Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Научно-методические основы формирования конструкторских умений студентов технических вузов средствами инженерной графики Нилова Валентина Ивановна

Научно-методические основы формирования конструкторских умений студентов технических вузов средствами инженерной графики
<
Научно-методические основы формирования конструкторских умений студентов технических вузов средствами инженерной графики Научно-методические основы формирования конструкторских умений студентов технических вузов средствами инженерной графики Научно-методические основы формирования конструкторских умений студентов технических вузов средствами инженерной графики Научно-методические основы формирования конструкторских умений студентов технических вузов средствами инженерной графики Научно-методические основы формирования конструкторских умений студентов технических вузов средствами инженерной графики Научно-методические основы формирования конструкторских умений студентов технических вузов средствами инженерной графики Научно-методические основы формирования конструкторских умений студентов технических вузов средствами инженерной графики Научно-методические основы формирования конструкторских умений студентов технических вузов средствами инженерной графики Научно-методические основы формирования конструкторских умений студентов технических вузов средствами инженерной графики
>

Данный автореферат диссертации должен поступить в библиотеки в ближайшее время
Уведомить о поступлении

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - 240 руб., доставка 1-3 часа, с 10-19 (Московское время), кроме воскресенья

Нилова Валентина Ивановна. Научно-методические основы формирования конструкторских умений студентов технических вузов средствами инженерной графики : Дис. ... д-ра пед. наук : 13.00.02 : Воронеж, 2001 303 c. РГБ ОД, 71:02-13/167-5

Содержание к диссертации

Введение

ГЛАВА 1. ПРОБЛЕМА ФОРМИРОВАНИЯ КОНСТРУКТОРСКИХ УМЕНИЙ СТУДЕНТОВ ТЕХНИЧЕСКИХ ВУЗОВ И СТЕПЕНЬ ЕЁ РАЗРАБОТАННОСТИ 11

1.1. Общепедагогические подходы к системе становления творческой личности инженера 11

1.2. Методические аспекты формирования конструкторских умений студентов средствами ИГ 30

1.3. Выводы 37

ГЛАВА 2. ПСИХОЛОГО-ПЕДАГОГИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПРИЕМОВ, СРЕДСТВ И ФОРМ ТЕХНОЛОГИИ ФОРМИРОВАНИЯ КОНСТРУКТОРСКИХ УМЕНИЙ 42

2.1. Техническое творчество как генератор потребности в графическом самообразовании 51

2.2. Технические идеи по собственному замыслу обучаемого и методическая целесообразность их стимулирования в процессе изучения курса инженерной графики 59

2.3. Имитация структуры и организации системы промышленного проектирования - методологическая основа эффективного графического образования 72

2.4.Принципы разработки учебно-методического обеспечения курса ИГ в техническом вузе 85

2.5. Выводы 98

ГЛАВА 3. ТЕХНИЧЕСКОЕ ТВОРЧЕСТВО В СИСТЕМЕ НЕПРЕРЫВНОГО ГРАФИЧЕСКОГО ОБРАЗОВАНИЯ 99

3.1. Довузовская графическая подготовка технической направленности 102

3.2. Специфика содержания и методика преподавания курса ИГ с элементами конструирования 116

3.3. Место курса инженерной графики в системе сквозного проектирования 177

ЛАВА 4. ТЕХНОЛОГИЯ СТИМУЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССА ФОРМИРОВАНИЯ КОНСТУКТОРСКИХ УМЕНИЙ 183

4.1. Системность формирования и востребованность творческой личности 183

4.2. Специфика содержания продуктивной конструкторско-графической деятельности и структура процесса её формирования 191

4.3. Норма и творчество. Соотношение затрат времени на традиционные и творческие элементы учебной деятельности 203

4.4. Количественная оценка содержания экспериментального курса 212

4.5. Конструкторско-графическое образование по целевому заказу 227

4.6. Педагогические аспекты управления качеством конструкторско-графической подготовки специалиста и возможности ее компьютеризации 234

4.7. Выводы 247

ГЛАВА 5. ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ СИСТЕМЫ ОБУЧЕНИЯ

5.1. Качественные и количественные показатели оценки эффективности 250

5.2. Методика и результаты эксперимента 253

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 262

Направления дальнейших исследований 263

Библиографический список 266

Введение к работе

Актуальность темы. Экономическое развитие страны неразрывно связано с подготовкой инженерных кадров для проектирования и производства принципиально новых технических конструкций различного назначения. Первоочередная задача технического образования - формирование специалиста как творческой личности в профессиональной, мировоззренческой, бытовой и других сферах деятельности. Уровень профессиональной квалификации инженера характеризуется, прежде всего, его способностью творчески решать задачи создания новой техники, разработки современных высоких технологий, оптимальной организации производства и эксплуатации технических объектов.

