Дидактические свойства 3D-технологий в формировании конструктивных компетенций

Введение. Глобальная информатизация, развитие современных информационных технологий в настоящее время трансформировали инженерную деятельность, основанную на фундаментальных и практических знаниях в области информационных технологий, требующих глубокого анализа и построения виртуальных моделей на высоком инженерном уровне. Изменения в информационных технологиях изменили требования к выпускникам технических вузов. Будущие инженеры должны уметь использовать информационные и коммуникационные технологии в своей профессиональной деятельности [ Агибова, И.М. Условия и факторы организации эффективной самостоятельной работы студентов с использованием информационных и коммуникационных технологий / И.М. Агибова // Вестник поморского университета. Серия: Гуманитарные и социальные науки. – 2010. – № 5 – С.128- 134. ].

Современные требования к инженерной деятельности подчеркивают важность подготовки будущих инженеров в системе профессионального образования и выявляют новые целевые, содержательные, технологические и оценочные признаки. Эта подготовка должна обеспечить выработку у выпускника инженерного университета умения использовать новейшие информационные и телекоммуникационные технологии в профессиональной инженерии, а результатом должно стать формирование профессиональных навыков [Архипова, Н.В. Информационные технологии в повышении квалификации преподавателей инженерных вузов / Н.В. Архипова, В.Е. Медведев // Совершенствование образовательной деятельности. Ч. 2. – М., 2000. - С. 140-148.].

Литературный обзор и методы исследование. Ю.А. Шафрин утверждает, что современный инженер должен владеть гипертекстовыми технологиями, WWW-технологиями, электронной почтой и телекоммуникациями [ Шафрин, Ю. А. Информационные технологии: в 2-х ч. / Ю.А. Шафрин. - М.: Бином. Лаборатория знаний, 2004 - 316 с. ]. Системность, междисциплинарность, многогранность, современность, вариативность, концептуальность, способность применять знания в различных социальных, профессиональных и жизненных ситуациях для будущего инженера на основе компетентностного подхода к оказанию услуг. [ Холодная, М.А. Формирование персонального познавательного стиля ученика как одно из направлений индивидуализации обучения // Школьные технологии. - 2000. - № 4. - С. 13-16. ].

Современному инженеру необходимо приобрести навыки работы с информационными технологиями: решать задачи обработки данных конечного пользователя с использованием современных информационных технологий; иметь возможность использовать современные информационные и информационно-коммуникационные технологии для решения профессиональных задач и организации своей работы [ Конев, Ф.Б. Информационные технологии и средства дистанционного обучения: база необходимых знаний для подготовки дипломированных специалистов / Ф.Б. Конев, Г.И. Куприянова. - М.: МГОУ, 2005. - С. 188. ].

Н.А. По словам Федяновой, будущего инженера [ Федянова, Н.А. Инженерная графика: учебное пособие / Федянова Н.А. – Волгоград: Волгоградский институт бизнеса, Вузовское образование, 2009. - 150 с. ]:

Построение прообразов пространственных объектов с использованием 2D и 3D технологий;

• -    изображать нарисованными точками разные октанты, прямые, плоскости и поверхности вращения;

• -    конвертировать чертеж с помощью современных компьютерных систем (КОМПАС 3D, AutoCAD и др.);

• -    решать основные позиционные и метрические задачи с использованием мультимедийных технологий (3ds Max, Adobe Flash и др.);

• -    чистка кузовов и различных поверхностей (Adobe PhotoShop, Adobe Illustrator и др.);

• -    Построение чертежей, технических чертежей и эскизов типовых деталей, неразъемных и разъемных соединений сборочных единиц и деталей с использованием технологий 2D и 3D;

• -    выполнять конструкции различной сложности и назначения, читать общие сборочные чертежи.

К дидактическим особенностям 3D-технологий в формировании конструктивных компетенций учащихся относятся:

• -    Студент должен уметь полноценно работать в области информационных и коммуникационных технологий;

• -    Умение пользоваться 3D технологиями;

• -    Развивать навыки творческого мышления с помощью 3D-технологий;

• -    Студент умеет создавать проектные документы с использованием 3D-технологий в информационных и коммуникационных технологиях.

Студент должен уметь полноценно работать в области информационных и коммуникационных технологий. Основные компоненты информационной компетентности студентов:

• •    умение правильно выбирать источники информации;

• •    возможность находить и редактировать информацию из различных источников;

• •    иметь определенные технические навыки;

• •    умение использовать информационные технологии в своей работе;

• •    знать характеристики информационных потоков в желаемой области.

В результате обучения учащиеся используют компьютер для выполнения простых операций с файлами (создание, сохранение, поиск, запуск программы), для решения учебных и простых практических задач; уметь выполнять практические задания и творческую работу в программах: Word Pad, Microsoft Power Point, Microsoft Excel, Microsoft Word; запуск широко используемых программ: текстовый и графический редактор на экране компьютера, тесты; работа с текстами и изображениями (информацией), объектами; поиск, внесение простых изменений, сохранение, использование и передача информации и данных, а также использование Интернета для создания небольших компьютерных проектов и презентаций.

В аудиторной и внеаудиторной работе со студентами используются следующие формы информационно-коммуникационных технологий: презентации, интерактивные тесты, поиск информации в сети Интернет, подготовка проектов, использование готовых электронных ресурсов, цифровых образовательных ресурсов [ Зайцева Л.А. Использование информационных и компьютерных технологий в образовании, 2004. ].

