CC BY
25Педагогика
УДК:378
кандидат технических наук, доцент Варенков Сергей Васильевич
Новокузнецкий институт (филиал) Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования «Кемеровский государственный университет» (г. Новокузнецк)
К ВОПРОСУ ИЗУЧЕНИЯ ОБЩЕТЕХНИЧЕСКИХ ДИСЦИПЛИН БУДУЩИМИ УЧИТЕЛЯМИ
ТЕХНОЛОГИИ
Аннотация. В статье приводится анализ процесса изучения общетехнических дисциплин будущими учителями технологии, а также сравнительный анализ результатов обучения по общетехническим и некоторым гуманитарным и экономическим дисциплинам на примере одной группы за весь период обучения.
Ключевые слова: общетехнические дисциплины, начертательная геометрия, черчение, теоретическая механика, детали машин, теплотехника и гидравлика.
Annotation. The article presents an analysis of the process of studying General technical disciplines by future teachers of technology, as well as a comparative analysis of the results of training in General technical and some humanitarian and economic disciplines on the example of one group for the entire period of study.
Keywords: General technical disciplines, descriptive geometry, drafting, theoretical mechanics, machine parts, heat engineering and hydraulics.
Введение. В настоящее время все острее ощущается нехватка высококвалифицированных рабочих и инженерных кадров в современном производстве, основанном на новых, прогрессивных технологиях и инновациях. В связи с этим перед научно-педагогическими коллективами высших учебных заведений стоит задача, не увеличивая сроков обучения совершенствовать технологическую подготовку студентов. В соответствии с образовательным стандартом, только будущий учитель технологии получает знания по техническим, технологическим, экономическим и другим дисциплинам, дающим базу для решения проблем в современном производстве. От того насколько успешно будет подготовлен учитель технологии напрямую зависит качество выпускаемых им учеников. Усиление технологического образования немыслимо без общетехнических дисциплин.
Согласно концепции предметной области «Технология» предметные результаты изучения данной области должны отражать:
1) осознание роли техники и технологий для прогрессивного развития общества; формирование целостного представления о техносфере, сущности технологической культуры и культуры труда; уяснение социальных и экологических последствий развития технологий промышленного и сельскохозяйственного производства, энергетики, транспорта, сферы услуг;
2) овладение методами учебно-исследовательской и проектной деятельности, решения творческих задач, моделирования, конструирования и эстетического оформления изделий, обеспечения сохранности продуктов труда;
3) овладение средствами и формами графического отображения объектов или процессов, правилами выполнения графической документации;
4) формирование умений устанавливать взаимосвязь знаний по разным учебным предметам для решения прикладных учебных задач;
5) развитие умений применять технологии представления, преобразования и использования информации, оценивать возможности и области применения средств и инструментов ИКТ в современном производстве или сфере обслуживания;
6) формирование умений обработки различных материалов [1].
В основную профессиональную образовательную программу по направлению подготовки 44.03.01 Педагогическое образование, профиль «Технология» в вариативную часть входят обязательные общетехнические дисциплины: начертательная геометрия, черчение, теоретическая механика, сопротивление материалов, детали машин, электротехника, теплотехника и гидравлика. Число аудиторных часов, выделяемых на проведение лекций, практических занятий и лабораторных работ, составляет от 36 до 70 или 30 - 50% от общего числа часов, закрепленных за данными дисциплинами в учебных планах.
Изложение основного материала статьи. Начиная с первого курса, при изучении начертательной геометрии и черчения основная часть выпускников школ испытывает трудности. Дело в том, что во многих средних учебных заведениях отсутствует графическая подготовка или, в лучшем случае, уроки черчения проходят в виде факультативных занятий, которые проводят не совсем компетентные в этой области учителя. В связи с этим, так необходимые для понимания графических дисциплин пространственные представления и воображение развиты очень слабо. Эти качества, относящиеся к особым специфическим свойствам мышления, в равной степени важны, как в практической деятельности человека в области производства и техники, так и в некоторых отраслях науки. Высокие требования к уровню пространственных представлений предъявляет деятельность в сфере конструирования, изобретательства, архитектуры, дизайна и ряде других областей творчества.
