Сетевое издание
Современные проблемы науки и образования
ISSN 2070-7428
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,940

ГЕОМЕТРО-ГРАФИЧЕСКАЯ КУЛЬТУРА – СИСТЕМООБРАЗУЮЩИЙ ФАКТОР ИННОВАЦИОННОЙ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЙ СРЕДЫ ИНЖЕНЕРНОГО ВУЗА

Юматова Э.Г. 1
1 ФГБОУ ВПО «Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет»
Статья посвящена повышению эффективности геометрической и графической подготовки студентов в архитектурно-строительном вузе. Современное строительство ориентировано на высококвалифицированных специалистов, обладающих комплексными знаниями, конструктивными умениями и творческим мышлением, владеющими современными информационными технологиями моделирования и проектирования. Установлено, что уровень геометро-графической подготовки студентов строительного вуза не соответствует требованиями рынка туда и социальному заказу общества, ориентированного на формирование геометро-графической культуры. Обосновано, что интегративных результатов можно достигнуть только в предметной среде обучения и воспитания. Автор формулирует систему профессионально-значимых качеств, необходимых студентам строительных специальностей в области геометрических и графических дисциплин. Приводится определение предметной среды обучения в качестве объекта управления педагогическим процессом. Организация непрерывной подготовки в среде реализована средствами межинтегративного подхода, что способствует разрешению выделенных противоречий. Предложена методика оптимизации учебного процесса на основе реализации интегративного подхода к обучению средствами межпредметных проектов, формирующих профессионально-значимые качества. Приводятся промежуточные результаты эксперимента.
среда обучения и воспитания
геометро-графическая культура
интенсивные технологии обучения
1. Волкова Е.М. Особенности архитектурного облика исторических городов Поволжья (Твери, Ярославля, Нижнего Новгорода) // Приволжский научный журнал. – Н.Новгород: ННГАСУ, 2011. – № 4 (20). – С.147-151.
2. Волкова Е.М. Роль курса «Технический рисунок» в графической подготовке студентов специальности «Строительство уникальных зданий» // 16-й Международ. науч.-промышленный форум «Великие реки, 2014» [Текст]. – Н.Новгород: ННГАСУ, 2014. – С.67-68.
3. Воронина Л.В. Математическая культура личности / Л.В. Воронина, Л.В. Моисеева // Педагогическое образование в России. – 2012. – № 3. – С. 37-44.
4. Зинченко В.П. Универсальный способ деятельности / В.П. Зинченко // Советская педагогика. – 1990. – № 4. – С.15-20.
5. Груздева М.Л. Педагогические приемы и методы работы преподавателей вуза в условиях информационной образовательной среды / М.Л. Груздева, Л.Н. Бахтиярова // Теория и практика общественного развития. – 2014. – № 1. – С. 166-169.
6. Каган М.С. Философия культуры / М.С. Каган. – СПб. : Петрополис, 1996. – 451 с.
7. Крылова Н.Б. Культурология образования / Н.Б. Крылова. – М.: Народное образование, 2000. – 256 c.
8. Лагунова М.В. Графическая культура как составная часть инженерной культуры / М.В. Лагунова // Сб. науч. тр. Сер.: Новые инженерно-технические решения производственных проблем. – Вып. 3. Ч. 3. – Н. Новгород: ВГИПИ, 1999. – С. 38-40.
9. Словарь философских терминов / науч. ред. В.Г. Кузнецов. – М. : ИНФРА, 2005. – 729 с.
10. Юматов В. А. Обучение студентов навыкам версионного мышления при проведении занятий по курсу «Криминалистика» / В. А. Юматов // Проблемы качества юридического образования в современной России: материалы Всеросс. науч.-практ. конференции. ННГУ им. Н. И. Лобачевского. Юридический факультет. – 2010. – С. 291-300.

