автореферат диссертации по инженерной геометрии и компьютерной графике, 05.01.01, диссертация на тему:Формирование оптимальной методикиинтенсивного изучения графических дисциплин в технических вузах

Р Г Б ОД

" ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ПО ВЫСШЕМУ ОБРАЗОВАНИЮ

МОСКОВСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ ПИЩЕВЫХ ПРОИЗВОДСТВ

На правах рукописи

Иващенко Галина Алексеевна

Формирование оптимальной методики интенсивного изучения графических дисциплин в технических вузах

05.01.01. Прикладная геометрия и инженерная графика 13.00.02. Методика преподавания черчения

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва, 1994

ГССУДАРСТВЕНШЛ КСОТГЕТ РОССИЛСКОЛ 5ЦДЕРАЦЙИ

ПО ШСЗЯШГ ОБРАЗОВАНИЮ УОСКОЗСКАЯ ГОСУдАКТЗЕНЯЛЯ АКАДЕМИЯ ГОЩЕШХ ПРОИЗВОДСТВ

На правах рукописи

Иваненко Галина Алексеевна

¿0РХЗШШИ2 ОГОШШШ ЙЕЗЭДШ ;Н7ЕНС73ЖГ0 ¡СУЧЕНИЯ ГРАФИЧЕСКИХ ДИСЦИПЛИН В ТЕШлЗС.-СЯ ЗУ2ЛХ

05.01.01. Прикладная геометрия и ккенэрная графика

I3._00.02. Методика преподавать чэртегем

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученойг степени кандидата технических наук

Мосгоа 1994

Работа выполнена в Московском авиационном институте техническом университете ипени Серго Орджоникидзе

Научный руко во д и т е л ь доктор технических наук, профессор В.И.Якунин

Официальные оппоненты:

засл.деят.науки и техники России, доктор технических наук, профессор, С.А.Фролов,

кандидат педагогических наук, доцент В.В.Степанова Зедущая организация Московский авиационно - технологический институт

Защита состоится " И " Октября 1994г. в ^""чадоЕ на . заседании специализированного Совета Д 063.51.07. по присуждению ученой степени доктора наук в Московской государственной академии пищевых производств по адресу: 125080, Москва - 80, Волоколамское ш. II.

Отзывы на автореферат в 2-ух экземплярах, заверенные гербовой печатью, просил направлять по адресу: 125080, Москва - 80, Волоколамское ш. II, Специализированный Совет Д063.51.07.

С диссертацией мохно ознакомиться в библиотеке МГАПП

Автореферат разослан " Н " С9нО)ЯБря 1994г.

Ученый секретарь специализированного Совета Д 063.51.07. г/ И. Н.Акимова

The purpose of this reseach is the elaboration of training progpams for intensive study of graphic discipline In the original methodic. The necessity of the methodic consist In following.

First, of all the «mantlty of Information Is grow up In every stadv time, and thigh level and mallty of engineering-geometry requirements is increase. Second, the study of "descriptive geometry" subject have a row of specific pecu.larltles.

The peculiarities create the conditions, the conditions mable impossible the study process.

successful decision of delivery problem demand consideration of the dedact and method means m detail, the questions of psyeholosy and Physiology bofi.

Scientific reseach discovered the nessecarlty of space-thought level increase. Foundation of new geometry conceptions carries out on this level. This note Is the main thing of the stndy processes lntenslfacatlon. part because space imagine will consider as of the personal psyche. This part influences on the study efficasy with it is deep indlvedual.

An important condition for foundation of geocetry ideas is establish of initial state for every student. The set of dlffsretlally-diasnostlc dsuphs was worKed up by auther for the first tins. The purpose of this worK «as to discover the personal Psychical peculiarities of students to apply fo courses of graflcal subjects.

The system analysis and tasK classification was propoosed for the first time. The original methods of intensive thought development was worKed up and applied. This activity supports on the students previous expsriene in graphic subject area.

Practical purpose of the reseact is the elaboration high-speed study m the tecnlcal universities. These methods and Its part may be U3ed by teachers at graphic courses In the tecnlcal universities.

Значи-

мость и требования к уровню инженерно - геометрического образования постоянно растут при сокращающемся кол ячестве часов, отводимых на изучение курсов "Начертательная геометрия" и. "Инженерная графика" в технических вузах.

При постоянно увеличивающемся потоке количеств информации з единицу учебного времени и. вместе с тем, уменьшении и изменении соотношения учебных часов между различными группами специальностей. очень важно разрабатывать н применять оптимальные методики ускоренного обучения для повышения качества обучения.

