Ю.М. Гришаева С.Б. Моргунова

Ключевые слова: инженерная графика, профессиональное обучение, профессиональная подготовка будущих инженеров.

Yu.M. Grishaeva S.B. Morgunova

THE SYSTEM OF ENGINEERING AND GRAPHIC TRAINING AT A TECHNICAL UNIVERSITY: QUALITY AND MODERNIZATION ISSUES

Keywords: engineering graphic, professional education, professional training of the future engineer.

Дисциплина «Инженерная графика» является одной из необходимых для будущего инженера. Умение грамотно читать и составлять чертежи и схемы – одно из ключевых для квалифицированного специалиста научно-технической сферы. К современному инженеру предъявляется не мало требований научно-технического, экономического и социального характера. Кроме того, зачастую необходимо не только Понимание существующего технологического процесса, но и решение нетиповых, оригинальных задач. В некоторых научных работах [10, с.5] говорится о важности включения графического опыта в процесс инженерного обучения. По результатам измерений это увеличивает креативность обучающихся.

Вопрос повышения качества в системе обучения по дисциплине «Инженерная графика» содержит несколько принципиальных задач, требующих решения.

Существенную проблему составляет соотношение количества часов аудиторных занятий и часов, отведенных на самостоятельную работу студента. Согласно ФГОС ВО [5, с. 3] значительная часть часов, отведенные на изучение дисциплины, перенесены на внеаудиторную нагрузку, т.е. на самостоятельную работу. Самостоятельная работа не только способствует формированию профессиональной компетентности, но и обеспечивает процесс развития методической зрелости, навыков самоорганизации и самоконтроля образовательной деятельности [6, с.3]. Однако, предполагается, что основной объем работы студент выполняет самостоятельно – изучение теоретического материала, освоение методов решения задач по каждой теме, выполнение индивидуальных расчетно-графических работ, отработка чертежно-графических навыков, подготовка к контрольным мероприятиям, при необходимости – поиск и изучение дополнительной литературы. Затруднение состоит не только в сложностях и особенностях предмета «Инженерная графика», но и наличие некоторых личностных качеств обучающегося, а именно уровень развития волевых процессов, навыки тайм-менеджмента и самоорганизации.

Кроме того, когда первокурсники приступают к изучению графических дисциплин в техническом вузе, учебный процесс невозможно начать в полной мере из-за отсутствия у студентов подготовки к освоению этого курса. Все чаще наблюдается тенденция об уменьшении количества студентов, у которых в школьной программе присутствовал предмет «Черчение». В литературе встречаются исследования [1, с.3] о результатах опроса студентов на наличие в программе школы дисциплины «Черчение» («Технология»). Резкий скачок уменьшения таких студентов наблюдается с 2015-2016 учебного года.

Рис. 1. Входной контроль по графике

Фрагменты этого предмета единичными часами входят в состав дисциплины «ИЗО и Технология» [3, с.2]. У студентов первокурсников в 90% случаев отсутствуют элементарные навыки владения чертежными инструментами (циркуль, угольники) и знания о типах и толщинах линий, масштабе, чертежном шрифте. Входные тестирования на первом занятии показывают, что большинство студентов не имеют представления об элементарных геометрических поверхностях – плоскость, цилиндр, конус, сфера. Однако, по-прежнему присутствует в школьной геометрии раздел про тела и поверхности, взаимное расположение объектов, сечение поверхностей плоскостями. Но при этом входной тест показывает, что студенты первокурсники не в силах распознать и назвать по изображению цилиндр, конус, сферу, пирамиду. Значительную часть первых занятий преподаватели вуза вынуждены посвятить восполнению пробелов в знаниях и навыках, которые, как предполагается по образовательным стандартам, присутствуют у выпускников школ.

