RHETORIC BUSINESS OF WRITING (FOR EXAMPLE, ANALYSIS OF PETITIONS XVII CENTURY)
© 2014
J.A. Belkina, candidate of pedagogical sciences , assistant professor of Russian language, culture,
language and teaching methods O.S. Celera, Student III year Faculty of History
Samara State Academy of Social Sciences and Humanities, Samara (Russia)
Annotation: In this concept will provide an analysis of the structure of petitions, the determination of their characteristics, and also will try to highlight some points that have moved into the modern business written speech (statements). A comparison of the structure of petitions and applications will allow to track their development. Keywords: petitions; applications; text form.
УДК 37.013.42
КОМПЬЮТЕРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ И ИНТЕРНЕТ-ТЕХНОЛОГИИ В ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОМ ПРОЦЕССЕ
© 2014
А.Н. Чесноков, кандидат технических наук, доцент кафедры информатики, прикладной математики
и методики их преподавания М.М. Якупова, студентка 4-го курса факультета математики, физики и информатики С.В. Епифанов, студент 2-го курса факультета математики, физики и информатики
Поволжская государственная социально-гуманитарная академия, Самара (Россия)
Аннотация: В современной науке все больше уделяется место инновационным технологиям обучения. Наиболее доступным и эффективным способом отображения конструктивных особенностей, статических, динамических характеристик устройств, является компьютерное моделирование и использование интернет-технологий.
Ключевые слова: компьютерное моделирование; интернет технологии; спутниковые интернет технологии; релятивистские модели; фрактальная геометрия.
В настоящее время в качестве обучающего инструмента в средней школе широко используются традиционные методы обучения. В некоторых школах и лицеях вводятся формы, характерные для представления материала в высшей школе. Однако в общем случае - это традиционные формы обучения. Лекционная, теоретическая и практическая. Кроме этих форм неизменно присутствует и самостоятельная форма обучения.
С развитием компьютерной техники и технологий появилась новая форма обучения, которая является симбиозом лекционных и практических занятий. Эта форма обучения была названа репрезентативной, по принципу «представление представленного материала». Форма, при которой производятся дополнительные действия респондентов, влияющие на конечный результат, получила название репрезентативно- интерактивной формы обучения.
Материал для репрезентативно-интерактивной формы обучения может быть получен из различных источников. Так одним из них являются элементы облачных технологий. Не секрет, что облачные технологии несут в себе огромный потенциал информации.
Помимо этого, полет в космос стимулировал развитие новых отраслей и технологий. В частности для освоения инопланетных территорий и установок там долговременных баз обитания, необходимы качественно новые устройства и технологии, позволяющие с наименьшими затратами и более эффективно строить поселения. Одним из направлений является совокупное использование энергии солнца с различными другими энергиями, в частности с металлами с памятью.
У некоторых сплавов есть свойство, которое позволяет помнить свою форму. Проводится много работ по применению таких сплавов. Например, если пружину сжать, а потом отпустить, она вернется в исходное состояние. В этих случаях материал восстанавливает свои начальные размеры, Такие процессы происходят в пределах упругой деформации. Если же превысить этот предел, происходит пластическая деформация. Таким образом, после снятия нагрузки, он не примет сам исходную форму, а чтобы это происходило нужно про деформировать материал в обратном направлении. Такие были общепринятые представления. Вскоре обнаружились сплавы, которые были способны, после пластической
деформации принимать свою первоначальную форму. Например, если изогнуть проволоку в виде любого слова или фигуры, а потом ее смять (изменить ее форму), после этого, если ее немного нагреть, то она опять примет прежнюю форму или фигуру. Исследование свойства металлов показало, что все процессы происходят с изменением кристаллической решетки, а именно, явление, получившее название «Термоупругое равновесие фаз в твердом теле»
