Методическая система обучения студентов инженерных вузов основам технологии машиностроения в учебно-информационной среде (на примере подготовки инженеров конструкторско-технологических специальностей)
На правах рукописи
КОСТЯНОВ Дмитрий Александрович
МЕТОДИЧЕСКАЯ СИСТЕМА ОБУЧЕНИЯ студентов
инженерных вузов основам технологии
машиностроения в учебно-информационной среде
(на примере подготовки инженеров
конструкторско-технологических специальностей)
13.00.02 – теория и методика обучения и воспитания
(общетехнические дисциплины и трудовое обучение)
Автореферат
диссертации на соискание ученой степени
кандидата педагогических наук
Москва 2010
Работа выполнена на кафедре технологии машиностроения Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Мордовский государственный университет имени Н.П. Огарева»
Научный руководитель:
доктор педагогических наук, доцент
Шабанов Геннадий Иванович
Официальные оппоненты:
доктор педагогических наук, профессор
Павлова Алина Абрамовна
кандидат педагогических наук, доцент
Родионов Сергей Федорович
Ведущая организация: Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Пензенская государственная технологическая академия»
Защита состоится «21» февраля 2011 года в 15 часов на заседании диссертационного совета Д 212.154.05 при Московском педагогическом государственном университете по адресу: 119435, г. Москва, ГСП-2, ул. М. Пироговская, д. 29, ауд. 49.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московского педагогического государственного университета по адресу:
119991, г. Москва, ГСП-2, ул. М. Пироговская, д. 1.
Автореферат разослан « » 2011 г.
| Ученый секретарь диссертационного совета | Л.А. Прояненкова |
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность исследования. В настоящее время перед инженерным образованием стоит задача повышения уровня подготовки специалистов, умеющих применять информационные технологии для эффективного решения проектно-технологических и конструкторских задач. Поэтому важнейшими направлениями совершенствования подготовки инженеров конструкторско-технологического профиля являются информатизация, обеспечение фундаментальности и профессиональной направленности обучения в вузе.
Государственными образовательными стандартами конструкторско-технологического направления, в которые входят специальности: 151001 «Технология машиностроения», 151002 «Металлорежущие станки и инструменты», 151003 «Инструментальные системы интегрированных машиностроительных производств» и др., предусмотрен цикл дисциплин информационного направления. В данное направление входят компьютерно-ориентированные дисциплины или их разделы, допускающие формализацию и автоматизацию сбора, передачи, хранения, обработки и отображения учебной информации.
Информационное направление конструкторско-технологических специальностей характеризуется многочисленными темами и разделами дисциплин различных циклов, включающих алгоритмизацию расчетов, моделирование и проектирование технологических процессов, реализуемых компьютерными средствами. Базовым конструкторско-технологическим предметом для данных специальностей является общетехническая дисциплина «Основы технологии машиностроения» (ОТМ), в содержании которой присутствуют «сквозные», информационно-профессиональные содержательные линии:
– алгоритмизация расчетов технологии производства изделий;
– моделирование и исследование параметров технологических процессов с целью оптимизации;
– автоматизированное проектирование технологических процессов изготовления изделий и подготовка документации на производство серийного образца.
Совокупность перечисленных информационно-профессиональных содержательных линий позволяет сформировать в учебно-информационной среде (УИС) информационный (компьютерно-ориентированный) каркас курса, его архитектонику. Под УИС мы предлагаем понимать компьютерно-ориентированную образовательную структуру, состоящую из расчетно-алгоритмического, модельно-исследовательского и проектно-технологического уровней обучения, направленную на формирование у будущих инженеров, через информационно-тематические составляющие циклов дисциплин, информационно-технологической компетентности. Информационно-технологическая компетентность – совокупность расчетно-алгоритмической, модельно-исследовательской и проектно-технологической компетенций будущего инженера, приобретаемых в процессе обучения в УИС.
Проблемы преподавания и формирования содержания конструкторско-технологических дисциплин с использованием компьютерных технологий исследованы В.Ф. Беловым, И.П. Норенковым, В.Я. Советовым, Г.И. Шабановым, П.К. Кузьминым, В.Б. Миничевым, Ю.М. Соломенцевым, Л.Ф. Тюриным, В.Г. Федорюком, В.М. Черненьким и др. Вместе с тем трудов, посвященных разработке методической системы обучения студентов вузов конструкторско-технологического направления дисциплине ОТМ в УИС, обеспечивающей формирование информационно-технологической компетентности и тем самым повышение уровня подготовки выпускников, до сих пор нет.
Проведенный констатирующий эксперимент был нацелен на анализ состояния проблемы и опыта обучения студентов конструкторско-технологических специальностей вузов курсу ОТМ. При этом проводились беседы и анкетирование студентов и преподавателей различных циклов дисциплин. Выяснилось, что:
– базовые алгоритмические, модельные и проектно-технологические знания и умения, полученные при изучении дисциплин информационного направления, не имеют эффективного применения в последующих дисциплинах, в том числе в курсе ОТМ, что не позволяет выпускнику сформировать на высоком уровне информационно-технологическую компетентность, необходимую будущему инженеру для работы на современном высокотехнологичном предприятии;
– отсутствие учебно-информационной среды не позволяет студентам в процессе обучения курсу ОТМ во взаимосвязи использовать результаты алгоритмических расчетов, исследовательских моделей, технологических проектов в курсовых и дипломных работах;
– большинство студентов не видят взаимосвязи учебного материала курса ОТМ с фундаментальными и специальными дисциплинами учебного плана специальности;
– практически не разработаны учебно-методические комплексы по ОТМ в УИС с профессионально-направленным содержанием, обеспечивающие реализацию межпредметных связей через информационные составляющие.
Таким образом, существует противоречие между задачей повышения уровня подготовки будущих инженеров и отсутствием методической системы обучения курсу ОТМ в УИС, которая характеризовалась бы информатизацией, фундаментальностью и профессиональной направленностью, позволяющей сформировать информационно-технологическую компетентность и, тем самым, повысить уровень подготовки студентов конструкторско-технологических специальностей вузов. Наличием данного противоречия обусловлена актуальность исследования по предложенной теме.
Проблема исследования заключается в поиске ответа на вопрос, какой должна быть методическая система обучения студентов конструкторско-технологических специальностей вузов курсу ОТМ в УИС, способствующая повышению уровня подготовки будущих инженеров.
Объект исследования – процесс обучения студентов конструкторско-технологических специальностей инженерных вузов.
Предмет исследования – методическая система обучения студентов конструкторско-технологических специальностей инженерных вузов основам технологии машиностроения в учебно-информационной среде.
Цель исследования состоит в обосновании и разработке методической системы обучения студентов инженерных вузов основам технологии машиностроения в учебно-информационной среде, способствующей повышению уровня сформированности информационно-технологической компетентности будущих специалистов.
