Пути повышения эффективности занятий по дисциплине «Начертательная геометрия. Инженерная графика»

УДК 378

Р. Н. Хусаинов, Л. М. Васильева, В. В. Сагадеев,

И. В. Грудинина, С. Н. Михайлова

ПУТИ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ЗАНЯТИЙ ПО ДИСЦИПЛИНЕ «НАЧЕРТАТЕЛЬНАЯ ГЕОМЕТРИЯ. ИНЖЕНЕРНАЯ ГРАФИКА»

Ключевые слова: пространственное мышление, творческий подход, наглядное изображение, самостоятельное

переосмысление материала, субъективный результат.

В статье рассматриваются аспекты преподавания базовой инженерной дисциплины «Начертательная геометрия» и развития пространственного мышлениия, повышение творческого потенциала студентов через переосмысление материала, результатом которого является субъективное решение поставленной задачи.

Keywords: spatial reasoning, creativity, visual representation, individual reframing of material, subjective result.

Aspects of teaching basic engineering discipline «Descriptive geometry» and development of visual representation, increasing creativity potential by reframing of material, which results in subjective solution of given problem.

Конечной целью образования и основной характеристикой его качества следует назвать профессиональную компетентность специалиста, которая предполагает фундаментальную, естественнонаучную и общетехническую подготовку, широкий научно-технический кругозор, способность быстро овладевать новыми знаниями.

Общетехническая подготовка должна являться частью целостной профессиональной подготовки студента. Одной из базовых дисциплин технического образования является начертательная геометрия. Основой для формирования содержания дисциплины являются знания и умения, получаемые в курсе начертательной геометрии, а отбор содержания осуществляется с учетом профессиональных потребностей. государственных стандартов, междисциплинарных связей.

Требования, предъявляемые к объему изучаемого материала и времени, отводимому для усвоения этого материала, противоречивы. Объем материала растет, а количество часов, отводимых на усвоение этого материала, чаше всего уменьшается. Например, в настоящее время даже на механическом факультете объем лекций по начертательной геометрии сокращен до 26 часов, а практических занятий - до 28 часов. Поэтому появляется - проблема разработки эффективных технологий обучения, учитывающих условия и ограничения реального процесса обучения в современном технологическом вузе.

Учебный процесс по начертательной геометрии включает следующие формы обучения: лекции, практические занятия, самостоятельную работу, выполнение индивидуальных графических заданий, контроль знаний по темам курса, экзамен.

В традиционной системе организации учебного процесса лекции отводится основное место среди форм обучения, направленных на теоретическую подготовку. Она должна выполнять следующие дидактические функции; постановка и обоснование задач обучения, сообщение и усвоение новых знаний, привитие интеллектуальных навыков и умений, мотивация студентов к дальнейшей учебной деятельности, интегрирование преподаваемой дисциплины с другими дисциплинами, выработка интереса к анализу.

Как известно, курс лекций по начертательной геометрии содержит большой графический материал, включающий наглядные изображения и проекционные чертежи. Начертательная геометрия преподается на первом курсе в I семестре, когда проходит процесс адаптации студента к системе обучения в вузе, не все первокурсники имеют навыки конспектирования, графические построения при списывании с доски воспроизводятся очень медленно и неточно.

Решение двух основных проблем: повышения качества подготовки специалистов и эффективности труда преподавателей требуют постоянного совершенствования системы обучения.

Специфика дисциплины «Начертательная геометрия», задачи, решаемые ей, требуют формирования пространственных представлений и наглядно-образного мышления, что может быть достигнуто наглядностью преподавания.

Изобразительная наглядность, как нельзя лучше обеспечивает течение классического процесса познания от живого созерцания к абстрактному мышлению и от него к практике, создает необходимую опору для абстрактного мышления, позволяет быстро и осмысленно переходить от теории к практике. Более того, одну из центральных проблем процесса обучения - проблему понимания сообщения решить гораздо легче, насыщая учебную информацию иллюстрациями, которые позволяют представить реальные явления быстрее и полнее по сравнению с языковой формой описания этих явлений.

Доказано, что наглядность в учебном процессе способствует значительно лучшему усвоению материала. Обучаемый запоминает на слух 15% информации, зрительно - 25%, при одновременном воздействии на слуховой и зрительный аппарат - 65%. При этом намного повышается скорость восприятия информации..

В преподавании общетехнических и специальных дисциплин широко используются средства зрительной наглядности: модели, макеты, схемы, таблицы, графики и т.д. Однако при чтении лекций по начертательной геометрии для потока 100 студентов невозможно использование моделей и плакатов с наглядными изображениями. Поэтому в качестве носителей зрительной учебной информации, используемой студентами, предлагается печатный раздаточный материал..

По целям, которые достигаются при использовании раздаточного материала, этот материал можно разделить на наглядные изображения и печатную основу чертежей.

При изучении способа получения изображений геометрических объектов на плоском чертеже наглядные изображения несут самостоятельную смысловую нагрузку. Например, наглядные изображения необходимы при объяснении получения проекций точки, прямой, плоскости, многогранников, поверхностей. Эти наглядные изображения, как правило, громоздки и требуют много времени и умения для воспроизведения их студентами в тетради. Благодаря использованию раздаточного материала, удается в известных пределах увеличить темп изложения учебного материала, а это, соответственно, позволяет преподавателю сэкономленное время использовать для диалоговой формы ведения лекции.

В более сложных разделах курса лекций (например, в темах построения линии пересечения поверхностей, разверток поверхностей) наглядные изображения являются вспомогательными при объяснении теоретического материала, на них поясняется логическая сущность теории и общий принцип решения задачи, а основную нагрузку в этих лекциях несет раздаточный материал в виде «слепых» чертежей.

