Черчение. Проблемы преподавания школьной программы.

Введение

Исторически сложилось так, что на основании графической информации люди с глубокой древности передавали сведения о событиях, явлениях, изобретенных технических и технологических новинках. Это связано со спецификой визуально-графической передачи информации и оперативностью усвоения человеческим мозгом сведений, выраженных в подобном формате. Долгий и тернистый путь прошли чертежи от первых набросков на песке, выбитых долотом рисунков на скалах, древнеегипетских папирусов и средневековых фолиантов, и недавнего времени, когда чертеж создавался за кульманом при помощи карандаша, и до наших дней, когда чертежи выполняются на программно-аппаратном обеспечении с неукоснительным соблюдением стандартов ЕСКД.
Чертежи выступают актуальными инструментами на всех стадиях производственно-технологических процессов, от проектирования и изготовления деталей, узлов и агрегатов до механосборочных или ремонтных работ. Графическая документация, схемы и чертежи, сопровождают изделие от проектной организации до завода-изготовителя, а затем передаются конечному потребителю для пусконаладочных и ремонтно-профилактических работ, что и составляет суть основной специфики подобных документов.
Коммуникация специалистов, осуществляющих работы с техникой и ее комплектующими, происходит на основании разбора и трактования чертежей. Но на сегодняшний день отмечается более чем негативная тенденция, выражающаяся в снижении авторитета черчения как предмета, преподаваемого в курсе средней школы. Возможно, такая ситуация обусловлена переходом на изучение черчения только на протяжение 1 года обучения, что выражается в предоставлении 34 академических часов ученикам 9 класса. Не менее негативным изменением, повлиявшим на авторитет черчения выступает отсутствие профильных ученических олимпиад. В рамках дисциплины «технология» курс черчения до предела редуцирован и мало информативен, а в ЕГЭ нет заданий по черчению как таковых. Но более всего серьезные опасения о будущем российской инженерии вызывает низкое качество школьных учебников и программ по указанной дисциплине.


1. ПРОБЛЕМЫ ПРЕПОДАВАНИЯ ШКОЛЬНОЙ ПРОГРАММЫ

В настоящее время преподавание черчения в рамках школьного курса ведется на базе учебника, рекомендованного Министерством образования и науки РФ, под авторством академика Международной педагогической академии, доктора педагогических наук, профессора Степаковой В.В., переиздание которого осуществляется уже более 10 лет. На протяжении нескольких изданий учебника его текст, схемы, иллюстрации и чертежи требуют основательных правок ввиду значительного числа ошибок, опечаток и неточностей, освещение которых может выступить предметом отдельного исследования.
В настоящее время в глобальном масштабе социум производит постепенную переориентацию личности с технократического мышления на гуманитарно-эстетическое мировосприятие, в связи с чем все большую значимость в школьном курсе приобретают такие дисциплины как экономика, дизайн, ОБЖ, основы православной религии и налогообложение, на которые также выделяется учебное время. В такой ситуации курс классических предметов трансформируется в менее продолжительный и менее информативный[2].
Между тем, значимость навыков и познаний, которые возможно освоить в рамках черчения как школьной дисциплины по чтению и выполнению чертежей, схем, эскизов и изометрических проекций трудно преуменьшить, хотя навыки черчения могут быть востребованы далеко не всеми учащимися в дальнейшем виду специфики модернизации производства в масштабе страны и всего мира.
Факторами, определяющими потенциально небольшой спрос на специалистов, обладающих навыками черчения, являются такие моменты:
стабильная редукция инженерно-технических работников, реализующих задачи по производству материальных видов продукции, наряду с приростом числа работников в таких отраслях как управление, обслуживание, торговля и досугово-развлекательная сфера ввиду наступления постиндустриального периода общественного развития;
революционная трансформация черчения как процесса по реализации технического замысла инженера связана с активным применением программно-аппаратного обеспечения, что вызвало уменьшение кадрового потенциала, необходимо для выполнения расчетов, создания, вычерчивания или копирования графической документации.
Таким образом, в курс средней школы нет необходимости вносить обширные сведения о такой дисциплине как черчение, а базовые основы, заложенные на протяжении учебы в 9 классе, станут надежным фундаментом для освоения черчения как дисциплины высшей школы. Между тем, развитие пространственного воображения, технической смекалки, логического мышления и оригинального подхода к решению вариативных технологических задач как свойства личности начинают формироваться в старших классах средней школы, а развитие ученика по этим направлениям видится наиболее существенным для тех ребят, которые планируют связать свое будущее с инженерно-техническими специальностями. Реализация указанных задач возможна как в рамках школьного курса при условии введения факультативных занятий, так и в случае посещения учениками профильных кружков и образовательных курсов, на которых актуальные проблемы черчения будут освещаться более подробно и скрупулезно.
Полагаем, что результаты интеграции общеобразовательной школы и дополнительных образовательных ресурсов, представленных факультативами, кружками при Центрах детско-юношеского творчества, подготовительными курсами при высших учебных заведениях, в плане освоения технических дисциплин могут показать себя как высокоэффективные. В рамках указанных образовательных ресурсов ученики приобретут неоценимый практический опыт, мотивацию на дальнейшую реализацию технических задумок и планов, а также смогут охватить черчение более глубоко, широко и объемно, чем это в настоящий момент предлагает классно-урочная системы школьного образования. Немалая роль позитивного влияния на становление учеников как будущих специалистов принадлежит и педагогическому и профессиональному мастерству преподавателей черчения и смежных с ним специальностей - технического моделирования, радиоэлектроники, материаловедения, а также навыков ведения чертежа внутри организации, постадийной тщательной проверки, утверждения и архивации. На таких курсах зачастую ученикам предоставляется возможность посетить производственно-технологические предприятия, шефствующие над образовательными ресурсами и детализировать алгоритмы и знания на практике[4].


