CC BY
12
УДК 378.14 КАЛАШНИКОВА Н.Г.
кандидат технических наук, доцент, кафедра меха-троники, механики и робототехники, Орловский государственный университет имени И.С. Тургенева E-mail: [email protected] ГОРИН А.В.
кандидат технических наук, доцент, кафедра меха-троники, механики и робототехники, Орловский государственный университет имени И.С. Тургенева E-mail: [email protected] БОРЗОВА М.В.
Старший преподаватель, кафедра мехатроники, механики и робототехники, Орловский государственный университет имени И.С. Тургенева E-mail: [email protected]
UDC 378.14
KALASHNIROVA N.G.
Candidate of Technical Sciences, associate professor, Department of Mechatronics, Mechanics and Robotics,
Orel State University E-mail: [email protected] GORIN A.V.
Candidate of Technical Sciences, associate professor, Department of Mechatronics, Mechanics and Robotics,
Orel State University E-mail: [email protected] BORZOVA M.V.
Senior lecturer, Department of Mechatronics, Mechanics and Robotics, Orel State University E-mail: [email protected]
ПРОЕКТИРОВАНИЕ И РЕАЛИЗАЦИЯ ТЕХНОЛОГИИ ОБУЧЕНИЯ ГРАФИЧЕСКИМ ДИСЦИПЛИНАМ
В ЛОГИКЕ КОМПЕТЕНТНОСТНОГО ПОДХОДА
DESIGNING AND IMPLEMENTING THE TECHNOLOGY OF TEACHING GRAPHIC DISCIPLINES IN THE LOGIC OF THE COMPETENCE APPROACH
Статья посвящена вопросам проектирования и реализации технологии обучения графическим дисциплинам в логике компетентностного подхода в соответствии с требованиями профессиональных стандартов высшего профессионального образования. Определена роль графических дисциплин при формировании компе-тентностной модели инженера, рассмотрены возможности повышения профессиональной компетентности обучающихся за счет использования междисциплинарного подхода, модульных технологий организации образовательного процесса, проектного обучения и использования инфокоммуникационных технологий при обучении графическим дисциплинам.
Ключевые слова: высшее профессиональное образование, графические дисциплины, компетентностный подход, междисциплинарный подход, модульные технологии, проектное обучение.
The article is devoted to the issues of design and implementation of the technology of teaching graphic disciplines in the logic of the competence approach in accordance with the requirements of professional standards of higher professional education. The role of graphic disciplines in the formation of the competence model of an engineer is determined, opportunities for increasing the professional competence of students through the use of an interdisciplinary approach, modular technologies for organizing the educational process, project training and the use of infocommunication technologies in teaching graphic disciplines are considered.
Keywords: higher professional education, graphic disciplines, competence approach, interdisciplinary approach, modular technologies, project training.
Введение
Изменения, произошедшие за последние десятилетия в социально-экономических условиях, модернизация техники и производства, развитие ин-фокоммуникационных технологий, неизбежно привели к модернизации в национальной системе образования. Современному производству нужны специалисты, способные творчески подходить к решению профессиональных задач, обладающие нестандартным мышлением, с высоким уровнем креативных способностей. Первоочередные задачи по обеспечению доступности качественного образования, соответствующего требованиям инновационного развития экономики,
сформулированы в документах «Концепция долгосрочного социально-экономического развития Российской Федерации период до 2020 года» [6]. Важное место здесь отводится реализации компетентностного подхода, обеспечению взаимосвязи академических знаний и практических умений, вариативности образовательного процесса, использованию новых информационных и телекоммуникационных технологий [1].
В настоящее время большинство учебных заведений проводит модернизацию системы образования на основе широкого использования информационных и коммуникационных технологий, которые сегодня предлагают новые перспективы и возможности для обучения.
© Калашникова Н.Г., Горин А.В., Борзова М.В. © Kalashnirova N.G., Gorin A.V., Borzova M.V.
Основная часть
В современных условиях образование инженера любого направления подготовки предполагает формирование компетенций в области графических дисциплин, как основы технической грамотности, обеспечивающей условия коммуникации в профессиональной производственной, проектной, исследовательской, творческой деятельности [5]. Под графическими дисциплинами подразумеваются дисциплины, изучающие средства, законы и способы представления информации с помощью графических моделей: рисунков, чертежей, схем, диаграмм и т.д. Целью графических дисциплин является формирование визуальной культуры, графической грамотности и инженерно-графической компетентности обучающихся. Графическая грамотность это умение понимать и выражать мысли в графической форме.
