Формирование творческих способностей будущих инженеров-строителей в инновационной среде обучения

УДК 378.681.14 ББК 74.480:32.973.2-018

Э.Г. Юматова

формирование творческих способностей будущих инженеров-строителей в инновационной среде обучения

В статье рассматриваются педагогические условия повышения эффективности геометро-графической подготовки специалистов в строительном университете. Возможности творческого развития студентов могут быть реализованы в инновационной образовательной среде под руководством педагога-наставника средствами графических информационных технологий, интегрирующих по содержанию, методам и способам действия геометро-графические дисциплины.

Ключевые слова: творческие способности, геометрия и графика, графические информационные технологии, образовательная среда, пространственное мышление.

E.G. Yumatova

formation of creative abilities of future civil engineers in the innovation learning environment

The pedagogical conditions of increase of efficiency of the geometric-graphic preparation of specialists in the state university of architecture and civil engineering are analyzed. Features of the creative development of students can be implemented in an innovative educational environment under the guidance of the teacher-tutor by means of graphic information technology, integrating the content, methods and modes of action geometrical-graphic disciplines.

Key words: creativity, geometry and graphics, graphic information technology, educational environment, space thinking.

С точки зрения технологического подхода к развитию общества, в России происходит переход от индустриальной стадии к постиндустриальной (информационной), где основной товар - это информация и новые знания, которые оторваны от материального производства. При этом в каждом материальном продукте увеличивается доля инновации и дизайна. Соответственно, в инновационной экономике, где ценятся новые знания и новая информация, на рынке труда востребованы - профессионализм, обучаемость, адаптивность и творческие способности.

Являясь частью не только материальной, но и духовной культуры общества, архитектура и строительство отражают его идеи и перспективы развития. Глобальные изменения в обществе и эко-

номике, революционные достижения в сфере информационных и строительных технологиях создали новую эпоху в современном зодчестве, что нашло отражение во множестве направлений и стилей: постмодернизм, неоэксперес-сионизм, хай-тек, деконструктивизм, дигитальная архитектура, арт-деко и др. Тенденции в изобразительном искусстве и в области культуры так же влияют на содержание перечисленных стилей. Характерными особенностями современной архитектуры, на наш взгляд, являются: 1) стремление к новизне образов (уникальность); 2) отказ от прямых линий (нелинейная геометрия); 3) новое отношение к пространству; 4) использование инновационных технологий и материалов; 5) движение от статичных форм к динамичным; 6) присутствие ассоциа-

<и

ь ^

о ^

н

о

CD

О ^

Ф

X

ф

X

л

<и н о о

X

чн

о о с

о

X

ф

т >

хю

i ° о Ф Ф ч Т Ф

о о

I-'

о

X X

о го

ф

S X

го ш о О. ей

Hi

Q.I О S 0 m

о

тивных характеристик образов с большим видеорядом; 7) увеличение роли исторического и культурного факторов. Последнее означает, что архитектура и строительство рассматриваются не просто как формообразование из стекла и бетона, а как средство духовной коммуникации, способ передачи культурного и исторического наследия общества, технологического опыта поколений.

Для моделирования и расчета сложных конструкций и нелинейных форм применяются современные информационные технологии, в т. ч. графические, расширяющие границы фантазии и поиска решений. Новизна ситуации в том, что «местом нахождения инновационных идей становится виртуальное пространство» [3, с. 127]. Синтез компьютерных технологий и творческих способностей зодчих особенно результативно проявился в таком направлении, как диги-тальная архитектура. Одним из самых известных экспериментов по нелинейной компьютерной архитектуре можно назвать работу архитектора Ф. Гери - музей Гуггенхайма в г. Бильбао (Испания), где были использованы возможности CAD/ CAM/CAE-системы - CATIA. Нельзя не отметить и такое приложение компьютерных технологий в строительстве как 3D-печать. В ряде стран спроектированы и успешно применяются для строительства зданий 3D-принтеры. Использование технологий 3D-печати позволит приблизить себестоимость уникальных изделий к массовым за счет приближения их производства к месту строительства. Как отмечает большинство ученых, внедрение информационных технологий не упростило работу специалистов, а еще больше усложнило по причине возросших к ним требований. Следует так же понимать, что никакая современная компьютерная система не заменит функции архитектора и инженера-создателя.

