Проблема качества графической подготовки студентов в техническом вуз
..pdfотметить, что дистанционные методы обучения реализуются при минимальном участии преподавателя и других обучаемых (самообучение), как правило, посредством прямого взаимодействия обучаемого с образовательными ресурсами.
Проблемным моментом процесса использования и внедрения телекоммуникационных средств обучения (ТСО) в вузе является уровень преподавания. Педагог сталкивается, с одной стороны, с необходимостью использовать инновации в своей деятельности, а с другой – с отсутствием или недостаточной проработанностью педагогически обоснованных основ применения пакета (e-learning) в вузе. Как правило, преподаватель с нуля разрабатывает частную дидактику по дисциплине, дидактически обосновывает и апробирует методы и способы использования необходимого перечня ТСО. При этом у различных преподавателей одной и той же дисциплины возникает различное понимание возможностей существенного повышения качества обучения при использовании ТСО. Разработка преподавателем инновационной методики на основе использования ТСО не решается в рамках одного учебного года.
В этой связи на первый план выходят вопросы обучения ППС, которое должно быть направлено не только на приобретение преподавателем IT-компетенций, но и на развитие у него крепкого педагогического фундамента, прежде всего использование активных и интерактивных методик обучения. Не следует забывать, что излишняя унификация в этом вопросе недопустима. Следует учитывать творческую составляющую деятельности педагога, когда происходит поиск своего пути для наиболее эффективного использования ТCО в своей дисциплине. Роль преподавателя в условиях стремительного развития ИКТ и постоянно трансформирующейся учебно-педагогической деятельности остается ключевой.
Без сомнения, процесс внедрения и использования ТCО в учебной деятельности вуза является сложным и многогранным процессом. В таких условиях руководству вуза (факультета, кафедры) важно создавать условия для внедрения и развития электронной педагогики в преподавательской деятельности. Необходимо не только осуществлять академическую поддержку преподавателей с целью организации НИР, разработки электронного контента, но и внедрять элементы мотивации, обеспечивать бесперебойную работу IT-сервисов и др.
Вуз не сможет успешно справиться со стратегической задачей внедрения e-learning без решения вопроса разработки электронной дидакти-
251
ки на уровне работы преподавателя, кафедры и использования лучших мировых практик электронного обучения. Как отмечает В.В. Наумов [3], «непрестанное усложнение самого процесса и средств компьютерного обучения ведет к тому, что автором, тьютором и педагогическим дизайнером средств электронного обучения все реже может выступать одно
ито же лицо, на смену одиночкам идут коллективы разработчиков, среди которых не последнее место занимают также компьютерные дизайнеры
ипрограммисты», будущее за такими коллективными творческими объединениями. Вышеуказанный автор определяет педагогический дизайн как «систематический, целостный процесс создания средства обучения, включающий в себя анализ потребностей в обучении и его целей, прогноз результатов обучения, постановку задачи на создание средства ЭО, разработку этого средства, методов и форм обучения, их апробацию и оценку эффективности» [3].
Работать в системе e-learning интересно. Виртуальный контакт
собучаемыми дает возможность организовать индивидуальный подход к обучению. Среди обучаемых в прошлом году было несколько человек
сограниченными функциями передвижения (инвалиды-колясочники), для которых такой вид получения образования единственно возможный. Они очень тщательно выполняли все задания контрольной работы, изучив теоретический и практический материал ЭУМК, консультировались по Skуpe, писали на личный почтовый ящик, т.е. приложили все усилия для того, чтобы освоить данный материал. Результаты очень порадовали. Это было совместное творчество.
Взаключение можно отметить, что внедрение технологий дистанционного электронного обучения при правильной организации и соответствующем учебно-методическом обеспечении, а также при правильном мотивированном подходе к формированию состава обучающихся позволяет осуществлять эффективную подготовку специалистов, обеспечивать высокое качество образовательных услуг, оптимизировать организацию учебного процесса, разгрузить преподавателей и повысить привлекательность обучения.
Список литературы
1. Зеленовская Н.В., Ярошевич О.В Компьютерно-опосредованная среда взаимодействия «преподаватель – студент» // Инновационные технологии в инженерной графике. Проблемы и перспективы: материа-
252
лы Междунар. науч.-практ. конф., Брест, 21–22 марта 2013 г. – Брест, 2013. – С. 49–53.
2.Ярошевич О.В., Зеленовская Н.В. Информационно-коммуни- кационные технологии как инструмент совершенствования методической компетентности преподавателя // Информатизация образования – 2014: педагогические основы разработки и использования электронных образовательных ресурсов: материалы Междунар. науч. конф., Минск, 24–27 октября 2014. – Минск, 2014. – С. 196–201.