Инженерно-графическая компетентность это совокупность знаний о месте и роли графических объектов в инженерной деятельности, умение применять современные технические средства: выполнять чертежи и модели с использованием наиболее распространённых компьютерных программ.
Суммарным результатом обучения графическим дисциплинам будущего инженера должно стать формирование компетенций, которые можно определить как способность к обобщенным действиям, основанным на хорошо развитом пространственном воображении, использовании современных информационных технологий, полученных знаниях, умениях и навыках применения стандартов и правил выполнения чертежей, способности свободно владеть конструкторской документацией, оперативно в ней ориентироваться и применять в профессиональной деятельности [8]. Такие компетенции определяют способность к эффективной работе на уровне мировых стандартов, способствуют постоянному профессиональному росту и обеспечивают высокую профессиональную и социальную мобильность выпускников.
Значение графических дисциплин в процессе формирования профессиональных компетенций обусловлено следующими факторами:
1. Положение в учебном плане: обучение начинается с 1 семестра и закладывает основу для изучения остальных технических дисциплин.
2. Профессиональной значимостью содержания графических дисциплин.
3. Взаимосвязью с программами других математических, специальных и общетехнических дисциплин, с решением профессиональных задач.
4. Формированием знаний, умений и навыков выполнения технических чертежей как вручную, так и с помощью компьютерной техники, необходимых при выполнении курсовых проектов, ВКР, а также в последующей трудовой деятельности.
Решение проблемы развития профессиональной компетентности при обучении графическим дисциплинам возможно следующими путями:
- использования системного междисциплинарного подхода, базирующегося на интеграции графических дисциплин с общеинженерными и специальными дисциплинами;
- определения оптимального содержания графических дисциплин соответствующего особенностями современной профессиональной деятельности;
- использования модульных технологий организации учебного процесса для определения оптимальной структуры и объема графических дисциплин в учебном плане образовательной программы с учетом специфики подготовки технической специальности;
- использования практико-ориентированных технологий и проектного обучения графическим дисциплинам;
- использования современных компьютерных и инфокоммуникационных технологий в учебном процессе.
Структурно дисциплина инженерная графика включает три основных раздела: начертательная геометрия, техническое черчение, компьютерная графика.
Начертательная геометрия, как дисциплина, определяет развитие пространственного мышления, творческих способностей к анализу и синтезу пространственных форм на основе их графических отображений, закладывает теоретическую основу геометрического моделирования. Техническое черчение определяет приобретение знаний и умений инженерного документирования, формирование представлений о системе конструкторской документации [4]. В задачи компьютерной графики входит формирование навыков работы с конкретными пакетами чертежных программ; изучение и практическое освоение методов компьютерного выполнения чертежей, способов автоматизированной разработки графической конструкторской документации, автоматизированного проектирования чертежей с использованием графических баз данных.
Результатом обучения графическим дисциплинам должна стать способность создания интегрированной модели изделия на основе трехмерного моделирования технических объектов, а затем последующее автоматизированное построение необходимых изображений и получение конструкторских документов [7].
Междисциплинарная модель формирования графических компетенций позволяет обучающимся при изучении дисциплины получать новые знания из других дисциплин и видов деятельности, свободно ориентироваться в среде информационных технологий, применять знания для решения прикладных задач, связанных с будущей специальностью, обеспечивается систематизация, обобщение и закрепление знаний, навыков и умений. Все это способствует повышению научного уровня знаний будущего инженера, развитию у него теоретического мышления и умения использовать знания из различных научных областей при решении инженерных задач, уверенность студента в своих возможностях решать задачи профессиональной деятельности, комплексно применяя знания по различным дисциплинам [2].
Междисциплинарная модель формирования графических компетенций при обучении студентов технических направлений представлена на рисунке 1.
В связи с переходом на образовательные стандарты, построенные на концепции компетентностного подхода, возникает необходимость поиска новых решений формирования рабочих учебных планов и рабочих программ дисциплин, наполнение содержания отдельных дисциплин и их взаимосвязи в составе программы. Кроме того, возникла необходимость оптимизации учебной нагрузки путем объединения групп различных направлений подготовки бакалавров и магистров в потоки для повышения эффективности учебного процесса.
