1486

примера чертежа фрагмента стандартного резьбового соединения, которым она здесь иллюстрируется.

Рис. 1. Фрагменты полей специальных форматов

На рис. 2 приведен пример такой контрольной операци-

онной карты совместно с уменьшенным фрагментом контро-

431

лируемого изображения (поэтому его качество здесь не такое, какуоригинала).

Рис. 2. Пример карты самоконтроля с фрагментом конролируемого изображения

(уменьшено) 432

Это элемент известного типового задания при выполнении его традиционной технологией – фрагмент сборочного чертежа, содержащего резьбовое соединение. Известно, что такой фрагмент может быть изображен с разным количеством упрощений, предусмотренных ГОСТом. Студенты выполняют не один вариант, а пример карты приведен для самоконтроля одного из допустимых по заданию вариантов. Её форма может быть, естественно, и другой. Карта выдаётся при выполнении задания в виде твердой копии или/и файла. Предъявляя работу, студент должен одновременно предоставить КСК с фиксацией проведенного поэлементного самоконтроля, выполненного им по индивидуальному заданию изображения. На прошлой неделе автор получил сведения об эффективности использования КСК. Не претендуя на строгую статистику, могу сказать, что количество работ, предъявляемых с первого раза без типовых ошибок, возросло в семь–восемь раз.

Укажем еще на один аспект, связанный с этой работой. Исторически подобные задания ставились так, что исходные данные предполагали заданным номинальный диаметр резьбовой детали, толщину соединяемых деталей и их материал, как бы акцентируя предметную для ИГ часть задачи (глубина ввинчивания резьбового конца задавалась в таблице в зависимости от материала детали). При этом связи геометрических параметров с другими конструктивными, даже простыми, практически не оставалось.

Поговорим о междисциплинарности. Напомню, что на последнем президентском Совете по образованию эта тема была одной из главных. После анализа студентами индивидуальных данных задания автор всегда обращается к аудитории с вопросом: «Как вы оцениваете усилие растяжения, которое выдержит стержень, заданного вам диаметра резьбовой детали?» или «Какой вес выдержит простая проволо-

433

ка сечением 1 мм2?». Ошибки в ответах студентов в среднем десятикратные. Допустимые усилия им представляются всегда меньше реальных. Понятно почему, но это другая тема. Это не единственный признак отсутствия у студентов масштабных представлений о физических параметрах технических объектов и их связи с геометрическими. Помоему, эти пробелы надо стараться ликвидировать при каждом удобном случае. Всего 15 минут занимает объяснение оценки расчетного предельного усилия работающего на разрыв стержня и на сдвиг (смятие) суммарного сечения витков резьбы. Будем считать, что это время будет сэкономлено на проверке работ. Оценочные расчетные модели составляются автором в диалоге со студентами. Здесь возникает еще один междисциплинарный фрагмент, иллюстрирующий, что геометрия расчетных моделей, как правило, проще реальной геометрии конструкции.

В итоге вместе с аудиторией получаем оценку соотношения предельных усилий на растяжение стержня и смятие резьбы в виде Fр / Fcм ≈ Dср / Нр (при одинаковых материалах резьбовых поверхностей): здесь D – средний диаметр резьбы, Н – длина сопряжения резьбы в отверстии или гайке. Прошу студентов запомнить простое правило: расчетное допустимое усилие при растяжении пропорционально сечению, в частности квадрату диаметра круглого стержня. И говорю: «Ищите в тех конструкциях, которые попадаются на глаза резьбовые соединения и давайте оценку «на глаз» их расчетным усилиям».

Разумеется, выполнение подобного задания на основе

ППП и баз данных обеспечивает возможность регулярно строить такие связи, повышая эффективность работ как в рамках самой дисциплины, так и в рамках пропедевтики элементов других инженерных дисциплин. Геометрия в рамках инженерной ГГП по возможности не должна быть физически безликой.

434

Разработка таких и подобных методических материалов может быть интересной и важной методической нагрузкой для преподавателей, оценкой и стимулом к повышению креативного уровня. Такой акцент давно утвердился в ведущих технических университетах, уже давно стал нормой, особенно в ТУ, активно работающих в режиме дистанционного образования. Построение подобных междисциплинарных мостиков не требует ни сопромата, ни ОКМ, только желания учить и учиться.