Задача развития пространственных представлений, в связи с изучением графических дисциплин, может иметь следующее содержание:
во-первых, умение отчетливо воспроизводить мысленно геометрическую форму знакомых геометрических тел или реальных предметов при выполнении учебного задания на построение чертежа некоторого предмета и чтение заданного чертежа какого-либо предмета;
во-вторых, расширение запаса пространственных представлений, их закрепление и приведение в систему.
Большинство студентов, при решении пространственных задач на плоскости, старается запомнить ход построения проекций отрезка, плоской фигуры или геометрического тела не пытаясь представить, как они расположены в пространстве относительно плоскостей проекций. Весь процесс познания сводится не к логическому пониманию, а к банальному запоминанию. Особенно показательно решение задач на преобразование чертежа способом замены плоскостей проекций и на определение видимых и не видимых частей геометрических фигур при их пересечении.
Этот пробел очень часто проявляется при выполнении и чтении сборочных чертежей и деталировки чертежа. Даже выполнение сборочного чертежа стандартного вентиля по эскизам его деталей вызывает трудности. Если с созданием фронтального разреза вентиля студенты как-то справляются, то вычертить правильно соединение половины вида слева с половиной профильного разреза удается далеко не многим из них.
Разговоры о возврате в школы полноценных уроков черчения ведутся давно и постоянно, но в действительности этот вопрос не решается. С каждым новым набором студентов выяснятся, что предмета черчения либо совсем не было, либо в жертву приносилась часть уроков технологии.
При хорошем владении пространственными представлениями и воображением изучение последующих за начертательной геометрией и черчением общетехнических дисциплин значительно облегчится.
Одной из важнейших дисциплин в технологическом образовании является «Теоретическая механика», изучая которую студенты закладывают базу для понимания последующих дисциплин технического цикла, овладевая при этом, навыками проектирования, конструирования и моделирования различных объектов.
В разделе «Статика» обучающиеся знакомятся с основными понятиями и аксиомами статики, с системами сходящихся сил, параллельными силами, парами сил, условиями равновесия плоской и пространственной систем сил. Главной проблемой является умение применения теоретических знаний для решения конкретных практических задач. При аналитическом определении равнодействующей плоской системы сходящихся сил большинство ошибок допускается при определении проекций сил на координатные оси. Как правило, большинство сил расположены под различными углами и направлениями по отношению к осям, поэтому, находя проекции сил, довольно часто неправильно выбираются значения углов и направлений, то ли от не знания, то ли от забывчивости понятий смежных и соответствующих углов из школьной геометрии.
При решении задач на условия равновесия произвольной плоской системы сил камнем преткновения становится составление уравнений равновесия, особенно уравнений моментов. Рассмотрев на лекции, пример определения реакций опор, нагруженной силами и моментами двухопорной балки, студентам на практическом занятии дается похожее задание с добавлением консольного участка с распределенной нагрузкой, в результате с составлением уравнения моментов скорректированной схемы не справляется значительная часть студентов. Правильное решение таких задач является базой для расчета валов различных машин и механизмов в курсе деталей машин.
В разделе «Кинематика» рассматривается криволинейное и прямолинейное движение материальной точки, поступательное и вращательное движение твердого тела, сложное движение материальной точки, плоскопараллельное движение твердого тела, движение твердого тела вокруг неподвижной точки. В частности, при решении задач приводятся различные уравнения движения точки, для того, чтобы найти ее скорость и ускорения необходимо продифференцировать уравнения движения. Очень часто пробелы в математическом образовании не позволяют справиться с самыми простейшими уравнениями.