У каждого металла есть своя кристаллическая решетка, у которой строение и размер строго заданы. При изменения температуры и давления у многих металлов решетка изменяется и наступает момент, когда происходит ее изменение. Такая смена типа может осуществляться двумя способами, когда при полиморфном превращении температура высока или низка. Для примера можно представить решетку в виде предмета, сделанного из обычного детского конструктора. Его можно разобрать и построить другой предмет, таким образом, каждая деталь будет находиться в любом другом месте. Так же происходит изменение решетки, при условии, когда подвижность атомов очень высокая, чтобы позволить изменить свое место. Все это происходит, при высокой температуре полиморфного превращения. Если температура низка, то решетка должно обязательно перестроиться с энергетических позиций, диффузии атомов практически не наблюдается, так как недостаточно для отрыва от соседних атомов энергии их тепловых колебаний. С помощью изучения процесса закалки (обработка стали), был выявлен бездиффузионный способ. В ходе чего образуется фаза с новой кристаллической решеткой, то есть - мартенсит; поэтому такой способ изменения решетки был назван мартенситным превращением. Одним их основных способов изменения кристаллической решетки является «Мартенситное превращение». Кроме сталей, такой способ характерен и для цветных, чистых металлов, полупроводников и полимеров, в момент, когда решетка вынуждена перестраиваться, при отсутствии диффузии. Самая главная особенность мартенситного превращения - это изменение формы, именно с изменением формы связан эффект памяти. Изменять у сплава форму или вызывать мартенситный переход, можно не только нагревать, охлаждать или прикладывать нагрузку, но и с помощью электрического или магнитного
поля. Так же возможно создавать сплавы с магнитоу-пругим превращением. В этих сплавах магнитное поле или самостоятельно, или вместе с температурой(или нагрузкой) должно приводить к обратимому изменению формы. Нередко у металлов с памятью есть свойство резиноподобного поведения, которое называется сверхэластичность. Такой эффект происходит, когда вызывается Мартенситное превращение с приложением внешней нагрузки, а не охлаждением. В результате исчезает деформация сплава при разгрузке. Такая величина обратимой деформации выше всяких пружинных материалов. С помощью таких сплавов можно создавать амортизаторы, аккумуляторы и так далее. Высока циклическая прочность - это способность без разрушении выдерживать большие нагрузки, которое является еще одним свойством мартенситного превращения. Удобно использовать такие материалы при значительных деформациях. Изделия из металлов с памятью служат дольше, чем изделий из традиционных материалов. Например, по сравнению с обычной проволокой, которая ломается за несколько циклов сжатий, такие сплавы выдерживают любое число циклов сжатия. Металлам с памятью характерна способность рассеивать механическую энергию. Потому что, при мартенситных превращениях, с изменением кристаллической решетки сопровождается выделением тепла и поглощением тепла. Переход механической энергии в тепло происходит, если мартенсит-ное превращение вызывает внешняя нагрузка. При эффектах памяти наблюдается превращение тепла в работу. Сплавы с мартенситным превращением, в настоящий момент, существуют очень много, однако не все сплавы способны восстанавливать свои первоначальные формы (вспоминать форму) сплавов где происходит такой эффект известно лишь немного.
По изучению, а так же по изучению среди сплавов, особенно выделяют никелид титана. У этого сплава температура плавления составляет 1240-1310 градусов цессии, а его плотность 6,45 г/см3. Структура никлида титана — это кристаллическая решётка типа CsQ, которая при деформации происходит мартенситное приращение и образуется фаза низкой симметрии.
Этот сплав известен и под другим названием, принятым за рубежом — нитинол (сплав 55 процента никеля и 45 процента титана), это название происходит от аббревиатуры NiTiNOL где № - никелид, Т - титан, NOL -аббревиатура названия лаборатории в США. Этот сплав был создан и испытан 1960-1962 году, его появление было необходимостью получения такого металла, который сочетал бы в себе высокую прочность с небольшим весом, который бы использовался при высоких температурах, как в ракетной так и в космической технике.
В 1963 году было выяснено, то нитиноловые объекты можно легко деформировать в охлажденном состоянии, а при нагреве они восстанавливаю свою форму, которая была в начале, тем самым совершая, полезную работу за термодинамический цикл, и проявляя в себе эффект памяти формы. Нитинол, в настоящее время, является очень востребованным сплавом, несмотря на высокую себестоимость (около трёх тысяч рублей за килограмм). Никелид титана востребован в медицине, в робототехнике, и т. д.
Использование металлов с памятью.
Нитинол часто применяют в приборах, а так же устройствах разного назначения.
Это показывает, не только его хорошая память формы, но и ряд других свойств таких как: хорошая коррозионная стойкость, высокая прочность, и технологичность.
