Проблемы графической подготовки студентов технического университета

Аннотация

В статье анализируются причины выбора студентами технического направления обучения и проблемы, возникающие у студентов при изучении начертательной геометрии. Обсуждаются вопросы по организации самостоятельной работы для эффективности изучения предмета. Рассматриваются педагогические условия, направленные на их разрешение.

Ключевые слова: графическое образование, начертательная геометрия, самостоятельная работа студента, графические программы, мультимедийные учебно-методические материалы.

Графическое образование – это процесс, в результате которого человек приобретает знания, умения и навыки работы с графической информацией. Развитие способности правильно воспринимать, создавать, сохранять и передавать различную техническую графическую информацию о предметах, процессах и явлениях является задачей графической подготовки профессионального образования.

В высшем техническом учебном заведении за графическое образование, так же как и в школе, ответственны многие учебные дисциплины, но его основы формируются при изучении начертательной геометрии (НГ) и инженерной графики (ИГ). Традиционно изучение этих дисциплин направлено на формирование навыков восприятия и создания конструкторского документа – чертежа как одного из видов инженерно-графической информации [2].

Успешность учебной деятельности по изучению дисциплин графического цикла зависит от многих объективных и субъективных факторов. Формирование условий, максимально удовлетворяющих индивидуальные потребности каждого студента, несомненно, оказывает положительное влияние на качество образования. В рамках существующей групповой системы организации учебной деятельности в университете и смещении приоритетов от аудиторных занятий к самостоятельной работе студента реализация индивидуализированного обучения становится возможной только при условии наличия у студента сформировавшейся положительной мотивации к изучению дисциплины [3].

Мотивация к обучению представляет собой сложный процесс изменения отношения личности как к отдельному предмету изучения, так и ко всему учебному процессу. Основной задачей учебного заведения является стимулирование интересов к обучению таким образом, чтобы целью студентов стало получение не просто диплома, а диплома, который подкреплен прочными и стабильными знаниями и компетенциями. Мотивация студентов – это один из наиболее эффективных способов улучшить процесс и достичь запланированных результатов обучения, а мотивы являются движущими силами процесса обучения[1].

Для определения факторов, влияющих на успешность результатов учебной деятельности, мы проанализировали итоги обучения начертательной геометрии студентов Новосибирского государственного архитектурно-строительного университета (НГАСУ) и Сибирского сообщения (СГУПС), изучающих дисциплину под нашим руководством. Опрос первокурсников показал, что 87% испытывали серьезные трудности в изучении начертательной геометрии.

Чтобы выяснить, с чем могут быть связаны проблемы изучения начертательной геометрии, мы попросили студентов ответить на этот вопрос, предложив определить более значимый для них вариант ответа из предложенных: недостаток теоретических знаний и процесс оформления графического задания или сформулировать свое видение проблемы (рис. 1). Более половины респондентов посчитало, что предложенные варианты не определяют причину проблем изучения начертательной геометрии. При этом только три студента сформулировали свои причины проблем: трудности в установке программы; не изучал начертательную геометрию в школе; неправильная организация занятий, быстрый темп, нет взаимосвязи учителя с учениками.

Обучение начертательной геометрии в разных университетах проходит в разных условиях, что позволяет выявить как общие, так и частные проблемы, возникающие в процессе изучения дисциплины студентами. В соответствии с учебными рабочими программами дисциплины Начертательная геометрия на изучение отводится различное время: в НГАСУ – 108 часов, а в СГУПС – 72 часа. В табл. 1 приведены соотношения времени на различные виды учебной деятельности. Самостоятельная работа студента составляет более 50% времени, отведенного на изучение дисциплины в обоих университетах.

