Электронный научный журнал
Современные проблемы науки и образования
ISSN 2070-7428
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,737

ОПЫТ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЙ НАПРАВЛЕННОСТИ ИНЖЕНЕРНО-ГРАФИЧЕСКИХ ДИСЦИПЛИН В ВЫСШЕМ ЛЕСОТЕХНИЧЕСКОМ ОБРАЗОВАНИИ

Черемных Н.Н. 1 Арефьева О.Ю. 1
1 ГОУ ВПО «Уральский государственный лесотехнический университет Минобрнауки РФ»
В высшем лесотехническом образовании актуальным является использование инновационных техноло-гий обучения, использующих компетентностный подход и обеспечивающих качественную подготовку специалистов. Кроме стандартных (ключевых) профессиональных компетенций в настоящее время в геометро-графической подготовке называют конкурентоспособность и адаптируемость на рынке инже-нерного труда, коммуникативность и социальную интерактивность. В статье делается упор на учет вза-имосвязи изучаемого материала с другими предметными областями, на раннюю профессиональную направленность материала с учетом междисциплинарных связей. Обобщение опыта касается 5–7 летней ретроспективы. Отмечается, что последние 10–12 лет в ВУЗе учатся студенты, только в 15–17 % случаях изучавшие азы черчения в школе. В 95 % студенты, в т.ч. с сокращенным сроком обучения, не работали на производстве и не знакомы с техникой и технологиями будущей своей специальности, им трудно адаптироваться к задачам инженерно-графических дисциплин. На каждой лекции, на каждом практиче-ском занятии основные понятия и геометрические образы должны сопровождаться примерами из техни-ки, технологических планировок отраслей лесопромышленного комплекса.
интернет-тестирование
учет междисциплинарных связей
профессиональная направленность
инженерно-графические дисциплины
1. Арефьева О. Ю., Черемных Н. Н. Инженерная графика: учебное пособие для ВУЗов. – Екатеринбург, УГЛТУ, 2011. – 408 с.
2. Васина Е. Ю. Формирование информационной культуры студентов // Новые образовательные технологии в ВУЗе: сборник материалов шестой международной научно-методической конференции (НОТВ-2009). Ч. 2. – Екатеринбург: УГТУ-УПИ, 2009. – С. 59-62.
3. Кухарчук А. И., Тимофеева Т. В. Некоторые особенности применения компьютерных тех-нологий в процессе преподавания начертательной геометрии // Научно-методические про-блемы графической подготовки в техническом вузе на современном этапе: матер. междунар. науч.-метод.конф., посвященной 80-летию АГТУ. – Астрахань: АГТУ, 2010. – С.123-125.
4. Новоселов Н. Т. Изучение готовности первокурсников к восприятию графических дисци-плин // Совершенствование подготовки учащихся и студентов в области графики, конструи-рования и стандартизации: межвуз. науч.-метод. сб. – Саратов, 2011. – С. 36-39.
5. Рогожникова И. Т. Основы компьютерной инженерной графики на базе системы автоматизированного проектирования AutoCAD: учебное пособие для вузов. – Екатеринбург: УГЛТУ, 2005. – 170 с.
6. Тимофеева Л. Г. Основы начертательной геометрии: учебное пособие для вузов. – Екате-ринбург: УГЛТУ, 2004. – 140 с.
7. Холопов И. С., Соловьев А. В. Проблемы перехода технических вузов на двухуровневую систему образования // Фундаментальные исследования: науч.-теорет. жур. РАЕ. – 2008. – № 5. – С. 126-128.
8. Черемных Н. Н. Совершенствование оборудования лесопильно-деревообрабатывающих производств по критерию улучшения шумовых характеристик // Актуальные проблемы лес-ного комплекса. – Брянск: БГИТА, 2001. – Вып. 4. – С.79-81.
9. Черемных Н. Н., Тимофеева Л. Г., Арефьева О. Ю., Загребина Т. В., Рогожникова И. Т. Необходимость сочетания графических дисциплин студентам технических ВУЗов // Дерево-обрабатывающая промышленность. – 2008. – № 3. – С. 20-21.
10. Черемных Н. Н., Арефьева О. Ю., Загребина Т. В. О базисном положении геометро-модельной подготовки инженера-лесотехника // Современные наукоемкие технологии. – 2008. – № 8. – С.71-72.
11. Черемных Н. Н., Арефьева О. Ю. Жизненный цикл деревообрабатывающей машины // Деревообработка: технологии, оборудование, менеджмент 21 века: труды 5 Междунар. Евразийского симпозиума. – Екатеринбург: УГЛТУ, 2010. – С. 260-263.
12. Черемных Н. Н., Арефьева О. Ю. Тимофеева Л. Г. Загребина Т. В. Ларионова Р. М. Неко-торые характерные черты образовательной траектории в инженерной графической подго-товке // Актуальные вопросы реализации федеральных государственных образовательных стандартов: матер. междунар. науч.-метод.конф. – Екатеринбург: УГЛТУ, 2012. – С.56-59.
13. Черемных Н. Н., Арефьева О. Ю. Альбом чертежей для деталирования оборудования ле-сопромышленного комплекса: учебное пособие для вузов. – Екатеринбург: УГЛТУ, 2010. – 135 с.
14. Черемных Н. Н., Тимофеева Л. Г., Арефьева О. Ю. Профессиональная направленность и междисциплинарные связи кафедры начертательной геометрии и машчерчения УГЛТУ// Де-ревообработка: технологии, оборудование, менеджмент 21 века: труды 2 Междунар. Евразийского симпозиума. – Екатеринбург: УГЛТУ, 2007. – С.296-297.
15. Черемных Н. Н., Арефьева О. Ю. Практическая направленность учебных графических работ// Деревообработка: технологии, оборудование, менеджмент 21 века: труды 6 Между-нар. Евразийского симпозиума. – Екатеринбург: УГЛТУ, 2011. – С.379-382.