Необходимость поиска и формирования оптимальной методики интенсивного изучения графических дисциплин, к тому же, вызвана наличием еще целого ряда причин. Разработанная система прогнозирования и диагностики индивидуальных психических данных и уровня школьной подготовки обучаемых на начальном этапе процесса обучения дает крайне низкие результаты. Причиной тому является или отсутствие предмета "Черчения" в школе или довольно слабый уровень его преподования,- а также отсутствие практического опыта работы с графической информацией.

Кроме того, сам предмет "Начертательная геометрия" является для студентов новым и необычным для умственного восприятия в отличие от таких предметов как физика, химия и математика.

Такие сложные особенности совреиенных условий протекания учебного процесса вызывают необходимость проведения научных исследований в области поиска и формирования оптимальной ме-

тодики интенсивного изучения графических дисциплин в технических вузах.

Научный поиск направлен на отыскание дидактических и методических приемов воздействия на личность, развивающих те е< индивидуальные особенности, которые необходимы для активизацш процесса усвоения курсов "Начертательная геометрия" и "Инженерная графика".

Как,выяснилось в ходе педагогического исследования, важнейшим и наиболее эффективным воздействием на интенсификацив учебного'процесса является наличие определенного уровня пространственного мышления, на базе которого происходит формирование новых геометрических понятий и соотношений между ними, чтс в свою очередь, влияет на дальнейшее развитие пространственного мышления.

Предварительное тестирование на начальном этапе обучение выявило несколько груш обучаемых с различными уровнями развития пространственного мышления, неодинаковыми способностями ( усвоении учебное графической информации, разными уровняю школьной подготовки, интемекта и другими индивидуальными особенностями психических данных.

Имея такой разнообразна контингент студентов на занятиях, нёвозмоано обеспечить успешное усвоение учебной информации всеми в одинаковой степени, если не применять глубокую индивидуализацию учебного процесса. Поскольку в настоящее время невозможно разделить студенческие группы на подгруппы согласнс уровню их общего развития ввиду устаревших взглядов на протекание пр.оцесса обучения, то основная нагрузка по его индивидуализации приходится на ведущего преподавателя.

Вышеизложенная проблема предполагает в своей реализации

формирование дидактических и методических приемов эффективного воздействия на учебный процесс, стимулирующих интенсивное вовлечение в него индивидуальной активности обучаемых.

Как видим, обучающая программа курсов "Начертательной ге-сметоия" и "Инженерная графика" не может быть одинаковой для всех студентов, если мы хотим, чтобы учебный процесс проходил о максимальным успехом.

Немаловажным фактором в интенсификации учебного процесса з области изучения графических дисциплин при его глубокой индивидуальности является развитие пространственного мыслени? каждого обучаемого. Вопросу развития пространственного воображения и пространственного мышления были посвящены исследования многих ученых.

Значительный вклад в развитие этой проблемы внеся! психологи ( С.Л.Рубинштейн, И.Я.Лернер. Н.К.Индик, Н.П.Линькова. З.Ф.Ломов. Л.Вайткунене, К.Д.Мдивани ) и педагоги ( Г.А.Владимирский, С.Б.Еерченко, И.С.Якиманская, Ю.З.Гильбух. Б.М.Ребус, Е.Н.Кабанова - Меллер. П. В. Кирилле. Л.С.Коршунова. Л. А.Мина-сян. н.Ф.Четверухин. М.П.Титова и др.)

В их исследованиях большое внимание уделено процессу формирования пространственного воображения и_ пространственного мышления при изучении курсов графических дисциплин, раскрывается природа и сущ ность пространственного мышления как явления психической деятельности личности. Много внимания уделено научному обоснованию формирования дидактических и методических средств, создающих предпосылки успешного развития пространственного мышления при решении геометрических задач.

Углубленный анализ психологической, дидактической и методической литературы, посвященной вопросам развития мыслитель-

них операций позволяет сделать вывод о планомерности протекания процессов формирования пространственного мышления согласно теории поэтапного формирования знаний, умений и навыков (П.Я.Гальперин), и значительного влияния его на интенсификацию учебной деятельности.

Однако, недостаточно полно выявлены вопросы методологии в организации умственной деятельности исходя из начального уровня знаний, умений и навыков в области графических дисциплин и индивидуальных особенностей психических данных обучаемых. Недостаточно уделено внимание вопросам глубокой индивидуализации учебного процесса.

Принимая во внимание вышеизложенные факты, в настоящем исследовании пространственное мышление рассматривается как компонент психики индивида, оказывающий значительное влияние на эффективность учебной деятельности при изучении курсов "Начертательная геометрия" и "Инженерная графика".

Успеайое решение поставленной проблемы требует детального рассмотрения дидактических вопросов, вопросов методики, а также вопросов психологии и физиологии в их тесном переплетении и взаимосвязи при решении задачи интенсификации учебного процесса.