В распоряжении Правительства РФ от 08.12.2011 N 2227-р «Об утверждении Стратегии инновационного развития Российской Федерации» определены основные направления долгосрочного социально-экономического развития нашей страны на период до 2020 года [1]. Определены приоритетные направления мировой экономики, характеризующейся ускорением технологического развития, – это медицина, атомная отрасль, энергетика и информационные технологии. Очевидно, что ведущая роль в развитии технологических инноваций в строительстве и производстве отводится IT-технологиям. Программа направлена на повышение конкурентной способности экономики и производства в РФ. Новая стратегия предполагает создание инновационной системы, комплексно реализующей следующие принципы: во-первых, увеличение инвестиций в исследовательские работы по приоритетным направлениям; во-вторых, подготовка высококвалифицированных кадров, способных проектировать и конструировать новые знания, объекты и технологии. Инновационная экономика востребует инновационную систему образования. Вместе с тем, педагоги и философы справедливо отмечают в настоящее время наличие системного кризиса в отечественной сфере образования. В предыдущей программе развития РФ на период до 2015 года подготовке специалистов высоко уровня не было уделено достаточно внимания, что не позволило обеспечить необходимую системность подхода к развитию инновационной системы страны. В связи с этим необходимо отметить качество подготовки специалистов и бакалавров по естественнонаучным и инженерно-техническим специальностям, которое имеет первостепенное значение для формирования эффективной инновационной системы, не отвечает реалиям сегодняшнего дня. Причин здесь несколько: во-первых, недостаточность финансирования инженерно-технических вузов в конце 20 века – начале 21 века; во-вторых, малоэффективные модели управления учебным процессом из-за несоответствия целей образовательного процесса требованиям инновационной экономики и не достаточно системной организации этого процесса; в-третьих, нехватка современных качественных преподавателей. В результате, на наш взгляд, ключевые для инновационной экономики качества для будущих инженеров, назовем их – «мотивация к инновациям» и «инженерная ответственность», включающие творческую активность, мобильность и желание обучаться в течение всей жизни, личностные свойства будущего инженера – в целом недостаточно развиты по сравнению со странами с развитой экономикой. Отметим, что известные нейрофизиологи и психологи установили взаимосвязь этих понятий: мотивация к инновациям может формироваться не только за счет расширения «знаниевых профессиональных границ» обучаемого и использования современных учебных средств, но формирования общего и профессионально-ориентированного мировоззрения, т.е. социально- и государственно-значимых установок и моделей поведения. Современные требования рынка труда и государства смещают акценты с количества формируемых ключевых компетенций на качество подготовки инженеров, что означает, на наш взгляд, ориентацию на формирование культурного инженера. Отметим, что сущность и структура понятия «геометро-графическая культура» будущего специалиста в строительстве и методы ее формирования в педагогических трудах не достаточно, на наш взгляд, раскрыты. Данные противоречия определили цель исследования – формулирование сущности и структуры понятия «геометро-графическая культура» в контексте непрерывного инженерного образования.

Цель исследования: 1) определение сущности и структуры системообразующего результата инновационной среды обучения, воспитания и развития будущих специалистов инженерного вуза – формирование геометро-графической культуры; 2) определение интенсивных технологий обучения, развития и воспитания для реализации данного фактора в системе.

Материал и методы исследования

Для решения задач исследования были изучены: 1) образовательный стандарт по направлению подготовки «Строительство»; 2) современные требования к подготовке специалистов; 3) теоретические подходы к определению понятий «математическая культура», «информационная культура», «графическая культура», «культура архитектора»; 4) результаты педагогического эксперимента.

