НАЦІОНАЛЬНИЙ ПЕДАГОГІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

імені М.П.ДРАГОМАНОВА

КОЗЯР МИКОЛА МИКОЛАЙОВИЧ

УДК 378.147:515:516:74

МЕТОДИЧНЕ ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ ГРАФІЧНОЇ ПІДГОТОВКИ СПЕЦІАЛІСТА У ВИЩОМУ ЗАКЛАДІ ОСВІТИ (НА ПРИКЛАДІ НЕМАШИНОБУДІВНИХ СПЕЦІАЛЬНОСТЕЙ)

13.00.02 – теорія і методика викладання креслення

А В Т О Р Е Ф Е Р А Т

дисертації на здобуття вченого ступеня

кандидата педагогічних наук

Київ - 2000

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана в Рівненському державному гуманітарному університеті,

Міністерство освіти і науки України, м. Рівне

Науковий керівник – кандидат педагогічних наук, доцент,

ЯНЦУР Микола Сергійович,

Рівненський державний гуманітарний університет,

завідувач кафедри професійної педагогіки і трудової

підготовки.

Офіційні опоненти: - доктор педагогічних наук, професор,

ВЕРХОЛА Арнольд Павлович,

Київський державний університет харчових технологій,

завідувач кафедри інженерної графіки;

кандидат педагогічних наук,

ДЖЕДЖУЛА Олена Михайлівна,

Вінницький державний аграрний університет,

доцент кафедри автоматизації та комплексної

механізації технологічних процесів.

Провідна установа: Тернопільський державний педагогічний

університет ім. В. Гнатюка, кафедра

трудового навчання, Міністерство

освіти і науки України, м. Тернопіль

Захист відбудеться “12” вересня 2000 р. о “16-30”годині

на засіданні спеціалізованої вченої ради К 26.053.05 в Національному педагогічному університеті імені М.П. Драгоманова (01601, Київ 30, вул. Пирогова, 9)

З дисертацією можна ознайомитися у бібліотеці Національного педагогічного університету імені М.П. Драгоманова (01601, Київ 30, вул. Пирогова, 9)

Автореферат розісланий “5” липня 2000 р.

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради Р.О. Захарченко

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність дослідження. Сучасний стан розвитку інженерної науки характеризуєть-ся постійним пошуком нових, більш сучасних технологій, створення яких значною мірою базується на використанні останніх досягнень науки і техніки. Реалізація даного “суспільного замовлення ” можлива при якісно новому змісті освіти і методиці навчання. Актуальним в цьо-му контексті є формування графічних знань та вмінь студентів технічних вищих закладів освіти немашинобудівних спеціальностей, котрі відповідали би сучасним вимогам до якості підготов-ки фахівців у вищій школі. Інженерна графіка – початкова дисципліна в системі підготовки фахівця. Від того, як організоване її викладання суттєво залежить розвиток просторової уяви спеціаліста, навчання його умінню читати і технічно грамотно виконувати графічні документи.

Відомо, що обгрунтування змісту і методики навчання графічним дисциплінам у вищій школі присв’ячені праці А.П. Верхоли, Є.І. Годіка, О.М. Джеджули, А.А. Золотарьова, Р.А. Кизими, В.С. Левицького, Д.О. Тхоржевського, С.А. Фролова та ін. Різні методичні питання формування графічних знань висвітлені в роботах багатьох вчених–педагогів, в тому числі О.Д. Ботвіннікова, А.Е. Дзене, П.В. Дмитренка, Б.В. Ломова, А.В. Павленка, В.К. Сидоренка, Д.О. Тхоржевського, В.І. Чепка, З.М. Шаповал та ін. Психолого-педагогічні аспекти графічної підго-товки досліджували О.І. Галкіна, Е.Н. Кабанова–Меллер, Н.П. Лінькова, Б.Ф. Ломов, Л.І. Румянцева, Ю.Л. Трофімов, І.С. Якиманська, А.Умроходжаєв, В.Г. Ананьєва та ін. Процес практичного використання графічних знань при вивченні предметів загальноосвітнього і загальнотехнічного циклів були розглянуті в роботах М.В. Виноградова, Л.М. Государського, Л.Ш. Левенберга, М.І. Макарова, Л.І. Резнікова та ін. Окремим аспектам вдосконалення графічної підготовки присв’ячені праці С.І. Дембинського, В.С. Косміна, Ж.І. Кулікової, В.І. Кузьменка, Г.Я. Печеркіна, Н.О. Севастопольського, Н.Г. Преображенської. Крім того, ще бага-то питань, в тому числі і забезпечення високого наукового рівня, професійної спрямованості графічної підготовки, внутрішньопредметних зв’язків курсу “Інженерна графіка” і предметів загальноінженерних і спеціальних дисциплін та вимог виробництва, методичного забезпечення графічної підготовки спеціаліста, де не враховується спеціфика навчального закладу по підготовці фахівця конкретної спеціальності, контингент студентів, системний підхід до вико-ристання ЕОТ не знайшли відповідного відображення в педагогічній теорії і не вирішені в практиці навчання. Це зумовило загальну спрямованість нашого дослідження. Широкий спектр спеціальностей водогосподарського профілю, які готує Рівненський державний технічний університет, ставить “відповідні” вимоги до змісту курсу інженерної графіки та методики її вивчення на факультетах всіх технічних спеціальностей згідно з типовою навчальною програмою. У зв’язку з вище наведеними обставинами виникла необхідність в проведенні дослідження, котре спрямоване на виявлення умов підвищення графічної підготовки студентів в технічному закладі освіти немашинобудівного напрямку, котрі відповідали б сучасним вимогам виробництва. Враховуючи актуальність даної проблеми і її недостатню розробку у педагогиці, ми визначили тему дослідження: “Методичне забезпечення графічної підготовки спеціаліста у вищому закладі освіти (на прикладі немашинобудівних спеціальностей)”.

