Проблема качества графической подготовки студентов в техническом вуз

ОЦЕНКА ГРАФИЧЕСКОЙ ГРАМОТНОСТИ СТУДЕНТА-ПЕРВОКУРСНИКА СТРОИТЕЛЬНОГО УНИВЕРСИТЕТА

К.А. Вольхин

Новосибирский государственный архитектурно-строительный университет, Новосибирск,

Сибирский государственный университет путей сообщения, Новосибирск

Рассматриваются факторы, влияющие на успешность инженерной графической подготовки студентов. Оценивается уровень школьной геометро-графической подготовки. Анализируется влияние школьного курса «Черчение» на формирование навыков работы с графической информацией у студентов первого курса архитектурностроительного университета.

Ключевые слова: геометро-графическая подготовка, черчение, графическая грамотность, восприятие графической информации, графический образ, графический тезаурус, начертательная геометрия.

GRAPHIC SKILLS ASSESSMENT OF THE CONSTRUCTION

UNIVERSITY FIRST-YEAR STUDENT

K.A. Vol’khin

Novosibirsk State University of Architecture and Civil Engineering, Novosibirsk

Siberian Transport University, Novosibirsk

The factors affecting successful engineering graphic grounding of the students have been reviewed in this article. The assessment of school geometrical-graphic grounding level has been made. The author analyses the influence of school course “Drafting” on the forming of working with graphic information skills of the architectural-consctruction university firstyear students.

Keywords: geometrical-graphic grounding, drafting, graphic skills, perception of graphic information, graphic image, graphic thesaurus, descriptive geometry.

Проблемы школьной геометро-графической подготовки всегда являются актуальной темой для обсуждения среди специалистов, продолжающих ее в профессиональном образовании. При этом хотелось бы отметить, что низкий уровень школьной графической подготовки наблюдался и ранее. Так, в 80-е гг. прошлого столетия, когда «Черчение» в школе было базовым учебным предметом, исследование коллег по выявлению начальных (школьных) знаний по черчению и уровня пространственного воображения у студентов первого курса показало, что «учащиеся не имеют достаточных навыков оперирования образами гео-

191

метрических и технических форм» [11, с. 29]. О недостаточном уровне графической подготовки продолжают высказываться коллеги и сейчас [3, 5, 7, 8, 10], часто объясняя это тем, что дисциплина «Черчение»

врамках образовательной области «Технология» стала элективным курсом. Эта проблема международная. Так, коллеги отмечают низкий уровень базовых знаний по графическим дисциплинам студентов, поступивших в Монгольский университет науки и технологии. В общеобразовательных учебных заведениях Монголии графическим дисциплинам обучают в течение четырех лет (175 часов) [4]. Таким образом, неверно считать основной проблемой низкого качества графического образования в школе статус дисциплины «Черчение». Сегодня школы, в которых создаются специализированные инженерные классы, предполагающие повышенный уровень графической подготовки, в первую очередь столкнулись с отсутствием кадров соответствующей квалификации и рядом других факторов, влияющих на качество обучения черчению [6]. Ни для кого не является открытием то, что «учителей собственно черчения

вшколе практически не бывает. Черчение ведет либо математик, либо трудовик (технолог), либо учитель ИЗО. Для каждого из них черчение – это дополнительная, зачастую навязанная им в силу необходимости учебная нагрузка» [9]. Многие школы идут на сотрудничество с высшими учебными заведениями в решении кадрового вопроса по ряду технических дисциплин, в том числе черчения [13], при этом нельзя не отметить, что преподаватели графических дисциплин редко имеют соответствующие профилю преподаваемых дисциплин образование и часто не имеют педагогического.

Изучение требований федеральных образовательных стандартов Российской Федерации к уровню освоения образовательных программ дошкольного, начального общего, основного общего, среднего (полного) общего образования с позиции формирования графических компетенций позволяет сделать вывод о нарушении системного подхода к формированию графической грамотности учащихся. Основу школьной графической подготовки составляют геометрические знания, в то время как наиболее сложным по восприятию графической информации является чертеж, требующий по проекционным изображениям сформировать целостный образ представленного объекта [1]. Правила построения чертежа в обычной общеобразовательной школе изучаются в 6–8-х классах, а законы стереометрии – в 10–11-х классах. В этой связи при обучении черчению преобладают не математические основы формирования изображения.