Умение пользоваться 3D технологиями. Инженер должен иметь навыки работы с информационными технологиями: решать задачи обработки данных пользователей с использованием современных информационных и коммуникационных технологий; развивать умение использовать современные информационные и информационно-коммуникационные технологии для решения профессиональных задач и организации своей работы [ Кузнецов Е.В. Использование новых информационных технологий в образовательном процессе, 2003. ].

При изучении общеобразовательных дисциплин программнотехническое обеспечение учебного процесса позволяет отказаться от традиционных методов создания рисовального изделия с использованием современных инновационных технологий рисования. В настоящее время исследователи актуализируют следующие подходы к информационным технологиям:

• -    Двухмерная графическая модель. В этом контексте компьютер используется как электронная доска для рисования;

• -    Трехмерная графическая модель. Такая модель создает необходимые условия для осуществления проектной деятельности, в ходе которой создается исходная объектная модель. В процессе проектирования важно решать различные геометрические задачи графического характера, что позволяет создать изображение исходного объекта в плоскостном режиме строго в соответствии с пространственной моделью.

Преподавание общеобразовательных предметов в логике компетентностного подхода определяет роль общеобразовательных предметов в формировании конструктивной компетентности бакалавров. Поскольку язык графики является языком техники, дисциплины, направленные на изучение этого языка, включены в учебные планы направления «Технология» [ Клушина, П.Н. Современные тенденции развития высшего профессионального образования: учебное пособие / П.Н. Клушина, Н.П. Петрова, С.В. Котов. - Ростов н/Д.: ЮФУ, 2016. - 126 с. ].

Развивайте навыки творческого мышления с помощью 3D-технологий. Следует отметить, что для достоверности получения результатов научных исследований мы не используем индивидуальные компетенции, может посмотрим на навыки будущего инженера, поскольку понятие гораздо шире, оно охватывает только компоненты знания и деятельности, но и мотивационные качества.

Конструктивная компетентность будущего инженера, на наш взгляд, включает указанные в стандарте компетенции: общекультурные (способность к самоорганизации и самовоспитанию); общепрофессиональные (готовность к решению профессиональных задач на основе библиографической и информационной культуры с использованием информационно-коммуникационных технологий и с учетом информационной безопасности): профессиональные (умение выстраивать процесс оказания услуг, в том числе по требованиям заказчика, на основе новейших информационных и коммуникационных технологий) [Зимняя, И.А. Педагогическая психология. /И.А. Зимняя. -М.: Логос, 2000. - 484 с.].

В основном можно выделить следующие знания будущих инженеров: анализ и проектирование информационных систем, система быстрой разработки приложений Delphi, схема приложений и управление проектами, *.COM, *.ActiveX и Интернет-технологии и др. [ Петров, М.Н. Компьютерная графика: учебное пособие для вузов / М.Н. Петров. – Спб.: Питер, 2011. — 544 с. ].

Знание компьютерной графики необходимо для инженеров, поскольку она является ведущим технологическим компонентом в проектноконструкторской деятельности инженеров [ Фетисов, В.М. Инженерная графика и автоматизированное проектирование: учебное пособие / В.М. Фетисов, Н.Г. Нагай. — Шахты: ГОУ ВПО «ЮРГУЭС», 2009. — 139 с. ].

Следует отметить, что компьютерная графика как часть информатики является основой технологической деятельности будущего инженера. Будущий инженер должен освоить основные понятия компьютерной графики: области применения компьютерной графики, виды компьютерной графики, форматы графических файлов, векторная графика в Интернете, цветовые модели и их типы, цветовая модель RGB, цветовая модель HSB, модель CMY (Cyan Magenta Yellow), цветовая модель CMYK, цветовая модель Lab и др. [ Кочетов, В.И. Инженерная и компьютерная графика: учебное пособие / В.И. Кочетов, С.И. Лазарев, С.А. Вязовов, С.В. Ковалев. – Тамбов: Изд-во Тамб. гос. техн. ун-та, 2010. — 80 с. ].

Рассмотрены дидактические особенности формирования конструктивных компетенций у студентов на основе содержания общепрофессиональных дисциплин (Черчение, Начертательная геометрия, Инженерная графика, Компьютерная графика) (рис. 1.2.1)

Рисунок 1.2.1. Роль 3D-технологий в дидактических возможностях в формировании конструктивной компетентности учащихся

Мотивационный компонент конструктивной компетентности включает: мотивацию к выполнению инженерной деятельности; мотивация к использованию информационных технологий в своей деятельности; способствовать пониманию важности профессиональных знаний и навыков; постоянная мотивация на успех, потребность в профессиональном успехе; явная потребность в самосознании и мотивации к использованию информационных технологий; мотивы самосознания как части конкретной профессиональной среды информационных технологий [Морева, Н.А. Технологии профессионального образования: учебное пособие для студентов высших учебных заведений. – М.: Издательский центр «Академия», 2005. – 432 c.].

Выводы и предложения. Для формирования конструктивной компетентности бакалавра целесообразно разработать модель, обеспечивающую актуализацию содержания с использованием графической визуализации, 3D-технологии, включающую содержательные, технологичные и оперативные блоки. Общие технические науки на основе современных информационных технологий; Вовлекать учащихся в активную учебную и профессиональную деятельность. Изучение уровня с форсированности конструктивной компетентности студентов и результатов экспериментальной работы позволяет им овладеть информационнокоммуникационными технологиями. Обучение будущих инженеров с помощью 3D-технологий развивает конструктивную компетентность, так как повышается способность использовать информационно-коммуникационные технологии в профессиональной деятельности.