+7 (812) 628-78-28, +7 (812) 956-67-42, +7 (921) 856-03-61, +7 (921) 856-03-62     info@aneks.center

Механизмы формирования компетентности в области информационных технологий у чертежников-конструкторов

Н.Е. Федотова, А.Ю. Иванов

Авторы делятся своим опытом осуществления профессионально-образовательной деятельности по подготовке чертежников-конструкторов в условиях учреждения среднего профессионального образования. Рассказывает о своей попытке построения методики обучения будущих специалистов навыкам создания электронных чертежей и трехмерных виртуальных моделей деталей машин на основе компетентностного подхода к формированию содержания образования.

В нашей статье мы хотим изложить свои взгляды на проблему формирования профессионализма чертежника-конструктора в области специализированного программного обеспечения, предназначенного для создания электронных чертежей и виртуальных моделей деталей машин. Актуальность затронутой нами темы определяется с нашей точки зрения большим разнообразием указанных программных продуктов, что значительно затрудняет их изучения и требует перехода от узких профессиональных умений, необходимых для работы с конкретной программой, к широкой профессиональной компетентности, позволяющей специалисту свободно ориентироваться в мире компьютерной графики [1]. В своей работе мы опирались на педагогические эксперименты и теоретические обобщения канд. пед. наук А.Ю. Иванова, которые он проводил при профессиональном обучении секретарей-референтов, наладчиков станков и техников-судостроителей в различных учебных заведениях, применив эти достижения к номенклатуре профессий нашего колледжа [2,3]. Надеемся, что этот может быть расширен и распространен также на другие профессии компьютеризированного труда.

В 2013 году в Электромашиностроительном профессиональном колледже началась подготовка по профессии151901.01 «Чертежник-конструктор» на базе основного общего образования с получением полного общего среднего образования (срок обучения – 2,5 года). Объектом труда указанных специалистов в основном являются традиционные и электронные чертежи деталей машин, их 3D-модели, а орудиями труда кроме обычных чертежных инструментов служат специальные компьютерные программы. Их называют системами автоматизированного проектирования (САПР) или CAD-системами (Computer Adied Design, т.е. компьютерная помощь при черчении).

Нам необходимо было выбрать систему автоматизированного проектирования конструкторской документации, подлежащую изучению для специальной дисциплины «Компьютерная графика» и первой учебной практики. В настоящее время в России используется множество разнообразных САПР. Это «AutoCAD», «Solid Works», «КОМПАС-ЗD», «Autodesk Inventor», «Autodesk Mechanical Desktop», «Solid Edge» и другие системы. Мы остановили свой выбор на продукции российской компании «АСКОН» САПР «КОМПАС-ЗD». Наш выбор был обусловлен следующими причинами. Во-первых, указанная программа имеет простой, доступный начинающему пользователю интерфейс и очень логичные правила работы. Во-вторых, она полностью поддерживает все российские стандарты. В-третьих, крайне выгодная ценовая политика компании «АСКОН» делает покупки программных продуктов названной фирмы доступными для учебных заведений. И, наконец, не последнюю роль сыграла возможность для любого студента скачать на свой компьютер бесплатную легальную учебную версию программы с сайта компании-производителя.

Начиная внедрение «КОМПАС-ЗD» в учебный процесс колледжа, мы встретились со следующей проблемой. В настоящее время имеется большое количество разнообразной литературы по машинной графике. Но все эти источники имеют, с нашей точки зрения, один общий недостаток. Авторы подробно и обстоятельно описывают все пункты меню интерфейсов своих программ, различные способы построения геометрических объектов. Они стремятся довести у своих читателей до совершенства навыки «плоскостного» черчения и только потом  переходят к объемному моделированию. С нашей точки зрения, так можно учить только людей, уже владеющих навыками работы с какой-либо САПР, которые отчетливо видят перспективу обучения. Или людей сверхмотивированных к обучению [2].

