ОСНОВЫ ПРЕПОДАВАНИЯ ГРАФИЧЕСКИХ ДИСЦИПЛИН В ИНЖЕНЕРНЫХ КЛАССАХ НА БАЗЕ СИБГИУ

BASICS OF TEACHING GRAPHIC DISCIPLINES IN ENGINEERING CLASSES BASED ON SIBGIU

Golodova Marina Anatolyevna

Candidate of Technology Sciences, Associate Professor of Architecture, Siberian State Industrial University,

Russia, Novokuznetsk

Tropina Lydia Stepanovna

Senior Lecturer, Department of Architecture, Siberian State Industrial University,

Russia, Novokuznetsk

АННОТАЦИЯ

Показана необходимость изучения графических дисциплин (черчение, инженерная графика, компьютерная графика) в классах технического (инженерного) профиля. Рассмотрены история преподавания черчения в технических классах, созданных в свое время на базе СибГИУ. Приведены материалы курсов «Инженерная графика» и «Компьютерная графика», проводимых в инженерных классах ЕВРАЗа в настоящее время. Отмечено, что задачами данных курсов (дисциплин) являются развитие логического и пространственного мышления, статических, динамических пространственных представлений, творческого мышления; формирование элементарных умений преобразовывать форму предмета и навыков выполнения и чтения графической документации, получение знаний и умений в областях геометрического моделирования и выполнения технической документации; получение знаний и умений в области выполнения технической документации с применением современных средств компьютерной графики.

ABSTRACT

The need to study graphic disciplines (drawing, engineering graphics, computer graphics) in the classes of technical (engineering) profile is shown. The history of teaching drawing in technical classes created at one time on the basis of SibGIU is considered. Materials of the courses "Engineering Graphics" and "Computer Graphics," currently held in EVRAZ engineering classes, are presented. It is noted that the tasks of these courses (disciplines) are the development of logical and spatial thinking, static, dynamic spatial representations, creative thinking; formation of elementary skills to transform the form of the subject and skills of performing and reading graphic documentation, obtaining knowledge and skills in the fields of geometric modeling and technical documentation; acquisition of knowledge and skills in the field of technical documentation with the use of modern computer graphics.

Ключевые слова: технический профиль, черчение, инженерная графика, компьютерная графика, методика преподавания черчения/

Keywords: technical profile, drawing, engineering graphics, computer graphics, drawing teaching methodology.

В настоящее время обучение в 10-ом и 11-ом классах регламентируется Федеральным государственным образовательным стандартом среднего общего образования или сокращенно ФГОС СОО, согласно которому рекомендовано создание профильных классов. Одним из профилей является профиль технический (технологический): инженерный с углубленным изучением математики и физики, информационно-технологический с углубленным изучением математики и информатики [1]. Обращает на себя внимание, что в обязательный состав предметов, предполагающих углубленное изучение, не входит черчение или инженерная графика. Данный курс оставлен на усмотрение учебных заведений. Однако именно дисциплина «Начертательная геометрия, инженерная и компьютерная графика» вызывает трудности в освоении на первом курсе технических вузов. Эта дисциплина была и остается фундаментальной дисциплиной общеинженерного цикла.

В связи со сказанным выше предмет «Черчение (инженерная графика)» должен быть одним из профильных предметов, обязательно изучаемых в классах технического профиля.

Первые классы технического профиля в Новокузнецке были созданы в 1989 году на базе Сибирского государственного университета (Сибирского металлургического института). В число профильных предметов входили математика, физика и черчение, причем занятия проводили преподаватели вуза на основе авторских программ [2].

Целью дисциплины являлось формирование знаний и умений в области выполнения и чтения графической документации, в первую очередь в области проекционного черчения и основ начертательной геометрии. Курс был логическим продолжением изучения предмета «Черчения» в 8-х и 9-х классах и предусматривал дальнейшее развитие пространственного воображения и мышления, формирования умения преобразовывать форму предмета, получения знаний по основам дисциплины «Начертательная геометрия». На изучение курса в старших классах отводилось 2 часа в неделю (сдвоенных). Это давало возможность обучать более качественно, так как в этом случае каждому обучающемуся можно было уделять больше времени для проверки работ, объяснения ошибок. Появлялась возможность выполнять задания в классе, в результате чего достигалось более равномерное распределение нагрузки.