Графическая деятельность неотделима от проектной работы конструкторов, архитекторов, дизайнеров на всех ее этапах. Качество графической подготовки специалиста оценивается умением воплотить техническую идею в графических образах. Хорошее пространственное воображение и умение фиксировать в чертежах конструктивное воплощение идеи способствуют развитию технической фантазии. Высшим проявлением технического творчества является изобретательство. Целесообразность изучения графических дисциплин в атмосфере технического творчества на всех его этапах, от идеи до изделия, вряд ли оспорима.

В традиционной системе образования элементы навыков конструирования и изобретательства закладываются при изучении, в основном, специальных дисциплин. Знания и навыки, традиционно полученные в студенческие годы, как правило, недостаточны для выполнения самостоятельных конструкторских работ. Идет длительная послевузовская адаптация инженера к конкретным производственным условиям. Это происходит потому, что в дисциплинах общетехнического цикла, в том числе в курсе инженерной графики, количество творческих конструкторских задач невелико и объем самостоятельного конструкторского творчества незначителен.

Руководители конструкторских бюро часто наблюдают отсутствие у выпускников даже первоначальных навыков выполнения проектных разработок. Молодые специалисты умеют выводить формулы, но не умеют облекать свои расчеты в конструктивные формы. Методика обучения графическим дисциплинам в настоящее время такова, что она не прививает даже элементарных навыков конструирования.

Наличие конструкторских навыков определяется умением грамотно передать через комплект конструкторских документов (КД) собственные техни-

ческие идеи производственным и эксплуатационным службам, умением разрабатывать чертежи еще несуществующих конструкций с учетом правил Единой системы конструкторской документации (ЕСКД).

Назрела потребность создания новых эффективных технологий изучения курса инженерной графики (ИГ) с выходом на конкретные технические решения. Речь идет об элементах ассоциативного проектирования упрощенных конструкций по специальности студента, без расчетов, по аналогии с реальными изделиями и использованием авторских свидетельств (АС) на изобретения.

Данное исследование опирается на следующие практические постулаты, являющиеся требованиями современного развития высшего образования:

  1. использование патентной литературы по специальности в контексте изучения дисциплин графического цикла;

  2. использование в курсе ИГ практики изготовления моделей по специальности на основе разработанных студентами конструкторских документов (КД);

  3. использование ЭВМ после изучения основ «ручной графики» (на творческой стадии реконструкции изделия и при исполнении КД, когда студент уже на уровне навыка умеет анализировать чертежи);

  4. применение ЭВМ для диагностики знаний обучаемых и информационного обеспечения курса ИГ с элементами конструирования;

  5. прием в технические вузы студентов, имеющих интерес и способности к выбранной специальности и успешно выполнивших соответствующее тестирование.

Перечисленное предполагает научно-методическую работу в нескольких направлениях как теоретического, так и прикладного плана. Центральным направлением является разработка методики становления творческой личности будущего специалиста средствами ИГ.

В педагогической науке развитию творческого мышления уделяется большое внимание. Достигнуты существенные успехи в области психологии творческого мышления, создана теория проблемного обучения. Разработаны технологии решения изобретательских задач и механизмы внедрения упомянутых выше теорий в методику преподавания конкретных дисциплин, в том числе ИГ.

Методической основой проводимых исследований являются: концепция высшего и среднего образования; графическая подготовка в контексте целевой интенсивной подготовки инженера; развитие творческого мышления методами проблемно-алгоритмических технологий обучения на компьютерной основе;

внедрение в практику обучения теории решения изобретательских задач. Решению поставленных в диссертации проблем способствовали труды российских и зарубежных ученых.

Цель исследования: теоретически обосновать, разработать и экспериментально проверить систему формирования конструкторско-графических умений студентов технических вузов средствами ИГ.

Объект исследования: учебная деятельность студентов технических вузов в процессе изучения курса ИГ с элементами конструирования.