Для учащихся учреждений среднего профессионального образования (СПО) такое обучение подходит далеко не всегда. Не понимая, где и когда им понадобится та или иная функция программы, они быстро забывают правила работы с ней. Не видя конкретных результатов своей деятельности, студенты теряют интерес к учебе. Мы уверены, что при работе с учащимися учреждений СПО, необходимо «во главу угла» поставить дидактические принципы наглядности и связи теории с практикой. Для решения этой задачи нами была предложена методика, которую мы условно назвали «Быстрый старт». Ее суть заключается в том, что студенты, не вникая в тонкости работы программного продукта, быстро получают конкретные результаты, дающие представление о возможностях программы, формируя в своем сознании целостное представление о ней. Например, уже на третьем занятии большинство из них способны построить простой плоский чертеж детали типа «Тело вращения», сделать по нему объемную модель, а по объемной модели – необходимое количество «плоских» видов. Так у них в сознании формируется устойчивая связь «плоскость – объем - плоские виды». Затем они  изучают такие методы построения 3-D  моделей как методы «выдавливания», «сечения» и «кинематика», получают представления о простейших сборках, сборочных чертежах, ассоциативных связях и сечениях. В результате они начинают понимать взаимную связь 3-х мерной модели, всех изменений, которые они в ней произвели, и ее ассоциативных связей на плоском чертеже [3].

Но ведь при этом студенты пропускают такие важные инструменты машинной графики как различные построения, сопряжения, привязки и пр. Когда будет восполнен этот пробел в знаниях? Да и не утратят ли они полученные навыки без постоянной тренировки [4]?

Нам кажется, что мы нашли ответ на этот вопрос. После изучения программы «Компас-3D» мы переходим к изучению основных функций САПР «Auto CAD». В этой программе используется иной, чем в «Компас-3D», координатный, способ ввода размеров. На втором курсе мы изучаем чрезвычайно распространенную в России программу «Solid Works», очень похожую на «Компас-3D», но имеющую ряд существенных отличий и преимуществ.

Другой интересный вопрос, не имеющий однозначного ответа, заключается в следующем: последовательно или параллельно изучать программные продукты? Например, можно сначала полностью пройти «Компас», затем прейти  к пакету «Auto CAD», как это делаем мы? При этом мы строго соблюдаем принцип последовательности, но нарушаем принцип прочности. Последний изученный программный продукт, скорее всего, вытеснит из сознания учащегося первый. Можно построить занятия по-другому: показывать студентам как одна задача, например «Сдвиг геометрического объекта» решается средствами и той и другой программы. Но не запутаются ли в них студенты? Мы полагаем, что при первоначальном обучении отказываться от принципа последовательности все-таки нельзя. Лучше сначала изучить один (более простой пакет), затем переходить к другому. А актуальность навыков работы с первой из изученных САПР можно поддерживать выполнением с ее помощью различных заданий по другим дисциплинам. Но выбор такого пути влечет за собой необходимость обеспечения высокой компьютерной грамотности всех преподавателей специ-альных предметов  и высокого уровня информационной культуры  учебного заведения [4].

Таким образом, мы пытаемся сформировать у своих учеников целостное представление о мире компьютерной графике, т.е. сформировать у них компетентность в этой области. Мы стремимся к тому, чтобы наши студенты могли легко переходить из одной программы в другую, решать одни и те же задачи в разных САПР. А когда они выйдут на производственную практику, они будут способны самостоятельно изучить программное обеспечение, используемое на конкретном предприятии применительно к особенностям специфического производственного процесса [3].

Мы надеемся, что  нам, хотя бы частично, удалось реализовать дидактический принцип прочности обучения, который, как известно, подразумевает взаимосвязь содержания образования и развития познавательных сил обучаемых. Наши наблюдения показали, что чем важнее и интереснее для наших студентов учебный материал, тем прочнее этот материал закрепляется в их сознании и дольше там закрепляется. Мы убеждены, что этот феномен является прекрасным подтверждением одного из «законов памяти», закона связи памяти с мотивацией, который гласит, что чем больше запоминаемый материал связан с потребностями человека (в данном случае, с получением конкретного результата при минимизации усилий), то тем глубже он воспринимается и прочнее запоминается [1].

Сегодня мы задумываемся о развитии профессии «Чертежник-конструктор». Дело в том, что они в своей профессиональной деятельности, кроме обычных САПР, о которых говорилось выше, пользуются и специализированными программными продуктами, которые на профессиональном жаргоне обычно называют «тяжелыми САПР». Их назначение состоит в том, что они позволяют компьютеризировать и графически представить весь процесс проектирования изделия: от инженерного замысла до технологической документации по его изготовлению. Это программные комплексы «Adem», «T-flex», «CREO», «Pro Engineer», «Tribon», «AVEVA Marine», «Catia», «Ship Constructor», «Soran» и др. Их особенностью являются чрезвычайно сложные предметно ориентированные интерфейсы, освоить которые самостоятельно (как общемашиностроительные САПР) практически невозможно. Значит необходимо внедрить хотя бы одну из указанных программ в учебный процесс судомеханического отделения! Но какую? Руководствуясь уже приобретенным опытом, мы, скорее всего, остановим свой выбор на программе «Aveva Marine».