192

Какими базовыми знаниями, умениями и навыками в графической деятельности должны обладать абитуриенты высших учебных заведений, чтобы уровень школьной графической подготовки считался бы достаточным для успешного инженерно-графического образования? Если ориентироваться на содержание учебника по черчению, то в нем предложен круг вопросов от организации рабочего места чертежника до использования компьютерных технологий в проектировании [12]. Объем информации, представленный в учебнике, существенно превышает содержание современной инженерной графической подготовки в вузе. Таким образом, освоение на высоком уровне школьного курса черчения должно делать бессмысленным дальнейшее инженерное графическое образование.

Проведенное анкетирование 70 студентов первого курса факультета инженерных и информационных технологий Новосибирского государственного архитектурно-строительного университета (Сибстрин) показало, что у 40 % респондентов курса «Черчение» в школьной программе не было, 26 % освоили черчение на «отлично», 33 % – имеют оценку «хорошо» и только один студент – «удовлетворительно». Конечно, в условиях, когда черчение не является базовым предметом, объективность оценки знаний учащихся снижается под давлением родителей и классного руководителя – не портить аттестат учащегося низкими отметками по второстепенной дисциплине. Неожиданные результаты были получены в результате сравнения уровня освоения школьного курса «Черчение» и успешности изучения начертательной геометрии студентов первого курса. В процентном соотношении с итоговой аттестацией по дисциплине в рамках сессионного периода успешнее справились студенты, не изучавшие черчение (71,4 %), чем прошедшие курс черчения в школе (59 %).

Первоочередным условием эффективности освоения любых учебных дисциплин является отсутствие языкового барьера между субъектами образовательного процесса. На качество геометро-графического образования существенное влияние оказывают уровень развития пространственного мышления учащегося и опыт выполнения графических построений. Таким образом, успешность инженерной графической подготовки можно поставить в зависимость от следующих факторов:

♦наполнения графического тезауруса студента словами, описывающими простейшие геометрические формы и действия;

♦способности учащегося по проекционным изображениям сформировать целостный образ объекта, ограниченного простейшими геометрическими формами;

193

♦навыков графических построений;

♦знаний общих правил оформления чертежа.

Наполнение тезауруса зрительными образами происходит в процессе изучения различных учебных предметов. Проблема узнавания становится актуальной, когда человек начинает работать с графической моделью реального объекта или с моделью еще не существующего объекта, что составляет основу инженерной деятельности. Во время школьной графической подготовки учащийся должен приобретать навыки работы с такими графическими моделями трехмерных объектов, как рисунок, геометрическая модель и чертеж [2]. Проведенное тестирование показало, что все респонденты смогли правильно описать только наглядные тонированные изображения конуса и шара (сферы), четырехугольную пирамиду и цилиндр узнало около 90 % студентов, треугольную призму – только 66 %.

Для проверки способности формирования целостного образа простейших геометрических форм мы предложили студентам описать изображенные на чертежах объекты (рис. 1).

Рис. 1. Содержание тестовых заданий: 1 – треугольная пирамида; 2 – параллелепипед; 3 – треугольная призма; 4 – конус; 5 – цилиндр

Результаты анкетирования представлены в таблице. Некоторые описания изображений студентами трудно объяснить. Наиболее узнаваемым объектом оказалась треугольная пирамида. Ее правильно описали 84,5 % студентов (при этом наиболее популярный ответ – «тетраэдр» – 45 %). Цилиндр узнали 62 % респондентов, конус – 59 %, треугольную призму – 32,4 %, параллелепипед – 29,6 % (наиболее популярный ответ 33 % – прямоугольник и квадрат). Традиционно считается, что навыки работы с проекционным чертежом приобретаются учащимся при изуче-

194

нии черчения, и наши исследования это подтверждают; доля тех, кто не изучалчерчение, средиправильноответивших составилавсреднем38,7 %.

Для узнавания предмета, изображенного на проекционном чертеже, нужно понимать, что представлены две проекции одного объекта, поэтому, когда изображение распадается на два образа, причиной может быть как непонимание методов построения чертежа, так и отсутствие в графическом тезаурусе представленной на чертеже фигуры. Чтобы определить доминирующий фактор, мы оценили влияние успешности изучения черчения среди студентов, которые не смогли сформировать целостный образ геометрического объекта, изображенного на проекционном чертеже. Из диаграммы, представленной на рис. 2, видно, что два независимых объекта на чертежах параллелепипеда, конуса и цилиндра увидело большее количество студентов, не изучавших черчение в школе. В то же время на узнавание треугольной призмы определяющее влияние оказало отсутствие этого понятия в словаре геометрических образов студента.