Предмет исследования: содержание и методика преподавания курса ИГ, способствующая формированию у студентов технических вузов конструкторских умений.

Гипотеза исследования: конструкторско-графические умения студентов технических вузов будут сформированы, если:

  1. курс ИГ с элементами конструирования будет интересен и доступен студентам, и они в процессе исполнения графических заданий (ГЗ), связанных со специальностью, осознают значимость дисциплин графического цикла в их будущей профессиональной деятельности;

  2. по каждой теме традиционного курса ИГ ввести последовательный комплекс упражнений, имитирующих деятельность служб промышленного проектирования и производства;

  3. эффективно использовать современные прогрессивные технологии обучения: деловые игры и ситуационные задачи, имитационное проектирование, программированный контроль, тестирование, рейтинг; использовать ЭВМ не только как средство исполнения чертежей, но и как центральное звено автоматизированной обучающей системы (АОС);

  4. внедрять в учебный процесс применение патентной литературы уже на первых курсах вуза, а также современные учебные пособия и ЭВМ, способствующие развитию творческих способностей студентов;

5) разработать учебно-методический комплекс (УМК), в состав которого войдут: деловые игры, ситуационные задачи, имитационное проектирование, тесты для диагностики знаний.

Основные задачи исследования:

1) разработать и обосновать теоретические предпосылки и механизм эффективной системы изучения ИГ с элементами конструирования в технических вузах;

2) создать систему приемов активизации познавательной деятельности
и методическое обеспечение для реализации проблемно-
алгоритмических технологий обучения в курсе ИГ;

  1. разработать приемы развития и мотивации конструкторского творчества в процессе изучения курса ИГ;

  2. обосновать эффективность поисковой деятельности и целесообразность ее стимулирования в курсе ИГ;

  3. разработать методические приемы имитации структуры и организации процессов промышленного проектирования и производства в курсе ИГ;

  4. разработать и апробировать в процессе обучения содержание эвристического курса ИГ для специальности 170900;

  5. разработать комплексную рейтинговую систему оценки ГЗ;

  6. разработать сценарий методического обеспечения системы управления качеством конструкторско-графической подготовки специалиста на базе ЭВМ;

  7. апробировать методическое обеспечение курса ИГ с элементами конструирования в вузе, техникуме, средней школе и установить, насколько доступно его восприятие обучаемыми в зависимости от возрастных особенностей.

Применялись следующие методы исследования:

  1. изучение и анализ психолого-педагогической, методической и учебной литературы;

  2. изучение и анализ опыта преподавания графических дисциплин в высших и средних учебных заведениях;

  3. изучение и анализ опыта преподавания ИГ с элементами конструирования в России и за рубежом;

  4. беседы, анкетирование, опросы студентов и преподавателей ИГ:, деталей машин, специальных дисциплин, а также учителей черчения и трудового обучения средних школ, техникумов и ПТУ;

  5. наблюдение и анализ опыта работы специалистов творческих профессий, в том числе изобретателей;

  6. педагогические эксперименты: констатирующий, развивающий, итоговый;

  7. наблюдение и анализ в процессе выполнения творческих работ студентов технических вузов;

8) системный анализ, хронометраж, тестирование; обработка количественных результатов методами математической статистики.

На защиту выносятся:

  1. идея создания механизма целенаправленного формирования конструкторских умений студентов технических вузов средствами ИГ;

  2. обоснование специфики алгоритма конструкторско-изобретательской деятельности инициировать исполнительскую работоспособность автора идеи и стимулировать у него потребность в самообразовании;

  3. научно-методический прием мотивации изучения курса ИГ путем привлечения студентов к изобретательской деятельности на всех ее этапах: от идеи до изготовления изделия;

  4. научно-обоснованные принципы и методика разработки деловых игр и ситуационных задач, имитирующих структуру и организацию процессов промышленного проектирования и производства;

  5. научно-обоснованные критерии эффективности эвристического курса ИГ;

  6. научно-обоснованная рейтинговая система оценки результатов выполнения студентами ГЗ с учетом их конструкторско-графических умений и творческого потенциала;

  7. новое содержание учебных пособий, разработанных в соответствии с принципами проблемного и программированного обучения;

  8. оригинальная методика изучения курса ИГ с элементами конструирования;

  9. структура, состав и функционирование УМК в рамках часов существующего учебного плана;

  10. идея и разработка теоретически обоснованного и методически продуманного первоначального этапа сквозного проектирования, связанного с курсом ИГ.