3.Образцов C.И. Организационно-методические и технологические модели дистанционного обучения // Дистанционное обучение – образовательная среда ХХI века: материалы VII Междунар. науч.-метод.
конф. – Минск, 2011. – С. 471.
4.Наумов В.В. Дидактическая подсистема e-learning [Электронный ресурс]. – URL: http://training.bl.by/articles/120571.php (дата обращения: 10.01.2016).
5.Пупцев А.Е. Информационная культура педагога в условиях перехода к информационному обществу // Академии последипломного образования: сб. науч. работ. – Минск, 2008. – Вып. 4. – С. 217–228.
253
ОЗНАЧЕНИИ НОВОГО ПОДХОДА В ПРЕПОДАВАНИИ ГРАФИЧЕСКИХ ДИСЦИПЛИН ПРИ ПОДГОТОВКЕ СПЕЦИАЛИСТОВ ДЛЯ ИННОВАЦИОННОГО
МАШИНОСТРОЕНИЯ В ИНСТИТУТЕ ДВИГАТЕЛЕЙ И ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ УСТАНОВОК
В.И. Иващенко, Л.А. Чемпинский, А.И. Ермаков
Самарский государственный аэрокосмический университет им. акад. С.П. Королева, Самара
Представлен опыт многолетней работы по совершенствованию геометро-графи- ческой подготовки в контексте формирования компетенций в системе интегрированных общеинженерных и специальных дисциплин. Рассмотрены принципы построения системы сквозной графической подготовки на основе 3D-моделирования в современных профессиональных CAD/CAM-программах. Приведены примеры использования электронных библиотек параметрических геометрических моделей изделий.
Ключевые слова: геометро-графическая подготовка, интеграция дисциплин, геометрическое моделирование, параметризация геометрических моделей.
ABOUT THE IMPORTANCE OF THE NEW APPROACHES TO TEACHING GRAPHIC DISCIPLINES IN TRAINING FOR INNOVATION ENGINEERING AT THE INSTITUTE OF ENGINES AND POWER PLANTS
V.I. Ivashchenko, L.A. Chempinskiy,
A.I. Ermakov
Samara State Aerospace University, Samara
The article describes the experience of many years of work to improve the geometricgraphic training in the context of the formation of competencies in the system of integrated general engineering and special disciplines. The principles of construction through graphic training system based on 3D-modeling in modern professional CAD/CAM-programs are presented. Examples of the use of electronic library of parametric geometric models of products are given.
Keywords: geometric and graphic training, integration of disciplines, geometric modeling, parameterization of geometrical models.
Современный уровень проектирования процессов конструкторскотехнологической подготовки производства предполагает широкое использование информационных технологий.
С целью повышения эффективности 3D-моделирования конструкторы повсеместно используют параметрические 3D-модели стандарт-
254
ных и типовых деталей. Использование 3D параметрических моделей позволяет технологам реализовать сквозное проектирование процессов изготовления типовых деталей, что особенно актуально в условиях многономенклатурного производства.
При этом технологи используют объемные (3D) модели изделий, узлов, деталей, оборудования, средств технологического оснащения и инструмента, так как они являются основой при проектировании оптимальных технологических процессов изготовления деталей, заготовок, формообразующей оснастки на современном высокопроизводительном оборудовании, позволяют осуществить инженерный анализ сопутствующих преобразованию заготовки в готовую деталь процессов (силового, теплового и пр.) поведения технологических систем, контролировать геометрические параметры сложнофасонных деталей с использованием современных контрольно-измерительных машин (в процессе изготовления и контроля), реализовать автоматизированный выпуск необходимой технологической документации и пр.
Перечислим принципы, положенные в основу подготовки специалистов в институте «Двигатели и энергетические установки» СГАУ, соответствующей современному уровню проектирования и производства двигателей различного назначения:
1)системный подход – достижение высокого качества подготовки за счет реализации учебных планов, составленных на основе объектноориентированного подхода, позволяющих осуществить сквозную подготовку в процессе обучения по различным направлениям в условиях ограниченного ФГОСами учебного времени и постоянно снижающегося уровня довузовской подготовки;
2)имитационное моделирование, предполагающее погружение в различныеобластизнаний, сопутствующих (соответствующих) современному проектированиюипроизводству изделий;
3)ориентация на углубленное изучение предметных областей путем исследовательского характера приобретения знаний и самостоятельной работы студентов с использованием специально разработанного методического обеспечения, соответствующего принятой в институте методологии подготовки специалистов;
4)широкое использование в учебном процессе современных средств информационной поддержки процессов проектирования, управления производством и изготовления изделий (лицензионных CAD/САЕ/САРР/САМ/PDM-систем);
255
5)сквозное конструкторско-технологическое проектирование на основе использования 3D-моделей изделий, в том числе 3D-совмещен- ных (междисциплинарных) параметрических моделей типовых и стандартных деталей;
6)использование в учебном процессе современных (интерактивных) информационных технологий, ЧПУ оборудования, аддитивных технологий (в том числе быстрого прототипирования) при решении задач, необходимых производству;
7)целенаправленная профориентационная работа с учащимися преимущественно инновационных довузовских образовательных учебных заведений;
8)тесное сотрудничество в подготовке специалистов с базовым предприятием; совместное решение стоящих перед предприятием задач
вподготовке кадров, в разработке новых технологических процессов и изготовлении изделий с использованием оборудования с ЧПУ послед-
него поколения; сопровождение выпускников, переподготовка ИТР и подготовка рабочих дефицитных профессий.
