Формування конструкторських умінь студентів агротехнічних спеціальностей у процесі навчання нарисної геометрії та інженерної графіки

Размещено на http://www.allbest.ru/

ІНСТИТУТ ПЕДАГОГІКИ НАПН УКРАЇНИ

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата педагогічних наук

13.00.02 - теорія та методика навчання (технічні дисципліни)

ФОРМУВАННЯ КОНСТРУКТОРСЬКИХ УМІНЬ СТУДЕНТІВ АГРОТЕХНІЧНИХ СПЕЦІАЛЬНОСТЕЙ У ПРОЦЕСІ НАВЧАННЯ НАРИСНОЇ ГЕОМЕТРІЇ ТА ІНЖЕНЕРНОЇ ГРАФІКИ

ФЕДОРИНА Тетяна Петрівна

Київ - 2011

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

конструкторський студент агротехнічний навчальний

Актуальність теми. Виконання сучасних завдань аграрної політики, спрямованих на реформування сільського господарства, нарощування обсягу виробництва екологічно безпечної, конкурентоспроможної продукції значною мірою залежать від рівня підготовки фахівців, зайнятих в агропромисловому виробництві. Інженер сільськогосподарського виробництва повинен мати достатньо знань для розробки нових конструкцій сільськогосподарської техніки, впровадження комплексної механізації, автоматизації, електрифікації та передових методів організації сільськогосподарського виробництва, використання прогресивних технологічних процесів у галузях тваринництва та рослинництва, забезпечення прогресивних форм ремонту і обслуговування техніки. Всі ці види діяльності вимагають застосування конструкторських знань і умінь, бо саме вміння працювати з графічною частиною технічної документації значною мірою визначає рівень професійної підготовки майбутнього фахівця.

Для інженерної підготовки у вищих аграрних навчальних закладах визначальним фактором, який сприяє формуванню необхідного рівня професійної майстерності, є інженерно-графічна підготовка. Її основною складовою є конструкторська підготовка, яка займає одне з вагомих місць в інженерній освіті. Кресленики в сільськогосподарському машинобудуванні є засобом вираження думки інженера. З одного боку кресленики розглядаються як методи комунікації, спілкування. З іншого боку це ідеалізована площина вираження інженерної думки. Мислення інженера розгортається в цій графічній ідеалізованій площині. В ній матеріалізується початковий задум, щоб потім упровадити його у виробництво.

Базовою навчальною дисципліною, за якою формуються основи конструкторської підготовки, є нарисна геометрія та інженерна графіка. Проте після оволодіння блоками змістових модулів цього курсу (нарисна геометрія, інженерна графіка, комп'ютерна графіка) студенти неповною мірою володіють графічними знаннями та уміннями, є недостатньо підготовленими до засвоєння знань зі спецдисциплін і виконання курсових проектів з них, бо це вимагає ґрунтовних умінь читати та виконувати кресленики. Велика кількість помилок у графічній частині дипломних проектів свідчить про те, що впродовж навчання у студентів не формуються повноцінні знання та уміння за рахунок доповнення їх знаннями та вміннями зі спеціальних дисциплін, що, зрештою, призводить до зниження якості професійної підготовки.

Фундаментальні положення графічної підготовки розроблено у працях А.Ботвіннікова, В. Ваніна, І.Вишнєпольського, П.Дмитренка, Ю. Дорошенка, О.Кабанової-Меллер, Б.Ломова, В. Михайленка, В.Сидоренка, І.Якиманської та інших науковців. Питанням удосконалення методики навчання графічних дисциплін присвячено праці В.Буринського, А.Верхоли, А. Гедзика, І.Голіяд, О.Джеджули, М.Козяра, І.Нищака, В. Обухової, С.Пилипаки, Г.Райковської, В.Чепка, З.Шаповал, Н.Щетини, М.Юсупової та інших дослідників.

Формуванню вмінь і навичок як педагогічній проблемі приділяється належна увага у дослідженнях Ю.Бабанського, А.Брушлінського, В.Зінченко, Є.Ільїна, Л.Ітельсона, О.Леонтьєва, Б.Ломова, А. Петровського та інших.

Методичні аспекти формування елементів технології та конструювання у процесі навчання креслення знайшли певне відображення у наукових дослідженнях В.Качнєва, А. Найдиша, І.Петрицина, І.Ройтмана, І.Рязанцева, В.Сидоренка, Б.Сіменача, Р.Чепка. Проте проблема формування конструкторських знань, умінь та навичок, способів дій, творчого конструкторського мислення студентів агротехнічних спеціальностей розглянута недостатньо: немає термінологічної єдності щодо засадничих положень методики навчання; нечітко визначено критерії та показники ефективності реалізації означеної методики; тільки частково вивчено педагогічні фактори та умови запровадження особистісно-розвивального підходу у підготовці майбутніх інженерів-аграрників. Тому пошуки методичного забезпечення процесу формування конструкторських умінь та навичок студентів, де в діалектичному взаємозв`язку реалізовано провідні принципи, вимоги та педагогічні умови розвитку навчально-пізнавальної діяльності, творчого конструкторського мислення, пізнавальної самостійності студентів-аграрників, набувають особливої актуальності.

Вивчення та аналіз існуючої методичної та навчальної літератури, ознайомлення з дисертаційними дослідженнями показало, що немає комплексних, цілісних досліджень з проблеми формування конструкторських умінь та навичок студентів агротехнічних спеціальностей. Водночас конструкторська підготовка інженера є важливим компонентом його професійної компетентності, що визначає творчий потенціал фахівця, просторово-часову уяву, активізує інженерно-технічну діяльність для розв'язання актуальних науково-професійних проблем. Іншими словами, фахівця, особливо представника інженерного корпусу, неможливо уявити без наукової ерудиції в галузі інженерно-графічної підготовки.

