Педагогические науки/2. Проблемы подготовки специалистов

Маковецька В.В.

Українська інженерно-педагогічна академія

Комп’ютер як засіб навчання на заняттях з нарисної геометрії та комп'ютерної графіки: проблеми і перспективи

Як зробити навчання студентів цікавим, значно підвищити якість знань навіть із самих складних дисциплін? Відповідь проста: залучити до навчального процесу комп’ютерні технології, які зроблять навчальний процес цікавим і різноманітним. За таких умов викладачу знадобиться витрачати значно менше часу на активізацію і стимулювання студентів – більшість цих функцій на себе перебере комп’ютерна програма або електронний навчальний посібник. Проте, залучення комп’ютера до навчального процесу супроводжується рядом проблем. Сьогодні ми хочемо зосередити вашу увагу на ускладненнях запровадження комп'ютерних технологій під час навчання студентів Нарисній геометрії. Не секрет, що для першокурсників технічних вищів однією з першочергових проблем є навчання саме по цій дисципліні. Наша задача, як майбутніх викладачів, запропонувати нові підходи до організації навчального процесу, його інтенсифікації та підвищення якості навчання, використовуючи новітні досягнення в галузі науки і техніки.

Чи актуальною є проблема комп’ютеризації навчальних технологій? Відповісти на це запитання можна багатовекторно. По-перше, запровадження Болонських стандартів освіти вимагає перебудови навчального процесу із переходом до пріоритетності самостійної роботи студентів. В результаті, студенти дистанціюються від викладачів під час засвоєння нових знань. Отже, отримуємо дистанційне навчання, для ефективності організації якого першочергового значення набувають електронні навчальні посібники – самоучителі, від якості яких залежить і якість підготовки фахівців. Зрозуміло, що реалізувати електронний підручник можна лише за допомогою комп’ютера. По-друге, сучасній системі освіти України характерне протиріччя між постійно зростаючим об’ємом інформації, яку необхідно передати учням, і жорстким обмеженням часу на засвоєння цієї інформації. Кожному викладачу відома ситуація, коли з року в рік з'являються все нові і нові навчальні дисципліни, але традиційні дисципліни при цьому також залишаються у навчальних планах. В результаті дисциплін стає все більше, а часу на засвоєння кожної з них – все менше. За таких умов просто необхідна інтенсифікація навчального процесу. Цю задачу легко можна вирішити завдяки електронним підручникам та навчальним комп’ютерним програмам. По-третє, звернемо вашу увагу на суто практичну користь від комп’ютеризації навчального процесу. Мова йде про всезагальне проникнення комп’ютерної техніки у соціальні сфери існування сучасної людини. За таких умов знання в цій галузі і навички робити з комп’ютером необхідні для повноцінного життя в сучасному суспільстві. Якщо зосередитись на викладанні дисципліни Нарисна геометрія, інженерна та комп’ютерна графіка, то запровадження у навчальний процес графічного комп’ютерного редактора для кожного окремого студента має професійну користь. Пояснимо. Після закінчення нашої академії кожен з нас отримає диплом за спеціальністю інженер-педагог. Отже, одна із спеціалізацій є інженерія, тому ми будемо мати повне право працювати на інженерних посадах. Але усі провідні сучасні промислові підприємства в інженерних відділах комп’ютеризовані і використовують подібні графічні редактори (Компас, SolidWorks, AutoCad). Тому, пройшовши підготовку в академії з активним використанням, наприклад, програми Компас, студент отримує ґрунтовну професійну підготовку, що робить його фахівцем високого класу і надає більше шансів вигідно влаштуватись на роботу та отримувати достойну заробітну платню.

Таким чином, ми показали своєчасність піднятої проблеми стосовно необхідності розробки і запровадження якісних електронних навчальних посібників і навчально-прикладних комп'ютерних програм. Тепер зосередимо вашу увагу на змінах, у цьому зв’язку, ролі та функцій Нарисної геометрії, як навчальної дисципліни. Традиційно цю дисципліну відносять до циклу політехнічної підготовки, але, як можна було вже побачити, для спеціальності інженер-педагог Нарисна геометрія набуває професійно орієнтованого значення. При цьому, якісне засвоєння графічної програми є критерієм якості фахівця.

Цікавим є той факт, що традиційне викладання Нарисної геометрії виконує суто розвивальні функції: формує абстрактне мислення у студентів. Але сучасні вимоги до вищої професійної освіти передбачають, в першу чергу, формування знань, умінь і навичок, що знадобляться в професійній діяльності майбутнього фахівця. Іншими словами, Нарисна геометрія як навчальна дисципліна не має такої розкоші, щоб витрачати дорогоцінний час на загальний розвиток, її сучасні функції – це формування професійних якостей майбутнього фахівця. Виходячи з цього, перед викладачем Нарисної геометрії постає подвійне завдання: сформувати базові поняття з дисципліни, досить складні для розуміння, та навчити студентів використовувати для розв’язання практичних завдань навчально-прикладної комп’ютерної програми (наприклад, Компас). Розв’язати це подвійне завдання за умов катастрофічної нестачі навчального часу вкрай важко. Тому, окрім запровадження дистанційного навчання студентів з використанням якісних електронних навчальних посібників, доречно запровадити в академії окрему дисципліну для навчання студентів сучасним системам автоматичного проектування, знання яких значно підвищить шанси працевлаштування майбутнього випускника. В навчальному плані така дисципліна може звучати як САПР (системи автоматичного проектування). Такі зміни у змісті освіти є доречними з огляду на підвищення комп’ютерної грамотності студентів та їх привабливості як готових спеціалістів.

Щоб проілюструвати можливості графічного редактора Компас, візьмемо традиційну задачу Нарисної геометрії на перетин тіл обертання (конус з циліндром). В ручному режимі побудова лінії перетину таких тіл є проблематичною і працемісткою задачею для студента або інженера. Але в програмі Компас задача вирішується практично без інтелектуальних витрат, потрібні тільки навички роботи з програмою. При використанні графічних редакторів змінюється сам принцип отримання креслення, який носить дедуктивний характер: від загального до приватного. Тобто, спочатку будується просторова модель (рис.1), що значно полегшує уявлення будь-якої складної фігури, і тільки потім система автоматично моделює креслення (рис.2). При цьому практично виключається можливість інженерної помилки, що вкрай важливо в реальних умовах професійної діяльності.

Рис. 1. Просторова модель

Рис. 2. Креслення: побудова лінії перетину