CC BY
19
Интерактивное обучение студентов инженерных специальностей в
современной экономике
Interactive training of students of engineering specialties in the modern
economy
Падерин Владимир Николаевич Paderin Vladimir Nikolaevich
к.т.н., доцент кафедры "Технологическое образование" факультета психологии и педагогического образования Государственного бюджетного образовательного учреждения
высшего образования Республики Крым Крымский инженерно-педагогический университет
Аннотация. В работе рассматривается сущность интерактивного обучения, показывается область его применения при подготовке студентов инженерных специальностей. Кроме того, в работе уделяется внимание методике обучения и методическим приемам. В статье показаны конкретные примеры реализации интерактивного обучения при подготовке будущих специалистов.
Annotation. This paper examines the nature of interactive learning, showing the scope of its application in the preparation of engineering students. In addition, the work focuses on teaching methods and teaching techniques. The article shows specific examples of interactive learning implementation in preparing future professionals.
Ключевые слова: интерактивный, методика, методический, пример, прием, студент, инженер, специальность, обучение.
Keywords: interactive, technical, methodical, example, approach, student, engineer, specialty, training.
Переход к глобальному информационному обществу диктует необходимость в адаптации образования к меняющимся реалиям. Возникает необходимость в модернизации образования на основе информационных технологий. Важное место здесь отводится компьютерным технологиям и интерактивному обучению студентов с использованием этих технологий.
Анализ литературы по модернизации образования представлен стратегией развития науки и инноваций, стратегией инновационного развития, концепцией долгосрочного социально-экономического развития.
В стратегии развития науки и инноваций говорится о модернизации системы образования на основе зарубежных технологий [1]. Техническое образование предлагается совершенствовать посредством его интеграции с сектором исследований. Важное место в документе отводится формированию инновационной культуры и развитию инновационного образования. Главная задача при этом заключается в подготовке человека склонного к инновациям и открытого для новых знаний.
В стратегии инновационного развития уделяется внимание финансированию инновационного развития высшего образования [2]. При этом проблемы, с которыми сталкивается образование, обусловлены устаревшими моделями управления учебным процессом, отсутствием у людей жизненных установок и моделей поведения, которые обуславливают необходимость развития высшего образования инновационным путем. В документе показывается важность применения таких методов и технологий обучения (преподавания), которые бы способствовали развитию инновационных навыков
- критическое восприятие информации, способность к нестандартным решениям, креативность, изобретательность. Поэтому предлагается внедрять инновационные программы образования, распространять передовые методики преподавания. Говорится о необходимости совершенствования стандартов обучения применением современных форм образования. В рамках модернизации образования предполагается перейти к использованию современных методов и технологий обучения для развития творческого мышления, способности к самостоятельной и командной работе.
В концепции долгосрочного социально-экономического развития речь идет об индивидуализированном образовании, ориентированном на формирование творческой личности [3].
Таким образом, анализ литературы указывает на важность использования современных технологий и методов обучения. К современным технологиям обучения относят проблемное обучение (ориентировано на развитие познавательной и творческой активности), концентрированное обучение (учитывает особенности человеческого восприятия информации), модульное обучение (предполагает адаптацию обучения к индивидуальным потребностям личности), развивающее обучение (способствует раскрытию личности), дифференцированное обучение (позволяет выявить задатки человека), контекстное обучение (направлено на повышение активности обучаемых), игровое обучение (призвано сформировать знания, навыки и умения), интерактивное обучение (обеспечивает формирование и развитие критического мышления). Поэтому можно сказать, что современные технологии обучения позволяют модернизировать систему образования, сделать ее более инновационной и ориентированной на подготовку неординарных, критически мыслящих, творческих специалистов.
К современным методам обучения относят тренинги (отработка практических аспектов), кейс-стадии (разбор конкретных ситуаций, которые
могут произойти в практической деятельности), коучинг (наставничество), деловые игры (моделирование возможных ситуаций и особенностей поведения в них), рефлексия (самостоятельное осмысление материала и выработка позиции по отношению к изучаемому), метод ротаций (закрепление за обучаемым разных ролей в процессе обучения), мифологемы (поиск нестандартных способов решения проблем в реальных условиях), мозговой штурм (командный поиск решения конкретной проблемы), консалтинг (консультирование обучаемых по конкретной теме более опытного человека), метод использования информационно-консультационных технологий (усвоение обучаемыми информации за счет ее визуализации и представления в динамике), образовательные тренажеры (моделирование практических ситуаций на специальных приборах) и др. Анализ современных методов показал, что они также помогают в подготовке инновационно ориентированных, творческих специалистов, которые будут востребованы информационным обществом.