Результаты исследования и их обсуждение

В архитектурно-строительном вузе геометро-графическая подготовка осуществляется на занятиях по естественным и техническим дисциплинам, поскольку геометрический аппарат применяется на занятиях по математике, основам архитектурного проектирования, инженерной графике, начертательной геометрии, компьютерной графике, изобразительному искусству, информатике. Достижение интегративного результата в геометро-графической подготовке наиболее эффективно может осуществляться, на наш взгляд, в образовательной среде или системе, объединяющей дисциплины, принадлежащие к разным классам наук. Эффективность проектирования и функционирования такой синтетической среды может достигаться увеличением степени организации и упорядоченности системы, для этого необходимо сформулировать системообразующие связи. Системообразующие связи и отношения между компонентами множества, именуемого системой, реализуют специфическое для системы свойство – единство. Поскольку сложные и высокоорганизованные системы управления и самоорганизации есть целенаправленные системы, то единство социальных систем с точки зрения теории функциональных систем, и в частности образовательной системы или среды, может выражаться в ее общей функции или интегральном свойстве, т.е. результате. Этот фактор обеспечивает целостность системы, причем в системах с обратной связью цель должна совпадать с результатом. Цель образовательной среды – объективный образ желаемого результата ее деятельности с позиции будущего. Формирование междисциплинарной геометро-графической культуры будущего инженера и есть тот внешний системообразующий фактор, обеспечивающий, на наш взгляд, целостность и непрерывность геометро-графической подготовки в техническом вузе.

В философской литературе существуют различные определения культуры, данные следующими авторами: Б.С. Гершунским, В.П. Зинченко [4], Н.Б. Крыловой [7], М.С. Каганом [6], Л.В. Ворониной [3] и др. Как правило, все они совпадают по выделению следующих атрибутов этой категории: глубокое знание и уважение к наследию прошлого, способность к творческому восприятию, пониманию и преобразованию действительности в той или иной сфере деятельности. Известно, что культура обеспечивает возможность сохранения и передачи духовных и материальных ценностей от поколения к поколению, от народа к народу, от общества к личности. Данное понятие не есть инвариант, но как закономерное целое культура обладает специфическими механизмами возникновения, трансляции, трансформации, конкуренции, саморегуляции на основе формирования устойчивых структур и их воспроизведения в других культурных средах. В словаре философских терминов под культурой понимается «совокупность искусственных объектов (идеальных и материальных), созданных человечеством в процессе освоения природы и обладающих структурными, функциональными и динамическими закономерностями (общими и специальными)» [9, с. 271]. Большинство ученых культуру рассматривают в двух аспектах: во-первых, как результат труда деятельности субъекта; во-вторых, с точки зрения образовательно-воспитательного результата. В связи с этим педагог В. П. Зинченко понимает культуру интегративно, как универсальный способ деятельности и как способ целостного освоения мира, противопоставляя ее завершенной сумме знаний и профессиональной сноровке, которыми вооружает людей традиционная система образования. Культура, по мнению педагога Н. Б. Крыловой, также комплексное понятие, включающее культурные средства и технологии деятельности, картину мира, «особенности мировосприятия и мирообъяснения» субъекта [7, c. 112].

Говоря об инженерной культуре в контексте образовательно-воспитательной подготовки в технических вузах, то ее сущность с точки зрения управляемых систем необходимо рассматривать как цель (результат) образовательной деятельности. Цель такой подготовки – сформировать у будущих инженеров такие способы деятельности и мировоззрение, результатом которых станет не только высокий уровень знаний, умений и навыков, но и «мотивация к инновациям» и «инженерная ответственность». Очевидно, что данный уровень подготовки – это не только образовательная задача, но развивающая и воспитательная.

Определим сущность понятия «геометро-графическая культура». Известно, что геометрия в технических вузах – это «образовательный мост» не только между несколькими дисциплинами: математика, инженерная графика, изобразительное искусство и информатика, но и областями знаний – архитектура и строительство. Отметим, что каждое уникальное здание и сооружение представляет собой явление, требующее от специалиста комплексных знаний разработки для каждого элемента объекта инновационных решений, обоснованных большим циклом теоретических и экспериментальных исследований. Поэтому, отличаясь более высокой степенью развития, особенность феномена понятия «геометро-графическая культура» заключается в том, что оно имеет междисциплинарное и синтетическое содержание, являясь результатом интеграции компонентов нескольких профессиональных культур. Это межпредметное содержание геометрии было замечено еще в древности греческими математиками, а также художниками 17–19-ого веков, например Г. Эшером и А. Дюрером. На своих работах Г. Эшер наглядно отразил сущность линейных преобразований – группу движений, а на работах А. Дюрера графически показан геометрический смысл нелинейных преобразований – проективных. Вопросы межпредметной интеграции начертательной геометрии, инженерной и компьютерной графики обоснованы и реализованы в высшем техническом образовании в научных работах И. В. Шалашовой, М. В. Лагуной [8], М. Л. Груздевой [5]. Исследуя сущность понятия «графическая культура», ученые считают, что это комплексное понятие, предполагающее формирование высокого уровня знаний и умений человека в области начертательной, инженерной и компьютерной графики, способность к творческой деятельности. Владение графической культурой реализует субъективную потребность к творческой самореализации и саморазвитию.

