07 марта 2016г.
Тенденции современного образования таковы, что крупные университеты, традиционно являясь базой высшего и послевузовского профессионального образования, приобретают и новые функции, в том числе развитие ресурсной базы образования (всех уровней), включая разработку методического обеспечения учебного процесса и подготовку кадров для работы с новыми образовательными технологиями. Уровень развития общества в последние десятилетия, его информационно-технологическая база, развитие компьютерной техники дали толчок поиску и развитию новых технологий в преподавании графических дисциплин, и открыли качественно новые возможности для преподавателей и студентов.
Кафедра компьютерного моделирования и аддитивных технологий МАМИ ведет подготовку будущих бакалавров по специальностям и направлениям машиностроительного профиля. Чтобы подготовить студента к инженерно-конструкторской деятельности, необходимо уделять особое внимание развитию технических способностей и пространственному воображению. Повышенные требования к выпускникам технических вузов сделали необходимым ввести в курс «Инженерная графика» использование современных программ проектирования, таких как AUTOCAD, Autodesk Inventor, КОМПАС-3D, TEFLEX. При выборе в качестве базовых данных программных продуктов, решающую роль сыграл процесс присоединения ряда московских вузов к университету машиностроения, а также учитывались следующие требования: востребованность в профессиональной деятельности, возможность приобретения (получения) для учебного процесса, соответствие ГОСам и другим нормативным документам. Кафедра принимает студентов первого курса и обеспечивает выполнение начального этапа сквозной компьютерной подготовки, которая начинается с общетехнических кафедр и заканчивается выпускающими кафедрами на старших курсах. Для практической реализации этих целей на кафедре используются компьютерные аудитории, оснащенные современными компьютерами с лицензионными программными продуктами и мультимедийными проекторами. Причем компьютер мы рассматриваем как чертежный инструмент, который имеет большие возможности помочь студенту преодолеть трудности усвоения разделов курса начертательной геометрии и инженерной графики.
Приоритетным направлением в научно-методической работе кафедры является усовершенствование учебного процесса на базе новых образовательных технологий, предусматривающих повышение эффективности самостоятельной работы студентов. В этом направлении кафедра проводит большую работу: издаются рабочие тетради и учебные пособия к выполнению графических работ, разрабатывается система контроля знаний студентов.
Вместе с тем, сокращение часов на курс начертательной геометрии в соответствии с ФГОС-3 и снижение общеобразовательного уровня поступающих в вузы, заставляет изыскивать резервы организационного порядка. В настоящее время при подготовке специалистов мы стремимся переместить акценты с аудиторной нагрузки на внеаудиторную мотивированную самостоятельную работу студентов по закреплению знаний, полученных на лекциях и практических занятиях.
Самостоятельные мотивированные занятия студентов начертательной геометрией позволяют разрешить трудности восприятия и закрепления знаний основных положений дисциплины по краткому лекционному и практическому курсу, способствуют развитию пространственного мышления, освоению навыков чтения чертежей и приобретению компетенций в соответствии с образовательным стандартом.
Мотивацией в данном случае может служить тестовый контроль, проводимый по завершению изложения определенного объема материала рабочей программы, результаты которого будут использоваться для последующей аттестации студента в течение семестра.
Для этой цели преподавателями кафедры разработан тренажер по курсу начертательной геометрии, являющийся одной из составных частей инженерно-графической подготовки, содержащий тестовые задачи, охватывающие практически все темы рабочей программы подготовки бакалавров и магистров машиностроительных специальностей технических вузов. Содержание тренажера таково, что каждому разделу тестовых задач предшествует краткое изложение теории вопроса, обеспечивающее целенаправленное запоминание студентом основных положений теории начертательной геометрии, закрепляемое последующим решением массива тестовых задач. Тестирование проводится в компьютерной аудитории при проведении практических занятий. Использование тренажера в процессе обучения начертательной геометрии позволяет студентам самостоятельно изучать любую недостаточно усвоенную тему.
