CC BY
26
С.А. Симонов, канд. техн. наук, доцент, Брянский государственный иженерно-технологический университет,
г. Брянск, Россия, simonovsa@yandex.ru
НОРМИРОВАНИЕ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ СТУДЕНТОВ ПО НАЧЕРТАТЕЛЬНОЙ ГЕОМЕТРИИ
Задача планирования и нормирования самостоятельной работы студентов возникает достаточно часто в связи с разработкой новых основных профессиональных образовательных программ и их ежегодной актуализацией, в том числе по дисциплине «Начертательная геометрия». В настоящее время отсутствуют единые нормы времени по планированию самостоятельной внеаудиторной работы студентов. Основную сложность представляет установление норм времени на выполнение домашних графических заданий. В работе приведены результаты экспериментального определения временных затрат на выполнение типовых задач по начертательной геометрии. Большая часть данных получена в результате анкетирования студентов. Наравне с этим использовались результаты хронометрирования времени выполнения заданий студентами под контролем преподавателей. Подробно описаны условия эксперимента: средний балл ЕГЭ студентов, требования к оформлению задач, условия предварительного рассмотрения задач на практических занятиях. Проверка на однородность данных по всем типовым задачам показала, что совокупности крайне неоднородны. Кривая распределения оказалась ассиметричной, с максимумом, смещенным вправо - в сторону больших значений. В связи с этим определялись значения, соответствующие времени выполнения задания 50% и 85% студентов. Полученные результаты позволяют оптимально планировать содержание и объем домашних графических заданий по начертательной геометрии. Можно составить требуемый набор задач, который будет укладываться в заданный бюджет времени самостоятельной внеаудиторной работы и удовлетворять требованию качественной подготовки студентов. Ключевые слова: планирование, нормирование, хронометрирование, самостоятельная работа, начертательная геометрия, типовые задачи, нормы времени.
Проблеме организации, планирования и нормирования самостоятельной работы студентов постоянно уделяется повышенное внимание. Особенно остро она встает при разработке новых учебных планов и рабочих программ дисциплин в связи с введением новых федеральных государственных образовательных стандартов (ФГОС), началом реализации новых профилей подготовки, появлением в реестре новых примерных образовательных программ, изменением календарного графика учебного процесса и ежегодной актуализацией реализуемых основных профессиональных образовательных программ (ОПОП). Помимо этого, часто возникает необходимость в постоянной корректировке содержательной ча-
сти самостоятельной работы в соответствии с уровнем подготовки студентов.1
Планирование самостоятельной работы в большинстве вузов осуществляется в обозначенной ниже последовательности.
На основе ФГОС или примерной ОПОП по направлению подготовки с учетом профиля подготовки разрабатывается учебный план, в котором предусмотрена та или иная дисциплина с определенной трудоемкостью, выраженной в зачетных единицах и часах. Часть часов выделяется на аудиторные занятия, оставшаяся часть - это самостоятельная работа. Возникает задача правильного и обоснованного распределения самостоятельной работы по ее видам.
ДИСКУССИЯ 4
журнал научных публикаций Щ
Определение количества часов на подготовку к различным видам аудиторных занятий (лекции, практические, лабораторные, семинарские, зачеты и экзамены), как правило, не вызывает трудностей. Имеются многочисленные данные по нормам часов на эти виды самостоятельной работы, причем по группам дисциплин они практически одинаковые или различаются незначительно.
Основная проблема возникает при установлении норм времени на выполнение домашних заданий, особенно содержащих графическую часть.
Главное требование - обеспечение соответствия объема (трудоемкости) планируемых заданий объему запланированной самостоятельной работы. Одинаково важно не «перегрузить» студента и обеспечить практическое закрепление теоретического материала.
Одной из дисциплин учебных планов технических направлений подготовки студентов является «Начертательная геометрия». Самостоятельная работа по этой дисциплине, как правило, предусматривает выполнение индивидуальных расчетно-гра-фических или графических работ, выполнение домашних задач в рабочей или обычной тетради или в другом виде.
В разных вузах нормы времени на эти виды самостоятельной работы существенно различаются или часто имеют слишком обобщенный характер - устанавливается норма времени в целом на выполнение графической работы без учета содержания составляющих ее задач, причем чаще всего эта норма одна и та же для различных дисциплин.
Поэтому весьма актуальным является определение норм времени на выполнение конкретных типовых задач по начертательной геометрии, имея которые, можно будет наиболее подходя- даний студентами в ауди-
щим образом составлять содержание графи- тории под контролем преподавателя является ческих работ. достаточно точным способом, но для этого
Такие экспериментальные исследова- требуются специально отведенное дополни-ния проводятся в Брянском государственном тельное время на проведение хронометража
Основная проблема возникает при установлении норм времени на выполнение домашних заданий, особенно содержащих графическую часть. Одинаково важно не «перегрузить» студента и обеспечить практическое закрепление теоретического материала.