Таблица 1 – Выдержки из учебных программ НГ

Направление	Лекции	Практ. занятия	Самост. работа	Итоговая аттестация
НГАСУ – 270800 Строительство (механизация и автоматизация строительства)	16	28	64	Экзамен
СГУПС – 190600 Эксплуатация транспортно-технологических машин и комплексов	0	34	38	Зачет

Чтобы оценить мнение студентов о том, с чем связано возникновение сложностей при изучении НГ, мы предложили расположить в порядке убывания значимости пять причин или сформулировать свое мнение по этому вопросу. Результаты анкетирования показали, что в качестве первоочередных причин (табл. 2) 54% студентов видят объективные факторы, связанные с состоянием школьной графической подготовки и развитием пространственного воображения.

Таблица 2 – Первоочередные причины проблем изучения НГ

Причины трудностей	Все (%)	НГАСУ (%)	СГУПС (%)
Низкий уровень школьной подготовки	33	18	43
Плохое пространственное воображение	21	22	20
Непонятна цель изучения предмета	19	27	13
Неинтересно обучение	14	18	13
Нерегулярно занимаюсь	13	15	11

Показательным, с нашей точки зрения, является то, что низкий уровень школьной подготовки представляет из себя доминирующую причину возникновения трудностей при изучении НГ у студентов СГУПС, что является следствием отсутствия лекционных занятий и связанной с этим необходимостью самостоятельного изучения теоретических основ дисциплины. Таким образом, ожидаемый рост влияния низкого уровня школьной геометро-графической подготовки, связанный с исключением курса черчения из обязательной программы школы [4], оказался менее значим, чем навыки самостоятельной работы.

Следующими по значимости (33%) являются более субъективные причины: непонятна цель изучения дисциплины и неинтересно обучение, связанные с правильностью выбора студентами технического направления высшего профессионального образования. Только 28% студентов, принявших участие в опросе, поступили в университет потому, что имеют интерес к приобретаемой профессии (рис. 2). Неуверенность в правильности выбора направления обучения высказали около 11% студентов и 20% не планируют работать по профессии после окончания обучения.

Школьники имеют слабые представления о современных профессиях, не умеют соотносить свои способности с конкретными видами деятельности. Выбор учебного заведения старшеклассником осуществляется по цепочке за референтно-значимым учащимся класса, а при выборе профессии у школьников преобладают узкопрактические мотивы. Имеет место увлеченность учителей личным престижем, результатом собственной работы. Большую роль играют социальные стереотипы и сложившиеся семейные сценарии, ограничивающие ребенка в выборе [11].

В связи с тем что большинство опрошенных студентов не имеет представления о содержании своей будущей профессиональной деятельности, определить значение той или иной дисциплины для них является неоднозначно решаемой задачей. Мы предложили первокурсникам оценить степень важности одной из трех целей изучения начертательной геометрии: интеллектуальное развитие, профессиональная значимость или сдача экзамена. В результате кто-то отметил все как первоочередные цели, а 32% ни одну из них не посчитали значимой (табл. 3). Как может появиться хороший результат, если нет цели?

Таблица 3 – Цель изучения НГ

Первооочередная цель	Все (%)	НГАСУ (%)	СГУПС (%)
Интеллектуальное развитие	38	34	42
Профессиональная знвчимость	41	26	51
Сдать экзамен (зачет)	38	23	48
Нет	32	49	19

Меньше всего студентов (13%) причину всех проблем изучения начертательной геометрии связывают с неспособностью организовать регулярную самостоятельную работу.

С нашей точки зрения, регулярность и эффективность самостоятельной внеаудиторной работы являются определяющими факторами успешности учебной деятельности в условиях, когда она составляет значительную долю времени, отводимого учебными планами на изучение дисциплины. Временные затраты студентов на самостоятельную работу по изучению начертательной геометрии, рассчитанные по результатам еженедельного опроса, приведены в табл. 4. Общим для университетов является то, что среднее фактическое время, потраченное на изучение дисциплины, ниже планового показателя.