Список литературы

1.Горнов А.О., Касаткина Е.П. Проблемы и системные аспекты реализации компетентностного подхода в инженерном образовании // Проблемы качества графической подготовки студентов в техническом вузе в условиях ФГОС ВПО: материалы III Междунар. науч.-практ. интер- нет-конф. – Пермь: Изд-во Перм. гос. техн. ун-та, 2010. –

С. 33–40.

2.Горнов А.О. Естественная структура инженерной подготовки // Проблемы качества графической подготовки студентов в техническом вузе в условиях перехода на обра-

зовательные стандарты нового поколения: материалы III Междунар. науч.-практ. интернет-конф. – Пермь: Изд-во Перм. гос. техн. ун-та, 2013. – С. 74–85.

3. Горнов А.О., Усанова Е.В., Шацилло Л.А. Формирование образовательных программ в контексте концепции естественной структуры (NL) инженерной подготовки // Электронная Казань–2014: материалы VI Междунар. науч.- практ. конф.: в 2 ч. – Казань: ЮНИВЕРСУМ, 2014. – Ч. 1. –

С. 176–184.

435

ПРЕПОДАВАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ ДИСЦИПЛИН СТУДЕНТАМ ТЕХНИЧЕСКОГО ВУЗА

В СОВРЕМЕННЫХ УСЛОВИЯХ И.А. Сергеева

Сибирский государственный университет путей сообщения, Новосибирск

Графические компетенции являются значимыми для будущей профессиональной деятельности выпускника. Чертеж – международный язык инженера. Качественная графическая подготовка является актуальной проблемой на протяжении многих десятилетий. Работа с плоскими изображениями объектов требует развитого пространственного мышления. В статье рассматривается используемая автором структура процесса обучения начертательной геометрии и инженерной графике студентов технического вуза.

Ключевые слова: модульное обучение, графические дисциплины, визуально-ориентированная модель.

THE GRAPHIC DISCIPLINES:

TRAINING STUDENTS OF TECHNICAL UNIVERSITY

IN MODERN CONDITIONS

I.A. Sergeeva

Siberion Transport University

Graphic competencies are important for the future professional activity of the graduate. Drawing – the international language of the engineer. High-quality training of graphics disci-plines is actual problem during many decades. Working with flat images of objects requires the development of spatial thinking. The article discusses the structure of the learning process of descriptive geometry and engineering graphics students of technical university.

436

Keywords: modular training, graphic discipline, visuallyoriented model.

Дисциплины графического цикла, к которым относятся начертательная геометрия, инженерная графика, компьютерная графика изучаются студентами на I–II курсах. Результатом обучения является приобретение обучающимися навыков чтения и выполнения чертежей, оформления про- ектно-конструкторской документации в соответствии с требованиями ГОСТ и СПДС, с использованием средств машинной графики. Таким образом, выпускник технического вуза должен обладать профессиональными компетенциями по разработке и работе с проектно-конструкторской документацией (ПК-2).

Ежегодно на первом занятии проводится входной контроль геометро-графических знаний и навыков первокурсников: у многих из опрошенных в школе преподавалась технология, однако с заданием (например, по наглядному изображению необходимо построить три вида детали) большинство студентов не справляются. На II курсе, после обучения начертательной геометрии и инженерной графике, при освоении дисциплины «Компьютерная графика или графические средства» обучающиеся выполняют контрольную работу на наличие остаточных знаний по проекционному черчению. Основные замечания по данной работе: теряются некоторые конструктивные элементы, неверно обозначается разрез и соединяется вид с разрезом. Нанесение размеров – отдельная проблема. Конечно, грамотная расстановка размеров должна учитывать технологию создания детали, но студенты не усваивают основные требования ГОСТ: повторяют размеры на различных изображениях одной детали, пересекают размерную и выносную линии, теряют часть размеров. Таким образом, качественное обучение графическим дисциплинам студентов технического вуза является актуальной проблемой.

437

Особенность дисциплин графического цикла состоит в том, что работа происходит не с объектами, а с их плоскими изображениями – проекциями. Для того чтобы выполнить то или иное задание обучающийся постоянно мысленно представляет образ предмета, опираясь на его плоское изображение. Решение задач, выполнение заданий требуют от студентов развитого пространственного, логического и алгоритмического мышления, знания геометрических свойств простейших фигур и поверхностей, навыков геометрических построений при помощи циркуля и линейки. В результате возникшего противоречия между требованиями образовательных стандартов и результатами обучения графическим дисциплинам перед педагогами поставлена задача – организовать процесс обучения, обеспечивающий приобретение в сжатые сроки заявленных в стандартах графических компетенций.