В целом можно утверждать, что большая часть современных методов и технологий обучения может быть задействована в той или иной степени при использовании интерактивного обучения. Так, при интерактивном обучении происходит развитие познавательной и творческой активности, раскрываются задатки человека, повышается активность обучаемых, формируются знания, навыки и умения — задействовано проблемное обучение, дифференцированное обучение, контекстное обучение, игровое обучение. В рамках интерактивного обучения могут быть задействованы такие методы обучения, как тренинги, кейс-стадии, деловые игры, метод ротаций, мифологемы, мозговой штурм, метод использования информационно-компьютерных технологий.
Так что же такое интерактивное обучение, зачем оно нужно, и что достигается его использованием?
Понятия, связанные с интерактивным обучением: интерактивность, обучение, интерактивное обучение. Интерактивность (от англ.- «Inter» —
«взаимный», «act» - действовать ) - способность взаимодействовать или находится в режиме беседы, диалога с кем-либо (человеком) или чем-либо (например, компьютером). Обучение — целенаправленный педагогический процесс организации и стимулирования активной учебно-познавательной деятельности студентов по овладению знаниями, умениями и навыками, развитию творческих способностей и нравственных этических взглядов. Интерактивное обучение — диалоговое обучение, в ходе которого осуществляется взаимодействие преподавателя и студента или студентов между собой.
Современный этап подготовки будущего технического специалиста состоит из многих компонентов, одним из которых является владение графическими умениями, навыками и знаниями в области инженерной и компьютерной графики. Психолого-педагогические исследования показывают, что творческие способности человека в направлении овладения графическими умениями и навыками особенно интенсивно развиваются в процессе обучения с использованием интерактивных технологий. Пример использования интерактивных технологий представлен на Рис.1.
Щкя
Рис.1 Проведение лекции с использованием компьютера, проектора и доски.
Интерактивное обучение используется в ходе преподавания курса инженерной и компьютерной графики при изучении разделов «Проектирование на компьютере сборочных чертежей» и «Деталировка рабочих чертежей со сборочного чертежа». При таком обучении студент в большей степени становится субъектом обучения, вступает в диалог с преподавателем, выполняет творческие, проблемные задания. Интерактивная методика обучения в одном случае ставит студента в позицию инженера-исследователя, во втором - в позицию учителя, в третьем - консультанта, например, для токаря на заводе. Благодаря применению интерактивных методик процесс обучения организуется таким образом, что почти все студенты вовлечены в учебную деятельности, имеют возможность действовать в зависимости от имеющихся знаний.
Интерактивная методика обучения основана на следующих этапах:
Учебный процесс организуется с учетом включенности в процесс познания всех студентов группы без исключения.
Каждый вносит свой особый индивидуальный вклад, в ходе работы идет обмен знаниями, идеями, способами деятельности.
Организуются индивидуальная, парная, групповая работа; проектная работа, ролевые игры; работа с документами и различными источниками информации.
Интерактивные методы основаны на принципах взаимодействия, активности обучаемых, на опыте групповой работы, обязательной обратной связи.
Создается среда образовательного общения, которая характеризуется открытостью, взаимодействием участников, равенством их аргументов, накоплением совместного знания, возможностью взаимной оценки и контроля.
Использование интерактивной методики обучения основано на применении трех групп понятий. Первая группа - понятия, формирование которых связано с умственными действиями, характерными для зрительного
восприятия графического изображения на плоскости (специально подобранные задания, которые студенты выполняли на компьютере). Вторая группа -понятия, формирование которых происходит в процессе практических построений на плоскости. Третья группа - понятия, формирование которых связано со зрительным восприятием графического изображения, при этом умственные и предметные действия происходят в трехмерном пространстве.
Использование интерактивной методики обучения позволяет решать две группы задач. К первой группе относятся задачи направленные, в основном, на формирование графических умений (отобразить линии, нанести размеры, построить контуры плоских изображений и др.). Ко второй - задачи, направленные на развитие умственных действий и формирования графических умений (сравнение изображений, чтение чертежей, построение изображений, мнимые преобразования изображений и т.д.).
