ОСОБЕННОСТИ РАБОТЫ КАФЕДРЫ «ИНЖЕНЕРНАЯ ГРАФИКА» СО СТУДЕНТАМИ АЭРОКОСМИЧЕСКОГО ФАКУЛЬТЕТА МГТУ им. Н.Э.БАМАНА Корнеева А.Г.,Кучеренко А.Н.

Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана


Номер: 5-4
Год: 2016
Страницы: 47-51
Журнал: Актуальные проблемы гуманитарных и естественных наук

Ключевые слова

начертательная геометрия, инженерная графика, эскиз, сборочная единица, descriptive geometry, engineering graphics, design, assembly unit

Просмотр статьи

⛔️ (обновите страницу, если статья не отобразилась)

Аннотация к статье

В статье анализируется работа кафедры «Инженерная графика» аэрокосмического факультета с начала ее образования по настоящее время, особое внимание автор акцентирует на проблеме обучения студентов технических вузов, поднимается проблема развития пространственного мышления, необходимого для изучения курса и ее решение.

Текст научной статьи

Что могут дать нового Начертательная геометрия и Инженерная графика, предметы, которые преподаются в нашем университете с 1830 года, когда университет был еще ремесленным училищем. Старые науки сегодня имеют явный современный окрас. Интернациональные, не знающие языковых барьеров, лаконичные, имеющие четкую передачу информации о пространственных формах окружающего нас мира - это о наших дисциплинах. Ученому-геометру А. А. Рынину (1877-1942 гг.) принадлежат замечательные слова: «Начертательная геометрия по своему характеру и методам занимает особенное положение среди других наук. Она стоит на границе между областью точных наук и областью фантазии. Прилагая к ней законы математики и геометрии можно достичь великих открытий, польза которых для человечества будет велика. Она является наивысшим средством для развития той таинственной и мало поддающейся изучению точными науками способности человеческого духа, которая зовется воображением и которая является ступенью к другой царственной способности - фантазии». Трудно добавить что-либо к этой характеристике нашего предмета. Во все времена начертательной геометрией занимались необыкновенно увлеченные ею люди, обладавшие большой эрудицией в различных областях науки. Впервые начертательная геометрия появилась в России после эрфуртской встречи Александра 1 и Наполеона, который отдал в распоряжение царя нескольких инженеров, среди которых был ученик Гаспара Монжа К. Потье. Он-то и начал в 1810 году на французском языке преподавать первый в России курс начертательной геометрии. Труд К. Потье был переведен в 1816 году на русский язык Я.А. Севостьяновым, выдающимся геометром, который развил некоторые идеи Г. Монжа, создал русскую терминологию и обозначения, сохранившиеся в большей степени до наших дней. В двадцатых годах девятнадцатого века преподавание начертательной геометрии было введено в ряде университетов и других учебных заведениях России, причем процесс внедрения новой науки шел быстрее, чем в ряде стран Европы. Инженерная графика появилась в нашей стране в пятнадцатом, шестнадцатом веках, с начала развития промышленности. Большой скачок в развитии этой дисциплины был произведен Петром 1, чертежи самого Петра 1 и его сподвижников выполнялись довольно совершенно, и его можно считать основоположником черчения в России. Отечественные чертежи позволили построить в то время и в дальнейшем знаменитые архитектурные и инженерные сооружения, корабли, станки и многое другое. Это все указывает на большое мастерство и богатство русской технической мысли. К развитию этих дисциплин причастны и преподаватели и студенты Императорского Технического Училища. В 1843 году руководство училищем усилило теоретическую подготовку воспитанников, что привело к дальнейшему улучшению практической подготовки. Начертательная геометрия, «Черчение и рисование машин, украшений, узоров и цветов как с оригинала, так и с натуры» полноправно вошли в учебные планы того времени. Экзамены по этим предметам проводились публично, на них приглашались почетные опекуны, купцы, фабриканты - в будущем работодатели, чтобы заранее познакомиться с будущими техническими работниками [1, 125]. С 1857 года, когда училище стало высшим техническим заведением, черчению стали отдавать еще больше времени, в течение всех шести лет обучения. Организуется чертежная мастерская. Обучение в мастерской было настолько эффективным, что привлекло всеобщее внимание, прекрасные инженерные