Графическая культура определение. Графическая культура в контексте информационной компетентности

1

Статья посвящена повышению эффективности геометрической и графической подготовки студентов в архитектурно-строительном вузе. Современное строительство ориентировано на высококвалифицированных специалистов, обладающих комплексными знаниями, конструктивными умениями и творческим мышлением, владеющими современными информационными технологиями моделирования и проектирования. Установлено, что уровень геометро-графической подготовки студентов строительного вуза не соответствует требованиями рынка туда и социальному заказу общества, ориентированного на формирование геометро-графической культуры. Обосновано, что интегративных результатов можно достигнуть только в предметной среде обучения и воспитания. Автор формулирует систему профессионально-значимых качеств, необходимых студентам строительных специальностей в области геометрических и графических дисциплин. Приводится определение предметной среды обучения в качестве объекта управления педагогическим процессом. Организация непрерывной подготовки в среде реализована средствами межинтегративного подхода, что способствует разрешению выделенных противоречий. Предложена методика оптимизации учебного процесса на основе реализации интегративного подхода к обучению средствами межпредметных проектов, формирующих профессионально-значимые качества. Приводятся промежуточные результаты эксперимента.

среда обучения и воспитания

геометро-графическая культура

интенсивные технологии обучения

1. Волкова Е.М. Особенности архитектурного облика исторических городов Поволжья (Твери, Ярославля, Нижнего Новгорода) // Приволжский научный журнал. – Н.Новгород: ННГАСУ, 2011. – № 4 (20). – С.147-151.

3. Воронина Л.В. Математическая культура личности / Л.В. Воронина, Л.В. Моисеева // Педагогическое образование в России. – 2012. – № 3. – С. 37-44.

4. Зинченко В.П. Универсальный способ деятельности / В.П. Зинченко // Советская педагогика. – 1990. – № 4. – С.15-20.

5. Груздева М.Л. Педагогические приемы и методы работы преподавателей вуза в условиях информационной образовательной среды / М.Л. Груздева, Л.Н. Бахтиярова // Теория и практика общественного развития. – 2014. – № 1. – С. 166-169.

6. Каган М.С. Философия культуры / М.С. Каган. – СПб. : Петрополис, 1996. – 451 с.

7. Крылова Н.Б. Культурология образования / Н.Б. Крылова. – М.: Народное образование, 2000. – 256 c.

8. Лагунова М.В. Графическая культура как составная часть инженерной культуры / М.В. Лагунова // Сб. науч. тр. Сер.: Новые инженерно-технические решения производственных проблем. – Вып. 3. Ч. 3. – Н. Новгород: ВГИПИ, 1999. – С. 38-40.

9. Словарь философских терминов / науч. ред. В.Г. Кузнецов. – М. : ИНФРА, 2005. – 729 с.

10. Юматов В. А. Обучение студентов навыкам версионного мышления при проведении занятий по курсу «Криминалистика» / В. А. Юматов // Проблемы качества юридического образования в современной России: материалы Всеросс. науч.-практ. конференции. ННГУ им. Н. И. Лобачевского. Юридический факультет. – 2010. – С. 291-300.

В распоряжении Правительства РФ от 08.12.2011 N 2227-р «Об утверждении Стратегии инновационного развития Российской Федерации» определены основные направления долгосрочного социально-экономического развития нашей страны на период до 2020 года . Определены приоритетные направления мировой экономики, характеризующейся ускорением технологического развития, - это медицина, атомная отрасль, энергетика и информационные технологии. Очевидно, что ведущая роль в развитии технологических инноваций в строительстве и производстве отводится IT-технологиям. Программа направлена на повышение конкурентной способности экономики и производства в РФ. Новая стратегия предполагает создание инновационной системы, комплексно реализующей следующие принципы: во-первых, увеличение инвестиций в исследовательские работы по приоритетным направлениям; во-вторых, подготовка высококвалифицированных кадров, способных проектировать и конструировать новые знания, объекты и технологии. Инновационная экономика востребует инновационную систему образования. Вместе с тем, педагоги и философы справедливо отмечают в настоящее время наличие системного кризиса в отечественной сфере образования. В предыдущей программе развития РФ на период до 2015 года подготовке специалистов высоко уровня не было уделено достаточно внимания, что не позволило обеспечить необходимую системность подхода к развитию инновационной системы страны. В связи с этим необходимо отметить качество подготовки специалистов и бакалавров по естественнонаучным и инженерно-техническим специальностям, которое имеет первостепенное значение для формирования эффективной инновационной системы, не отвечает реалиям сегодняшнего дня. Причин здесь несколько: во-первых, недостаточность финансирования инженерно-технических вузов в конце 20 века - начале 21 века; во-вторых, малоэффективные модели управления учебным процессом из-за несоответствия целей образовательного процесса требованиям инновационной экономики и не достаточно системной организации этого процесса; в-третьих, нехватка современных качественных преподавателей. В результате, на наш взгляд, ключевые для инновационной экономики качества для будущих инженеров, назовем их - «мотивация к инновациям» и «инженерная ответственность», включающие творческую активность, мобильность и желание обучаться в течение всей жизни, личностные свойства будущего инженера - в целом недостаточно развиты по сравнению со странами с развитой экономикой. Отметим, что известные нейрофизиологи и психологи установили взаимосвязь этих понятий: мотивация к инновациям может формироваться не только за счет расширения «знаниевых профессиональных границ» обучаемого и использования современных учебных средств, но формирования общего и профессионально-ориентированного мировоззрения, т.е. социально- и государственно-значимых установок и моделей поведения. Современные требования рынка труда и государства смещают акценты с количества формируемых ключевых компетенций на качество подготовки инженеров, что означает, на наш взгляд, ориентацию на формирование культурного инженера. Отметим, что сущность и структура понятия «геометро-графическая культура» будущего специалиста в строительстве и методы ее формирования в педагогических трудах не достаточно, на наш взгляд, раскрыты. Данные противоречия определили цель исследования - формулирование сущности и структуры понятия «геометро-графическая культура» в контексте непрерывного инженерного образования.

Цель исследования : 1) определение сущности и структуры системообразующего результата инновационной среды обучения, воспитания и развития будущих специалистов инженерного вуза - формирование геометро-графической культуры; 2) определение интенсивных технологий обучения, развития и воспитания для реализации данного фактора в системе.

Материал и методы исследования

Для решения задач исследования были изучены: 1) образовательный стандарт по направлению подготовки «Строительство»; 2) современные требования к подготовке специалистов; 3) теоретические подходы к определению понятий «математическая культура», «информационная культура», «графическая культура», «культура архитектора»; 4) результаты педагогического эксперимента.

Результаты исследования и их обсуждение

В архитектурно-строительном вузе геометро-графическая подготовка осуществляется на занятиях по естественным и техническим дисциплинам, поскольку геометрический аппарат применяется на занятиях по математике, основам архитектурного проектирования, инженерной графике, начертательной геометрии, компьютерной графике, изобразительному искусству, информатике. Достижение интегративного результата в геометро-графической подготовке наиболее эффективно может осуществляться, на наш взгляд, в образовательной среде или системе, объединяющей дисциплины, принадлежащие к разным классам наук. Эффективность проектирования и функционирования такой синтетической среды может достигаться увеличением степени организации и упорядоченности системы, для этого необходимо сформулировать системообразующие связи. Системообразующие связи и отношения между компонентами множества, именуемого системой, реализуют специфическое для системы свойство - единство. Поскольку сложные и высокоорганизованные системы управления и самоорганизации есть целенаправленные системы, то единство социальных систем с точки зрения теории функциональных систем, и в частности образовательной системы или среды, может выражаться в ее общей функции или интегральном свойстве, т.е. результате. Этот фактор обеспечивает целостность системы, причем в системах с обратной связью цель должна совпадать с результатом. Цель образовательной среды - объективный образ желаемого результата ее деятельности с позиции будущего. Формирование междисциплинарной геометро-графической культуры будущего инженера и есть тот внешний системообразующий фактор, обеспечивающий, на наш взгляд, целостность и непрерывность геометро-графической подготовки в техническом вузе.

В философской литературе существуют различные определения культуры, данные следующими авторами: Б.С. Гершунским, В.П. Зинченко , Н.Б. Крыловой , М.С. Каганом , Л.В. Ворониной и др. Как правило, все они совпадают по выделению следующих атрибутов этой категории: глубокое знание и уважение к наследию прошлого, способность к творческому восприятию, пониманию и преобразованию действительности в той или иной сфере деятельности. Известно, что культура обеспечивает возможность сохранения и передачи духовных и материальных ценностей от поколения к поколению, от народа к народу, от общества к личности. Данное понятие не есть инвариант, но как закономерное целое культура обладает специфическими механизмами возникновения, трансляции, трансформации, конкуренции, саморегуляции на основе формирования устойчивых структур и их воспроизведения в других культурных средах. В словаре философских терминов под культурой понимается «совокупность искусственных объектов (идеальных и материальных), созданных человечеством в процессе освоения природы и обладающих структурными, функциональными и динамическими закономерностями (общими и специальными)» . Большинство ученых культуру рассматривают в двух аспектах: во-первых, как результат труда деятельности субъекта; во-вторых, с точки зрения образовательно-воспитательного результата. В связи с этим педагог В. П. Зинченко понимает культуру интегративно, как универсальный способ деятельности и как способ целостного освоения мира, противопоставляя ее завершенной сумме знаний и профессиональной сноровке, которыми вооружает людей традиционная система образования. Культура, по мнению педагога Н. Б. Крыловой, также комплексное понятие, включающее культурные средства и технологии деятельности, картину мира, «особенности мировосприятия и мирообъяснения» субъекта .

Говоря об инженерной культуре в контексте образовательно-воспитательной подготовки в технических вузах, то ее сущность с точки зрения управляемых систем необходимо рассматривать как цель (результат) образовательной деятельности. Цель такой подготовки - сформировать у будущих инженеров такие способы деятельности и мировоззрение, результатом которых станет не только высокий уровень знаний, умений и навыков, но и «мотивация к инновациям» и «инженерная ответственность». Очевидно, что данный уровень подготовки - это не только образовательная задача, но развивающая и воспитательная.

Определим сущность понятия «геометро-графическая культура». Известно, что геометрия в технических вузах - это «образовательный мост» не только между несколькими дисциплинами: математика, инженерная графика, изобразительное искусство и информатика, но и областями знаний - архитектура и строительство. Отметим, что каждое уникальное здание и сооружение представляет собой явление, требующее от специалиста комплексных знаний разработки для каждого элемента объекта инновационных решений, обоснованных большим циклом теоретических и экспериментальных исследований. Поэтому, отличаясь более высокой степенью развития, особенность феномена понятия «геометро-графическая культура» заключается в том, что оно имеет междисциплинарное и синтетическое содержание, являясь результатом интеграции компонентов нескольких профессиональных культур. Это межпредметное содержание геометрии было замечено еще в древности греческими математиками, а также художниками 17-19-ого веков, например Г. Эшером и А. Дюрером. На своих работах Г. Эшер наглядно отразил сущность линейных преобразований - группу движений, а на работах А. Дюрера графически показан геометрический смысл нелинейных преобразований - проективных. Вопросы межпредметной интеграции начертательной геометрии, инженерной и компьютерной графики обоснованы и реализованы в высшем техническом образовании в научных работах И. В. Шалашовой, М. В. Лагуной , М. Л. Груздевой . Исследуя сущность понятия «графическая культура», ученые считают, что это комплексное понятие, предполагающее формирование высокого уровня знаний и умений человека в области начертательной, инженерной и компьютерной графики, способность к творческой деятельности. Владение графической культурой реализует субъективную потребность к творческой самореализации и саморазвитию.

Сущность понятия «математическая культура», в частности «геометрическая культура», обоснована в работах педагогов и математиков, таких как Г. Д. Глейзер, В.А. Далингер, В.И. Глизбург, которые в своих исследованиях заключают, что математическая культура проявляется в умении использовать математический аппарат в различных сферах науки, техники, производства и экономики. Такие умения и навыки выражаются в способности будущего инженера применять методы математического моделирования в научно-исследовательских прикладных и опытно-конструкторских работах, развивать и использовать инструментальные средства компьютерной графики, такие как мультимедиа и автоматизированного проектирования, на основе построения информационных математических моделей.