На підставі порівняльно-історичного, функціонально-структурного аналізу виявлено суперечності між: вимогами аграрного виробництва до техніко-конструкторської підготовки майбутніх інженерів і рівнем її реалізації у навчально-виховному процесі; новими задачами, що об'єктивно виникають у процесі фахової діяльності фахівців-аграрників, і підготовкою студентів до їх розв'язання.

Вищезазначеним засвідчується актуальність проблеми формування конструкторських умінь та навичок і обумовлюється вибір теми нашої дисертаційної роботи: “Формування конструкторських умінь студентів агротехнічних спеціальностей у процесі навчання нарисної геометрії та інженерної графіки”.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Тема дисертаційного дослідження є складовою науково-дослідних тем кафедри педагогіки Національного університету біоресурсів і природокористування України "Теоретичні і методичні засади застосування інноваційних педагогічних технологій при підготовці фахівців у вищих аграрних навчальних закладах" (РК № 0108U004905).

Тему дисертації затверджено вченою радою природничо-гуманітарного навчально-наукового інституту Національного аграрного університету 28 листопада 2006 р. (протокол № 3) та узгоджено в Раді з координації наукових досліджень у галузі педагогіки і психології в Україні 26 грудня 2006 р. (протокол № 10).

Мета і завдання дослідження. Мета дослідження - теоретично обґрунтувати, розробити та експериментально перевірити методику формування конструкторських умінь студентів агротехнічних спеціальностей у процесі навчання нарисної геометрії та інженерної графіки.

Досягнення мети дослідження вимагає вирішення таких завдань:

1. Проаналізувати стан розробленості проблеми формування конструкторських умінь у педагогічній теорії і практиці з метою визначення основних напрямів подальших досліджень.

2. З'ясувати та науково обґрунтувати педагогічні умови формування конструкторських умінь у процесі навчання майбутніх інженерів сільськогосподарського виробництва у вищому навчальному закладі.

3. Розробити методику формування конструкторських умінь студентів у процесі навчання нарисної геометрії та інженерної графіки на основі комплексу конструкторсько-технологічних задач і творчих завдань.

4. Експериментально перевірити ефективність методики формування конструкторських умінь майбутніх інженерів сільськогосподарського виробництва.

5. Розробити і впровадити практичні рекомендації щодо формування конструкторських умінь студентів агротехнічних спеціальностей для використання у практиці вищих аграрних навчальних закладів.

Об'єкт дослідження - процес професійної підготовки студентів агротехнічних спеціальностей з нарисної геометрії та інженерної графіки у вищих аграрних навчальних закладах.

Предмет дослідження - методика формування конструкторських умінь майбутніх інженерів у процесі навчання нарисної геометрії та інженерної графіки.

Для досягнення поставленої мети, розв'язання вказаних завдань використано такі взаємопов'язані методи дослідження:

- теоретичні: аналіз, синтез, порівняння, узагальнення, систематизація наукової та методичної літератури з питань інженерно-графічної підготовки майбутніх інженерів з метою з'ясування стану розробки проблеми формування конструкторських умінь, визначення основних напрямів дослідження та поняттєво-категоріального апарату; класифікація та систематизація теоретичних даних зі змісту, методів та форм навчання для визначення теоретичних основ розробки методичної системи формування конструкторських умінь майбутніх аграрників; теоретичне моделювання при розробці методичної системи формування конструкторських умінь; логічне узагальнення та прогнозування при розробці висновків і рекомендацій щодо підвищення ефективності інженерно-графічної підготовки майбутніх аграрників; критичний аналіз власного досвіду щодо розробки навчально-методичних комплексів та викладання графічних дисциплін у вищих аграрних навчальних закладах;

- емпіричні: анкетування, опитування, інтерв'ю, педагогічне спостереження за результатами та навчально-пізнавальною діяльністю студентів для вивчення суб'єктивного оцінювання студентами якості своєї інженерно-графічної підготовки, виявлення причин низької успішності студентів з графічних дисциплін і при виконанні та захисті дипломних проектів; метод експертних оцінок і бесіди з викладачами для визначення рівня сформованості професійних умінь майбутніх інженерів. Провідним на усіх етапах дослідження був метод педагогічного експерименту (констатувальний, формувальний) для визначення ефективності розробленої методики формування конструкторських умінь і навичок з наступним кількісним та якісним аналізом і узагальненням одержаних результатів, використання статистичних методів обробки.

Наукова новизна одержаних результатів дослідження полягає в тому, що у ньому:

- вперше: виявлено, теоретично обґрунтовано педагогічні умови формування конструкторських умінь студентів (високий рівень професійної компетентності викладача; цілеспрямоване застосування системи інформаційно-графічного забезпечення навчальної дисципліни; перманентне залучення студентів до різновидів навчально-конструкторської діяльності, в якій репродуктивні методи навчання послідовно змінюються продуктивними, творчими способами оволодіння графічними знаннями та розвитком технічного мислення), що пов'язані з особливостями змісту навчального матеріалу та пізнавальними можливостями студентів;

- сформульовано теоретико-методичні основи формування конструкторських умінь студентів з урахуванням комплексу конструктивно-технологічних задач і творчих завдань, що забезпечують розвиток технічного мислення студентів у процесі графічної діяльності з використанням пояснювально-ілюстративних, проблемно-пошукових та діалогових способів навчальної роботи;

- удосконалено комплекс критеріїв (мотиваційно-динамічний, змістово-результативний, операційний) і розроблено рівні сформованості конструкторських умінь студентів під час вивчення нарисної геометрії та інженерної графіки (репродуктивний, перехідний, творчий);

- дістали подальшого розвитку: класифікація конструкторських умінь (базові, перехідні, творчі), в основу якої покладено формування творчих якостей особистості майбутнього інженера; систематизація основних видів конструкторсько-технологічних задач із застосуванням індивідуальних творчих завдань.

