Формирование содержания геометро-графической подготовки обучающихся в вузах
Содержание
Глава 1. Основы содержания геометро-графической подготовки обучающихся в вузах. 6
1.1. Геометро-графические дисциплины в техническом университете…6
1.2. Значение геометро-графических дисциплин……………………….15
Глава 2. Компоненты формирования содержания геометро-графической подготовки обучающихся в вузах. 19
2.1. Модель геометро-графической подготовки обучающихся в вузах. 19
2.2. О методике геометро-графической подготовки обучающихся в вузах 36
Несмотря на весь спектр усилий, которые прилагаются методистами, а также педагогами, особого совершенствования в геометро-графической подготовки учащихся по программам бакалавриата технической направленности на сегодняшний день не наблюдается [1]. Собственно говоря, данный факт и стал основанием для определения авторами задач в рамках представленной работы:
- установить спектр особенностей организации и развития геометро-графической компетентности студентов высших учебных заведений, с точки зрения содержательной языковой структуры, которая выступает в роли выразителя технической картины мира с определением его характерной грамматики и словаря;
- оценить качественные уровень познания данных геометро-графического характера учащимися по программам бакалавриата на основе объема аудиторного времени исследования теоретических представлений и формирования умений практического характера.
В области совершенствования образовательной системы, которая ориентирована на осуществление компетентностного подхода в пределах структуры будущей деятельности бакалавров техники и технологии, существенное внимание должно быть обращено на содержание образования геометро-графического характера, которое базируется на геометро-графическом языке, а также тезаурусе технического типа, в свою очередь выступающие в качестве ключевых способов организации коммуникации технического типа, и позволяющие максимально результативно войти учащимся по программам бакалавриата технической направленности в профессиональную среду будущей детальности.
Проблемы результативного изучения культуры геометро-графического типа в рамках первого курса высшего учебного заведения технической направленности, базируются на целом спектре причин, среди которых прежде всего необходимо отнести отсутствие в школе такого учебного предмета как «черчение», а также существенное снижение учебных часов в высшем учебном заведении.
Геометро-графическая подготовка способствует становлению теоретической и практической базы у студента для исследования и реализации тех или иных работ дисциплин циклов ОПД и СД, формируя основу для общей подготовки будущего инженера.
Предмет исследования: формирование содержания геометро-графической подготовки обучающихся в вузах.
Цель работы: научно-теоретическое обоснование и разработка теоретико-методологических подходов к формированию геометро-графической подготовки обучающихся в вузах.
Задачи исследования:
1. Изучить геометро-графические дисциплины в техническом университете.
2. Исследовать значение геометро-графических дисциплин.
3. Описать модель геометро-графической подготовки обучающихся в вузах.
4. Проанализировать методику геометро-графической подготовки обучающихся в вузах.
Методологическую и теоретическую основу исследования составили: деятельностный подхода к обучению (Л.В. Воронина, Н.Б. Крылова и др.); проблемы формирования компетентности специалиста в области геометро-графической подготовки (М.Л. Груздева, Г.С. Иванов, А.В. Костряков и др.).
Методы исследования:
- анализ,
- синтез,
- обобщение источников по теме исследования.
Структура работы. Работа состоит из введения, двух глав, заключения, списка литературы.
На сегодняшний день, существующие технологии информационно-коммуникационного характера воздействуют практически на все области деятельности современного человека.
В рамках Федеральных образовательных стандартах высшего профессионального образования (ФГОС ВПО) особый акцент делается именно на компетенции профессионального характера. Профессиональная компетенция геометро-графического типа представляет собой уровень осознанного использования знаний геометро-графического характера, которые базируются на осознании характерных черт функционального и конструктивного типа, которыми обладают объекты моделирования, в том числе и технические, опыт деятельности геометро-графической характера и абсолютно свободную ориентированность в технологиях информационного характера графического типа.
Особо стоит отметить, такой элемент сфере инженерии, как графический язык [27].