Об’єктом дослідження є зміст і процес графічної підготовки студентів у вищому закладі освіти для немашинобудівних спеціальностей.

Предметом дослідження є комплексне методичне забезпечення графічної підготовки спеціаліста у вищому технічному закладі освіти та умови його реалізації на прикладі спеціальностей водогосподарської галузі.

Мета дослідження - науково обгрунтувати і визначити зміст методичного забезпечення графічної підготовки спеціалістів та умови його реалізації.

Гіпотеза дослідження: в основу нашого дослідження було покладено припущення про те, що якість графічної підготовки студентів підвищиться за рахунок створення відповідної системи методичного забезпечення вивчення інженерної графіки; розробки змісту спецкурсу і методики його вивчення.

Реалізація поставленої мети та доведення гіпотези передбачають вирішення таких завдань:

- провести аналіз стану методичного забезпечення викладання інженерної графіки у вищих навчальних закладах освіти;

- обгрунтувати і розробити методичне забезпечення процесу викладання інженерної графіки для спеціальностей водного господарства;

- теоретично обгрунтувати і розробити зміст спецкурсу “Проекції з числовими позначками” для студентів гідромеліоративних спеціальностей;

-розробити систему найбільш ефективних форм, методів і засобів вивчення інженерної графіки;

- експериментально перевірити доступність розробленого змісту спецкурсу та ефективність методичного забезпечення вивчення інженерної графіки.

Методологічною основою дослідження є діалектика взємозв’язку змісту, форм і мето-дичної діяльності в навчальному процесі, концептуальні положення психології і педагогіки про процес навчання і професійної діяльності, їх взаємозв’язок в розвитку.

Для вирішення поставлених завдань використано такі емпіричні і теоретичні методи дослідження: вивчення й аналіз філософської, психолого-педагогічної і технічної літератури, навчальних програм, кваліфікаційних характеристик, підручників, періодичних видань, мето-дичних розробок; вивчення педагогічного досвіду; педагогічне спостереження, анкетування, інтерв’ювання і бесіди з студентами; метод експертної оцінки; педагогічний експеримент; мето-ди математичної статистики.

Наукова новизна дослідження полягає в розробці змісту комплексного методичного забезпечення графічної підготовки спеціалістів немашинобудівного напрямку; в теоретичному обгрунтуванні і розробці змісту спецкурсу “Проекції з числовими позначками” та методики його вивчення в закладі освіти по підготовці фахівців гідромеліоративних спеціальностей.

Теоретичне значення дослідження: уточнено поняття “методичне забезпечення” графічної підготовки спеціалістів; визначено зміст і структуру спецкурсу “Проекції з числови-ми позначками”.

Практичне значення дослідження визначається тим, що розроблений та експеримен-тально апробований спецкурс “Проекції з числовими позначками” для гідромеліоративних спеціальностей; розроблений і апробований навчальний посібник, креслярський прилад, методичні розробки; розроблені методичні рекомендації щодо викладання курсу “Інженерна графіка”.

Результати дослідження впроваджуються в практику роботи викладачів графічних дисциплін вищих закладів освіти Кривого-Рогу, Маріуполя, Рівного.

Особистий внесок автора дослідження полягає в тому, що проаналізовані сучасні підходи до викладання графічних дисциплін у вищих закладах освіти України та близького зарубіжжя; розроблено методичне забезпечення графічної підготовки спеціаліста, яке включає: методичні рекомендації, варіанти завдань, карточки програмованого контролю знань, опорні картки, комп’ютерні програми; теоретично обгрунтований і розроблений зміст спецкурсу; безпосередній організації і проведенні дослідно-експериментальної роботи; консультованні та забезпеченні методичними матеріалами викладачів-експериментаторів.

Обгрунтованість і вірогідність результатів і висновків дослідження забезпечуються опорою на фундаментальні психолого – педагогічні концепції навчання; застосуванням комплексу взаємодоповнюючих методів науково – педагогічного дослідження, адекватних його меті і завданням; коректною кількісною і якісною обробкою експериментальних даних, які реально відображають теоретичну та практичну сторони проблеми; репрезентативністю досліджуваної вибірки студентів.

Основні положення, що виносяться на захист:

1.Система методичного забезпечення графічної підготовки спеціаліста у вищому закладі освіти.

2. Зміст та методика вивчення спецкурсу “Проекції з числовими позначками” для студентів гідромеліоративних спеціальностей.