Таблица 4 – Время самостоятельной работы

Время самостоятельной работы	НГАСУ (час)	СГУПС (час)
Плановое	64	38
Среднее фактическое	42,8	30
Максимальное фактическое	80	63
Минимальное фактическое	20	21

Остроту проблеме придает невысокий качественный показатель самостоятельной работы. Поражает тот факт, что для значительной доли первокурсников серьезные сложности вызывает деятельность даже на репродуктивном уровне. Невнимательность, спешка, небрежности в выполнении геометрических построений приводят к негативному результату, и, как следствие, пропадает интерес к изучению дисциплины. В этих условиях возникают две негативные крайности в поведении студентов. Первая проявляется в том, что студент пытается всеми способами организовать учебную деятельность под непосредственным руководством преподавателя, испытывая неуверенность в каждом действии. Вторая – поиск путей, позволяющих ввести преподавателя в заблуждение во время контрольных мероприятий. В обоих случаях качество образования страдает.

Современные мультимедийные учебно-методические материалы по начертательной геометрии [5,12] имеют такую степень подробности представления учебной информации и наглядность, что результат учебной деятельности в меньшей степени зависит от уровня начальной графической подготовки и развития пространственного мышления, чем от времени, потраченного на изучение темы. Чем ниже исходный уровень знаний, умений и навыков имеет учащийся, тем больше времени он должен посвятить изучению предмета.

Значительную долю проблем, возникающих при решении задач НГ, составляет отсутствие навыков работы с традиционными чертежными инструментами. Поэтому применение в качестве чертежного инструмента компьютерных графических программ не только повышает качество оформления чертежа за счет увеличения точности геометрических построений, но и способствует уменьшению влияния исходных навыков студента по выполнению геометрических построений. При этом следует отметить, что на успешность графической деятельности начинает влиять уровень начальной компьютерной грамотности первокурсника [6]. Время, потраченное на приобретение навыков работы с графическим редактором, индивидуально для каждого студента. Поэтому адекватная оценка своих возможностей и сопоставление предпринимаемых усилий, целей и результатов деятельности оказывают значительное влияние на успешность и практической графической деятельности [7].

Инфографика может быть представлена в виде иллюстраций, графиков, диаграмм, структурных схем, таблиц, карт. При создании инфографики аналитической информации наиболее часто используются диаграммы и графики. В зависимости от цели и данных можно выбрать выбирают график.

Обучение инструментальным возможностям графического пакета во время аудиторных занятий по начертательной геометрии может быть только опосредствованным, т.е. выполнение преподавателем графических построений на компьютере демонстрирует возможности программы. При этом следует отметить, что ни один студент не отказался от возможности, предоставленной преподавателем, выполнять эпюры с использованием компьютера как электронного кульмана. Осознание студентом того, что он осваивает современные методы графического представления технической информации, приводит к повышению мотивации изучения начертательной геометрии [8, 9].

Формирование способности рефлексивной самооценки происходит в процессе сопоставления ее с оценкой преподавателя или коллектива, который возможен во время практических занятий и консультаций. Количество часов аудиторных занятий на изучение начертательной геометрии доведено до критического предела. Во время практического занятия совместить контрольные мероприятия по проверке индивидуальных графических заданий и групповое решение задач или обсуждение алгоритмов и теоретических основ дисциплины практически невозможно. Перемещение контрольных мероприятий на консультации, посещение которых не является обязательной учебной нагрузкой студента, приводит к увеличению отставания от календарного плана изучения дисциплины. Пропуски аудиторных занятий в современных условиях высшего университетского образования не рассматриваются как прогулы с соответствующими организационными последствиями. Наоборот, в соответствии с прогнозами, представленными в государственной программе Российской Федерации «Развитие образования» на 2013–2020 гг., из-за демографической ситуации «к 2020 г. все студенты будут учиться по индивидуальным учебным планам, включающим значительную долю самостоятельной работы с использованием информационных технологий» [10, с. 25]. Таким образом, намечается тенденция перехода от группового метода к индивидуальному обучению, требующему формирования комфортной среды для субъектов образовательного процесса.