Для обеспечения достоверности результатов исследований были выбраны различные инженерные специальности: 151001 «Технология машиностроения», 152002 «Металлорежущие станки и инструменты», 110301«Механизация сельского хозяйства», 110304 «Технология технического обслуживания и ремонта машин».
Гипотеза исследования состоит в следующем: если методическая система обучения основам технологии машиностроения будет построена в учебно-информационной среде, обеспечивающей взаимосвязь фундаментальных, профессионально-направленных и информационных знаний и умений, то это позволит повысить уровень сформированности информационно-технологической компетентности будущих инженеров.
В соответствии с целью и гипотезой поставлены следующие задачи.
1. Изучить состояние проблемы, уровень подготовки будущих инженеров и опыт обучения ОТМ студентов конструкторско-технологических специальностей вузов в УИС.
2. Разработать структуру УИС для обучения будущих инженеров курсу ОТМ.
3. Определить методологические подходы и принципы, совокупность которых составляет теоретические основы проектирования модели методической системы обучения курсу ОТМ студентов конструкторско-технологических специальностей вузов на основе УИС.
4. Разработать и обосновать модель методической системы обучения (схему процесса обучения) курсу ОТМ студентов конструкторско-технологических специальностей вузов на основе УИС, способствующую повышению уровня сформированности информационно-технологической компетентности будущих инженеров.
5. Создать учебно-методический комплекс (УМК), компоненты которого реализуются в учебном процессе на уровнях УИС.
6. Осуществить проверку гипотезы исследования.
Для решения поставленных в работе задач был использован комплекс методов исследования и видов деятельности.
Теоретические: анализ научной литературы по проблемам информатизации технического образования, информационно-технологической компетентности студентов и информационной подготовки будущих инженеров, анализ образовательных стандартов высших учебных заведений и других методических документов, проведение сравнений и аналогий, обобщение, синтез, интеграция, системный подход, системный анализ, моделирование педагогических ситуаций, анализ инновационного педагогического опыта.
Экспериментальные: исследования констатирующего и поискового характера с использованием анкетирования, интервьюирования, наблюдения педагогических явлений, экспертной оценки, проведение тестирования и контрольных работ для студентов, мониторинг, изучение и обобщение педагогического опыта, методы статистической обработки данных с использованием специализированных программных средств, графическая и табличная интерпретация результатов эксперимента, а также опытная проверка и внедрение предлагаемых решений.
Методологическую основу и теоретическую базу исследования составляют работы:
– по основным направлениям развития современного информационного образования: И.Б. Готской, А.А. Кузнецова, В.В. Лаптева, В.С. Леднева, А.В. Могилева, Е.С. Полат, Е.А. Ракитиной, И.В. Роберт и др.;
– по использованию современных информационных технологий в высшем техническом образовании: В.Ф. Белова, Д.М. Жука, П.К. Кузьмина, И.П. Норенкова, Б.Я. Советова, В.А. Трудоношина, Г.И. Шабанова и др.;
– по дидактическому обеспечению лабораторных работ и курсовых проектов по основам технологии машиностроения: М.В. Элементова, Н.Ю. Овчинниковой, А.В. Тавропольского, Н.Е. Курносова и др.;
– по проблемам фундаментальности и профессиональной направленности в вузе: М.Г. Гарунова, С.Ф. Родионова, Л.В. Масленниковой и др.;
– в области психологии, педагогики и методики высшей школы: С.И. Архангельского, В.В. Давыдова, А.Н. Леонтьева, И.Я. Лернера, и др.;
– по теоретическим исследованиям в области методики преподавания физики: В.А. Извозчикова, В.В. Лаптева, Н.С. Пурышевой и др.;
– по теоретическим и технологическим основам профессиональной подготовки специалистов А.Л. Денисова, Г.Н. Серикова, С.А. Тихомирова и др.;
– по теории методологических подходов в педагогике и технике: В.В. Гузеева, М.С. Кагана, А.Н. Леонтьева, И.Я. Лернера, Э.Г. Юдина и др.
– по методике проектирования обучающей информационной среды: Р.Н. Абалуева, Б.С. Ахметова, Т.В. Богданова, Л.Н. Кечиева, А.С. Курылева, В.Н. Пушкина, И.А. Румянцева и др.
– по проблеме реализации компетентностного подхода в образовании: В.А. Болотова, И.А. Зимней, А.Н. Тубельского, А.В. Хуторского и др.
Научная новизна результатов исследования состоит в следующем.
1. Уточнено понятие учебно-информационной среды как компьютерно-ориентированной образовательной структуры, направленной на формирование у будущих инженеров, через информационно-тематические составляющие циклов дисциплин, информационно-технологической компетентности.
2. Дано определение информационно-технологической компетентности как совокупности расчетно-алгоритмической, модельно-исследовательской и проектно-технологической компетенций будущих инженеров, приобретаемых в процессе обучения на образовательных уровнях УИС.
3. Предложена иерархическая структура УИС для обучения курсу ОТМ, включающая расчетно-алгоритмический, модельно-исследовательский и проектно-технологический образовательные уровни, на которых формируется информационно-технологическая компетентность.
4. Разработана модель методической системы обучения курсу ОТМ в УИС, которая состоит из пяти компонентов.
Целевой компонент в качестве цели предполагает повышение уровня подготовки студентов конструкторско-технологических специальностей инженерных вузов, которая может быть достигнута на основе решения задач формирования у студентов информационно-технологической компетентности, как совокупности расчетно-алгоритмической, модельно-исследовательской и проектно-технологической компетенций.
Функциональный компонент объединяет системный, деятельностный и компетентностный подходы, а также принципы фундаментальности, профессиональной направленности и непрерывности информационно-технологической подготовки.
В содержательный компонент входят инвариантный (фундаментальные законы и научно-технические теории) и варьируемый (профессионально-направленные информационно-технологические знания и умения, реализуемые в машиностроительных технологиях) блоки.
Организационный компонент представляет собой формы (фронтальная, групповая, индивидуальная), методы (информационно-иллюстративный, репродуктивный, проблемное изложение, частично-поисковый, исследовательский) и средства (компьютер с адаптивным программным обеспечением, УМК для компьютерной реализации алгоритмов, моделей и проектов технологии машиностроения) обучения.
Оценочный компонент необходим для оценки уровня сформированности информационно-технологической компетентности.
5. Разработана методическая система обучения курсу ОТМ в УИС, способствующая повышению уровня сформированности у студентов инженерных вузов информационно-технологической компетентности. К основным положениям проектирования содержания курса ОТМ при обучении в УИС относятся следующие.
- Содержание общетехнической дисциплины ОТМ формируется и реализуется на расчетно-алгоритмическом, модельно-исследовательском и проектно-технологическом уровнях УИС.
- В содержании дисциплины ОТМ выделяются доминирующие информационно-технологические содержательные линии: «расчетный алгоритм», «исследовательская модель», «технологический проект», реализованные на иерархических уровнях УИС.