Из возрастающей роли требований к качеству инженерно -геометрического образования, нерешенности в науке и практике вопроса эффективного использования предыдущего опыта работы с графической информацией в развитии пространственного мышления каждого обучаемого, а также недостаточной освещенности вопросов формирования мыслительной деятельности, ускоряющей процесс изучения курсов графических дисциплин, вытекает проблема дис-сертационнко исследования.

Целью настоящей работы является исследование дидактических услоеий формирования методики интенсивного изучения курсов графических дисциплин и разработка эффективных средств, направленных на реализацию этих условий в практике преподавания курсов "Начертательная геометрия" и "Инженерная графика" в технических вузах.

Объектом нашего исследования является процесс ускоренного формирования пространственного мышления, его интенсификация и оптимизация, а на его базе - знаний, умений и навыков при изучении курсов графических дисциплин з технических вузах в условиях постоянного сокращения учебных часов с учетом разного уровня школьной подготовки и индивидуальных особенностей психических данных обучаемых.

Предметом исследования является методика интенсивного изучения курсов "Начертательная геометрия" и "Инженерная графика". ее оптимизация и анализ действия студентов, обучающихся по указанной методике.

Гипотеза исследования принята следуЕ'дая: если разрабатываемая методика изучения курсов графических дисциплин содер:;з:т в себе дидактические и методические приемы, способствуйте вовлечении в обучающий процесс предшествующего опыта работы с графической информацией каждого обучаемого индивидуально и развивающие приемы мыслительной деятельности в процессе формирования пространственного мышления, то овладение знаниями, умениями, и кавыками изучаемого предмета будет протекать намного интенсивнее и качественнее по сравнению с традиционными методиками.

В соответствии с предметом и целью нашего исследования-были определены следующие задачи.

- о -

1. Проанализировать состояние данного вопроса в современных исследованиях педагогов, психологов, психофизиологов.

2. Заявить влияние уровня начальной подготовленности и индивидуальных особенностей обучаемых на восприятие и усвоение курсов графических дисциплин.

Произвести психолого - педагогический анализ и классификацию задач курсов графических дисциплин с целью выявления классов и групп задач, максимально сокра;цаюшкх время достижения основных целей курсов.

4. Сформировать оптимальную методику интенсивного изучения графических дисциплин в условиях глубокой индивидуализации учебного процесса.

5. экспериментально исследовать влияние предлагаемой методик;; ускоренного обучения на интенсификацию учебного процесса в области графических дисциплин.

5. Произвести проверку эффективности предлагаемой методики методами математической статистики.

'л'^слг'лдгическур основу исследования составляют изыскания психслогоз П.Я.Гальперина. Б.В.Теплова, Н. М. Амосова, С. Л. Ру-эиниггеина, И.Я.Лернер, Л.Бзйткунене, и др. и педагогов Н.Ф. Та-лызи.чои. М.П.Титова, Л.А.Еинасяна. Н.Ф.Четверухина, С.И.Архангельского, Л.Б.Ительсона и др.

поисках средств реализации поставленных задач и проверки исходной гипотезы были применены следующие методы исследования:

- анализ методической, педагогической и психологической научно;: литературы по теме исследования, изучения рабочих программ курсоз графических дисциплин, учебной литературы, справочников, методических пособий и т.п;

- анализ и обобщение опыта по психологическому тестированию в педагогических исследованиях;

- формирование теоретических предпосылок к разработке комплекта диагностических и прогностических тестов;

- разработка стандартизованной методики проведения днтт--сенииально - диагностического тестирования, внявля^и-го' индивидуальные психические данные студентов;

- подбор математических методов статистического анализа результатов дифференциально - диагностического тестирования о _;елью выявления исходного состояния учеснсгз прсцесса:

- выдвижение рабочих гипотез и теоретическая разработка методических основ построения обучающей программы курсов "На-;ертательная геометрия" и "Инженерная графика" в условиях ин-•ечсификации учебного процесса:

- разработка методики интенсивного изучения графических лсциплин на основе дидактических и методических приемов, отекающих пели исследования;

- проведение научного эксперимента 8 педагогической прак-ике с последующей корректировкой на основе практических выноса;

- применение вероятностных характеристик для определения Мективности предлагаемой методик! интенсивного изучения гра-1ческих дисциплин по сравнению с традиционной.

