Об эффективности геометро-графической подготовки студентов

Библиографическое описание статьи для цитирования:
Семагина Ю. В., Павлов С. И., Кострюков А. В. Об эффективности геометро-графической подготовки студентов // Научно-методический электронный журнал «Концепт». – 2016. – Т. 15. – С. 1921–1925. – URL: http://e-koncept.ru/2016/96303.htm.
Аннотация. Статья посвящена вопросам повышения эффективности преподавания дисциплин графического цикла студентам технических специальностей. Сделан анализ изменений, произошедших в образовательном пространстве России, и их влияния на методику преподавания и качество геометро-графической подготовки. Выявлены наиболее значимые факторы, влияющие на результаты обучения.
Комментарии
Нет комментариев
Оставить комментарий
Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы комментировать.
Текст статьи
Кострюков Андрей Всеволодович,докторпедагогических наук, профессор кафедры начертательной геометрии, инженерной и компьютерной графикиФГБОУ ВПО «Оренбургский государственный университет», г.Оренбургngiikg@mail.osu.ru

Павлов Станислав Иванович,

кандидат техническихнаук, доцент кафедры начертательной геометрии, инженерной и компьютерной графикиФГБОУ ВПО «Оренбургский государственный университет», г.Оренбургngiikg@mail.osu.ru

Семагина Юлия Владимировна,

кандидат техническихнаук, доцент кафедры начертательной геометрии, инженерной и компьютерной графикиФГБОУ ВПО «Оренбургский государственный университет», г.Оренбургlugowskaja@yandex.ru

Об эффективности геометрографическойподготовки студентов

Аннотация.Статья посвящена вопросам повышения эффективности преподавания дисциплин графического цикла студентам технических специальностей.Сделан анализ изменений, произошедших в образовательном пространстве России, и их влияние на методику преподавания и качество геометрографической подготовки. Выявлены наиболее значимыефакторы, влияющие на результаты обучения.

Ключевые слова: геометрия, инженерная графика, компьютерная графика, параметры, факторы, система,кривая Гаусса, кривая Харрингтона.