Апробація та впровадження результатів дослідження. За матеріалами дослідження підготовлено доповіді до науково – практичних конференцій: “Комп’ютеризація і специалізація навчання по графічним дисциплінам ” – Новочеркасськ, 1990р.; “Шляхи вдосконалення методи-ки викладання інженерно-графічних курсів для студентов гірничих спеціальностей” – Дніпро-петровськ, 1990р.; міжнародній науково-практичній конференції ”Вдосконалення методики викладання графічних дисциплін та машинної графіки” – Рівне, 1990р.; “Традиційні та не-традиційні методи активного навчання у вищій школі” – Рівне, 1992р.; “Новітні технології навчання у вищих та середніх навчальних закладах ” – Рівне, 1995р.; “Актуальні проблеми впровадження нових педагогічних технологій та інновацій в навчальний процес сучасної школи ” – Рівне, 1995р.; “Друга та третя науково-технічні конференції професорсько-викладацького складу, аспірантів та студентів РДАВГ” – Рівне, 1996-1997р.р.; міжнародних науково-практичних конференцій “Інженерна графіка та геометричне моделювання із застосуванням комп’ютерної технології,” “Сучасні технології навчання у навчальному процесі вищих освітніх закладів”– Рівне, 1997р., 1999р.; основні положення дисертації розглядалися і обговорювалися на засіданнях кафедри нарисної геометрії, інженерної та машинної графіки РДТУ та кафедри ЗТД і МТН РДГУ (1989 – 1999р.р.).

Результати дослідження впроваджено в Криворізькому, Приазовському та Рівненському державних технічних університетах, Рівненському державному гуманітарному університеті. Дисертаційне дослідження виконане у плані держбюджетної НДР: “Розробка гнучкої системи оптимізації навчального процесу при вивченні графічних дисциплін” (Держ. реєстр. № 0188047342).

Доробок автора складає 69 публікацій, з них 8 одноосібних; 1 навчальний посібник; 6 статей у фахових виданнях; 29 методичних розробок для студентів; 20 тез доповідей на науково – практичних конференціях; 5 доповідей у вигляді матеріалів науково – практичних конферен-цій; 2 авторські свідотцтва на винахід; 6 рукописів звітів по НДР.

Структура роботи: дисертація складається з вступу, двох розділів, висновків, списку використаних джерел (270) і додатків (18 на 128 стор.). Текстова частина дисертації викладена на 167 сторінках, проілюстрована 7 схемами та 26 таблицями, 3 діаграмами.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ ДИСЕРТАЦІЇ

У вступі обгрунтовано актуальність теми дисертаційного дослідження, визначено об’єкт, предмет, мету дослідження, сформульовано гіпотезу і основні завдання, розкрито науко-ву новизну, теоретичну та практичну значимість роботи, названі методи дослідження, подано характеристику вірогідності його результатів, викладено положення, що винесені на захист.

У першому розділі “Теоретичні основи методичного забезпечення курсу “Інженерна графіка” в технічному вищому закладі освіти” висвітлено історичний і сучасний стан проблеми графічної підготовки, обгрунтовано теоретичні підходи до розробки методичного забезпечення процесу викладання інженерної графіки; розглянуті дидактичні основи спецкурсу “Проекції з числовими позначками”.

Науково-технічний прогрес впливає на суспільні відносини, культуру, освіту, на розви-ток особистості. Головні прояви змін, які відбуваються у виробничій діяльності під його впли-вом, всебічно досліджувались філософами (В.А. Афанасьєв, Г.М. Волков, М.В. Марков, Б.Д. Паригін), психологами (Т.В. Кудрявцев, Б.Ф. Ломов, С.Л. Малов, З.Д. Шадріков), педагогами (Г.І. Ажикін, С.Я. Батиєв, Д.О. Тхоржевський, А.П. Верхола, В.К. Сидоренко, В.М. Мадзигон, О.Є. Шильнікова). Інтенсивний характер розвитку сучасних виробничих процесів і підвищення вимог до виробничих функцій працівника активізують проблему технічної освіти. Знання, вмін-ня та навички, набуті в процесі вивчення інженерної графіки, полегшують вивчення загально-технічних та спеціальних дисциплін. Успішне засвоєння даної дисципліни студентами немож-ливе без використання відповідного методичного забезпечення. Виходячи з аналізу літератур-них джерел і досвіду роботи закладів освіти, під методичним забезпечення ми будемо розуміти зміст навчальних програм дисциплін графічного циклу, систему методів їх викладання і само-стійної роботи студентів, наочність (схеми, плакати, слайди, діафільми), ТЗН та методичні розробки до курсів інженерної графіки (методичні рекомендації, завдання, посібники, картки програмованого контролю знань). У дослідженні наголошується, що значна кількість розробок методики формування графічних знань та вмінь спрямована на учнів шкіл, ПТУ, технікумів, коледжів і в незначній мірі на студентів вищих технічних закладів освіти.

Вивчення інженерної графіки у вищих закладах освіти для інженернотехнічних спеціальностей проходить згідно відповідним типовим навчальним програмам, затверджених міністерством освіти. Підготовка спеціалістів проводилась за навчальною “Програмою з нарис-ної геометрії і інженерної графіки для інженернотехнічних спеціальностей вищих закладів освіти” 1988 та 1994 р.р. Дані навчальні програми мали відмінності з рекомендованого розподі-лу аудиторних годин та були складені за рівнями підготовки фахівців.

Дисертант вважає, що для навчальних програм спеціальностей водогосподарської галузі та ін. відсутня науково-обгрунтована система графічних знань та умінь, якими повинні оволо-діти студенти. Вони розглядаються в програмах незалежно один від одного. Це приводить до того, що в робочих програмах для інженерної графіки для одних і тих же спеціальностей в різних закладах освіти відводиться різний по об’єму матеріал, визначаються різні знання і уміння, якими повинен оволодіти студент в результаті вивчення певної теми; має місце поруше-ння логічної єдності та дублювання навчального матеріалу; в розділі нарисної геометрії порушено співвідношення і розміщення елементів абстрактного і неабстрактного навчального матеріалу, що не забезпечує професійної спрямованості графічної підготовки студентів даних спеціальностей.