Достоверность научных положений и выводов подтверждена:

  1. многолетним положительным опытом исследований, подтвержденным необходимым объемом экспериментальных данных, полученных в результате использования разработанных технологий обучения;

  2. соответствием результатов теоретических и экспериментальных исследований использования эвристического курса инженерной графики в долгосрочном процессе обучения в ВГАСУ (30 лет); внедрением результатов диссертационной работы в Воронежском государствен-

ном техническом университете (ВГТУ), Воронежской государственной лесотехнической академии (ВГЛТА), Воронежском военном авиационном инженерном институте (ВВАИИ), апробации материалов исследования в средних школах г. Воронежа.

Научная новизна и теоретическая значимость исследования

состоят в том, что:

обоснована необходимость внедрения в практику учебного процесса основополагающего положения: целью и результатом изучения дисциплин графического цикла в техническом вузе является формирование не только геометро-графических навыков, но также умений по разработке и оформлению конструкторской документации профессионально-значимых для специальности обучаемого изделий;

установлена практическая возможность и необходимость создания психологической потребности студента в самообразовании путем привлечения к конструкторской деятельности;

разработан учебно-методический комплекс деловых игр и ситуационных задач, предусматривающих исполнение студентами деятельности служб промышленного проектирования и производства;

разработана система оценки эталона ГЗ по его комплексной характеристике (КХ3), состав параметров которой стимулирует творческую активность обучаемого;

разработаны количественные показатели уровня сформированности конструкторско-графических умений студента, его творческий потенциал;

предложена рейтинговая система оценки усвоения дисциплины, обеспечивающая непрерывность контроля знаний, умений и навыков;

разработан сценарий методического обеспечения системы изучения курса ИГ с учетом педагогических аспектов компьютеризации управления познавательной деятельностью студентов;

разработан курс ИГ с элементами конструирования, который может органично вписаться в систему сквозного реального проектирования по специальности 170900;

теоретически и экспериментально показаны преимущества предложенной системы изучения курса ИГ.

Практическая значимость работы заключается: в подготовке рабочей программы изучения курса ИГ с элементами конструирования в рамках часов, отведенных учебными планами; в написании и издании учебных пособий с программированным контролем, имитационных игр и ситуационных задач; в создании учебно-методического комплекса (УМК), включающего: методические указания и разработки, новые задания и образцы исполнения обязательных графических работ, тесты текущего, промежуточного и итогового контроля, экзаменационные билеты для многоуровневой диагностики знаний; в материальном обеспечении кабинета черчения наглядными моделями, изготовленными студентами в учебном процессе экспериментального курса РІГ и по линии студенческого научного общества (СНО).

Оборудован кабинет машиностроительного черчения ВГАСУ, который включает:

класс учебных моделей механизмов строительных и дорожных машин, содержащих новизну на уровне изобретений (более 50 моделей);

видеофильмы и фотоматериалы лучших работ, представленных на студенческих научных конференциях (СНК); они используются, как образная зрительная опора для ассоциативного конструирования изделий по специальности;

стенды, иллюстрирующие методику проведения деловых игр и ситуационных задач.

Разработанный УМК обеспечивает внедрение в учебный процесс ИГ элементов проектной и производственной деятельности по специальности студента.

Внедрение результатов исследований в практику

Опубликовано 64 наименования работ.

Занятия по РІГ с элементами конструирования проводились в Воронежском государственном архитектурно-строительном университете, на подготовительных курсах и в средних школах г. Воронежа. Результаты и выводы, приведенные в диссертации, получили практическое воплощение в УМК и учебных пособиях общим объемом около 750 с:

1) Имитационные игры и ситуационные задачи по черчению и начертательной геометрии. Тесты « 200 с.

  1. Задачники по начертательной геометрии с элементами программирования. Тесты и 300 с.

  2. Задачники по черчению с программированным контролем. Тесты « 250 с.