навыки прививались через стройную систему практического обучения. В конце девятнадцатого века весь инженерный мир потряс так называемый «Русский метод обучения». На всемирной выставке в Париже училищу была присвоена высшая награда за выдающуюся постановку машиностроительного проектирования [1, 278]. На выставке были представлены графические работы студентов по черчению и рисованию, некоторые из которых выполнялись на месте. Опыт тех лет используется в нашей работе до сих пор. Целью преподавания дисциплин является задача развития пространственного представления и воображения, конструкторско - геометрического мышления, развитие способностей к анализу и синтезу пространственных форм и отношений на основе графических моделей пространства, реализуемых в виде чертежей конкретных пространственных объектов и зависимостей. Изучение предмета «Начертательная геометрия» является очень ресурсозатратным мероприятием в первую очередь для мозга студента. Невозможно изучить и запомнить предмет. Необходимо развивать пространственное мышление, при котором задействуется некая особенная область головного мозга, которая ни в одном предмете настолько сильно не работает. Переход к пространственному мышлению дает понимание того, что существует множество способов решения поставленных задач и всегда можно подойти к решению с новой стороны. Эта особенность очень хорошо показывает, что любая проблема может быть решена, а любому трудному решению можно найти более простое. В 1985 году на базе НПО МАШИНОСТРОЕНИЯ был создан новый факультет МГТУ им. Н.Э. Баумана. С первых дней функционирования факультета здесь преподавались начертательная геометрия и инженерная графика. Идеи, которые были заложены при создании факультета академиком Челомеем В.Н., были осуществлены и на наших «старых» дисциплинах. Погружение студентов, буквально, с первого семестра в инженерную среду предприятия позволяет им решать, как учебные задачи, так и задачи будущей профессиональной деятельности, что позволяет значительно сократить время их адаптации, как специалистов, что и задумывалось при создании факультета. Наша кафедра ведет занятия на первом и втором курсах. Многие абитуриенты выбирают наш факультет, говоря прямо: «Хотим конструировать космические корабли». На этой благодатной почве наша задача только дать нужные знания и показать направление. Самые молодые студенты, которых надо не просто научить чему-то, а многих надо просто научить учиться, дать базовые теоретические и практические знания для дальнейшего обучения. Важная особенность работы на факультете - это то, что мы работаем с одним контингентом студентов на протяжении четырех семестров. Это тоже немаловажное преимущество факультета. Можно спросить то, что спрашивала ранее, без отказа - а нам этого не говорили. Работа в таком ключе благотворно сказывается на процессе обучения наших дисциплин, именно так начинается преемственность обучения, к сожалению, из-за чисто технических проблем, это невозможно осуществить в самом университете, где каждый семестр студенты попадают к разным преподавателям со своим подходом к обучению, что не всегда имеет положительный результат. Качество конструкторских и проектных работ в значительной мере зависит от базовых знаний и умений, полученных на первом и втором курсах нашей кафедры. К нам приходят некоторые студенты, которые просто боятся слов инженерная графика, начертательная геометрия, боятся наших «железок». По опыту можно сказать, что у многих не хватает базовых знаний по геометрии, черчение отсутствует в программах большинства школ. А наш университет все еще лучший по техническому образованию. На младших курсах приходится это учитывать, нагрузка преподавателей удваивается. Нам приходится и давать материал, упущенный многими в школе, и давать современные знания по нашим дисциплинам. На Аэрокосмическом факультете студенты «погружаются» в инженерную среду разработчиков наукоемких систем. И это начинается с первого семестра. Одной из особенностей нашей работы на факультете являются индивидуальные консультации студентов на семинарах. Такую работу вести, конечно, сложнее, но она дает свои результаты. Индивидуальные вопросы, которые конкретизируют тему, заинтересовывают многих студентов. Естественно, сначала отвечает один, если неправильно, то отвечает другой, подхватывая эстафету, и таким