Практичне значення одержаних результатів полягає в тому, що розроблено і апробовано методику формування конструкторських умінь студентів у процесі навчання нарисної геометрії та інженерної графіки; сформульовано і впроваджено практичні рекомендації щодо ефективності формування конструкторських умінь студентів у вищих аграрних навчальних закладах II-IV рівнів акредитації. Зміст і результати наукового дослідження можуть бути використані у процесі підготовки навчальних програм, посібників і підручників з графічних дисциплін для студентів вищих аграрних навчальних закладів, а також у системі підвищення кваліфікації викладачів, у ході виконання студентами дипломних робіт.

Впроваджено у навчальний процес Ніжинського агротехнічного інституту (довідка № 50 від 27 січня 2010 р.), Національного університету біоресурсів і природокористування України (довідка № 0348 від 10 лютого 2010 р.), Немішаївського агротехнічного коледжу (довідка № 450/1 від 30 грудня 2009 р.)

Особистий внесок автора. У наукових статтях [5, 10], написаних у співавторстві (В. Манько), особистим внеском автора є розробка методики підготовки та проведення лабораторно-практичних занять, системи контролю навчальних досягнень майбутніх інженерів-аграрників.

Апробація результатів дисертації. Хід і результати дисертаційного дослідження доповідались та обговорювались на науково-методичних і науково-практичних конференціях:

на міжнародній: “Наука і вища освіта” (м. Запоріжжя, 17-18 квітня 2008 р.);

на всеукраїнських: “Проблеми підготовки фахівців-аграріїв в навчальних закладах вищої та професійної освіти” (м. Кам'янець-Подільський, 20-21 лютого 2007 р.); “Перспективи розвитку агропромислового комплексу в Поліському регіоні” (м. Ніжин, 30-31 січня 2007 р., 10-11 квітня 2008 р., 3-4 червня 2009 р., 10-11 червня 2010 р.); “Актуальні проблеми вищої професійної освіти України” (м. Київ, 20-21 березня 2008 р.).

Публікації. Результати дисертаційного дослідження опубліковано у 10 працях, з них 8 одноосібних. Серед них 1 монографія, 4 наукові статті у фахових виданнях, затверджених ВАК України, 1 методичні рекомендації, 4 статті у збірниках матеріалів наукових конференцій.

Структура та обсяг дисертації. Робота складається зі вступу, трьох розділів, висновків до розділів, загальних висновків, списку використаних джерел (212 найменувань, з них 10 іноземною мовою), 8 додатків на 87 сторінках. Робота включає 22 таблиці на 30 сторінках. Загальний обсяг роботи - 312 сторінок друкованого тексту, з яких основна частина - 194 сторінки.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ ДИСЕРТАЦІЇ

У вступі обґрунтовано актуальність і доцільність виконаного дослідження, сформульовано проблему, визначено мету і завдання дослідження, об'єкт, предмет, розкрито наукову новизну, практичне значення роботи, відображено апробацію та впровадження результатів дослідження, визначено особистий внесок здобувача наукового ступеня.

У першому розділі “Теоретичний аналіз проблеми формування конструкторських умінь студентів у процесі навчання нарисної геометрії та інженерної графіки і вибір напрямів дослідження” проаналізовано навчально-методичне забезпечення і навчання нарисної геометрії та інженерної графіки, проведено критичний аналіз попередніх досліджень з проблеми, вибрано основні напрями дослідження.

Технологічні аспекти навчання загальнотехнічних дисциплін при підготовці майбутніх аграрників як галузь педагогічних знань привертають ще недостатню увагу вчених-методистів і вимагають всебічного наукового дослідження в умовах вищого аграрного навчального закладу. Нині потреба в розробці нової методики навчання загальнотехнічних дисциплін студентів агротехнічних спеціальностей обумовлена прийняттям галузевих стандартів вищої освіти з агротехнічних спеціальностей та необхідністю підвищувати якість підготовки фахівців в умовах реформування аграрного сектору економіки.

Методиці викладання креслення в різних типах навчальних закладів багато уваги приділяли як вітчизняні, так і зарубіжні вчені: О.Ботвінніков, Е.Василенко, А.Верхола, В.Виноградов, І.Вишнєпольський, В.Гервер, І.Дембінський, Б.Ломов, В.Михайленко, В.Михайловський, І.Ройтман, В.Сидоренко, Н.Щетина та ін.

Проблему методики викладання нарисної геометрії та інженерної графіки у вищій школі досліджували В.Буринський, А.Верхола, О.Джеджула, М.Козяр, А.Корнєєва, І.Нищак, Г.Райковська, В.Сидоренко, Б.Сіменач, С.Фоменко, В.Чепок, Р.Чепок, М.Юсупова та ін. У працях цих дослідників висвітлюється широке коло питань, безпосередньо пов'язаних з поліпшенням вивчення курсу нарисної геометрії та інженерної графіки у вищих навчальних закладах.