Научная новизна исследования заключается в том. что впер-(е разработан и применен комплект дифференциально - диагнос-!ческих тестов с целью выявления индивидуальных психических обенностей испытуемых применительно к курсам графических спиплпн. На основе прогностических выводов стандартизоЕанно-тестировакия разработаны индивидуальные методики развития

пространственного мышления. Для формирования оптимальной методики интенсивного изучения графических дисциплин впервые предлагается системный анализ и классификация задач указанных курсов, разработаны и впервые применены оригинальные приемы развития мыслительной деятельности, эффективно использующие в своей реализации практический опыт предшествующей деятельности обучаемого ■ в области графических дисциплин, а также обсий уровень развития интадекта.

Разработаны и применены в научном процессе следуквде дидактические и методические средства:

- комплект проблемных задач лекционного курса;

- система рейтинг - контроля, учитывающая особенности курсов графических дисциплин:

- дифференциальные трехступенчатые билеты.

Гостоверность и обоснованность полученных результатов

обусловлена применением комплексной методики в реализации задач педагогического исследования, подтверзденных практической апробацией результатов,' а такае анализом вероятностных величин математической статистики, примененной к расчету эффективности предлагаемой методики. Исследование проводилось в несколько этапов с 1S85 г. по 1SS4 г. Основной опытно - экспере-ментальной базой являлся Братский индустриальный институт. Педагогические исследования проводились со студентами первого курса дневного отделения разных специальностей.

Практическая значимость работы заключается в разработке эффективной методики ускореннного обучения студентов графическим дисциплинам в технических вузах. Сформированы дидактические и методические приемы воздействия на психику обучаемого, позволяющие интенсивно усваивать графическую информацию, даже

. . - 9 -с нулевым начальным уровнем пространственного мышления.

Предложенная методика или отдельные ее аспекты могут бить использованы преподавателями курсов графических дисциплин при обучении студентов в технических вузах. Отдельные положения исследования могут быть использованы для расширения возможности мыслительного аппарата обучаемых.

Апробация результатов исследования. Материалы исследования обсуждались на научно - методических и научно - технических конференциях Братского индустриального института, на всесоюзной научно - методической конференции г. Комсомольска - ка - Акуре, на всесоюзной научно - методической конференции г.' Ростова - ка - Лону, на научно - методическом семинаре г.Полтавы. на всесоюзной научно - методической конференции г. Уфы. ежегодно составлялись отчеты по г/б теме научного исследования "Поиск и формирование оптимальной методики интенсивного изучения графических дисциплин технических вузов".

Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, двух глав, заключения, списка литературы и .приложения. В приложении представлены материалы опытно - экспериментальной работы: таблицы данных экспериментального исследования; таблицы данных статистического анализа; дидактические л методические материалы методики ускоренного обучения.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

Во введении обоснована проблема исследования, его актуальность, научная новизна и практическая значимость ее решения. определены объект , предмет исследования, сформулированы цель, задачи и рабочая гипотеза, указаны методы исследования.

В первой главе "Разработка основных методических принципов формирования оптимальной методики интенсивного изучения графических дисциплин" представлена общая концепция данного исследования, е котором исходным для рассмотрения ускоренного процесса обучения, является процесс развития пространственною мышления.

Анализ существующих публикаций в области развития прост-ранетьекного мышления позволил определить судщость данного психического явления, его субъективную природу, выявить способы и особенности его проявления в мыслительных действиях и значимость последних для общего развития индивида.

Е своих исследованиях мы исходили из того, что применяя тренировочные упражнения (Ю. З.Гильбух. Б.М.Ребус), развивается способность индивида мысленно оперировать все большими количествам: геометрических объектов все более сложной формы и т все более высоких конструктивных уровнях. Количество и качество тренировочных и обучающих задач и упражнений тщательно под-сиралооь и классифицировалось по уровневым группам в течение многолетних экспериментальных исследований.

Поскольку каждый обучаемый обладает индивидуальным набором психических данных, проявляющихся как в наследственных механизмах. так и приобретенном жизненш опыте, то и задачи, 1 упражнения, развивавшие пространственное мышление, должны был подобраны в соответствии с его индивидуальными особенностями В реализации решения задач обязательно должны присутствоват элементы знакомого ранее графического материала, в этом случа восприятие все новых и новых геометрических образов происходи беспрепятственно, наслаиваясь друг на друга и позволяя решат обучаемому все более и более сложные задачи. Одновременно обо

гащается опыт работа с графической информацией, согласно теории ( П. Я. Гальперин. Н.Ф. Талызина) о поэтапном формировании сгзикй, умений и навыков в любой области знаний, в процессе обучения по предлагаемой нами методике освоения каждого из зтапов происходит плавно и в более короткие отрезки времени, достигая на конечном этапе практически интуитивного уровня.

