Preview

Информатика и образование

Расширенный поиск

О возрастании роли цифровой 3D-модели в проектной деятельности и геометрографическом образовании

https://doi.org/10.32517/0234-0453-2022-37-1-59-68

Аннотация

В настоящее время модель проектно-конструкторской деятельности испытывает значительные изменения в сторону цифрового сопровождения под воздействием научно-технических и технологических вызовов четвертой промышленной революции и цифровой экономики. В отечественном инженерном образовании необходимо кардинально реформировать традиционные подходы к обучению, реализуя методы, соответствующие современным технологическим запросам, среди которых одно из важных мест занимает цифровое 3D-моделирование. Геометро-графическая подготовка — первая дисциплина в профессиональной ориентации студентов технических специальностей. Для соответствия современным требованиям к сближению структур образовательной и профессиональной деятельности парадигма инновационного графического образования должна опираться на электронную 3D-модель.

В статье приведены данные о цифровизации образовательной деятельности отдельных вузов страны и влиянии технологий трехмерного моделирования на формирование у студентов особого «инженерного» мышления. Отмечены особенности, отличающие мышление конструктора, работающего только с чертежами, от мышления конструктора, применяющего 3D-моделирование. Авторами подчеркивается необходимость цифровизации геометро-графического образования, обеспечивающего адаптацию получаемых студентами предметных компетенций к будущей профессиональной деятельности уже на начальном этапе инженерной подготовки. Рассмотрены функции цифровой 3D-модели в образовательной среде. Отмечается связь между поэтапным внедрением технологий трехмерного моделирования и повышением эффективности процесса обучения студентов. Цифровое моделирование осваивается студентами на основе проектного подхода при решении конструкторских задач нарастающей сложности. Приведены примеры индивидуальных заданий проектной направленности, выполняемых в ходе модульного освоения дисциплины, а также учебных специализированных проектов на завершающей стадии обучения.

Сделан вывод о том, что при трехмерном моделировании практической направленности формируются особые, отличные от традиционных, умения и навыки, составляющие основу креативного инженерного мышления. Результаты исследования подтверждают гипотезу о потенциале метода трехмерного моделирования для развития когнитивной деятельности «инженера будущего».

Об авторах

И. Д. Столбова
Пермский национальный исследовательский политехнический университет
Россия

Столбова Ирина Дмитриевна - доктор технических наук, доцент, заведующий кафедрой «Дизайн, графика и начертательная геометрия», аэрокосмический факультет.

Пермь



Л. В. Кочурова
Пермский национальный исследовательский политехнический университет
Россия

Кочурова Людмила Владимировна - старший преподаватель кафедры «Дизайн, графика и начертательная геометрия», аэрокосмический факультет.

Пермь



К. Г. Носов
Пермский национальный исследовательский политехнический университет
Россия

Носов Константин Григорьевич - старший преподаватель кафедры «Дизайн, графика и начертательная геометрия», аэрокосмический факультет.

Пермь



Список литературы

1. «Индустрия 4.0» без предрассудков. РБК + партнерские проекты. 2018;10. Режим доступа: https://plus.rbc.ru/news/5b7be96b7a8aa9225970941e

2. Суворова Т. Н., Мамаева Е. А. Особенности формирования инженерного мышления средствами 3D-технологий. Научно-методический электронный журнал «Концепт». 2020;(08):71–86. DOI:10.24411/2304-120X-2020-11058

3. Волостнов Б. И. Цифровое машиностроение: принципы создания и перспективы развития интеллектуальных производств. Проблемы машиностроения и автоматизации. 2018;(1):4–37. Режим доступа: https://rucont.ru/efd/586362

4. Яблочников Е. И., Пирогов А. В., Андреев Ю. С. Автоматизация технологической подготовки производства в приборостроении. СПб.: Университет ИТМО; 2018. 116 c. Режим доступа: https://books.ifmo.ru/file/pdf/2427.pdf

5. Усанова Е. В. Базовая геометро-графическая подготовка в техническом вузе в контексте методологии параллельного инжиниринга. Инженерное образование. 2017;(21):96–103. Режим доступа: http://www.ac-raee.ru/files/io/m21/art_12.pdf

6. Горнов А. О., Усанова Е. В., Шацилло Л. А. К обоснованию парадигмы ГГП в проектно-деятельностном формате. Проблемы качества графической подготовки студентов в техническом вузе: традиции и инновации. 2019;(1):44–53. Режим доступа: https://elibrary.ru/download/elibrary_41429440_85871255.pdf

7. Поляков А. Н., Белоновская И. Д. Подготовка нового поколения машиностроителей для цифровой экономики. Высшее образование в России. 2019;28(7):150–159. DOI: 10.31992/0869-3617-2019-28-7-150-159.

