В статье анализируется качественный аспект деятельности человека как таковой: она является первичной по отношению к человеку и предмету его деятельности; она подчиняется цели как запланированному результату. Учебная деятельность студентов рассматривается в статье как один из видов деятельности человека, которая направлена на приобретение умений и навыков самостоятельно учиться и применять знания на практике. Сформулированы цели учебной деятельности при выполнении задания по инженерной графике. Приведено описание данного задания. Оно содержит элементы творческой конструкторской деятельности, требования к знаниям инженерной графики и умениям к работе в современных системах проектирования. В заключение статьи говорится, что качественная графическая подготовка студентов младших курсов является основой для их дальнейшей профессиональной деятельности.
учебная деятельность, инженерная графика, моделирование
Деятельность в общем случае рассматривается как форма связи человека с миром и включает два взаимодополняющих процесса: активное преобразование окружающего мира человеком и развитие самого человека за счет познания все более широкой его части. Сама деятельность является первичной по отношению к человеку как субъекту деятельности и первичной по отношению к предмету (объекту) деятельности. Именно это качество деятельности позволяет организовать образовательный процесс как процесс развития различных способностей обучающихся через учебную деятельность.
Кроме того, деятельность человека всегда целенаправленна, она подчиняется цели как сознательно запланированному результату, достижению которого и служит. Именно цель направляет деятельность и корректирует ее ход. Учебная деятельность [1], как один из видов деятельности человека, направлена на усвоение знаний, приобретение умений и навыков самостоятельно учиться и применять полученные знания на практике. Целью деятельности студентов, выполняющих учебные задания по инженерной графике, по мнению преподавателя, является развитие самостоятельного осознанного чтения и выполнения сборочных чертежей на основе приобретённых ранее знаний и усвоения правил их оформления в соответствии со справочной литературой и единой системой конструкторской документации (ЕСКД). При организации образовательного процесса важно знать, что деятельность представляет собой акт, инициируемый человеком, а не запускаемый внешним воздействием [2], поэтому студентам необходимо присвоить цели, поставленные преподавателем, а их достижение должно являться мотивом, смыслом того, что они делают на занятиях.
Преподаватель на первом занятии формулирует цель выполнения предложенного задания и определяет учебную деятельность как систему действий, направленных на ее достижение. Например, студентам в качестве задания предлагаются различные варианты сборочной единицы Фиксатор в виде фрагмента чертежа в масштабе 1:1 (рис. 1). Последовательность действий определяет студент самостоятельно, но в общем случае она определена заданием, так как чертежи выполняются по графическим моделям, т.е. сначала надо создать модели деталей, а только потом – чертежи. В каком порядке студенты будут создавать модели деталей и сборочных единиц они определяют самостоятельно в соответствии со своим способом организации деятельности.
Рис. 1. Фрагмент сборочного чертежа фиксатора
Фрагмент представлен изображениями сборочной единицы Фиксатор: видом спереди с местными разрезами и вынесенными сечениями. Фиксатор состоит из оригинальных деталей (Вилка, поз. 2 и Накладка, поз. 3), которые соединены между собой с помощью сборочной единицы (Ручка, поз. 1), также в сборочную единицу входит стандартная деталь (Винт, поз 4). Сборочная единица Ручка является армированным изделием и для нее нужно тоже разрабатывать сборочный чертеж и спецификацию.
Кроме этого, задание содержит данные о заготовках и материалах, из которых изготавливают детали, входящие в сборочную единицу Фиксатор.
Материалы:
− поз. 2: вилка – Пруток Д1619 ГОСТ 21488-97;
− поз. 3: накладка – Пруток Д1619 ГОСТ 21488-97;
− поз. 1: корпус ручки – Пресс-материал К-81-39 ТУ 6-05-1651-73;
− стержень ручки –
.
Создание графических электронных моделей деталей Фиксатора является задачей творческо-конструкторского характера. Графическая культура базируется на умении создавать мысленные образы будущих технических изделий и отображать их с помощью современных информационных средств [3]. Развитие конструкторского мышления, создание условий для технического творчества студентов является актуальной, важной задачей при организации работы в аудитории [4]. Для того чтобы сконструировать трёхмерную геометрическую модель фиксатора, студентам необходимо освоить знания:
− основы создания моделей в современных графических системах проектирования. Студент должен ознакомиться с графической системой и только после получения минимума знаний по работе в данной программе приступает к выполнению задания [5];
− следующие разделы инженерной графики: армированные изделия и область их применения; сведения о технологии изготовления армированных изделий; элементы и формы армированного изделия.