Стремление современной российской молодежи даже в условиях смены общественного строя, когда приоритеты сдвинуты в сторону менеджмента, экономики, юриспруденции, учиться в лесотехническом ВУЗе - необходимо приветствовать, начиная с первого семестра. Ведь практически любому молодому человеку ясно, что появление мобильной связи и ее компонентов, современной космической техники, малогабаритных и переносных компьютеров и т.д., стало возможным при воплощении идей и знаний конструкторов, технологов и научных работников, обслуживающих «технарей».

Введение. Даже беглый взгляд на отрасль лесопромышленного комплекса заставляет нас испытывать гордость за многие виды нашего оборудования и машин. Известно, что «технические системы» развиваются по закону прогрессивной эволюции, то есть в жизни каждого поколения улучшаются критерии развития до приближения их к глобальному экстремуму. Возьмем, к примеру, ключевую машину для лесозаготовки - харвестер. Это пример идеальной (на сегодня) технической системы, той, которой как бы нет, а функции ее выполняются в полном объеме сами по себе. Здесь нет нижнего склада с его инфраструктурой: сучкорезными машинами (в недавнем прошлом типа ПСЛ-ЦНИИМЭ-1), полуавтоматическими линиями типа ПЛХ-ЗАС с раскряжевочными агрегатами АЦ-2М, приемными столами с системой отмера длин, сортировочным транспортером, сбрасывателями бревен, карманами - накопителями. Технологическое оборудование лесопильно-деревообрабатывающих производств, предназначенное для облегчения или замены ручного труда рабочего при выполнении технологических операций какого-либо производственного процесса, в настоящее время насчитывает более 1000 моделей [8]. Они характеризуются высокой производительностью, при которой приходится обеспечивать рабочие скорости 60, 80, 100 и даже более м/с. Скорости подачи, в частности, выросли в оборудовании с круглыми пилами до 150 м/мин., в четырехсторонних продольно-фрезерных станках до (100...150) м/мин. Рост производительности приходится обеспечивать также за счет увеличения количества режущих инструментов (узлов): пил в поставе или на шпинделе, рабочих шпинделей и т.д. В целлюлозно-бумажной отрасли на современных высокоскоростных машинах бумажное полотно шириной 6 м мчится со скоростью (1000-1500) м/мин.

Крайне негативной тенденцией в последние 10-12 лет стал приход абитуриентов в наш ВУЗ, изучавших азы черчения, как правило, в рамках дисциплины «Технология» только в 15-17 % случаях [9]. Даже взять, к примеру, трехгодичников лесоинженерного факультета. Напомним, что мы были очевидцами становления инженеров второго периода (семидесятые годы прошлого столетия), когда студенты трехгодичники приходили с руководящих должностей заместителей директоров леспромхозов или деревообрабатывающих комбинатов, начальников лесопунктов, техноруков, начальников производственных отделов предприятий. В настоящее время трехгодичники - это люди, не работавшие после получения среднетехнического образования на производстве; не работали они, как правило, и до техникума.