Области, где применяются металлы с памятью, в настоящее время, очень широки. Например, в энергетике, используя низкотемпературные источники тепла, создаются тепловые двигатели.
Используя компьютерное моделирование и накопленный опыт, разработана модель исполнительного
механизма большой мощности, основанного на совокупном использовании в качестве рабочего тела солнечной энергии и потенциальной энергии металлов с памятью. Механизм предназначен для перемещения крупногабаритных грузов в течение солнечного дня, при высоких температурах на поверхности планеты. Таким образом, за основу принимается климатические условия, например, Луны. Температура на поверхности в солнечный день составляет от 100 градусов. Принцип действия металла аналогичен известному нитинолу (сплав никеля и титана).
Исполнительный механизм три основных звена. Задающее звено, которое называется распределителем солнечной энергии (РСЭ), выполненное в виде плоского диска с окружными проточками, в виде распределительных пазов, и плунжеров, основания которых выполнены из металла с памятью, промежуточного звена, выполненного в виде цилиндрической емкости, заполненной жидкостью. Промежуточное звено осуществляет кинематическую связь между задающим звеном и выходным звеном. Выходное звено выполнено в виде поворотной лопасти, жестко соединенной непосредственно с выходным валом. Задающее звено также жестко соединено с выходным валом (рисунок 1, 2, 3).
Рисунок 1 - Составные части устройства
Рисунок. 2 - Исходное положение плунжеров
Принцип действия устройства основан на преобразовании солнечной энергии и потенциальной энергии металлов с памятью в кинетическую энергию вращения выходного вала. Весь это процесс осуществляется при помощи поступательного перемещения плунжеров.
Компьютерное моделирование широко используется в народном хозяйстве. Относительно невысокая стоимость моделирования делает компьютерное моделирование востребованным и перспективным. Совокупное использование компьютерного моделирования и спутниковых интернет-технологий позволяет определять новые тенденции в информативном познании окружаю-
щего мира.
Рисунок. 3 - Горизонтальная компоновка двигателя.
Компьютерное моделирование получило широкое применение, благодаря интенсивному развитию компьютерных технологий. С увеличением оперативной памяти, быстродействия компьютерных систем, стало возможно моделировать реальные системы различной сложности. С развитием спутниковых интернет-технологий, компьютерное моделирование перешло на новый уровень. На этом уровне появилась возможность использовать элементы моделирования в совокупности с относительно реальными объектами. Именно эта совокупность и получила название релятивистское моделирование.
Релятивистская модель - модель, в основе которой лежит абсолютизация относительного представления объектов или явлений с использованием квазистационарных позиций отображения окружающего мира, с совокупным использованием в качестве инструментария средств программной среды и спутниковых интернет-технологий.
Основу спутниковых интернет-технологий составляет спутниковая интернет-платформа. Под спутниковой интернет платформой (СИП) будем понимать совокупность интернет-технологий и компьютерного моделирования.
В состав СИП входят:
1. Спутниковый интернет комплекс на основе программной оболочки GOOGLE EARTH.
2. Поисковая система GOOGLE.
3. Переводчик GOOGLE.
4. Трехмерный графический редактор SKETCH UP.
5. Всемирная библиотека трехмерных изображений.
6. Диалогово-тестовый комплекс «Знаете ли Вы страну».
Абсолютизацию относительного представления объектов или явлений с использованием квазистационарных позиций отображения окружающего мира можно описать как математические модели сложных структур, пространственное изображение представляющиеся как сломанные, морщинистые и нечеткие формы. Рассмотрим подробнее такие математические модели.
Когда мы слышим слово «геометрия» в голове появляются различные геометрические фигуры: треугольники, гипотенузы, углы. Но все это можно использовать, чтобы объяснить только небольшой набор окружающих явлений. Коробка похожа на параллелепипед, но на что похожи горы или облака?
Все что вокруг нас, все это школьная геометрия. Но она не может описать многое. И она описает в большинстве своем только лишь фигуры, созданные человеком. Остальной мир такой школьной геометрией не описать.
Данным вопросом задавались разные ученые очень давно, но так как они не находили подходящего и убедительного ответа, то они говорили о данных формах как о «неупорядоченных», «монструозных», «неисследуе-мых».