Для успешной реализации этих положений необходимо выработать оценочные критерии выявления начального уровня обучающего процесса индивидуально для каждого студента. В первой главе рассмотрен один из подходов дифференциации обучаемых по способностям в начале учебного семестра. Опираясь на научные исследования в области тестирования авторов В.К.Гайда. В.П.Захарова. А. Акасгази нами выработан и экспериментально апробирован комплект тестовых заданий, включающих совокупность вопросов и задач по двум критериям. По первому критерию выявляются достижения испытуемых в исследуемой области знаний и по второму критерию производится прогноз или " предсказание " успешности протекания обучающего процесса. Качественно - кол ичественный анализ результатов тестирования при многолетних наблюдениях позволил создать структуру тестовых заданий, выявляющих различные факторы индивидуальных особенностей психических данных испытуемых. В диссертации подробно рассмотрена сама структура теста и составляющие ее компоненты.

Тестовые задания, предлагаемые испытуемым для измерения разл'чных качеств их психики, должны обладать стандартизован-ностъю и валидностьв для обеспечения сравнимости и сопоставимости результатов тестирования. Математическая обработка и анализ результатов эксперимента были произведены нами с опорой на научные изыскания американского профессора Анны Анастази.

Показатели математической статистики определялись по следующим формулам и зависимостям. Среднеарифметическое показателей Неу^Х/К, где

X - -сумма всех показателей; К - число случаев/испытуемых/

Мера разброса данных В = Хнах- ХтшИ его среднее отклонение Би.=£Х(Х)/И.

Для выявления влияния различных факторов на индивидуальное выполнение тестового задания очень удобна величина диспер-£

сии Р. Значение применяют при сравнении разбросов в различных

Стандартный показатель или 2 - показатель определяется как разность мехду индивидуальными результатами и средним значением для нормативной группы, делением на € нормативной группы. Он указывает на положение показателей индивида в стандартизованной выборке.

При вычислении -ошибки-измерения. которая служит для указания вероятных пределов колебаний измеряемой величины, возникающих под действием посторонних случайных факторов, необходимо рас читать надежность тестовых показателей. В своих расчетах мы использовали так называемый метод расщепления. Весь комплект тестовых заданий был нами разделен на два комплекта по следующим критериям. Одна часть тестов "измеряла" уровень достижении, а вторая часть являлась прогностическим фактором.

группах.

2. X

N

X - М ср. 6

Для сценки общей дисперсии тестовых показателей мы использовали коэффициент корреляции г; поскольку надежность отражает последовательность двух независимо полученных серий пока-

\:

iVJi

ы

Ä * Gyi 1 где

6\ - дисперсия тестов по первому критерию;

6yi - дисперсия тестов по второму критерию;

Полученные значения Гх, у, = 0.67; Гхгуг = О, SO;/*,^ = 0.93 означают высокую степень положительной связи мекду показателями обеих половин расщепленного теста. Контролирующим фактором полученных результатов был выбран метод Рюрона. Согласно которому необходимо вычислить дисперсию разностей (d » между результатами -каждого испытуемого по обеим половинам теста ("за: и дисперсию суммарных результатов (б*). Тогда:

Sd

ох

Любая разность между результатами испытуемого по двум половинам теста представляют собой случайную ошибку. Дисперсия таких разностей, поделенная на дисперсию результатов, дает долю дисперсии ошибки. Если дисперсию сшибки вычесть из единицы, получим долю иотж-сй дисперсии или коэффициент надежности. Коэффициенты надежности в калдой из трех групп Г*,у,= 0.85;

0.93:Гх3у= 0,92 являются очень высокими. Это означает высокую степень достоверности измерения. На основании расчетов

нами построен стандартный процентильный бланк профиля результатов теста. Процентильный бланк позволяет наглядно выделить результаты кождого индивида среди остальных.

Так как любой тест должен соответствовать требованиям ва-лидности. то нами была произведена проверка содержания теста на установление его соответствия стандартной выборке измеряемой области поведения.

При оценке величины индивидуального про гностического показателя для интерпретации коэффициента Еалидности необходимо расчитать стандартную ошибку оценки измерения. Ошибка измерения- указывает на допустимые пределы возможной.ошибки в индивидуальном прогнозировании. Ошбка оценки измерения

Й---" бугУ / - ' ,

где.

3 '

- квадрат коэффициента валиднооти;

6</г ■ - стандартное отклонение критериальных показателей; ¡1 7' ~ указызает на величину ошибки относительно ошибки простого" 'угадывания'.

В нашем случае, ошибка измерения, подученная в расчетах, рааяется величине" 0.35, то есть процент "угадывания" равен 36%.что не выходит за предан допустимого. Исходя из результатов расчетов, комплект разработанных тестов обладает достаточной степенью стандартизованности и валидности.

