14 февраля 2016г.
Графические дисциплины относятся к базовым учебным дисциплинам для курсантов первого курса академии. Они дают возможность освоить навыки изображения трехмерных объектов на чертежах, развивают пространственное представление, способность выразить инженерно-техническую мысль на бумаге, а также в электронной форме средствами прикладных программных продуктов, что позволяет сформировать профессиональные компетенции будущих военных инженеров [8].
Учебные программы нового поколения на изучение основных модулей графических дисциплин: начертательной геометрии, инженерной графики и компьютерной инженерной графики отводят от 68 до 140 часов аудиторного времени на один или два семестра. При таком разбросе часов возникает необходимость поиска инновационных методов обучения для обеспечения полноценной теоретической и практической подготовки курсантов. Не стоит забывать и тот факт, что курсантам первого года обучения приходится адаптироваться к новым жизненным условиям службы и учебы, преодолевая иногда существенные психологические и физические трудности для успешного освоения новых дисциплин.
Учитывая сказанное, пришлось модернизировать как сами учебные курсы графических дисциплин, так и методику их преподавания, определить пути повышения мотивации обучаемых без снижения эффективности учебного процесса за счет интеграции современных информационных технологий в классические методы и формы обучения [4-7].
Процесс передачи знаний по данным дисциплинам реализуются в различных видах учебной работы: лекциях, практических занятиях (ПЗ), лабораторных работах (ЛР) и самостоятельной работе курсантов (СРК).
Рассмотрим особенности использования современных информационных технологий для перечисленных видов учебной работы по дисциплинам курса.
Лекция является базовой формой обучения курсантов теоретическим аспектам курсов, основой для их дальнейшей учебно-познавательной деятельности.
Сопровождая лекционный курс графическими построениями, отражающими логические цепочки и четкие алгоритмы решений позиционных и метрических задач, преподаватель ищет лучшие современные формы подачи материала. Такие возможности в полной мере предоставляют мультимедийные технологии. Исследование опыта коллег по их использованию в процессе обучения и анализ собственной деятельности позволили выявить дидактические возможности информационных технологий при изучении графических дисциплин. Опираясь на накопленный практический опыт по использованию компьютерных технологий при обучении графическим дисциплинам, был создан интерактивный курс лекций, рассчитанный на 30 часов, содержащий более 600 слайдов, аудио и видеоряд, анимацию, трехмерные чертежи. Умелое сочетание текстовой и иллюстративной части мультимедийного курса лекций, использование Flash-технологий, цветовых решений позволяют передать курсантам содержательную часть дисциплины в более наглядной и доступной форме. Для повышения эстетического восприятия лекционного материала используется единый шаблон оформления слайдов.
Лучшему запоминанию нового материала, развитию пространственного воображения и логического мышления курсантов способствует демонстрация пошагового (поэтапного) решения графических задач, построения чертежей [3]. Такие приемы усиливают восприятие, воздействуя на зрительный канал курсантов и особенно действенны при рассмотрении пространственных объектов.
В целях экономии времени курсантов на выполнение рисунков к задачам, а также для увеличения содержательной плотности лекций используется практикум, в котором имеются исходные заготовки рассматриваемых на лекции задач, свободные поля для пояснений и ведения конспекта.
Презентация к каждой лекции состоит из набора слайдов, разработанных в системе Microsoft Office PowerPoint. Последовательность слайдов соответствует учебным вопросам лекции. При необходимости можно вернуться к любому из них, если у обучаемых возникнут вопросы, а также для повторения и закрепления учебного материала.
Разработанный интерактивный лекционный курс целесообразно применять в двух направлениях: как современное дидактическое средство, сопровождающее чтение лекции, и как учебное пособие для самостоятельного изучения дисциплин курсантами.
Сравнение традиционных форм лекций и с использованием мультимедийных обучающих систем доказало состоятельность и правильность современного подхода, что привело к возрастанию познавательной активности курсантов, качеству усвоенного материала, повышению мотивации при изучении графических дисциплин [2].