- В содержании учебного предмета ОТМ естественнонаучные законы и научно-технические теории представляют инвариантную часть, а положения, связанные с профессиональной подготовкой студентов, –вариативную.
- В содержании предмета ОТМ учитываются взаимосвязи дисциплин всех циклов и интеграция фундаментальных, профессионально-направленных и информационно-технологических знаний и умений.
- Отбор содержания обучения ОТМ необходимо осуществлять с учетом локального и корпоративного принципов вхождения тематических модулей в содержательные линии, а именно: когда тематическая задача реализуется только в одной содержательной линии или последовательно в нескольких.
- В содержание предмета ОТМ должны быть включены новые технологические принципы, методы и процессы, связанные с использованием высокотехнологичного оборудования (станки с числовым программным управлением для лазерной, плазменной, гидроабразивной резки и др.).
6. Учебно-методический комплекс курса ОТМ для обучения студентов инженерных вузов в УИС включает четыре блока. В учебно-методический блок входят рабочая программа, конспект лекций, лабораторный практикум и задания для курсового проекта. Программный состоит из программных педагогических средств, программ для реализации инженерных методик, программно-моделирующих систем и автоматизированных систем проектирования. В интегрированном блоке представлены электронные конструкторы, учебные роботы, управляемые компьютером, а также учебные демонстрационные макеты технических объектов, сопрягаемые с компьютером. В учебно-иллюстративном блоке приведен набор компьютерных слайдов, плакатов, графиков, схем и чертежей. Все компоненты УМК отражают взаимосвязь курса ОТМ с другими дисциплинами и строятся в соответствии с методической системой обучения в УИС.
Теоретическая значимость результатов исследования состоит в том, что они вносят вклад в развитие теоретических основ информатизации инженерного образования, в частности учебного предмета ОТМ, за счет:
– введения понятий «информационно-технологическая компетентность» и «учебно-информационная среда» применительно к обучению студентов конструкторско-технологических специальностей инженерных вузов курсу ОТМ;
– разработанной иерархической структуры учебно-информационной среды для обучения студентов инженерных вузов на расчетно-алгоритмическом, модельно-исследовательском и проектно-технологическом образовательных уровнях, позволяющих сформировать высокий уровень информационно-технологической компетентности;
– разработанной модели методической системы обучения курсу ОТМ в УИС студентов вузов конструкторско-технологических специальностей.
Практическая значимость исследования заключается в создании методической системы обучения ОТМ в УИС, разработке и внедрении учебно-методического комплекса с информационно-технологическим содержанием для студентов следующих специальностей: 151001 «Технология машиностроения», 151002 «Металлорежущие станки и инструменты», 151003 «Инструментальные системы интегрированных машиностроительных производств», 110301 «Механизация сельского хозяйства», 110304 «Технология технического обслуживания и ремонта машин» инженерных вузов, в который входят четыре блока: учебно-методический, программный, интегрированный, учебно-иллюстративный. Это является основным практическим вкладом в совершенствование процесса обучения студентов инженерных вузов курсу ОТМ в УИС.
На защиту выносятся следующие положения.
1. Компьютерно-ориентированная образовательная структура УИС, как основа методической системы обучения студентов конструкторско-технологических специальностей курсу ОТМ, должна реализовываться на расчетно-алгоритмическом, модельно-исследовательском и проектно-технологическом уровнях и обеспечивать формирование у студентов через информационно-тематические составляющие циклов дисциплин информационно-технологической компетентности, как совокупности расчетно-алгоритмической, модельно-исследовательской и проектно-технологической компетенций будущего инженера, приобретаемых в процессе обучения на уровнях УИС.
2. Методическую систему обучения студентов конструкторско-технологических специальностей инженерных вузов в УИС, направленную на формирование у студентов информационно-технологической компетентности, целесообразно строить на интегрированной основе системного, деятельностного и компетентностного подходов и принципов фундаментальности, профессиональной направленности и непрерывности информационно-технологического обучения. Основу методической системы обучения должны составлять межпредметные связи естественнонаучных, общетехнических и специальных дисциплин.
3. К основным положениям проектирования содержания курса ОТМ в УИС можно отнести следующие:
– содержание общетехнической дисциплины ОТМ должно формироваться и реализовываться на расчетно-алгоритмическом, модельно-исследовательском и проектно-технологическом уровнях УИС;
– в содержании дисциплины ОТМ должны быть выделены доминирующие информационно-технологические содержательные линии: «расчетный алгоритм», «исследовательская модель», «технологический проект», которые реализуются на иерархических уровнях УИС;
– в содержании учебного предмета ОТМ естественнонаучные законы и научно-технические теории должны представлять инвариантную часть, а положения, связанные с профессионально-направленной и информационно-технологической подготовкой студентов, – вариативную часть;
–в содержании предмета ОТМ необходим учет взаимосвязи дисциплин всех циклов и интеграции фундаментальных, профессионально-направленных и информационно-технологических знаний и умений;
– в содержание предмета ОТМ должны включаться новые технологические принципы, методы и процессы, связанные с применением высокотехнологичного оборудования (станки с числовым программным управлением для лазерной, плазменной, гидроабразивной резки и др.).
4. Учебно-методический комплекс для обучения курсу ОТМ в УИС должен включать: учебно-методический (рабочая программа, конспект лекций, лабораторный практикум, задания для курсового проекта), программный (программные педагогические средства, программы для реализации инженерных методик, программно-моделирующие системы, автоматизированные системы проектирования), интегрированный (электронные конструкторы технологических процессов, учебные роботы, управляемые компьютером, учебные демонстрационные макеты технологических объектов, сопрягаемые с компьютером) и учебно-иллюстративный (компьютерные слайды, плакаты, графики, схемы, чертежи) блоки.
Апробация результатов исследования на разных этапах работы осуществлялась на заседаниях научно-методического семинара кафедры технологии машиностроения Рузаевского института машиностроения Мордовского государственного университета имени Н.П. Огарева (Рузаевка, 2006-2010). Основные теоретические положения и практические результаты докладывались и обсуждались на международных, всероссийских, региональных научно-методических и научно-практических конференциях: Москва, МПГУ, IX Международная научно-методическая конференция («Физическое образование: проблемы и перспективы развития», 2010); Санкт-Петербург, СПбГПУ, XVII Международная научно-методическая конференция («Современное образование: научные подходы, опыт, проблемы, перспективы», 2010); Чебоксары, НИИ педагогики и психологии, II Международная заочная научно-практическая конференция («Актуальные вопросы современной педагогической науки», 2010); Пенза, ПГПУ, VI Всероссийская научно-практическая конференция («Высокие интеллектуальные технологии и инновации в образовании и науке», 2010); Самара, СамГУПС, VII Всероссийская научно-практическая конференция («Наука и культура России», 2010); Краснодар, Всероссийская заочная научно-практическая конференция («Современные тенденции развития среднего и высшего образования в России», 2010); Рузаевка, МГУ им. Н.П. Огарева, Всероссийская научно-практическая конференция («Организационные, философские и технические проблемы современных машиностроительных производств», 2007); Рузаевка, МГУ им. Н.П. Огарева, Всероссийская научно-практическая конференция («Машиностроение: наука, техника, образование», 2010); Саранск, МГУ имени Н.П. Огарева, Региональная методическая конференция («Огаревские чтения», 2010).