Дальнейшие перспективы развития информационного общества в России (восточная модель), которые ориентированы на установление связей между происходящими социальными изменениями и культурными ценностями; тенденции в проектировании и строительстве, обе-

спечивающие безграничную свободу в формообразовании и геометрической, смысловой и эмоциональной организации всего пространства, предъявляют новые требования к профессиональной подготовке будущих конструкторов. Геометрическое и конструктивное усложнение объектов строительства предполагает, что не только архитектор, но и инженер-конструктор становится творцом. Проектировщики сегодня создают не просто некую комбинацию из стен и перегородок, а новый продукт, который по-новому организует геометрически и социально пространство. Система инженерной подготовки в России в постиндустриальном обществе такой модели, на наш взгляд, должна быть ориентирована на подготовку творческой и гармонично сформированной личности, с развитыми не только материальными, но и духовными потребностями. Выпускник вуза должен владеть всеми средствами графических информационных технологий и обработки любой графической информации для превращения ее в знание. Исследуя воспитательную функцию геометрии и графики, их гармонию, красоту и глубокий нравственный смысл с позиций исторического анализа и рассматривая геометро-графические дисциплины, как часть истории и культуры, можно отметить что, увлечение чисто технологическими вопросами в обучении привело к значительному духовному обеднению инженерного образования. Основной принцип медицины - «не навреди» -должен быть, на наш взгляд, перенесен и в область строительства и стать одной из основных педагогических целей воспитания инженера в духовном смысле. Если мы не будем в высшей школе в России формировать профессиональные морально-этические нормы и зону ответственности, то получим: во-первых, «инновационные дизайнерские решения» в зданиях бывших концлагерей, как в некоторых странах Прибалтики; во-вторых, увеличение числа техногенных катастроф. По данным исследователей более 85 % разрушений зданий и сооружений происходит по причине некомпетентности, а часто и безответственности,

инженеров. Для этого цели педагогической системы, на наш взгляд, должны поменяться местами: сначала воспитание, а потом уже обучение. Первоначально нужно сформировать у студентов ответ на вопрос: «Для чего учится специалист в России, а затем уже - чему?». Инженер должен составлять не только интеллектуальную, но и духовную элиту России.

Технологический подход к образованию инженеров, ориентированный в большей степени на бакалавров и предполагающий единообразие и универсальность требований к выпускнику строительных вузов, для ряда специальностей не эффективен и должен быть изменен. Анализ рабочих программ для специальности 271101.65 «Строительство уникальных зданий и сооружений» на уровне ФГОС ВПО выявил несоответствие технологического (унифицированного) подхода к геометро-графической подготовке будущего инженера-строителя, направленного на уменьшение роли преподавателя с морально-этической точки зрения за счет средств информационных технологий, и: 1) современными тенденциями в строительстве, ориентированными на уникальность («единичность»); 2) общественными потребностями в России, где зодчество (синтез культуры, искусства и производства) воспринимается как средство духовного общения и интеллектуальный результат достижений всей нации, например, постройка спортивного комплекса в г. Сочи или уникального моста через Керченский пролив. Это подтверждает актуальность нашего исследования.

Творчество для инженера неразрывно связано с деятельностью. Опираясь на основополагающие выводы известных педагогов к определению понятия «творчество», личностно ориентированный и деятельностный подходы к обучению, можно считать, что это самостоятельная деятельность учащегося, ведущая к формированию у него нового уровня знаний или способностей. Творческое инженерное мышление характеризуется как преимущественно дивергентное (высокая степень свободы, большое число предлагаемых решений). Из бесчисленного числа

комбинаций развитые аналитические и синтетические способности позволяют выбирать необходимые. К ним можно отнести «специальное эстетическое чувство», играющее роль тонкого критерия, так хорошо знакомого всем инженерам и математикам. Так, красота правильных многогранников и законы симметрии стали стимулом для развития греческой математики и астрономии в Германии.