С учетом выше сказанного, в настоящее время, одной из задач преподавателя становится не просто передача знаний студентам, а необходимость формирования у них стремления и способности самостоятельно получать знания, умения и навыки. Кроме этого, разрабатывать методы преподавания, методические и учебные материалы нужно таким образом, чтобы происходило стимулирование интеллектуальных способностей студентов, заставляло их работать с лекциями, учебниками, справочниками, пробуждало их интерес к общетехническим дисциплинам с целью максимального овладения теоретическими и практическими знаниями.
Дисциплина «Детали машин» формирует у будущего учителя технологии профессиональные знания, умения и навыки в области теории, расчета и конструирования деталей и узлов различных машин, необходимых для организации своей профессиональной деятельности и умении использовать их для понимания и исследования процессов жизнедеятельности. Изучение данной дисциплины способствует созданию у студентов целостного системного представления об основах теории и расчета деталей и узлов машин, о критериях их работоспособности, о соединениях деталей машин, о механических передачах, а также позволяет решать конструкторско-технологические задачи и формировать научное мышление.
Основная трудность, при изучении деталей машин с которой сталкиваются не только студенты, но и преподаватели, заключается в том, что в образовательной программе по технологии отсутствует дисциплина «Теория механизмов и машин». В связи с этим, многие вопросы структурного анализа механизмов, теории зубчатого зацепления, динамики механизмов и машин выносятся на самостоятельное изучение.
При изучении дисциплины «Теплотехника и гидравлика» для будущих учителей технологии овладение законами и методами теплотехники и гидравлики имеет большое практическое значение для формирования их общетехнической компетенции, так как данная дисциплина имеет важнейшее значение в системе технологического образования. Современные теплотехника и гидравлика представляют собой органический сплав науки и практики, опирающиеся на предшествующие технические дисциплины в процессе обучения. В свою очередь теплотехника и гидравлика служат базой для проектирования двигателей внутреннего сгорания, компрессорной техники, газотурбинных установок, котельных агрегатов, теплообменных аппаратов, насосов, гидравлических машин, а также систем водоснабжения, водоотведения и отопления различных объектов, включая образовательные учреждения.
Рассматривая различные законы, явления и процессы теплотехники и гидравлики приходится оперировать большим количеством физических величин и параметров. Каждая из этих величин имеет несколько единиц измерения, например - давление может измеряться в паскалях, в барах, в миллиметрах ртутного столба, в физических и технических атмосферах, в метрах водяного столба и т.д. При выполнении расчетных заданий и решении практических задач исходные величины и параметры задаются в различных единицах измерения, поэтому студентам необходимо перевести все единицы измерения в единую систему СИ. Осуществить такой перевод правильно удается далеко не каждому, что приводит к неправильному решению заданий и задач. Кроме этого, при определении численного значения какой-то физической величины, как правило, в конце выражения, часть студентов, не указывает ее размерность. Этот пробел в образовании характерен для всех общетехнических дисциплин, хотя на всех лекционных, лабораторных и практических занятиях постоянно напоминается о необходимости обязательно указывать единицы измерения, определяемых величин в конце расчетного выражения.
Трудности, с которыми сталкиваются студенты в процессе обучения, вызваны во многом тем запасом знаний, который был получен в среднем учебном заведении. Постоянное натаскивание школьников к сдаче ЕГЭ тормозит развитие у них логического мышления так необходимого для обучения в ВУЗе. Наблюдая за работой студентов в процессе обучения, хотелось бы отметить хорошо развитую у них оперативную память, а вот долговременная память развита слабо, поэтому для успешного развития творческой личности необходимо постоянно тренировать долговременную память начиная с раннего детского возраста.
Для оценки уровня получаемых знаний по основным общетехническим дисциплинам будущими учителями технологии в процессе обучения был проведен анализ результатов сдачи экзаменационных сессий студентами 2013 года набора, обучавшихся по направлению подготовки 44.03.01 Педагогическое образование, профиль «Технология», получивших квалификацию бакалавр. Результаты сдачи экзаменов по семи общетехническим дисциплинам группой, состоящей из 13 человек и защите ими выпускной квалификационной работы (ВКР) представлены на рисунке 1.