О воспитании «информационной культуры» может идти речь, если студент знания и умения из области информатики начинает активно применять при обучении другим дисциплинам . Сюда можно отнести навыки систематизации и алгоритмизации информации, навыки работы с информационными массивами (таблицами, списками, словарями), навыки оптимального поиска информации, умение проектировать компьютерные информационные эффективные модели в различных дисциплинах. Причем, речь идет не только об использовании определенных интеллектуальных и технологических умений и навыков, но и воспитательных результатах, полученных благодаря изучению разнообразной информации.

Понимание культуры архитектора связано с задачами, стоящими перед зодчими современной России. Общая задача архитектора - создать геометрическую форму. Это творческая художественная и инженерная работа, которая в большей степени основана на интуитивном знании и чувстве, чем на сознательных расчетах и решениях. Сооружение, построенное архитектором, несет функциональную и эстетическую нагрузки, которые тесно связаны с социальными и культурными устоями и требованиями общества. Поэтому эмоциональная реакция общества на творение архитектора - это не только результат эстетического воздействия формы на визуальное восприятие (симметрия, цвет, баланс), но и соотнесение этого результата с общей мировоззренческой позицией граждан России. Требования к подготовке архитекторов определяются современными концепциями построения архитектурно-строительной среды в России. Такие градостроительные среды ориентированы на гуманизацию профессиональной направленности архитектурно-строительного творчества, на индивидуальные аспекты жизнедеятельности человека, проявления его личности в составе определенного сообщества людей и в конкретном месте . Проектирование и строительство современных градостроительных сред невозможно без применения информационных технологий. Анализ особенностей современной профессиональной инженерной деятельности в области проектирования и конструирования объектов строительства показал, что проектную и конструкторскую документацию в современном строительном производстве объединяет информационная модель здания или сооружения. Каждый этап проектирования сопровождается углублением детализации информационно-геометрической модели. Построение таких моделей и составляет инновационный способ деятельности проектировщика.

Опираясь на определения понятий «математическая культура», «графическая культура», «информационная культура», культура архитектора, сформулируем структуру междисциплинарного понятия «геометро-графическая культура» специалиста. Структура данного феномена включает три взаимосвязанных комплекса: 1) ценностно-ориентационный; 2) типологический; 3) понятийно-процессуальный. Основные выделенные виды и способы деятельности современного проектировщика и конструктора, потребности общества и государства к результату его деятельности определили содержание каждого элемента геометро-графической культуры. Ценностно-ориентационный комплекс включает: 1) мировоззрение, ориентированное на осознание будущим специалистом своей социальной зоны ответственности, этических и эстетических границ поиска проектно-творческих решений; 2) учебно-познавательную активность (целеустремленность, стремление к саморазвитию и овладению инновационными приемами геометро-графической деятельности). Типологический комплекс содержит творческие конструктивные и пространственные способности по уровням (репродуктивный, частично-поисковый; проблемный; исследовательский). Понятийно-процессуальный элемент предполагает: 1) знание математических, конструктивных и функциональных характеристик технических объектов в решении прикладных задач; 2) свободную ориентацию будущего инженера в среде информационных графических технологий.

Сформулируем организацию и технологии формирования геометро-графической культуры в техническом вузе. В большинстве концепций приобщение к такой целостной культуре является результатом непрерывного образования. Мы в своем исследовании при определении технологии формирования «геометро-графической культуры» специалиста уникальных зданий и сооружений опирались на теорию функциональных систем П.К. Анохина и философско-образовательные концепции Б.С. Гершунского и М. В. Лагуновой, ориентированные на целенаправленный, непрерывно-целостный и многоступенчатый образовательный процесс восхождения социума к все более высоким образовательным результатам средствами интенсивных технологий. В концепциях Б.С. Гершунского и М. В. Лагуновой - это элементарная и функциональная грамотность, образованность, профессиональная компетентность, культура, менталитет. Такое упорядочение и интенсификация образовательной деятельности будет способствовать повышению уровня управляемости, организации и развития междисциплинарной образовательной среды, т.е. эффективности ее функционирования и корректировки. Отметим, что особая роль в образовательном процессе формирования культуры должно отводиться творческому развитию и воспитанию в контексте приобщения к мировым и национальным ценностям.

В ННГАСУ для специальности 271101.65 «Строительство уникальных зданий и сооружений» разработана междисциплинарная система геометро-графической подготовки. Данная среда проходит апробацию, начиная с 2012 г. Для поэтапного формирования необходимого уровня геометро-графической подготовки были применены интенсивные технологии обучения, такие как разноуровневые конструктивно-аналитические задачи, межпредметные инновационные проекты, национально-значимое содержание, организация олимпиад по графическим информационным технологиям, предметных экскурсий, тематических выставок и научных студенческих конференций. Предварительные результаты эксперимента показали правильность теоретических положений. Так, подводя промежуточные итоги, уже можно отметить, что: 1) отмечена положительная динамика успеваемости в среднем по геометро-графическим дисциплинам в ЭГ по сравнению с КГ на 18,2 %; 2) повысился уровень развития конструктивно-аналитических и пространственных способностей учащихся в ЭГ по сравнению с КГ на 22,3 %, увеличилось число студентов, ставших победителями и призерами Всероссийского конкурса студенческих работ «Фестиваль науки», больше в 2,1 раза в ЭГ по сравнению с КГ.

Заключение

Высокий уровень знаний, умений, навыков, сформированность социально- и профессионально-ориентированного мировоззрения («мотивация к инновациям», «инженерная совесть») должны стать целью современного высшего инженерного образования в геометро-графической области знания. Такие требования к подготовке инженера в техническом вузе предполагают формирование не просто профессиональной компетентности, а профессиональной культуры. Реализация данного системообразующего фактора на уровне цели (результата) в инновационной среде позволит, на наш взгляд, повысить эффективность управления и функционирования геометро-графической подготовкой в инженерном вузе, за счет повышения упорядоченности структуры системы, выявления инвариантных и вариативных внешних и внутренних междисциплинарных связей, творческой самоорганизации студентов.

Библиографическая ссылка

Юматова Э.Г. ГЕОМЕТРО-ГРАФИЧЕСКАЯ КУЛЬТУРА – СИСТЕМООБРАЗУЮЩИЙ ФАКТОР ИННОВАЦИОННОЙ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЙ СРЕДЫ ИНЖЕНЕРНОГО ВУЗА // Современные проблемы науки и образования. – 2016. – № 4.;
URL: http://science-education.ru/ru/article/view?id=24920 (дата обращения: 01.02.2020). Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»

СУЩНОСТЬ ПОНЯТИЯ «ГРАФИЧЕСКАЯ КУЛЬТУРА»

Раскроем суть понятия «графическая культура», для этого рассмотрим следующую цепочку: сначала остановимся на основном понятии «культура», затем раскроем суть термина «математическая культура», и в конечном итоге обратимся к понятию «графическая культура».

В словаре философских терминов под культурой понимается «совокупность искусственных объектов (идеальных и материальных), созданных человеком в процессе освоения природы и обладающих структурами, функциональными и динамическими закономерностями (общими и специальными)» .

В педагогическом словаре культура определяется как « исторически определенный уровень развития общества, творческих сил и способностей человека, выраженный в типах и формах организации жизни и деятельности людей, в их взаимоотношениях, а также в создаваемых ими материальных и духовных ценностях. Культура в образовании выступает как его содержательная составляющая, источник знаний о природе, обществе, способах деятельности, эмоционально-волевого и ценностного отношения человека к окружающим людям, труду, об щению и т. д.» .

А. Я. Флиер рассматривает много подходов к определению культуры. Мы будем придерживаться следующего определения: «Культура – мир символических обозначений явлений и понятий –языков и образов, созданный людьми с целью фиксации и трансляции социально значимой информации, знаний, представлений, опыта, идей и т.п.» .

Математика в современном мире занимает почетное место, и ее роль в науке постоянно возрастает. Математика является мощным и универсальным методом познания. Изучение математики совершенствует общую культуру мышления, приучает логически рассуждать, воспитывает точность. Физик Н. Бор говорил, что математика – это больше, чем наука, – это язык».

По словам О. Шпенглера, каждая культура имеет свою математику, поэтому математика призвана формировать у обучающихся свою, особую культуру – математическую.

Термин «математическая культура» появился в 20 – 30-е года ХХ века.

Дж. Икрамов говорит, что математическую культуру школьника стоит понимать как «совокупность математических знаний, умений и навыков» . Он выделяет компоненты математической культуры, важнейшими из которых являются: математическое мышление и математический язык. Под «математическим языком» стоит понимать совокупность всех средств, помогающих выражать математическую мысль. Согласно Д. Икрамову «языки математических символов, геометрических фигур, графиков, диаграмм, а также система научных терминов вместе с элементами естественного языка составляют математический язык» .

«Под математическим мышлением, в основе которого лежат математические понятия и суждения, понимается совокупность взаимосвязанных логических операций; оперирование как свернутыми, так и развернутыми структурами; знаковыми системами математического языка, а также способность к пространственным преставлениям, запоминанию и воображению» .

Многие авторы рассматривают математическую культуру не школьника, а студента или специалиста. Например, С. А. Розанова рассматри вает математическую культуру студента технического университета, как выработанную систему математических знаний, умений и навыков, позволяющих использовать их в (быстро меняющихся условиях) профессиональной и общественно-поли тической деятельности, повышающую духовно-нравственный по тенциал и уровень развития интеллекта личности . С.А. Розанова выделяет параметры математической культуры, и разбивает их на два класса в зависимости от значимости. «В первый класс входят знания, умения, навыки, формируе мые посредством математики и необходимые в профессиональ ной, общественно-политической, духовно-нравственной деятель ности и повышающие уровень развития интеллекта студента.

Ко второму классу можно отнести параметры, влияющие непосредственно на развитие интеллекта и опосредованно на другие параметры первого класса: математическое мышление, профессиональное мышление, нравственное развитие, эстети ческое развитие, мировоззрение, способность к самообучению, качество ума (счетная способность, речевая гибкость, речевое восприятие, пространственная ориентация, память, способность к рассуждению, скорость восприятия информации и принятия решения)» .

С.А. Розанова утверждает, что «математическая культура – ядро профессиональной культуры специалиста» .

Но о чьей бы математической культуре мы не говорили, о культуре школьника, студента или специалиста, математическая культура формируется у человека, у личности.

Сведем в одну таблицу несколько определений и составов математической культуры личности данных авторами.

Таблица 1 – дефиниция и состав математической культуры у современных авторов .

Таблица 1

Автор

Определение МКЛ

Состав, компоненты МКЛ

Т. Г. Захарова

МКЛ – собственно профессиональный компонент профессиональной культуры специалиста – математика

математические знания;

выделение человеком математической ситуации из всего разнообразия ситуации в окружающем мире;

наличие математического мышления;

использование всего разнообразия средств математики;

готовность к творческому саморазвитию, рефлексия

О. В. Артебякина

МКЛ – сложная система, возникающую как интегративный результат взаимодействия культур, отражающий различные аспекты математического развития: знаниевая, самообразовательная и языковая культуры

математические знания и математические умения: математическое самообразование;

математический язык

Д. У. Биджиев

МКЛ – выступает как интегративное личностное образование, характеризующееся наличием достаточного запаса математических знаний, убеждений, навыков и норм деятельности, поведения в совокупности с опытом творческого осмысления особенностей научного поиска

математический тезаурус;

математическая ситуация;

философия математики;

средства математики в профессионально-педагогической деятельности;

рефлексия и готовность к творческому саморазвитию

О.Н. Пустобаева

Математическая культура экономиста – это интегрированный результат развития его личности, основанный на преобразовании математических знаний в математические модели и использовании для их разрешения математических методов, отражающий уровень интеллектуального развития и индивидуально-творческий стиль профессиональной деятельности как существенный элемент общей культуры современного человека

фундаментальные математические знания, умения и навыки;

личностная и профессиональная направленность;

информационные навыки как необходимое качество специалиста информационного общества

Е. В. Путилова

математическое моделирование как метод познания научной картины мира;

методы математики;

математическое мышление;

язык математики

В. Н. Худяков

Математическая культура специалиста – это интегральное образование личности специалиста, основывающееся на математическом познании, математической речи и мышления, отражающее технологию профессиональной деятельности и способствующее переводу ее операционного состава на технологический уровень, индивидуально-творческий стиль профессиональной деятельности и творческое воплощение ее технологии

когнитивный компонент;

мотвационно-ценностный компонент;

операционно-деятельностный компонент

В. И. Снегурова

Математическая культура человека может быть определена как совокупность присвоенных им объектов общей математической культуры