Далее в первой главе рассмотрены дидактические и методические способы активизации процесса обучения. В процессе изложения лекционного материала нами включен комплект задач, в реализации решения которых, использованы вышеуказанные принципы. На лекциях студентам ' для 'решения задачи предлагались дозиро-

р.лнно перед изложением основного катесиала и включали элементы п'.псП темы.

Таким образом, задачи загружались новым фактором - фактоР проблемное™. Проблемные методы обучения рассматриваются ¡'л. тики автораки публикаций ( Л. Л. Гурова, И.М.Фейгенберг и д|.-... они рассматривает проблемную ситуацшэ как психологическое ^¡.•тоянпе мыслительного взаимодействуя студентов с проблемой п^д руководством преподавателя. Кного вникания уделяется формированию новых качественных характеристик психики обучаемых, "ы предлагаем вводить в проблемную задачу элементы уже уссс-ен-ын студентами мыслительных операций с геометрическими образами и усвоенную графическую информацию. В этом случае задач:! иг.пзльгувтея б качестве когаонента самостоятельного изучения тем курса без помог: преподавателя. Такие задачи активизируют деятельность обучаемых при изучении курсов графических дисциплин, что ведет к интенсификации учебного процесса и повышает одновременно качество геометрического образования.

В качестве элемента активизации учебного процесса разработана рейтинговая система учета успеваемости студентов применительно к особенностям изучения графических дисциплин. Здесь мы подробно рассмотрели совокупность различных аспектов деятельности студентов и расчета® количество баллоз, отводимое выполнение каждого из них. Наряду с применением поощрительна системы баллов- это позволило повысить уровень мотивации студентов, что несомненно, оказывает влияние на интенсификацию л:":цесса обучения. К тому Ее, оценка, выводимая на каздой из семестровых аттестата: отражает деятельность студентов в учебно.: процессе более полно.

еще одним активизирующим учебный процесс фактором является разработка дифференциальных трехступенчатых билетов, в которых каждый вопрос предлагается по трем степеням сложности. На экзамене студент самостоятельно может выбрать вопрос такой сложности, который соответствует уровню его знаний.

Общеизвестно, что практически невозможно составить абсолютно одинаковые по сложности билеты для контроля знаний студентов на экзамене. Поэтому часто случается так, что за выполнение разных по сложности заданий студенты получают одинаковые экзаменационные оценки. В предлагаемых нами экзаменационных билетах такая вероятность исключается. Студент, не справляющийся со сложным заданием переходит на более легкое, но менее весомое по баллам.

Рассмотрен вопрос углубления процесса индивидуализации на учебном занятии при помощи программированных обучающих карт. Используя такие карты, студенты саморегулируют дозировку учебной информации.

• Ртогая глава "Экспериментальное исследование эффективности методики интенсивного формирования знаний, умений и навыков у студентов при изучении графических дисциплин" содержит материалы эксперимента по внедрению в учебный процесс предлагаемой методики и методологические вопросы ее формирования. Сформированы критерии оптимизации предлагаемой методики.

Задачи и упражнения и последовательность их выполнения разрабатывались с учетом их психологаческого воздействия на способность восприятия пространственного материала графических дисциплин, в котором максимально используется логическая связь с уже усвоенным. Для обучаемых, не имеющих достаточного уровня пространственного мышления и практического опыта работы с графической информацией и потому показывающих плохие результаты в

обучении, очень важно в кратчайше сроки овладеть приемами мыслительных операций. Эксперяментально нами выявлена прямая зависимость ускорения развития пространственного мышления при выполнении упражнений, объединяющих мыслительные операции с геометрическим объектом, изображенным в пространстве, с операциями на ортогональном чертеже.

Значительный развивающий эффект достигается при выполнении заданий и упражнений, реализация решения которых происходит либо полностью в уме. либо мысленное опирание переносится на созданий воображением объект при выполнении последующих графических операций. Анализ и классификация такого рода задач по степени их воздействия на мыслительный аппарат позволяет вводить их в учебный процесс в различных сочетаниях и комбинациях с задачами традиционных курсов графических дисциплин для каждого студента индивидуально.

Наиболее подготовленным и развитым студентам предлагаются задачи эвристического характера, для реализации решения которых разработаны эффективные методические приемы. Таким образом. сильные студента, остающиеся зачастую вне поля внимания треподазателей и потому реализующие свои способности не в подий мере, получают уникальную возможность-самореализации.

Для моделирования математической модели курсов графически дисциплин по предлагаемой методике и эффективности его ¡недрения в учебный процесс мы опирались на научные изыскания .Б.Ительсона.

Прежде всего, были выявлены статистические характеристики слученной нами совокупности данных. Среднеарифметическое зна-эние 2 или частота, с которой встречаются различные результа-* при разных значениях влияющих факторов ъ =2ГХ/N.