Реализация требований государственных образовательных стандартов (ФГОСов) к компетенциям выпускников в дисциплинах геомет- ро-графического цикла в институте «Двигатели и энергетические установки» СГАУ осуществляется на основе использовании возможностей отечественной лицензионной свободно распространяемой для выполнения некоммерческих проектов САD/САМ/САРР-системы АDЕМ v.8.1.
Начиная с 2000/2001 учебного года каждому вновь поступившему студенту института предоставлена возможность использования средств информационной поддержки для выполнения и оформления типовых (традиционных) задач инженерной графики с использованием средств вычислительной техники. Поставленная руководством института цель – обучить всех студентов разработке и выпуску технической документации (в соответствии с ГОСТами ЕСКД) без использования карандаша
ичертежных инструментов – была в то время достигнута с использованием оригинального разработанного на кафедре инженерной графики методического обеспечения.
Достижение вновь поставленной руководством института цели – научить студентов по-новому мыслить и создавать 3D-модели деталей
исложных сборок без использования эскизов и рабочих чертежей деталей– осуществляется в институте в виде занятий с экспериментальными группамистудентовмладшихкурсов начинаяс2010/2011 учебногогода.
256
Для этого в институте разработаны 3D параметрические базы канонических геометрических объектов, стандартных деталей крепежа, деталей арматуры трубопроводов, типовых деталей машин, а также комплекты методического обеспечения для освоения новых подходов при самостоятельной работе дома или в компьютерных классах подразделений вуза.
Работа не завершена, однако благодаря такой подготовке ряд студентов третьего курса в процессе работы над курсовым проектом по основам конструирования (деталям машин) успевает не только создать 3D-модели отдельных деталей и сборки в целом для различных схем вертолетного редуктора (в соответствии с индивидуальным заданием), но выполнить инженерные расчеты, имитирующие поведение отдельных деталей редуктора в процессе работы конструкции в среде CAE-
системы (ANSYS).
Осознанные и усвоенные студентами-конструкторами принципы и приемы работы с 3D параметрическими моделями деталей позволяют на старших курсах в среде Siemens NX, ANSYS (Workbench, LS-Dina),
другого ПО (в соответствии с требованиями работодателей) выполнять комплексные проекты по проектированию перспективных двигателей (а не только их деталей или отдельных узлов) на основе широкого использования совмещенных (междисциплинарных) параметрических моделей. У студентов-технологов появляется время на освоение современных подходов проектирования групповых технологий, программирования, отладки управляющих программ и самостоятельного изготовления деталей на оборудовании с ЧПУ (в том числе с использованием аддитивных технологий).
Более детальная информация представлена в ранее опубликованных работах [1–6].
Список литературы
1.Система подготовки авиадвигателестроителей. Совершенствование системы подготовки кадров для предприятий оборонно-промыш- ленного комплекса / А.И. Ермаков, Н.Д. Проничев, С.В. Фалалеев, Л.А. Чемпинский // Совершенствование системы подготовки кадров для предприятий оборонно-промышленного комплекса: VII Всерос. совещ.,
Ижевск, 21–22 октября 2014. – Ижевск: ИННОВА, 2014. – С. 54–64.
2.Балякин В.Б., Ермаков А.И., Чемпинский Л.А. Подготовка специалистов для инновационного машиностроения на основе сквозной па-
257
раметризации // Вестник Самар. гос. аэрокосм. ун-та. – 2011. – № 3 (27),
ч. 2. – С. 315–322.
3. Реализация методики подготовки специалистов на основе сквозного использования CAD/CAM/CAE-систем для авиационного двигателестроения / В.Б. Балякин, А.И. Ермаков, Н.Д. Проничев, Л.А. Чемпинский //
ВестникСамар. гос. аэрокосм. ун-та. – 2011. – №3 (27), ч. 2. – С. 323–329.
4.Ермаков А.И., Чемпинский Л.А. Роль объемного моделирования
вподготовке специалистов для инновационного машиностроения // Вест-
никСамар. гос. аэрокосм. ун-та. – 2012. – №3 (34), ч. 2. – С. 360–368.