графическая составляющая;

логическая составляющая;

алгоритмическая составляющая

З. Ф. Зарипова

Математическая культура инженера – это сложная интегральная система личностных и профессиональных качеств будущего инженера, характеризующая степень развития (саморазвития) личности, индивидуальности и отражающая синтез математических знаний, умений, навыков, интеллектуальных способностей, совокупность эмоционально-ценностных ориентации, мотивов и потребностей профессионального совершенства

познавательно-информационный (эрудиция и информационная емкость) блок;

эмоционально-ценностный блок;

потребностно-мотивационный блок;

интеллектуальный блок;

блок самореализации;

деятельностный блок

И. И. Кулешова

МКЛ – аспект профессиональной культуры, который дает основу для полного раскрытия творческого потенциала будущих инженеров

математические знания, умения и навыки;

математическое самообразование;

математический язык

В. Н. Рассоха

Математическая культура будущего инженера – это личностное качество, представляющее собой совокупность взаимосвязанных базовых компонентов: математических знаний и умений, математического языка, математического мышления, профессионального самообразования (математического)

математические знания и умения;

умение математического самообразования;

математический язык;

математическое мышление

С. А. Розанова

Математическая культура студента технического вуза - приобретенная система математических знаний, умений и навыков, позволяющая использовать их в быстро меняющихся условиях профессиональной и общественно-политической деятельности, повышающая духовно-нравственный потенциал и уровень развития интеллекта личности

первый класс: знания, умения, навыки, формируемые посредствам математики, необходимые в профессиональной, общественно-политической, духовно-нравственной деятельности и повышающие уровень развития интеллекта студента технического вуза;

второй класс:

математическое мышление;

профессиональное мышление;

нравственное развитие

эстетическое развитие;

мировоззрение;

способность к самообучению;

качество ума (счетная способность, речевая гибкость, речевое восприятие, пространственная ориентация, память, способность к рассуждению, скорость восприятия информации и принятия решения)

Д. И. Икрамов

МКЛ – система математических знаний, умений и навыков, органично входящих в фонд общей культуры учащихся, и свободное оперирование ими в практической деятельности

математическое мышление;

математический язык

Г. М. Булдык

Математическая культура экономиста – сформированная система математических знаний и навыков и умения использовать их в разных условиях профессиональной деятельности в соответствии с целями и задачами

З. С. Акманова

МКЛ – сложное, динамичное качество личности, характеризующее готовность и способность студента приобретать, использовать и совершенствовать математические знания, умения и навыки в профессиональной деятельности

ценностно-мотивационный;

коммуникативный;

когнитивный;

операционный;

рефлексивный

Основное назначение математических дисциплин состроит в подготовке математически грамотных людей, умеющих применять усвоенные математические методы.

Под графической культурой в широком значении понимается «совокупность достижений человечества в области создания и освоения графических способов отображения, хранения, передачи геометрической, технической и другой информации о предметном мире, а также созидательная профессиональная деятельность по развитию графического языка» .

А.В. Костюков в своей диссертационной работе говорит о том, что в узком значении графическая культура рассматривается как уровень совершенства, достигнутый личностью в освоении графических методов и способов передачи информации, который оценивается по качеству выполнения и чтения чертежей .

В контексте педагогической подготовки графическую культуру будущего учителя стоит понимать как систему организации учителем наглядности обучения посредством графических изображений, которая характеризуется мерой освоения накопленного человечеством опыта в области дизайна, черчения, компьютерной графики и анимации .

А. В. Петухова в понятие графической культуры инженера включает «понимание механизмов эффективного использования графических отображений для решения профессиональных задач; способность адекватно интерпретировать профессиональную графическую информацию; умение отображать результаты инженерной деятельности в графической форме».

Рассматривая процесс развития графической культуры как сложный многоплановый поэтапный процесс графической подготовки, имеющий различные уровни развития (от первоначального графического знания к всестороннему овладению и творческому осмыслению способов их реализации в профессиональной деятельности), М.В. Лагунова, выделила следующую иерархические ступени графической культуры в обучении:

Элементарная графическая грамотность;

Функциональная графическая грамотность;

Графическая образованность;

Графическая профессиональная компетентность;

Графическая культура.

Под элементарной графической грамотностью М.В. Лагунова предлагает рассматривать уровень графической подготовки, которая характеризуется тем, что учащийся знает элементарные закономерности теории изображений, основанные на общем геометрическом образовании, имеет практические навыки работы с чертежным инструментом, полученным в курсах общеобразовательной школы.

П.И. Совертков в своей работе выделяет следующие уровни графической грамотности учащихся, проходящих олимпиадную подготовку и работающих над исследовательскими проектами:

Элементарная графическая грамотность:

обучаемый знает элементарные закономерности теории изображений в параллельной проекции (параллелограмм, куб, параллелепипед, призма, тетраэдр, окружность в виде эллипса, цилиндр, конус);

имеет навыки рисования основных примитивов в графических редакторах Paint , Word ; умеет преобразовать основные фигуры;

Функциональная графическая грамотность: обучаемый

знает основные положения теории изображений в параллельной проекции (сохраняется параллельность прямых, сохраняется простое отношение отрезков на одной или параллельных прямых, изображение сопряженных диаметров эллипса);

умеет проводить анализ метрических отношений на оригинале и учитывает их при изображении фигуры;

умеет из основных примитивов комбинировать новую фигуру, учитывая сопряжение фигур по общим элементам;

умеет закрасить часть данной фигуры, объединение или пересечение двух многоугольников;

умеет обозначать в фигуре данные элементы (вершины, стороны, углы).

Под графической образованностью школьника следует понимать наличие широкого кругозора, характеризующегося широтой и объемом графических знаний, умений и навыков. Качество образования следует оценивать по уровню полученных знаний и сформированных личных качеств будущего специалиста, нацеленного на выполнение социальной и профессиональной функций. Графическая образованность – это способность применять графические знания в новой, ранее незнакомой ситуации, владение изученным материалом и применение его в рамках различных предметов.

Под графической профессиональной компетентностью будем понимать широкий кругозор, эрудицию личности в области графических знаний и свободное оперирование ими в учебной деятельности.

Под графической культурой учащихся школы будем понимать совокупность знаний о графических методах, способах, средствах, правилах отображения и чтения информации, ее сохранения, передачи.

На правах рукописи

Брыкова Людмила Валерьевна

ФОРМИРОВАНИЕ ГРАФИЧЕСКОЙ КУЛЬТУРЫ СТУДЕНТОВ ТЕХНИЧЕСК ОГО ВУЗА В ПРОЦЕССЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЙ ПОДГОТОВКИ

Специальность 13.00.02 – теория и методика

обучения и воспитания (черчение)

диссертации на соискание ученой степени

кандидата педагогических наук

Москва – 2012

Работа выполнена на кафедре общетехнических дисциплин индустриально-педагогического факультета Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения

высшего профессионального образования

«Курский государственный университет»

Научный руководитель:

ШАБАНОВА Ольга Петровна

Официальные оппоненты: доктор педагогических наук, профессор

ПАВЛОВА Алина Абрамовна

доктор педагогических наук, профессор

РЫВЛИНА Александра Александровна

Ведущая организация: Владимирский государственный университет им. А.Г. и Н.Г. Столетовых

Защита состоится «___» марта 2012 г. в «___» часов на заседании диссертационного совета Д 212.154.03 при Московском педагогическом государственном университете по адресу 119571, Москва, проспект Вернадского, д.88, ауд. № 551.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московского педагогического государственного университета по адресу: 119992, Москва, Малая Пироговская, д.1.

Ученый секретарь

диссертационного совета ЗУБРИЛИН К.М.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Проблема исследования и ее актуальность. Инновационные пути развития технической науки и технологии сделают нашу страну конкурентоспособной и помогут достойно войти в мировое сообщество. В связи с этим государство в качестве своей приоритетной задачи ставит подготовку высококвалифицированных инженерных кадров, дефицит которых на данный момент, испытывает рынок труда. Нависшая угроза девальвации высшего образования в целом и инженерного образования в частности, по словам Д.А. Медведева, свидетельствует о необходимости формирования гармонии между инженерными вузами и работодателями. Основная цель и вытекающая отсюда задача – это стремление достичь такого уровня и качества инженерного образования, которое будет соответствовать заказам работодателей, позволит сформировать такие компетенции у современного специалиста, которые будут способствовать России занять новую нишу в мировом сообществе.

Основной задачей технических вузов является стремление сформировать специалиста с требуемыми компетенциями, обладающего высокой профессиональной культурой. От современного специалиста на производстве требуется способность оперировать полученными знаниями в профессионально-инженерном аспекте, готовность к анализу и прогнозированию производственного процесса, умение совершенствовать технологический процесс, что невозможно без способности воплощать свои мысли, идеи, рационализаторские предложения в графические образы – схемы, чертежи, эскизы. Следовательно, инженер должен быть носителем графической культуры, основы которой закладываются на первых курсах вуза при изучении дисциплины «Начертательная геометрия и инженерная графика» (НГ и ИГ). И эта культура во многом является основополагающей стержневой частью профессиональной культуры инженера.

В связи с этим, возникает вопрос о создании методической системы, нацеленной на оптимизацию формирования графической культуры будущего инженера как неотъемлемой составляющей его профессиональной культуры и готовности выпускника технического вуза к решению профессиональных задач.

Термин «графическая культура» в различных контекстах встречается в работах педагогов-исследователей (Л.Н. Анисимовой, А.Д. Ботвинникова, В.А. Гервера, С.И. Дембинского, Ю.Ф. Катхановой, Е.И. Корзиновой, А.В. Кострюкова, М.В. Лагуновой, Е.П. Михеевой, М.В. Молочкова, А.А. Павловой, Н.Г. Преображенской, А.А. Рывлиной, С.Ю. Ситниковой, О.П. Шабановой, Е.И. Шангиной, Л.С. Шебеко, В.И. Якунина).

Ю.Ф. Катханова отмечает, что обучение графическому общению в контексте диалога культур, опора на междисциплинарные графические знания, опора на интеллектуальный потенциал студентов влияет на творческое развитие студентов.

В.П. Молочков рассматривает формирование графической культуры на основе использования информационных технологий обучения.

Теоретические положения развивающего обучения М.В. Лагунова положила в основу своей методики развития мышления обучаемых в процессе формирования графической культуры в военном вузе.

А.В. Кострюков и С.Ю. Ситникова в своих исследованиях предполагают развивать графическую культуру студентов технического вуза на основе формирования ценностных ориентаций личности, гуманистической направленности личности инженера на духовные интересы и потребности, стремления к самосовершенствованию.

Е.И. Шангина в своём исследовании обосновывает междисциплинарную функцию графической культуры в учебном процессе технического вуза.

Как показывает анализ теоретического содержания графической подготовки и изучение вузовской методики обучения специалистов инженерного направления, геометро-графические дисциплины ориентированы на решение конкретных графических задач. Поэтому графическая культура не осмысливается студентами как базовая составляющая профессиональной культуры будущего инженера.

Актуальность проблемы обусловлена отсутствием методической системы формирования графической культуры будущих инженеров, что приводит их к неспособности осмысления графической культуры как части культуры профессиональной, как некого интегрального качества личности, обеспечивающего профессиональное самосовершенствование, и оптимизацию их возможностей в решении профессиональных задач.

Актуальность проблемы усиливается наличием следующих противоречий между:

• современными требованиями общества к готовности выпускника технического вуза к решению профессиональных задач и отсутствием глубокого понимания значения графической культуры как основополагающего базового ресурса в развитии профессионализма будущего инженера;
• сложностью усвоения студентами-первокурсниками теоретических основ НГ и ИГ в рамках отведённого времени и отсутствием методической системы, нацеленной на оптимизацию формирования графической культуры будущего инженера;
• важностью активизации процесса формирования графической культуры и отсутствием необходимой для этого системы диагностики её уровня.

Проблема, её актуальность и выделенные противоречия определяют цель исследования , которая включает в себя обоснование, разработку и экспериментальную проверку методической системы формирования графической культуры студентов технических вузов в профессиональной подготовке.

Объектом исследования является процесс преподавания начертательной геометрии и инженерной графики в техническом вузе.

Предметом исследования выступает процесс формирования графической культуры студентов технического вуза.