Целью настоящего исследования является обобщение нашего опыта работы со студентами 1-2-3 семестров обучения. Изучение начертательной геометрии, инженерной и компьютерной графики (как самостоятельных дисциплин, или как разделов) начинается в первом семестре обучения в ВУЗе, в самый трудный период обучения. Отсутствие вступительных экзаменов, 15-17 %, как мы отмечали выше, знакомых с азами черчения, трудности переориентации в новых условиях учебной работы в ВУЗе усугубляют низкий уровень успеваемости. Те, кто закончил технический ВУЗ, всегда отмечали высокий уровень абстрактности учебного материала по начертательной геометрии [3,4,10]. Даже преподаватели ведущих технических ВУЗов РФ (федеральных, национальных исследовательских) в разговорах с одним из авторов данного сообщения на совещаниях по совершенствованию подготовки учащихся и студентов в области графики, конструирования и стандартизации в технических университетах Саратова, Москвы, Перми, Казани, Челябинска, Пензы, Астрахани отмечали (кроме архитектурных и дизайнерских специальностей), что обучение начертательной геометрии и инженерной графике в ВУЗе часто приходится начинать с нуля.

В рассматриваемом цикле дисциплин пространственное мышление выступает фактором формирования творческого потенциала, видом умственной деятельности. Ведь догадка, ведущая к открытию (в простейшем виде к изобретению), невозможна без воображения. Путь к компоновочной схеме простейшего изделия из нескольких деталей, и тот проходит через хитросплетение линий и геометрических примитивов, наметившихся в голове у конструктора. Это осознанно утверждаем мы, оба поработавшие на производстве и реально представляющие все основные стадии жизненного цикла изделия - ЖЦИ [11].

Следует отметить, что на лесотехническое образование негативный отпечаток наложил и показатель массовости высшего образования [3,7,12]. Данные на 19.01.2011 г. (радио России, ректор высшей школы экономики (университета) Кузьминов Я. И.): эта цифра составляет 620 человек на 10 тысяч населения. А еще несколько лет назад она составляла 512 и 420 человек. Это с учетом потери тяги к получению технического образования, чувствуем мы, преподаватели лесотехнических ВУЗов, когда к нам идут абитуриенты с низким баллом по ЕГЭ. Мыслительные способности, навязанные вчерашним абитуриентам телевидением и компьютерными технологиями, клипового мышления, привычка к мозаичной схеме зрительных образов не способствует умственной сосредоточенности на какой-либо информации, тем более абстракциях из начертательной геометрии. Автор работы [2] отмечает еще одну негативную тенденцию - частичную или полную утрату навыков чтения, низкий уровень восприятия прочитанного и просмотренного (речь идет о графических материалах в литературе), как печатных книг, так и электронных документов.

Можно говорить и о потере былой привлекательности дипломов лесотехнических ВУЗов, о глобальном увлечении студентов компьютерной техникой.

Заканчивая критический обзор трудностей в работе по геометро-графическим дисциплинам (циклам), мы всегда внушали себе, что «лучше студентов не будет».

Методы исследований. Одним из путей подъема мотивационного настроя студентов-первокурсников к изучению геометро-графических дисциплин на протяжении последних 5-7 лет мы считаем и в силу своих возможностей внедряем в свою повседневную преподавательскую практику - профессиональную направленность всех без исключения дисциплин геометро-графического цикла по основным направлениям лесотехнического образования.

Половина преподавателей нашей кафедры начертательной геометрии и машиностроительного черчения - люди, поработавшие на производстве, в проектных и конструкторских организациях, в т.ч. общего машиностроения. И вот с этих позиций у нас сформировалось твердое убеждение, что даже такая дисциплина с высоким уровнем абстракции материала, как начертательная геометрия, является индикатором способности к творческой конструкторской деятельности. Решение метрических, позиционных, конструктивных задач способствует раскрытию и исследовательских данных (наклонностей), наши ожидания по ознакомлению с академическими справками обучающихся в аспирантуре по трем научным специальностям, характерным для лесотехнического образования (05.21.01; 05.21.03; 05.21.05), оправдались - среди аспирантов нет троечников по начертательной геометрии.

Опережающее развитие геометро-графического образования мы не представляем без систематического учета междисциплинарных связей. В связи с этим мы постоянно отслеживаем особенности образовательных траекторий по основным специальностям и направлениям высшего лесотехнического образования [12].

Если на профилирующих (выпускающих) кафедрах профессиональная ориентация связывается с организацией учебной, производственной и преддипломной практики студента с целью его погружения в профессиональную среду, соотнесения его представления о будущей профессии с требованиями современного рыночного производства, то на кафедрах геометро-графических дисциплин профессиональная ориентация и учет междисциплинарных связей видится в отслеживании структуры потребностей в знаниях и навыках, непосредственно используемых в курсовом проектировании в последующих дисциплинах. При этом мы обычно первой «последующей» дисциплиной называем детали машин с серьезным курсовым проектом (разработка редуктора, привода, деталей). Далее шли примеры проектирования привода технологических или транспортирующих машин, механизма грузоподъемной машины; малых архитектурных форм из дерева, элементов входных групп зданий и помещений; разверток бумажной тары и емкостей для технологической щепы, циклонов пневмотранспорта; приемников деревообрабатывающих станков для удаления опила, стружки, твердых кусковых отходов; отсосов-сметок; технологических планировок обычных и малых лесных нижних лесопромышленных складов для всех вариантов примыкания лесовозных (лесотранспортных) путей и т.д., и т.п.