Техника и культура речи, письма, оформления расчетно-графических работ – важный элемент в успешном обучении и развитии будущего инженера и квалифицированного специалиста научно-технической сферы. Многие преподаватели практикуют проверку конспектов лекций. Кроме того, зачастую разрешают пользоваться своими записями при ответе на устные вопросы и даже при выполнении контрольных графических работ. Тотальное отсутствие грамотности, небрежное оформление чертежей и графиков, неумение конспектировать даже под диктовку, отсутствие чертежных инструментов на лекции, мелкие чертежи без возможности разобрать на них построения – это лишь часть особенностей ведения конспектов студентами по графическим дисциплинам. Можно предположить, что, повсеместное использования тестов, как формы контроля знаний, привело к ощутимым последствиям. При устных ответах и защитах курсовых работ демонстрируется абсолютное неумение студентов формулировать свои мысли, выстраивать доказательную базу, и вплоть до невозможности просто заучивать и устно произносить определения и фразы из правил и ГОСТов. Культура и грамотность письма и речи у человека, обучающегося в высшем образовательном учреждении, должны быть на соответствующем уровне.

В век современных технологий и повсеместной компьютеризации естественным образом возникает вопрос о сомнительной необходимости чертить в ручной технике, в то время как существуют множество САПР (системы автоматизированного проектирования). Эти системы проектирования позволяют создавать графические документы и моделировать расчеты любой сложности – от элементарных учебных чертежей до сложных конструкторских решений. Сложно переоценить все достоинства САПР, которыми обеспечены все этапы технологических процессов. Субъективное мнение студентов по этому аспекту выражается в неуважительном отношении к «устаревшим» методам черчения – в ручной графике. Однако на первом курсе в техническом вузе – на начальном уровне освоения инженерно-графических дисциплин изучаются и выполняются элементарные графические построения. Для соблюдения педагогического принципа «от простого к сложному», эти построения необходимо выполнить чертежными инструментами на бумаге, т.е. в ручной графике. Помимо этого, освоение интерфейса и функционала графических редакторов и систем проектирования требует дополнительного времени на объяснение и изучение. При всем комплексе проблем в системе инженерно-графической подготовки (недостаточное количество часов на освоение дисциплины, отсутствие школьной подготовки по дисциплине «Черчение» и пр.), параллельное изучение работы в графических редакторах может повлиять отрицательно. Некоторые исследования [9, с.5] подтверждают степень важности графических предметов, такие как «инженерная графика» и «графическое выражение» для развития творческого потенциала. Графическое изображение предметов, рисование и черчение от руки, эскизы способствуют развитию пространственного воображения и визуального мышления. В свою очередь следует отметить, что, если в ручной графике пройдены и освоены первые разделы курса «Инженерная графика», изучить автоматизацию на компьютере этого процесса не составляет большого труда [7, с.2]. Основные чертежные операции с использованием компьютерных программ реально освоить за неделю ежедневной работы, максимум за месяц. Использование компьютеризации призвано дополнить традиционную методологию, применяемую на теоретических и на практических занятиях, для облегчения обучения. Эти технологии должны быть более интегрированы в новые образовательные модели, в которых учащиеся могут все больше ориентироваться на электронное обучение [11, с.13]. Эксперимент с внедрением семинаров по 3D моделированию в САПР был проведен группой исследователей [8, с.7]. Переход от плоского графического проектирования к трехмерным моделям в различных графических пакетах способствовал значительному увеличению творческого подхода к решению инженерных задач.

Один из методов модернизации в системе инженерно-графической подготовки стал «вынужденным» в связи с резко изменившейся эпидемиологической обстановкой в мире в 2020 году. Весь учебный процесс был перенесен на дистанционную форму обучения. Это создало необходимость большую часть теоретического материала представить в цифровом формате. Наибольшей наглядностью и доступностью для понимания учебного материала по курсу «Инженерная графика» обладают видео-лекции, которые представляют собой видеоряд из наглядных изображений и пошаговых решений задач при помощи различных графических редакторов и САПР, а также параллельные аудио-комментарии преподавателя. Все эти материалы стали весомым дополнением при возвращении к классическому формату офлайн обучения. Если эти видео-лекции не заменяют, а именно дополняют одноименные лекции и семинары, которые проводятся в аудитории, то у студента появляется возможность повторно просмотреть и прослушать материал в полном объеме, имея возможность ставить видеоролик на паузу, просматривать повторно фрагменты, делать дополнительные записи в своих конспектах [2, с.2; 4, с.3].