Гипотеза исследования основана на предположении, что процесс формирования графической культуры как системообразующей составляющей инженерной подготовки у студентов технического вуза будет более эффективным, если:

• уточнить статус графической культуры в иерархии профессиональной культуры;
• выделить структурные компоненты и уровни графической культуры будущего инженера и на их основе провести диагностику её сформированности;
• разработать и экспериментально подтвердить методическую систему формирования графической культуры студентов технических вузов.

Для достижения цели и проверки выдвинутой гипотезы нами были поставлены следующие задачи исследования:

1. Проанализировать современное состояние геометро-графической составляющей в профессиональной подготовке студентов технических вузов.
2. Раскрыть сущность понятия «графическая культура» как составляющей профессиональной культуры инженера.
3. Выделить структурные компоненты и определить уровни сформированности графической культуры будущих инженеров.
4. Разработать систему профессионально направленных задач по начертательной геометрии и инженерной графики.
5. Разработать методическую систему формирования графической культуры студентов технического вуза в процессе обучения геометро-графическим дисциплинам и экспериментально проверить её эффективность.

Методологическую и теоретическую базу исследования составляют: работы, посвященные философским подходам к проблеме образования и культуры (А.И. Арнольдов, Н.Г. Багдасарян, В.С. Биллер, И.Ф. Исаев); исследования, посвященные формированию графической культуры в вузе (А.Д. Ботвинников, В.А. Гервер, Ю.Ф. Катханова, Е.И. Корзинова, А.В. Кострюков, М.В. Лагунова, А.А. Павлова, Н.Г. Преображенская, С.Ю. Ситникова, О.П. Шабанова, Л.С. Шебеко); работы, отражающие принципы проектирования содержания высшего профессионального образования (С.И. Архангельский, О.В. Долженко, С.П. Ломов, З.А. Решетова); исследования в области педагогических технологий (В.П. Беспалько, В.С. Данюшенков), теории развивающего обучения (Д. Брунер, В.В. Давыдов), деятельностного подхода к обучению (Л.С. Выготский, С.Л. Рубинштейн, А.Н. Леонтьев, П.Я. Гальперин, И.Ф. Талызина), теории контекстного подхода к обучению (А.А. Вербицкий, Е.И. Шангина).

Методы исследования: изучение и анализ философской, психологической, педагогической и методической литературы по проблеме исследования; изучение учебных пособий, программ, учебных планов по графическим дисциплинам технических вузов в контексте их профессионально-ориентированного содержания обучения; наблюдения за учебно-познавательным процессом; анализ собственного опыта работы в вузе, а также изучение педагогического опыта преподавателей графических дисциплин в технических вузах; анкетирование и тестирование студентов, преподавателей, инженеров; беседы со студентами, выпускниками, преподавателями; педагогический эксперимент (констатирующий, поисковый, формирующий, сравнительный) и обработка полученных результатов эксперимента.

Опытно-экспериментальной базой исследования послужили: Губкинской филиал ФГБОУ ВПО «Белгородский государственный технологический университет им В.Г. Шухова» (ГФ ФГБОУ ВПО БГТУ им. В.Г. Шухова), ФГБОУ ВПО «Белгородский государственный технологический университет им В.Г. Шухова» (ФГБОУ ВПО БГТУ им. В.Г. Шухова), Старооскольский технологический институт (филиал) «Научного исследовательского технологического университета «МИСиС» (СТИ НИТУ МИСиС), Юго-Западный государственный университет (ЮЗГУ). Всего экспериментальной работой было охвачено около 800 человек.

Этапы исследования:

I этап (2004 – 2005) – изучение состояния и степени разработанности проблемы, обоснование и формулировка темы исследования, определение теоретико-методических основ исследования, обоснование содержания, структуры, критериев и уровней сформированности графической культуры личности.

II этап (2005 – 2010) – разработка модели методической системы формирования графической культуры студентов технического вуза как профессиональной составляющей инженерного образования, проведение констатирующего, поискового и формирующего экспериментов.

III этап (2010 – 2011) – подведение итогов опытно-экспериментальной работы, систематизация и обобщение результатов исследования.

Научная новизна исследования состоит в том, что:

• уточнено понятие графической культуры студентов технического вуза;
• обоснованы структурные компоненты (гностический, технологический, эмоционально-ценностный, организационно-проектировочный) и выделены уровни (элементарная графическая грамотность, функциональная графическая грамотность, графическая образованность, графическая профессиональная компетентность) сформированности графической культуры студентов технического вуза;
• разработана и апробирована методическая система формирования графической культуры студентов технического вуза, которая включает в себя цели, задачи, откорректированное содержание обучения геометро-графическим дисциплинам, наполненное профессиональной составляющей; задания для диагностики уровней сформированности графической культуры по выделенным компонентам; инновационные технологии; формы, методы, средства и систему профессионально направленных заданий по НГ и ИГ.

Теоретическая значимость исследования заключается в следующем: дано уточнённое определение «графическая культура выпускника технического вуза», внесён вклад в теорию и методику преподавания НГ и ИГ в техническом вузе.

Практическая значимость исследования заключается в следующем:

• разработана система диагностики уровней развития графической культуры студентов по выделенным структурным компонентам;
• разработана система профессионально направленных заданий по начертательной геометрии и инженерной графике;

Результаты исследования могут быть использованы при создании учебно-методических пособий, при составлении программ по начертательной геометрии и инженерной графике для студентов технических вузов.

На защиту выносятся:

1. Уточнённое, откорректированное определение понятия графическая культура выпускника технического вуза – как базовое, интегральное качество личности, проявляющееся: в высоком уровне владения и оперирования знаниями в области графики; в осознании их ценности для профессионального будущего; в способности к анализу и прогнозированию производственного процесса, базирующейся на использовании геометро-графического потенциала для эффективного решения профессиональных задач.
2. Выделенные структурные компоненты и уровни сформированности графической культуры студентов технического вуза.
3. Методическая система формирования графической культуры студентов технического вуза, которая включает в себя:

• цели, задачи, откорректированное содержание обучения геометро-графическим дисциплинам, наполненное профессиональной составляющей;
• задания для диагностики уровней сформированности графической культуры по выделенным компонентам;
• систему профессионально направленных заданий по НГ и ИГ.

Достоверность полученных результатов обеспечивается научно-обоснованными исходными методическими и теоретическими положениями исследований в области теории и методики преподавания геометро-графических дисциплин в вузах; подтверждена включением в учебный процесс преподавания НГи ИГ в технических вузах методической системы формирования графической культуры и экспериментальной проверкой её эффективности, а так же личным опытом работы автора исследования в качестве старшего преподавателя НГ и ИГ в течение 7 лет.

Апробация и внедрение результатов исследования проводилось автором в ходе педагогической, методической и экспериментальной работы на инженерном факультете ГФ ФГБОУ ВПО БГТУ им В.Г. Шухова на занятиях по начертательной геометрии и инженерной графики, а также в процессе преподавания данных дисциплин в технических вузах: ФГБОУ ВПО БГТУ им В.Г. Шухова, СТИ НИТУ МИСиС, ЮЗГУ.

Основные положения исследования и результаты экспериментальной работы докладывались и были опубликованы в материалах Международных (Ст.Оскол 2007, Новосибирск 2010, Харьков 2011, Курск 2011, Губкин 2011), Всероссийских (Губкин 2007– 2008, Тольятти 2009, Москва 2010, Красноярск 2011), межвузовских (Ст.Оскол 2005, Мин.Воды 2008, 2011) научно-практических и научно-методических конференций.

Обсуждение материалов исследования проводилось на заседаниях кафедры теории и методики преподавания изобразительного искусства и кафедры общетехнических дисциплин КГУ, на кафедре начертательной геометрии и графики института технологического оборудования и машиностроения ФГБОУ ВПО БГТУ им.В.Г. Шухова, а также на кафедре естественнонаучных и технических дисциплин ГФ ФГБОУ ВПО БГТУ им.В.Г. Шухова.

Структура диссертации определяется логикой исследования и состоит из введения, двух глав, заключения, списка литературы и приложения.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ

Во введении сформулирована проблема и обоснована её актуальность; определены цель, объект, предмет, гипотеза и задачи исследования; отражены научная новизна, теоретическая и практическая значимость работы; сформулированы научные положения, выносимые на защиту; приведены сведения об апробации результатов исследования.

Первая глава «Научно-теоретические основы формирования графической культуры студентов технических вузов» посвящена анализу состояния исследуемой проблемы, определению основополагающих понятий, для чего уточняется представление о сущности графической культуры студентов технического вуза, приводятся различные трактовки этого понятия, а также определяется структурный состав компонентов и выделяются уровни сформированности графической культуры студентов технического вуза. Разработана и обоснована модель методической системы формирования графической культуры студентов технического вуза как профессиональной составляющей инженерного образования.

Анализ феномена культуры в философских воззрениях позволил выделить нам следующие подходы к пониманию этого сложного явления: а) ценностный подход к культуре как к совокупности ценностных объектов, которые возникают в результате деятельности социальных субъектов; б) личностный подход к сущности культуры как к совокупности средств, сил и способностей, которые характеризуют самого социального субъекта; в) деятельностный подход как совокупность способов претворения человеческих сил и способностей в социально-значимые ценности.

Понятие профессиональная культура рассмотрено в работе как результат направленного процесса подготовки к профессиональной деятельности и цели профессионального самосовершенствования. По нашему мнению, ключевой составляющей в профессиональном становлении личности студента в процессе обучения является процесс овладения специализированным графическим языком. Поэтому графическая культура является ядром профессиональной культуры инженера (рис.1).

Рис.1 Схематическая иерархия культур студентов технического вуза

Термин «графическая культура» в различных контекстах встречается в педагогической и научно-исследовательской литературе. В этой связи особое значение имеют труды учёных, исследующих формирование графической культуры при обучении в вузе: Л.Н. Анисимовой, А.Д. Ботвинникова, В.А. Гервера, Ю.Ф. Катхановой, Е.И. Корзиновой, А.В. Кострюкова, М.В. Лагуновой, М.В. Молочкова, А.А. Павловой, Н.Г. Преображенской, С.Ю. Ситниковой, Л.С. Шебеко, В.И. Якунина и др.

Исходя из проведённого анализа различных подходов к определению феномена профессиональной культуры, мы предложили следующее уточнённое определение: графическая культура выпускника технического вуза – это базовое, интегральное качество личности, проявляющееся в высоком уровне владения и оперирования знаниями в области графики, в осознании их ценности для профессионального будущего, в способности к анализу и прогнозированию производственного процесса, базирующейся на использовании геометро-графического потенциала для эффективного решения профессиональных задач. Графическую культуру инженера мы рассматривали как социальный феномен, который не может быть описан через простую сумму составляющих. Культура специалиста складывается в единстве и взаимодействии всех её компонентов, структурный состав которых был определён следующим образом:

1. Гностический – все виды и формы графических знаний: от графических понятий до теорем и теорий, методов отображения пространственных объектов на плоскости; знания о преобразовании формы объектов и их пространственного расположения, о технологии обработки и способах соединения в сборочных единицах, о технологических процессах, протекающих в устройствах и приспособлениях и соответствующих технических требованиях к их конструкциям и чертежам.

2. Технологический – способность рационально выполнять чертежи, вносить в них изменения в соответствии с технологическим процессом и технической реконструкцией; умение читать и выполнять чертеж детали с глубоким осмыслением её конечного результата как элемента технологического процесса; готовность студента к конструированию, моделированию, к решению технических и технологических задач производственного процесса.

3. Эмоционально-ценностный – оценивание графической подготовки как неотъемлемой составляющей профессии, осмысление своих графических способностей как возможности достижения профессиональной успешности, самооценка уровня пространственного мышления и возможностей в преобразовании объектов как основы технического мышления и самореализации в профессии.

4. Организационно-проектировочный – способность к анализу и прогнозированию производственного процесса, использование графической культуры для решения производственных задач; способность передавать другим людям графические знания и умения на их основе решать профессиональные задачи, вступать в коммуникативные отношения, совершенствовать технологический процесс.

Наряду с выделенными компонентами представляется весьма важным обозначить уровни сформированности графической культуры студентов технического вуза (табл.1).

Таблица 1.