Результаты исследований внедрены в учебный процесс Рузаевского института машиностроения по специальностям: 151001 «Технология машиностроения», 151002 «Металлорежущие станки и инструменты»; Института механики и энергетики Мордовского государственного университета им. Н.П. Огарева по специальностям: 110301«Механизация сельского хозяйства», 110304 «Технология технического обслуживания и ремонта машин»; Московского государственного агроинженерного университета им. В.П. Горячкина по специальностям: 110301«Механизация сельского хозяйства», 110304 «Технология технического обслуживания и ремонта машин».
Структура диссертации.
Основные этапы исследования представлены в диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, библиографии и приложений. Общий объем диссертации 268 страниц, основной текст диссертации составляет 198 страниц. Работа включает 43 рисунка и 28 таблиц. Список литературы содержит 212 наименований. Приложения составляют 50 страниц.
ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ
Во введении обоснована актуальность темы, определяются объект, предмет, цель, гипотеза, задачи и методы исследования, описываются научная новизна исследования, теоретическая и практическая значимость, формулируются положения, выносимые на защиту, приводятся сведения об апробации результатов исследования и имеющихся публикациях.
В главе 1 «Современное состояние проблемы обучения основам технологии машиностроения будущих инженеров в условиях информатизации образования» рассмотрено современное состояние информатизации российского инженерного образования. Проанализированы Государственные образовательные стандарты высшего профессионального образования и требования к будущему специалисту конструкторско-технологического направления.
Приведены результаты констатирующего эксперимента, позволяющие выявить недостаточный уровень информационно-технологических знаний студентов и умений комплексно применять их для решения расчетно-алгоритмических, модельно-исследовательских и проектно-технологических задач в области машиностроения. Установлено, что базовые информационные знания и умения, полученные при изучении дисциплин информационного направления, не имеют эффективного применения в последующих дисциплинах, в том числе в курсе ОТМ. Анализ проблемы показал, что отсутствие учебно-информационной среды не позволяет студентам в процессе обучения курсу ОТМ во взаимосвязи использовать совокупность фундаментальных, прикладных и информационных знаний и умений. Отмечен факт отсутствия разработанных учебно-методических комплексов по ОТМ в учебно-информационной среде с профессионально-направленным содержанием, которые позволили бы обеспечить реализацию межпредметных связей через информационные составляющие.
Сделано предположение, что создание методической системы обучения студентов конструкторско-технологических специальностей инженерных вузов курсу ОТМ в учебно-информационной среде позволит эффективнее использовать межпредметные связи дисциплин учебного плана, найти оптимальное соотношение между фундаментальной, профессионально-направленной и информационной составляющими.
В главе 2 «Разработка методической системы обучения курсу "Основы технологии машиностроения" студентов конструкторско-технологических специальностей инженерных вузов в учебно-информационной среде» рассмотрены сущность и базовые понятия основных методологических подходов, необходимые для проектирования методической системы обучения в УИС. Отмечено, что для выявления структуры, типизации связей, анализа, определения и оптимизации компонентов УИС наиболее продуктивным является системный подход. На этапах определения целей обучения, отбора содержания, выбора форм представления материала, демонстрации учебных задач, выбора средств обучения, организации контроля результатов обучения наиболее приемлем деятельностный подход. При определении уровня сформированности расчетно-алгоритмической, модельно-исследовательской и проектно-технологической компетенции использовался компетентностный подход.
Выявлено, что целями обучения ОТМ на основе УИС являются:
– формирование знаний о расчетных алгоритмах технологий изготовления машиностроительных узлов, механизмов и конструкций, обеспечивающих определение оптимальных эксплуатационных показателей;
– формирование экспериментальных знаний о динамических процессах, происходящих в моделях машиностроительных изделий при воздействии на них различных факторов в производственных и эксплуатационных условиях;
– формирование технологической базы данных параметров машиностроительных деталей, машин, их свойств и областей применения;
– формирование научного убеждения о том, что ОТМ – фундаментальная основа всех технологических дисциплин, изучающих технологические процессы конструирования, проектирования, изготовления деталей и эксплуатации их в составе машин и механизмов;
– развитие творческого мышления будущих инженеров-технологов с целью профессионального применения знаний и умений для конструирования и проектирования технологий изготовления деталей машин и механизмов.
Рассмотрена взаимосвязь компонентов методической системы обучения ОТМ (цель, содержание, методы, форма и средства), а также взаимодействие фундаментальных законов и научно-технических теорий. Обоснована необходимость учета совокупности принципов фундаментальности, профессиональной направленности и непрерывности информационно-технологического обучения ОТМ в УИС.
Показаны межпредметные связи курса ОТМ с предшествующими, сопутствующими и перспективными дисциплинами. Определены и выделены профессионально-направленные компьютерно-ориентированные содержательные линии курса ОТМ для обучения в УИС.
Изложены теоретические положения формирования структуры УИС, отображающие процесс обучения будущих инженеров курсу ОТМ, основными из которых являются:
– структура УИС должна быть сформирована по блочно-иерархическому принципу и включать расчетно-алгоритмический, модельно-исследовательский и проектно-технологический уровни обучения;
– системообразующими компьютерно-ориентированными профессиональными темами, реализованными в циклах дисциплин инженерных специальностей, являются темы, связанные с алгоритмизацией расчетов, разработкой и исследованием моделей, конструированием и проектированием технологий изготовления изделий;
– процесс обучения ОТМ в УИС должен рассматриваться как методическая система, включающая целевой, функциональный, содержательный, организационный и оценочный блоки;
– основой методической системы обучения ОТМ в УИС является взаимосвязь дисциплин учебного плана специальности. Методическую систему обучения студентов инженерных вузов ОТМ в УИС необходимо строить на интегрированной взаимосвязи системного, деятельностного и компетентностного подходов и принципов фундаментальности, профессиональной направленности и непрерывности информационно-технологической подготовки.
Исходя из этих положений, была разработана иерархическая структура УИС, отображающая процесс обучения будущих инженеров ОТМ (рис. 1).
Рис. 1 Структурная схема процесса обучения ОТМ в УИС
После каждого образовательного уровня УИС формируются расчетно-алгоритмическая, модельно-исследовательская и проектно-технологическая компетенции.