Глобальный перелом произошел только в 19601970-х годах, когда французский математик Бенуа Мандельброт придумал и развил свою теорию фракталов. Это была новая, фрактальная геометрия, взявшая за объект исследования все то неровное, изломанное
и шершавое, что нас окружает (то есть почти все). И Мандельброт нашел в сложных формах природы свой удивительный порядок.
Бенуа Мандельброт (1924-2010) - французский математик. Основатель фрактальной геометрии. Бенуа Мандельброт, наш главный герой, придумал и впервые употребил термин «фрактал» (от лат. fractus - изломанный) совсем недавно - в 1975 году. Nomen est numen, вспоминает Мандельброт латинское выражение: «назвать - значит понять». С этого момента можно вести отсчет современной фрактальной геометрии.
Фракталы можно описать как математические модели сложных структур, пространственное изображение представляющиеся как сломанные, морщинистые и нечеткие формы. Фракталы можно назвать математическими абстракциями, которым можно приписать следующие характерные свойства, отображающими их сущность:
- самоподобие (часть целого подобна целому);
- развитие (непрерывное образование форм);
- дробная размерность (многообразие без края);
- размытость, нечеткость контуров (неопределенные границы);
- хаотичная динамика геометрии (динамический хаос).
С такими характерными свойствами фрактальные фигуры получили большое распространение и в естественной, и в искусственной средах.Понимая понятие «фрактальная геометрия» можно сделать следующие выводы:
1. В природном мире не существует состояний статики, объектов фиксированной размерности (точек, линий, плоскостей). Размерность объекта является, скорее, величиной дробной и нестабильной, изменяющейся в соответствии с законами прогрессий. Она подобна вечно ускользающей величине с течением вечно ускользающего мига настоящего времени. Измерить ее можно лишь гипотетически, представив, например, остановку времени в момент измерения. В этом смысле, размерность объекта - величина, непосредственно связанная с течением времени и в какой-то мере вообще эквивалентна безмерности.
2. Любая форма естественного происхождения является самоподобной, то есть любая часть целого подобна самому целому и этим обеспечивается его единство. То есть, согласно данной аксиоме фрактальной модели -структурное существование любой вещи обусловлено ее самоподобием или самоорганизацией.
3. Любой процесс или движение в природе имеет прерывистый характер, при котором область разрыва стремится к минимуму, а число разрывов к максимуму. В силу этого, человеческий мозг, склонный по своей природе к абстрагированию, видит во всем плавность и непрерывность.
Фрактальная геометрия - это совсем не какая-то новая эра в истории человека, а это всего лишь новый эффективный способ анализа, проектирования архитектурных форм, который может улучшить и обогатить архитектуру.
В архитектуре очень распространено применение фрактальных правил. Такую фрактальную архитектуру можно разделить на два вида: искусственно созданная и естественно сложившаяся.
Отметим, что в архитектуре обязательно должны применяться фрактальные правила построения, в которых будет использоваться ограниченное число поворотов, будет смена алгоритмов их построения, будет наблюдаться нарушение строгого подобия в связи с введением различных вариаций, т.е. будут использоваться неоднородные фрактальные объекты архитектурного построения, для полного описания которых недостаточно введения всего лишь одной величины с его фрактальной размерностью, а необходим целый спектр величин с разными фрактальными размерностями.
Рассмотрим естественно сложившуюся фрактальную архитектуру.
Существует самый неизвестный и самый загадочный геоглиф мандала, расположенный на плато Наска (рисунок 4).
ш Щ
' >
по другим программам в области освоения ближайших инопланетных систем в виде создания принципиально нового инновационного транспортного устройства. Геометрическое и компьютерное моделирование позволило визуализировать инновационную идею.
Рисунок 4 - Географическое положение геоглифа мандала
Геоглифом обычно называют нанесенный на поверхности планеты узор или геометрический символ, размером в несколько десятков метров. Считается, что существующие геоглифы наносятся либо способом удаления грунта или скальной породы, или при помощи от-сыпания соответствующих линий на поверхности при помощи более мелких составляющих грунта, таких как щебень, песок. Первые упоминания о геоглифах относятся к 16 [1]. Однако достоянием специалистов геоглифы стали благодаря развитию воздухоплавания, в частности авиации.
