Постановка проблемы. В условиях автоматизированного производства, где специалисту приходится оперировать также и геометрическими параметрами производимой продукции, требуются необходимые навыки в области геометрического моделирования и CAD-технологий. Этих навыков предусмотрено формировать при изучении курса «Начертательная геометрия, инженерная и компьютерная графика». Однако, несмотря на изучение курса, у молодых специалистов все же наблюдаются проблемы с формированием этих навыков.
Анализ состояния проблемы. Проблема с формированием вышеприведенных навыков при овладении студентами знаний и умений по предмету «Начертательная геометрия, инженерная и компьютерная графика», в современном контексте подготовки инженерных кадров начала проявляться за последнюю четверть века и связана с внедрением в этот предмет CAD-технологий и сокращением отведенных часов на этот предмет. Эти факторы объясняются так: во-первых, кардинальное изменение инструментария предмета «Начертательной геометрии» на основе CAD-технологий привело к передаче его рутинных функций системам геометрического моделирования, т. е. CAD-системам, несмотря на неизменность классических методов этого предмета. Поверхностное рассмотрение этих изменений ввело некоторых молодых специалистов в заблуждение – к утрате связи теоретической базы предмета с прикладной функцией CAD-системы. Соответственно, у них появляются проблемы (приведенные в постановке проблемы) при решении задач в инженерной деятельности на производстве, где конкуренция требует часто менять продукцию, связанную с конструктивными задачами. Только инженера с достаточной теоретической базой геометрических знаний смогут решать эти задачи геометрическим моделированием. Во-вторых, сокращение часов на предмет привело к максимальному сжатию учебного материала, что ведет к разрыву внутренних связей предмета.
Постановка решения. Оба этих фактора, хотя и имеют противоположный, положительный и отрицательный характеры, указывают на настройку в содержании предмета путем перераспределения часов по тематике, применения модульной системы в процессе преподавания, а также придания упора на самостоятельную работу. Для этого целесообразно произвести системный анализ предмета с составлением его структуры, определением внешних и внутренних связей, а также функций его элементов.
Основная часть. Составим структуру связей учебного предмета с внешней системой (Рис.1). Подсистема «Учебный предмет», как элемент системы ВУЗ, выполняет свою функцию — «Давать знания» и «Формировать умения и навыки», вступив во внешние связи с другими элементами системы внутри ее границы, как «Знания» и «Контроль». При выполнении своей функции подсистема опирается на непосредственные внешние, «input» (входящие) и «output» (выходящие), связи с граничными элементами системы, как «Начальные знания» и «Специальные дисциплины». Для корректировки выполняемой функции, подсистема может иметь и косвенные связи с внешними (заграничными) элементами системы, как «Министерство» и «Стандарты», а также «Аттестация» и «Производство». Непрерывная информация для корректировки системы идет через замкнутую связь надсистемы «Общественный строй», посредством элемента «Новые требования». Системный анализ внешних связей подсистемы наглядно показывает причинно-следственные связи рассматриваемой проблемы.
Рис. 1. Структура связей «Учебного предмета» с внешней системой.
Для определения сути проблемы проведем системный анализ, составляя структуру внутренних связей учебного предмета в его традиционном виде (в период назревания проблемы). Рассматривая подсистему «Учебный предмет» как систему, произведем ее декомпозицию, т е. расчленим на элементы (Рис.2). Она состоит из элементов «Предмет», «Календарь» и «Темы занятий». Выделим подсистему «Предмет» и ее элементы «Начертательная геометрия», «Черчение», «Виды занятий». В данной задаче элементы подсистемы являются конечными элементами декомпозиции. Определяем внутренние связи системы и подсистемы. Декомпозиция системы наглядно показывает разрыв внутри предметных связей в теоретико-прикладном аспекте и между учебными элементами.
Для определения решения проблемы пересмотрим внутрипредметную связь и рационально перераспределим отведенные часы на предмет между темами и видами занятий, исходя из современного контекста подготовки кадров (Рис.3). Для максимального использования возможности CAD-технологий и минимально отведенные часы, сначала объединяем все три раздела курса воедино, после перераспределяем темы на несколько порций-модулей (законченный раздел курса). Композиция системы наглядно показывает, что применение модульной системы дает решение проблемы.
Рис. 2. Декомпозиция системы «Учебный предмет» в его традиционном виде
Рис. 3. Композиция системы «Учебный предмет» в инновационном виде
Выводы. Системный анализ облегчил процесс решения проблемы, обосновывая, что модульная система качественно изменит процесс формирования знаний, умений и навыков, а также их оценки, позволяя перейти в кредитную систему образования.
Литература:
- Антонов А. В. «Системный анализ: Учеб. пособие» — М.: Высшая школа, 2004. — 454 с.
- Жураев Т. Х. Тексты лекций по предмету «Начертательная геометрия и инженерная графика. Раздел: Машиностроительное черчение» на основе модульного обучения. БИТИ, Бухара, 2015. 36 с.
- Жураев Т. Х. “Developing of students’ creativity by module “Surfacing using CAD technologies”. Выпускной проект. Центр переподготовки Главного НМЦ МВ и ССО РУз при ТашГПУ, Ташкент, 2015.