Образовательный процесс ОТМ в УИС реализуется:
– на расчетно-алгоритмическом уровне – выбор технологий и расчетных методик и вычислительных алгоритмов, подбор материалов деталей по критериям прочности и долговечности, поиск технологических стандартов в архиве базы данных;
– модельно-исследовательском уровне – формирование компьютерных моделей технологических процессов изготовления изделий для исследования их свойств;
– проектно-технологическом уровне – проектирование технологических процессов изготовления изделий с оптимальными техническими и экономическими показателями.
Таким образом, каждый уровень УИС формирует расчетно-алгоритмическую, модельно-исследовательскую и проектно-технологическую компетенции, входящие в состав информационно-технологической компетентности. Информационно-технологическая компетентность будущего инженера – одна из составляющих в структуре деятельности специалиста, где закладывается способность (готовность) к профессиональной деятельности, направленной на формирование инженерного мышления. Такой деятельностью является совокупность расчетов, исследований и проектных работ с использованием информационных (компьютерных) средств.
В соответствии со схемой (см. рис. 1) разработана и рассмотрена модель методической системы обучения ОТМ в УИС (рис. 2), включающая целевой, функциональный, содержательный, организационный и оценочный блоки.
Целевой компонент включает цели и задачи обучения.
Функциональный компонент объединяет системный, деятельностный и компетентностный подходы и принципы фундаментальности, профессиональной направленности и непрерывности информационно-технологической подготовки.
Содержательный компонент представляет собой содержание обучения.
В организационный компонент входят формы (фронтальная, групповая, индивидуальная), методы (информационно-иллюстративный, репродуктивный, частично-поисковый, исследовательский) и средства (компьютеры со специальным программным обеспечением, учебно-методический комплекс для компьютерной реализации алгоритмов, моделей и проектов технологии машиностроения) обучения.
Оценочный блок методической системы обучения выполняет диагностику уровня сформированности у будущих инженеров информационно-технологической компетентности (ИТК) как совокупности расчетно-алгоритмической, модельно-исследовательской, проектно-технологической компетенций (табл. 1).
Рис. 2 Модель методической системы обучения ОТМ в УИС
Таблица 1
Диагностика сформированности информационно-технологической
компетентности студентов инженерных вузов
| Уровни ИТК | Критерии сформированности ИТК | Задания и тесты по темам | Уровни оценки сформированности ИТК |
| Расчетно-алго-ритмический | Преобразование поставленной задачи в алгоритм, расчетную таблицу или математическое выражение. Умение использовать изученные пакеты программ для выполнения технологических расчетов | Расчет размерных цепей; расчет погрешности базирования; пересчет допусков при организованной смене баз; расчет межоперационных размеров и припусков на обработку и т.д. | Низкий; Средний; Высокий |
| Модельно- исследовательский | Умение выбрать оптимальные моделирующие программные средства для конкретной задачи. Понимание приоритетов и ограничений при применении компьютера. Анализ результатов, полученных в процессе моделирования, поиск ошибок и несоответствий | Исследование точности обработки изделия с помощью моделирования, в том числе, построение траекторий относительного движения инструмента и заготовки в процессе обработки; моделирование формирования геометрии детали; построение модели образования погрешностей обработки деталей, исследование погрешностей статической и динамической настройки; построение вероятностных моделей технологического процесса и т.д. | Низкий; Средний; Высокий |
| Проектно-технологический | Применение изученных принципов обработки информации при выполнении заданий межпредметного характера. Способность (готовность) применения информационных технологий в машиностроении. Системы автоматизированного проектирования (САПР). Способность применять информационные технологии для решения профессиональных инженерных задач в конфликтных ситуациях или условиях неопределенности | Проектирование технологических процессов; проектирование средств технологического оснащения; контроль и управление технологическими процессами ит.д. | Низкий; Средний; Высокий |
Содержание курса ОТМ основывается на следующих принципах:
– содержание общетехнической дисциплины ОТМ формируется и реализуется на расчетно-алгоритмическом, модельно-исследовательском и проектно-технологическом уровнях УИС;
– в содержании дисциплины ОТМ выделены доминирующие информационно-технологические содержательные линии: «расчетный алгоритм», «исследовательская модель», «технологический проект», реализованные на иерархических уровнях УИС;
– в содержании учебного предмета ОТМ, как и в содержании других общетехнических дисциплин, фундаментальное содержание (естественнонаучные законы и научно-технические теории) представляет инвариантную часть, а положения, связанные с профессиональной подготовкой студентов, – вариативную;
– в содержании предмета ОТМ учитывается взаимосвязь дисциплин всех циклов и интеграция фундаментальных, профессионально-направленных и информационно-технологических знаний и умений.
Глава 3 «Методика обучения студентов конструкторско-технологических специальностей инженерных вузов курсу "Основы технологии машиностроения" в учебно-информационной среде» посвящена практической реализации разработанной методической системы обучения будущих инженеров общетехнической дисциплине ОТМ в УИС. Приведено разработанное содержание курса ОТМ, особенностями которого являются: выделение информационно-тематических составляющих в соответствии с содержательными линиями «расчетный алгоритм», «исследовательская модель», «технологический проект» и их реализация на образовательных уровнях УИС.
Особенности содержания курса реализуются во всех формах учебных занятий (лекции, лабораторные работы, курсовой проект). Профессионально-направленное содержание курса определено исходя из анализа межпредметных связей курса ОТМ и специальных дисциплин. Профессиональная направленность тесно связана с принципом межпредметных и внутрипредметных связей. Анализ учебных планов и содержания учебных дисциплин конструкторско-технологических специальностей позволяет установить связи ОТМ с дисциплинами естественнонаучного, общетехнического и специального циклов на всех уровнях УИС.
Разработана система заданий для студентов по курсу ОТМ, в которой можно выделить:
– задания к лекционному курсу, направленные на формирование теоретических знаний по технологическим процессам подбора материалов деталей в базе данных, технологических маршрутов расчета алгоритма производственного процесса на стадиях моделирования, конструирования и проектирования;
– задания для лабораторных работ, направленные на формирование экспериментальных умений, связанные с разработкой и исследованием моделей технологий производства изделий;
– задания для автоматизированного проектирования технологий производства с оптимальными технико-экономическими показателями в CAD/CAM/CAE комплексах;
– задания для самостоятельной (внеаудиторной) работы студентов;
– индивидуальные комплексные задания, охватывающие полный технологический цикл производства, включающий информационно-технологические этапы, связанные с алгоритмическими расчетами, моделированием и проектированием технических конструкций сложной структуры.
Система заданий соответствует следующим требованиям:
– обеспечивает тесную связь обучения с реальными задачами и потребностями современной промышленности, отличающейся высокотехнологичным производством;
– учитывает межпредметные связи дисциплин естественнонаучного, общетехнического и специального циклов;
– предусматривает постепенное усложнение заданий;
– активизирует у студентов деятельность по исследованию технических устройств различной физической природы методом компьютерного моделирования;
– способствует формированию у студентов проектно-технологических знаний и умений посредством современных информационных технологий.