В процесі аналізу навчальних програм дисциплін загальнотехнічного та спеціального циклів нами встановлено, що їх зміст не забезпечує неперервність в формуванні графічних знань та вмінь на протязі всього періоду навчання, відбувається дублювання навчального мате-ріалу. Тому для забезпечення неперервності в графічній підготовці, дотримання дидактичного принципу наступності і усунення дублювання в навчальному матеріалі вимагається чіткого його розмежування, яке повинно враховуватись в кожній дисципліні. Перелічені вище особли-вості переконують нас у тому, що цьому сприятиме комплексне методичне забезпечення вивчення графічних дисциплін. Основу, його складають навчальні програми, але їх розробка із всіх графічних предметів, крім спецкурсу, не входить в наші завдання. Ми взяли за основу типову навчальну програму з нарисної геометрії, інженерної та комп’ютерної графіки.

В дисертації показано, що основою методичного забезпечення викладання інженерної графіки є підручники, навчальні посібники, методичні розробки, робочі зошити, картки програ-мованого контролю знань, екзаменаційні білети, ТЗН.

У процесі проведеного аналізу роботи вищих навчальних закладів України та близького зарубіжжя з питань викладання інженерної графіки встановлено, що в їх методичному забез-печенні є багато спільного. Більшість розробок методичного характеру подібні до розробок КДТУ “КПІ” та КДТУБА, так як ці навчальні заклади були в свій час базовими для проходжен-ня стажування викладачів державних закладів освіти на факультетах підвищення кваліфікації з дисципліни “Нарисна геометрія та креслення”. Рахувалось, що найефективнішою формою робо-ти на практичних заняттях є використання робочих зошитів, розроблених кафедрою. При цьому, на наше переконання, мало уваги приділялось розробці варіантності завдань для роботи студентів на практичних заняттях для активізації їх самостійної роботи; кафедри не займалися питаннями розробок геометричної бази вихідних даних до завдань; мало в своїй роботі використовували матеріал з аналітичної геометрії.

В дисертації встановлено, що ТЗН відіграють важливу роль при вивченні графічних дисциплін. При цьому використовуються інформаційні (візуальні, аудіо-візуальні, аудіальні) та комп’ютерні засоби навчання. Переважає, як свідчить досвід, аудіовізуальний спосіб надання і сприйняття навчальної інформації. Нами доведено, що єдиних методичних підходів до їх вико-ристання не існує. В процесі дослідження встановлено, що для інтенсифікації навчального процесу на лекційних та практичних заняттях слід здійснювати поєднання побудови креслення на дошці, екрані комп’ютера та телевізора, з поетапністю побудов. При цьому важливе місце відводиться методичному забезпеченню комп’ютеризації навчання. У психолого-педагогічному аспекті питання навчання із застосуванням комп’ютерів мають трактування у роботах Т. Герея, В.В. Давидова, В.Я. Ляудиса, Ю.І. Машбиця, В.В. Рубцова і ін. Дослідники даної проблеми виділяють такі основні форми, в яких комп’ютер може використовуватися при виконанні ним навчальних функцій: тренажер для формування і закріплення умінь та навичок; репетитор, що виконує певні функції викладача; ком’пютер в якості пристрою, що моделює певні предметні ситуації.

Під час дослідження встановлено, що якість підготовки спеціалістів з графічних дисцип-лін, в першу чергу, залежить від їх методичного забезпечення. При вивченні інженерної графі-ки використовуються навчальні посібники, які умовно ми об’єднали в дві групи: по логіці викладу (посібники із завданнями; посібники на допомогу вивченню теоретичного матеріалу; посібники, побудовані за варіантами і складностями; посібники, які передбачають програ-мованість навчання); з поетапності (посібники до виконання практичних робіт, посібники на виконання завдань в процесі самостійної роботи). Крім цього, кафедрами використовуються методичні розробки з нарисної геометрії та креслення, котрі включають розробки з підготовки та проведення практичних занять, виконання самостій них завдань. Під час дослідження даної проблеми були вивчені та проаналізовані навчальні посібники та методичні розробки з дисципліни.

У процесі проведеного аналізу навчальних посібників з нарисної геометрії встановлено наступне: вони містять різний об’єм матеріалу; теми “Проекція точки, прямої і площини,” “Аксонометричні проекції” розкриті в них недостатньо; більш ширше розкриті теми з методів перетворення, перетину поверхонь площиною та взаємний перетин поверхонь; в них відсутній зв’язок матеріалу з практикою роботи фахівців різних галузей виробництва.

Аналіз навчальних посібників, котрі використовуються при вивченні креслення показав, що вони містять достатній матеріал з основних тем, за виключенням більш детальних ілюстра-цій з проекційного креслення за темами: “Види. Розрізи. Перерізи. Виносні елементи.” Об’єм матеріалу подається з врахуванням галузей виробництва.

Детальний аналіз методичних розробок з інженерної графіки показав: в них відсутній єдиний підхід до їх складання; якість розробок залежить від педагогічного досвіду роботи викладача; вони висвітлюють певні теми або розділи інженерної графіки і не відображають прив’язку матеріалу до певних спеціальностей; матеріал розробок в більшості випадків дублює матеріал навчальних посібників; в методичних розробках мало уваги приділяється варіантності завдань для кожного студента групи, потоку.

Спираючись на проведений аналіз стану методичного забезпечення викладання інженер-ної графіки, ми встановили, що в них відсутня єдина система методичного забезпечення навчального процесу. Саме ця проблема – проблема методичного забезпечення - стає виріша-льною в процесі графічної підготовки спеціаліста.

