Дем’янюк К. Д., Боровик О. В., Боровик Л. В.

Національна академія Державної прикордонної служби України

Можливості програмного забезпечення Solid Works для формування уяви в процесі вивчення технічних дисциплін

На даний момент однією з актуальних проблем психолого-педагогічних досліджень є визначення розвиваючого потенціалу навчальних дисциплін, пошук та впровадження сучасних форм і методів навчання, при яких значна увага приділяється формуванню психічних процесів, зокрема професійної уяви. Ці питання досліджуються і в Національній академії Державної прикордонної служби України. Зокрема, окремим аспектам удосконалення процесу професійної підготовки майбутніх офіцерів-прикордонників приділяється увага у роботах Д. В. Іщенка, О. Д. Сафіна, Є. М. Потапчука, а також у працях таких науковців кафедри загальнонаукових та інженерних дисциплін НАДПСУ як Боровик Л. В., Дем’янюк К. Д., Матохнюк Л. О. Проведені цими авторами дослідження дозволили констатувати наступне. Уява – це здатність особистості до: узагальнення образів; довільного оперування ними (асоціація, дисоціація); їх трансформації (зіставлення, розчленування, створення нових); гнучкості при застосуванні наявних узагальнень. У процесі формування уяви важливо враховувати індивідуально-психологічні особливості особистості курсанта, зокрема спостережливість, що передбачає активність уваги, продуктивність мислення; а також сприйняття, тобто правильність просторового розміщення об’єкта. Уява курсанта-прикордонника може формуватися в процесі розв’язання технічних задач поетапно.

Ці положення дозволили висунути припущення про можливість розвитку професійної уяви курсантів за допомогою такого інструменту, як викладання технічних дисциплін загалом і „Нарисної геометрії, інженерної та комп’ютерної графіки” (НГІКГ), зокрема. Висуненню такого припущення передував аналіз можливостей сучасних інформаційних технологій в контексті питань розвитку просторової уяви курсантів. Останній передбачав опрацювання методичного забезпечення ряду навчальних занять дисципліни НГІКГ на основі реалізації концепції застосування сучасного програмного забезпечення (ПЗ) Solid Works.

Розкриттю наочно-змістовного компоненту моделі формування професійної уяви курсантів-прикордонників на основі використання в навчальному процесі ПЗ Solid Works присвячено даний матеріал. Аналіз здійснимо на основі графічної роботи з НГІКГ “Побудова лінії перетину граних та поверхонь обертання” теми “Проекційне креслення”.

Основна мета такого заняття – це: набуття практичних навичок запуску та налаштування графічного редактора Soild Works, проведення досліджень із застосування інструментальних засобів системи Soild Works для зображення елементів проекційного креслення; розвиток умінь (на основі використання можливостей 3-D моделювання та анімації механізмів) розглядати уявний об’єкт з різних сторін, утримувати подумки всі просторові та метричні співвідношення в предметі, уявляти просторовий об’єкт, здійснювати подумки комбінації декількох тіл, фіксувати особливості розташування їх елементів, проводити в уяві синтез окремих елементів в цілісний образ, виконувати трансформацію та узагальнення образів, оперувати образами.

Технологія проведення заняття наступна. Курсанти виконують побудову лінії перетину поверхонь на площині у спеціалізованому класі за допомогою креслярського устаткування (вручну), а потім з використанням Soild Works створюють об’ємне зображення поверхонь і в анімації досліджують всі елементи геометричних побудов.

Об’єкти, що вибрані для уявних перетворень на занятті, є геометричними фігурами і об’ємними тілами, що можуть бути оцінені з рис. 1, 2. На рис. 1 зображена гранна поверхня: зрізана піраміда зі скрізним отвором, що являє собою тригранну призму. Ці об’єкти розвивають здатність швидко виділяти в предметі найбільш характерні для нього ознаки (саме характерні, значущі для уяви, – на відміну від істотних, важливих для мислення) і знаходити інші предмети, що мають як схожі, так і не схожі з ним властивості, утримуючи при цьому «в думці» відразу декілька предметів. Вказані операції складають основу комбінування, що є одним з основних прийомів уяви. Побудова лінії перетину поверхонь і визначення видимості точок формує здатність уявляти та прогнозувати варіанти подальшого розвитку ситуації, що є необхідною умовою для ухвалення правильних рішень. На рис. 2 зображено об’єкт, робота з яким формує вміння вільно оперувати ознаками предметів, змінюючи їх на свій розсуд, з метою створення принципово нових образів. Дослідження такого об’єкта формує такі якості уяви, як її свободу, розкутість, здатність сміливо переходити до нових об’єктів і ситуацій.

На основі наведеного вище можна зробити висновок про серйозні дидактичні можливості ПЗ Soild Works, зокрема такі: наочність; кольоровість зображення; спеціальні ефекти; графічні та мультимедійні технології; можливість заміни демонстрації конкретних предметів схематичними символьними зображеннями; використання наочності як способу абстрагування та формування проблемних ситуацій; створення умов для переходу на більш високий рівень інтелектуальної праці; забезпечення можливості прояву творчих здібностей тощо. Крім цього використання ПЗ Soild Works є основою для формування у курсантів нового типу мислення – комп'ютерного мислення.

Аналіз дидактичного забезпечення занять з НГІКГ, що опрацьований на кафедрі, дозволяє зробити висновок про можливість використання ПЗ Soild Works для формування і таких психічних процесів як сприйняття, пам’ять, уявлення, мислення тощо. Дослідженню психологічних аспектів цих питань планується приділити увагу в майбутньому.