Преподаватель определяет тему лекции, излагает теоретическую основу очередного раздела лекции, новые формулировки и вытекающую из этого постановку проекционной задачи. Изложение сопровождается ссылкой на имеющиеся у студентов наглядные чертежи, на которых поясняется сущность теории и последовательность решения общих основных задач. Наглядные изображения способствуют пространственному представлению условий задачи, т.к. никакие построения в начертательной геометрии не следует выполнять механически.

Лектор на заготовленном заранее на доске наглядном изображении, аналогичном чертежам раздаточного материала, дополняет наглядный чертеж необходимыми построениями. Студенты повторяют эти построения на предложенном им к этой теме наглядном изображении. Затем лектор на заготовленном проекционном чертеже завершает объяснение принципа решения, также дополняя его необходимыми построениями, студенты выполняют построение на имеющейся у них плоской основе проекционного чертежа.

Построения лектор сопровождает записью алгоритма решения, а студенты записывают данный алгоритм в своем раздаточном материале, где для этой цели рядом с графическим условием оставлены поля.

Благодаря применению раздаточного материала время, которое студенты обычно затрачивают на не всегда качественное воспроизведение исходного чертежа, можно использовать для введения элементов проблемной лекции, главная цель которой приобретение знаний студентами самостоятельно. В традиционной лекции мы логически подводим студентов к решению различных задач. При использовании же раздаточного материала студент получает сразу несколько печатных типов условий различных задач. После того как лектор разъясняет один из способов решения задачи, студенты должны выбрать тот чертеж, где решение может быть выполнено именно этим способом, и обосновать выбор. Этот выбор осуществляется студентами под руководством лектора, и этот процесс содержит элементы творчества.

Любая творческая работа, в том числе и учебная, должна включать в себя деятельность, связанную с изучением и переосмыслением имеющегося опыта, анализом технических прототипов, аналогов, преобразованием исходных данных. При разработке системы творческих задач по инженерной графике следует смоделировать условия, которые требовали бы от студента выполнения перечисленных действий. Естественно, в каждом конкретном случае они выступают в разных сочетаниях и пропорциях, развивая различные стороны творческого мышления, однако каждой задаче характерно общее качество: алгоритм ее решения неизвестен студентам, хотя для решения имеются все необходимые данные. Обязательной особенностью творческих задач является многовариантность их решения, так как в этом случае возникает индивидуальный поиск, логическим завершением которого и является субъективно новый результат.

Принято считать, что новизна может быть объективной и субъективной. Под объективно новым понимается такой продукт, которого ранее не было совершенно. Если он окажется новым лишь для его созидателя, то новизна является субъективной. С этих позиций можно подойти к пониманию того, какой учебный труд можно считать творческим. В абсолютном большинстве случаев он порождает лишь субъективно новый результат. Кроме того, творческая работа студентов при максимальной ее самостоятельности протекает все же под руководством преподавателя, регламентирующего учебный процесс. Это означает, что даже оригинальность конечного результата труда в известной мере запрограммирована, поскольку создается ситуация, при которой студент может «изобретать», не подозревая, что решение уже существует.

Современные компьютерные технологии позволяют резко повысить доступность восприятия теоретических основ начертательной геометрии, эффективность учебного процесса. Студенты широко используют для самостоятельного изучения доступные в интернете электронные учебники, где текстовая информация сопровождается анимационными роликами.

Однако возникает реальная опасность замены сути информации способом ее подачи, и аудитория, отбросив ручки и карандаши, превращается из активного участника образовательного процесса в пассивного наблюдателя, рассматривающего картинки и эффекты. Особенности восприятия требуют постоянной смены форм подачи материала: необходимо использовать учебный материал в виде анимации и рисунков. Из наглядности необходимо научиться извлекать информацию о способах решения задач, последовательности выполнения действий, наглядность должна наталкивать студента на обобщения и постановку новых задач, другими словами, развивать интеллектуальные творческие и познавательные способности студентов. Но необходимо найти ту грань, где наглядность не заменяла бы способность оперирования проекциями геометрических образов

Метод преподавания начертательной геометрии с использованием компьютерных технологий как средства, заменяющего традиционную форму обучения, находит все большее применение.

Предложенная методика при чтении лекций по начертательной геометрии дает возможность:

- использовать максимально лекционное время на изложение основных теоретических и прикладных положений курса;

- повысить эффективность обучения, увеличить темп изложения лекций, что позволяет шире использовать нетрадиционные методы чтения лекций;

- развить пространственное воображение.

Литература

1. Профессиональная педагогика / гл.ред.С.Я.Батышев. М., 1977.

2. Кирсанов А.А. Методологические проблемы инженерной педагогики как самостоятельного направления профессиональной педагогики / А.А. Кирсанов, В.Г.Иванов, В.В.Кондратьев // Вестник Казан. технол. ун-та. - 2010. - №4. - С.228-249.

3. Чернилевский Д.В. Дидактические технологии в высшей школе. М., 2002.

4. Иващенко Г. А. Гуманизация геометро-графической подготовки специалистов технического профиля

/ Г.А.Иващенко, Т.И.Блинова // Известия Уральского государственного университета. Серия 1: Проблемы образования, науки и культуры, - Екатеринбург. Изд-во УрГУ.Выпуск 25-

26.2009.№62.С.113-117.

© Р. Н. Хусаинов - канд. тех. наук, доцент КНИТУ; Л. М. Васильева - канд. тех. наук, доцент КНИТУ; В. В. Сагадеев - канд. тех. наук, доцент КНИТУ; И. В. Грудинина - ст. препод. КНИТУ; С. Н. Михайлова - канд. тех. наук, доцент КНИТУ, xysainov57@mail.ru.