Апробация работы. Основные результаты исследований докладывались и получили положительную оценку на ежегодных научно-технических конференциях Воронежского государственного архитектурно-строительного университета (Воронеж, 1973...2001г.г.), а также краевых, областных, межреспубликанских и всесоюзных конференциях (Краснодар - 1974г., Москва -1975...2001г.г., Макеевка - 1978г., Йошкар-Ола - 1982г., Воронеж - 1981г., 1984г., 1987г., 1989г., 1999г., Ухта - 1983г., Севастополь - 1990г., Орел - 1990г., Санкт-Петербург - 1996г. (Государственный технический университет, Государственный архитектурно-строительный университет), Ростов-на-Дону -2001г.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения и 5-й глав, изложенных на 303 страницах машинописного текста; содержит 67 рисунков и 30 таблиц; список литературы насчитывает 388 наименований, 6 из которых на иностранных языках.

Общепедагогические подходы к системе становления творческой личности инженера

Понятие - качество технического образования - характеризуется, прежде всего, его способностью творчески решать профессиональные задачи создания новой техники, современных технологий, оптимальной организации проектирования, производства и эксплуатации технических объектов.

Творчество - это деятельность, результатом которой является создание новых материальных или духовных ценностей. Ошибочно обиходное мнение, выделяющее только некоторые сферы деятельности, где может проявляться творчество (искусство, наука, изобретательство), и относящее остальные к нетворческим, а просто исполнительским сферам деятельности. Творчество необходимо на всех уровнях деятельности, в том числе и исполнительской. Творчество предполагает наличие у человека способностей, мотивов, знаний и умений. В нем важны как результат, так и процесс. Творчество - это проявление и реализация способностей и одаренности. Оно, наряду с созданием нового, формирует личность человека, развивает его талант.

Творчество является одной из важнейших потребностей человека. Вне творчества нет жизни. Антипод творчества - потребительство. Первое делает человека свободным, а второе формирует в нем раба, превращая жизнь в прозябание. Удовлетворение потребностей, в том числе и материальных, имеет очень важное значение, но должно быть не целью, а средством и условием достижения цели. Творчество - основа счастья. Творчество возможно только в условиях свободы (особенно важна внутренняя свобода), но она же и делает творца свободным. Н.А.Бердяев писал: «Творчество есть величайшая тайна жизни, тайна явления нового, небывалого ... Тайна творчества и есть тайна свободы. Из чего-то, из бытия нельзя создать небывшего, возможно лишь истечение, рождение, перераспределение. Творчество же есть прорыв из ничего, из небытия, из свободы в бытие и мир» [48].

История педагогики претерпела в своем развитии длинный путь от исповедования принципов догматизма до методологии, базирующейся на творческих началах, от использования методов насилия до обучения по потребности. Принцип педагогики без диктата — на это ориентировано настоящее исследование. Механизм реализации такой педагогики можно сформулировать так: «Творчество - это способ существования и основа универсального, эффективного самообразования, воспитания, непрерывной системы обучения для всех возрастных групп обучаемых». Жизнь (быт, производство, образование, наука, культура) по своей объективной сути - образец творческой деятельности в различных ее проявлениях. В обучении даже давно известная истина субъективно значимая для обучаемого - открытие, если ученик пришел к нему сам [217, 218].

Эта особенность позволяет создавать бесконечное многообразие творческих задач, создавать проблемные ситуации, т.е. вызывать у обучаемого потребность к постановке и самостоятельному разрешению учебных задач. Такие ситуации обыгрываются интуитивно квалифицированными преподавателями вузов, средних учебных заведений и дошкольных учреждений.

Опытный преподаватель интуитивно, т.е. на уровне искусства, постоянно создает игровые ситуации. Делает это он, не замечая их дидактической сути, чувствуя по положительному результату правильный прием. Делает непринужденно, варьируя ситуации в бесконечном их многообразии. Доброжелательная обстановка и создание педагогом ситуаций субъективно значимых для обучаемого «открытий» приводит к попытке студента развить успех самостоятельно.

Успех вызывает мощный эмоциональный подъем. Успех окрыляет, вызывая радость познания. Удовлетворение от успешного результата испытывает любой творческий работник: изобретатель, художник, писатель, ученый. Эмоциональный подъем может быть настолько велик, что любая «черновая» работа, препятствующая осуществлению творческой идеи, преодолевается легко и даже с вдохновением, интересом.

Такое заключение позволяют сделать опросы и наблюдения за деятельностью всех групп творческих работников любой сферы деятельности. Эмоциональный подъем - это тот неиссякаемый источник энергии, которая коренным образом может изменить систему образования. Примером высоких результатов творческой деятельности может служить труд изобретателей, писателей, актеров, деятелей культуры и искусства. Невозможно остановить их жажду познания нового, потребности в самообразовании. Творчество через самообразование, становится сутью жизни, формой существования. Цель формирования творческой личности следует выделить как основную в образовании. Во многих семьях воспитывают детей, интуитивно руководствуясь этой целью.