Сущность понятия «математическая культура», в частности «геометрическая культура», обоснована в работах педагогов и математиков, таких как Г. Д. Глейзер, В.А. Далингер, В.И. Глизбург, которые в своих исследованиях заключают, что математическая культура проявляется в умении использовать математический аппарат в различных сферах науки, техники, производства и экономики. Такие умения и навыки выражаются в способности будущего инженера применять методы математического моделирования в научно-исследовательских прикладных и опытно-конструкторских работах, развивать и использовать инструментальные средства компьютерной графики, такие как мультимедиа и автоматизированного проектирования, на основе построения информационных математических моделей.

О воспитании «информационной культуры» может идти речь, если студент знания и умения из области информатики начинает активно применять при обучении другим дисциплинам [5, 10]. Сюда можно отнести навыки систематизации и алгоритмизации информации, навыки работы с информационными массивами (таблицами, списками, словарями), навыки оптимального поиска информации, умение проектировать  компьютерные информационные эффективные модели в различных дисциплинах. Причем, речь идет не только об использовании определенных интеллектуальных и технологических умений и навыков, но и воспитательных результатах, полученных благодаря изучению разнообразной информации.

Понимание культуры архитектора связано с задачами, стоящими перед зодчими современной России.   Общая задача архитектора – создать геометрическую форму. Это творческая художественная и инженерная работа, которая в большей степени основана на интуитивном знании и чувстве, чем на сознательных расчетах и решениях. Сооружение, построенное архитектором, несет функциональную и эстетическую нагрузки, которые тесно связаны с социальными и культурными устоями и требованиями общества. Поэтому  эмоциональная реакция общества на творение архитектора – это не только результат эстетического воздействия формы на визуальное восприятие (симметрия, цвет, баланс), но и соотнесение этого результата с общей мировоззренческой позицией граждан России. Требования к подготовке архитекторов определяются современными концепциями построения архитектурно-строительной среды в России. Такие градостроительные среды ориентированы на гуманизацию профессиональной направленности архитектурно-строительного творчества, на индивидуальные аспекты жизнедеятельности человека, проявления его личности в составе определенного сообщества людей и в конкретном месте [1,2]. Проектирование и строительство современных градостроительных сред невозможно без применения информационных технологий. Анализ особенностей современной профессиональной инженерной деятельности в области проектирования и конструирования объектов строительства показал, что проектную и конструкторскую документацию в современном строительном производстве объединяет информационная модель здания или сооружения. Каждый этап проектирования сопровождается углублением детализации информационно-геометрической модели. Построение таких моделей и составляет инновационный способ деятельности проектировщика.

Опираясь на определения понятий «математическая культура», «графическая культура», «информационная культура», культура архитектора, сформулируем структуру междисциплинарного понятия «геометро-графическая культура» специалиста. Структура данного феномена включает три взаимосвязанных комплекса: 1) ценностно-ориентационный; 2) типологический; 3) понятийно-процессуальный. Основные выделенные виды и способы деятельности современного проектировщика и конструктора, потребности общества и государства к результату его деятельности определили содержание каждого элемента геометро-графической культуры. Ценностно-ориентационный комплекс включает: 1) мировоззрение, ориентированное на осознание будущим специалистом своей социальной зоны ответственности, этических и эстетических границ поиска проектно-творческих решений; 2) учебно-познавательную активность (целеустремленность, стремление к саморазвитию и овладению инновационными приемами геометро-графической деятельности). Типологический комплекс содержит творческие конструктивные и пространственные способности по уровням (репродуктивный, частично-поисковый; проблемный; исследовательский). Понятийно-процессуальный элемент предполагает: 1) знание математических, конструктивных и функциональных характеристик технических объектов в решении прикладных задач; 2) свободную ориентацию будущего инженера в среде информационных графических технологий.