Структурные компоненты графической культуры будущего инженера

в процессе изучения геометро-графических дисциплин

Компоненты графической культуры	Компоненты графической культуры
	Гностический	Технологический	Эмоционально - ценностный	Организационно – проектировочный
Элементарная графическая грамотность	Восприятие, запоминание и воспроизведе-ние знаний в рамках графических дисциплин	Умение выполнять графические построения на простых по форме объектах, находящихся в статическом состоянии.	Слабое осознание требований к графической подготовке в вузе; необъективная оценка своих графических способностей	Слабые коммуникативные способности и способности передавать другим людям свои графич. знания и умения на их основе решать проф.задачи
Функциональная графическая грамотность	Применение знаний по образцу или в сходной ситуации в рамках графич. дисциплин	Умение оперировать, изменять, преобразовывать более сложные по форме объекты в рамках графич.дисциплин	Осознание важности изучения графич.дисциплин, но слабое соотношение их с проф.будущим; объективная оценка своих графических способностей	Способности передавать свои графические знания другим людям
Графическая образованность	Применение графич.знаний в новой, ранее незнакомой ситуации, владение изученным материалом и применение его в рамках других предметов	Умение творчески применять графич.знания в новой ситуации, находить оригинальный подход к проблеме, получая положительный результат, решая графич. задачи в рамках др. предметов	Осознание важности графической подготовки для успешного усвоения специальных дисциплин и необходимости овладения графич.умениями в проф. подготовке	Коммуникативные способности, способности передавать другим людям свои графические знания и умения, на их основе решать профессиональные задачи
Графическая профессиональ-ная компетентность	кругозор, эрудиция личности в области графич. знаний и свободное оперирование ими в профессионально-инженерном аспекте	Умение ориентироваться в основных направлениях технического прогресса, овладение умениями совершенствовать технический и технологический процесс на базе графических умений	Осознание графической культуры как ценности проф. будущего; осмысление своих графических способностей как возможности достижения проф.успешности	Способность к анализу и прогнозированию производственного процесса и использование графической культуры для решения производственных задач.

После установления компонентов графической культуры будущего инженера, нами была разработана и построена концептуальная модель методической системы формирования графической культуры студентов технического вуза (рис. 2), в которой широко представлены новые образовательные технологии, в том числе технологии проблемного и контекстного обучения, интерактивные формы и методы обучения, стимулирующие активность студентов, которые наиболее полно соответствуют поставленным задачам. Нами были определены цели, задачи и откорректировано содержание предмета НГ и ИГ. На основе разработанного теоретико-методологического базиса исследования была поставлена задача экспериментальной проверки модели методической системы, ориентированной на формирование графической культуры будущих инженеров в техническом вузе.

Рис. 2 Модель методической системы формирования графической культуры

студентов технического вуза

Вторая глава «Решение проблемы формирования графической культуры студентов технического вуза » содержит результаты экспериментальной работы, которые отражают три этапа педагогического эксперимента.

Целью констатирующего эксперимента было выявление исходного уровня сформированности графической культуры студентов инженерных специальностей в соответствии с выделенными нами компонентами.

В констатирующем эксперименте принимали участие студенты первых курсов технических вузов ФГБОУ ВПО БГТУ им В.Г. Шухова и его Губкинского филиала. Всего в эксперименте принимало участие 180 человек. В ходе констатирующего эксперимента было проведено исследование, которое включало в себя следующие научные методы: наблюдение; беседа; анализ графических работ студентов; анализ учебно-методической литературы по графическим дисциплинам; анкетирование; тестирование (диагностика учебной мотивации студентов А.А. Реана и В.А. Якунина, модификация Н.Ц. Бадмаевой); шкалирование (на основе методики изучения мотивации по отдельным предметам, разработанной Гребенюк О.С.) и др.

Проведённое анкетирование преподавателей кафедры начертательной геометрии и графики ФГБОУ ВПО БГТУ им. В.Г. Шухова, выявило причины неуспеваемости по данным дисциплинам, главная из которых – отсутствие интереса к предмету. Кроме того, были названы наиболее трудные для усвоения темы курса. Анализ содержания учебно-методического материала, лекционных и практических занятий показал, что учебный материал излагается без учёта профессиональной направленности, что снижает уровень мотивации изучения студентами важных разделов НГ и ИГ и отражается на уровне сформированности графической культуры в целом.

Процедура определения уровней сформированности каждого из компонентов исследуемого феномена у студентов показала следующие результаты, отражённые в таблице 2.

Таблица 2

Сформированность графической культуры студентов технического вуза (в %) (констатирующий эксперимент)

Компоненты	Уровни развития графической культуры
	Элементарная графическая грамотность	Функциональная графическая грамотность	Графическая образованность	Графическая профессиональная компетентность
Гностический
Технологический
Эмоционально-ценностный
Организационно-проектировочный

Как показывают результаты исследования, большинство студентов (90%) обладают лишь начальным уровнем этого вида культуры – элементарной графической грамотностью: они воспринимают, запоминают и воспроизводят только элементарные теоретические знания о закономерностях получения изображений, имеют пространственные представления о конкретном объекте, находящимся лишь в статическом состоянии, слабо осознают требования к графической подготовке в вузе. Не выявлено ни одного студента, получающего образование инженерного профиля, с уровнем графической профессиональной компетентности.

В ходе констатирующего эксперимента была подтверждена гипотеза об отсутствии в практике преподавания предмета НГ и ИГ в технических вузах ориентации на будущую профессиональную деятельность студентов, о существующем отрыве данного предмета от реальных профессиональных ситуаций, отсюда – большая часть студентов-первокурсников не осознает важность графических знаний, как создающих основу для изучения специальных дисциплин и обеспечивающих формирование профессиональной мобильности. Таким образом, подтверждается необходимость системного формирования графической культуры студентов инженерных специальностей.

Поисковый эксперимент был проведён с целью проверки эффективности компонентов методической системы формирования графической культуры студентов технического вуза. Поисковый эксперимент проводился на базе ФГБОУ ВПО БГТУ им. В.Г. Шухова и его Губкинского филиала. Общее число студентов, охваченных экспериментом, составило 112 человек.

При проведении лекционных и практических занятий были использованы обучающие алгоритмы, анимационный процесс создания графического изображения на эпюрах, ортогональные и аксонометрические изображения пространственных объектов, что делает наглядными решаемые задачи и способствует формированию гностического и технологического компонентов графической культуры.

Применялась коллективная форма обучения – «мозговой штурм», целью которого являлось, прежде всего, решение учебной задачи или проблемы посредством объединения творческих мыслей студентов. Данная форма обучения способствовала росту эмоционально-ценностного и организационно-проектировочного компонентов.

Практические занятия проводились в форме деловой игры, способствующей лучшему осмыслению студентами условий, в которых будет протекать их профессиональная деятельность, формированию организационно-проектировочного компонента графической культуры.

Технология контекстного обучения была включена в авторскую методическую систему как одно из условий подготовки студентов к будущей профессиональной деятельности. Благодаря разработанным задачам, содержание предмета было наполнено профессиональной составляющей. Студентов знакомили с профессиональным оборудованием, рассматривая его как объекты для решения графических задач. Это способствовало развитию внутренней мотивации изучения данной дисциплины студентами, а, следовательно, и повышению уровня формирования графической культуры в целом.

В результате проведения поискового эксперимента была частично апробирована система профессионально направленных заданий. Поисковый эксперимент показал, что включение в процесс геометро-графической подготовки студентов интерактивных форм обучения, чертежей и деталей профессионального оборудования, использование технологии контекстного обучения, положительно влияет на формирование всех компонентов графической культуры.

В ходе проведения формирующего эксперимента осуществлялась проверка эффективности методической системы формирования графической культуры студентов технического вуза. В эксперименте приняли участие 500 студентов-первокурсников инженерных специальностей технических вузов (ФГБОУ ВПО БГТУ им В.Г. Шухова и его Губкинского филиала, СТИ НИТУ МИСиС, ЮЗГУ). До проведения исследования группы были разделены на контрольные (КГ) и экспериментальные (ЭГ). На протяжении всего процесса обучения графическим дисциплинам в ходе формирующего эксперимента (с 2006 по 2010 гг.) занятия в КГ проводилось по традиционной методике, а в ЭГ – по разработанной методической системе.

Применяемые различные формы и методы проведения занятий в ЭГ логически связаны между собой, при переходе от одной формы обучения к другой последовательно моделировалось предметное и социальное содержание будущей профессиональной деятельности студента.

При изучении темы «Развёртки поверхностей» из курса НГ мы использовали лекцию-визуализацию с целью демонстрации на конкретных примерах, где в будущей профессиональной деятельности студентов встречаются аналогичные задачи. В процессе изложения лекционного материала была создана проблемная ситуация, решение которой вызвало эмоциональный отклик у студентов, способствовало пониманию ими важности данной темы для будущей профессии. Выполнение студентами профессионально направленных задач, после изучения теоретического материала, позволило значительно повысить уровень мотивации изучения предмета НГ и, следовательно, уровень сформированности эмоционально-ценностного компонента, что в свою очередь повлекло за собой повышение уровня графической культуры в целом.

После изучения основ НГ студенты переходят к освоению проекционного черчения в курсе ИГ. При изучении темы «Соединение вида и разреза» мы использовали коллективную форму обучения «мозговой штурм» с целью решения учебной проблемы посредством объединения творческих мыслей студентов. Обучаемые получили возможность раскрыть и проявить свои способности, что имело большое значение для формирования эмоционально-ценностного компонента графической культуры. В качестве примеров были использованы чертежи специального технического оборудования, в результате чего будущие инженеры изучили не только теоретические положения проекционного черчения, но и познакомились с профессиональным оборудованием, что в свою очередь повысило значимость и важность изучения данного предмета для освоения специальных дисциплин. Использование взаимопроверки решённых задач имело положительное значение для формирования всех компонентов графической культуры, поскольку в процессе проверки работ лучше усваиваются теоретические знания, применяемые для решения графических задач (гностический и технологический компоненты); студенты учатся анализировать, объективно оценивать работы своих товарищей; выслушивать замечания к своей работе; умению общаться в процессе дискуссии, что повышает уровень эмоционально-ценностного и организационно-проектировочного компонентов.

При изучении раздела «Чертежи сборочных единиц» по инженерной графике были использованы следующие формы организации обучения: экскурсия, лекция вдвоём, деловая игра, конструкторский отчёт.

Знакомство с профессиональным оборудованием проходило во время экскурсии в котельную. Перед началом проведения экскурсии преподаватель разбил студентов на группы, каждой из которой было выдано задание: познакомиться с изделием, изучить назначение, устройство, принцип действия и возможности его совершенствования.

По ходу экскурсии студенты собирали материал для выполнения своего задания, задавали интересующие их вопросы, что способствовало формированию гностического и технологического компонентов графической культуры. Такая активная методика проведения экскурсии способствовала возрастанию значимости графических знаний для профессионального будущего студентов, повышению эмоционально-ценностного компонента графической культуры. Данное практическое занятие познакомило студентов с профессией, с сущностью процессов, происходящих на производстве, с профессиональным оборудованием и условиями, в которых будет протекать их профессиональная деятельность. В работе по группам студенты приобрели навыки коллективной работы, умения добиваться поставленной цели, проявились их коммуникативные способности, что положительно повлияло на развитие организационно-проектировочного компонента графической культуры.

Во время лекции вдвоём учебный материал предоставлялся студентам в живом общении двух преподавателей между собой: преподавателем НГ и ИГ и преподавателем специальных технических дисциплин. Преподаватель-график предоставлял учебную информацию, основываясь на теоретические положения ГОСТов, а преподаватель-инженер – исходя из назначения, устройства и принципа действия запорной арматуры, приводя и демонстрируя конкретные примеры из профессионального оборудования инженеров. В процессе такого лекционного занятия у студентов шёл процесс более глубокого, профессионально направленного усвоения содержания данной темы. Кроме того, студенты получили наглядный пример умения применять графические знания в профессиональной деятельности, ориентироваться в основных направлениях технологического процесса, что, несомненно, способствовало развитию технологического компонента графической культуры студентов. Специальной задачей этого вида лекции являлась демонстрация отношений преподавателей к изучаемому материалу, что ярче и глубже передало личностные качества преподавателя как профессионала в своей предметной области. Поэтому применение лекции вдвоём было эффективно не только для развития гностического и технологического компонентов, но и, что немало важно, для эмоционально-ценностного и организационно-проектировочного компонентов графической культуры будущих инженеров.

Главной целью деловой игры «Конструкторское бюро» мы ставили задачу активизации мышления студентов, повышения самостоятельности будущего инженера, подготовки студентов к профессиональной деятельности. В начале практического занятия преподаватель ввёл студентов в игру и выдал задание. Каждому конструкторскому бюро (КБ) были предоставлены сборочные единицы запорной арматуры, с которой студенты познакомились на экскурсии.

