искать и находить рациональные способы и решения.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:

1. Приказ Министра обороны РФ от 15.09.2014 N 670 (ред. от 18.01.2016) «О мерах по реализации отдельных положений статьи 81 Федерального закона от 29 декабря 2012 г. N 273-Ф3 «Об образовании в Российской Федерации».

2. Афонина Е.В. Особенности преподавания гра-фо-геометрических дисциплин в техническом вузе // Вестник Брянского государственного технического университета. 2007. № 2 (14). С. 88-91.

3. Сакулина Ю.В., Рожина И.В. Компьютерная графика как средство формирования профессиональных компетенций // Педагогическое образование в России. 2012. № 6. С. 76-80.

4. Гулин В.В., Федоров О.В. Роль компьютерной графики в подготовке инженера. Электронный ресурс (режим доступа): http://ea.donntu.edu.ua:8080/jspui/bitstr eam/123456789/9213/1/2007 Роль компьютерной графи-ra.pdf.

5. Покровская М.В. Инженерная графика: панорамный взгляд (научно-педагогическое исследование. М.: Изд-во «Исследовательский центр проблем качества подготовки специалистов», 1999. 137 с.

6. Романычева Э.Т. Учебно-методический комплекс «Инженерная и компьютерная графика» на базе электронных средств обучения. URL: http://fan5.ru/fan5-docx/doc-139623.php.

7. Арапов В.М. Выбор методов обучения инженерной графике при реализации ФГОС для бакалавров. Электронный ресурс (режим доступа): http:// do. gendocs.ru/docs/index-9187.html?page=9.

8. Ваганова О.И. Технология разработки содержания профессионально-педагогического образования// Современные исследования социальных проблем: электронный журнал. 2014. №8. URL:http://journal-s.org/in-dex.php/sisp/article/view/820145.

9. Новые педагогические и информационные технологии в системе образования / Под редакцией Е.С. Полат. М.: «Академия», 2005. 272 с.

10. Кучукова Т.В. Особенности построения учебного процесса при преподавании чертежно-графических дисциплин // Современные исследования социальных проблем (электронный журнал). 2015. № 9.

11. Федеральный закон «Об образовании в Российской Федерации» от 29 декабря 2012 г. № 273-ФЗ.

12. Чернякова Т.В. Методика обучения компьютерной графике студентов вуза. Диссертация на соискание степени кандидата педагогических наук. -Екатеринбург. - 201 с._

Филимонова Ольга Сергеевна

РОЛЬ И МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ «ИНЖЕНЕРНАЯ ...

13. Ошкина Л.М. Особенности преподавания дисциплины «Компьютерная графика» на современном этапе. URL:http://conference.osu.rU/assets/files/conf_info/conf9/ s16.pdf.

14. Шапрова Г.Г. Дидактические основы построения курса компьютерной графики как самостоятельной дисциплины: Автор. дис. ... д-ра пед. Наук. Алматы, 2010. 29 с.

15. Загвязинский В. Теория обучения: Современная интерпретация. М.: Академия, 2001. 187 с.