инженерно-технологическом университете (БГИТУ) на протяжении многих лет на кафедре графики и геодезии.
Нормирование трудоемкости (определение необходимого времени) по выполнению домашних задач может быть осуществлено разными способами2:
— проведение опроса студентов, выполнивших задание;
— хронометрирование времени при самостоятельном выполнении заданий преподавателями;
— хронометрирование времени при самостоятельном выполнении заданий студентами в аудитории (под контролем преподавателя, но без консультирования студентов);
— хронометрирование времени выполнения отдельных элементарных операций и учет их количества3;
— создание унифицированных алгоритмов расчета4.
Каждый из способов имеет определенные преимущества и недостатки.
При проведении опроса студентов следует учитывать их недостаточную ответственность при заполнении анкеты, неточность измерений и большую вариативность результатов ввиду разного уровня подготов-ки5 и разных условий работы. Однако это действительно прямые результаты, которые после статистической обработки нет необходимости корректировать.
После хронометрирования времени выполнения заданий преподавателями необходимо проводить корректировку, учитыва-= ющую разный уровень подготовки преподавателя и студента. Возникает ряд вопросов: каков коэффициент корректировки? Как его определять? Одинаков он для разных заданий или нет?6
Хронометрирование времени при самостоятельном выполнении за-
и учет влияния возможных перекрестных подсказок со стороны студентов.
Хронометрирование отдельных операций (проведение отрезка прямой, проведение окружности, проведение линии связи и т.п.) можно выполнить достаточно точно. Однако при суммировании общего времени выполнения задания погрешность может оказаться очень существенной, так как сложно учесть время на логическое построение алгоритма решения всей задачи, на мыслительную деятельность при выполнении каждой отдельной операции.
В БГИТУ была использована следующая методика экспериментального определения норм времени.
Оценивалось фактическое время, необходимое для выполнения того или иного задания по начертательной геометрии, с разбивкой по темам и конкретным типовым задачам. При проведении исследования использовались все три способа: примерно 80% результатов - это результаты опроса студентов, 5% - выполнения задач преподавателями, 15% - самостоятельного выполнения заданий студентами в аудитории (на консультациях и при проведении практических занятий).
Результаты хронометрирования при выполнении задач преподавателями использовались лишь для сравнительной оценки
достоверности данных опроса. Результаты хронометрирования при самостоятельном выполнении заданий студентами в аудитории под контролем преподавателей использовались наравне с данными опроса.
Опрос в виде анкетирования проводился со студентами технических направлений подготовки. Средний балл ЕГЭ (математика, физика, русский язык) студентов находился в диапазоне от 48 до 72 баллов. Ежегодно в опросе принимали участие от 40 до 75 студентов. Общий объем выборки составил по разным задачам от 130 до 200 значений.
Результаты соответствуют выполнению всех задач на чертежной бумаге стандартных форматов (А3, А4) с соблюдением всех требований ЕСКД по оформлению чертежей. Исходные данные к большинству задач были представлены координатами точек, а задания, содержащие поверхности, - в виде рисунков с размерами этих поверхностей.
Все типовые задачи предварительно рассматривались на практических занятиях. Конкретные задачи, предложенные для домашнего выполнения, несколько отличались от рассмотренных по условию (расположение или способ задания геометрических фигур), но в целом имели ту же степень сложности.