Конструирование армированных изделий для студентов является задачей новой и поэтому в учебном пособии [6] приведены некоторые рекомендации:
1. При конструировании арматуры следует стремиться к ее рациональности и надежности фиксации в заполнителе.
2. На выступающей из изделия части стержень с резьбой должен иметь гладкий поясок или лучше буртик.
3. Следует избегать расположения фиксирующих элементов на большие расстояния друг от друга при установлении стержней в длинные ручки.
4. Армированные детали нельзя располагать близко к краю или поверхности изделия.
5. Втулки должны иметь глухие отверстия, так как пластмасса при формовке затекает в открытое отверстие.
6. Бобышку под арматуру следует делать достаточно массивной, чтобы исключить ее разрывы.
Творческие способности студентов характеризуются многовариантностью решения задачи при конструировании с помощью современных графических систем. Здесь необходимо отметить и другие опыты внедрения преподавателями технологий AR в учебном курсе инженерного направления [7].
Студенты (в зависимости от их способностей) более или менее быстро «набросают» эскиз, который отвечает условиям задания и отражает возникшие у них идеи по решению (табл. 1).
Таблица 1
Возможные варианты конструирования арматуры
|
Область применения |
3D-модель арматуры |
|
Рифление сетчатое применяется при небольших осевых усилиях |
|
|
Кольцевые проточки и лыски на цилиндрической поверхности применяются при значительных осевых нагрузках |
|
|
Многогранная поверхность крепления применяется при значительных крутящих моментах |
|
Эти эскизы могут быть чрезвычайно разнообразны (рис. 2).
Рис. 2. 3D-модель корпуса ручки
По эскизам каждый студент создаёт свой вариант модели ручки и модели фиксатора, применив знания по созданию моделей и сборочных единиц в современных графических системах проектирования (рис. 3).
Рис. 3. 3D-модель фиксатора
|
|
|
Рис. 4. Пример оформления спецификаций
Далее студенты оформляют спецификации и сборочные чертежи для армированного изделия и Фиксатора с учетом особенностей их оформления и в соответствии с требованиями ЕСКД. Так, на сборочном чертеже армированного изделия указывают данные, необходимые для изготовления и контроля всех или части составных элементов изделия в окончательном виде: размеры, предельные отклонения, шероховатость и технические требования. На сборочном чертеже Фиксатора этого не требуется. Оформление спецификации для двух этих изделий тоже отличается. Для Фиксатора спецификация содержит следующие разделы: Документация, Сборочные единицы, Детали, Стандартные изделия, а для Ручки – Документация, Детали, Материалы (рис. 4).
Учебная деятельность студентов младших курсов по моделированию несложных изделий и оформлению конструкторских документов обеспечивает их базисный уровень подготовки в области инженерно-графической деятельности и подготавливает студентов не только для дальнейшей деятельности по выполнению курсовых и дипломных проектов, но и будущей профессиональной деятельности.
1. Рапацевич Е.С. Современный словарь по педагогике - Мн.: «Современное слово», 2001. - 928 с.
2. Смирнов С.Д. Педагогика и психология высшего образования: от деятельности к личности - Москва: Издательский центр «Академия», 2001. - 304 с.
3. Усатая Т.В. Современные подходы к проектированию изделий в процессе обучения студентов компьютерной графике / Т.В. Усатая, Л.В. Дерябина, Е.С. Решетникова // Геометрия и графика. - 2019. - Т. 7. - № 1. - C. 74-82.-DOI:https://doi.org/10.12737/article_5c91fd2bde0ff7.07282102
4. Иванцивская Н.Г., Касымбаев Б.А. Графическая культура как основа профессиональной компетенции выпускника // Обработка металлов: технология, оборудование, инструменты - Новосибирск: Изд-во НГТУ. − 2012. − №4 - С. 120-125.
5. Сальков Н.А. Качество геометрического образования при различных подходах к методике обучения // Геометрия и графика. - 2020. - Т. 8. - № 4. - C. 47-60.-DOI:https://doi.org/10.12737/2308-4898-2021-8-4-47-60
6. Чудинов А.В., Иванцивский М.В., Касымбаев Б.А. Инженерное документирование армированных и сварных изделий; под ред. Н.Г. Иванцивской. - Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2016. - 244 с.
7. Игнатьев С.А. Технологии дополненной реальности в проектной деятельности студен-тов / С.А. Игнатьев, З.О. Третьякова, М.А. Воронина // Геометрия и графика. - 2020. - Т. 8. - № 2. - C. 51-57.- DOI:https://doi.org/10.12737/2308-4898-2020-51-57