Мандала по стилю и способу нанесения очень сильно отличается от некоторого числа известных линий и рисунков (рисунок 5).
Рисунок 5 - Геоглиф мандала
Этот геоглиф состоит из кругов и квадратов, которые по своей природе самоподобны и самоорганизованы. Мандала значительно отличается от существующих линий и рисунков. Она представляет собой геометрическое построение. Это геометрическое построение можно отнести к фрактальной модели (рисунок 6).
Таким образом, дидактический синтез и анализ большого количества наук позволяет получить принципиально новое инновационное устройство и исследовать элементы фрактальной геометрии в геоглифах.
Физика и химия отображена в технологиях подготовки и применения металлов с памятью на основе мартен-ситной обработки.
Астрономия позволила выбрать для эксперимента ближайший космический объект, а космология позволила определить приоритеты по программе МАРС 2025 и
Рисунок 6 - Фрактальная модель геоглифа мандала
Совокупное использование СИП, элементов трехмерного моделирования позволяет создавать релятивистские модели для наиболее полного и реального познания окружающего мира. Наличие в СИП инструментария для создания собственных виртуальных путешествий, использования элементов облачных технологий сразу становится привлекательным в области образования. Разработки на базе СИП могут использоваться не только для решения общих познавательных задач - создания презентаций, общего анализа и визуального обследования территорий и объектов. Возможности СИП значительно шире. СИП идеально подходит для учебных заведений, где необходимо создать очень большое количество рабочих мест со стандартными наборами данных и единой функциональностью. Уроки географии и истории с СИП способны преобразить представление об этой становящейся все более интересной науке. Привлекательно изучение моделирования на уроках информатики с помощью этого программного продукта. Его сервис идеально подходит для общеобразовательных и педагогических целей. С помощью СИП мы можем увеличить знания всех тех, кто еще совсем не знает о таких удивительных уголках мира, таких как Наска.
Освоение такого большого количества различного рода предметов позволяет расширить мировоззрение учащихся и более просто и наглядно осуществлять отображение и познание объективной реальности при помощи определенного инструментария, в данном конкретном случае которым являются информационные компьютерные технологии.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Педро де Сьеса де Леон. Хроника Перу. Pedro de Cieza de León. CRÓNICA DEL PERÚ. EL SEÑORÍO DE LOS INCAS
2. Бабич В.Н., Кремлев А.Г. О фрактальных моделях в архитектуре // «Архитектон: известия вузов» -Екатеринбург: УрФУ, 2010, № 30.
3. Чесноков А. Н., Якупова М. М. Дидактический потенциал спутниковых интернет-технологий // материалы VII Международной научно-практической конференции «Современные информационные технологии и ИТ-образование» (Том 2) - М.: МГУ, 2013 - с. 311-318.
4. Чесноков А.Н., Якупова М.М. Использование компьютерного моделирования и спутниковых интернет технологий в общеобразовательном процессе // Самарский научный вестник. 2013. № 2 (3). С. 65-68.
5. Носов Н.В., Черепашков А.А. Обучение специалистов-машиностроителей применению наукоемких компьютерных технологий в учебных центрах при СамГТУ // Вестник Самарского государственного технического
университета. Серия: Психолого-педагогические науки.
2012. № 1. С. 139-144.
6. Чесноков А.Н., Якупова М.М. Основы методики трехмерного моделирования на примере технической и социальной модели // Самарский научный вестник.
2013. № 4. С. 151-154.
7. Дудина И.П., Ярыгин А.Н. Моделирование образовательной модели ^-профессионалов в современных условиях // Вектор науки Тольяттинского государственного университета. Серия: Педагогика, психология.
2012.№ 3. С. 78-80.
8. Пузанкова А.Б., Черепашков А.А. Компетентностная инженерно-графическая подготовка студентов для деятельности в среде виртуальных производств // Вестник Самарского государственного технического университета. Серия: Психолого-педагогические науки. 2012. № 1. С. 155-161.
9. Третьякова Е.М. Использование средств мультимедиа в учебном процессе // Вектор науки Тольяттинского государственного университета. Серия: Педагогика, психология. 2011.№ 2. С. 183-187.