Обработка результатов первоначально производилась по общепринятым прави-
Время выполнения типовых задач по начертательной геометрии
Номер Раздел дисциплины Условие типовой задачи Время для 50% студен- Время для 85% студен-
п/п тов, акад. ч тов, акад. ч
1 Проекции точки, прямой Построить проекции точек (3 точек) на двухпро-екционном чертеже (впервые) 0,33 0,41
2 Построить натуральную величину отрезка и углы его наклона к плоскостям проекций способом прямоугольного треугольника 0,65 0,71
3 Проекции плоскости Построить следы плоскости, заданной треугольником или параллельными прямыми 0,67 0,86
4 Построить прямую, перпендикулярную плоскости, заданной треугольником 0,43 0,57
5 Построить плоскость, параллельную плоскости заданной треугольником, плоскость выразить следами 1,61 1,85
6 Пересечение прямой с пло- Построить точку пересечения прямой с плоскостью, заданной треугольником или следами 0,35 0,42
7 скостью. Пересечение Построить линию пересечения плоскостей, заданных треугольниками 1,55 1,79
8 плоскостей Определить расстояние от точки до плоскости, заданной треугольником или следами 1,57 1,80
9 Способы преобразования Определить натуральную величину отрезка каждым из способов 0,23 0,30
10 проекций Определить расстояние от точки до прямой разными способами 1,05 1,17
11 Определить расстояние от точки до плоскости разными способами 0,86 1,00
12 Гранные поверхности Определить расстояние между параллельными или скрещивающимися прямыми разными способами 1,11 1,27
13 Определить натуральную величину треугольника, используя разные способы 1,68 1,99
14 Построить сечение прямой призмы плоскостью общего положения 1,23 1,35
15 Построить сечение пирамиды плоскостью общего положения 2,01 2,18
16 Построить точки пересечения прямой с призмой или пирамидой 1,03 1,14
17 Построить линию пересечения прямой призмы и пирамиды 2,06 2,18
18 Кривые поверхности Построить развертку прямой призмы с линией пересечения или сечения 0,77 0,91
19 Построить развертку пирамиды с линией пересечения или сечения 2,12 2,27
20 Построить линию пересечения поверхности вращения (цилиндр, конус, сфера, тор) плоскостью общего положения 1,69 2,03
21 Построить линию пересечения поверхностей вращения (цилиндр, конус, сфера, тор) способом секущих плоскостей 1,84 2,10
22 Построить линию пересечения поверхностей вращения (цилиндр, конус, сфера, тор) способом секущих сфер 1,67 1,88
23 Построить развертку цилиндра или конуса вращения с линией пересечения или сечения 1,20 1,43
лам математической статистики с помощью программы «Microsoft Excel». Аномальные значения, то есть те, которые существенно отличались от средних, при обработке исключались. Рассчитывались среднее арифметическое значение времени выполнения задания T, его среднее квадратическое отклонение g и коэффициент вариации V
Проверка на однородность данных по всем типовым задачам показала, что все совокупности крайне неоднородны - значения коэффициентов вариации V оказались в диапазоне от 37 до 66% (больше 33%). Поэтому величина средней арифметической является ненадежной, или огульной. Ее значение не может быть использовано для дальнейшего анализа. Кривая распределения оказалась ассиметричной, с максимумом, смещенным вправо - в сторону больших значений. В связи с этим было принято решение определять значения, соответствующие времени выполнения задания 50% и 85% студентов - по аналогии с нормальным законом распределения: время Tc и время T+ а.
Для обеспечения единой единицы измерения при планировании самостоятельной работы студентов результаты были переведены в академические часы (акад. ч). Окончательные результаты исследования приведены в таблице.
Важным является вопрос о том, какие результаты использовать: соответствующие выполнению 50% студентов или 85%?
По мнению автора, с целью исключения «перегрузки» студентов лучше при планировании самостоятельной работы брать результаты, соответствующие выполнению 85% студентов. Оставшиеся 15% «слабых» студентов смогут выполнить задание на консультации с преподавателем.
Полученные результаты позволяют оптимально подобрать содержание и объем домашних графических заданий по начертательной геометрии.
Рассмотрим примерный расчет самостоятельной внеаудиторной работы на конкретном, наиболее типичном для технических направлений подготовки, примере.
Пусть общая трудоемкость дисциплины по учебному плану составляет 3 зачетных единицы (108 часов), запланированная ауди-
торная нагрузка - 48 часов (16 часов лекций и 32 часа практических занятий), самостоятельная работа - 60 часов. Последняя включает подготовку к аудиторным занятиям, выполнение графических работ и подготовку к экзамену. Предположим, что на подготовку к занятиям и к экзамену выделено, соответственно, 16 и 27 часов, тогда на выполнение графических работ остается 17 часов.
Из приведенной таблицы выбираем задачи № 3, 4, 7, 8, 11, 12, 13, 14, 18, 21, 22, 23, суммарная трудоемкость которых и составляет примерно 17 часов.
При планировании времени на самостоятельное выполнение задач в обычной тетради или в рабочей тетради (где уже начерчено условие задачи), а также в случае задания условия без координат точек приведенные результаты следует соответствующим образом скорректировать. Так, исходя из многолетнего опыта, построение проекций трех точек по их координатам занимает в первый раз 0,3-0,4 часа, а в последующем не более
0.1.часа, построение поверхностей по размерам - примерно 0,4-0,5 часа. На подготовку рабочего места, формата (рамка, основная надпись) и чертежного инструмента в среднем необходимо 0,2 часа.
Таким образом, используя полученные результаты, можно составить любой набор задач по начертательной геометрии, который будет укладываться в заданный бюджет времени и удовлетворять требованию качественной подготовки студентов, (ffe
Литература:
1. Тельной В.И., Рычкова А.В. Организация самостоятельной работы студентов при изучении курса инженерной графики // Вестник МГСУ Проблемы образования в высшей строительной школе. 2015. № 1. С. 120-127.