Среднеарифметическое значение результатов

Щ = . 2/Т) где,

среднеарифметическое значение результатов, полученное с - той группой за ^-тый результат этапного контроля /77 - количество оценок данного достоинства: т - колличество студентов в груше.

Затем вычисляем среднее арифметическое к- того результата а дисперсии результатов: 7

/77 ;

6 ' Тт ' П

Сравнивая отклонения средних результатов по каждой группе в целом с общим средним получаем их дисперсию:

, 2 (Ус - У ¿У 6 - 1т .

Для выявления закономерности изменения качества усваиваемых знаний при различных воздействиях случайных величин на уровень развития пространственного ■ мышления, связей между уровнем пространственного мышления и статистическими характеристиками исследуемого процесса расчитываем математическую мидель курса. Анализируя статистические зависимости, определяем предполагаемую форму искомой функциональна зависимости, установив критерий требуемой точности. После определения необходимых параметров производим математическое описание начала учетного процесса и конечного его состояния.- Получаем:

- 19 -

2, = 3,59 + 0,98х + 0.55Х2': И

гг = 0,02 + 17.37Х + 17.05Х2.

Сравнивая характеристики математических уравнение, определим количественную зависимость между оценками обучаемых и уровнем развития пространственного мышления ( в три раза возросло значение исследуемого фактора ! ).

Определим коэффициент корреляции :

/77 ' - 1х Zг

Г,

2Х

VmZzz ImZx2- (2*гУ

В нашем случае /а - 0.6. или 60 35. изменение оценок в опыте на 60% зависит от продуктивности пространственного мышления.

Сопоставляя эмпирический ряд распределения с нормальным законом, производим следующие вычисления. Определяем моду, медиану. среднеарифметическое и дисперсию

п Гп

м =2 Х1?и б -'\lZai -т)?г .

¿•I V

Мода определяется для эмпирического ряда и теоретического. 3 л! & 'Я \ . г

х/ + м - .¿.¿у-;

» Цхг-Щ2 ■ где

а . -е г*1 '

П

Поскольку медиана является рассеиванием значений переменно®. равной по величине второму квартилю ; то для эмпирического распределения ее находят из уравнения: .

- 20 -

меэ - а^ - д «и ♦ - $*И (о,) _ где

начало модального класса; П - объем совокупности в частотах; ^а - сумма частотностей классов, предшествующих модальнь

частотность модального класса; Д. - интервал модального класса;

Для эмпирического распределения величины- коэффициент»

ассиметрии и эксцесса определяются по формулам: п

Е* -- фч I (и-Рг ;

1'<

Затем определяем случайность выборочного распределения:

г - Л

н

Число степеней свободы определяем по формуле: , где

Г - число, связываемых степеней свободы.

а1 л ,>2

Так как то отклонения эмпирического ряда случайны.

В заключении излагаются возможные направления научного поиска и его практического применения.

Проведенное нами исследование подтвердило значител<-ную роль развития уровня пространственного мышления на степень интенсификации обучающего процесса.

1. Теоретический анализ научной литературы в области нашего исследования позволил выявить основные компоненты мыслительной деятельности как психического состояния обучаемого, ее возможности и способы активизации. Изучено влияние воздействия

на интенсификацию процесса наличия определенного уровня развития пространственного мышления.

2. Разработанная методика диагностического и прогностического тестирования позволяет дифференцировать обучаемых по наличию знаний, умений и навыков в области графических дисциплин и уровню развития способностей, являющихся специальными для изучения указанных курсов.

3. Выявлено, что уровень исходных знаний, умений и навыков в области графических дисциплин и индивидуальные особенности обучаемых имеет значительное влияние на восприятие и усвоение курсов "Начертательная геометрия" и "Инженерная графика". • •

4. Выяснено, что психолого - педагогический анализ и классификация задач курсов графических дисциплин позволяет выделить классы задач и упрззнекий, максимально сокрадакшх время достижения основных целей курсов.

5. Разработанная методика интенсивного изучения графических дисциплин, использующая для реализации ревения задач оригинальные приемы развития мыслительной деятельности и элементы знакомого ранее графического материала обучаемому, позволяет ему производить восприятие графической информации на все более высоких уровнях и В более короткие отрезки времени.

6. Выявлено заметное влияние на ускорение обучающего процесса таких дидактических и методических приемов как: включение в лекционный курс проблемных задач, реализация решения которых соответствует предложенной технолога;; рейтинговая система учета успеваемости студентов применительно к курсам графических дисциплин; програиврованные обучавшие карты; оригинальные трехступенчатые экзаменационные билеты; методика реше-

ния эвристических задач как фактор интенсификации учебного процесса.