Показан принцип формирования лабораторного практикума. Так, на расчетно-алгоритмическом уровне УИС акцент делается на теоретических сведениях о методиках и алгоритмах расчета технологических процессов; на модельно-исследовательском отдается предпочтение прикладным экспериментам (исследование технологии изготовления цилиндрического зубчатого редуктора); на проектно-технологическом уровне с помощью систем автоматизированного проектирования разрабатывается технология изготовления изделий.
Показаны этапы реализации курсового проекта на различных уровнях УИС.
На первом уровне предусматривается анализ теоретических данных качественных критериев изделия, производится подбор материалов изделия для работы в соответствующих эксплуатационных режимах. Затем составляется линейный, разветвляющийся или циклический алгоритм (словесное или блочное описание последовательности выполнения действий) расчета изделия.
На втором уровне проектного маршрута с использованием знаний технологических методик и алгоритмов проводится компьютерный расчет эксплуатационных показателей изделия. Затем в одном из программно-моделирующих комплексов формируется и исследуется математическая модель изделия с целью совершенствования ее параметров.
На третьем уровне проектного маршрута, в одной из систем автоматизированного проектирования, осуществляется проектирование технологического процесса изготовления изделия.
В главе 4 «Педагогический эксперимент» описаны организация, проведение и анализ результатов экспериментальной работы по проблеме исследования. Эксперимент включал три этапа: констатирующий, поисковый и обучающий. Общая характеристика экспериментальной работы представлена в таблице 2.
Таблица 2
Этапы реализации педагогического эксперимента
| Этапы | Годы | Участники | Цели |
| Констатирующий эксперимент | 2005–2007 | Студенты 3-5 курсов Рузаевского института машиностроения, Института механики и энергетики Мордовского государственного университета им. Н.П. Огарева, Московского государственного агроинженерного университета им. В.П. Горячкина (специальности 151001, 151002, 110304 и др). Всего 327 студентов. Преподаватели естественнонаучных, общетехнических и специальных дисциплин инженерных факультетов вузов (всего 18 преподавателей) | Выявить уровень подготовки студентов по курсу ОТМ, умения применять полученные знания при решении технологических задач с профессиональным содержанием, а также состояния информационно-технологического преподавания курса ОТМ |
| Поисковый эксперимент | 2006–2008 | Студенты 4 курса Рузаевского института машиностроения, Института механики и энергетики Мордовского государственного университета им. Н.П. Огарева, Московского государственного агроинженерного университета им. В.П. Горячкина (специальности 151001, 151002, 110304 и др.). Всего 106 студентов. Преподаватели общетехнических и специальных дисциплин инженерных факультетов вузов (всего 10 преподавателей) | Определить этапы построения методической системы обучения курсу ОТМ в УИС; разработать содержание учебных программ; выполнить поиск организационных форм и методов обучения. Осуществить апробацию элементов разрабатываемой методической системы |
| Обучающий эксперимент | 2008–2010 | Студенты 4-5 курсов Рузаевского института машиностроения, Института механики и энергетики Мордовского государственного университета им. Н.П. Огарева и Московского государственного агроинженерного университета им. В.П. Горячкина (специальности 151001, 151002, 110304 и др.). Всего 300 студентов. Преподаватели ОТМ и специальных дисциплин инженерных факультетов вузов (всего 10 преподавателей) | Проверить справедливость гипотезы исследования |
В результате констатирующего эксперимента, описанного в первой главе, обоснована актуальность темы исследования.
Практическим итогом этапа поискового педагогического эксперимента явились рабочая программа по дисциплине ОТМ для инженерных вузов с информационно-технологическим содержанием, система лекционных занятий, заданий к лабораторным занятиям и к курсовым работам.
На обучающем этапе эксперимента проверялась гипотеза исследования о том, что методическая система обучения основам технологии машиностроения, построенная в учебно-информационной среде и обеспечивающая взаимосвязь фундаментальных, профессионально-направленных и информационных знаний и умений, позволит сформировать у студентов информационно-технологическую компетентность и тем самым повысить уровень подготовки выпускников. Мониторинг сформированности информационно-технологической компетентности проводился по следующим признакам.
1. Приобретение студентами расчетно-алгоритмической компетенции (студенты должны разрабатывать методики и алгоритмы, проводить расчеты с применением компьютерных средств по оптимизации технологий изготовления изделий; эффективно использовать материалы, оборудование, инструменты, технологическую оснастку, средства автоматизации для реализации производственных и технологических процессов; выбирать и рассчитывать параметры технологических процессов; знать показатели качества продукции; методы и средства измерения эксплуатационных характеристик изделий, средства технологического оснащения, автоматизации и управления).
2. Приобретение студентами модельно-исследовательской компетенции (студенты должны проводить исследования и решать задачи методами компьютерного моделирования по диагностике состояния и динамики технологических процессов, оборудования, средств технологического оснащения, автоматизации и управления; определять необходимые технические характеристики изделий, средств автоматизации и управления; осуществлять исследования моделей новых технологий и изделий машиностроения в различных эксплуатационных режимах работы).
3. Приобретение студентами проектно-технологической компетенции (студенты должны вести проектно-технологическую деятельность и решать задачи в CAD/CAM/CAE системах по определению массогабаритных показателей изделия с учетом выданных критериев, целевых функций, ограничений, структуры их взаимосвязей; выявлять приоритеты решения задач с учетом экономических аспектов деятельности; выбирать оптимальную конфигурацию деталей и сборочных единиц; находить компромиссные решения в условиях многокритериальности и неопределенности; разрабатывать изделия с учетом технологических, конструкторских, эксплуатационных, эстетических, экономических и управленческих параметров).
Для определения степени сформированности расчетно-алгоритмической, модельно-исследовательской и проектно-технологической компетенций студентам были предложены задания и тесты трех уровней: низкого, среднего и высокого. Уровни приобретения расчетно-алгоритмической, модельно-исследовательской и проектно-технологической компетенций студентами контрольной и экспериментальной групп при обучении в УИС представлены в таблице 3.
При проведении сравнительного эксперимента выявлялась разница между показателями сформированности информационно-технологической компетентности студентов контрольных и экспериментальных групп (при обучении в УИС) и оценивалась значимость разницы этих показателей с помощью статистических методов.
Для оценки уровня сформированности расчетно-алгоритмической, модельно-исследовательской и проектно-технологической компетенций за основу принимались такие критерии, как объем, осмысленность и действенность знаний, а также способность (готовность) применять полученные информационно-технологические знания при решении расчетно-алгоритмических, модельно-исследовательских и проектно-технологических профессионально-направленных задач.