В первом семестре студенты параллельно с изучением дисциплины «Начертательная геометрия» изучают основы работы в графических системах с отработкой основных команд в аудитории и на домашних компьютерах. При чтении лекций по графическим дисциплинам используются электронные презентации формата Microsoft Power Point, состоящие из набора слайдов. Основой таких лекций является набор электронных слайдов, передающий на экран всю графическую информацию. Студентам интересны наглядные красочные изображения, они осваивают материал быстрее и лучше запоминают содержание. При изложении материала с помощью электронной презентации время лекции и практического занятия используется эффективно. Преподавателю не надо изображать решение какой-либо задачи у доски, ведь всю последовательность решения размещена на отдельных слайдах с использованием анимации. В процессе обучения студенты выполняют задания на геометрические построения сначала в системе AutoCAD и КОМПАС, а затем в полноформатных системах профессионального уровня. При этом студенты осваивают азы компьютерной 2D и 3D графики. Учебный процесс построен таким образом, что к концу семестра студенты на компьютере решают задачи и выполняют домашние задания по начертательной геометрии и инженерной графике. Умение работать в графических редакторах и выполнение различных заданий с использованием персонального компьютера прививает навыки самостоятельной учебной деятельности студента.
Кроме этого, для всех студентов первого курса введена новая дисциплина «Проектная деятельность». Студенты, обучающиеся по различным направлениям подготовки, участвуют в разработке реальных проектов с использованием компьютерных технологий создания технической документации на выпуск изделия. Зачет по этой дисциплине студенты сдают по итогам выполнения проектов. Актуальность овладения основами проектирования обусловлена, во-первых, тем, что данная технология имеет широкую область применения на всех уровнях организации системы образования. Во-вторых, владение логикой и технологией проектирования позволит более эффективно осуществлять аналитические, организационно-управленческие функции. В-третьих, проектные технологии обеспечивают конкурентоспособность специалиста. Развитие творческих способностей и смещение акцента от инструментального подхода к технологическому происходит благодаря необходимости осмысленного выбора инструментария и планирования деятельности для достижения лучшего результата. Формирование чувства ответственности происходит подсознательно: студент стремится доказать, в первую очередь, самому себе, что он сделал правильный выбор. Следует отметить, что стремление самоутвердиться является главным фактором эффективности проектной деятельности. При решении практических задач естественным образом возникают отношения сотрудничества с педагогом, так как задача представляет содержательный интерес и стимулирует стремление к эффективному решению. Особенно ярко это проявляется на тех задачах, которые сумел сформулировать сам студент.
Во втором семестре, студенты изучают дисциплины: «Инженерная графика», «Компьютерная графика», «Геометрическое моделирование». Студенты разрабатывают геометрические модели и выполняют рабочие чертежи деталей и сборочных единиц по этим моделям. Задания подобраны таким образом, что позволяют освоить и компьютерный графический программный продукт, и классический компонент графической деятельности.
Начиная с третьего семестра, студенты выполняют курсовую работу по дисциплине «Инженерная графика» с использованием программ геометрического моделирования, таких как Autodesk Inventor и КОМПАС- 3D. Применение программного продукта осуществляется по рекомендациям профилирующей кафедры соответствующей специальности. На сегодняшний день фирма Autodesk (Inventor) предлагает преподавателям и студентам бесплатные полнофункциональные версии, как для учебного процесса, так и для установки на личных компьютерах дома. В курсовом проекте студенту выдается задание: по сборочному чертежу выполнить геометрические модели деталей и разработать рабочие чертежи. Кроме этого требуется выполнить виртуальную сборку компонентов, сборочный чертеж и спецификацию.
Не менее важной является задача дальнейшего использования полученных знаний, поскольку конечной целью являются профессиональные навыки, приобретенные студентами в процессе обучения. На старших курсах студенты выполняют графические работы в сочетании с прочностными расчетами и знакомятся с программами, имеющими в своем составе элементы САПР. Работают в различных научно-исследовательских лабораториях университета. Наряду с обучением, проводится целенаправленная совместная компьютерная подготовка студентов для участия в национальном чемпионате сквозных рабочих профессий высокотехнологичных отраслей промышленности по методике WorldSkills в номинации «Инженерный дизайн CAD (САПР)».