2. ОШИБКИ В УЧЕБНИКАХ, КАК СОСТАВЛЯЮЩАЯ ПРОБЛЕМА ПРЕПОДАВАНИЯ ЧЕРЧЕНИЯ

Как известно, к технологической документации, включающей и наглядно-визуальную информацию в виде чертежей, схем или эскизов, предъявляются особенно высокие требования в плане достоверности и точности. Ошибки и неточности в этих документах могут повлечь такие ситуации как аварии на производстве, материальный ущерб ввиду брака некондиционной продукции. Именно указанная специфика визуальной информации, заключенной в чертежах, заставляет инженерно-технологических работников скрупулезно следить за правильностью выполнения чертежей. Эти навыки самоконтроля должны закладываться при изучении азов самого черчения как образовательной дисциплины.
Между тем, присутствие ошибок в школьных учебниках несколько осложняет процесс формирования личности ответственного инженерного работника. Авторитет черчения как дисциплины падает виду того, что у учителя постоянно возникает необходимость объяснять учебный материал, указывая допущенные в издании неточности, опечатки или ошибки. Исправления, сделанные в учебнике от руки педагогом или учениками, нарушают стройность графических построений и не всегда соответствуют стандартам ЕСКД, усложняют обучение грамотному, последовательному и аккуратному чтению чертежей. Несомненно, что попытки исправить первые издания проводились неоднократно, но были реализованы не в полном объеме ввиду слабого уровня подготовки персонала типографского дома, выполнявшего верстку и правку учебного пособия. Некоторые сложности возникают и в связи с упрощением и свободным толкованием авторами учебника оригинальных изданий – сборников стандартов ЕСКД, что особенно остро ощущается при несоблюдении требований раздела «Общие правила выполнения чертежей». Полагаем, что некоторая отстраненность учебного материала от действующих отраслевых требований обусловлена стремлением авторов адаптировать сложный для понимания учащихся средней школы процесс чтения и выполнения рабочих чертежей деталей, сборочных чертежей, сопроводительной графической и текстовой документации[3].
При выполнении настоящей работы зафиксирован ряд некоторых неточностей и ошибок, наличие которых снижает качество учебного пособия как такового.
Так, в параграфе 16, описывающем алгоритм построения эллипса, для определения точки фокусов, расположенных на большой оси фигуры, выполняются указанные ниже построения:
- отрезок ОА делится надвое и его середина обозначается как точка О1;
- строится окружность, имеющая радиус О1А, а центр ее расположен в точке О1;
- выполняется соединение точек Е и А (рис