Рис. 2. Зависимость успешности изучения черчения на неспособность формирования целостного образа, изображенного на проекционном чертеже геометрического объекта: 1 – треугольная пирамида; 2 – параллелепипед; 3 – треугольная призма; 4 – конус; 5 – цилиндр

Анкетирование студентов показало, что свои навыки выполнения графических построений оценивают на «хорошо» и «отлично» около 80 % студентов с применением традиционных чертежных инструментов и 30 % – компьютерных графических программ (10 % – «Компас», 10 % – AutoCAD, остальные – Paint и одиночные: bCAD, qCAD, Blender). Фак-

195

тически качество графических построений при оформлении индивидуальных графических заданий «в карандаше» у 95 % студентов с трудом заслуживает оценки «удовлетворительно».

Собеседование с первокурсниками показало, что студенты, изучавшие в школе черчение, знают, что есть три основных вида, и имеют представление о типах линий, хотя не всегда название и назначение соответствуют описаниям стандарта. Таким образом, можно с уверенностью говорить об отсутствии знаний о правилах оформления чертежа у доминирующей части выпускников школ.

Представленные результаты исследования показали, что уровень графической грамотности студента первого курса низкий вне зависимости от того, изучали они черчение в школе или нет. На то, что в условиях потребности инженерных кадров быстро разрешатся все проблемы в организации графической подготовки в школе, большой надежды нет. Поэтому для успешного освоения таких дисциплин, как «Начертательная геометрия» и «Инженерная графика», необходимо учитывать сложившиеся обстоятельства, создавать условия и разрабатывать учебнометодические материалы, позволяющие студенту восполнить пробелы геометро-графической подготовки.

Варианты описания представленных на чертежах объектов

196

Окончание таблицы

197

Список литературы

1.Вольхин К.А. Довузовское графическое образование // Инновационные технологии в инженерной графике: проблемы и перспективы: сб. тр. Междунар. науч.-практ. конф., Новосибирск, 27 марта 2015 г. / отв. ред. К.А. Вольхин. – Новосибирск, 2015. – С. 48–53.

2.Вольхин К.А., Пак Н.И. О состоянии графической подготовки учащихся в школе с позиции информационного подхода // Вестник Краснояр. гос. пед. ун-та им. В.П. Астафьева. Психолого-педагогические науки. – 2011. – №3 (17). – С. 74–78.

3.Вольхин К.А., Астахова Т.А., Лейбов А.М. Мониторинг состояния графической подготовки школьников по итогам конкурсов // Технолого-экономическое образование в XXI в.: сб. материалов Всерос. науч.-практ. конф., Новосибирск, 29–30 октября 2009 г. – Новоси-

бирск: Изд-во НГПУ, 2009. – С. 142–146.

4.Доржбалдан Н., Лхадвадорж У. Оценка базовых знаний по графической дисциплине студентов, поступивших в вуз (на примере МГУТН) // Информационные технологии и промышленный дизайн в профессиональном образовании и строительстве: сб. материалов IV Всерос. науч.-практ. конф. с междунар. участием. – Новосибирск: Изд-

во НГТУ, 2012. – С. 154–158.

5.Князева Е.В. К вопросу о графической подготовке в системе непрерывного образования «школа – вуз» // Проблемы качества графической подготовки студентов в техническом вузе: традиции и инновации: материалы IV Междунар. науч.-практ. интернет-конф., Пермь, февраль – март 2014 г. – Изд-во Перм. нац. исслед. политехн. ун-та, 2014. –

С. 256–269.

6.Куликова, С.Ю., Куликова Т.Г. Проблемы преподавания черчения в инженерных классах // Проблемы качества графической подготовки студентов в техническом вузе: традиции и инновации (КГП – 2015): материалы V Междунар. науч.-практ. интернет-конф., Пермь, февраль – март 2015 г. – Пермь: Изд-во Перм. нац. исслед. политехн. ун-та, 2015. –

С. 460–468.