В результаті проведеного аналізу літератури можна однозначно стверджувати, що методиці викладання курсу нарисної геометрії та інженерної графіки у вищій школі недостатньо приділяли уваги як вітчизняні, так і зарубіжні вчені. Сьогодні немає жодного сучасного посібника з методики викладання цих дисциплін для вищої школи. Навчально-методичні посібники не відповідають потребам сьогодення і можливостям реалізації сучасних педагогічних технологій на заняттях з нарисної геометрії та інженерної графіки у вищих аграрних навчальних закладах. Головним їх недоліком є спрямування на репродуктивну діяльність студентів, відсутність належних умов для активізації їхньої навчально-пізнавальної діяльності.

У зв'язку з цим гостро постала потреба у перегляді підходів до організаційно-методичного забезпечення занять з нарисної геометрії та інженерної графіки при підготовці майбутніх фахівців-аграрників, визначенні таких підходів, які якнайповніше передбачають залучення студентів до активної навчально-пізнавальної діяльності на всіх етапах заняття, до формування їхніх конструкторських умінь.

Традиційні підходи до оволодіння студентами-аграрниками загальнотехнічними дисциплінами недостатньою мірою сприяють формуванню творчого технічного і конструкторського мислення, продуктивних пізнавальних потреб і мотивів учіння студентів. Аналіз стану організації навчально-пізнавальної діяльності студентів у процесі вивчення графічних дисциплін засвідчив, що більшість студентів має низький рівень умотивованості на самостійну навчально-пізнавальну діяльність та контроль за її результатами через здебільшого формальний підхід суб'єктів навчального процесу до цієї діяльності. Недостатній вмотивованості навчання сприяють труднощі як суб'єктивного, так і об'єктивного характеру, що гальмують навчально-пізнавальну діяльність студентів. Встановлено, що більшість форм і методів навчання мають репродуктивний, відтворювальний характер, досить низькою є вмотивованість студентів щодо оволодіння фаховими знаннями. Низький рівень інтересу студентів до навчально-пізнавальної діяльності спричиняється також недосконалими критеріями оцінювання ії результативності, монологізованим характером лекційних занять, недостатністю навчально-методичних посібників для ефективної організації пізнавальної діяльності під час вивчення графічних дисциплін. Дидактична конструкція навчальних посібників і підручників не сприяє розвитку умінь самостійної роботи. Зміст навчально-методичної літератури перевантажено фактологічним матеріалом, розрахованим тільки на пам'ять студента. Всі види контролю, включаючи підсумковий (диференційований залік, іспит, захист графічних робіт), спрямовані винятково на перевірку запам'ятовування певного обсягу навчальної інформації, переважно реєструються нижчі рівні засвоєння знань, лишаючи поза обліком творчі рівні володіння знаннями.

Аналіз результатів констатувального етапу показав, що рівень графічної підготовки студентів відстає від вимог сьогодення та сучасного сільськогосподарського виробництва на всіх її етапах. Більшість випускників загальноосвітніх шкіл має низький рівень сформованості графічної підготовки в результаті недостатньої уваги до креслення як загальноосвітнього предмета (або його взагалі немає в навчальних планах, або винесено за вибором як шкільний компонент). Після завершення вивчення блоку графічних дисциплін студенти не володіють достатніми уміннями та навичками для виконання професійно важливих видів графічної діяльності. Це призводить до грубих помилок при оформленні графічної частини курсових проектів і в процесі підготовки та захисту дипломного проекту. Студенти недостатньо використовують графічні методи та засоби, інформаційно-комп'ютерні технології у своїй навчальній діяльності.

На етапі констатувального експерименту виявлено недоліки в змісті графічної підготовки, в навчально-методичному забезпеченні графічних дисциплін. Проведені дослідження підтверджують необхідність оновлення змісту графічних дисциплін з урахуванням пріоритетності формування конструкторських умінь майбутнього фахівця-аграрника у процесі навчання нарисної геометрії та інженерної графіки.

Основні напрями, що вимагають подальших наукових досліджень, варто сформулювати так:

- з'ясувати вимоги до майбутнього інженера-аграрника, окреслити структуру та зміст його техніко-конструкторської діяльності;

- уточнити визначення та підпорядкування понять проектування та конструювання;

- проаналізувати виробничі функції та зміст типових задач фахової діяльності інженерів сільськогосподарського виробництва;

- виявити та обґрунтувати базові, перехідні та творчі види конструкторських умінь та навичок, що формуються у студентів при оволодінні курсом “Нарисна геометрія та інженерна графіка”;

- науково обґрунтувати підходи, принципи, педагогічні умови формування конструкторських умінь і навичок студентів агротехнічних спеціальностей;

- розробити методику реалізації ефективних педагогічних умов формування конструкторських умінь та навичок в умовах вищого аграрного навчального закладу.

У другому розділі „Теоретичні аспекти формування конструкторських умінь студентів у процесі навчання нарисної геометрії та інженерної графіки” наведено загальну методику виконання дисертаційного дослідження, проаналізовано сутність, зміст та структуру техніко-конструкторської підготовки студентів агротехнічних спеціальностей у сучасних умовах, обґрунтовано принципи та педагогічні умови формування конструкторських умінь і розвитку навчально-пізнавальної діяльності студентів агротехнічних спеціальностей.