Задания для выполнения графических работ на ватмане были только индивидуальными. В каждой из изучаемых тем последующие задания включали в себя элементы предыдущих, что обеспечивало постоянное повторении и закрепление изучаемого материала.

Выпускники технических классов имели более развитое пространственное воображение и логическое мышление, умели пользоваться чертежными инструментами, легче осваивали современные графические редакторы.

Однако, несмотря на явную необходимость изучения дисциплины, черчение, как отдельный предмет, официально исключили из школьной программы в 2019 году. Причем его значение было снижено еще в 2000-х, когда во многих школах черчение стало факультативным и далеко не везде преподавалось, как в связи с отсутствием желающих его изучать, так и с отсутствием преподавателей. Данное обстоятельство создало дополнительные трудности для студентов технических вузов, так как изучение графических дисциплин подразумевало наличие элементарных знаний хотя бы по правилам оформления чертежей.

Летом 2023 года Президент России Владимир Владимирович Путин поручил правительству в срок до 1 августа обеспечить условия для изучения в российских школах основ черчения в 5-9 классах и учебного курса "Черчение" в старшей школе с 2024/2025 учебного года. К сожалению, дисциплина «Основы черчения» пока не выделена в отдельный курс, а «размазана» без всякой логики в дисциплине «Технология». Возможность изучения черчения (инженерной графики) осталась в классах технического профиля.

Такие классы созданы по инициативе и поддержке компании ЕВРАЗ на базе Сибирского государственного индустриального университета. В проекте участвуют пять школ Новокузнецка и одна Прокопьевска. Количество часов в неделю в этих классах составляет 1 час, но уроки сдвоенные, что позволяет не только объяснять новый материал, но и обеспечивать его усвоение при выполнении упражнений на этом же уроке. Так как начальных знаний по черчению у учеников практически нет, первоначальная программа была адаптирована к современным условиям.

Дисциплина состоит из двух частей: «Инженерная графика» изучается в 10-м классе, «Компьютерная графика» в 11-м классе».

Целью раздела «Инженерная графика», изучаемого в 10-м классе, является развитие логического и пространственного мышления, статических, динамических пространственных представлений, творческого мышления; формирование элементарных умений преобразовывать форму предмета и навыков выполнения и чтения графической документации.

В задачи курса входят: обеспечение прочности знаний правил выполнения чертежей различных изделий, навыков выполнения этих чертежей, развитие пространственного воображения, совершенствование приемов работы с различными чертежными инструментами.

Предлагаемый курс направлен на решение следующих задач: изучение графического языка общения, передачи и хранения информации о предметном мире с помощью различных методов и способов отображения ее на плоскости;

обеспечение качественного усвоения знаний и навыков по выполнению и чтению чертежей различных изделий на основе параллельного проецирования, а также теоретических основ современного чертежа как графической модели пространства; развитие статистических и динамических пространственных представлений на основе анализа формы предмета; логическое, образное и абстрактное мышление; формирование и развитие эстетического вкуса.

Особенностью организации учебного процесса по данному курсу является: учебный материал выдается в лекционной форме (объяснительное чтение); по основным разделам курса выполняются графических работы по индивидуальным вариантам с учетом индивидуальных особенностей учащихся. Это обеспечивает самостоятельность выполнения задания.

В качестве тем для изучения предлагаются следующие: общие правила выполнения чертежей;; геометрические построения: деление окружностей на равные части, построение касательных к окружностям, построение сопряжений прямых и окружностей, построение лекальных (гипербола, парабола, эллипс) и коробовых кривых; простановка размеров на чертежах; основы проецирования, проецирование геометрических тел: проекции гранных и кривых геометрических поверхностей (тел);построение видов: основные виды, местные и дополнительные виды, выбор главного вида; построение разрезов: простые разрезы, условности при выполнении разрезов, местные разрезы, соединение вида и разреза, наклонные разрезы, сложные разрезы (ступенчатый и ломаный); построение чертежей деталей, содержащих виды и разрезы, по наглядным изображениям и заданным видам.