Наш выбор объясняется просто. Во-первых, этот программный продукт предназначен для судостроительной отрасли, которая является градообразующей для Санкт-Петербурга и полностью обеспеченной заказами, гарантирующими занятость специалистов и рабочих-корабелов. Во-вторых, это очень мощная программа. Она позволяет вычертить корпус корабля, разместить там машины и механизмы, смоделировать прокладку трубопроводов и кабельных трасс, выполнить прочностные и экономические расчеты. Во-третьих, компания «AVEVA» это известнейшая  международная фирма, услугами которой пользуются около 50% судостроительных предприятий мира. Наконец,  компания «AVEVA» не пытается зарабатывать на учебных заведениях  деньги, а проводит по отношению к ним очень дальновидную политику. «AVEVA» бесплатно поставляет свои программные комплексы в образовательные учреждения, проводит обучение персонала, учебно-методические материалы, проводит мониторинг учебного процесса. В результате на производство приходят уже подготовленные специалисты, что облегчает судостроительным предприятиям, главным потребителям названных программных продуктов их внедрение.

Но здесь, перед нами снова возникнет вопрос. Смогут ли наши студенты, владеющие навыками работы с обычными САПР овладеть предметно-ориентированными правилами и интерфейсами «AVEVA Marine»? К сожалению, однозначного ответа на этот вопрос пока нет. Сегодня, мы можем лишь высказать следующую рабочую гипотезу. Скорее всего, нам следует применить ту же  методику, которую мы применяем сейчас.

Напомним, ее суть в следующем:

  1. На базе общих навыков компьютерной грамотности в ходе изучения дисциплины «Компьютерная графика» и «Учебная практика» мы формируем компьютерную компетентность в области информационных технологий в профессиональной деятельности на базе внедрения в учебный процесс программных продуктов общепрофессионального назначения;
  2. Далее мы конкретизируем и актуализируем эти навыки при помощи одного из специализированного программных продуктов в ходе производственной практики.

В случае удачного завершения нашего эксперимента, полученный опыт может быть использован в учебном процессе на других специальностях колледжа. Например, для подготовки техников-технологов, которые в своей профессиональной деятельности также используют «тяжелые САПР», такие как «Adem», «T-flex», «CREO», «Pro Engineer» и пр. Эти системы позволяют смоделировать весь процесс изготовления детали: от чертежа до управляющей программы для автоматизированного металлорежущего станка. Следовательно, проблемы в этой сфере компьютерной дидактики для нас еще долго не потеряют своей актуальности.

В небольшой статье невозможно не только осветить, но даже затронуть всех проблем компьютерной дидактики. Мы предложили всего лишь один из способов формирования у будущих специалистов компьютерной компетенции, построенный на функциональной общности программных продуктов, относящихся к одному классу, предусматривающий формирование у студентов ассоциативных и логических связей между компонентами разных программ.

Литература:

  1. Зеер Э.Ф. Компетентностный подход как методологическая позиция обновления профессионального образования. // Вестник учебно-методического объединения по профессиональному образованию. . – 2005. -№1 (37) –С. 5-12.
  2. Иванов А.Ю. Механизмы формирования компетентности в области общего и специализированного программного обеспечения у будущих работников компьютеризированного труда // Компетентность педагога как определяющий фактор в формировании конкурентоспособного выпускника образовательных учреждений НПО и СПО: Материалы VIII городских Педагогических чтений –СПб.: НОУ «Экспресс», 2011. С. 139-145.
  3. Иванов А.Ю., Козырева С.Р. Формирование компетентности в области профессиональных программных продуктов// Профессиональное образование. Столица. – 2010. -№11 –С. 39-41.
  4. Педагогическая среда с применением компьютерных средств: Методические рекомендации / под ред. И.Б. Мыловой – СПб.: СПбАППО, 2007. – 92с.

Vhod Kabinet ANEKS

banner uslugi

ПРИГЛАШАЕМ!

Приглашаем педагогов со стажем работы по специальности от 25 лет в Ассоциацию ветеранов педагогического труда (АВПТ)!

Только для вас - специальные образовательные мероприятия, интересные встречи и многие другие события.

Звоните по телефону: (812) 956-67-42 или пишите на e-mail: info@aneks.center.

Просим всех: расскажите об АВПТ своим коллегам, которые уже не работают в школе!

 

Электронный журнал для педагогов Экстернат.РФ (федеральный уровень)

Электронный журнал для педагогов Педагогика.Онлайн (региональный уровень)

Интернет-магазин педагогической литературы