COMPUTER MODELING AND INTERNET TECHNOLOGY IN EDUCATION ACTIVITIES
© 2014
A.N. Chesnokov, candidate of technical sciences, assistant professor of the department of «Computer science, applied mathematics and teaching methods» M.M. Yakupova, 4nd year student of the Faculty of Mathematics, Physics and Informatics S.V. Epifanof, 2nd year student of the Faculty of Mathematics, Physics and Informatics
Samara State Academy of Social Sciences and Humanities, Samara (Russia)
Annotation: Modern science is increasingly on the place of innovative teaching technologies. The most affordable and effective way to display design features, static, dynamic characteristics of the devices is the use of computer modeling and Internet technologies.
Keywords: computer modeling; Internet technology; satellite internet technology; relativistic models; fractal geometry.
УДК 378.4
ПРОФЕССИОНАЛЬНАЯ КОМПЕТЕНТНОСТЬ ДИЗАЙНЕРОВ В РЕШЕНИИ ПРОФЕССИОНАЛЬНЫХ ЗАДАЧ СРЕДСТВАМИ ИНФОРМАЦИОННЫХ И КОММУНИКАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ
© 2014
О.С. Шкиль, кандидат педагогических наук, старший преподаватель кафедры «Дизайн» Амурский государственный университет, Благовещенск (Россия)
Аннотация: Реализация компетентностного подхода в системе профессионального образования обуславливает необходимость разработки компонентов, критериев и уровней сформированности профессиональной компетентности дизайнеров в решении профессиональных задач средствами информационных и коммуникационных технологий.
Ключевые слова: компетентностный подход, профессиональная подготовка, профессиональные задачи, информационные и коммуникационные технологии, опыт творческой деятельности.
Переход на стандарты нового поколения обусловил основные направления модернизации высшего профессионального образования: преодоление проблемы слабой взаимосвязи вузов с потребностями рынка; интеграция и расширение межпредметных связей; реализация компетентностного подхода и ориентация на качественный результат обучения. Сложившаяся традиционная система обучения не обеспечивает качественную реализацию требований образовательных стандартов к профессиональной подготовке дизайнеров, большинство из которых оказываются неготовыми осуществлять профессиональную деятельность из-за отсутствия системы необходимых знаний, умений и способностей, а также опыта творческой деятельности в решении профессиональных задач. Это приводит к тому, что выпускники оказываются невостребованными и неконкурентоспособными на современном рынке труда.
Профессиональная деятельность дизайнера - это организованная художественно-проектная деятельность по созданию предметно-пространственной, коммуникативной среды на основе современных технологий. Достижение ее результата обеспечивается решением ряда профессиональных задач: изучение потребителя; исследование проектных, технологических, эргономических требований к проектируемому объекту; художественно-графическое эскизирование, предусматривающее композиционное, стилевое и цветовое решения; разработка творческого проекта с учетом инженерно-технологических, конструктивных, эргономических особенностей проектируемого объекта и современных технологий; выполнение экономических расчетов; организация и координация взаимодействия кадров в процессе реализации проекта [1]. Поэтому одним из
требований работодателя к дизайнеру является умение компетентно решать профессиональные задачи. Кроме того, стремительное развитие информационных и коммуникационных технологий (ИКТ) и внедрение их во все сферы жизнедеятельности человека, в том числе и сферу дизайна, определило еще одно требование социального заказа - умение применять информационные и коммуникационные технологии в решении профессиональных задач дизайн-деятельности [2].
Актуальность исследования определяется реализацией образовательных стандартов нового поколения и социальным заказом общества на подготовку кадров, способных эффективно решать профессиональные задачи средствами информационных и коммуникационных технологий.
В условиях реализации компетентностного подхода в системе профессионального образования, подразумевающего формирование у обучающихся общекультурных и профессиональных компетенций, необходимых для осуществления профессиональной деятельности, возникает проблема поиска компонентов, критериев и уровней сформированности профессиональной компетентности будущих выпускников, что и явилось предметом научного поиска.
Рассматривая компетентностный подход в обучении, О.Е. Лебедев [3] трактует его как совокупность цели, содержания образования, организации образовательного процесса, создание условий для формирования у учащихся опыта самостоятельного решения поставленных проблем, оценка результатов обучения на основе анализа уровня сформированности компетенций. Учебный процесс подготовки дизайнеров в вузе к решению профессиональных задач средствами информационных и