Интерактивная деятельность в ходе изучения ИКГ предполагает диалог, общение студентов. Следовательно, такая организация и развитие диалогового общения ведет к взаимопониманию, взаимным действиям, к совместному решению общих, но значимых для каждого студента задач. Формируются графические умения, навыки, а также в ходе диалога студенты учатся критически мыслить, решать сложные проблемы на основе анализа обстоятельств и соответствующей информации, взвешивать альтернативные мнения, принимать продуманные решения, участвовать в дискуссиях, общаться с другими людьми.
При использовании интерактивного обучения на занятиях по инженерной графике используется совокупность методических приемов, а именно:
1. Применение методов показательного изложения, отобранных таким образом, чтобы побудить студента к созданию образов понятий, воспринимаемых зрительно, запоминающихся и используемых ими при выполнении задач вариативного характера чертежей с помощью компьютерной графики. Здесь
приемы преподавания и обучения имеют наглядную опору в виде графических изображений понятий на плоскости. Образы графических понятий, которые появляются в сознании личности, адекватные образам, которые есть на чертеже.
2. Через познавательно- репродуктивный и стимулирующе-поисковый, бинарный методы ориентируем личность на создание в сознании графических образов последовательных построений на плоскости. Используя стимулирующе-поисковый и объяснительно-продуктивный бинарные методы, преподаватель побуждает личность к совершению умственных и предметных действий в трехмерном пространстве.
Рассмотрим пример реализация интерактивного обучения. Цель задания: научиться выполнять на компьютере твердотельную модель и чертеж детали корпуса в 3-х проекциях с разрезом. Изометрия детали корпуса показана на
Рис.2.
готВФЮ
Рис.2. Изометрия детали - Корпус
Для создания новой детали выполняем команду Файл - Создать или нажимаем кнопку Создать на панели Стандартная (см. Рис.3).
Рис.3.
В появившемся диалоговом окне указываем тип создаваемого документа Деталь и нажимаем кнопку ОК (см. Рис.4).
Рис.4.
На экране появится окно новой детали. Нажимаем кнопку "Сохранить" на панели Стандартная. В поле "Имя файла" диалогового окна сохранения документов вводим имя детали Корпус. Нажимаем кнопку "Сохранить". На панели Вид нажимаем кнопку списка справа от кнопки Ориентация и указываем вариант "Изометрия ХУ7" (см. Рис.5).
Рис.5.
Построение детали начинается с создания основания. Построение основания начинается с создания его плоского эскиза. Как правило, для построения эскиза основания выбирают одну из стандартных плоскостей проекций. Выбираем плоскость для построения эскиза основания - в Дереве модели указываем Плоскость ZY (профильная плоскость). Пиктограмма плоскости будет выделена цветом. Нажимаем кнопку "Эскиз" на панели "Текущее состояние". С помощью команды "Отрезок" или "Непрерывный ввод объектов" на панели Геометрия из точки начала координат строим замкнутую ломаную линию, показанную на Рис.6. В качестве текущего стиля линии устанавливаем основной стиль линии. Закрываем эскиз, нажав кнопку "Эскиз". Нажимаем кнопку "Операция выдавливание" на панели "Редактирование детали". В параметрах панели свойств указываем направление выдавливания - средняя плоскость и расстояние - 54 мм. (см. Рис.7).
Рис.7.
Нажимаем кнопку "Создать объект" (в левом нижнем углу панели свойств) -система выполнит построение тела выдавливанием (Рис. 8).
Рис.8. Результат выполнения операции Рис.9. Эскиз для выполнения отверстий
Приступаем к созданию отверстий в детали. Для этого, щелкнув мышкой на поверхности Б, выбираем плоскость для создания эскиза (Рис.8). Создаем новый эскиз. С помощью команды "Окружность" на панели "Геометрия". строим две окружности диаметром 10 основной линией, как показано на Рис.9. Закрываем эскиз. Нажимаем кнопку "Вырезать выдавливанием" на панели "Редактирование детали". Нажимаем кнопку "Создать объект" - система выполнит построение отверстий (Рис.10).