В данной игре полученные знания формировались у студентов в активной творческой работе, что способствовало формированию гностического и технологического компонентов графической культуры на новом более высоком уровне. В процессе совместного творчества студенты приобрели навыки коллективной работы, сформировалось сознание принадлежности к коллективу, уважение к мнению других, умение общаться в процессе дискуссии, что положительно сказалось на развитии организационно-проектировочного компонента графической культуры. Эмоциональная насыщенность деловой игры, высокий уровень мотивации, осознание необходимости геометро-графических знаний для изучения специальных дисциплин отражает ценность данной формы организации обучения для формирования эмоционально-ценностного компонента графической культуры будущих инженеров.

Конструкторский отчёт. Данное занятие – итоговое и являлось результатом работы студентов на всех занятиях по разделу «Чертежи сборочных единиц». К этому практическому занятию каждая группа студентов (каждое КБ) подготовила отчёт, который принимали два преподавателя, проводившие лекцию: преподаватель НГ и ИГ– главный конструктор и преподаватель специальных дисциплин – главный механик.

Студенты активно принимали участие в конструкторском отчёте, серьёзно и ответственно отнеслись к своим ролям. После окончания выступления каждого КБ преподаватели и другие студенты задавали вопросы, исправляли ошибки в конструкторской документации, если таковые имелись, и дополняли ответы своих сокурсников. Необходимость грамотно сформулировать и задать вопрос активизировала мыслительную деятельность студентов. Возможность продемонстрировать знание и владение материалом, вероятность найти ошибки и недочёты в чертежах концентрировала их внимание. Возможность внести дополнения, предложения и свои пути совершенствования оборудования способствовала развитию творческого мышления, раскрыла личностный потенциал студентов, что благотворно сказалось на формирование всех компонентов графической культуры.

Проведённый формирующий эксперимент явился доказательной базой эффективности предложенной методической системы формирования графической культуры студентов технического вуза в процессе обучения НГ и ИГ, что подтверждается приращиванием показателей по всем компонентам графической культуры. Для проведения сравнительного эксперимента по окончании обучения студентам ЭГ и КГ было дано задание, максимально охватывающее все виды графической деятельности.

Сравнительные данные о развитии уровня графической культуры студентов КГ и ЭГ на начало и завершение эксперимента представлены в виде гистограммы (рис.3).

в начале эксперимента в конце эксперимента

Рис. 3 Сформированность графической культуры студентов КГ и ЭГ

в начале и в конце формирующего эксперимента

Сравнительный эксперимент показал значительный рост уровня сформированности графической культуры у студентов ЭГ: лишь 14% студентов остались на уровне элементарной графической грамотности, у 45% респондентов был диагностирован уровень функциональной графической грамотности, уровень графической образованности зафиксирован у 31% студентов, а у 10% – студентов выявлен высший уровень развития графической культуры – уровень графической профессиональной компетентности. В КГ остался преобладающим уровень элементарной графической грамотности (52%), уровень функциональной графической грамотности диагностирован у 37% анкетируемых, уровень графической образованности – у 9% и лишь 2% студентов в КГ обладают уровнем графической профессиональной компетентности.

Немаловажным критерием эффективности разработанной методической системы формирования графической культуры студентов технического вуза стало желание и готовность преподавателей графики к дальнейшему применению предложенных нами инноваций.

Наблюдается положительное влияние разработанной методики на успешность усвоения специальных дисциплин, на выполнение курсовых и дипломных проектов. Проведено тестирование и анкетирование студентов старших курсов участников эксперимента, что показало положительную динамику в дальнейшем развитии графической культуры. Наблюдается значительный рост эмоционально-ценностного компонента, доминирующими становятся профессиональные мотивы.

Кроме того, отмечено положительное влияние разработанной нами методики преподавания на дальнейшую профессиональную деятельность выпускников-участников эксперимента в качестве ассистентов и старших преподавателей специальных дисциплин технического вуза, руководителей КБ, технологов, начальников цеха и т.д.

Следовательно, выдвинутая нами гипотеза исследования в ходе проведения эксперимента полностью подтвердилась. Было доказано, что графическая культура студентов технического вуза является средством профессионального становления будущего инженера.

В заключении изложены основные выводы диссертации. Таким образом, все поставленные в исследовании задачи успешно решены:

1. Проанализировано современное состояние геометро-графической составляющей в профессиональной подготовке студентов технических вузов.
2. Уточнено определение и раскрыта сущность понятия «графическая культура выпускника технического вуза» как базовое, интегральное качество личности, проявляющееся в высоком уровне владения и оперирования знаниями в области графики, в осознании их ценности для профессионального будущего, в способности к анализу и прогнозированию производственного процесса, базирующейся на использовании геометро-графического потенциала для эффективного решения профессиональных задач.
3. Выделены структурные компоненты (гностический, технологический, эмоционально-ценностный, организационно-проектировочный) и определены уровни сформированности графической культуры студентов технического вуза (элементарная графическая грамотность, функциональная графическая грамотность, графическая образованность, графическая профессиональная компетентность).
4. Разработана система задач по НГ и ИГ, учитывающая профессиональную составляющую, которая оказывает стимулирующее действие на развитие всех компонентов графической культуры.
5. Разработана и экспериментально проверена методическая система формирования графической культуры студентов технического вуза, которая включает в себя цели, откорректированное содержание обучения графическим дисциплинам, наполненное профессиональной составляющей; задачи для диагностики уровней сформированности графической культуры по выделенным компонентам; технологии контекстного и проблемного обучения; формы, средства и систему профессионально направленных заданий по НГ и ИГ.

Апробированы и внедрены в учебный процесс формы организации занятий экспериментальной методики, способствующие развитию всех компонентов графической культуры студентов: лекция-визуализация, лекция вдвоём, мозговой штурм, деловая игра, экскурсии, конструкторское бюро, конструкторский отчёт.

Проверка эффективности экспериментальной методической системы формирования графической культуры будущих инженеров показала, что большинство студентов (90%) обладают лишь начальным уровнем – элементарной графической грамотностью. Экспериментальная методическая система обеспечивает повышение уровня сформированности всех компонентов графической культуры студентов ЭГ, рост качества графических знаний и умение творчески их применять, осознание профессиональной важности графических дисциплин, возрастание коммуникативных способностей, способностей к анализу и прогнозированию производственного процесса. Сравнительный эксперимент показал, что уровень сформированности графической культуры у студентов ЭГ значительно превышает этот показатель в КГ (уровень элементарной графической грамотности 14% (ЭГ) и 52% (КГ), уровень функциональной графической грамотности 45% (ЭГ) и 37% (КГ), уровень графической образованности 31% (ЭГ) и 9% (КГ), высший уровень развития графической культуры – уровень графической профессиональной компетентности 10% (ЭГ) и 2% (КГ).

Наметившиеся тенденции приращивания уровня графической культуры у студентов ЭГ оказали положительное влияние разработанной экспериментальной методики преподавания на дальнейшее обучение студентов в вузе и на последующую профессиональную деятельность выпускников – участников эксперимента.

Вместе с тем, проведённое исследование не исчерпывает всех аспектов проблемы формирования графической культуры у студентов технического вуза. Дальнейшее изучение данной проблемы может быть продолжено в направлении формирования графической культуры в системе довузовского, вузовского и поствузовского образования.

1. Брыкова Л.В. Формирование графической культуры будущего инженера // Ученые записки: электронный научный журнал Курского государственного университета. – 2011. – № 1(17). URL: http://scientific-notes.ru/index.php?page=6&new=18 (дата обращения 15.03.2011) (0,5 п.л.).
2. Брыкова Л.В. Графическая культура инженера как составляющая профессиональной подготовки // Человек и образование. – 2011. – № 1 (26). – С. 137 – 141. (0,6 п.л.).
3. Брыкова Л.В. Профессионально направленное обучение начертательной геометрии как способ формирования графической культуры // Сибирский педагогический журнал. – 2011. – №6. – С. 48 – 54. (0,6 п.л.).
4. Брыкова Л.В. Актуальность изучения курса «Начертательная геометрия и инженерная графика» для студентов технических вузов // Современные проблемы технического, естественнонаучного и гуманитарного знания: сб. докладов науч.-практической конф. – Старый Оскол: ООО «ТНТ», 2005, – С.8 – 12. (0,3 п.л.).
5. Брыкова Л.В. Система рейтинг-контроля уровня усвоения знаний студентов // Современные проблемы технического, естественнонаучного и гуманитарного знания: сб. докладов всеросс. науч.-практической конф. – Губкин: «Интерфейс», 2007. – Часть 3. – С.38 – 42. (0,4 п.л.).
6. Брыкова Л.В. Формирование духовных и эстетических качеств личности при обучении в вузе // Духовное возрождение России: сб. докладов всеросс. науч.-практической конф. – Губкин: ИП Уваров В.М., 2007. – С.38 – 43. (0,5 п.л.).
7. Брыкова Л.В. Графическая культура студентов технического Вуза как средство профессионального становления // Образование, наука, производство и управление: сб. трудов междунар. науч.-практической конф.: – Старый Оскол: СТИ МИСиС, 2007, – Т.2. – С.41 – 44. (0,3 п.л.)
8. Брыкова Л.В. Активизация познавательной деятельности студентов технического вуза в процессе формирования графической культуры // Образование, наука, производство в технологическом университете: сб. науч. докладов №5 Юбил. науч.-практической конф. в технологич. университете, – Мин. Воды: СКФ БГТУ им. В.Г.Шухова, 2008. – С.141 – 144. (0,6 п.л.).
9. Брыкова Л.В. Графический язык как активное средство коммуникации в образовательной и художественной деятельности // Наука и молодежь в начале нового столетия: сб. докладов всеросс. науч.-практической конф. студентов, аспирантов и молодых ученых. – Губкин: ИП Уваров В.М., 2008. – Часть 2. – С.101 – 104. (0,4 п.л.).
10. Брыкова Л.В. Развитие графической культуры будущего инженера в процессе изучения начертательной геометрии и инженерной графики // Высшее образование: опыт, проблемы, перспективы: сб. статей всеросс. науч.-практической конф. – Губкин: ИП Уваров В.М., 2008. – Часть 2. – С.36 – 39. (0,3 п.л.).
11. Брыкова Л.В. Система оценки результатов обучения как средство формирования графической культуры студентов технического вуз // Проблемы университетского образования. Компетентностный подход в образовании: сб. материалов IV всеросс. научно-методич. конф. – Тольятти: ТГУ, 2009. – Т. III. – С.43 – 47. (0,4 п.л.).
12. Брыкова Л.В. Концептуальная модель формирования графической культуры будущего инженера // Инновационные направления в педагогическом образовании: III Всеросс. науч.-практическая Интернет-конф. с междунар. участием. – Москва, 2010 г. URL: http://econf.rae.ru/article/5203 (дата обращения: 04.08.2011). (0,8 п.л.).
13. Брыкова Л.В. Феномен графической культуры студентов технического вуза при изучении геометро-графических дисциплин // Проблемы и перспективы развития образования в России: сб. материалов VI междунар.науч.-практической конф. / Под общ. ред С.С. Чернова. – Новосибирск: Издательство НГТУ, 2010. – С.146 – 150. (0,4 п.л.).
14. Брыкова Л.В. О прикладной направленности геометро-графического образования // Молодежь и научно-технический прогресс: сб. докладов междунар. науч.-практической конф.студентов, аспирантов и молодых ученых. / сост. Т.В. Абрамова, А.П. Гаевой, В.М. Уваров [и др.]. – Губкин: ООО «Айкью», 2011. – Часть II. – С.53 – 56. (0,3 п.л.).
15. Брыкова Л.В., Дегтерёва Т.М. Контекстное обучение начертательной геометрии в техническом вузе // Молодежь и научно-технический прогресс: сб. докладов междунар. науч.-практической конф.студентов, аспирантов и молодых ученых. / сост. Т.В. Абрамова, А.П. Гаевой, В.М. Уваров [и др.]. – Губкин: ООО «Айкью», 2011. – Часть II. – С.51 – 53. (0,25 п.л. 50% авторского вклада).
16. Брыкова Л.В. Контекстный подход к проектированию содержания геометро-графической подготовки инженеров // Инновационные процессы в современном образовании России как важнейшая предпосылка социально-экономического общества и охраны окружающей среды: сб. статей Всеросс. науч.-практ. конф. с междунар. участием / отв. за выпуск Л.Ю. Фомина – Красноярск: Сиб. федер. ун-т, 2011. – С. 155 – 158 (0,4 п.л.).
17. Брыкова Л.В. Инженерная графика. // Учебное пособие по развитию графической культуры студентов технического вуза. – Губкин: ООО «Айкью», 2011. – 187 с. (11,7 п.л.).
18. Брыкова Л.В. Графическая культура студентов технического вуза как средство профессионального становления // Актуальные проблемы профессионального и технологического образования: материалы научно-практ.междунар.конф. / под ред. З.А. Литовой. – Курск: Курск. гос. ун-т, 2011. – 221 с. С.49 – 52. (0,44 п.л.)
19. Брыкова Л.В. Теоретические основы и практика формирования графической культуры будущего инженера // Интеллект, творчество, инновации: сборник научных докладов Ежегодной научно-практической конференции – Мин. Воды: СКФ БГТУ им. В.Г.Шухова, 2011. – 205с. С.150 – 154. (0,4 п.л.).
20. Bryikova L.V. Graphic preparation of engineers: unity of the theory and practice. // Студенчество. Наука. Iноземна мова: зб. матерiалiв III мiждунар. науково-практичноi конф. / – Харькiв: ХНАДУ. – 2011. – 292 с. С.138 – 140 (0,2 п.л.).