Наука, опирающаяся на творчество как методологическую основу педагогики, как систему, может обеспечить целенаправленное развитие творческой личности. Педагогика без диктата, опирающаяся на творчество, может стать тем рычагом, который повернет систему образования на гуманный путь развития, сделает его приятным, доступным, желанным и в то же время, очень эффективным. Когда человеку интересно, у него все получается, он сам себя начинает уважать. Идет самоутверждение личности. Человек доволен собой. У него благодушное, доброе настроение.

Воспитательный гуманный аспект эвристической системы обучения очень четко просматривается и требует тщательного широкого исследования. Предлагаемое исследование ограничено рамками системы графического образования и опирается на общепедагогическую концепцию проблемного обучения [214 - 218, 234, 285, 295, 331, 354], системного подхода к профессиональной деятельности [335], использует принципы технологии изобретательского творчества [8 - 12, 82, 119, 138 -141, 146, 150, 231, 243, 252, 296, 316, 320], реализует психологические постулаты развития творческого мышления [200, 298, 317, 370, 374].

Техническое творчество как генератор потребности в графическом самообразовании

Не требует доказательств постулат, что генерирование технических идей по специальности в курсе черчения следует поощрять. Однако всегда нужно помнить о конкретной цели курса черчения и оптимальном соотношении затрат времени на генерирование идей и собственно исполнение чертежей. На начальном этапе техническая идея отображается, как правило, в виде схемы в эскизном варианте. Чрезмерная увлеченность в курсе черчения поисковой деятельностью может привести к разрушению структуры предмета, его целостности, забвению целевого назначения курса графических дисциплин. Профессиональные навыки и творчество, их соотношение - проблема методических исследований в курсе любой общетехнической дисциплины, в том числе черчения.

В данном исследовании предпочтение было отдано готовой технической идее на уровне изобретения, а не по собственному замыслу. Начинающему изобретателю нужно созреть, ознакомиться со средой и структурой будущей деятельности инженера, ее организацией, освоиться с тем, что сделано до него, почувствовать себя способным к творческой деятельности. Все сказанное согласуется с основным принципом педагогики - от простого к сложному. Непосильные задачи конструирования могут сыграть отрицательную роль отторжения обучаемого к изучаемому предмету. Лучше приобщать студента к этому виду деятельности осторожно, постепенно. Педагогика - это наука «назидания» в нужное время, в нужном месте, объеме и с учетом личностных особенностей обучаемого.

В данном разделе дан анализ деятельности изобретателя, выделены структура и алгоритм его конструкторско-графической деятельности (АКИД):

Механизм любой сферы человеческой деятельности эффективно функционирует, если есть источник энергии, поддерживающий его в работоспособном состоянии. Генератором потребности в знаниях, неиссякаемым источником энергии, способным преодолевать рутинные аспекты процесса приобретения профессиональных знаний, умений, навыков, может стать центральная техническая идея, которая вызывает у ее автора эмоциональный подъем, известный любому творческому работнику в любой области знания (рис. 5).

Эмоциональный подъем у изобретателей связан с желанием доказать приоритет собственной идеи. Умение генерировать идеи, в том числе технические, проявляется иногда в очень раннем возрасте и является приятной стадией для талантливого изобретателя. Дальше идет скурпулезная работа воплощения идеи в конструкцию. Уже на стадии патентного поиска необходимо уметь читать схемы и чертежи. Далее следует последовательная цепочка: необходимость предложить конструктивное решение экспериментального варианта изделия, потом его серийного образца. Чем ближе к этапу изготовления изделия и его внедрению в промышленное производство, тем грамотнее, с точки зрения графики и точнее, должен быть выполнен комплект конструкторских документов, тем более квалифицированным по технике исполнения чертежей должен быть изобретатель.

Автор технической идеи вынужден освоить графику, иначе рискует дискредитировать идею изобретения. Ошибки в чертежах, их небрежное исполнение может закончиться неработоспособностью предлагаемой им конструкции по причинам, не зависящим от основной идеи. Такой исход автор изобретения никогда не допустит. Целесообразнее освоить курс черчения. Освоение курса ИГ необходимо для продолжения карьеры специалиста технического профиля, к которой автор идеи имеет способности. Психологическая суть алгоритма конструкторско-изобретательской деятельности - (АКИД) - потребность в самообразовании, возникающая у автора идеи. Предлагается эту уникальную возможность использовать как методический прием для поддержания длительной работоспособности обучаемого.