Рис.10. Результат выполнения операции Рис.11. Готовая деталь
Аналогично выполняем выемку в детали, используя команду "Вырезать выдавливанием" на панели "Редактирование детали", создав её эскиз на поверхности А. Объемный вид детали показан на Рис.11. Приступаем к созданию чертежа корпуса. Для создания нового чертежа выполняем команду "Файл - Создать" или нажимаем кнопку "Создать" на панели "Стандартная". Указываем тип создаваемого документа "Чертеж" и нажмите кнопку "ОК". На экране появится окно нового чертежа. Окно трехмерной модели будет автоматически закрыто.Сохраняем чертеж на диске под именем "Корпус" в той же папке, что и файл трехмерной модели. Для настройки чертежа выполняем команду "Сервис - Параметры". На экране будет открыто диалоговое окно "Параметры". В Дереве параметров документа открываем ветвь "Параметры" первого листа и указываем элемент "Формат". В правой части окна открываем
список стандартных форматов и указываем формат А4. Включаем кнопку "вертикальная" в группе "Ориентация". Нажимаем кнопку "ОК" (см. Рис.12).
Рис.12. Параметры первого листа и указываем элемент Формат.
Нажимаем кнопку "Стандартные виды" на инструментальной панели "Ассоциативные виды". В диалоге открытия файлов указываем модель детали "Корпус" и нажимаем ОК. На Панели свойств (см. Рис.13) выбираем ориентацию изображения для главного вида - Вид спереди и выбираем масштаб 1:1. Нажимаем кнопку "Схема видов" для выбора нужных видов и отказываемся от вида слева. Нажимаем ОК.
Рис.13. Панель свойств.
Указываем мышью положение видов на чертеже. Система построит указанные виды и заполнит ячейки штампа данными из 3D-модели, как показано на Рис. 14.
Рис.14.
Рис.15.
Результат операции получения разреза Результат операции получения разреза
Линия разреза должна пройти точно по центру отверстия. Поэтому предварительно можно построить вспомогательную прямую и использовать ее в качестве объекта привязки при построении линии разреза. Нажимаем кнопку "Вертикальная прямая" на Расширенной панели команд построения вспомогательных прямых. С помощью привязки "Ближайшая точка" указываем точку центра окружности. С помощью команды "Линия разреза/Сечения" на инструментальной панели "Обозначения" построим линию сечения А-А. Система перейдет в режим автоматического построения разреза - указываем его положение на чертеже. Система создаст новый вид и сделает его текущим. Удаляем вспомогательную вертикальную прямую. Для этого выделяем ее щелчком мыши и нажимаем клавишу <Delete> на клавиатуре. Полученное изображение показано на Рис.15. С помощью команд на инструментальной панели "Размеры" проставляем в чертеже необходимые размеры. Полученный чертеж представлен на Рис.15.
Можно сделать ряд выводов. По сравнению с другими методами интерактивные ориентированы на более широкое взаимодействие студентов не только с преподавателем, но и друг с другом и на доминирование активности студентов в процессе обучения. Активность преподавателя уступает место активности студентов, а задачей преподавателя становится создание условий для их инициативы. Он регулирует учебно-воспитательный процесс и занимается его общей организацией, определяя общее направление (готовит заранее необходимые задания и формулирует вопросы или темы для обсуждения в группах), контролируя время и порядок выполнения намеченного плана работы, давая консультации, разъясняя сложные термины, помогая в случае серьезных затруднений. Учебный процесс, опирающийся на использовании интерактивных методов обучения, организуется с учетом включенности в процесс познания всех студентов группы без исключения. Совместная деятельность означает, что каждый вносит свой особый индивидуальный вклад, в ходе работы идет обмен знаниями, идеями, способами деятельности. Организуются индивидуальная, парная и групповая работа, используется проектная работа, ролевые игры, осуществляется работа с документами и различными источниками информации.
Список литературы
1. Поручение Правительства Российской Федерации Стратегия развития науки и инноваций в Российской Федерации на период до 2015 года: [Электронный ресурс] URL : http://www.snto.ru/chto/upload/pdf/GNTP_40.pdf (дата обращения 10.05.2016).
2. Распоряжение Правительства Российской Федерации Концепция долгосрочного социально-экономического развития Российской Федерации на период до 2020 года: [Электронный ресурс] URL : http://www.ifap.ru/ofdocs/rus/rus006.pdf (дата обращения 10.05.2016).
3. Распоряжение Правительства Российской Федерации Стратегия инновационного развития Российской Федерации на период до 2020 года: [Электронный ресурс] URL : http://minsvyaz.ru/common/upload/2227-pril.pdf (дата обращения 10.05.2016).