У дисертації показано, що успіх навчання залежить від правильного визначення мети і змісту навчання, а також від способів досягнення мети через методи. Головний критерій вибору методу – його педагогічна ефективність і якість засвоєння знань та вмінь. В процесі досліджен-ня встановлено, що при вивченні дисципліни використовуються як традиційні (інформаційний, інформаційно–ілюстративний, програмований, проблемний, активний), так і нетрадиційні (опорних сигналів, рейтинговий, комп’ютерний) методи навчання.

В дисертації доведено, що неможливо досягти необхідної ефективності навчального процесу без повноцінної реалізації дидактичних принципів при вивченні дисципліни (принцип спрямованості навчання на розв’язання у взаємозв’язку завдань освіти, виховання та загального розвитку студентів; науковості навчання; системності і послідовності; доступності і посильнос-ті та індивидуального підходу; зв’язку навчання з практичною діяльністю; наочності та ін).

У дисертації показано, що при викладанні інженерної графіки використовуються різні навчально-наочні засоби (натуральні, об’ємні, плоскі і екранні). Нами встановлено, що резуль-тат використання даних засобів залежать від якості і методики їх використання, а не від їх кількості. Вибір засобів повинен бути уважно продуманий. В залежності від змісту і навчальних цілей, необхідно використовувати різноманітні дані засоби, що відповідає кращому засвоєнню навчального матеріалу. Наукове поєднання абстракції і наочності в навчальному процесі є важливою умовою підвищення ефективності навчання.

Спираючись на проведений аналіз використання різних методів навчання, їх класифіка-цію, ідей педагогів-новаторів, кваліфікаційних характеристик, враховуючи досвід використання навчально-наочних засобів та спираючись на основні дидактичні принципи вивчення дисциплін, нами доведено, що інтенсифікація процесу засвоєння знань та вмінь студентами може бути досягнута за рахунок використання елементів проблемного та ігрового навчання, поєднання побудови креслення на дошці та екрані ПЕОМ з поетапністю виконання цих побу-дов. Формування практичних вмінь та навичок студентів проводити з врахуванням того, що зміст навчального матеріалу повинен відповідати рівню підготовки фахівця та його майбутньої спеціалізації.

Розглянемо побудову методичних розробок та комп’ютерних програм до курсу “Інже-нерна графіка” для фахівців водогосподарського профілю. Дидактичні підходи до методичних розробок, як для нарисної геометрії так і креслення – однакові. В якості прикладу розглянемо розробку методичної вказівки, яка містить рекомендації і варіанти до виконання завдань на побудову зображень предметів. Як відомо, знання складають науковий зміст навчання. Спочатку визначаємо цілі - вміння. Потім відбираємо знання, необхідні для вмінь. Основним критерієм досягнення цілей навчання є рішення студентами завдань. Задати цілі навчання – значить визначити систему вмінь, якими повинні оволодіти студенти, а саме: навичками користування креслярським інструментом при виконанні геометричних побудов і креслень.

Вихідними даними для відбору змісту завдань з проекційного креслення є інформація, одержана в процесі визначення цілей навчання з цієї дисципліни: склад об’єктів і процесів, з яких відбираються знання з інженерніої графіки; предметні цілі навчання і склад дій з ними. Розглянемо послідовність відбору знань необхідних для отримання тільки одного вміння – задання на кресленні найменшої кількості зображень та забезпечення повноти уяви про предмет. Для цього був визначений склад дій: поділ форми деталі на прості геометричні форми; конструктивні елементи. У відповідності зі змістом дій був виділений склад вмінь про об’єкт і знання про дії з ними. Так, склад знань про о’бєкт включає: знання про прості геометричні тіла, на які можна поділити форму деталі; знання про те, що розуміють під конструктивними елементами, як вони позначаються та зображаються.

При відборі складу знань враховувавалися загальнопізнавальні та виховні цілі навчання інженерній графіці. В наведений вище приклад для наукової цільності та повноти знань необхідно ввести в зміст дисципліни теоретичне обгрунтування множини варіантів рішень, врахування психологічної сторони процесу виконання зображень, використання метричної характеристики зображення. Таке доповнення важливе, так як воно формує нові знання, адекватні загальнопізнавальним і виховним цілям. В процесі рішення типового завдання на побудову зображень, студент повинен знати, як проводити складні міркування і логічний аналіз просторових форм деталі, як віднести деталь до прямокутної системи координат.

При відборі змісту проекційного креслення ми виключили дублювання матеріалу з інших розділів інженерної графіки. Знання і вміння, одержані студентом при оволодінні нарисною геометрією нами доповнені і розширені, що дало можливість їх перетворити в стійкі і врівноважені для вивчення загальнотех-нічних та спеціальних дисциплін. Ці знання і вміння не можуть бути сформовані в процесі оволодіння інженерною графікою, так як для їх засвоєння необхідний відповідний запас спеціальних знань.

