CC BY
10
© И.Ф.Боровиков, Л.А.Потапова, 2012
И.Ф. Боровиков, Л.А. Потапова
ИНЖЕНЕРНО-ГЕОМЕТРИЧЕСКАЯ ПОДГОТОВКА СТУДЕНТОВ, ОБУЧАЮЩИХСЯ ПО СПЕЦИАЛЬНОСТИ «ГОРНОЕ ДЕЛО »
Определяются роль и место инженерно-геометрических дисциплин в учреждениях высшего профессионального образования, дается анализ состояния их преподавания, предлагаются меры для сохранения и повышения качества инженерно-геометрической подготовки студентов. Ключевые слова: начертательная геометрия, горношахтное оборудование, геометрическое моделирование, инженерно-геометрическая подготовка, графические дисциплины.
Инженерно-геометрические дисциплины составляют фундамент подготовки специалистов в области горного дела. Методы геометрического моделирования широко используются при конструировании оборудования для горношахтных работ, которое отличается достаточно высокой степенью сложности. Именно потребностями горного дела вызвано появление научной начертательной геометрии Г.Монжа. Графические дисциплины воспитывают у студентов такие важные качества, как аккуратность, терпение, усидчивость, дают первые навыки работы со справочной литературой и нормативно-технической документацией. «Чем выше здание, тем прочнее должен быть фундамент. Человек, получивший хорошее фундаментальное образование, гораздо быстрее приспособится к условиям современной жизни, сумеет найти в ней свое место, чем тот, кто поверхностно познакомился с многочисленными современными предметами, научился нажимать кнопки сложных приборов, не понимая сути происходящих в них процессов. Владение же геометрическим методом очень полезно современному человеку, так как позволяет ему быстро и наглядно понять суть сложного явления, дать ему ясную интерпретацию.» [1].
Инженерно-геометрическая подготовка обеспечивается такими учебными дисциплинами как начертательная, аналитическая и инженерная геометрии, инженерная и компьютерная графика. В настоящее время в системе образования происхо-
лят масштабные изменения, связанные с введением федеральных государственных образовательных стандартов третьего поколения. На первый взгляд при знакомстве с новыми образовательными программами создается мнение, что объем учебного курса не уменьшился. Однако следует учесть, что если ранее компьютерная графика изучалась отдельным курсом, то сейчас по логике разработчиков стандарта это должно делаться в рамках одной дисциплины: «Начертательная геометрия, инженерная и компьютерная графика». Кроме того, календарное время на изучение этого курса сокращается в 2,5 раза. Уменьшение календарных сроков изучения графических дисциплин на наш взгляд, неприемлемо. «Дело в том, что образовательные процессы подчиняются строгим биологическим законам и ускорить их невозможно, подобно тому, как нельзя ускорить процесс вынашивания плода, который в своем развитии проходит этапы, совершенно не нужные с точки зрения взрослой особи. Не существует такого скоростного лифта, который мог бы вознести ребенка или даже молодого человека сразу на верхние этажи здания цивилизации. Такие попытки в образовании уже делались и неоднократно, но все они кончались плачевно» [1]. Это тем более актуально с учетом того, что уровень преподавания школьного курса геометрии значительно снизился, а учебный предмет «Черчение» практически изъят из школьного расписания. Мир горного инженера — это неисчислимое многообразие сложных геометрических форм и их многомерных взаимосвязей. Человеку, мыслящему категориями двумерного пространства, будет невозможно найти свое место в этом мире. Трудно понять, как студента, не имеющего ни малейшего представления о составлении чертежа, о простейших геометрических телах, имеющего плоское мышление, в ограниченные сроки можно научить тому, что должен знать грамотный инженер.
Нет сомнения в том, что со временем, когда на предприятия хлынет поток неграмотных специалистов, придет понимание ошибок, допущенных при разработке нормативных документов. Но такое понимание будет стоить слишком дорого — произойдет утрата драгоценного опыта высшего технического образования. Поэтому уже сейчас необходимы меры по его сохранению, и, в первую очередь, по повышению качества инженерно-геометрической подготовки студентов [1, 2]. На наш 84
взгляд, обеспечить решение этой проблемы возможно при решении изложенных ниже вопросов.
1. Повышение школьной геометрической и графической подготовки абитуриентов. Вряд ли здесь будут уместны призывы к школьной общественности. Несмотря на многолетние диалоги по данной теме проблема не то что не решается, а с каждым годом усугубляется. Вместо замечательных апробированных в течение десятилетий учебников по геометрии, появились «шедевры», которые своим содержанием настолько шокируют школьников, что у них начисто пропадает интерес к предмету. Кроме того, при существующих методах аттестации школьников для успешной сдачи ЕГЭ по математике нет необходимости хорошо знать геометрию. Можно просто проигнорировать немногочисленные геометрические задачи. И учитель, и ученик, нацеленные на хорошую оценку, а не на знания, прекрасно понимают, что гораздо легче «набить руку» на элементарных алгебраических задачах, нежели терпеливо и долго формировать геометрическую культуру мышления и пространственное представление. В итоге студенты первых курсов имеют ужасающе слабую школьную подготовку по геометрии. Еще хуже обстоит дело с черчением. В настоящее время, когда практически в каждом педагогическом университете на художественно-графических факультетах готовятся учителя черчения и рисования, данный предмет зачастую вообще не ведется, либо ведется на чрезвычайно низком уровне. И это притом, что значительная часть выпускников школ продолжает обучение в технических вузах, и черчение является не менее важным предметом, чем математика, физика, химия. И если бы в школах содержание обучения черчению соответствовало рекомендованному к использованию учебнику, ситуация с инженерно-графической подготовкой в технических вузах была бы на порядок лучше. Мы видим единственное решения проблемы — ввести в технических вузах творческий экзамен по черчению, то есть последовать примеру архитектурных специальностей строительных вузов.