До недавнего прошлого мы пользовались только учебниками и учебными пособиями ведущих ученых-методистов Якунина В. И., Левицкого В. С., Чекмарева А. А., Иванова Г. С. и др. С учетом требований в последние годы к компетентностным качествам выпускника определенной кафедры и ВУЗа в итоге нами был подготовлен ряд учебных пособий, имеющих грифы и государственные рецензии [1,15,6,5]. Азы начертательной геометрии (общие свойства проецирования, относительное положение прямых линий, определение натуральной величины отрезка прямой общего положения, точка и прямая в плоскости, метрические и позиционные задачи и др.) демонстрируем примерами из отрасли, из конструкции конкретных транспортных и технологических машин [11,14,15]. Приводим конкретные примеры результатов исследований профессоров с выпускающих кафедр Уласовца В. Г., Агапова А. И., Глебова И. Т., доцента Солдатова А. В. по оптимизации раскроя пиловочного сырья различных габаритов, форм и поперечных сечений; по определению графическим способом объема древесины в оцилиндрованном бревне при формировании чаши в половину диаметра бревна (при «перевязке»).

При всей дифференцированности современного машиностроения задачи конструирования, а значит, и задачи оформления чертежей одинаковы. Однако студенты более заинтересованно выбирают детали для деталировки из атласа [13], впервые созданного в лесотехническом образовании. В нем учтены современные тенденции ранней профилизации, междисциплинарных связей и компетентностных требований в подготовке бакалавров и специалистов-лесотехников. Атлас содержит чертежи общих видов машин и оборудования лесопромышленного комплекса по разработкам ВНИИДМАШа, Вологодского ГКБД, Тюменского станкозавода, УралНИИПДрева и др. организаций.

Особенностью технических специальностей, широко представленных в лесотехническом ВУЗе, является необходимость работы с большим объемом графического материала в виде сложных машиностроительных чертежей. К примеру, только кинематическая схема лущильного станка ЛУ17-10 содержит 58 позиций, этикетировочной машины Сп Э-3 - 62 позиции, набивочной машины Сп Н-3 - 132 позиции.

Учебное пособие [1], объединяющее начертательную геометрию, инженерную и компьютерную графику, также пронизано идеей профессиональной направленности и междисциплинарных связей. Ранее упомянутое учебное пособие по машинной графике [5] отличается подборкой примеров деталей также из нашей отрасли. Там же приведены для задач-примеров более 20 кинематических схем приводов различных машин и механизмов из лесопромышленного комплекса. Одновременно, при этом мы видим в своей работе усиление творческой составляющей преподавательского труда.

Несмотря на (как сказано выше о 15-17 % знакомых с черчением в школе) крайне неблагоприятную обстановку, все же считаем, что выход - чертежи - удается удержать на приемлемом уровне.

Особо следует отметить успехи кафедры при государственном интернет-тестировании на протяжении последних лет. И хотя, естественно, здесь был и элемент натаскивания, но студент увидел в хитросплетениях линий возможность использования полученных графических навыков в будущем обучении.

В заключение отметим, что профессионально-значимые компетенции формируются в ВУЗе в ходе изучения различных дисциплин. Начертательная геометрия, инженерная графика, машинная (компьютерная) графика являются важной компонентой базовой общеинженерной подготовки, закладывающей фундамент профессионального образования специалиста (бакалавра). И несмотря на практическое отсутствие черчения в школе, заинтересовать вчерашнего абитуриента на 1-2-3 семестре обучения, по нашему мнению, в серьезных занятиях по рассмотренному циклу дисциплин можно профессиональной направленностью всех разделов дисциплины с учетом междисциплинарных связей.

Рецензенты:

Гороховский Александр Григорьевич, д-р техн. наук, профессор, ген. директор ОАО «Уральский научно-исследовательский институт переработки древесины», г. Екатеринбург.

Комиссаров Анатолий Петрович, д-р техн. наук, профессор, профессор Уральской государственной сельскохозяйственной академии, г. Екатеринбург.


Библиографическая ссылка

Черемных Н.Н., Арефьева О.Ю. ОПЫТ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЙ НАПРАВЛЕННОСТИ ИНЖЕНЕРНО-ГРАФИЧЕСКИХ ДИСЦИПЛИН В ВЫСШЕМ ЛЕСОТЕХНИЧЕСКОМ ОБРАЗОВАНИИ // Современные проблемы науки и образования. – 2013. – № 2.;
URL: http://science-education.ru/ru/article/view?id=8918 (дата обращения: 25.05.2019).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.252