5.Ермаков А.И., Чемпинский Л.А. К вопросу о новом подходе преподавания начертательной геометрии в вузе с точки зрения сквозной подготовки современного специалиста // Вестник Самар. гос. аэрокосм.
ун-та. – 2014. – № 5 (47), ч. 3. – С. 192–201.
6.Иващенко В.И., Ермаков А.И., Чемпинский Л.А. Задачи кафедры инженерной графики СГАУ в контексте реинжиниринга учебных планов // Материалы и доклады Всерос. совещ. зав. кафедрами инже- нерно-графических дисциплин техн. вузов, Дивноморское, 26–28 мая
2015 г. – Ростов н/Д: Изд-во ДГТУ, 2015. – С. 56–63.
258
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ СОВРЕМЕННЫХ ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ ПРИ ИЗУЧНИИ ГРАФИЧЕСКИХ ДИСЦИПЛИН В ТЕХНИЧЕСКОМ ВУЗЕ
Л.В. Каменских, Л.Я. Мелкозерова, Г.Н. Мошнинова
Восточно-Казахстанский государственный университет им. Д. Серикбаева, Усть-Каменогорск
Рассматриваются способы и методы подхода к использованию современных технических средств не только для обучения, но и для развития познавательных способностей обучающихся.
Ключевые слова: метод проектов, графические системы, мультимедийные средства, активный метод обучения.
USE OF MODERN TECHNOLOGY AT STUDYING
OF GRAPHIC DISCIPLINES IN TECHNICAL HIGH SCHOOL
L.V. Kamenskikh, L.Ya. Melkozerova,
G.N. Moshninova
D. Serikbayev East-Kazakhstan State Technical University,
Ust’-Kamenogorsk
The ways and methods of approach to the use of modern technology not only for training but also for the development of cognitive abilities of students.
Keywords: project method, graphical systems, multimedia, active learning method.
Внедрение новых информационных технологий в учебный процесс становится уже нормой, влечет за собой информатизацию образования, тем самым поднимает качество образования на новый уровень. Не раз уже отмечалось, что современные темпы развития производства требует иного уровня подготовки молодых специалистов. В приобретении этих знаний для молодого специалиста большую роль играет его графическая грамотность. Авторы статьи обобщили некоторый материал из своих статей [1–3] и показали, как используются современные технические средства, разработанные на кафедре «Общеинженерная подготовка» нашего вуза при изучении графических дисциплин, как эти средства влияют на развитие познавательных способностей обучающихся, а также какое влияние оказывают на уровень их психоэмоционального напряжения.
259
Наилучшим средством развития у обучаемого пространственного воображения, без которого в принципе невозможно техническое творчество, является начертательная геометрия. Сейчас поднимается вопрос о том, необходимо ли изучение данного курса в вузах в связи с внедрением различных графических программ. Мы все-таки считаем, что умение правильно выполнить и прочитать чертеж вырабатывается в процессе изучения курсов начертательной геометрии и инженерной графики. Методы и способы изучения данных дисциплин, мы считаем, следует менять, используя при этом графические программы AutoCAD или «Компас». Тем не менее без живой силы воображения и наглядности мышления невозможно что-либо создать, разработать, дать машине задачу что-то построить. Для этого необходимы фундаментальные знания начертательной геометрии и инженерной графики.
Следует отметить, что внедрение информационных технологий
вобразовательный процесс и будет являться ключом, который потребует четкого соблюдения баланса между лучшими методами традиционного обучения и новым подходом и пониманием самого процесса современного обучения. Такая интеграция, конечно же, будет зависеть от возможности использования информационных технологий в учебном процессе в вузе для обеспечения нового уровня образования. Использование графических систем в курсовом проектировании, предъявляемые требования в современном производстве к срокам и объемам выполнения различной проектной документации с каждым годом возрастают. Одним из средств воплощения в жизнь данных требований является внедрение компьютерного черчения-проектирования. Для этих целей
всовременном мире существует множество различных графических редакторов и программ геометрического моделирования. В ВосточноКазахстанском государственном техническом университете на сегодняшний день основными графическими системами в области общеинженерных дисциплин являются AutoCAD и «Компас».
Внедрение кредитно-модульной модели в нашем вузе потребовало
ииного подхода к организации учебного процесса. Далеко не секрет, что внедрение компьютерной техники в учебный процесс позволяет его активизировать, усовершенствовать, дает возможность сократить время на выполнение различных графических работ (курсовых, дипломных
ит.п.). Приведем только два примера. При изучении дисциплины «Геоэкология» студентам 2-го курса специальности «Безопасность жизнедеятельности и охрана окружающей среды» необходимо выполнить курсовую работу, в которой предусматриваются выполнение гипсомет-
260