В основу наукового дослідження закладено гіпотезу, згідно з якою процес формування конструкторських умінь і навичок майбутніх інженерів сільськогосподарського виробництва здійснюватиметься ефективно, якщо:

- виявити основні педагогічні умови формування конструкторських умінь у майбутніх інженерів сільськогосподарського виробництва в умовах вищого навчального закладу, що враховують конструктив трьох провідних принципів: міждисциплінарності; наступності; поетапності формування конструкторських знань, умінь і навичок;

- розробити з урахуванням виявлених педагогічних умов методику формування конструкторських умінь студентів агротехнічних спеціальностей і втілити її в умовах вищого навчального закладу.

Для реалізації розробленої програми дослідження на початковому етапі основна увага зосереджувалася на вивченні галузевих стандартів вищої освіти агротехнічних спеціальностей, педагогічної, психологічної та філософської літератури, формулюванні проблеми, пошуку і аналізі інформації щодо теми дослідження. У процесі бібліографічного пошуку опублікованих матеріалів проведено аналіз вітчизняних і зарубіжних наукових праць, нормативно-методичної документації, дисертаційних досліджень.

Подальший пошук було спрямовано на визначення педагогічних умов і розроблення методики формування конструкторських умінь майбутніх фахівців-аграрників.

На завершальному етапі продовжено вивчення результатів дослідження, їх узагальнення та публікація, здійснено остаточне формулювання висновків, рекомендацій і пропозицій, упровадження висновків і рекомендацій дослідження в практику навчальної роботи вищих аграрних навчальних закладів? апробацію отриманих результатів дослідження, літературне оформлення рукопису.

Обґрунтовані методи та методики дали змогу комплексно дослідити сутність, зміст, ознаки та рівні формування конструкторських умінь студентів агротехнічних спеціальностей.

У розділі показано, що техніко-конструкторська підготовка студентів агротехнічних спеціальностей передбачає формування у процесі навчання “Нарисної геометрії та інженерної графіки” трьох груп конструкторських умінь: базових, перехідних і творчих. Причому конструкторські уміння нижчого порядку є фундаментом для формування умінь вищого ступеня і в навчальному процесі це здійснюється поетапно від репродуктивно-алгоритмічного через частково-пошуковий до творчо-пошукового рівнів. Для того, щоб унаочнити процес формування конструкторських знань, умінь та навичок майбутніх інженерів, подамо його схематичне зображення (рис. 1), основними складовими якого є мета, загальнодидактичні та специфічні принципи навчання курсу, педагогічні умови, етапи та кінцевий результат - володіння майбутніми інженерами-аграрниками базовими, перехідними та творчими видами конструкторських умінь та навичок.

Мета - у процесі оволодіння студентами курсом ”Нарисна геометрія та технічне креслення” сформувати у майбутніх інженерів базові, перехідні та творчі види конструкторських умінь та навичок.

Принципи формування конструкторських умінь та навичок - загальнодидактичні (систематичності та послідовності навчання; наочності навчання; свідомості й активності студентів у навчанні; доступності навчання; забезпечення міцності результатів навчання; науковості навчання; зв'язку теорії з практикою) та специфічні (пріоритет індивідуальності, самоцінності студента; врахування індивідуального досвіду студента, його потреби в самореалізації, самовизначенні, саморозвитку; поєднання безумовно позитивного ставлення до майбутнього інженера з вимогами до його ґрунтовної графічної підготовки;

Рис. 1. Схема формування конструкторських умінь та навичок студентів у процесі навчання “Нарисної геометрії та інженерної графіки”

пріоритет самостійного набуття та застосування конструкторських знань, умінь та навичок студентами; створення продуктивного навчального середовища для розвитку творчого потенціалу майбутнього інженера).

Особливості вивчення курсу “Нарисна геометрія та інженерна графіка” конкретизуються такими положеннями: а) компетенції, якими оволодівають першокурсники в результаті вивчення курсу, є базовими для опанування загальноінженерними і спеціальними навчальними дисциплінами; б) підготовленість студентів (графічна грамота, технічне мислення, уява) до опанування знаннями і уміннями з курсу є низькою; в) результати педагогічної діяльності викладачів креслення мають об'єктивний і очевидний характер; г) постійна педагогічна взаємодія у процесі виконання студентом педагогічних завдань має передбачати реалізацію викладачем продуктивного педагогічного спілкування (кількість консультацій на порядок більша, ніж з будь-якого предмета (курсу); д) індивідуальне самостійне виконання графічних завдань є домінуючим методом навчання; е) різновиди техніки, з якими має справу сучасний інженер-аграрник, вимагають різнобічних техніко-конструкторських знань, умінь, навичок вдосконалювати, переконструйовувати складні вузли і деталі, оперативно приймати рішення щодо відновлення роботи складних сучасних агрегатів.

Підвищенню ефективності процесу формування конструкторських умінь сприяють виділені педагогічні умови: високий рівень професійної компетентності викладача; цілеспрямоване використання системи інформаційно-графічного забезпечення навчальної дисципліни; перманентне залучення студентів до різновидів навчально-конструкторської діяльності, в якій репродуктивні методи навчання послідовно змінюються продуктивними, творчими способами оволодіння графічними знаннями та розвитком технічного мислення.

У розділі проведено детальне обґрунтування кожної з названих вище педагогічних умов.

У третьому розділі “Методика та експериментальна перевірка ефективності формування конструкторських умінь студентів у процесі навчання нарисної геометрії та інженерної графіки” розроблено основи методики формування конструкторських умінь студентів у процесі навчання нарисної геометрії та інженерної графіки, представлено організацію, хід та аналіз результатів формувального експерименту.