образом, приходим к истине. Задействуется почти вся группа. Многие годы на кафедре РК1 проводились олимпиады по начертательной геометрии и инженерной графике. Студенты АК факультета были неоднократно победителями и призерами этой олимпиады, что благотворно действовало на остальных студентов. При подготовке к занятиям, подготавливаются вопросы, интересно сформулированные, например, дается несколько примеров, где надо определить, какие ошибки имеются в чертежах, определениях, обозначениях. Студенты с удовольствием ищут ошибки, закрепляя полученные знания. Иногда приходится задавать вопросы с некоторой долей юмора, так как ребятам всего по 16, 17 лет, они устают. Необходимо дать возможность расслабиться, не теряя время обучения. Одной из особенностей преподавания наших дисциплин является практическая помощь НПО Машиностроения. Пятьдесят процентов наших заданий получены из цехов и отделов объединения. Нам предоставили отдельные детали и сборочные единицы, которые были сняты с различных стендов. Студенты факультета принимали активное участие в разборе, и даже очищении от грязи различных изделий, предоставленных специалистами НПО, которые работают с нами. Такая «грязная работа» очень помогла работе наших студентов. Специалисты предприятия водили наших студентов по цехам, рассказывая об особенностях технологии обработки различных изделий, которые применялись в то время. Именно эти выпуски дали максимальный процент работников и руководителей проектных и конструкторских отделов в дальнейшем. Работа по эскизированию деталей и сборочных единиц, которые непосредственно относятся к космостроению, имеет большое значение для подготовки будущих конструкторов, в дальнейшем они получают возможность изготовление опытных образцов различных изделий. Эскизирование реально используемых деталей дает возможность установить их рабочее положение, геометрическую форму, то есть такая работа связана непосредственно с возможностью применения графических компьютерных программ для создания 3D моделей и выполнения чертежей деталей по современным стандартам. При создании чертежей таким способом студенты могут определить характер перемещения деталей в подвижных соединениях, способы фиксации деталей в крепежных и других соединениях, конструкции устройств для смазки и герметизации элементов изделия, что очень важно для их дальнейшего обучения на кафедре Деталей Машин. Преемственность обучения, то чем всегда отличался наш университет, на практике осуществляется сейчас на Аэрокосмическом факультете, и, в частности на нашей кафедре. Всестороннее внедрение в инженерную практику средств вычислительной техники меняет парадигму современной инженерной графики, практическую значимость приобретает значительное сокращение времени выполнения чертежей, различной направленности. НПО Машиностроения всегда шло навстречу нашим нуждам, и нуждам наших студентов, предоставив, например, машинные залы и отличные компьютеры, которыми было обеспечено космическое объединение, для работы наших студентов. Это было проведено ранее остальных факультетов. Были задействованы специалисты предприятия, владеющие популярными, используемыми на практике графическими программами. На АКФ студентам первыми разрешили выполнять чертежи с использованием этих программ. Лабораторные работы по машинной графике проводились в Реутове с 1995 года, студенты вливались и вливаются сегодня в коллектив объединения в конструкторские отделы без дополнительного обучения, их знания использовались и используются при разработке реальных проектов. Это основная мечта выдающегося инженера и педагога В.Н. Челомея. Факультет является одним из лучших изобретений этого незаурядного человека, хотя число его патентов приближается к пяти сотням. На западе к этой идее пришли спустя десяток лет после создания АКФ, и многие учебные заведения не могут использовать ее из-за нехватки средств. Системой обучения на факультете в разные годы интересовались в США, Франции, а в последнее время проявили заинтересованность и некоторые страны Восточной Азии, например Корея и Китай. Программы, которыми пользуются наши студенты (Компас, AUTOKAD, INVENTOR, Solid works - различных модификаций) для современного инженера - необходимость. Они значительно убыстряют работу по инженерной графике, готовят их к выполнению курсовых работ и проектов. В последнее время многие