Графический язык является одним из самых древних мировых языков на сегодняшний день. Он по своей природе носит универсальный характер. Иными словами, абсолютно различные данные визуального типа, касаемые тех или иных объектов, а также процессов в различных сферах знаний и деятельности человека реализуются за счет графического языка. В качестве алфавита данного языка выступает спектр визуальных фигур, представляющих собой точки, отрезки прямых, а также кривых линий. Графический язык является языком коммуникационного процесса на международном уровне, который характеризуется своей точностью, наглядностью, а также лаконичностью.
С позиции профессиональной сферы графический язык имеет довольно высокое значение для инженерии, так как он является языком международного уровня, который позволяет обеспечить общение технического типа, который является абсолютно понятным в отсутствии вербального сопровождения. С социальной точки зрения навыки применения графического навыка обладает довольно высоким значением, а также играют коммуникативную роль, за счет которого имеется возможность разрешить проблему понимания не используя слов. Образованность графического типа предоставляет возможность наглядным образом осуществлять отображение абсолютно любых процессов или явлений. В позиции личностной сферы, образованность визуального типа обеспечивает более лучший процесс становления мышления творческого характера.
Как правило, подготовка геометро-графического типа в высших учебных заведениях технической направленности обеспечивается двумя дисциплинами:
- начертательная геометрия;
- инженерная графика.
Такая дисциплина, как начертательная геометрия осуществляет развитие пространственного мышления человека, его навыков к анализу, а также синтезу, а также отношений на базе визуальных моделей, которые могут быть осуществлены в форме чертежей, определенных объектов пространственного типа. Что касается инженерной графики, то данная дисциплина предоставляет возможность получить ряд умений чтения, а также реализации целого спектра эскизов и чертежей, формирования документов конструкторского типа и их чтения [3].
В качестве обязательного требования образования в сфере инженерии выступает профессиональный навык, заключающийся в умении представлении собственной идеи в форме чертежа. Однако стоит отметить, что представляет собой последний этап работы конструкторского характера. При этом формирующаяся идея в человеческом сознании, которая как правило, появляется неожиданным образом, нуждается в срочном закреплении за счет средств графики. В данной ситуации рисунок представляет собой элементарный, а также максимально быстрый метод закрепления творческой идеи человека. Кроме того, что рисунок является максимально информативным средством визуализации творческой идеи, так он еще представляет собой мощнейшее средство развития мыслительного процесса, основанного на восприятии различных образов, а также довольно специфический метод изучения окружающей действительности.
В процесс становления технических устройств вычислительного типа, в рамках инженерной графики стали проводится различные лабораторные работы по различному аспекту графики компьютерного типа. С целью организации таких занятий стали формироваться специализированные классы, в которых размещались компьютерные устройства с необходимыми программами, позволяющими реализовать основные цели каждого планируемого занятия. Как правило применяется пакет программного обеспечения AutoCAD.
В высших учебных заведениях технической направленности занятия по дисциплинам геометро-графического характера проводятся как правило с самого начала обучения, и продолжались в течении всего первого курса, а в отдельных случаях еще и в течении третьего семестра.В МГТУ им. Н.Э. Баумана занятия, ориентированные на графическую подготовку проходили на протяжении первых двух курсов: на первом курсе, в первом семестре проходили занятия по начертательной геометрии, по окончанию изучаемого курса, для студентов проводился экзамен; кроме того, в течении первого и второго курса осуществлялась подготовка по курсу инженерной графики, по окончанию которого в конце каждого семестра проводился обязательный зачет с оценкой. Стоит отметить, что технический рисунок, а также компьютерная графика являлись частью курса по инженерной графики [10, c. 160].
Дисциплины геометро-графического характера выступают в качестве важнейшей составляющей ряда дисциплин, формирующих в комплекс общепрофессиональный блок, кроме того, эти дисциплины способствовали организации начальной подготовки будущих специалистов.
Подготовка будущих специалистов на базе высших учебных заведений технической направленности формирует перед образовательной системой геометро-графического характера ряд следующих целей:
- осуществление умственного развития обучающихся, за счет развития у них и совершенствования особенностей мыслительного процесса, являющиеся признаками деятельности геометро-графического характера в той или иной специальности и имеют большое значение для жизни человека, реализуемой в рамках конкретного социума;
- осуществление передачи определенных знаний геометро-графического характера, которые имеют особое значение для познания тех дисциплин, которые являются смежными, с целью использования в будущей работе, для осуществления постоянного процесса обучения;
- организация представлений, касаемых основных идей и средств геометро-графического моделирования как форме описания, а также познания текущей действительности;
- развитие личностных качестве в ходе изучения геометро-графических дисциплин [2].