Способность правильной самооценки результатов учебной деятельности и определения необходимых усилий для обеспечения ее успешности своевременно развивается у первокурсников только в процессе регулярного общения с преподавателем. Поэтому все академические свободы в условиях группового метода обучения, индивидуальные графики обучения должны внедряться на старших курсах.

Подводя итоги экспериментального обучения в сопоставлении с приведенным выше мнением студентов на проблемы, возникающие в процессе изучения начертательной геометрии, можно сделать вывод, что положительная мотивация к изучению дисциплины является определяющим фактором успешности учебной деятельности, и на ее формирование должны быть направлены все методические средства и педагогические усилия.

Литература

1. Бибик В.Л., Петрова Е.И. Информационная образовательная среда при изучении студентами технических дисциплин // Современные проблемы науки и образования. 2014. № 2. URL: www.science-education.ru/116-12674 (дата обращения: 01.05.2014).
2. Вольхин К.А., Лейбов А.М. Проблемы формирования графической компетентности в системе высшего профессионального образования // Философия образования. 2012. № 4. С. 16–22.
3. Вольхин К.А. Проблемы формирования положительной мотивации к изучению начертательной геометрии студентов строительного университета // Инновационные технологии в инженерной графике. Проблемы и перспективы: Материалы Международной научно-практической конференции 21 марта 2014 г. Брест. Беларусь: Изд-во БрГТУ, 2014. С. 23–24.
4. Вольхин К.А., Пак Н.И. О состоянии графической подготовке учащихся в школе с позиции информационного подхода // Вестник Красноярского государственного педагогического университета им. В.П. Астафьева. Т. 1. Психолого-педагогические науки. 2011. № 3. Красноярск: Краснояр. гос. пед. ун-т, 2011. С. 74–78.
5. Вольхин К.А. Электронное учебное пособие «Начертательная геометрия» // Новые информационные технологии в университетском образовании: Тез. на-уч.-метод. конф., Новосибирск: ИЭПМСО РАО, 2007. С. 73–75.
6. Вольхин К.А. Изучение начертательной геометрии в свете информатизации инженерного графического образования // САПР и графика 2010. № 11. С. 70–72.
7. Вольхин К.А. Организация учебной деятельности студентов в процессе изучения начертательной геометрии // Сибирский педагогический журнал. 2013. № 4. С. 102–110.
8. Вольхин К.А., Астахова Т.А. Использование информационных технологий в курсе начертательной геометрии // Омский научный вестник. 2012. № 2. С. 282–286.
9. Вольхин К.А., Максимова С.В., Субботина И.В. Формирование активной творческой позиции студентов при изучении графических дисциплин в системе трехмерного моделирования КОМПАС-3D / Повышение качества образования через формирование образовательной среды, способствующей активизации творческого потенциала талантливой молодежи / Сборник тезисов докладов Международной межвузовской научно-методической конференции профессорско-преподавательского состава 14–15 ноября 2013 г. Новосибирск: Изд-во НГАСУ, 2013. С. 59–61.
10. Государственная программа РФ «Развитие образования» на 2013–2020 гг. Министерство образования и науки РФ. URL: http://минобрнауки.рф/документы/2882/файл/1406/12.11.22 (дата обращения: 10.03.2014).
11. Нургатина О.Н., Соломахин О.Б., Султанова Н.Д. Профессиональное самоопределение старшеклассников: проблемы выбора // Современные проблемы науки и образования. 2014. № 2. URL: www.scienceeducation.ru/116-12910 (дата обращения: 01.05.2014).
12. Ярошевич О.В., Вольхин К.А. Мультимедийная составляющая информационно-образовательной среды графической подготовки / Образовательная среда как фактор качественной профессиональной подготовки / Материалы Всероссийской научно-методической конференции / СГУПС, НТИ МГУДТ. Новосибирск: Изд-во СГУПС, 2011. С. 357–360.