студенты имеют возможность приносить в аудиторию ноутбуки и работать на них. Совершенно точно можно сказать, что работа в аудитории позволяет лучше контролировать самостоятельную работу таких студентов, они многое узнают при этом, как по инженерной графике, так и по конкретным графическим программам. Продуктивно используется время ожидания консультации преподавателя. Особенно это актуально при так называемой контролируемой самостоятельной работе (КСР). Введение КСР значительно улучшило работу, позволяя видеть, кто как может работать и работает. КСР особенно актуальна для одного из самых трудоемких процессов - черчения. Многие по своему опыту обучения в МГТУ им. Н.Э. Баумана это хорошо помнят. Процент досрочной сдачи заданий и различных контрольных мероприятий повысился. Применение компьютерных графических программ помогает хорошо и отлично успевающим студентам, и ускоряет работу остальных. Взаимодействие различных кафедр и НПО Машиностроения помогает основной идее факультета - теория и практика вместе. Анализ опыта работы на АКФ ясно показывает, что предложенная академиком Челомеем В. Н. система образования, развитая впоследствии руководством факультета, сочетания непрерывной научной практики с учебой, дает положительные результаты в курсах преподавания начертательной геометрии и инженерной графики. Эта особенность очень хорошо показывает, что любая проблема может быть решена, а любому трудному решению можно найти более простое. Студенты, освоившие предмет «Начертательной геометрии» очень быстро вливаются в производственный процесс и всегда находят очень интересные и свежие решения в работе, несмотря на свою «неопытность» и молодость. Студенты, освоившие предмет «Инженерная графика» максимально быстро вливаются в процесс работы того или иного конструкторского отдела. Те навыки, которые они приобретают на занятиях, не отнимают времени на изучение ГОСТа, а полностью позволяют погрузиться в изучение особенностей работы. Связка «обучение - практика» дает максимальную приближенность к реальности и закрепление материала. Полная модель обучения выглядит следующим образом: Старт в «Инженерной графике» с тренировкой мышления в «Начертательной геометрии», продолжается освоением программ 3D-моделирования, дополняется курсом «Детали машин», каждый этап постоянно закрепляется практикой предприятия и непрерывным процессом корректирования методической работы под современные запросы. С помощью такого метода студенты заканчивают обучение на факультете, владея следующими навыками: - навыки в разработке конструкторской документации - владение большинством стандартов, используемых на предприятии - владение программами 2D и 3D моделирования - инженерное мышление Преемственность обучения всегда отличала наш университет, даже когда он был еще училищем. Идеи создания подобного факультета и его функционирования, работа нашей кафедры и нас, это и есть доказательство того, что подобные учебные образования очень нужны. Параллели с Русским методом обучения просматриваются явно, но сейчас этот процесс поставлен на более современные рельсы. Около тысячи трехсот наших выпускников работают в различных организациях, но особенно много работают на НПО Машиностроения, и особенно обнадеживает то, что большинство работают и руководят конструкторскими и проектными отделами объединения. Более сорока выпускников пришли работать преподавателями на факультет, на кафедре «Графика» работают Королева А.А., выпускница, получившая красный диплом, и Кучеренко А.Н., который будучи еще студентом, стал победителем городской олимпиады по начертательной геометрии. В этом есть и наша заслуга, и заслуга тех, кто работал и работает на Аэрокосмическом факультете. За тридцать лет существования факультета со студентами работали более двадцати преподавателей кафедры РК-1, среди них такие замечательные педагоги, как старшие преподаватели Иванова Г.В., Савина А.Д., Шадрина Л.Д., Бородина М.В. и многие другие. Можно многое сделать в настоящем и будущем, развивая и модернизируя русский метод обучения, когда теория и практика вместе. Это показали тридцать лет работы на АКФ.

Научные конференции

 

(c) Архив публикаций научного журнала. Полное или частичное копирование материалов сайта возможно только с письменного разрешения администрации, а также с указанием прямой активной ссылки на источник.