Таблица 3
Распределение студентов (в %) контрольных (К) и экспериментальных (Э)
групп по уровням сформированности расчетно-алгоритмической,
модельно-исследовательской и проектно-технологической компетенции
| Составляющие информационно-технологической компетентности | Уровни сформированности компетенций | |||||||
| не сформ. | низкий | средний | высокий | |||||
| К | Э | К | Э | К | Э | К | Э | |
| 9 12 14 | 4 8 10 | 45 50 55 | 30 36 40 | 29 24 20 | 38 32 30 | 17 14 11 | 28 24 20 |
Полученные результаты эксперимента свидетельствуют о том, что у студентов экспериментальных групп, обучающихся в УИС, уровни (средний и высокий) сформированности информационно-технологической компетентности выше в сравнении со студентами контрольных групп (рис. 3).
Для обработки полученных данных использовался статистический критерий хи-квадрат, значения которого (Т=9,0) превышает критическое, равное 7,81, следовательно, различие между контрольными и экспериментальными группами статистически значимо.
Для определения прочности знаний проводилось наблюдение за успеваемостью студентов при изучении в дальнейшем специальных дисциплин.
Преподаватели отмечают свободное использование студентами знаний по курсу ОТМ при решении профессиональных заданий с помощью информационных технологий.
Кроме того, число студентов, защитивших дипломные проекты на оценки «отлично» и «хорошо», в экспериментальных группах на 20 % выше, чем в контрольных. Необходимо отметить, что студенты из экспериментальных групп, как правило, активнее участвовали в учебно-исследовательских и проектно-технологических работах, проявляли большую творческую инициативу, самостоятельность, овладели методами компьютерной реализации алгоритмов, моделей и проектов.
Расчетно-алгоритмическая Модельно-исследовательская Проектно-технологическая
компетенция компетенция компетенция
Контрольные группы
Экспериментальные группы
А – Студенты, у которых компетенции сформировались на низком уровне
Б – Студенты, у которых компетенции сформировались на среднем уровне
В– Студенты, у которых компетенции сформировались на высоком уровне
Г – Студенты, не сформировавшие компетенцию
Рис. 3 Распределение студентов (в %) контрольных и
экспериментальных групп по уровням сформированности
расчетно-алгоритмической, модельно-исследовательской и проектно-технологической компетенции
Таким образом, результаты педагогического эксперимента подтверждают гипотезу исследования и свидетельствуют о целесообразности использования предлагаемой методической системы обучения студентов инженерных вузов курсу ОТМ на расчетно-алгоритмическом, модельно-исследовательском и проектно-технологическом уровнях УИС, позволяющей повысить уровень сформированности информационно-технологической компетентности.
В заключении сформулированы основные результаты и выводы проведенного исследования.
1. Произведен научно-методический анализ обучения курсу ОТМ будущих инженеров в условиях информатизации образования. Сделан вывод о недостаточном уровне умений студентов комплексно и во взаимосвязи применять в курсе ОТМ информационно-технологические, фундаментальные и профессионально-направленные знания к решению технологических задач. Предложено теоретическое обоснование необходимости построения методической системы обучения курсу ОТМ студентов инженерных вузов в УИС.
2. На основе анализа содержания курса ОТМ выделены информационно-профессиональные содержательные линии: «расчетный алгоритм», «исследовательская модель», «технологический проект». С учетом содержательных линий, которые формируют информационный каркас курса, спроектирована иерархическая структура УИС, включающая расчетно-алгоритмический, модельно-исследовательский и проектно-технологический образовательные уровни.
3. Определены методологические подходы (системный, деятельностный, компетентностный) и принципы (фундаментальности, профессиональной направленности и непрерывности информационно-технологической подготовки), совокупность которых составляет теоретические основы проектирования модели методической системы обучения курсу ОТМ студентов конструкторско-технологических специальностей инженерных вузов на основе УИС.
4. Разработана модель методической системы обучения ОТМ в УИС, которая состоит из пяти компонентов.
Целевой компонент включает цели и задачи обучения.
Функциональный компонент объединяет системный, деятельностный и компетентностный подходы, а также принципы фундаментальности, профессиональной направленности и непрерывности информационно-технологической подготовки.
Содержательный компонент представляет собой фундаментальные законы естественнонаучных дисциплин, профессионально-направленные научно-технические теории и информационно-технологические знания и умения, реализуемые в машиностроительных технологиях.
В организационный компонент входят формы (фронтальная, групповая, индивидуальная), методы (информационно-иллюстративный, репродуктивный, частично-поисковый, исследовательский) и средства (персональные компьютеры с адаптивным программным обеспечением, УМК для компьютерной реализации алгоритмов моделей и проектов технологии машиностроения) обучения.
Оценочный компонент необходим для определения уровня сформированности информационно-технологической компетентности будущего инженера как совокупности расчетно-алгоритмической, модельно-исследовательской и проектно-технологической компетенций.
Разработана методическая система обучения курсу ОТМ в УИС, способствующая повышению уровня сформированности у студентов инженерных вузов информационно-технологической компетентности, во всех компонентах которой реализуется взаимосвязь ОТМ со всеми циклами дисциплин. К основным положениям, формирующим содержание курса ОТМ при обучении в УИС, можно отнести следующие:
– содержание общетехнической дисциплины ОТМ формируется и реализуется на расчетно-алгоритмическом, модельно-исследовательском и проектно-технологическом уровнях УИС;
– в содержании дисциплины ОТМ выделены доминирующие информационно-технологические содержательные линии: «расчетный алгоритм», «исследовательская модель», «технологический проект», реализованные на иерархических уровнях УИС;
– в содержании учебного предмета ОТМ фундаментальное содержание (естественнонаучные законы и научно-технические теории) представляет инвариантную часть, а положения, связанные с профессиональной подготовкой студентов, – вариативную часть;
– в содержании предмета ОТМ учитывается взаимосвязь дисциплин всех циклов и интеграция фундаментальных, профессионально-направленных и информационно-технологических знаний и умений;
– отбор содержания обучения ОТМ необходимо осуществлять с учетом локального и корпоративного принципов вхождения тематических модулей в содержательные линии, а именно: когда тематическая задача реализуется только в одной содержательной линии или последовательно в нескольких;
– в содержание предмета ОТМ должны быть включены новые технологические принципы, методы и процессы, связанные с использованием высокотехнологичного оборудования (станки лазерной, плазменной, гидроабразивной резки и др.).
5. Разработан и реализован учебно-методический комплекс курса ОТМ для обучения студентов инженерных вузов в УИС, включающий учебно-методический, программный, интегрированный, учебно-иллюстративный блоки. Все компоненты УМК отражают взаимосвязь курса ОТМ с другими дисциплинами и строятся в соответствии с методической системой обучения в УИС.