В навчальній діяльності характерною особливістю використання накопичених знань є вміння студента вирішувати завдання. Ми притримуємося думки про використання графічних завдань, як методи навчання. В дидактиці підтверджено, що засвоєння навчального матеріалу студентами проходить в більш активній формі, якщо матеріал з самого початку наведений у вигляді системи завдань (В.П. Беспалько, Ю.Л. Полевой, З.О. Решетова). Особливістю даних завдань є те, що в них обов’язковим елементом є дії над різними зображеннями, які являють собою сукупність умовностей, створену в процесі неодноразового абстрагування предмета від різних його реальних властивостей (за виключенням аксонометричних проекцій). Це вимагає при рішенні графічних завдань використовувати множину зв’язків процесу отримання результа-тів з раніше вивченим матеріалом (проекції точок, прямих, площин і ін.). Використовуючи методичний досвід попередників та власний, було проведено розробку робочого зошита “Побудова зображень”, який включає варіанти вправ до практичних занять з відповідним методичним забезпеченням до їх виконання. Доцільність даного підходу підтверджується також і дослідженнями Н.Г. Преображенської. Аналогічний підхід був використаний до складання методичних вказівок з нарисної геометрії, геометричного та машинобудівного креслення, спецкурсу “Проекції з числовими позначками.”

Розробку комп’ютерних програм ми проводили спираючись на ті ж самі дидактичні принципи, що і при створенні методичних розробок. В розробці даних програм активну участь приймали студенти. Програми розроблялись таким чином, щоб всі етапи виконання побудов відповідали звичній роботі студента креслярськими інструментами. Розроблені методичні вказівки входять в систему методичного забезпечення викладання дисципліни.

У дисертації показано, що у багатьох видах інженерної діяльності є своя специфіка. Вона потребує додаткової графічної підготовки (суднобудування, топографія, геодезія, меліоративно-гідротехнічне будівництво і ін.). Наприклад: “Проекції з числовими позначками” (“ПЧП”), має свою теорію, свої способи утворення зображень і розв’язання графічних задач. Проте в існую-чій програмі, підручниках та посібниках з нарисної геометрії цей розділ подається, по-перше, в неповному обсязі, по-друге, наведені приклади мають обмежений характер, взяті із загального курсу нарисної геометрії і не зв’язані з практикою проектування. Традиційний підхід до вивчен-ня розділу “ПЧП” не дає можливості студентам уявити доцільність застосування здобутих знань в їх майбутній спеціальності. Вивчення кваліфікаційних характеристик фахівців водо-господарського профілю та проведеного аналізу їх діяльності показують, що вимоги вироб-ництва вимагають високої інженерно-конструкторської кваліфікації фахівців (умінню розрахо-вувати та проектувати земні споруди, читати креслення). Нами встановлено, що в рамках інженерної графіки розглянути дані питання з позицій майбутньої спеціальності фахівця неможливо. В зв’язку з цим виникла необхідність в виділенні даного розділу в спецкурс “ПЧП”. Спецкурс повинен створити фундамент для засвоєння спеціальних знань, які виступають зв’язуючою ланкою між предметами загальнотехнічного і спеціального технічного напрямків. Оскільки спецкурс визначається профілем підготовки фахівця, то логічно припустити, що спецкурси не можуть бути ідентичними для різних спеціальностей. З метою оптимального вибору змісту спецкурсу і структури навчального матеріалу, який складає зміст загально-технічної підготовки студентів, нами визначені такі критерії: відповідність графічної підготов-ки цілям та завданням підготовки фахівця; відповідність матеріалу, який відбирається, змісту графічних наук та загальнодидактичним принципам; виконання принципу диференціації графічних знань і вмінь; забезпечення реалізації внутрішніх та міжпредметних зв’язків; забез-печення динамічності й гнучкості системи графічних знань і вмінь. Спираючись на теоретичні розробки відбору змісту відповідних навчальних предметів, ми вирішували завдання конструю-вання конкретного змісту спецкурсу. Визначення цілей навчання спецкурсу проводилось по-етапно. На І-му етапі визначалися вимоги до нього, на основі яких можна було б виділити його кінцеві цілі навчання в загальному вигляді; на ІІ-му - кінцеву мету вивчення в загальному вигляді; на ІІІ-му - визначалися предметні цілі вивчення, на основі яких відбирався зміст пред-мета. При побудові його програми ми спиралися на основні дидактичні принципи та на теоре-тичний матеріал нарисної геометрії і, відштовхуючись від нього, трактували свої основні положення виключно з позиції специфіки інженерних завдань. Так було визначено тематику лекцій та практичних занять спецкурсу.

Дослідження засвідчило, що доцільним в теоретичному плані є введення до навчальних планів студентів молодших курсів спецкурсів, орієнтованих на відображення міжпредметних зв’язків та пристосованих до професійних завдань майбутнього спеціаліста. Це є необхідною умовою переходу на більш досконалий рівень підготовки спеціалістів, а також є важливим і з психологічної точки зору, оскільки показує студенту взаємозв’язок наук. Вивчення спецкурсу в методичному плані організовано, як і інженерної графіки в цілому.

У другому розділі “Методичне забезпечення графічної підготовки” обгрунтовані ефек-тивні форми, методи і засоби графічної підготовки; перевірена ефективність розробленого змісту спецкурсу; проведена експертна оцінка графічної підготовки спеціалістів; показано організацію та хід експериментальної роботи.

В дисертації показано, що графічна підготовка спеціалістів ведеться з використанням таких форм навчання: лекція, практичні заняття, курсова робота, консультації, заліки, іспити. Зупинимось більш детально на розкритті методичних підходів вивчення окремих розділів технічного креслення (геометричного, проекційного, машинобудівного).