Рисунок 1. Результаты сдачи экзаменов по общетехническим дисциплинам и защите ВКР
Экзамен по начертательной геометрии студенты сдавали на первом курсе, по черчению и теоретической механике на втором, по сопротивлению материалов, деталям машин и электротехнике на третьем, по теплотехнике и гидравлике на четвертом. Как видно из диаграммы уровень знаний, показанный студентами на первых трех курсах, в основном оценивался, как удовлетворительный, отличные оценки были только по трем дисциплинам из шести. Наилучшие результаты были показаны в черчении, благодаря тому, что помимо знаний учитывалось качество выполненных чертежей. Особняком стоит четвертый курс, где при сдаче теплотехники и гидравлики преобладают хорошие оценки, а при защите ВКР показаны самые лучшие результаты только с одной удовлетворительной оценкой. Как показывает практика, такая тенденция характерна для многих высших учебных заведений, большинство студентов показывают свои лучшие знания именно на последнем курсе обучения.
Для сравнения интересно было посмотреть, как те же студенты проявили свои знания по некоторым гуманитарным и экономическим дисциплинам. Для этого были выбраны результаты сдачи экзаменов по истории, основам предпринимательства, иностранному языку, философии, основам маркетинга и менеджмента, практической педагогике и педагогической психологии, которые представлены на рисунке 2.
Рисунок 2. Результаты сдачи экзаменов по гуманитарным и экономическим дисциплинам
Как видно из диаграммы, уровень знаний, показанный по этим дисциплинам выше, чем по общетехническим дисциплинам, так как в основном преобладают хорошие и отличные оценки, за исключением истории. Экзамены по истории и начертательной геометрии, как правило, сдаются на первом курсе в первом семестре в устной форме, что вызывает у студентов определенные трудности.
Очень интересные результаты исследования приведены на рисунке 3. По горизонтальной оси отложены суммы баллов, полученные при сдаче ЕГЭ каждым из тринадцати студентов перед поступлением в ВУЗ, а по вертикальной оси средние оценки, полученные при сдаче экзаменов по тем же общетехническим, гуманитарным и экономическим дисциплинам, которые представлены на рисунках 1 и 2.
н
П1 11111111111
Сумма баллов ЕГЭ Средняя оценка по общетехничеким дисциплинам I Средняя оценка по гуманитарным и экономическим дисциплинам
Рисунок 3. Средние оценки, полученные студентами при сдаче экзаменов по общетехническим, гуманитарным и экономическим дисциплинам
Практически у всех студентов, кроме двух, уровень знаний по гуманитарным и экономическим дисциплинам оценен выше, чем по общетехническим дисциплинам. Кроме того, приведенная диаграмма
показывает, что между суммой баллов ЕГЭ и результатами обучения в ВУЗе нет никакой связи, поразительно то, что наибольшего успеха добился студент, имевший наихудший показатель по сдаче ЕГЭ.
Выводы. В современном информационном обществе, обществе промышленных и информационных технологий, роль человека необычайно высока. Мобильные и квалифицированные специалисты становятся основным ресурсом стремительного развития экономической, технологической и производственной мощи государства, поэтому в век наукоемких технологий одной из основных задач является забота о сохранении и умножении интеллектуального потенциала страны. Вместе с тем потребность общества в воспитании богатой и творчески активной личности привела к необходимости иначе взглянуть на процесс воспитания и обучения. В центре внимания современных гуманистических тенденций - поиск таких подходов к воспитанию и обучению, которые обеспечили бы полновесную реализацию потенциала личности наряду с ее социальной адаптацией.