2. Пропаганда значимости графических дисциплин для формирования высокообразованных специалистов. Далеко не лучшее состояние графической подготовки во многом обу-
словлено непониманием ее значимости для качественной подготовки специалистов. Нет ничего удивительного в том, что студенты не всегда понимают важности инженерно-графических дисциплин. Но это совершенно недопустимо для тех, кто по долгу своего служебного положения обязан знать, что грамотного специалиста в технике, и тем более в машиностроении, не умеющего грамотно составлять и читать чертежи, в принципе быть не может. Поэтому важной задачей является пропаганда значимости инженерно-геометрической подготовки студентов.
3. Сквозная графическая подготовка студентов. Мы убеждены в том, что графическая подготовка студентов машиностроительных направлений и специальностей должна осуществляться с первого и до последнего курсов. Причем, делать это должны именно преподаватели кафедр начертательной геометрии и инженерной графики синхронно с изучением соответствующих разделов общепрофессиональных и специальных дисциплин.. Причем для такой сквозной подготовки не нужны большие объемы учебных курсов. Здесь важно календарное время, в течение которого будут формироваться соответствующие компетенции.
4. Самостоятельная работа студентов. В условиях сокращения часов, отводимых на аудиторную работу, актуальность приобретает самостоятельная работа студентов. Ее организация усложняется нежеланием, а зачастую, неспособностью студентов работать самостоятельно. Большинство первокурсников не могут пользоваться учебниками, стандартами, справочными материалами. Поэтому студентов нужно сначала научить учиться самостоятельно, а затем уже требовать от них результатов. При решении данной проблемы необходимо обеспечить дифференцированный подход к студентам, создание комфортных условий, дозирование учебного материала. Важной формой организации самостоятельной работы является научно-исследовательская работа студентов (НИРС), которая позволяет познакомить наиболее способных студентов с основами проективной, алгебраической, дифференциальной, геометрий, ввести в курс научных проблем, научить вести научный поиск решения прикладных задач. Однако НИРС будет эффективной при условии использования современной
компьютерной техники, программной продукции, проведения конференций, семинаров, организации студенческих конструкторских бюро.
5. Компьютеризация учебного процесса. Стремительное внедрение компьютеров в учебный процесс определяет необходимость их использования в инженерно-графической подготовке. На наш взгляд, компьютер, являясь инструментом, должен помогать в усвоении дисциплины (электронные учебники, справочные материалы, обучающие и контролирующие программы.). Кроме того, важным является знакомство с графическими пакетами. Условием успешного использования информационных технологий, по нашему мнению, является, их «шаговая» доступность. Специализированные классы сыграли и играют несомненную положительную роль в ликвидации компьютерной неграмотности студентов. Однако высокая универсальность, то есть использование преподавателями других дисциплин, делают их зачастую недоступными. Мы не в претензии на то, чтобы иметь индивидуальные компьютерные классы. На наш взгляд, в кабинетах инженерной графики достаточно иметь по пять компьютеров, чтобы обеспечить использование информационных технологий в любой момент и в течение любого времени.
6. Совершенствование содержания графических дисциплин. Современное состояние науки и техники настоятельно требуют обновления учебных курсов. Было бы целесообразным изучение разделов, посвященных геометрическим преобразованиям, конструированию обводов, аналитическим алгоритмам решения задач геометрического моделирования технических форм. Кроме того, необходимо иметь ввиду, что в эпоху нанотехнологий будущим специалистам в области машиностроения необходимо давать достаточно обширный раздел, посвященный многогранникам, а также основные сведения проективной, алгебраической, многомерной и фрактальной геометрий, что необходимо для описания наноструктур. Но все это возможно лишь при достаточных объемах учебных курсов графических дисциплин, что возможно за счет вариативной части образовательных программ. При настоящих объемах возможна лишь ликвидация школьных пробелов в геометрическом образовании.
Авторы данной работы выражают надежду на то, что лица, причастные к разработке магистральных направлений развития образования, осознают важность инженерно-графической подготовки для современных специалистов. Непонимание этого приведет к обрушению системы высшего технического образования и к наводнению рынка труда непрофессионалами, неспособными не только разрабатывать инновационные проекты, но даже читать и составлять простейшие машиностроительные чертежи.
- СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Шарыгин И.Ф. Нужна ли школе 21-го века Геометрия?// Матем. проев. — 2004. — №8. с. 37-52.
2. Боровиков И.Ф. Стоит ли отменять начертательную геометрию? Современные проблемы информатизации геометрической и графической подготовки инженеров: Сборник материалов Всероссийской научно-методической конференцию. Саратов, 2007. Саратов: СГТУ. 2007 — с.164-168.
3. Боровиков И.Ф., Логвинова H.A., Фисоченко Е.Г. Начертательная геометрия в системе подготовки конструкторов горношахтного оборудова-ния//Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2011. — №ОВ2. — С.137-141.ЕШ
КОРОТКО ОБ АВТОРАХ
Боровиков И.Ф. — кандидат технических наук, доцент, [email protected], Потапова Л.А. — доцент,
Юргинский технологический институт (филиал) Национальный исследовательский Томский политехнический университет.