8. Мухина М. Л., Ширшова И. А. Оптимальные подходы к использованию компьютерных технологий в учебном процессе по геометро-графическим дисциплинам в техническом вузе. Научно-методический электронный журнал «Концепт». 2014;(11):91–95. Режим доступа: http://ekoncept.ru/2014/14315.htm

9. Сагадеев В. В., Смирнова Л. А., Кирягина М. Е. Технологии геометрического моделирования в формировании проектно-конструкторской компетенции. Вестник КГЭУ. 2019;11(4):47–54. Режим доступа: https://cyberleninka.ru/article/n/tehnologii-geometricheskogomodelirovaniya-v-formirovanii-proektno-konstruktorskoykompetentsii?

10. Амирджанова И. Ю., Виткалов В. Г. Современное состояние развития геометро-графической культуры и компетентности будущих специалистов. Вектор науки Тольяттинского государственного университета. 2015;(2-2(32-2)):26–31. Режим доступа: http://edu.tltsu.ru/sites/sites_content/site3456/html/media95256/2%20Amirdzhanova_Vitkalov.pdf

11. Петухова А. В. Инженерно-графическая подготовка студентов строительных специальностей с использованием современных программных комплексов. Геометрия и графика. 2015;(1):47–58. DOI: 10.12737/10458

12. Пузанкова А. Б., Михелькевич В. Н. Педагогическая система формирования профессиональных инженерно-графических компетенций у студентов машиностроительного профиля в процессе их обучения компьютерной графике. Вестник Самарского государственного технического университета. Серия: Психолого-педагогические науки. 2010;(3(13)):150–158. Режим доступа: https://elibrary.ru/download/elibrary_15141116_24919106.pdf

13. Тимошевская Н. В., Карцева Н. С., Коваленко О. Г. Системная инженерия проектирования инноваций. Молодой ученый. 2016;(2):593–596. Режим доступа: https://moluch.ru/archive/106/25219

14. Гитман М. Б., Петров В. Ю., Столбов В. Ю., Пахомов С. И. Оценка качества подготовки научных кадров к инновационной деятельности на основе процессного подхода. Университетское управление: практика и анализ. 2011;(2):55–63. Режим доступа: https://elar.urfu.ru/bitstream/10995/52777/1/UM_2011_2_008.pdf?ysclid=l1b7z0df43

15. Михелькевич В. Н., Москалева Т. С., Пузанко ва А. Б. Инженерно-графическая подготовка студентов на базе электронного учебно-методического комплекса. Вектор науки ТГУ. 2014;(3):314–317. Режим доступа: https://elibrary.ru/download/elibrary_22888699_81925790.pdf

16. Уваров А. Ю., Каракозов А. Ю. Успешная информатизация = трансформация учебного процесса в цифровой образовательной среде. Проблемы современного образования. 2016;(2):7–19. Режим доступа: https://www.elibrary.ru/download/elibrary_25919196_12239510.pdf

17. Joo K. P., Andres C., Shearer R. Promoting distance learners’ cognitive engagement and learning outcomes: Design-based research in the Costa Rican National University of Distance Education. The International Review of Research in Open and Distributed Learning. 2014;15(6):188 -210. DOI: 10.19173/irrodl.v15i6.1908

18. Shentsova O. M., Kayumova N. A., Krasnova T. V., Usataya T. V., Usatiy D. U., Deryabina L. V. Modelling Students' Creativity Development in Practice of Higher Education in Russia. Indian Journal of Science and Technology. 2016;9(29):1 -9. DOI: 10.17485/ijst/2016/v9i29/95393

19. Исупова Т. Н. Исследование влияния когнитивной деятельности по моделированию 3D-объектов на развитие критического мышления и качество образовательных достижений обучающихся. Научно-методический электронный журнал «Концепт». 2021;(05):163–176. DOI: 10.24412/2304-120X-2021-12006

20. Ширшова И. А., Мухина М. Л. Современные подходы к формированию геометро-графической подготовки в технических вузах. Научно-методический электронный журнал «Концепт». 2017;(V8):23–30. DOI: 10.24422/MCITO.2017.V8.6981

21. Столбова И. Д., Александрова Е. П., Крайнова М. Н. Модульная технология управления предметной подготовкой студентов. Университетское управление: практика и анализ. 2012;(5(81)):88–95. Режим доступа: https://elibrary.ru/download/elibrary_18235651_85766885.pdf

22. Столбова И. Д., Кочурова Л. В., Носов К. Г. К вопросу о цифровой трансформации предметного обучения. Информатика и образование. 2020;35(9):53–63. DOI: 10.32517/0234-0453-2020-35-9-53-63


Рецензия

Для цитирования:


Столбова И.Д., Кочурова Л.В., Носов К.Г. О возрастании роли цифровой 3D-модели в проектной деятельности и геометрографическом образовании. Информатика и образование. 2022;37(1):59-68. https://doi.org/10.32517/0234-0453-2022-37-1-59-68

For citation:


Stolbova I.D., Kochurova L.V., Nosov K.G. On the increasing role of the digital 3D model in project activity and geometric-graphical education. Informatics and education. 2022;37(1):59-68. (In Russ.) https://doi.org/10.32517/0234-0453-2022-37-1-59-68

Просмотров: 295


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 0234-0453 (Print)
ISSN 2658-7769 (Online)