2. Самостоятельная внеаудиторная работа студентов: стандарт организации. СТО КубГТУ 2.5.102015 [Электронный ресурс]. URL: http://kubstu.ru/ data/struct/0621/qms-std-2.5.10-2015-2.pdf (дата обращения: 25.10.2017).
3. Торбеев И.Г., Краевая Н.А. Определение затрат времени на выполнение контрольных графических работ по начертательной геометрии и инженерной графике // Вестник ЧГАА. 2012. Т. 60. С. 83-86.
4. Капустин А.В., Артамонова А.В. К вопросу о нормировании времени по самостоятельной работе студента // Современные проблемы фундаментального образования в техническом вузе: сб. ст. Йошкар-Ола: Изд-во ПГТУ 2014. С. 70-74.
5. Баранова И.М., Мащенко Т. А. Проблема неоднородности знаний и мотиваций студентов в обра-
зовательном пространстве высшей школы // Дискуссия. 2017. № 6. С. 80-86. 6. Пацук А.Б., Латышенко Г.И. Концептуальные вопросы формирования подходов к нормированию самостоятельной работы студентов // Актуальные проблемы авиации и космонавтики. 2014. Т. 2, № 10. С. 373-374.
RATE SETTING OF STUDENTS' UNSUPERVISED WORKS IN DESCRIPTIVE GEOMETRY
S.A. Simonov, Candidate of Technical Sciences, Docent, Bryansk State Technological University of Engineering, Bryansk, Russia, simonovsa@yandex.ru
The objective of planning and rate setting of unsupervised work of students appears very often because of new basic professional educational programs and their annual actualization, including the subject of "Descriptive geometry". Today there isn't any united time norm for planning of unsupervised work for students. The main complexity is setting time norms for fulfilling unsupervised graphic works. The paper provides the outcomes of experimental defining of time expenditures for fulfilling typical works in descriptive geometry. The most part of data was got from students' survey. Together with these actions the paper uses outcomes got from timekeeping of students' work with lecturers. The experiment's conditions are described in details: average index of USE, requirements for works 'forming, conditions of preliminary consideration of works at practical lessons. The checkup for homogeneity of data in all typical works has shown that all totalities are extremely inhomogeneous. The curve of distribution turned out to be asymmetric with maximum shifted to right side of greater indices. Hence, the indices were picked corresponding 50 % and 85 % of students. These outcomes allow planning content and values of unsupervised graphic works in descriptive geometry. It is possible to make a set of works corresponded to the time of out-of-class works and to satisfy requirements of qualitative training of students. Key words: planning, rate setting, timekeeping, unsupervised work, descriptive geometry, typical works, time norms.
References
1. Tel'noj VI., Rychkova A.V Organizaciya samostoyatel'noj raboty studentov pri izuchenii kursa inzhenernoj grafiki [The organization of independent work of students while studying engineering graphics]. Zhurnal. Vestnik MGSU. Problemy obrazovaniya v vysshej stroitel'noj shkole. 2015. № 1. S.120-127.
2. Samostoyatel'naya vneauditornaya rabota studentov. Standart organizacii. STO KubGTU 2.5.10-2015 [Self extracurricular work of students, the standard of the organization. One HUNDRED KubGTU 2.5.10-2015] URL: http://kubstu.ru/data/struct/0621/ qms-std-2.5.10-2015-2.pdf (accessed: 25.10.2017).
3. Torbeev I.G., Kraevaya N.A. Opredelenie zatrat vremeni na vypolnenie kontrol'nyh graficheskih rabot po nachertatel'noj geometrii i inzhenernoj grafike [The definition of time for performance of test and graphic works on descriptive geometry and engineering graphics]. Zhurnal. Vestnik CHGAA. 2012. Tom 60. S. 83-86.
4. Kapustin A.V, Artamonova A.V K voprosu o nor-mirovanii vremeni po samostoyatel'noj rabote stu-denta [The question of the valuation time on independent work of the student]. Zhurnal. Sovremennye problemy fundamental'nogo obrazovaniya v tekh-nicheskom vuze: Sbornik statej. Joshkar-Ola: Izd-vo PGTU, 2014. S.70-74.
5. Baranova I.M., Mashchenko T.A. Problema neodnorodnosti znanij i motivacij studentov v obrazovatel'nom prostranstve vysshej shkoly [The problem of heterogeneity of knowledge and motivation of students in educational space of higher school]. Zhurnal. Diskussiya. 2017. № 6. S. 80-86.
6. Pacuk A.B., Latyshenko G.I. Konceptual'nye vo-prosy formirovaniya podhodov k normirovaniyu samostoyatel'noj raboty studentov [Conceptual issues of formation of approaches to the regulation of independent work of students]. Zhurnal. Aktual'nye problemy aviacii i kosmonavtiki. 2014. T. 2. № 10. S. 373-374.
