НАУКА и ОБРАЗОВАНИЕ

Лунина И.Н., Покровская М.В.,

каф. «Инженерная графика» МГТУ им. Н.Э. Баумана.

ИНЖЕНЕРНАЯ ГРАФИКА В ОБРАЗОВАНИИ СЛАБОСЛЫШАЩИХ СТУДЕНТОВ

Из всего многообразия знаковых систем и языков, созданных мировой культурой, графический язык является уникальным в представлении научно-технической информации, что позволяет ему стать профессионально-ориентированным языком в инжиниринге.

Этот язык - древнейший из языков мира. Он универсален: любая визуализация информации об объектах, процессах и явлениях в любой области человеческих знаний осуществляется средствами графического языка, алфавитом которого является визуальный ряд графических фигур — точек, отрезков прямых и дуг плоских кривых линий. Это — международный язык общения, точный, наглядный и лаконичный.

Необходимость уп­лотнения огромного объема информации, развитие новых ин­формационных технологий требуют визуальной образованности и графической грамотности инженеров. Графическая культура становится второй грамотностью, одной из составляющих профессиональной инженерной компе­тентности.

Особую роль язык графики играет в техническом образовании людей с недостатками слуха. В профессиональном плане язык графики необходим глухим инженерам как международный язык профессионального технического общения, понятный без вербального сопровождения. В социальном плане владение графическим языком играет для глухих особую коммуникативную роль, разрешая без помощи слов проблему понимания. Визуальная образованность позволяет наглядно отображать любые объекты и процессы, что помогает глухим студентам снимать барьеры в освоении других дисциплин. В личностном плане геометро-графическая грамотность способствует развитию творческого мышления, что дает глухому инженеру дополнительный шанс к достижению успеха в мире конкуренции.

 В МГТУ им. Н.Э.Баумана предмет «Инженерная графика» является одной из базовых дисциплин в образовании слабослышащих студентов. Он включает блок дисциплин, взаимно дополняющих и поддерживающих друг друга.

Начертательная геометрия  развивает пространственное мышление, слабо развитое у глухих студентов, их способности к анализу, синтезу и преобразованию  геометрических форм, что особенно необходимо при современной идеологии проектирования.

Техническое черчение дает навыки чтения и составления технической документации, работа с которой доступна и комфортна для этого контингента.

Технический рисунок развивает образное мышление и тонкую моторику, связанную с улучшением речи студентов со слухоречевыми нарушениями.

Компьютерная графика как новая информационная технология обеспечивает выигрыш во времени и  качестве, как в процессе обучения, так и в профессиональной деятельности, а также безбарьерный выход в общемировое информационное пространство.

С целью методической поддержки курса для слабослышащих студентов нами впервые разработан и внедрен в учебный процесс специализированный Учебно-методический комплекс (УМК) по названным дисциплинам с применением новых информационных технологий на всех этапах учебного процесса.  Его особенность состоит в том, что, сохраняя традиции классического курса инженерной графики, он методически ориентирован на психофизиологические особенности студентов-инвалидов по слуху.

Учебно-методический комплекс формировался как единая система теоретических и практических занятий с поэтапной компьютерной поддержкой и контролем знаний  в условиях аудиторной и внеаудиторной работы с поддержкой специально разработанных  дидактических  материалов.

Основные направления разработки:

·                  Модернизация формы изложения учебного материала на базе новых информационных технологий в виде электронных лекций, упражнений, лабораторных работ, учебных пособий.

·                   Изменение организации учебного процесса в сторону увеличения самостоятельной работы студентов, в том числе и на персональных компьютерах.

·                  Корректировка учебного материала в соответствии с необходимостью уплотнения знаний и формирования индивидуальных образовательных траекторий.

·                  Мониторинг усвоения знаний и навыков.

·                  Вовлечение студентов в научно-технический поиск и активизация мотивационной составляющей образования.

***

Для реализации намеченной программы были осуществлены следующие разработки.

Для курса «Начертательная геометрия» была разработана его электронная версия в системе AutoCAD с использованием технологий HTML, содержащая   следующие разделы: руководство пользователю, меню-содержание, блоки лекций, словарь терминов, список литературы. Программа обеспечивает быстрое перемещение по материалу курса и поиск терминов с помощью всплывающих подсказок.

 Структура лекций организована в двух окнах. В правом окне дается  конспект текстовой составляющей. Левое окно оставлено для графической части. Смена слоев «Дано», «Построения» и «Решение» создает динамический ритм восприятия. Использование цветовой палитры дает возможность расставить смысловые графические акценты.