Литература:
1. Концепция предметной области «Технология» [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://bcro.edusite.ru/DswMedia/proektkoncepciipredmetnoyoblastitexnologiya.pdf
Педагогика
УДК 373.1
старший преподаватель Васильева Карина Вениаминовна
Мытищинский филиал Московский государственный технический университет имени Н. Э. Баумана (г. Москва);
кандидат технических наук, доцент Чувашев Анатолий Петрович
Мытищинский филиал Московский государственный технический университет имени Н. Э. Баумана (г. Москва)
ОБОСНОВАНИЕ НЕОБХОДИМОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ СОВРЕМЕННОГО САПР В ГЕОМЕТРО-ГРАФИЧЕСКОЙ ПОДГОТОВКЕ ОБУЧАЮЩИХСЯ НАПРАВЛЕНИЯ 23.03.03.
««ЭКСПЛУАТАЦИЯ ТРАНСПОРТНО - ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ МАШИН И КОМПЛЕКСОВ» ДЛЯ ПРОФИЛЯ ПОДГОТОВКИ «СЕРВИС ТРАНСПОРТНЫХ И ТРАНСПОРТНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ МАШИН И ОБОРУДОВАНИЯ (ЛЕСНОЙ КОМПЛЕКС)»
Аннотация. Рассмотрены аспекты возникновения необходимости пересмотра классического способа обучения геометро - графическим дисциплинам в высшей школе, показана необходимость создания интеграционного курса в геомерто - графической подготовке обучающихся, приведены основные положения по методике применения графического редактора AutoCAD при изучении геометро - графических дисциплин в высшей школе.
Ключевые слова: современное производство, технологизация, системы автоматизированного проектирования, CAD - технологии, начертательная геометрия, интегрированный курс, графический редактор, инженерная графика, графические работы, рабочий чертеж, конструкторская документация, трехмерное моделирование, геометро - графическая подготовка.
Annotation. The aspects of the necessity of revision of the classical method of teaching geometric - graphic disciplines in higher education are considered, the necessity of creating an integration course in geomertic - graphic training of students is shown, the basic provisions on the method of application of the graphic editor AutoCAD in the study of geometric - graphic disciplines in higher education are given.
Keywords: modern production, technologization, computer-aided design systems, CAD-technologies, descriptive geometry, integrated course, graphic editor, engineering graphics, graphic works, working drawing, design documentation, three - dimensional modeling, geometrical and graphic preparation.
Введение. На современном этапе наблюдается стремительный переход к информационной эпохе с интенсивным применением автоматизированных систем управления, что требует повышенного уровня инженерного образного и динамичного мышления.
Масштабные процессы технологизации и информатизации, происходящие в изменяющемся техническом уровне современного производства, требуют обеспечения специалистами, обладающими как фундаментальными знаниями, так и многофункциональными умениями, что отражается в ФГОС ВО по направлению подготовки 23.03.03 «Эксплуатация транспортно - технологических машин и комплексов» для профиля подготовки «Сервис транспортных и транспортно - технологических машин и оборудования (лесной комплекс)» [1].
Современное высшее образование сориентировано на подготовку работников сложных видов труда, выполняющих функции управления технологическими системами и коллективами людей, а также на подготовку квалифицированных педагогических и научных работников. В соответствии с международной стандартной классификацией образования ЮНЕСКО высшее образование направлено на обучение на более высоком уровне сложности и специализации, включает то, что обычно понимается как академическое образование, но также и углубленное профессиональное образование.
К современным выпускникам технических вузов, которые должны отвечать высоким требованиям современной эпохи в области практических знаний, предъявляются требования в высоком уровне образованности. На подготовку будущих специалистов оказывает огромное влияние базовая геометро -графическая подготовка, которая должна помочь в повышении уровня эффективности освоения базовых областей знаний.
Изложение основного материала статьи. В соответствии с ФГОС ВО по направлению подготовки 23.03.03 «Эксплуатация транспортно - технологических машин и комплексов» для профиля подготовки «Сервис транспортных и транспортно - технологических машин и оборудования (лесной комплекс)» перед будущими специалистами в сфере их деятельности встают такие задачи [1]:
Производственно-технологическая деятельность:
- определение в составе коллектива исполнителей производственной программы по техническому