. 72, г);
- полученная длина отрезка ЕА эквивалентна ½ фокального расстояния построенного эллипса;
-при помощи циркуля из точки О изображается отрезок АЕ, полученный при размещении его длины по обеим сторонам на оси, а точки F1 и F2 выступают как фокусы эллипса.
Полагаем, что проще и доступнее было бы изложение материала в формате тезиса: отложите при помощи циркуля DF1 = DF2 = AB/2, ввиду того, что как понимается априори, сумма длин от всех точек, расположенных на окружности эллипса, до его фокусов, равняется протяженности большой оси эллипса, обозначенной в данном случае как АВ, а эти сведения подавались ученикам в теоретическом разделе предыдущего параграфа.

Возможно, опечатки или халатность наборщика вкрались в очередное переиздание учебного пособия, что выразилось в несколько странных условиях технического задания, когда при помощи обычной ученической готовальни предлагается вычертить эллипс, большая ось которого равна 48,8 мм, что принципиально невозможно технологически. Полагаем, что этот шаг был, возможно, запланирован авторами с целью подготовить учеников к работе со значениями, имеющими вид десятичных дробей, однако на основании материально-технического обеспечения средней школы точное практическое выполнение таких задач не представляется возможным. Именно стремление зародить в душах учеников стремление осознать возможности современных технологий, способных не только проектировать, но и вытачивать детали и узлы с наноточностью побудило авторов учебников публиковать настоящий вариант задания уже более 10 лет.
В ходе изучения настоящего пособия были выявлены несомненные и грубые ошибки. Так, в текст главы VIII «Сборочные чертежи» в параграфе 53, раскрывающем процедуру деталирования, в сборочных чертежах «Блок», «Труба» и «Кронштейн» имеются досадные упущения. В данном случае были неверно соотнесены размеры цепи. Чертежи сопрягаемых деталей не совпадают в местах стыкования, что могло возникнуть ввиду неверного формирования примеров деталей, которые указывались затем на общем виде сопряжения. Присутствуют неточности масштабирования, длин деталей, входящих в комплектуемый узел и прочие неприятные моменты.
Полагаем, что недопустимо начинать приобщение будущих технологов, конструкторов и инженеров к точной науке на основании учебного пособия, содержащего целый ряд ошибок. К чертежу, как технической документации, выдвигается целый ряд требований по изображению узлов или деталей, поданных в различных видах, разрезах, сечениях или при помощи выносных элементов, а также к блокам технической информации, которая указывает на специфику процедуры изготовления и контроля качества. Для учителя средней школы первостепенной задачей выступает цель сформировать в процессе обучения курсу черчения навык расчета и проставления номинальных габаритов деталей, ввиду того, что размер понимается как базис уровня благонадежности и качественности детали, а не слепое следование арифметически вычислениям. Ученики с первых уроков черчения должны осознавать и получать практическое подтверждение точности этой науки, а также важности соблюдения параметров деталей или узлов не только при проектировании, но и в процессе изготовления, что даст возможность предприятию выпускать надёжные, прочные, долговечные и технологичные агрегаты и комплектующие[1].
В положениях параграфа 30 «Виды. Количество видов на чертежах» изожжено искажённая формулировка понятия «Местный вид», а иллюстрация № 122 демонстрирует дополнительный вид, обозначенный как местный. В графических изображениях № 123 б также приведены дополнительные виды, оформленные и обозначенные неверно. Рисунок 123 был размещен в учебнике несколько специфично, что усложняет восприятие школьниками понятий «развернуто» и «повернуто».