Современные информационные технологии сделали необходимым изучение и использование в профессиональных целях компьютерной графики, которая меняет не только технологию проектирования, но и его идеологию, сутью которой является создание единой интегрированной модели продукта [3]. Геометрическое моделирование предполагает усиление подготовки в области теории поверхностей и геометрических преобразований. Автоматизированные графические системы формирования чертежно-конструкторской документации позволяют отказаться от традиционной техники создания проектной документации вручную с использованием линейки и циркуля. Однако, при этом возрастает необходимость приобретения навыков эскизной графики применяемой в процессе проектирования, формирования и преобразования геометрических моделей при их визуализации на дисплее.
Переход на модульное обучение дает возможность разделить содержание учебного курса на тематически законченные блоки информации, имеющие самостоятельное методическое обеспечение, усвоение которых осуществляется в соответствии с поставленной целью. Вариация наборов учебных модулей позволяет обеспечить индивидуальность в обучении, гибкость и приспособляемость к конкретным условиям, построить индивидуальные образовательные маршруты или траектории для студентов различных направлений и специализаций. На каждый модуль разрабатывается учебно-методический комплекс: учебная рабочая программа модуля, конспект лекций, демонстрационный мультимедийный курс, задания для аудиторной и самостоятельной работы, методические рекомендации по организации самостоятельной работы студентов, фонды оценочных средств.
Проектирование учебного плана с позиции модульных технологий позволяет индивидуализировать процесс подготовки специалиста путем разработки индивидуальных образовательных траекторий обучения, в том числе для формирования содержания и реализации дисциплин по выбору студентов (элективных курсов). Пример формирования учебных планов и рабочих программ дисциплин для строительных и машиностроительных направлений подготовки бакалавров и построения программы элективного курса приведен на рисунке 2.
Рис. 1. Междисциплинарная модель формирования графических компетенций.
Рис. 2. Модульное проектирование учебных планов рабочих программ дисциплин.
Квалификационные характеристики современного специалиста содержат помимо перечня обязательных профессиональных знаний и умений, комплекс социально и профессионально значимых качеств специалиста, а также требования к профессиональной активности, саморазвитию личности специалиста. Активное овладение профессионально-творческой деятельностью, ее эффективная реализация подразумевают не только развитие и
интеграцию умений и навыков, выработку индивидуальных способов и приемов выполнения профессиональной работы, но и овладение методологией профессионального творчества, развитие творческого мышления и необходимых креативных личностных качеств.
Технологии проблемно-ориентированного и проектного обучения позволяют активизировать учебно-познавательную деятельность обучающихся в
инженерном образовании, становятся дополнительным фактором саморазвития, самореализации и стимулом для дальнейшего личностного роста.
Метод проектов в образовании позволяет организовывать обучение в процессе практической деятельности развивать способность применять знания, умения и навыки для решения практических задач, связанных с профессиональной деятельностью. В этом смысле проектирование можно рассматривать как средство для развития ключевых компетенций.
Для реализации метода в учебный процесс вводятся элементы проектного и проблемного обучения, связанные с решением проблемно-творческих расчётно-графических задач, посредством индивидуальной работы или работы в малых группах. Результатом обучения является выполнение проекта инженерной направленности, тему которого студенты определяют самостоятельно или совместно с профильной кафедрой, учитывая сферу будущей профессиональной деятельности. Критериями оценивания базового уровня развития первичных навыков инженерного проектирования является качество разработки проектно-конструкторской документации. Самостоятельная деятельность обучающегося в этом случае рассматривается как вид учебного труда, позволяющего целенаправленно формировать и развивать его самостоятельность в процессе решения практико-ориентированных задач.
С появлением новых программных средств изучение графических дисциплин становится особенно интересным и актуальным, так как меняется их содержание и методы обучения. Полноценное развитие системы профессионального образования в настоящее время невозможно без использования новейших компьютерных технологий
Средства мультимедиа значительно расширили возможности визуализации учебного процесса: применение моделей, графики, цвета, звукового
сопровождения, видеотехники. Такое разнообразие позволяет моделировать различные учебные ситуации. При использовании информационных технологий в образовательном процессе традиционные задания инженерной графики получают новое наполнение и реализацию. Создание и развитие высококачественной методической базы, отвечающей учебным планам и рабочим программам дисциплин, определение содержания и методических подходов к разработке и использованию компьютерной мультимедийной поддержки лекционных и практических занятий, а также ресурсов для дистанционного обучения графическим дисциплинам является одной из главных задач обеспечения учебного процесса графических дисциплин.