Как мы уже отмечали, информация может быть представлена в различной форме: визуальной (наглядно-образной, в том числе графической), аудиальной (звуковой), вербальной (словесной, текстовой) и т.д.

В исследованиях И.С. Якиманской доказано, что чем более абстрактна информация, подлежащая усвоению, тем больше требуется опоры на наглядные формы ее отображения . Именно наглядно-образная форма представления информации позволяет одномоментно или последовательно продемонстрировать разные элементы объекта, ситуации, процесса в их взаимосвязи и тем самым способствовать лучшему и более скорому пониманию.

Графический язык, как и любой другой язык, строится по своим правилам и законам, он использует свои методы и приемы .

Средства языка графики - это система символов, знаков, замещающих реальные объекты или понятия о них, а также отношения и связи между ними. С помощью этих средств в графических изображениях кодируется информация о различных объектах, их признаках и отношениях.

В то же время средства языка графики можно рассматривать и как средство общения людей, и как структуру знаков, посредством которой осуществляется это общение. В этом проявляются коммуникативная и познавательная функции средств графики. Однако реализуются они только при условии единообразия этих средств.

Способом существования и проявления системы средств графики является графическое изображение. Пространственные образы-представления объектов окружающего мира находят свое отражение в графических изображениях, выполненных, как правило, на плоскости, т.е. в двухмерном пространстве.

Разнообразные графические изображения, состоящие из линий, штрихов и точек, построенные от руки, при помощи графических инструментов, на компьютере или типографским способом, окружают ребенка, включаются в различные виды детской деятельности.

Рисунки, картины, иллюстрации в книгах - элементы художественной графики. Буквы, цифры, пиктограммы, дорожные знаки, рекламные вывески - это тоже графические изображения. Чертежи, схемы, наглядные изображения широко используются в конструктивной деятельности. Планы, карты, рисунки-лабиринты тоже вызывают большой интерес детей и используются в разнообразных играх.

Графические изображения характеризуются образностью, символичностью, компактностью, относительной легкостью прочтения. Именно эти качества графических изображений обуславливают их расширенное использование.

Графические средства отображения информации широко используются во всех сферах жизни человека, требуя владения языком графики, умениями оперировать графическими изображениями как в двухмерном, так и в трехмерном пространстве, как в реальном, так и в мысленном плане. Эти умения представляют важнейшие компоненты графической культуры, которая, в свою очередь, является неотъемлемой частью информационной компетентности личности.

В концепции структуры и содержания 12-летнего образования по черчению и графике графическая культура определяется как совокупность знаний о графических методах, способах, средствах, правилах отображения и чтения информации, ее сохранения, передачи, преобразования и использования в науке, производстве, дизайне, архитектуре, экономике, общественных сферах жизни общества, а также совокупность графических умений, позволяющих фиксировать и генерировать результаты репродуктивной и творческой деятельности.

В основе графической культуры лежат развитые пространственные представления, на базе которых формируются графические умения и навыки, опирающиеся на знание законов формообразования, основных геометрических построений и графических операций, составляющих сущность графической грамоты.

Графическая грамота в школе, как отвечается в педагогической энциклопедии, - это совокупность элементов обучения, направленных на выработку у учащихся умения создавать и читать различные графические изображения, переходить от объектов и процессов разного рода к их графическим изображениям и от графических изображений к объектам и процессам.

Восприятие и переработка графической информации - это сложный процесс, требующий участия таких психических процессов, как восприятие, память, мышление. Прослеживается зависимость этого умения от уровня развития психических процессов, становление которых происходит именно в дошкольном возрасте.

Развитие графических умений связано, в свою очередь, с развитием зрительного анализа - способности анализировать графические изображения, вычленять составляющие их элементы, соотносить их друг с другом, синтезировать графический образ.

Уровень графической подготовки человека определяется, как подчеркивает А.Д. Ботвинников, главным образом не степенью овладения им техникой выполнения графических изображений, а в большей мере тем, насколько он готов к мысленным преобразованиям образно-знаковых моделей, насколько подвижно его образное мышление .

В традиционном понимании графическая грамота включает в себя развитие графических умений и навыков.

Графические навыки, по определению Т.С. Комаровой, - это определенные привычные положения и движения пишущей (рисующей) руки, позволяющие изображать знаки и их соединения.

Умения - это сплав навыков и знаний, который определяет качество выполнения графической деятельности; это более сложное образование, чем навык или знания, взятые в отдельности .

Графические умения представляют собой сложный комплекс, включающий формирование зрительно-моторной координации, восприятие фигуро-фоновых отношений, положения в пространстве и др.

Взаимосвязь пространственного мышления и графических умений

Восприятие пространства, по определению А.В. Петровского, представляет собой отражение объективно существующего пространства и включает восприятие формы, величины, взаимного расположения объектов, рельефа, удаленности, направления .

В основе различных форм пространственного анализа, как отмечают Б.Г. Ананьев и Е.Ф. Рыбалко, лежит деятельность комплекса анализаторов, ведущими из которых являются двигательный и зрительный анализаторы .

Пространственная ориентировка осуществляется на основе непосредственного восприятия пространства и словесного обозначения пространственных категорий (местоположения, удаленности, пространственных отношений между предметами).

В понятие пространственной ориентации входит оценка расстояний, размеров, формы, взаимного положения предметов и их положения относительно человека.

Чаще под пространственной ориентацией понимают ориентировку на местности, которая включает в себя, по мнению Т.В. Мусейибовой: определение «точки стояния», т.е. местонахождения субъекта по отношению к окружающим его объектам; определение местонахождения объектов относительно ориентирующегося субъекта; определение пространственного расположения объектов относительно друг друга .

Для определения пространственной размещенности объектов, их взаимного расположения необходима система отсчета. В качестве ее чаще всего используется исходная позиция наблюдателя. Ее изменение влечет за собой перестройку всей системы пространственных соотношений.

Результатом процесса восприятия являются образы предметов и явлений окружающего мира, их внешних свойств. На основе образов восприятия складываются вторичные образы - образы представления, являющиеся более обобщенными и схематизированными, чем образы восприятия.

Наглядный образ-представление схематизируется и обобщается в процессе мышления, таким образом, представление - это образ, возникающий в индивидуальном сознании, сохраняемый и воспроизводимый в сознании без непосредственного воздействия предметов на органы чувств .

Представления могут изменяться во времени и в пространстве. С течением времени представление может насыщаться деталями, обобщаться или стать более схематичным; может становиться более ярким и отчетливым или же смутным и недифференцированным. В пространстве с образами представлениями можно совершать такие операции, как мысленное вращение, масштабные преобразования, перемещение объектов, комбинирование составных частей представляемого объекта, изменение пространственной ориентации, группировка, разбиение и т.д.

Процесс представления определяется И.С. Якиманской как создание образов-представлений и как оперирование образами. Деятельность представления, обеспечивающая создание образов, оперирование ими, перекодирование их, использование различных систем для построения образа, выделение в образе значимых признаков и свойств объектов, является психологическим механизмом образного мышления .

Представления, сформированные на основе реальных объектов или объемных моделей, более устойчивы во времени, в меньшей степени подвержены колебаниям, отличаются большей однозначностью дешифровки пространственных признаков.

Представления, созданные на основе плоскостных изображений объектов, обладают большей яркостью и отчетливостью, но снижается их устойчивость и повышается вариабельность.

Пространственные представления - один из видов представлений, выделяемый по типу восприятия - представления о пространственных и пространственно-временных свойствах и отношениях, величине, форме, относительном расположении объектов, их поступательном и вращательном движении .

В качестве важнейших факторов формирования и совершенствования восприятия пространства и пространственных представлений, как отмечают Б.Г. Ананьев, Д.Б. Эльконин, выступают манипулятивные предметные действия, моделирование пространственных свойств и отношений, овладение техникой измерения и графического построения.

Пространственные представления, которые отражают соотношения и свойства реальных предметов в трехмерном пространстве, являются базой для развития пространственного мышления.

Пространственное мышление - вид умственной деятельности, обеспечивающей создание пространственных образов и оперирование ими в процессе решения практических и теоретических задач.

И.С. Якиманская указывает, что в наиболее развитых формах пространственное мышление проявляется в процессе решения графических и расчетно-графических задач, где на основе использования разнотипных условно-схематических изображений происходит создание пространственных образов, их перекодирование, мысленное оперирование ими в различных условиях пространственной ориентации, переход от образов реальных объектов к их условно-графическим изображениям, от трехмерных изображений к двухмерным и обратно .

Пространственное мышление рассматривается И.Я. Кап- луновичем как такое психологическое образование, которое формируется в различных видах деятельности (практической и теоретической). Для его развития большое значение имеют продуктивные формы деятельности: конструирование, изобразительное (графическое), научно-техническое творчество. В ходе овладения этими видами деятельности целенаправленно формируются умения представлять в пространстве результаты своих действий и воплощать их в рисунке, чертеже, поделке, постройке и т.д.; мысленно видоизменять их и создавать на этой основе в соответствии с созданным образом (замыслом), планировать результаты своего труда, а также основные этапы его осуществления, учитывая не только временную, но и пространственную последовательность их выполнения.

Основной структурной единицей пространственного мышления является образ, отражающий все пространственные особенности воспринимаемого объекта (форма, величина, соотношение элементов на плоскости, в пространстве) .

Пространственное мышление, отмечает И.С. Якиманская, представлено двумя видами деятельности: созданием пространственного образа и преобразованием уже созданного образа в соответствии с поставленной задачей .

При создании любого образа в качестве наглядной основы, на базе которой он возникает, может выступать и реальный предмет, и его графическая (рисунок, чертеж, график и т.п.) или знаковая (математические или иные символы) модель.

При создании образов происходит перекодирование, сохраняющее не столько внешний вид, сколько контур объекта, его структуру и соотношение частей. Уже созданный образ в процессе оперирования им мысленно видоизменяется.

Для создания запасов представлений необходимо достаточно большое количество заданий на восприятие и оценку внешних характеристик формы объектов. Данный запас также является основой для создания образов воображения, которые и являются основной оперативной единицей пространственного мышления .

Создание нового образа является актом процесса пространственного мышления человека. Поток таких образов составляет суть процесса пространственного мышления. Однако сам способ создания нового образа является умением сложного состава, которое методически можно разложить на более простые составляющие, а затем выстраивать методику формирования этих составляющих в непосредственной работе с ребенком.

Основываясь на изложенных выше положениях, все графические умения в контексте оперирования графической информацией и пространственными образами можно условно разделить на следующие основные группы.

1 группа (базовая). Осуществление анализа пространственных признаков и отношений реальных предметов

и их частей.

• 1. Анализ (выделение, называние), воспроизведение, преобразование формы предметов и их частей.
• 2. Анализ (выделение, называние), воспроизведение, преобразование величины предметов и их частей.
• 3. Анализ (выделение, называние), воспроизведение, преобразование пространственных отношений предметов и их частей.
• 2 группа. Декодирование графической информации (чтение графических изображений)
• 1. Определение и называние вида графического изображения.
• 2. Определение, называние свойств изображенных объектов и их частей (форма, величина, количество, пространственное расположение).
• 3. Анализ графического состава изображений (виды линий).
• 4. Конструирование по графическому изображению.
• 3 группа. Кодирование графической информации (создание изображений)
• 1. Осуществление основных графических операций (построение линий, форм и их сочетаний) от руки и с использованием чертежных инструментов.
• 2. Координация движений руки и глаз (зрительно-моторная координация).
• 3. Создание изображения конструкции, модели.
• 4 группа. Преобразование графической информации
• 1. Преобразование изображений (форма, величина, количество, пространственное расположение изображенных объектов и их частей) на основе преобразования конструкций.
• 2. Преобразование конструкций на основе преобразования изображений.