Преподавание раздела «Инженерная графика» первый год работы инженерных классов проводили преподаватели СибГИУ. В настоящее время проводится учителями школ на основе материалов, подготовленных преподавателями СибГИУ (программа, лекционный материал, индивидуальные задания). Все преподаватели прошли курсы переподготовки на базе СибГИУ.

Целями раздела «Компьютерная графика» являются: получение знаний и умений в областях геометрического моделирования и выполнения технической документации; получение знаний и умений в области выполнения технической документации с применением современных средств компьютерной графики.

В задачи курса входят: освоение элементарных методов и средств компьютерной графики; приобретение знаний и умений для подготовки чертёжно-графической документации с использованием графических редакторов; получение навыков выполнения чертежей деталей и их соединений средствами компьютерной графики.

Данный курс является логическим продолжением изучения предмета «Инженерная графика» в 10-ом классе и предусматривает дальнейшее развитие пространственного воображения и мышления при изучении графического языка общения, формирование умения преобразовывать форму предмета. В процессе выполнения чертежей по индивидуальным заданиям более глубоко осваиваются правила и навыки выполнения чертежей в соответствии с требованиями стандартов системы ЕСКД, учащиеся получают и развивают навыки выполнения сложных построений графических объектов.

Для эффективной реализации рабочей программы (в том числе её практической части) по инженерной графике требуются следующее оборудование и технические средства обучения: мультимедийная установка (проектор, ноутбук. экран), интерактивная доска, компьютерный класс с предустановленными графическими редакторами (аудитория 506Г СибГИУ).

Особенностью организации учебного процесса по данному курсу является:

выполнение графических работ по индивидуальным вариантам с учетом индивидуальных особенностей учащихся. Это обеспечивает самостоятельность выполнения задания.

В разделе курса изучаются следующие темы: введение, системы подготовки графической документации; настройка рабочих параметров системы; системы координат; команды управления экраном; графические примитивы; свойства графических примитивов, слои; редактирование чертежа; работа с текстом и размерами; блоки и основные операции с блоками на чертеже, формирование трехмерных объектов.

Изучение дисциплины «Компьютерная графика» проводится на основе платформы nanoCAD, как наиболее современной и обладающей большими возможностями для выполнения чертежей и 3D-моделирования объектов. Занятия проходят в компьютерном классе кафедры архитектуры СибГИУ преподавателями кафедры.

Двухлетний опыт преподавания графических дисциплин в пяти учебных заведениях Новокузнецка показал, что большинство учащихся имеет достаточные знания по геометрии, позволяющие освоить основы геометрических построений и проецирования. Как не парадоксально, большие затруднения вызвало изучение раздела «Компьютерная графика». Это связано с тем, что в программе дисциплине «Информатика» мало времени уделяется работе с файлами (открывание, сохранении и т.д.). Поэтому много времени уходило на восстановление потерянной информации.

В целом опыт подготовки по графическим дисциплинам в инженерных классах ЕВРАЗа можно признать удачным.

Список литературы:

1. Реализация профильного обучения технологической (инженерной) направленности на уровне среднего общего образования: методические рекомендации / Ломакина Т.Ю., Васильченко Н.В., Пентин А.Ю. и др. / под ред. Т.Ю. Ломакиной. М. : ФГБНУ «Институт стратегии развития образования», 2023., 56 с.
2. Голодова, М. А. Преподавание черчения в классах технического профиля как необходимое условие успешной адаптации к учебе в вузе / М.А. Голодова // Социальная ответственность муниципальной системы образования как основа самореализации школьников в обществе XXI века: материалы  научно-практической конференции 27 – 28 августа 2007, Новокузнецк, МОУ ДПО ИПК 2007. – С. 323 – 326.