При необходимости у лектора всегда есть возможность воспользоваться доской и мелом для уточнения, дополнения каких-либо моментов, которые не нашли отражение в интерактивной части лекции.
Мультимедийный курс по графическим дисциплинам представляет теоретическую основу для проведения ПЗ, входящих в программу изучения дисциплин.
Практические занятия предназначены для закрепления теоретических знаний, формирования у курсантов умений и навыков при решении разнообразных геометрических задач.
На кафедре используются три метода проведения практических занятий по основным модулям графических дисциплин [7]:
1. преподаватель работает у доски, выполняя построения традиционным способом при помощи мела (маркера) или комментирует ход решения задач с использованием демонстрационных мультимедийных средств, не привлекая для этой цели курсантов. В ходе решения задач курсантам предлагается ответить на теоретические вопросы;
2. курсанты вызываются к доске для решения задачи под руководством преподавателя, при необходимости, с участием других курсантов учебного отделения. Наиболее успевающие курсанты выступают с заранее подготовленным материалом по теме занятия, сопровождая доклад презентацией, разработанной в качестве индивидуального задания;
3. курсанты самостоятельно на своих рабочих местах решают задачи. При необходимости, преподаватель в индивидуальном порядке даѐт рекомендации по их решению и отвечает на возникающие у курсантов вопросы. По окончанию работы проводится совместное обсуждение и разбор решенных задач.
В соответствии с обстановкой, сложившейся на практическом занятии, преподаватель сам определяет целесообразность применения того или иного метода его проведения.
Синхронность решения задач преподавателем и курсантами достигается использованием практикума, содержащего заготовки ко всем задачам практических занятий. Рассматриваемые на практическом занятии вопросы соответствуют материалу предыдущей лекции. Практикум содержит задач немного больше того объема, что можно решить на практических занятиях, а также задачи повышенной трудности. Это позволяет осуществить индивидуальный подход к обучению курсантов, а также работать им с практикумом самостоятельно при подготовке к ПЗ, к экзамену или к зачету.
Графические построения каждой задачи в практикумах курсанты выполняют с использованием чертежных инструментов. Каждое изображение должно быть наглядным и соответствовать требованиям ГОСТа 2.303−68 ЕСКД, который устанавливает начертания и основные назначения линий на чертежах. Это способствует формированию профессиональной графической культуры курсантов, а также уважения к конструкторско- графическому труду.
Кроме того, на практических занятиях проводится контроль глубины проработки лекционного материала или самостоятельно изученных учебных вопросов. Для этого используется тестирование всех курсантов учебного отделения одновременно общей продолжительностью пять-семь минут с использованием большого количества вариантов тестовых заданий, имеющих короткие и однозначные ответы.
Инновационные информационные технологии используются также при преподавании компьютерной инженерной графики − одного из модулей графических дисциплин. Методика проведения ЛР по компьютерной инженерной графике предусматривает [9, 10]: проведение компьютерного тестирования перед началом каждого занятия;
чтение мини-лекций по каждой новой теме с использованием мультимедийных презентаций;
работа с пакетами прикладных программ по созданию и редактированию электронных чертежей деталей. Для проведения практических занятий разработаны методические указания в бумажной и электронной формах исполнения.
Учебные программы дисциплин предусматривают большой объем СРК. Согласно рабочим программам на нее отводится от 36 до 90 часов. Для успешной организации СРК требуется наличие определенного учебно- методического обеспечения [1]. С этой целью преподавателями кафедры разработан контент, размещенный в виде электронных учебно-методических комплексов по всем разделам дисциплин в сети академии. Наличие таких разработок и электронной среды позволяет курсантам самостоятельно изучать и повторять материал с учетом индивидуальных особенностей степени его усвоения.