Методичне забезпечення геометричного креслення теми “Оформлення креслень” вклю-чає виконання трьох вправ з основних положень стандартів: формати, масштаби, лінії, графічне позначення матеріалів, правила нанесення розмірів. Для більшості навчальних закладів завдан-ня мають однаковий зміст, але враховують їх специфіку. Методичне забезпечення включає: зміст завдання, компоновку креслення, вимоги до оформлення креслення, літературу, еталон роботи. При цьому використовуємо зразки робіт з відповідним набором плакатів, які ілюстру-ють даний матеріал. Тема “Геометричні побудови” включає виконання трьох завдань на форма-ті А4. В ряді вузів кількість завдань більша за об’ємом та насиченістю. В нашому випадку - вправи на спряження, креслення деталі обертан-ня та технічного профілю. Особливістю даного забезпечення І-го завдання є те, що в табличній формі наводиться приклад виконання спряжень дугою заданого радіуса R, та вправи підібрані таким чином, щоб включали 3 – 4 види спряже-нь. Приводиться компоновка креслення, поетапність виконання. При кресленні деталі обертан-ня типу “Вал” ми знайомимо з поняттям деталь, конструктивними елементами на прикладі простих (фаска, проточка, конусність, отвір), наводимо рекомендовані розміри, привчаючи студентів до того, що більшість розмірів регламентована стандартами. Ставимо тут більш вузь-кі дидактичні завдання – навчити аналізувати форму. Враховуючи те, що більшість студентів в школах не проходили креслення або проходили факультативно, то в методичних вказівках при-водимо рекомендації до виконання завдання в частині зображення конструктивних елементів, нанесенню розмірів. Методичне забезпечення завдання креслення технічного профілю особли-востей немає і дається в такій послідовності, як і в інших закладах освіти: зміст завдання, компоновка креслення, зразок виконання, профілі прокатної сталі, таблиця конструктивних параметрів.

У дисертації показано, що розділ проекційного креслення є найбільш важливим, тому його вивченню приділяємо особливу увагу. В методичному плані ухил робимо на виконання комплексу завдань, згрупованих певним чином. Розглядаємо побудову видів, розрізів, перерізів, виносних елементів, аксонометричних проекцій. При складанні завдань враховуємо підходи Н.Г. Преображенської, В.О. Гервера, О.М. Джеджули, Й.П. Ковальчука. Дані завдання згрупо-вані в робочий зошит з відповідним методзабезпеченням до його виконання з поетапним фор-муванням графічних вмінь, на основі викладу матеріалу від простого до складного. Засвоївши інформаційний комплекс, студенти переходять до вирішення графічного завдання, навички виконання якого формуються на основі графічних вправ. При складанні завдань, ухил робимо на вивчення машинобудівного креслення.

В дослідженні доведено, що при виконанні графічних робіт з машинобудівного креслен-ня студенти зустрічаються з проблемами в зображенні геометричних форм та конструктивних елементів деталей; не використовуються всі складові частини креслення (рис.1). Викладач в кожному конкретному випадку вказує студенту на його помилки, пояснює їх і вони відносяться до конкретного елемента деталі і мають конкретний характер. Готове креслення може не мати грубих помилок, і узагальненого підходу до вибору зображень студент не здобув, так як помилки виправлені по прямій підказці, а не в процесі пошукової діяльності. Методичне забезпечення даного розділу спирається на матеріал проекційного креслення, доповнюється методичними розробками, в котрих подається класифікація деталей за групами зі зразками виконання робочих креслень найбільш типових деталей; даються рекомендації до вибору кількості зображень, проставлення розмірів та шорсткості поверхонь; необхідний довідковий матеріал.

Нами встановлено, що питання геометричного, проекційного та технічного креслення розв’язуваються при цьому в єдності. Головна увага спрямовується на активізацію розумової діяльності студентів, на розвиток їх мислення та просторового уявлення. В методзабезпеченні використані підходи О. Д. Ботвинникова, Д. О. Тхоржевського, В. К. Сидоренка, М. І. Грека,

Рис. 1. Складові частини креслення деталі.

О.О.Лопатова, Ю.Е.Шарикяна. Враховуючи, що студенти даних спеціальностей не виконують креслення складальної одиниці, а тільки вчаться їх читати складальні, ми додатково вводимо два завдання. І-ше – у відповідності з кресленням складальної одиниці та переліком деталей, котрі входять в дану одиницю, студенти вчаться складати специфікацію за стандартом. При цьому звертається увага на засвоєння студентами спрощень та особливостей їх виконання. ІІ-ге – дається два робочих креслення деталей, котрі необхідно з’єднати між собою за допомогою різьби. Завдання підготовлюють студентів до розгляду теми “Деталювання складальної одини-ці”. Розглядаючи дану тему, роботу студентів організовуємо у вигляді конструкторського бюро з розігруванням ролей. При виконанні завдань з різьбових з’єднань використовуємо опорні картки зі зразками з’єднань.

Розробляючи методику вивчення інженерної графіки, ми прагнули забезпечити відповід-ні умови для цілісної системи графічної підготовки спеціалістів. На кожному етапі навчання особливого значення набували якість засвоєння студентами базових знань, вмінь та навичок необхідних для їх графічної діяльності.

Доцільність запропонованої системи методичного забезпечення графічної підготовки спеціаліста та доступності і посильності змісту спецкурсу для засвоєння його студентами перевірялася нами. В якості показників ефективності експерименту були успішність студентів, виражена в оцінках п’ятибальної системи, процент встигаючих на “3” і “4”, “5”, “4” і “5”, середній бал (x) і коефіцієнт варіації (V’). Для перевірки знань та інтелектуальних вмінь ми застосовували компонентний метод контрольних робіт (КР) (за А.П. Беляєвою). З метою доцільності і наукової цінності змісту розробленого нами спецкурсу ми провели його експертне оцінювання за методикою, описаною Б.С. Гершунським.