Для обеспечения выигрыша в качестве и времени освоения учебного материала был разработан раздаточный материал в виде рабочей тетради для лекций.

Для упражнений по начертательной геометрии, призванных закрепить лекционный теоретический материал, разработана рабочая тетрадь, в которой студенты самостоятельно решают задачи с применением  карандаша, линейки и циркуля.   Пояснения и помощь преподавателя осуществляются  с привлечением  ПК,  для чего был разработан электронный вариант этой рабочей тетради. Он содержит план решения  каждой из задач с соответствующими ему  поэтапными  построениями. Такая информационная поддержка позволяет диверсифицировать организацию занятий в зависимости от сложности материала и уровня подготовленности контингента.

Подобная организация занятий позволяет создавать и корректировать индивидуальные   образовательные траектории, варьируя степень помощи и сложность предлагаемых задач. Для усиления мотивации при изучении курса предложен блок задач практического применения. Опыт показал, что необходимо избегать ловушки, расставляемой информационными технологиями — элементарного электронного копирования излагаемого материала, так как устойчивое запоминание возможно лишь в соответствии с тактикой «увидеть-понять-выполнить», с учетом тесной психофизиологической связи визуальной и моторной памяти.

Одной из инновациий при изучении курса является включение в УМК блока наглядных изображений по теме «Пересечение геометрических фигур», выполненных в твердотельном варианте в системе AutoCAD,  для развития пространственного воображения.

Мониторинг усвоения знаний и навыков осуществляется применением системы тестов по каждой изучаемой теме и контрольных работ. При этом один и тот же содержательный тестовый материал реализуется в разных информационных форматах: в электронном варианте с выдачей оценок и времени выполнения задания, с помощью пульта для тестирования, комбинированной системой — экранным заданием и ответом вручную.

Инновационные технологии используются также при изучении технического черчения — одного из блоков УМК. Занятия организованы в виде лабораторных работ. Каждое занятие начинается с краткой вступительной лекции, выводимой на электронную доску и записываемой студентами на листах раздаточного материала с «окнами» аналогично лекционной рабочей тетради. На занятиях широко используются возможности документ-камеры для демонстрации особенностей различных деталей и  узлов.

Для изучения различных разделов ГОСТов разработана тетрадь для лабораторных работ. Ее информационное обеспечение выполнено аналогично тетради для упражнений по начертательной геометрии. В помощь проведению лабораторных работ подготовлены методические указания в бумажном и электронном вариантах.

Не отступая от традиционных навыков представления графической информации (эскизирование и работа с циркулем и линейкой) при выполнении семестровых заданий (плоский контур, чертежи деталей и сборочных единиц), мы заложили в концепцию УМК проработку этих же заданий с применением новых информационных технологий, как в 2D, так и в 3D вариантах.

Эксклюзивный курс «История графики в контексте мировой культуры» (доц. Покровская М.В.) представлен в виде презентационной программы.

Концепция УМК была реализована на технической базе Мультимедийной аудитории-студии ГУИМЦ  МГТУ им. Н. Э. Баумана.

Результаты применения разработанного учебно-методического комплекса в учебном процессе показали эффективность усвоения знаний и умений, повышение интереса студентов к предмету.

Новые информационные технологии расширили возможности для научно-технического творчества студентов. В предшествующие годы слабослышащие студенты выступали с докладами на темы: «Научная  и деловая графика», «Этот удивительный, многоликий тор», «Аналогии в приемах египетской и современной графики» и др.

Наиболее яркой из таких работ была презентация на студенческой конференции 2005 года темы «Через геометрию — в мир техники», посвященной 175-летию МГТУ им Н.Э.Баумана. В подготовке конференции принимала участие команда из 15 студентов 1-го и 2-го курсов. Продолжая традиции ИМТУ по созданию коллекций наглядных учебных пособий, студенты разработали коллекцию виртуальных моделей, включающую геометрические модели (каркасные, поверхностные, твердотельные) простейших геометрических фигур, деталей и сборочных единиц и осуществили презентационный дизайн.

 С помощью цифровой фототехники студенты представили образцы практического применения этих фигур в технике и архитектуре, что позволило им увидеть красоту геометрических форм в окружающем мире.

Наш опыт работы со слабослышащими студентами подтвердил убеждение в том, что инженерное творчество начинается со студенческих лет. А для этих студентов такой творческий старт особенно важен, так как он помогает реализовать их девиз: «Мы такие же, как все!».