На сегодняшний день в качестве одной из основных особенностей подготовки в сфере графики выступает 3D-моделирование. Данная форма моделирования существенно увеличивает показатель производительности, а также качестве моделирования, его наглядность. На протяжении всех этапов жизни того или иного изделия имеют место модели информационного характера, сред которых также выделяют геометрические 3D-модели. На сегодняшний день производственный процесс подразумевает, что над формированием того или иного изделия могут трудится целый ряд лиц, которые выступают в качестве инженеров, дизайнеров и др. По этой причине, геометрическая модель, выполненная в трехмерном виде, носит основополагающий характера. Такая модель, по своей сути представляет собой математическое выражение структуры, которой обладает готовое изделие, а также ряд его особенностей геометрического характера в целом, и его составляющих. Модель, представленная в электронном варианте, выступает в качестве электронной визуализации геометрической модели готового изделия. По своей природе, модель, представленная в электронном виде – это ряд данных, которые однозначным образом устанавливают форму, размеры, а также структуру готового изделия. В случае, если возникает необходимость, то трехмерная модель может быть изменена в модель двухмерного типа, иными словами, формируется чертеж.
Итак, стоит отметить, что университетский курс дисциплин геометрического и графического направления состоит из [14]:
- фундаментальной – начертательной геометрии;
- прикладной – инженерной графики;
- технологической – компьютерной графики.
Начертательная геометрия – это наука о построении моделей различных пространств конструктивного характера, иными словами, наука о построении таких моделей, пространственные составляющие которых могут быть отображены за счет образов графического типа[4]. В рамках начертательной геометрии, решение моделирования определенного объекта осуществляется прямой задачей: по конкретному объекту получить модель. Что касается конструирования того или иного объекта, то оно решается при помощи обратной задачи: согласно определенной модели, конструируется конкретный объект. Присутствие взаимосвязи конструктивного характера между объектами и моделями предоставляет возможность анализировать особенности истинных объектов в соответствии с их моделями. На сегодняшний день, начертательная геометрия, которая базируется на теоретических представлениях о моделировании геометрического типа, предоставляет возможность провести упорядочивание существующих методов изображений, и реализовать более точный поиск моделей с заранее установленным перечнем особенностей для различных сфер приложений.
Курс начертательной геометрии, который преподается на базе высшего учебного заведения, содержит в себе как лекционные занятия, так и практические. По той причине, что начертательная геометрия выступает в качестве основной дисциплины, то лекционные занятия могут проводится при группировки различных групп студентов в единые потоки. Мониторинговое исследование степени обучения, а также получения необходимых навыков студентами реализуется за счет использования таких методов как тестирование и организация контрольной работы в соответствии с той или иной темой, которая изучается на курсе.
Обучающиеся на первом курсе не являются готовыми к тому, чтобы моментально изучить все аспекты графики, которая является компьютерной, то объясняется тем, что у первокурсников отсутствует необходимый объем знаний, связанных с формированием, а также оформлением графических структур. Одна из ключевых задач такого дисциплины, как «Инженерная графика», заключается в формировании, а также оформлении изображений согласно принятым стандартам, а также формирование необходимых документов технического характера [6].
Инженерная графика, выступает в качестве одной из дисциплин, которая довольно эффективно прошла процесс интеграции с технологиями компьютерного типа. Вследствие этого данная дисциплина подразумевает возможность довольно широкого применения различных средств дидактического характера, которые являются интерактивными, тестового контроля, предоставления данных в мультимедийном формате и др. Дисциплина «Компьютерная графика» содержит в себе ряд стандартов, направленных на формирование различных документов, структур моделей, а также классификаций конструкторского и технологического характера в электронном формате. Основная задача данной учебной дисциплины заключается в формировании трехмерных моделей геометрического типа, различных документов технического характера в рамках систем автоматизированного проектирования (САПР).