Нам представляется, что дальнейший поиск новых технологий ускорения учебных процессов может проводиться в последующей разработке и детализации приемов развития мыслительной деятельности, интенсифицирующей процесс формирования пространственного мышления, в разработке новых, оригинальных задач и упражнений и методических приемов воздействия на мотивацию обучаемых.

Основные положения диссертации отражены в следующих публикациях.

1. Рационализация контроля чтения чертежей, как один из путей ускоренного развития пространственного мышления. Деп. НИИ БШ IUOOO-88. 1988г. Деп.в соавт.

" 2. Исследование уровня сомостоятельной работы студентоЕ при изучении графических дисциплин. Деп. НИИ ВШ N1816 -89, 1989г. Деп.в соавт.

3. Решение нетрадиционных задач в курсе "Начертательна) геометрия", Деп. НИИВО, N130-91, 1991г. Деп. £ соавт.

4. Решение проблемных задач как средство активизации мыслительной деятельности в лекционном курсе "Начертательной reo кетрии" Деп.НИИ ВО N129-91. 1991г.

5. Применение экспериментальных тестовых задач, выявляю щих индивидуальные особенности на начальном этапе обучения технических вузах. Деп. НИИВО N128-91, 1991 г. Деп. в соавт.

6. К вопросу построения методики ускоренного обучени графическим дисциплинам. Деп. НИИВО N131-91. 1991г. Деп.в сс авт.

7. Анализ и классификация задач, направленных на развит!

пространственного мышления. Деп. НИИВО IJ279-92, 1992г. Деп.в ссавт.

8. Анализ восприятий аксонометрических проекций в процессе развития перцептивного мышления в курсе "Начертательная геометрия". Тез. докл.Межвузовская Н-М конф. г.Комсомольск - на - Амуре. 1990г. .е соавт.

9. Анализ аксонометрических проекций ках фактора развития пространственного мышления. Тез. . докл.Всесовзная Н/Н конф. Ростов - на - Дону. 1991г.. в соавт.

10. К вопросу индивидуализации процесса обучения курсам

i ■

графических дисциплин в технических вузах. Тез.докл. Н/М всесоюзный семинар, г.Полтава. 1991 г.

11. Разработка и применение дифференциально' - диагностических тестов при изучении курсов "Начертательная геометрия".

Тез. Докл. Всесоюзная н/М конф.г.Уфа 1991 г.. в соазт.

к

12. Тестирование на начальном этапе обучения графическим дисциплинам как фактор индивидуализации учебного процесса-. Тез. докл. Н/М конф. г.Братск. 1992 г. в соавт.

13. К вопросу построения курса "Начертательная геометрия" на базе первичного развития пространственного мышления студентов. Тез. дскл. Н/Т конференция г. Братск, 1992'г. в ссавт.

14. Некоторые аспекты индивидуализации учебного процесса в изучении графических дисциплин в техническом вузе. Тез. докл. НЯ конф. г. Братск. 1992 г.. в соавт.

15.' К вопросу построения катёматяческой модели обработки данных социологических исследований в области учебного процесса. Тез.докл. Н/М конф. г.Братск. 1992г. в соавт.

16. Реаение комплексных задач курса "Начертательная геометрия". как фактор развитая пространственного имения. Тез.

- 24 -

докл. Н/Н конф. Братск, 1993 г., в со'ает.

17. Решение задач курса "Инженерной графики", исходные элементы которых заданы пространственным изоСражением, как фактор развития пространственного мышления. Тез. докл. НД! конф.. г.Братск, 1993г., в соавт.

18. Этапный контроль как средство повышения эффективности учебного процесса по графическим дисциплинам. Тез. докл. Н/М конф. г. Братск. 1994 г., в соавт.

1S. Использование пространственных моделей при решении задач курса "Начертательная геометрия" как средство развития пространственного мышления. Тез. докл. H/JI конф. г.Братск, 1994 г.. в соавт.

20. Проработка теш "Двойное проницание" с акцентом на максимальное развитие пространственного представления студентов. Тез. докл.. Н/М конф. г. Братск, 1994 г., в соавт.

21. Начертательная геометрия. Сборник задач. Темплан N1551 г.Иркутск: издательство Иркутского гос.университета, 1990 г. в соавт. ,

22. Ускоренное развитие пространственного мышления. Учебное пособие.&»5-230-01884-4. г.Братск. 1993г. в соавт.

23. Отчет по г/б научно - исследовательской работе "Поиск и формирование оптимальной методики интенсивного изучения графических дисциплин технических вузов"' N*Госрегистрации 01 90 OOS 1485. Инз. H 0291 003 1587, г.Братск. 1991г.