7.Лагунова М.В., Мошкова Т.В., Тюрина В.А. К вопросу об уровне готовности студентов 1-го курса к освоению геометро-графических дисциплин // Проблемы качества графической подготовки студентов в техническом вузе: традиции и инновации (КГП – 2015): материалы V Меж-

дунар. науч.-практ. интернет-конф., Пермь, февраль – март 2015 г. – Пермь: Изд-во Перм. нац. исслед. политехн. ун-та, 2015. – С. 236–242.

198

8.Малаховская В.В. Диагностика уровня геометро-графической подготовки выпускников учреждений общего среднего образования // Инновационные технологии в инженерной графике. Проблемы и перспективы: материалы Междунар. науч.-практ. конф., Брест, 21 марта

2014 г. – Брест: Изд-во БрГТУ, 2014. – С. 32–34.

9.Михайлов А.В. Черчение в школе. Проблемы и перспективы. Пути интеграции общего и дополнительного образования [Электронный ресурс]. – Кемерово, 2011. – URL: http://pedsovet.su/publ/28-1-0-1078 (дата обращения: 23.01.2016).

10.Петрова Н.В. Анализ состояния графической подготовки учащейся молодежи на основе итогов региональных конкурсов // Инновационные технологии в инженерной графике. Проблемы и перспективы: материалы Междунар. науч.-практ. конф., Брест, 21 марта 2014 г. – Брест: Изд-во БрГТУ, 2014. – С. 17–18.

11.Выявление начальных (школьных) знаний по черчению и уровня пространственного воображения у студентов I курса / В.Я. Соосар, А.Е. Протасова, Н.М. Канашина, Е.Н. Тарасова, А.В. Бузина // Методические разработки по проблемам вузовской педагогики и научной организации учебного процесса. – Новосибирск, 1983. – Вып. 3 (95). – С. 21–29.

12.Черчение: учеб. для общеобраз. учреждений / В.В. Степакова,

Л.В. Курцаева, М.А. Айгунян [и др.]; под ред. В.В. Степаковой

иЛ.В. Курцаевой. – М.: Просвещение, 2012. – 319 с.

13.Шебашев В.Е. К вопросу преемственности графической подготовки на вузовском и довузовском уровне [Электронный ресурс] // Актуальные вопросы графического образования молодежи: материалы

VII Всерос. науч.-метод. конф., 13–15 июня 2007. – URL: http:// www.rgata.ru/arch/section2.doc (дата обращения: 23.01.2016).

199

ВАРИАТИВНОСТЬ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ НАЧЕРТАТЕЛЬНОЙ ГЕОМЕТРИИ

К.О. Глазунов, А.Н. Лызлов

Балтийский государственный технический университет «Военмех» им. Д.Ф. Устинова, Санкт-Петербург

Рассматриваются различные способы решения позиционных задач. Для этого используется параллельное или центральное проецирование. Более подробно проанализированы варианты решения первой позиционной задачи.

Ключевые слова: вариативность, точка, прямая, плоскость, конус, преобразование чертежа, вспомогательное проецирование.

VARIATION OF DESCRIPTIVE GEOMETRY

TASKS SOLUTION

K.O. Glazunov, A.N. Lyzlov

Baltic State Technical University “Voenmekh” named after D.F. Ustinov, Saint Petersburg

This article considers different methods of positional tasks solution with use of parallel or central projection. An attention is paid to the solution variations of the first positional task.

Keywords: variation, point, straight line, plane, cone, drawing conversion, auxiliary projection.

Целью вариативного обучения математике (а значит, и начертательной геометрии) является развитие логики мышления, творческой инициативы, устойчивое формирование знаний, умений выбирать и применять математические (геометрические) знания при решении инженерных вопросов. Современные образовательные стандарты требуют вариативности обучения (и решения задач) уже с начальной школы: в 3, 4-х классах педагогипредлагают решать простые математические (арифметические) задачи несколькимиметодами.

В начертательной геометрии изучаются различные способы решения геометрических задач на чертеже: вращение, совмещение, плоскопараллельное перемещение, перемена плоскостей проекций. Также для решения задач можно использовать вспомогательное параллельное или центральное проецирование, поэтому каждая, даже самая простая, задача имеет варианты решения и носит творческий характер. Многочисленность способов решения порождает большое разнообразие операций

200