Совершенствование методики разработки заданий для выполнения расчетно-графических и контрольных работ по инженерно-графическим дисциплинам

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МЕТОДИКИ РАЗРАБОТКИ ЗАДАНИЙ ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКИХ И КОНТРОЛЬНЫХ РАБОТ ПО ИНЖЕНЕРНО-ГРАФИЧЕСКИМ ДИСЦИПЛИНАМ ний на основе широкого использования возможностей современных технологий. Необходимость обращения к данным идеям, совершенствования методики разработки заданий для выполнения РГР и КР стала очевидной в 2020 году в рамках массового перехода образовательных учреждений на дистанционную форму обучения.

Не вызывает сомнений, что высокие технологии и средства связи не смогут полностью заменить живое общение обучающихся с преподавателем. Студент, обучающийся в дистанционной форме, лишен возможности в непосредственном общении задать интересующие его вопросы преподавателю, сразу получить квалифицированный и полный ответ и продолжить выполнять задание. При дистанционном общении такие простые и привычные действия становятся более сложными для реализации, отнимая при этом значительно большие временные ресурсы.

В большой мере это справедливо для инженерно-графических дисциплин (начертательная геометрия, инженерная графика). Предварительная проверка находящегося на стадии разработки чертежа, нанесение пометок о найденных ошибках и обсуждение рекомендаций по их устранению при непосредственном контакте преподавателя и обучающегося занимает несколько минут, а в формате удаленного общения аналогичная консультация может растянуться во времени. Обучающемуся сначала потребуется создать файл с электронной версией своего чертежа, по одному из каналов связи передать его преподавателю. Преподаватель должен скачать файл, открыть его в соответствующем редакторе, отметить там обнаруженные ошибки, сохранить его и переслать обратно. Только после этого обучающийся сможет получить доступ к проверенному чертежу, предварительно скачав и открыв его в соответствующем приложении. Если какой-то момент останется непонятен, то всю процедуру придется повторить сно- ва, в то время как при непосредственном общении с преподавателем все возникающие вопросы можно снять на месте.

Для оптимизации процесса дистанционного обучения образовательный контент, включая задания для выполнения РГР и КР, имеет смысл обновить и переработать, чтобы материал был более наглядным и понятным, а у обучающихся возникало меньше вопросов из-за недопонимания материала. Электронные учебные пособия и учебники в настоящее время задействуют широкий спектр возможностей современных технологий и с успехом применяются в дистанционном формате обучения. Традиционные бумажные учебники проще в использовании, для работы с ними не требуются технические устройства и программное обеспечение, но при получении высшего образования удаленно в основном применяется электронная учебная литература.

На кафедре механики и инженерной графики Академии Государ-

Вариант 7

Даны изображения (главный вид и вид сверху) двух поверхностей. Необходимо:

- построить три изображения (главный вид. виды слева и сверху) поверхностей с учетом видимости очерков и линии пересечения:

- построить линию пересечения поверхностен.

- обвести полученные изображения с учетом видимости очерков и линий пересечений.

Заданные поверхности:

- полусфера 0 = 200 мм

- цилиндр 0осн = 200 мм; Н = 120 мм

Смешение осей вращения поверхностей относительно друг друга: 30 мм вдоль направления оси х, 20 мм вдоль направления оси у.

Рисунок 1. Пример задания РГР по теме «Пересечение поверхностей»

ственной противопожарной службы России был разработан новый комплект заданий для выполнения РГР по теме «Пересечение поверхностей». За основу был взят ранее подготовленный комплект из 10 вариантов заданий по данной теме, предназначенный для слушателей первого курса заочной формы обучения. Выбор темы основан на многолетнем опыте преподавания, свидетельствующем о том, что для довольно значительной части обучающихся она является одной из наиболее сложных. Также следует отметить, что недостаточное знание материалов данной темы в дальнейшем приводит к трудностям при изучении построения видов, разрезов и сечений.

Изначально в каждый из 10 вариантов задания входили: графическое изображение двух пересекающихся поверхностей (поверхности вращения или гранные геометрические тела), описание их габаритных размеров и размеров положения относительно друг друга (см. Рисунок 1). Эти задания были представлены в формате pdf. Тот же формат был использован и для обновленной версии заданий.