Проблемами графической подготовки занимаются и преподаватели кафедры «Графика» СГУПС: Т.В. Андрюшина (разработка учебных ситуаций, развитие пространственного мышления), О.Б. Болбат (формирование профессионально значимых графических компетенций), К.А. Вольхин (индивидуальный подход к обучению), Е.В. Жидкова (активизация познавательной деятельности), А.В. Петухова (создание образовательной среды) [1, 2, 3, 4, 5]. В своей работе мы используем модель модульного визуальноориентированного обучения [6, 7]. Учебный семестр разбит на три модуля, каждый имеет логически завершенную тему, например: в начертательной геометрии – геометрические фигуры, поверхности, методы проекций с числовыми отметками и центрального проецирования (перспектива), в инженерной графике – общие правила выполнения чертежей (ГОСТ), машиностроительное, строительное черчение. Модуль состоит из трех блоков: диагностирующего, содержательного и технологического. Диагностирующий блок содержит средства и методы контроля, а также инструмен-

438

тарий для диагностирующих и выравнивающих мероприятий. Содержательный блок включает содержание учебной дисциплины, методы, методики и приемы обучения. Технологический блок содержит: методическое (мультимедиаплакаты, динамические цифровые модели, электронные учебные пособия и справочники, обучающие демонстрации, лекции, виртуальные тренажеры), материальное (компьютеры, средства мультимедиа, печатающие устройства, детали, измерительные инструменты, справочная литература), программное (графическая программа КОМПАС, программы MS Office, образовательная интернет-оболочка Moodle) обеспечение.

Как говорилось выше, ежегодно проводится входной контроль геометро-графических знаний и навыков. В течение модуля осуществляется текущий контроль (опрос, самостоятельная работа, защита контрольных заданий). В конце учебного модуля проводится рубежный контроль – компьютерное тестирование. Тестирование как способ диагностики успешности освоения учебной дисциплины позволяет выяснить знание теоретического материала, а также способность к анализу графической информации и нормоконтролю. Тестирование не занимает много времени, полученная студентом оценка объективна. При дефиците аудиторного времени данные виды текущего и рубежного контроля помогают быстро и точно выявить степень успешности обучения. При низких показателях результатов диагностики преподаватель вносит в учебный процесс коррективы, проводит выравнивающие мероприятия.

В результате проводимых контролирующих мероприятий нами сделан вывод, что студентам трудно воспринимать учебную информацию, они не успевают за мыслью преподавателя. Даже простые построения (например, отложить прямой угол) вызывают затруднения. В свою очередь, из-за дефицита аудиторного времени и добавления компьютерного компонента процесс обучения интенсифициро-

439

вался. Поэтому темп учебных занятий наращивается нами постепенно: первая пара отдана входному контролю и введению в дисциплину, вторая – основам работы в графической программе, знакомству с функционалом, на третьем занятии решаем задачи по теме «Точка», на четвертом – «Прямая частного положения» и т.д. Обучающиеся постепенно погружаются в процесс работы с проекциями. Следует отметить, что к каждому занятию подготовлен комплект заданий из единого депозитария. Количество и вид решаемых задач зависит от реакции группы.

С другой стороны, на каждом занятии осуществляется опрос по теоретической части курса, в ходе которого выявляются студенты, не занимавшиеся самостоятельно. В начале первого семестра такая организация занятий похожа на школьную, и это помогает первокурсникам не потеряться и быстрее влиться в учебный процесс. Не ускоряясь на первых занятиях и постоянно осуществляя обратную связь, примерно через 5 недель группа выходит на необходимый темп работы, а потом идет даже с опережением, нежели при традиционной схеме обучения. Отмечается и тот факт, что студенты лучше готовятся к занятиям, прорабатывают конспект, решают домашние задачи в срок.

Кроме вышеперечисленных приемов обучения, мы в своей работе отказались от объяснительно-иллюстративного метода. При решении задач группа совместно проводит анализ текстовой и графической части задания. Преподаватель лишь направляет поисковую деятельность. При решении часто необходимо применить знания школьного курса геометрии; причем какие, ответ находится совместными усилиями. Постепенно студенты определяют последовательность производимых построений и способ решения. При таком подходе практически каждый студент учебной группы активно участвует в процессе.

В таблице представлены структура и состав учебных модулейпоначертательнойгеометриииинженернойграфике.

440