В МГТУ им. Н.Э. Баумана существует система мероприятий для эффективной учебы студентов младших курсов, а также абитуриентов, желающих получить инженерное образование высокого уровня. Разработаны программы по развитию интереса учащихся школ к инженерной профессии. С этой целью преподаватели кафедры «Инженерная графика» привлекаются к руководству проектной деятельностью учащихся инженерных классов профильных школ.
Следующим аспектом инновационной методики кафедры является подготовка учебно-методической литературы, которая служит связующим звеном между школьными дисциплинами и соответствующими дисциплинами кафедры, составляющими основу начальной инженерной подготовки на 1 и 2 курсах. Государственная программа по инженерной графике направлена на формирование у студентов первых двух курсов технического университета умений и навыков выполнения чертежа, а также воссоздания в их воображении пространственного объекта по представленному чертежу, содержащему плоские изображения объекта. По учебной программе соответствующие навыки и умения вырабатываются в процессе изучения начертательной геометрии, являющейся продолжением стереометрии. Многолетний опыт преподавания преподавателями кафедры стереометрии в профильной школе показал причины затруднений современных студентов при изучении начертательной геометрии. Проблема усугубляется с каждым годом все более заметно. Во-первых, из-за отрыва предмета «Черчение» от геометрии и даже, чаще всего, из-за его отсутствия в школе. Преподаватели кафедры «Инженерная графика» создали так называемую «Библиотечку первокурсника» [1, 2, 3] и целый ряд учебных пособий [4, 5, 6], которые помогут лучшему усвоению в школе планиметрии, стереометрии, и в конечном итоге окажут помощь в изучении начертательной геометрии и инженерной графики [7, 8].
Камнем преткновения для студентов 2 курса является раздел дисциплины «Инженерная графика», связанной с нанесением размеров на чертежах деталей сборочной единицы. Для успешного выполнения этой части графического задания студентам не хватает специальных знаний, связанных с технологией обработки поверхностей деталей. Для решения этой проблемы в МГТУ им. Н. Э. Баумана разработана дисциплина «Учебно-производственный практикум (УТП)», которая знакомит первокурсников с технологическими процессами обработки основных видов деталей машиностроения. Кроме того, в помощь студентам преподаватели кафедры разработали учебные пособия по теме, связанной с этапом нанесения размеров на чертежах. Учебное пособие было создано под руководством доц. Юренковой в процессе повышения квалификации под руководством доктора псих.-пед. наук, академика Талызиной Н. Ф. При выполнении задания студенты использовали учебные карты, в которых были представлены алгоритмы на основе теории графов. Эти алгоритмы позволяют главное внимание обучаемых направлять на анализ поверхностей, ограничивающих деталь. Как известно, это составляет главную тему курса «Начертательная геометрия». Следовательно, без понимания ортогонального проецирования поверхностей студент не сможет определить их параметры и, как следствие, нанести размеры на чертеже. Кроме того, помимо размеров, характеризующих поверхности, необходимо задать размеры взаимного положения различных поверхностей одной детали. А если учесть, что для нанесения этих размеров требуются знания технологического процесса изготовления деталей, то для второкурсника образуется замкнутый круг препятствий грамотного нанесения размеров. Для решения этой проблемы в МГТУ им. Н. Э. Баумана разработана дисциплина «Учебно-производственный практикум (УТП)», которая знакомит первокурсников с технологическими процессами обработки основных видов деталей машиностроения. Но проблема, связанная, в частности, с нанесением размеров на чертежах деталей сложной геометрической формы типа корпусов, остается труднорешаемой даже с помощью преподавателей. На помощь студентам приходит теория графов, которая по крайней мере позволяет студенту нанести практически все необходимые размеры на чертеже. Ниже приведены этапы использования апробированной методики на примере корпусной детали, входящей в сборочную единицу «Подшипник» (рис. 1).