Комплекс произошедших изменений в образовательном пространстве Российской Федерации предъявляет новые требования к деятельности вуза, что предполагает поиск и нахождение новых форм и требований к профессиональной подготовке будущего специалиста (бакалавра, магистра). Обществу необходимы высококвалифицированные, компетентные, творческие мыслящие специалисты, способные гибко перестраивать направление и содержание своей деятельности в соответствии с изменяющимися требованиями рынка труда. Высшее техническое образование должно способствовать современному уровню науки, техники, технологии, их интеграции с производственными процессами, на основе формирования современной профессиональной компетенции, как одной из основных функций всего процесса подготовки технических специалистов. В этой связи особую важность приобретает модернизация системы высшего профессионального технического образования, которая требует поиска новых организационных, методологических и методических средств организации учебного процесса и разработки новых подходов к организации учебнопознавательной деятельности студентов.Принятие федеральных государственных образовательных стандартов высшего профессионального образования (ФГОС ВПО) нового поколения, реализующих компетентностную парадигму в образовании, позволяет учесть возросшие требования к адаптированности и профессиональным компетенциям специалистов. Особое место в решении формирования профессиональных компетенций занимают учебные дисциплины, предназначенные обеспечивать системные предметные связи высшего профессионального образования. К таким предметам относится инженерная графика, обеспечивающая качество освоения ряда общеинженерных испециальных дисциплин в техническом образовании, включающихв себя начертательную геометрию, инженерную и компьютерную графику. Инженерная графикаопределяет освоение теоретических основ инженерной геометрии и является базой для геометрографической подготовки специалистов в техническомуниверситете. В современных условиях значимость геометрографической подготовки существенно увеличивается. Овладение методами геометрического моделирования явлений, объектов и процессов способствует развитию у студентов образного, рационального мышления,способностей к обучению и переобучению, к гибкости восприятия.Возрастание скорости информационных процессов, сопровождающихся изменениями в техническом развитии общества, влияет на появление новых теоретических и практических задач, определяющихся системным характером, нестандартностью, глобальностью возможных последствий, не имеющих простых и стандартных решений. Требующихизменения характера всей профессиональной деятельности будущего специалиста, способностимыслить творчески, строить геометрографические модели, визуализация которых более эффективна для восприятия, чем чисто аналитических моделей. В современном техническом образовании овладение методами разработки визуальнообразных геометрографических моделей, составляющих основу теории геометрического моделирования необходимо рассматривать как важный компонент формирования профессиональной компетентности у будущих специалистов. Инженерная графикакак комплексная дисциплина, включающая в себя начертательную геометрию (в настоящее время ей более подходит название «инженерная геометрия»), инженерную и компьютерную графику,определяет освоение теоретических основ компьютерной геометрии и графики, с учетом того, что аналитическому решению задач всегда предшествует разработка конструктивного алгоритма геометрографической модели, и относится к учебным дисциплинам, обеспечивающим системные связис целым рядомобщеинженерных и специальных дисциплин в техническом образовании. Сегодня нельзя рассматривать инженерную графику, как дисциплину, обеспечивающую лишь курс черчения, так же как начертательную геометрию как грамматику языка техники –чертежа. Представлениео том, что графические методы решения задач, изучаемые в традиционных курсах начертательной геометрии,служат лишь для развития пространственногомышления и потеряли свое прикладное значение дает основание на сокращение аудиторных часови увеличения удельного веса самостоятельной работы студентов в ФГОС ВПО, что не способствует формированию геометрографической культуры и творческой мысли современного специалиста иотрицательно влияет на студентов,у которых пропадает интерес к изучаемому предмету, что в конечном итоге отрицательно скажется на освоении специальных учебных дисциплин старших курсов. Т.о. инженерную графику как дисциплину, включающую начертательную геометрию, черчение и компьютерную графику необходимо рассматривать на современном этапе, как базовуючастьтеории геометрографического моделирования, ноне в узком смысле графической подготовки, а как важный компонент образования.Традиционно сложившаяся система преподавания геометрографических дисциплин не учитывает особенностей современного этапа развития общества и производства, характеризующегося интенсивной разработкой новых направлений и подходов во всех сферах человеческой деятельности. Геометрографическое образование

это система, которая должна включать в себя профессионально значимые личностные качества специалиста, необходимые знания, умения, навыки, творческий подход к решению технических задач, основанный на разработке современного подхода к обучению геометрографическим дисциплинам, включающегоновое содержание методологических основ формирования структуры геометрографического образования, реализуемое через идеи:

формирование общеинженерных компетентностей развития визуальнообразного мышления бакалавров и их творческой геометрографической культуры в условиях информационного общества;

приоритетности и преемственности геометрографической культуры, являющейся специфическим выражением общей и профессиональной культуры, представляющей собой интегральное социальное качество личности бакалавра, которое соединяет в себе процесс и результат профессиональной деятельности и является обобщенным показателем профессиональной компетентности и целью профессионального самовоспитания;

построение геометрографической культуры, позволяющей системно развивать фундаментальные знания, профессионально значимые умения, творческий подход к решению технических задач по мере расширения познавательных возможностей и формирование общеинженерных компетентностей бакалавров;