Электронные пособия содержат значительное количество иллюстративного материала, которое отличается наглядностью демонстрации решения геометрических задач и подробным пошаговым описанием алгоритмов их решения. Это делают пособие интересным, привлекательным и доступным, позволяет курсантам успешно решать учебные задачи по аналогии, а также применять полученные знания для поиска и решения прикладных задач конструкторского направления.
Для того чтобы научить курсантов самостоятельно распределять свое время, отведенное на самостоятельную подготовку в течение семестра, преподаватель на вводной лекции знакомит их с тематическим планом изучения дисциплин; доводит формы текущего контроля; количество, содержание, сроки выполнения и защиты контрольных домашних заданий. Это значительно облегчает СРК, помогает курсантам оценить объем предстоящей работы и время, необходимое для ее выполнения.
Непременным условием повышения эффективности самостоятельной работы курсантов является контроль и своевременная помощь преподавателя. Для этой цели используются консультации, проводимые преподавателями кафедры.
Рассмотренные новые подходы к изучению графических дисциплин с использованием современных информационных технологий повышают уровень инженерного образования, придают ему целостность и системность, обеспечивают формирование профессиональных компетенций у будущих военных специалистов.
Список литературы
1. Губина Н.А., Монахов Б.Е., Тельной В.И. Особенности и перспективы развития дистанционного обучения в МГСУ // Информатизация инженерного образования: Тр. Междунар. науч.-метод. конф. (10-11 апр. 2012 г., г. Москва). М.: МЭИ, 2012. С. 357–360.
2. Барабанова О.В., Тельной В.И. Развитие познавательной активности студентов с использованием мультимедийных презентаций // Вестник МГСУ. 2011. № 4. С. 345−349.
3. Жилкина Т.А. Значение и формирование пространственного мышления при подготовке специалистов технических вузов // Современная наука: актуальные проблемы и пути их решения. 2014. № 12. С. 121-123.
4. Монахов Б.Е., Тельной В.И. Обучение и контроль знаний по начертательной геометрии с использованием дистанционных образовательных технологий // Современные информационные технологии и ИТ- образование: Сб. избр. науч. тр. VI Междунар. науч.-практ. конф. (12-14 дек. 2011г., г. Москва). М.: ИНТУИТ.РУ, 2011. С. 389−395.
5. Рычкова А.В. Совершенствование методики преподавания дисциплины «Инженерная и компьютерная графика» // Совершенствование подготовки IT – специалистов по направлению «Прикладная информатика» для инновационной экономики: Сб. науч. тр. VIII Междунар. науч.–практ. конф. М.: МЭСИ, 2012, С. 140–144.
6. Тельной В.И. Использование мультимедийных презентаций при чтении лекций по начертательной геометрии // Фундаментальные науки в современном строительстве: Тр. седьмой Всерос. науч.-практ. и уч.-метод. конф. (31 март. 2010 г., г. Москва). М.: МГСУ, 2010. С. 84–88.
7. Тельной В.И. Новые подходы к изучению дисциплины «Инженерная графика» с использованием современных информационных технологий. Вестник МГСУ. 2013. № 8. С. 168-176.
8. Тельной В.И., Рычкова А.В. Выполнение чертежей деталей в электронной форме // Труды Межд. науч.- метод. конф. «Информатизация инженерного образования» - ИНФОРИНО-2014 (15-16 апр. 2014 г., г. Москва). М.: Издательство МЭИ, 2014. С. 161–164.
9. Тельной В.И., Рычкова А.В., Куткина Н.А. О применении современных информационных технологий при проведении занятий по компьютерной графике // Современные информационные технологии и ИТ- образование: Сб. науч. трудов VIII Межд. науч.-практ. конф. (8-10 ноябр. 2013 г., г.Москва). М.: МГУ, 2013. С. 285-291.
10. Тельной В.И., Царева М.В. Использование информационных технологий при преподавании компьютерной графики // Вестник МГСУ. 2012. № 6. С. 161−165.