Обычно pdf многими пользователями воспринимается исключительно как формат, пригодный только для создания электронной версии какого-либо печатного издания – книги, журнала, учебника и др. На самом деле он имеет гораздо более широкие возможности – кроме текста и изображений (растровых, векторных и анимированных) в файле pdf можно разместить видео- и аудиоматериалы, сценарии на языке JawaScript, 3D-графику и некоторые другие объекты. Иными словами, формат pdf может содержать в себе разнообразную информацию, которую невозможно передать на бумажном носителе.

Возможность добавления на страницы документа pdf 3D-моделей и их просмотра под любым углом была использована при создании обновленной версии заданий. Для каждого варианта в системе AutoCAD были созданы трехмерные модели пересекающихся поверхностей. Многие преподаватели ин- женерно-графических дисциплин придерживаются мнения, что показ трехмерных моделей обеспечивает обучающимся наибольшую эффективность восприятия излагаемого материала, способствует развитию их пространственного мышления [3, с. 348]. Пример получившейся страницы показан на Рисунке 2.

Возможность получить наглядную 3D-иллюстрацию к заданию РГР или КР, а также демонстрацию искомой линии пересечения, которую нужно получить в ходе решения на чертеже, помогает студенту, обучающемуся в дистанционной форме, лучше понять задание. В конечном итоге можно рассчитывать на определенную экономию времени при освоении данной темы и выполнении РГР и КР обучающимися и поддержке этой работы преподавателями.

С целью более точного определения возможной экономии временных ресурсов обучающихся при выполнении ими РГР и КР преподавателями нашей кафедры были сформированы 2 группы по 12 человек из курсантов второго года об- учения. Представители обеих групп изучили дисциплину «Инженерная графика» на первом курсе. Состав групп был подобран таким образом, чтобы в них примерно в равных пропорциях присутствовали обучающиеся с оценками «отлично», «хорошо» и «удовлетворительно» по данной дисциплине. Группа № 1 получила исходную версию задания на выполнение РГР по теме «Пересечение поверхностей». Группе № 2 было предложено обновленное задание, содержащее 3D-модели. Преподаватели вели учет времени, затраченного на решение РГР каждым из 24 курсантов.

Результаты исследования оказались следующими: представителям группы № 2 потребовалось в среднем на 9 % меньше времени на выполнение работы, чем членам группы № 1. Количество ошибок, допущенных при решении задач, у группы № 2 оказалось меньше на 24 %.

Таким образом, включение в электронные версии учебной и учебно-методической литературы 3D-моделей в качестве иллюстраций позволяет повысить

-♦• о =— -К *• # >• £• □- К-

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МЕТОДИКИ РАЗРАБОТКИ ЗАДАНИЙ ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКИХ И КОНТРОЛЬНЫХ РАБОТ ПО ИНЖЕНЕРНО-ГРАФИЧЕСКИМ ДИСЦИПЛИНАМ эффективность обучения инженерно-графическим дисциплинам. Одним из наиболее перспективных форматов файлов для таких пособий (в частности, для заданий РГР или КР), мы считаем формат pdf. Он позволяет совместить в одном файле текстовую (описательную) часть задания, графическое двухмерное изображение (растровое либо векторное) и 3D-модель. К 3D-модели при необходимости можно прикрепить анимации. Для просмотра файлов pdf не нужны дорогостоящие платные приложения, в свободном доступе представлено достаточное количество программ.

Дополнительные возможности дает использование программы Adobe Acrobat Reader DC. 3D-объекты в этом приложении можно просматривать, масштабировать, поворачивать, запускать проигрывание анимаций. Большинство других программ позволяли только открыть файл без возможности взаимодействия с размещенной в нем 3D-моделью.

Дистанционный формат образования будет востребован вне зависимости от эпидемиологической обстановки. Для его реализации требуется инновационный подход при разработке учебных и учебно-методических пособий. Использование всего спектра возможностей, которые предоставляют современные технологии, позволяет создавать более наглядный и понятный для обучающихся образовательный контент. Рассмотренные в статье задания уже используются преподавателями нашей кафедры при работе со слушателями заочной формы обучения. Отзывы обучающихся свидетельствуют о том, что задания с элементами интерактивности вызывают у них повышенный интерес, являясь дополнительным мотивирующим фактором для успешного освоения материалов дисциплины.