гармоничной интеграцией системных связей, освоения фундаментального базиса геометрографического знания и его прикладной составляющей как профессионального обусловленного норматива, с переходом обучения в новое качественное состояние: обучение в самообучение, воспитание –в самовоспитание, развитие –в саморазвитие.Формирование геометрографического потенциала, несомненно относится к профессиональной подготовкебудущих бакалавров, и, следовательно, является их подготовкой к следующей трудовой деятельности –способностибакалавра компетентно выполнять профессиональные задачи, включая геометрографические, на основе приобретенных компетенций в процессе обучения в вузе.Успех профессиональной деятельности предполагает владение обобщенными профессиональными знаниями и готовностью к реализации оптимального выполнения профессиональных задач, и чем сложнее задачи, тем большую роль играют теоретикопрактические знания, умения и навыки и творческое мышление.Профессиональная деятельность бакалавра в широком смысле очень разнообразна и многопланова. В зависимости от узкой специализации она может быть: технологической, проектировочной, конструкторской, ремонтной, исследовательской и т.п. Геометрографическая деятельность присутствует,в той или иной мере,во всех направлениях,являясь системообразующим фактором формирования профессиональной компетентности, основой интеграции при изучении общетехнических и специальных дисциплин и развития технических способностей.Как показывает практика и свидетельствует исследования, процесс развития технических способностей сложен и включает в себя множество компонентов. Он предполагает развитие как пространственнообразного, так и логического, как теоретического, так и практического мышления. Техническое мышление –это пространственнообразное мышление,являющееся важным компонентом технических способностей и интеллектуального потенциала будущего специалиста, закладываемое при изучении таких геометрографических дисциплин,как начертательная геометрия и инженерная графика.Пространственнообразное мышление является процессом, в котором отражаются все существующие взаимосвязи в реальном мире. Наиболее существенной характеристикой такого мышления является способность человека к цельному и одномоментному отображению предметов и явлений реального мира, что, несомненно связанно с успешностью его профессиональной деятельности.Многолетний анализ геометрографической подготовки абитуриентов показан, что большинство абитуриентов имеют не только низкие показатели пространственных представлений и слабую подготовку в геометрографической деятельности, но и не всегда могут восстановить пространственные формы объектов. О некоторых причинах в создавшейся ситуации уже было сказано выше.Специфика освоения геометрографических дисциплин, особенно начертательной геометрии, требует от обучающихся восприятиядвух потоков информации: вербальное восприятие материала,и обработка его в графической форме. Наблюденияза геометрографической деятельностью обучающихся показали, что одновременное использование логических и образных средств для студентов первого курса является еще трудным мыслительным актом, поскольку они только начинают адаптироваться к вузовской системе обучения, а процесс становления пространственнообразного мышления отличается сложностью, многогранностью и медленностью, особенно с учетом слабой довузовской геометрографической подготовкой первокурсников, и для его активизации требуются не только большие усилия и желания со стороны обучающихся и высокопрофессиональная подготовка педагогов, но и наличие аудиторных часов, которых становится все меньше. Если под активизацией мы понимаем дидактическую стратегию, развертывающуюся посредством качественного отбора дидактического обеспечения:геометрографического профиля, гибкого использования форм методов, приемов и средств, направленных на обогащение соответствующих знаний студентов, повышение уровня их образновизуального мышления и технического интеллекта, то инновации в области преподавания геометрографических дисциплин должен быть не только обучающими, но и развивающими, предлагая студенту на основе ранее усвоенных знаний формировать новые знания, которые, в дальнейшем, входили бы в интеллектуальный аппарат личностии применялись в процессе самостоятельной деятельности. Особое внимание необходимо уделить коммуникационной составляющей организации учебного процесса, предлагающей заранее определить направления организации самостоятельной поисковой работе студентов,связанные прежде всего с широким внедрением в учебный процесс компьютерной графики, как нового средства представления, преобразования и хранения геометрографической информации, принимая во внимание, что возможности современных геометрографических пакетовтолько усиливают необходимость приобретения навыков образного мышления, творческой интуиции, пространственного владения структуройобъектов и соотношений между ними, обоснованияпроцессов отображения и преобразованиягеометрографической информации, что предполагает,на основе аудиторного взаимодействия с широким применением информационных технологий (электронных, учебных и справочных материалов, контролирующих пакетов и т.п.),формировать индивидуально образовательные траектории и организацию оптимального управления самостоятельной поисковой деятельностью студентов.При сокращении числааудиторных учебных часов и интеграции учебного процесса с общеинженерными и специальными дисциплинами, принимая во внимание то, что чрезмерной увлечение компьютерной графикойне способствует формированию геометрографической культуры и творческой мысли, следует помнить, что это все отрицательно влияет на первокурсников, у которых пропадает интереск изучаемым геометрографическим предметам.Практическая реализация, высказанныхвыше «благих намерений» приводит нас к необходимости рассмотрения процесса обучения с системных позиций. При таком подходе модель обучения может быть представлена классическим «черным ящиком», со специфическим набором параметров (от др.греч.παραμετρέω—соразмеряю)и факторов(от лат.factor«делающий, производящий»).С параметром вопрос может быть решен сравнительно просто, если его привязать к оценке, получаемой студентом наэкзамене (зачете). С факторами же все обстоит сложнее. В литературе, при определении эффективности учебного процесса,различные авторы выделяют до 30 и более различных факторов. На практике, система с таким числом «механизмов влияния» становится не управляемой. Попытка уменьшить число факторов хотя бы до семитакже не приводит кзначительному положительному эффекту.Интересными оказались данные по опросу студентов, опубликованные в журнале«Химия и жизнь»№3за 2012[1]. Опрос проводился с целью выяснения того, какая доля студентов: серьезно знает предмет, серьезно интересуется предметом, если и интересуется, то не серьезно, вообще ничего не делает. Обработка результатов опроса выявила следующие соотношения: по непрофилирующим предметам 0–20–20–60 %; по профилирующим предметам7–15–40–38 %; в лучших вузах Москвы, по профилирующим предметам5–16–47–32 %; и на лучшем факультете 12–32–47–12. А это указывает на то, чтосерьезно относятся и изучению предмета не более 12%, при этом от 12% до 60% совсем не работают. Графически эти данные приведены на рисунке 1[2]. Для этого качественные характеристики «знает предмет», «интересуется» и другие с использование шкалы желательности функции Харрингтона были переведены в численные значения 2, 3, 4 и 5. Аппроксимацияточечного ряда (синие точки графика рис.1) позволили получить аналитическую модель зависимостив форме кривой Гаусса, Рисунок 1 гдеa=40.747, b=2.620,c=1.174.Для отдельных предметов и групп и факультетов были получены аналогичные результаты, за исключением непрофилирующего предмета (рисунок 2).Здесь была получена модель Харриса (HarrisModel)