На основе анализа различных подходов к формированию инженерного мышления формирование творческих способностей предполагает, на наш взгляд, развитие аналитических способностей, пространственного и образно-действенного мышления, характеризующегося гибкостью и оперативностью связей, обеспечивающих творческое решение задач в исследуемой предметной области и не противоречащее ценностно-этическим нормам. Гибкость и оперативность мышления инженера -это способность специалиста к быстрой перестройке сознания, освоению новых видов технологий и способов профессиональной деятельности. Ряд ученых отмечают, что такие качества у будущих инженеров-конструкторов могут быть увеличены за счет развития пространственного воображения. Проведенный нами анализ развитости пространственных способностей абитуриентов на строительные специальности в 2013-2015 гг. в ННГАСУ показал его недостаточность. При решении геометрических задач из блоков С2 и С4 в ЕГ только 5% набрали 1-2 балла из двух возможных в задании С2 и 2% - 1-3 бала из четырех возможных в задании С4. Приблизительно у 30% абитуриентов отсутствовал предмет «Черчение» в школе.

Основные зарубежные тенденции в современной теории математического образования, такие как французская «дидактика математики», конструктивизм, «исследование решения задач», аналитико-синтетический подход, фузио-низм, для более эффективного формирования пространственных способностей предлагают одновременное введение плоскости и пространства в процесс обучения. И.С. Якиманской этот принцип

ф

I-

о ^

н

о

СО

о ^

ф

X

ф

X

X

л

>5 ф

I-

о о

X

чн

о о с

о

X

ф

т >

хю § °

о ф Ф ч Т Ф

о о

I-'

ф X

го ш о О. ей о

X й! о ^ В ш

о

X X

о го

о

эффективно реализован в школе на базе трех дисциплин: математика (раздел геометрия), изобразительное искусство и черчение [5, с. 55]. Положительное влияние восприятия художественной интегрированной информации на развитие художественно-творческого мышления студентов декоративно-прикладных отделений вузов доказано в работе Е.С. Ермаковой [2, с. 125]. В настоящее время к данным предметам добавляется дисциплина «Инженерная компьютерная графика», завершающая и объединяющая комплекс геометро-графических дисциплин в техническом вузе. Благодаря предъявлению графической информации в разной форме и неограниченным возможностям формообразования, применение современных графических информационных технологийзначительно повышает статус понятийно-образного мышления [1, с. 220], положительно влияя на учебный процесс.

Развитие творческих способностей наиболее эффективно можно достичь только при условии создания информационной среды обучения геометро-графическим дисциплинам, где возможна организация преподавания, интегрирующая активные и личностно ориентированные современные методики, все виды предъявления графической информации. Под инновационной средой обучения геометро-графическим дисциплинам специалиста мы понимаем открытую многомерную педагогическую систему проблемно-ориентированных модулей целенаправленного развития творческих способностей обучаемого под руководством педагога-наставника, а также создания условий для его самореализации. Цель функционирования такой системы - это не только и не столько реализация запланированных результатов, сколько выявление творческих способностей студентов и их развитие. Данная среда обучения, способствуя раскрытию индивидуальных качеств студента, предполагает увеличение роли преподавателя-наставника с точки зрения морально-этического воспитания [4, с. 131]. Так же надо помнить, что творческая личность, хотя в большей части

самостоятельна в процессе познания, но часто требует публичной оценки своих результатов, как промежуточных, так и конечных. Такая самореализация студента может быть организована в процессе проведения выставок лучших работ студентов и конференций.