В заключение можно сказать, что решение проблемы качества и модернизации инженерно-графической подготовки в технических вузах требует комплексного подхода. Принимая во внимание все вышесказанное, по-прежнему остается актуальным вопрос об увеличении аудиторных часов по предмету «Инженерная графика» и возвращении в школьную программу отдельной полновесной дисциплины «Черчение».

Литература

1. Болбат О.Б., Сергеева И.А. проблемы обучения начертательной геометрии и инженерной графики и пути их решения // Современные научные исследования и разработки. 2016. № 5 (5). С. 22-25.
2. 2. Вараксин С.В., Лоскутова Е.В., Маркин Д.А. О проблемах преподавания дисциплины «Начертательная геометрия и инженерная графика» //Теоретические и практические аспекты инженерного образования. материалы всероссийской научно-методической конференции. 2018. С. 28- 31.
3. Дарамаева А.А., Хлебникова Н.А. О проблемах преподавания «начертательной геометрии», «инженерной графики» студентам, не имеющим базовых знаний по черчению // Научный электронный журнал Меридиан. 2018. № 6 (17). С. 6-8.
4. Тимофеева Е.А. проблемы изучения графических дисциплин на примере инженерной графики и программных средств инженерных расчетов в дистанционном формате обучения// Студент года 2021: сборник статей Международного учебно-исследовательского конкурса в 6-ти частях. Петрозаводск. 2021. С. 131-135.
5. Федеральный государственный образовательный стандарт высшего образования N 143 от 28 февраля 2018 г. [Электронный ресурс]. Режим доступа: URL: http://fgosvo.ru/uploadfiles/FGOS%20VO%203++/Bak/130301_B_3_2206201 8.pdf (дата обращения: 02.04.2023).
6. Чернышева Е.И., Зайцева И.И. О проблемах преподавания инженерной графики // Современное технологическое образование: опыт, инновации, перспективы: сборник материалов II Международной научно-практической конференции. 2018. С. 58-63.
7. Яшина Н.А., Сорокина Л.В. О проблемах преподавания инженерной графики и начертательной геометрии // Традиции и инновации в строительстве и архитектуре. Архитектура и дизайн: сборник статей / под ред. М.В. Шувалова, А.А. Пищулева, Е.А. Ахмедовой. Самара. 2018. С. 272-275.
8. Carbonell C., Saorin J. and act. Enhancing creative thinking in STEM with 3D CAD Modelling // Sustainability. 2019. № 11 (21). PP. 1-15.
9. Diaz D.M., Saorin J. and act. Analysis of the factorial structure of graphic creativity of engineering students through digital manufacturing techniques // International Journal of Engineering Education. 2020. № 4 (SI). PP.1151-1160.
10. Martin-Erro A., Espinosa M.M., Dominguez M. Creativity in the formative curriculum of our industrial engineers // 11th International Conference of Education, Research and Innovation. Book Series: ICERI Proceedings. 2018. PP. 8926-8933.
11. Trivino-Tarradas P., Mohedo-Gaton A. and act. Preliminary results of the impact of 3D-visualization resources in the area of graphic expression on the motivation of university students // Virtual Reality. 2021. № 26 (1). [Электронный ресурс]. Режим доступа: URL: https://www.researchgate.net/publication/356586897_Preliminary_results_of_t he_impact_of_3Dvisualization_resources_in_the_area_of_graphic_expression_on_the_motivatio n_of_university_students дата обращения: 02.04.2023).