,

где a = 0.638, b = 0.598, c = 0.131.Результат очевиден, если не интересоваться предметом и ничего не делать, то трудно надеяться на хорошую оценку. Разве, что на случайную. Рисунок 2Аналогичные рисунку 1 зависимости были получены и по результатам сдачи экзаменов (рисунок 3). Для всех групп и специальностей, за последние 10 лет, модель оказалась Гауссовой,что подтверждает правильность сделанного выше допущения. Значение коэффициента корреляции (r)и форма кривой в основном зависели от того,является предмет профилирующим или нет. Наибольший коэффициент корреляции был получен на конструкторских специальностях, наименьший на специальностях экономического профиля[3].

Рисунок 3

Занятия со студентами проводились разными преподавателями с использованием различных методик, которые менялись и совершенствовались на всем десятилетнем отрезке. А это все позволяет сделать вывод о том, что наиболее значимым фактором в процессе обучения является заинтересованность обучаемого в результатах обучения. Все остальное тоже важно, но отходит на второй план. Использование оценки«заинтересованности» в качестве параметра системыпозволяет однозначно оценить эффективность процесса обучения.

Ссылки на источники1. Хатуль Л. Необразование 2012// Химия и жизнь. —2012. —№ 3. —С. 34.2. Годин, А. М. Статистика: учебник / А. М. Годин. –Москва: Дашков и К°, 2012. –451 с.3. Кострюков А.В., Павлов С.И., Семагина Ю.В. Преподавание графических дисциплин в современных реалиях // Материалы всероссийской научнопрактической конференции Университетский комплекс как региональный центр образования, науки и культуры : Оренбург, ОГУ, 36 февраля 2015.