Механизм саморегуляции учебно-графической деятельности по аналогии с АКИД начнет функционировать не только при наличии собственной идеи, но также и по субъективно-значимому для студента замыслу. К идее обучаемого должен подвести преподаватель. В учебном процессе необязательно, чтобы техническая идея была на уровне изобретения. В итоговом задании курса ИГ предусмотрена работа студента с патентной литературой. Студент должен выбрать вариант авторского свидетельства на изобретение, которое ему интересно, обязательно посильно и вызывает потребность реализовать идею в изделие. Как показал опыт, приобщение студентов к изобретательскому творчеству снимает у них страх быть несостоятельными в этой области, они быстро осваивают приемы ассоциативного творчества.

Довузовская графическая подготовка технической направленности

В разделе дан анализ приемов поддержки творческой инициативы для детей очень раннего возраста с опорой на рисунок. Рисунок является естественной потребностью ребенка выразить свою творческую индивидуальность.

Проанализированы вопросы развития творческой детской фантазии. Методический материал для обучаемых этой возрастной группы направлен больше на художественное творчество и меньше на техническое. Отмечено, что школьники ранних возрастных групп, увлеченные моделированием технических объектов, не зная теории ИГ, вовлечены в процесс чтения чертежей и прекрасно справляются с задачей восприятия плоского изображения объемных изделий.

Игровая методика дошкольного воспитания применима и для школьников. Автором проведен педагогический эксперимент по применению вузовского методического обеспечения эвристического курса ИГ в средних школах на факультативных занятиях в 11-ых классах. Была успешно апробирована игра «Разработка механизма привода поворота модели экскаватора» и другие СЗ. Игровая форма организации занятий и доступность содержания эвристического курса ИГ обеспечила положительный результат. Все школьники, участвовавшие в эксперименте, поступили в строительный институт на технические специальности.

Труды [8 - 12, 180, 298] ученых по «технологии» технического творчества говорят о том, что существуют приемы изобретательского творчества. Эти приемы можно широко применять при изучении любой дисциплины на всех уровнях изучения цикла графических дисциплин , в том числе, начиная с самого раннего возраста. Существует перечень приемов поддержки творческой инициативы [140 - 148]. Между технической идеей (на уровне изобретения в том числе) и изготовлением изделия лежит труд конструктора, к которому следует приобщать детей, склонных к нему. Вопросы развития детской фантазии через дидактические игрушки достаточно полно разработаны [137, 160, 194, 203,204,342,351,362,366].

Однако в них мало внимания уделяется увязке рисования с натуры с процессом самостоятельного изготовления простейших технических макетов, их изменению, совершенствованию. Принципиально важен для развития технического творчества деятельностный [361, 375] подход к обучению. Одним из таких видов деятельности на пути к изобретательскому творчеству является моделирование. Графическая деятельность неотделима от процесса создания технических моделей. На первых этапах дошкольного образования это примитивные рисунки технических объектов, выполняемых по внутренней потребности. Мальчики любят рисовать танки, самолеты, космические аппараты и пр. Школьники ранних возрастных групп часто бывают очень увлечены моделированием и делают макеты по примитивно оформленным эскизам собственного изготовления или по чертежам, содержащимся в конструкторских наборах, имеющимся в продаже. Не имея теоретической базы ортогонального проецирования, школьник, не сознавая, что. вовлечен в процесс чтения чертежей, прекрасно справляется с задачей восприятия плоскостного изображения объемных объектов, стимулируемый азартом творческого процесса изготовления изделия и желанием видеть осязаемый результат своего труда. Техническое черчение изучается в 8-х классах средней школы. Однако на этом обязательном этапе возникает отторжение и даже, иногда, неприязнь к предмету.