Творчий рівень сформованості навчально-пізнавальних дій і конструкторського мислення студента є кінцевим результатом пропонованої методики формування конструкторських умінь, дієвість якої забезпечується методологією особистісно-розвивального, діяльнісного та системно-структурного підходів.

Методика розв'язування конструкторсько-технологічних задач спирається на комбіноване використання різноманітних методів навчання креслення, науково обґрунтоване використання наочності у навчанні креслення, широку опору на сучасні новітні психологічні знання щодо структури і змісту просторового мислення та педагогічних шляхів його формування.

Використання спеціально розробленого комплексу графічних задач, кожна з яких передбачає здійснення уявних просторових перетворень і графічних побудов з поступовим їх ускладненням у наступній задачі, створює умови для цілеспрямованого розвитку конструкторського мислення студентів на заняттях з нарисної геометрії та інженерної графіки. На основі експертних оцінок викладачів відповідних кафедр і результатів розв'язування задач студентами було визначено, що ці задачі є доступними для студентів і відповідають змісту навчальної програми “Нарисна геометрія та інженерна графіка” вищих аграрних навчальних закладів.

Розроблена в процесі дослідження методика формування конструкторських умінь студентів агротехнічних спеціальностей пройшла експериментальну перевірку, яка здійснювалася двома етапами.

На першому етапі було визначено цілі та завдання експериментальної роботи, обґрунтовано критерії та показники вимірювання результатів дослідження, розроблено програму педагогічного експерименту.

За результатами констатувальних досліджень обґрунтовано критерії (мотиваційно-динамічний, змістово-результативний, операційний) та виокремлено три рівні (репродуктивний, перехідний, творчий) сформованості конструкторських умінь студентів при вивченні курсу „Нарисна геометрія та інженерна графіка”.

На другому етапі експериментальної роботи було проведено формувальний експеримент. Для експериментальної перевірки визначених засад формування конструкторських умінь і навичок студентів у процесі навчання „Нарисної геометрії та інженерної графіки” пропонувалась: методика реалізації педагогічних умов формування конструкторських умінь майбутніх інженерів сільськогосподарського виробництва (високий рівень професійної компетентності викладача курсу “Нарисна геометрія та інженерна графіка”; цілеспрямоване використання системи інформаційно-графічного забезпечення курсу ”Нарисна геометрія та інженерна графіка”; перманентне залучення студентів до різновидів навчально-конструкторської діяльності, в якій репродуктивні методи навчання послідовно змінюються продуктивними, творчими способами оволодіння графічними знаннями та розвитком технічного мислення); методика розвитку конструкторських умінь та навичок студентів агротехнічних спеціальностей на основі комплексу конструкторсько-технологічних задач чотирьох рівнів складності (задачі з основ проекціювання, на розвиток просторової уяви, технологічні, творчі раціоналізаторсько-винахідницькі задачі) та методика формування конструкторських умінь та навичок майбутніх фахівців-аграрників засобами творчих задач у позанавчальній роботі у формі наукових гуртків.

У формувальному експерименті брало участь 206 студентів факультетів механізації і електрифікації та автоматизації сільського господарства Ніжинського агротехнічного інституту впродовж двох навчальних років (К(1) - 53 чол. - навчалися за традиційною методикою, К(2) - 49 чол. - були задіяні до експериментального навчання лише при проведенні практичних занять і виконанні графічних робіт та Е - 104 чол. - навчання за експериментальною методикою).

Зіставлення розподілів студентів досліджуваних груп на початку і в кінці експерименту проводилось за критерієм чІ з використанням комп'ютерної програми “Педагогічна статистика”. Результати порівняльного дослідження дали змогу зробити висновок щодо істотних переваг показників студентів експериментальних груп порівняно з контрольними (табл. 1): на закінчення експерименту 30,1% студентів експериментальних груп демонстрували творчий рівень конструкторських умінь, тоді як в контрольних групах таких студентів налічувалося 23,1%; до перехідного рівня було віднесено 50,5% студентів експериментальних груп і 48,1% - контрольних. Було констатовано на репродуктивному рівні 19,4% і 28,8% студентів відповідно в експериментальних і контрольних групах.

Таблиця 1. Розподіл студентів експериментальних і контрольних груп за рівнями сформованості конструкторських умінь, студентів (%)

Примітки:

К(1), К(2) - контрольні групи;

Е - експериментальні групи.

Зокрема, під час іспиту більшість студентів вільно оперували необхідними графічними та техніко-конструкторськими термінами, ґрунтовно володіли уміннями виконувати необхідну кількість видів, перерізів і розрізів, удосконалювати окремі вузли агрегатів та машин.

Варто додати, що експериментальні дані контрольних груп К(2), які лише частково були охоплені пропонованою методикою формування конструкторських умінь та навичок, доводять: лише системне забезпечення педагогічних умов розвитку конструкторських умінь та навичок, творчого технічного мислення під час лекційних і практичних занять, самостійної роботи студентів дає бажані результати.

Участь у роботі наукового гуртка кафедри, необхідність готувати доповіді на наукові студентські конференції спонукала виконавців працювати винятково самостійно і постійно, що забезпечувало ефективне формування конструкторських умінь і вольових якостей студентів. У процесі консультування та виконання графічних робіт студенти вільно відтворювали графічні та техніко-конструкторські знання в логічній послідовності та взаємозв'язку. Демонстрували уміння пошуку недоліків у своїх роботах на евристичні запитання викладача, виявляли недоліки у конструкціях вузлів та деталей і пропонували варіанти їх усунення, професійно підходили до розв'язання виробничо-технічних проблем. Про зрушення у розвитку техніко-конструкторського творчого мислення свідчить і факт участі 27% студентів експериментальних груп у щорічній олімпіаді з нарисної геометрії, тоді як у контрольних групах бажання взяти участь у цьому змаганні виявили лише 13% студентів.