Именно эти умения, составляющие основу информационной компетентности, важно освоить ребенку еще на ступени дошкольного образования.

Современные требования, предъявляемые обществом к выпускнику вуза, обусловливают необходимость усиления графического образования, являющегося частью общего и профессионального образования современного человека. В связи с этим, актуальным становится рассмотрение графического образования?? позиций достаточность для адаптации выпускника к условиям жизни и трудовой деятельности в современном обществе . В информационном обществе вряд ли необходимы навыки традиционного черчения на ватмане. Вместо этого полезно получить представление о назначении и возможностях компьютерных систем автоматизированного проектирования (САПР), которые позволяют не только выполнять компьютерное двумерное черчение, но и создавать объемные 3D -модели. В полиграфии, архитектурном проектировании, промышленном дизайне развитых стран компьютерные графические и информационные технологии практически полностью вытеснили традиционные. Эта тенденция наблюдается и в нашей стране [ 1] .

Важнейшими составляющими графической культуры специалиста любого профиля являются умения осуществлять графическую постановку задач, проектировать, строить графические модели изучаемых процессов и явлений, анализировать графические модели с помощью компьютерных программ и интерпретировать полученные результаты, использовать для анализа изучаемых процессов и явлений компьютерную графику, Интернет, мультимедиа и другие современные информационные технологии. При этом важны умения упорядочения, систематизации, структурирования графической информации, понимание сущности информационного моделирования, способов представления графических данных и знаний. А для современного учителя будут востребованы такие умения как грамотное оформление графикой наглядных материалов к урокам, книги, статьи, научной работы, сайта в Интернет или электронного учебника; умение создавать на экране компьютера мультимедиа презентации или обучающие flash ролики и, используя интерактивную доску, выводить их на большой экран .

Формирование графической культуры у будущих учителей неотделимо от развития пространственного мышления средствами информатики, что реализуется при решении графических задач. Творческий потенциал личности развивается посредством включения студентов в различные виды творческой деятельности, связанные с применением графических знаний и умений в процессе решения проблемных ситуаций и творческих задач. Сказанное позволяет увидеть уникальность и универсальность графических учебных дисциплин для развития познавательных способностей человека, расширения кругозора используемых мыслительных средств и умственных операций, что в свою очередь повышает адаптивные возможности человека.

По нашему мнению, графическая культура играет роль базового компонент, интегрирующего между собой различные дисциплины.

Современное информационное общество требует от высших учебных заведений готовить специалистов, способных:

- мобильно адаптироваться в изменяющихся жизненных ситуациях, самостоятельно приобретать необходимые знания и применять их на практике;

- самостоятельно критически мыслить, уметь увидеть возникающие проблемы и искать пути их рационального решения, используя современные технологии;

- грамотно работать с информацией;

- быть коммуникабельными, контактными в различных социальных группах, уметь работать в коллективе;

- самостоятельно работать над развитием собственной морали, интеллекта, культурного уровня;

- обладать графической культурой.

Решать эти задачи в педагогическом вузе призвана информационно-образовательная среда вуза - системно-организованная совокупность средств передачи данных, информационных ресурсов, протоколов взаимодействия, аппаратно-программного и организационно-методического обеспечения, ориентированная на удовлетворение образовательных потребностей пользователей.

Существенный потенциал есть у информатики в области формирования графической культуры. Рассмотрение графической культуры в структуре обучения информатике будущего учителя позволило определить и охарактеризовать содержательный компонент процесса ее формирования и развития с позиции отбора и структурирования содержания. С этой целью были проанализированы государственный образовательный стандарт, ныне действующий учебный план и учебные программы подготовки по специальности 050202.65 «Информатика». В которых показано, что графическая культура играет роль базового компонента, интегрирующего различные дисциплины и представленного в разнообразных образовательных областях. В процессе формирования графической культуры у будущего учителя необходимо использовать современные научные достижения и культурно формирующий потенциал информатики и компьютерной графики. В связи с этим были подвергнуты анализу все дисциплины учебного плана на предмет наличия в них содержания, необходимого для формирования графической культуры.

Для реализации обозначенных целей и задач исследования, вначале нами были рассмотрены программы курсов, предшествующие изучению дисциплины «Компьютерная графика», с целью выяснения опорных знаний студентов. Это было необходимо для того, чтобы в дальнейшем при изучении дисциплины «Компьютерная графика» в первую очередь избежать дублирования учебного материала.

Нами были выявлены следующие основные направления:

- элементы графического интерфейса;

- графика языков программирования;

- графические редакторы;

- графический дизайн;

- задачи на графическое представление.

Взяв за основу данные направления, нами было предложено углубить представления о компьютерной графике для специальности 050202.65 «информатика» в следующих дисциплинах: «Программное обеспечение ЭВМ», «Программирование», «Практикум по решению задач на ЭВМ» и др. Приведем содержание авторских программ данных дисциплин.

Раздел «Деловая графика» дисциплины «Программное обеспечение ЭВМ. Форматирование документа. Использование таблиц, схем, автофигур, организованных диаграмм и т.п. для оформления документов. Коллекция картинок Microsoft Gallery . Панель «Рисование» текстового процессора Word . Построение диаграмм Microsoft Graph .

Раздел «Презентационная графика» дисциплины «Программное обеспечение ЭВМ. Возможности пакета презентационной графики Power Point . Создание презентации с помощью мастера автосодержания. Шаблоны презентаций. Создание презентации с использованием объектов Power Point . Анимация слайдов Power Point . Создание гиперссылок и макрокоманд в презентации. Итоговая настройка слайдов.

Раздел «Задачи на графическое представление» дисциплины «Программное обеспечение. Основные возможности интегрированных программных систем для науко-технических расчетов. Компьютер как инструмент научной работы. Установка шаблонов и построение графиков системы MathCAD .

Раздел «Графические возможности языков программирования» дисциплины «Программирование». Графические примитивы. Рисование при помощи Draw . Модуль Graph . Создание иллюзии движения.

Раздел «Использование графических представлений в решении задач» дисциплины «Практикум по решению задач на ЭВМ». Представление результатов решения задач в виде графиков. Решение задач графическим методом.

Кроме того, в СФ МГПУ с 2004 года в соответствии с учебным планом, утвержденным 15.09.2003 года, в 7-ом семестре введена дисциплина «Математические основы компьютерной графики», которая является основой для формирования графической культуры у будущих учителей информатики:

Темы дисциплины «Математические основы компьютернойграфики» СФ МГПУ, 050202.65 «Информатика». Изображение плоских и пространственных фигур в параллельной проекции. Изображение плоских и пространственных фигур в центральной проекции. Изображение фигур в различных графических редакторах и системах.

Из вышесказанного следует, что опорные знания для изучения курса «Компьютерная графика» в СФ МГПУ для специальности 050202.65 «Информатика» изложены в разделах:

- «Деловая графика», «Презентационная графика», «Задачи на графическое представление дисциплины «Программное обеспечение ЭВМ»;

- «Графические возможности языков программирования» дисциплины «Программирование»;

- «Использование графических представлений в решении задач» дисциплины «Практикум по решению задач на ЭВМ»;

- Отдельной дисциплины «Математические основы компьютерной графики».

Таким образом, графическая культура учителя информатики формируется у студентов постепенно, начиная с первого курса. А дисциплина «Компьютерная графика» вводится в общую систему подготовки учителя информатики на четвертом курсе обучения (в 7 семестре), после формирования у студентов выявленных выше опорных знаний.

Способ изучения компьютерной графики в системе подготовки студентов специальности 050202.65 «Информатика» является спиральным. Характерной особенностью данного способа является то, что студенты, не теряя из поля зрения исходную проблему - графическое представление информации, постепенно расширяют и углубляют круг, связанных с ней знаний . Ч. Куприсевич, обосновывая спиральный способ построения учебных программ, заметил, что обучение, обладающее спиральной структурой, не ограничивается одноразовым представлением отдельных тем» . Получаемые знания непрерывны и постепенно усложняются.

После этого изучение компьютерной графики не заканчивается. На основе полученных знаний, студенты продолжают изучать области применения компьютерной графики в ряде дисциплин: «Компьютерное моделирование», «Компьютерные издательские системы», «Компьютерные сети, Интернет и мультимедиа технологии», «использование информационных и коммуникационных технологий в образовании», «Современные средства мультимедиа». А также продолжают изучение необходимого для работы с компьютерной графикой оборудования и устройств компьютера в дисциплине «Архитектура компьютера». Приведем элементы из рабочих программ данных дисциплин.

Темы дисциплины «Практикум по решению задач на ЭВМ» (1 курс, 2 семестр, Графические возможности языков программирования (на примере языка Pascal ).Основы программирования графики. Окна и графические страницы видеопамяти. Построение диаграмм. Построение графиков функций. Создание динамических изображений. Методы программирования динамического трехмерного изображения. Вероятностные графические алгоритмы. Программирование звука. Создание анимационных клипов. Создание графического интерфейса для решения прикладных задач.

Темы дисциплины «Архитектура компьютера» (4 курс, 7 семестр, Периферийные устройства ввода вывода. Принципы действия и классификация (клавиатура, мышь, сканер, монитор, принтер, плоттер).

Темы дисциплины «Компьютерные издательские системы» (4 курс, 8 семестр, Введение в настольные издательские системы. Полиграфия, виды полиграфии, процесс верстки документов, работа с цветом, шрифты, сканирование и распознавание текста. Виды и способы типографской печати. Редакторы обработки графических изображений. Растровая и векторная графика. Сканирование изображений. Редактор растровой графики Adobe PhotoShop . Редактор векторной графики Corel Draw . Программыверстки: MS Publisher, Adobe PageMaker, QuarkXPress. Программыверстки: Adobe In Design, Corel Ventura, Adobe Frame Maker.

Темы дисциплины «Компьютерная графика» (4 курс, 7 семестр, Роль компьютерной графики в современной жизни. Программа Adobe PhotoShop : состав, особенности, назначение. Импорт растровых изображений. Редактирование. Маскирование. Трассировка. Сочетание графики Adobe Illustrator и Adobe PhotoShop .

Темы дисциплины «Компьютерный дизайн» (4 курс, 8 семестр, Введение в компьютерный дизайн. Роль дизайна в современной жизни. Adobe Image Ready . Назначение программы. Интерфейс. QuarkXPress . Основные сведения об издательских системах, терминология, основы полиграфии. Macromedia Flash . Назначение программы. Интерфейс. Macromedia Dream weaver . Назначение и особенности программы. Интерфейс.

И только после изучения областей применения можно говорить о целостном представлении студентами компьютерной графики и о формировании у них компетенций в данной области. Проведенный теоретический анализ показал необходимость повышения уровня подготовки учителя информатики, обладающего глубокими знаниями по всем разделам информатики, имеющего творческие способности, умеющего применять свои знания на практике. Учитель информатики должен грамотно оформлять материал к уроку, знать необходимый теоретический материал в области информатики и компьютерной графики, т.е. обладать графической культурой, а также быть способным передать знания и умения учащимся и другим учителям.

В результате этого анализа нами предложена междисциплинарная схема формирования графической культуры (рис.1).

Описанная междисциплинарная схема формирования графической культуры у будущего учителя информатики свидетельствует, что для формирования графической культуры необходимо использовать особую методику, способствующую интенсификации процесса обучения.

ЛИТЕРАТУРА

Инженерная графика: общий курс. Учебник / Под ред. В.Г.Бурова и Н.Г. Иванцивской. - М.: Логос, 2006. - 232 с.

Кальницкая Н.И. Графическая подготовка в системе «Лицей НГТУ - вуз» // Актуальные вопросы современной инженерной графики: Материалы всероссийской научно-методической конференции / под ред. А.П.Корякиной. - Рыбинск: РГТА, 2003. - С. 67-69.

Куприсевич Ч. Основы общей дидактики. - М., 1986. - 96 с.

Молочков В.П., Петров М.Н. Компьютерная графика. - СПб.: Питер, 2006. - 810 с.