Исчезла игра. А именно ее нужно сохранить, проводя занятия по черчению в форме деловых игр по конструированию игрушек, макетов бытовых изделий, учебных наглядных пособий, радиотехнических схем и т.д. В силу возрастных особенностей школьнику немаловажно быстро видеть результат своих творческих усилий. Результат не должен быть намного отсрочен по времени от идей. Поэтому для изготовления макетов вполне может быть использован картон. Технологические процессы изготовления изделий из картона во многом аналогичны слесарным и сварочным работам при выполнении металлоконструкций из листовой стали. Целесообразна увязка школьных курсов: физика, черчение и труд. Физик дает идеи; на уроках черчения идея воплощается в чертежи конструкций [63 - 66, 94, 98]; на уроках труда прибор может быть изготовлен [25, 162 - 164]. Можно даже имитировать серийное промышленное производство со всем, присущим ему арсеналом административных служб. В этом случае достигается быстрый положительный результат. Быть руководителем, начальником — психологическая потребность в процессе самоутверждения подростка. Интеграция названных выше дисциплин дает ощутимый вклад в методику формирования творческого технического мышления [151, 357].

Техническая конструкция с присущими ей функциями и назначением, коллективно, может быть изготовлена уже через несколько занятий, пока еще не утрачен интерес к «новой игрушке». Принципиально важно, чтобы на занятиях по труду школьник изготавливал не абстрактные изделия, которые потом нигде не используются, а такие, которые были бы интересны и полезны по разным признакам: с точки зрения эстетического восприятия, оригинальности конструкции, социальной востребованности и, даже, экономической выгоды. В практике школьного обучения не исчерпан огромный педагогический потенциал организации учебного процесса по схеме, имитирующей функционирование служб с игровыми функциями и должностями начальника цеха, экономиста, технолога производства, инженера по сбыту, бригадира, рабочих.

Каждая из перечисленных выше служб связана с чтением или выполнением чертежей. Увязка черчения с трудовым обучением в школьных механических и слесарных мастерских дает возможность обеспечить осязаемую профессиональную ориентацию школьника на техническое образование, поднимая попутно престиж черчения как предмета.

На уроках черчения при использовании простейших конструкций бытового назначения можно организовать работу «конструкторского бюро» с функциями:

1) ведущего конструктора, отвечающего за разработку комплекта конструкторских документов несложного изделия; он должен выполнить чертеж общего вида, например, письменного стола;

2) руководителей групп, разрабатывающих сборочные чертежи узлов изделия;

3) конструкторов, выполняющих чертежи деталей.

Как вариант, обучаемый может себя попробовать на всех должностях.

Педагогическая эффективность использования указанного приема объясняется потребностью детей играть во взрослые игры. Как показал опыт, методика деловых игр органично вписывается в психологический мир подростка, согласуясь с его болезненным желанием быть не хуже других. Назначение на игровую должность возвышает школьника в собственных глазах и глазах его друзей. Последнее ему крайне важно и он старается оправдать доверие. Аналогично можно имитировать любую сферу любой профессиональной должности или производственного объединения.

Как показал опыт работы автора, любят играть школьники 10-х, 11-х классов и даже студенты института. Модели, изготовленные из картона или жести на уроках труда и в процессе изучения графических дисциплин в институте, используются как наглядные учебные пособия на уроках черчения при выполнении чертежей с натуры. С педагогической точки зрения важно, чтобы разрабатываемые изделия имели спрос, были востребованы.

В Воронежском архитектурно-строительном университете модели, выполненные студентами на основе изобретений, демонстрируются на ежегодных выставках творческих работ студентов. На кафедре графики ВГАСУ оформлен класс учебных пособий: «Изобретения в моделях» для специальности 170900 — строительные и дорожные машины.

Имитационные игры по упомянутой выше схеме были применены при организации факультативной профессионально-ориентационной работы в средней школе № 72 г. Воронежа на базе комплекса «Изобретения в моделях». Последние были использованы как наглядные учебные пособия. Директор этой школы, Мирошникова О.Н., уже много лет внедряет систему гармоничного развития личности путем привлечения квалифицированных специалистов из высших учебных заведений, способных «заразить» школьников творческим трудом литератора, актера, художника, музыканта, изобретателя, танцора, биолога, экономиста и т.д. Детям дается уникальная возможность найти себя, не потеряться в этом мире, почувствовать свои способности, развить их, чтобы в дальнейшем на этой базе определить свою профессию, судьбу и, возможно, стать счастливым. Стратегия этого директора такова: помочь ребенку найти себя и определить свое будущее в соответствии со своими способностями и интересами.

Похожие диссертации на Научно-методические основы формирования конструкторских умений студентов технических вузов средствами инженерной графики