В указаниях параграфа 27 «Чертежи геометрических тел» согласно таблице 11, прямой круговой цилиндр и конус должны изображаться в двух проекциях, несмотря на применение условного обозначения Ǿ, а диаметр и длина фигуры наносятся дважды. Это входит в противоречие современных норм, прописанных в стандартах ЕСКД, так как число изображений, пометок и цифр на чертеже должно быть как можно меньшим, но соответствовать запросам работников, выпускающих детали и контролирующих их качество, в связи с чем нет необходимости обучать школьников изображать две проекции цилиндра и конуса.
Ошибочным можно назвать и пример, поданный в параграфе 38 «Разрезы», где на рисунке 164 горизонтальное сечение Б-Б выполнено неверно. На основании выделенной фигуры сечения в настоящем разрезе складывается неверный вывод относительно точности визуального отображения фигуры. Полагаем, что наличие таких существенных ошибок усложняет самостоятельный разбор материала учениками и искажает уверенность в достоверности учебного пособия.


В текст параграфа 9 «Общие правила нанесения размеров на чертежах», содержащийся в последнем издании, вкралось значительно большее число ошибок, чем присутствовало в предыдущем.
Достаточно скрупулезный разбор упущений этого параграфа представлен ниже:
согласно указаниям к рис. 39 «Нанесение размеров в шахматном порядке» размеры расставлены не в указанной упорядоченности, а в виде косого столбца;
в изображенном на рис. 50 чертеже введены пометки, обозначающие шероховатость плоскостей, которые не являются актуальными по нормам действующего ГОСТ 2.309-73. Вопрос осложняется и тем фактом, что детализировать понятие шероховатости поверхностей авторы предлагают на основании приложения № 4, которое не подано в учебнике как таковое;
в тексте параграфа ученикам предлагается ориентироваться на нормы устаревшего ГОСТ 2.307-68, согласно которому размещать размерные линии от контура узла или детали рекомендуется в пределах 6-10 мм, тогда как согласно новой редакции ГОСТа, на которую ссылаются авторы, это расстояние не должно превышать 7-10 мм, тогда как на иллюстрациях к параграфу на рис. 36 б указано старый норматив в 6-10 мм. Недопустимость подобных ошибок видится особо существенной в связи с тем, что наглядная информация учебника запоминается более основательно, чем устные пояснения педагога. Это ведет к трудностям переориентации студента в будущем на применение актуальных стандартов и норм;
в чертеже на рис. 36-а приводится устаревшая редакция размерной стрелки (6…10) S/ 2S вместо min 2,5 мм./20˚.
Среди ошибок, допущенных авторами, можно указать и на ряд типичных неточностей, неизбежно возникающих при наборе и правке учебного материала в типографии.
Наиболее существенными и грубыми видятся такие ошибки и опечатки:
в параграфе 6 «Типы линий» в данных таблицы 2 предлагается варьировать толщину тонкого штрихпунктира «от S/3 до S/3»;
в тексте параграфа 15 «Сопряжения» на большинстве иллюстраций выделенные синим цветом линии построения пропечатались минуя заданные линии, обозначенные черным цветом;
согласно рис. 70 «Внутреннее сопряжение дуг двух окружностей» трудно уяснить суть процедуры сопряжения ввиду крайне низкого качества полиграфии, так что обучающий потенциал изображения потерян безвозвратно;
Несмотря на развитие технологий в сфере книгопечатания, уровень печати последней редакции учебника значительно снизился.
Кроме того, упущения содержатся и в приложениях к учебному пособию, исходно призванных детализировать представления учеников о предмете, мотивировать к его углубленному изучению и формировать устойчивый интерес к черчению как к дисциплине[5].
Среди наиболее заметных ошибок в приложениях в ходе настоящего исследования были выявлены факты таких неточностей:
Приложение 1 «Технологическая карта»:
Опечатка в слове «накернить» обернулась указанием «накренить центры отверстий по разметке»;
На чертеже присутствует текстовая часть, указывающая на необходимость рассверлить отверстие, диаметр которого составляет 10 мм, тогда как на чертеже этот диаметр определяется как 18 мм;
Точность эскизов может быть охарактеризована как неудовлетворительная.
В приложении 2 поданы ориентировочные «Примеры графических изображений», в которых при наглядной детализации категорий «чертеж», «эскиз» и «схема» имеются некоторые неточности и упущения.
Среди досадных ошибок, встречающихся в учебном пособии, достойны упоминания и достаточно весомые неточности, которые требуют редакции и правки, например:
В тексте параграфа 43 «Условное изображение и обозначение резьбы на чертежах» (рис