Варто відзначити позитивний вплив розробленої методики формування конструкторських умінь на розвиток професійної компетентності викладачів, які були задіяні в експериментальній роботі. У них підвищився інтерес до педагогічних інновацій, вони стали демонструвати демократичні моделі педагогічної взаємодії, намагалися внести позитивні зміни до своєї усталеної за роки методики викладання.

У дисертації наведено теоретичне узагальнення і нове вирішення наукового завдання, яке полягає у розв'язанні актуальної проблеми формування конструкторських умінь студентів агротехнічних спеціальностей у процесі навчання нарисної геометрії та інженерної графіки. Реалізовані мета і завдання дають підстави сформулювати висновки та запропонувати рекомендації, що мають теоретичне і практичне значення.

1. Вивчення філософської, психологічної, педагогічної, методичної та технічної літератури щодо формування графічних знань, умінь та навичок школярів у загальноосвітніх закладах і студентів у вищій школі дало змогу констатувати, що педагогічною наукою і практикою накопичено значний досвід. Проте проблема формування конструкторських знань, умінь та навичок, способів дій, творчого конструкторського мислення студентів агротехнічних спеціальностей розглянута недостатньо: немає термінологічної єдності щодо засадничих положень методики навчання; нечітко визначено критерії та показники ефективності реалізації означеної методики; тільки частково вивчено педагогічні фактори та умови запровадження особистісно-розвивального підходу у підготовці майбутніх інженерів-аграрників. Тому пошуки організаційно-методичного забезпечення методики формування конструкторських умінь студентів, де в діалектичному взаємозв`язку реалізовано провідні принципи, вимоги та педагогічні умови розвитку навчально-пізнавальної діяльності, творчого конструкторського мислення, пізнавальної самостійності студентів-аграрників, набувають особливої актуальності.

2. Виявлено і теоретично обґрунтовано педагогічні умови формування конструкторських умінь у майбутніх інженерів сільськогосподарського виробництва, під якими розуміємо обставини, що впливають на ефективність оволодіння студентами інженерно-технічними знаннями, розвиток їх технічного конструкторського мислення, пізнавальної самостійності, навчально-пізнавальних умінь. Зокрема це: високий рівень професійної компетентності викладача; цілеспрямоване використання системи інформаційно-графічного забезпечення навчальної дисципліни; перманентне залучення студентів до різновидів навчально-конструкторської діяльності, в якій репродуктивні методи навчання послідовно змінюються продуктивними, творчими способами оволодіння графічними знаннями та розвитком технічного мислення.

3. Методику реалізації педагогічних умов розвитку навчально-пізнавальної діяльності студентів розроблено на основі комплексу конструктивно-технологічних задач, в основу якого покладено класифікацію з чотирьох їх типів (з основ проекціювання, на розвиток просторової уяви, технологічні і творчі раціоналізаторсько-винахідницькі задачі). Основними завданнями цього комплексу задач є опанування законів побудови всіх видів креслення з одночасним формуванням у студентів здатності оперувати графічними засобами будь-якого рівня абстрагування; вміння розумового перекодування умовних зображень в наочні моделі та навпаки; високого рівня аналізу і синтезу конструкторських і технологічних властивостей предметів (об'єктів); сприймати, зберігати і передавати інформацію загальноприйнятою в науці і техніці міжнародною графічною мовою.

Задачі з конструкторсько-технологічним змістом розраховані на виявлення розуміння студентами певних графічних побудов, конструкцію та принцип дії різних технічних об'єктів, явищ, що відбуваються у процесі виготовлення деталей та ін. Такі задачі, як правило, містять технічні і конструкторські відомості, що розвивають творче, абстрактне, логічне та конструкторське мислення. Рішення даного типу задач є дієвим засобом у формуванні графічних і конструкторських знань та вмінь. Запропоновані задачі конструкторсько-технологічного змісту сприяють комплексному засвоєнню знань, підвищенню рівня професійної майстерності, розвитку системного технічного мислення, формуванню якостей творчої особистості, самостійній пошуковій та творчій діяльності студентів. При вирішені задач з конструкторсько-технологічним підходом у студентів розвивається творчий інтерес до техніки та її вдосконалення.

Для ефективного розвитку навчально-пізнавальних і конструкторських умінь, творчого мислення студентів практичні заняття мають моделювати структуру самостійної пошукової діяльності майбутніх фахівців. При цьому в методиці їх проведення домінують самостійне виконання практичних завдань, дослідницький метод при виконанні графічних робіт, дискусія, діалогічні та ігрові методи.

Встановлено, що студенти мають різні рівні загальноосвітньої підготовки і розвитку, інтереси та творчі індивідуальні здібності. Тому діяльність з формування конструкторських умінь доцільно планувати за ієрархією з урахуванням поступового зростання складності конструктивно-технологічних задач, що забезпечить диференційований підхід до навчання студентів, реалізацію інтересів та творчих індивідуальних здібностей.