Експериментальна оцінка методичного забезпечення графічної підготовки спеціаліста проводилася на протязі 1995…1998 р.р. В якості початкових параметрів дослідження розглядав-ся рівень загальноосвітньої і графічної підго-товки студентів І-го курсу. До експерименту 1995 року було залучено вісім груп (116 студентів). З метою визначення рівня графічних знань і вмінь студентів І-го курсу на першому практичному занятті з нарисної геометрії в групах було проведено КР. Змістовно-цільовими критеріями її були: відповідність її змісту основним і головним компонентам графічної діяльності учнів у процесі одержання середньої освіти; струк-турна побудова роботи дозволяє за певними якісними показниками повноти виконання тесто-вих графічних завдань об’єктивно оцінити їх виконання; ординарність і доступність завдань в КР; завдання складені за принципом компонентних КР; можливість виконання її за 40 хвилин. Дослідження показало, що студентів з високими навчальними можливостями не було, з доб-рими - 18.6%, середніми – 54%, низькими – 27.4%. Для об’єктивності дослідження було прове-дено констатацію однакового рівня знань студентів контрольних і експериментальних груп. В експериментальних групах навчання йшло з використанням форм, методів і засобів вивчення, визначених нами. У контрольних групах заняття проводилися традиційно. В дослідженні ми з’ясовували вплив розробленого нами методзабезпечення на вивчення нарисної геометрії (НГ) і технічного креслення (ТК). За даними спстереженнями заняття в експериментальних групах проходили на оптимальному та середньому рівнях, а в контрольних – на низькому та середньому. Протягом семестру провели два зріза в експериментальних групах. Дослідження засвідчило, що від теми до теми в студентів йде ріст знань засвоєння теоретичного матеріалу. За результатами диференційованого заліку у студентів експериментальних груп сформувалися (на“4”та”5”навчалося 58.3% студентів) більш стабільні знання і вміння, чим в студентів контрольних груп (на “4”та“5” - 33.7% студентів). Експериментальна оцінка ТК визначалась аналогічно НГ. В якості експериментальних та контрольних груп були залишені ті ж самі групи. Загальний відсоток успішності студентів при вивченні проекційного креслення становив: експериментальних груп -100% (на “4” та “5” навчалося 67%); контрольних - 67% (на “4” та “5” - 24.8%). При засвоєнні машинобудівного креслення на “4” та “5” навчалося 64.7% студен-тів, в контрольних групах і в експериментальних на “4” та “5”- 87.2%. Разом з тим очевидно, що достовірність одержаних результатів характеризується його повторенням при багато-разовому експерименті. Експеримент повторювався для наборів студентів 1995…1998 р.р. (табл.1).

Таблиця1

Результати вивчення нарисної геометрії та технічного креслення

Предмет | Групи | Н а в ч а л ь н і р о к и

1995-1996 | 1996-1997 | 1997-1998

Сер.

бал | % успішн. | Сер.

бал | % успішн. | Сер.

бал | % успішн.

Заг. | На“4” та “5” | Заг. | На“4” та “5” | Заг. | На“4” та “5”

НГ | К | 3,43 | 100 | 33,7 | 3,40 | 96,7 | 31,6 | 3,41 | 98,3 | 30,5

Е | 3,74 | 100 | 58,3 | 3,78 | 100 | 60,2 | 3,76 | 100 | 61,3

ТК | К | 3,94 | 100 | 64,7 | 3,85 | 100 | 60,3 | 3,91 | 100 | 62,3

Е | 4,26 | 100 | 87,2 | 4,21 | 100 | 85,3 | 4,23 | 100 | 86,3

Умовні позначення: НГ – нарисна геометрія; ТК – технічне креслення;

К – контрольні групи; Е – експериментальні групи.

Застосування компонентного аналізу успішності студентів дозволило дати кількісну та якісну оцінку складових частин досвіду з графічних дисциплін, підтвердити досить високу ефективність розробленого методзабезпечення графічної підготовки фахівців даних спеціаль-ностей. Коефіцієнти засвоєння знань і вмінь студентів експериментальних груп знаходяться в межах 79-90%.

Для перевірки доступності розробленого змісту спецкурсу було проведено другу частину експериментального дослідження. Наш експеримент було поділено на етапи. В ньому протягом 5-ти років взяло участь 457 студентів. Доступність спецкурсу порівнювалася з контрольними групами, в яких окремі теми даного спецкурсу традиційно читалися в розділі нарисної геометрії. На першому етапі (1992-1993 р.р.) - визначалася доцільність і доступність його введення, проведено корекцію його змісту; на другому етапі (1993…1995 р.р.) – вивчався спецкурс за скоректованим варіантом змісту. В дослідженні приймало участь по дві групи. У 1995…1996 р.р. було проведено третій етап дослідження. Були вибрані 4 експериментальні і 3 контрольні групи, виходячи із умов їх ідентичності. Узагальнені результати 2-ої частини педагогічного експерименту відображені у табл. 2 та на діаграмі 1.

Таблиця 2

Академ. група | Кільк. студентів | Оцінка в балах | Сер.

бал,

х | Коеф.

варіації,

V (%) | % успішності | Сер. Умов. Бал ху (n=10) | Критерій засво-єння

Кз (%)“

5”“ | 4”“ | 3”“ | 2” | Зага-льна | на