Многоступенчатый непрерывный процесс формирования творческих способностей будущих специалистов опирается на авторскую систему конструктивно-аналитических задач по формированию трехмерных моделей и чертежей разной степени сложности средствами графических информационных технологий, объединяющих традиционные ручные технологии обучения и информационные (вплоть до печати на 3D-принтере). Система задач содержит следующие восходящие уровни поэтапного формирования творческих способностей: 1) формирование минимального набора знаний, алгоритмических способов деятельности и пространственного мышления на уровне процесса создания части образа; 2) формирование расширенного набора знаний, умений частично-поисковой деятельности и пространственного мышления на уровне оперирования образом на примере элементов классической архитектуры; 3) формирование обобщенного набора знаний и умений исследовательской деятельности; пространственного мышления на уровне процесса создания, изменения структуры и оперирования образом (здания с элементами нелинейной формы).

Подводя итог, можно сказать, что геометрия и графика, являясь частью интеллектуальной и духовной культуры, выражают общественные идеи и цели в архитектурно-строительных образах и формируют эстетическое окружение человека. Теоретическая значимость исследования заключается в формулировании эффективных педагогических условий геометро-графической подготовки для специальности 271101.65 «Строительство уникальных зданий и сооружений» в соответствии с перспективами развития инженерного образования в России и сущностной характеристики поня-

тия «Инновационная среда обучения», реализующей обозначенные условия. Автором исследования апробирован и внедрен проблемно-ориентированный модуль «Инженерная компьютерная гра-

фика», на основе сформулированных теоретических положений, сочетающих практическую и ценностную составляющие обучения, что подтверждает практическую значимость работы.

Библиографический список

1. Груздева, М.Л. Использование информационных технологий для формирования профессиональной мобильности выпускников вузов [Текст] / М.Л. Груздева, М.Ю. Свинухова // Вестник Северо-Кавказского гуманитарного института. - 2013. - № 1(5). - С. 219-223.

2. Ермакова, Е.С. Восприятие художественно-интегрированной информации как психологический механизм [Текст]: дис. канд. псих. наук / Е.С. Ермакова. - Хабаровск, 2009. - 325 с.

3. Сазанова, Р.С. Экспрессия в архитектуре: от фантазии к реальности [Текст] / Р.С. Сазано-ва // Приволжский научный журнал. - 2015. - № 2(34). - С. 124-129.

4. Червова, А.А. Подготовка будущих учителей к профессиональному самоопределению школьников [Текст]: монография / А.А. Червова. - Шуя: Изд-во ШГПУ, 2012. - 148 с.

5. Якиманская, И. С. Развитие пространственного мышления школьников [Текст]: / И. С. Якиманская. - М.: Педагогика, 1980. - 240 с.

References

1. Gruzdeva M.L. Use of information technology for the formation of professional mobility of graduates.

Vestnik Severo-Kavkazskogogumanitarnogo instituta. 2013. № 1(5). P. 219-223. [in Russian].

2. Ermakova E.S. Perception of artistically integrated information as a psychological mechanism of literary creative thinking development. Dis. ... Cand. of Sciences (Psychology). Khabarovsk, 2009. [in Russian].

3. Sazanova R.S. Expression in architecture: from fantasy to reality. Privolzhsky nauchnyi zurnal. 2015. № 2 (34). P. 124-129. [in Russian].

4. Chervova A.A. Training of future teachers for professional self-determination of school students. Shuja: ShGPU, 2012. [in Russian].

5. Yakimanskaja I.S. The development of spatial thinking of schoolchildren. M.: Pedagogika, 1980. [in Russian].

Сведения об авторах: юматова эвелина Геннадьевна,

кандидат педагогических наук, доцент кафедры стандартизации и инженерной графики, Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет г. Нижний Новгород. E-mail: yumatova.evelina@gmail.com

Information about the author: Yumatova Evelina Gennad'evna,

Candidate of Pedagogical Sciences, Associate professor of the department of Standards and Engineering Graphics, Nizhny Novgorod state university of architecture and civil engineering, Nizhny Novgorod.

E-mail: yumatova.evelina@gmail.com

ф

Is

о ^

I-

o

CQ О

Ф X Ф

и

X

f

>s Ф H о о

X

ю Œ

о ^ о о с о

X

ф

> хю

s °

о Ф Ф ч Т Ф

a. œ

о о

ь S

ф I S X X О го S

я ^

О (О

a. m

Ü ах о s 0 m