4. Закономірний характер впливу виявлених педагогічних умов формування конструкторських умінь майбутніх інженерів сільськогосподарського виробництва підтверджено у педагогічному експерименті. Констатовано, що формування конструкторських умінь, творчого мислення студентів при оволодінні загальнотехнічними дисциплінами не має достатнього наукового обґрунтування. А в практиці навчання більшість форм і методів носять пояснювально-ілюстративний, репродуктивний характер. Навчальні завдання для самостійного опрацювання недостатньо сприяють формуванню пізнавальної самостійності, розвитку дослідницьких здібностей, вольових якостей студентів.

Результати дослідно-експериментальної роботи підтверджують, що розроблені педагогічні умови розкривають широкі перспективи активізації і розвитку конструкторського мислення студентів, виховують у них потребу в самовдосконаленні, в науковому пошуку розв'язання поставлених перед ними завдань і забезпечують ефективну професійну підготовку. Кількісні показники результатів експериментальної роботи довели, що визначені в дисертації педагогічні умови і засоби варто розглядати як єдиний комплексний засіб, який сприяє розвитку конструкторського мислення студентів у процесі графічної діяльності.

5. Теоретично обґрунтовані положення щодо формування конструкторських умінь у процесі оволодіння студентам-аграрниками нарисною геометрією та інженерною графікою покладено в основу розробки методичних рекомендацій для викладачів і студентів вищих аграрних навчальних закладів II_IV рівнів акредитації.

Результати дисертаційного дослідження дають підстави вважати, що мету досягнуто, завдання реалізовано. Виявлені педагогічні умови розвитку конструкторських умінь студентів свідчать про необхідність істотної перебудови методики у вищих аграрних навчальних закладах на засадах оптимізації методів навчання, підвищення рівня педагогічної майстерності викладачів, реалізації методологічних положень діяльнісного, системно-структурного і особистісно-розвивального підходів. Перспективи подальших досліджень пов'язані з поглибленим концептуальним аналізом специфіки формування мотиваційно-ціннісної та інструментальної сфер особистості, пошуком адекватних педагогічних технологій розвитку пізнавальних можливостей студентів. Вимагають подальшого теоретичного осмислення та експериментального обґрунтування механізми формування професійної мотивації, створення продуктивного навчально-виховного середовища, аспекти розвитку професійно-педагогічної компетентності викладачів, які сприяють підготовці майбутніх фахівців для аграрного сектору економіки України.

СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ ПРАЦЬ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

Монографія

1. Федорина Т.П. Конструкторська підготовка студентів агротехнічних спеціальностей: монографія / Т.П.Федорина. - Ніжин: Видавець ПП Лисенко М.М., 2009. - 179 с.

Наукові статті у фахових виданнях

2. Федорина Т.П. Теоретичні аспекти формування конструкторських умінь майбутніх інженерів-аграрників у процесі вивчення графічних дисциплін / Т.П.Федорина // Наукові записки НДУ ім. М.Гоголя. Психолого-педагогічні науки. - Ніжин, 2008. - № 5. - С. 121-126.

3. Федорина Т.П. Особливості професійної діяльності конструктора та структура конструкторських умінь студентів агротехнічних спеціальностей / Т.П.Федорина // Наукові записки НДУ ім. М.Гоголя. Психолого-педагогічні науки. - Ніжин, 2009. - № 2. - С. 73-76.

4. Федорина Т.П. Методичні аспекти розвитку конструкторських умінь студентів агротехнічних спеціальностей у процесі графічної діяльності / Т.П.Федорина // - Науковий вісник НУБіП. - К., 2009 - Вип. 143. - С. 320 - 329.

5. Федорина Т.П. Контроль навчальних досягнень майбутніх бакалаврів з механізації сільського господарства / Т.П.Федорина, В.М.Манько // Науковий вісник НАУ. - К., 2007 - Вип. 115. - С. 240 - 247.

Інші публікації

6. Федорина Т.П. Формування конструкторських умінь студентів агротехнічних спеціальностей. Методичні рек-ції / Т.П.Федорина. - Ніжин: Видавець ПП Лисенко М.М., 2009. - 91 с.

7. Федорина Т.П. Удосконалення конструкторської підготовки студентів / Т.П.Федорина // Наука і вища освіта: тези доповідей ХVI Міжнародної наукової конференції молодих науковців у 4 т. (Запоріжжя, 17-18 квітня 2008 р.). - Запоріжжя: Класичний приватний університет, 2008. - Т. 3. - С. 212-213.

8. Федорина Т.П. Формування конструкторських умінь студентів агротехнічних спеціальностей / Т.П.Федорина // Актуальні проблеми вищої професійної освіти України: матеріали науково-практичної конф. (Київ, 20-21 березня 2008 р.). - К.: Національний авіаційний університет, 2008. - С. 40.

9. Федорина Т.П. Нарисна геометрія та інженерна графіка як основа формування конструкторських знань та вмінь / Т.П.Федорина // Перспективи розвитку агропромислового комплексу в Поліському регіоні України: матеріали науково-практичної конф. (Ніжин, 10-11 червня 2010 р.). - Ніжин: Ніжинський агротехнічний інститут, 2010. - С. 349-353.

10. Федорина Т.П. Структурування змісту розділів та тем загальнотехнічних і спеціальних дисциплін на основі професійних проблем / Т.П.Федорина, В.М.Манько // Проблеми підготовки фахівців-аграріїв в навчальних закладах вищої та професійної освіти: матеріали Всеукраїнської науково-методичної конф. (Кам'янець-Подільський, 21-22 лютого 2007 р.) - Кам'янець-Подільський: Аксіома, 2007. - Ч. 2. - С. 101-107.

Размещено на Allbest.ru