6. Проведен педагогический эксперимент, подтвердивший гипотезу исследования о том, что если методическая система обучения основам технологии машиностроения будет построена в учебно-информационной среде, обеспечивающей взаимосвязь фундаментальных, профессионально-направленных и информационных знаний и умений, то это позволит повысить уровень сформированности информационно-технологической компетентности будущих инженеров.
Содержание диссертации отражено в 16 публикациях общим объемом 3,2 п. л. (авторских – 2,47 п. л.).
Статьи в журналах, рекомендованные ВАК РФ
1. Костянов Д.А. Моделирование процесса обучения студентов общетехническим дисциплинам в учебно-информационной среде (на примере курса «Основы технологии машиностроения») / Д.А. Костянов // Интеграция образования. – 2010. – № 2. – С. 34–41. (0,4 п. л.)
2. Костянов Д.А. Формирование специальных компетенций в процессе обучения студентов инженерных специальностей в учебно-информационной среде / Д.А. Костянов // Alma mater (Вестник высшей школы). – 2010. – № 7. – С. 60– 64. (0,3 п. л.)
Статьи в других изданиях
3. Костянов Д.А. Обучение студентов машиностроительных специальностей курсу «Основы технологии машиностроения» в учебно-информационной среде / Д.А. Костянов // Социальные и гуманитарные исследования: традиции и реальности: межвузовский сборник научных трудов. – Вып. X. – Саранск: Ковылк. тип., 2010. – С. 191–193. (0,16 п. л.)
4. Костянов Д.А. Возможности использования программы «ВЕРТИКАЛЬ» в процессе подготовки инженеров-технологов в вузе / Д.А. Костянов // Социальные и гуманитарные исследования: традиции и реальности: межвузовский сборник научных трудов. – Вып. X. – Саранск: Ковылк. тип., 2010. – С. 233–235. (0,2 п. л.)
5. Костянов Д.А. Формирование информационно-технологической компетентности в процессе обучения студентов инженерных специальностей в учебно-информационной среде / Д.А. Костянов. // Технические и естественные науки: проблемы, теория, практика: межвузовский сборник научных трудов. – Вып. X. – Саранск: Ковылк. тип., 2010. – С. 36–37. (0,15 п. л.)
6. Костянов Д.А. Этапы реализации курсового проекта по курсу «Основы технологии машиностроения» в учебно-информационной среде / Д.А. Костянов // Социальные и гуманитарные исследования: традиции и реальности: межвузовский сборник научных трудов. – Вып. X. – Саранск: Ковылк. тип., 2010. – С. 204–207. (0,16 п. л.)
7. Костянов Д.А. Формирование ключевых информационных компетенций в информационно-образовательной среде / Д.А. Костянов, Г.И. Шабанов // Формирование профессиональных компетенций средствами ИКТ: межвузовский сборник научных трудов. – Саранск: Саран. кооп. ин-т. РУК, 2010. – С. 70–72. (0,16 п. л.) (авторских 0,08 п.л. – 50 %)
Материалы конференций
8. Костянов Д.А. Применение цепных дробей при расчете передаточных отношений коробок скоростей / Д.А. Костянов, В.Л. Крюкова // Организационные, философские и технические проблемы современных машиностроительных производств: сборник материалов Всероссийской научно-практической конференции. – Рузаевка: изд-во Мордов. ун-та, 2001. – С. 61–63. (0,2 п. л.) (авторских 0,1 п.л. – 50 %)
9. Костянов Д.А. Создание виртуальной конструкции гидравлического подъемника на базе t-fiex cad и mfc. / Д.А. Костянов, А. Ю. Ханин // Машиностроение: наука, техника, образование: сборник научных трудов V Всероссийской научно-практической конференции – Рузаевка: изд-во Мордов. ун-та, 2007. – С. 129–132. (0,2 п. л.) (авторских 0,1 п. л. – 50 %)
10. Костянов Д.А. Программный комплекс для обучения студентов основам технологии машиностроения в учебно-информационной среде / Д.А. Костянов, Г.И. Шабанов // Наука и культура России: материалы VII Международной научно-практической конференции 24–25 мая 2010г. – Самара: СамГУПС, 2010. – С. 302–304. (0,2 п. л.)
11. Костянов Д.А. Анализ информационных моделей в учебном процессе / Д.А. Костянов, Г.И. Шабанов // Актуальные вопросы современной педагогической науки: материалы II Международной заочной научно-практической конференции 24 апреля 2010г. – Чебоксары: НИИ педагогики и психологии, 2010. – С. 110–113. (0,2 п. л.) (авторских 0,1 п. л. – 50 %)
12. Костянов Д.А. Взаимосвязь естественнонаучных и общетехнических знаний в информационно-учебной среде / Д.А. Костянов, Г.И. Шабанов // Физическое образование: проблемы и перспективы развития: материалы 9-й Международной научно-методической конференции, Москва, 1–4 марта 2010 г. – Ч. 2 – М.: МПГУ, 2010. – С. 228–230. (0,16 п. л.) (авторских 0,08 п. л. – 50 %)
13. Костянов Д.А. Модель обучения дисциплине «Основы технологии машиностроения» в интегрированной информационно-предметной среде при подготовке инженерных кадров / Д.А. Костянов, Г.И. Шабанов // Высокие интеллектуальные технологии и инновации в образовании и науке: материалы XV Международной научно-методической конференции Санкт-Петербург, 11-12 февраля 2010г. Т.1. – СПб.: Изд-во Политехн. ун-та, 2010. – С. 263–265. (0,16 п. л.) (авторских 0,08 п. л. – 50 %)
14. Костянов Д.А. Применение информационных технологий в обучении студентов конструкторско-технологических специальностей / Д.А. Костянов // Современные проблемы обучения, воспитания и развития личности в учреждениях среднего, среднего профессионального и высшего профессионального образования: материалы Всероссийской научно-практической конференции с международным участием 1–30 мая 2010г. / Вестник института им. Россинского. – Bып. 26 2(7) – Краснодар: Изд-во ин-та им. Россинского, 2010. – С. 113–115. (0,16 п. л.)
15. Костянов Д.А. Выделение профессиональных компетенций в процессе информационно-технологического обучения студентов инженерных специальностей / Д.А. Костянов, Г.И Шабанов // Современное образование: научные подходы, опыт, проблемы, перспективы: материалы V Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Артемовские чтения» 13-14 мая 2010г. Т. 3. – Пенза: ПГПУ им. В.Г. Белинского, 2010. – С. 62– 66. (0,2 п. л.) (авторских 0,1 п. л. – 50 %)
16. Костянов Д.А. Сетевая структура базы знаний по курсу «Моделирование» / Д.А. Костянов, Г.И. Шабанов, П.Н. Лавров, Н.А. Гришина // XXXVIII Огарёвские чтения: материалы научной конференции в 3 ч. Ч. 2. – Саранск: Изд-во Мордов. ун-та, 2010. – С. 353–356. (0,2 п. л.) (авторских 0,1 п. л. – 50 %)