Сформулируем организацию и технологии формирования геометро-графической культуры в техническом вузе. В большинстве концепций приобщение к такой целостной культуре является результатом непрерывного образования. Мы в своем исследовании при определении технологии формирования «геометро-графической культуры» специалиста уникальных зданий и сооружений опирались на теорию функциональных систем П.К. Анохина и философско-образовательные концепции Б.С. Гершунского и М. В. Лагуновой, ориентированные на целенаправленный, непрерывно-целостный и многоступенчатый образовательный процесс восхождения социума к все более высоким образовательным результатам средствами интенсивных технологий. В концепциях Б.С. Гершунского и М. В. Лагуновой – это элементарная и функциональная грамотность, образованность, профессиональная компетентность, культура, менталитет. Такое упорядочение и интенсификация образовательной деятельности будет способствовать повышению уровня управляемости, организации и развития междисциплинарной образовательной среды, т.е. эффективности ее функционирования и корректировки. Отметим, что особая роль в образовательном процессе формирования культуры должно отводиться творческому развитию и воспитанию в контексте приобщения к мировым и национальным ценностям.

В ННГАСУ для специальности 271101.65 «Строительство уникальных зданий и сооружений» разработана междисциплинарная система геометро-графической подготовки. Данная среда проходит апробацию, начиная с 2012 г. Для поэтапного формирования необходимого уровня геометро-графической подготовки были применены интенсивные технологии обучения, такие как разноуровневые конструктивно-аналитические задачи, межпредметные инновационные проекты, национально-значимое содержание, организация олимпиад по графическим информационным технологиям, предметных экскурсий, тематических выставок и научных студенческих конференций. Предварительные результаты эксперимента показали правильность теоретических положений. Так, подводя промежуточные итоги, уже можно отметить, что: 1) отмечена положительная динамика успеваемости в среднем по геометро-графическим дисциплинам в ЭГ по сравнению с КГ на 18,2 %; 2) повысился уровень развития конструктивно-аналитических и пространственных способностей учащихся в ЭГ по сравнению с КГ на 22,3 %, увеличилось число студентов, ставших победителями и призерами Всероссийского конкурса студенческих работ «Фестиваль науки», больше в 2,1 раза в ЭГ по сравнению с КГ.

Заключение

Высокий уровень знаний, умений, навыков, сформированность социально- и профессионально-ориентированного мировоззрения («мотивация к инновациям», «инженерная совесть») должны стать целью современного высшего инженерного образования в геометро-графической области знания. Такие требования к подготовке инженера в техническом вузе предполагают формирование не просто профессиональной компетентности, а профессиональной культуры. Реализация данного системообразующего фактора на уровне цели (результата) в инновационной среде позволит, на наш взгляд, повысить эффективность управления и функционирования геометро-графической подготовкой в инженерном вузе, за счет повышения упорядоченности структуры системы, выявления инвариантных и вариативных внешних и внутренних междисциплинарных связей, творческой самоорганизации студентов.


Библиографическая ссылка

Юматова Э.Г. ГЕОМЕТРО-ГРАФИЧЕСКАЯ КУЛЬТУРА – СИСТЕМООБРАЗУЮЩИЙ ФАКТОР ИННОВАЦИОННОЙ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЙ СРЕДЫ ИНЖЕНЕРНОГО ВУЗА // Современные проблемы науки и образования. – 2016. – № 4. ;
URL: https://science-education.ru/ru/article/view?id=24920 (дата обращения: 22.10.2021).

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 = 1.074