Заключение
Решение проблем обучения инженерных кадров, соответствующих требованиям инновационного развития экономики, требует модернизации системы образования как в целом на государственном уровне, так и в рамках образовательных программ, реализуемых в отдельных ВУЗах. Для воспитания специалистов, обладающих системным политехническим мышлением, владеющих современными программными средствами поддержки проектно-конструкторской документации, способных принимать эффективные решения и оперативно реагировать на изменения производственной ситуации, необходима модернизация технологии обучения графическим дисциплинам в логике компетентностного подхода. Повышение качества образования, уровня профессиональной компетентности обучающихся может быть получено за счет использования междисциплинарного подхода, модульных технологий организации образовательного процесса, проектного обучения и использования инфокоммуникационных технологий при обучении графическим дисциплинам.
Библиографический список
1. Байденко В.И., Максимов Н.И., Селезнева Н.А. Проектирование и реализация компетентностно-ориентированных образовательных программ высшего образования: европейский опыт. М.: ФГБОУ ВПО «МГТУ им. А.Н. Косыгина», 2012. 153 с.
2. Вехтер Е.В., Сафьянникова В.И. Реализация проектного обучения при изучении дисциплины «Инженерная графика» // Современные проблемы науки и образования. 2015. № 1-1.; URL: https://science-education.ru/ru/article/view?id=17414 (дата обращения: 02.10.2017).
3. ЗахароваИ.Г. Информационные технологии в образовании: Учеб. пособие. М., 2007. 155 с.
4. Калашникова Н.Г., Борзова М.В. Модульные технологии преподавания графических дисциплин // Фундаментальные и прикладные проблемы техники и технологии. 2011. № 4. С. 104-110.
5. Капустина Г.Ю., Обоева С.В. Теория и практика реализации модульного подхода в компетентностно-ориентированном профессиональном образовании. Педагогический колледж №7 «Маросейка». Научно-методические рекомендации под редакцией проф. Симонова В.П., М., 2010. 82 с.
6. Концепция долгосрочного социально-экономического развития Российской Федерации на период до 2020 года: прил. к распоряжению Правительства РФ от 17.11.2008 №1662-р// Офиц. док в образовании. 2008. №35. С.4-35.
7. Покровская М.В. Инженерная графика: панорамный взгляд (научно-педагогическое исследование). М.: Изд-во: Исследовательский центр проблем качества подготовки специалистов, 1999. 137 с.
8. Юцявичене П. Теория и практика модульного обучения. Каунас: Швиеса, 1989. 272 с.
Reference
1. Bidenko V.I., Maksimov N.I., Selezneva N.A. Designing and implementing competence-oriented educational programs of higher education: the European experience. Moscow.: FGBOU HPE "MSTU named after A.N. Kosygina ", 2012. 153 p.
2. Vekhter E.V., Safiannikova V.I. Implementation of project training in the study of discipline "Engineering Graphics" // Modern
problems of science and education. 2015. No. 1-1.; URL: https://science-education.ru/en/article/view?id=17414 (reference date: 02.10.2017).
3. Zakharova I.G. Information technologies in education: Textbook. allowance. Moscow, 2007. 155 p.
4. KalashnikovaN.G., BorzovaM.V. Modular technologies of teaching of graphic disciplines // Fundamental and applied problems of engineering and technology. 2011. № 4. Pp. 104-110.
5. Kapustina G.Yu., Oboyeva S.V. Theory and practice of implementing a modular approach in competence-oriented vocational education. Pedagogical College № 7 "Maroseika". Scientific and methodological recommendations edited by prof. Simonova VP, Moscow, 2010. 82 p.
6. The concept of long-term socio-economic development of the Russian Federation for the period until 2020: adj. to the order of the Government of the Russian Federation from 17.11.2008 №1662-p // Official document in education. 2008. No. 35. Pp.4-35.
7. Pokrovskaya M. V. Engineering graphics: panoramic view (scientific and pedagogical research). Moscow: Publishing House: Research Center for Quality Problems in Training Specialists, 1999. 137 p.
8. Yucevichene P. Theory and practice of modular training. Kaunas: Shviesa, 1989. 272 p.
