На сегодняшний день система образования в России является одной из наиболее динамично развивающихся областей. Однако скорость внедрения компьютерных технологий в процесс обучения в значительной мере отстает от темпов их развития. Для того чтобы подготовить квалифицированные и востребованные на рынке труда кадры необходимо уже на ступени среднего образования знакомить обучающихся с различными алгоритмами решения задач с использованием ИТ. Сегодня ни одна сфера деятельности не обходится без использования компьютерной техники, соответственно задача современной школы состоит в том, чтобы подготовить выпускников имеющих навыки работы с электронными таблицами, базами данных, различными прикладными программами. И это далеко не полный список знаний, умений и навыков которыми должны владеть выпускники средних школ.
Существует тенденция все большей автоматизации производства, что, конечно же, нашло отклик в школьном образовании в изучении основ трехмерного моделирования специализированными компьютерными программами. Системы автоматизированного проектирования начали появляться в России в 80-е годы. С тех пор они претерпели огромные изменения, в значительной степени усложнились, и сейчас уже ни одно производство не обходится без них, поэтому возникает необходимость внедрения основ работы с САПР в процесс школьного обучения.
САПР в средней школе можно начать изучать в разделе «Графика» курса информатики и ИКТ. Обучающиеся уже знакомы с элементами компьютерной графики из начальной школы. Они имеют навыки работы с простейшими растровыми редакторами (Paint, GIMP), умеют работать с такими информационными объектами как схема и рисунок. Именно поэтому серьезных трудностей с изучением основ работы с САПР у них не возникнет.
На первом этапе изучения САПР у обучающихся формируются навыки так называемого плоского черчения. Они знакомятся с интерфейсом программы и основным инструментарием. Затем следует изучение трехмерного моделирования, построение трехмерных моделей с точным указанием параметров. Данный этап раскрывает перед обучающимися, большие возможности для эксперимента, а так же для анализа выполненных действий и результата. Помимо всего прочего при изучении САПР активно развивается пространственное, абстрактно-логическое мышление, воображение, аналитико-синтетические операции, что является необходимым условием жизни в современном обществе.
После освоения азов работы с системами автоматизированного проектирования можно предложить обучающимся следующие варианты проектной деятельности:
1. План школьной территории;
2. План пожарной эвакуации;
3. План расположения техники в компьютерном классе;
4. План расположения мебели в классе;
5. Изготовление эскизов деталей по выбору и др.
Следующий этап внедрения систем автоматизированного проектирования можно реализовать в старших классах в рамках изучения раздела «Основы алгоритмизации и объектно-ориентированного программирования». Эффективнее всего провести интеграцию САПР при изучении объектно-ориентированных языков программирования высокого уровня (Delphi, C++ и т.д.). На практических занятиях обучающимся могут быть предложены различные варианты заданий. Например: построение трехмерной детали в САПР по заданным параметрам. Параметры при этом задаются в прикладной программе, созданной на языке высокого уровня (Delphi), а затем передаются непосредственно в САПР, где и происходит построение детали.
В последнее время все более широкое распространение получил процесс интеграции САПР в школьное обучение. Некоторые авторы учебных программ предлагают использовать системы компьютерного черчения в курсе информационных технологий и создавать чертежи. В авторской мастерской Н.Д. Угриновича появилось электронное приложение к учебнику базового курса для 10 класса (ФГОС). Особое внимание в нем уделяется формированию практических умений и навыков в процессе выполнения практических компьютерных работ.
Знакомство с системами автоматизированного проектирования на ступени среднего образования значительно увеличит конкурентоспособность выпускников на рынке труда. После изучения основ работы с САПР выпускники школ будут иметь достаточные навыки работы с современными ИТ. технологиями, что является необходимым условием для работы в любой сфере деятельности в современном обществе. Так же это поможет в процессе обучения студентам высших учебных заведений технической направленности, так как уже на первых курсах они сталкиваются с необходимостью работать с различными САПР, но зачастую им не хватает для этого навыков.
Именно поэтому внедрение в процесс современного обучения в школе изучения основ работы с САПР является актуальным. При этом необходимо изучать САПР не только в курсе информатики и ИКТ, но так же интегрировать его в изучение различных дисциплин, таких как черчение, технология, осуществлять экспериментальное внедрение основ работы с САПР в рамках комплекса естественно-научных дисциплин (виртуальный лабораторный практикум).