CC BY
11
УДК: 378.14 ГРНТИ: 14.01.01
ОСНОВНЫЕ КОМПОНЕНТЫ ОРГАНИЗАЦИИ САМОСТОЯТЕЛЬНЫХ РАБОТ СТУДЕНТОВ ПО ПРЕДМЕТУ НАЧЕРТАТЕЛЬНАЯ ГЕОМЕТРИЯ
А. А. Токтосунов, Г. Т. Токтобаева
Ошский технологический университет Кыргызская Республика, 723503 г. Ош, ул. Исанова, 81
S3 Токтосунов Алмазбек Аскерович - nurlan67@mail.ru
Инженерное графическое образование направлено на формирование навыков работы с одним из самых сложных, с точки зрения восприятия человеком, представлений геометрии объекта посредством проекционного чертежа, основанного на многочисленных упрощениях и специальных правилах. Преодолению технических трудностей создания такого изображения способствуют компьютерные средства автоматизации проектных и конструкторских работ. Целью данной работы является развитие навыков самостоятельной работы и совершенствование профессиональной компетенции будущих специалистов с использованием компьютерных технологий. Введение в учебный процесс электронных средств обучения позволяют перестроить процесс преподавания предмета, максимально способствовать развитию навыков самостоятельной работы и сократить длительность адаптации студентов к условиям обучения в вузе. В работе рассмотрены примеры моделирования геометрических фигур на специальном сенсорном экране, позволяющей одновременно вовлечь в познавательный процесс широкую аудиторию обучающихся. Полученные результаты позволяют повысить интеллектуально-познавательные способности студентов, формировать высокие компетентные навыки. Результаты работ рекомендуются использовать в учебном процессе высших технических учебных заведений для подготовки дизайнеров-конструкторов.
Ключевые слова: начертательная геометрия, активизация, самостоятельная работа, компоненты, педагогическое условия, знание и умение, сенсорные доски, 3D моделирование.
THE MAIN COMPONENTS OF THE ORGANIZATION INDEPENDENT WORK OF STUDENTS ON THE SUBJECT OF DESCRIPTIVE GEOMETRY
A. A. Toktosunov, G. T Toktobaeva
Osh Technological University
81 Isanov St., 723503 Osh city, Kyrgyz Republic
121 Toktosunov Almazbek - nurlan67@mail.ru
Engineering graphic education is aimed at developing skills of working with one of the most complex, from the point of view of human perception, representations of the geometry of an object through a projection drawing based on numerous simplifications and special rules. Overcoming the technical difficulties of creating such an image is facilitated by computer tools for automation of design and design work. The purpose of this work is to develop the skills of independent work and improve the professional competence of future professionals using computer technology. Introduction to the educational process of electronic learning tools allow to reconstruct the process of teaching the subject, maximize the development of skills of independent work and reduce the length of adaptation of students to the conditions of study at the university. In the work examples of modeling of geometrical figures on a special touch screen are considered, allowing simultaneously to involve in the cognitive process a wide audience of students. The received results allow to increase intellectual-cognitive abilities of students, to form high competent skills. The results of the works are recommended to be used in the educational process of higher technical educational institutions for the training of designers-designers.
Keywords: Descriptive geometry, activations, independent work, components, pedagogical condition, touch boards, 3D modeling.
Уровень профессиональной подготовки будущих специалистов, в частности конструкторов-дизайнеров в системе высшего технического образования, прямо связано освоением основных фундаментальных технических дисциплин.
Техническое, конструкторское и творческое знание и умение у студентов наполняется и формируется изучением таких фундаментальных технических дисциплин, как «Начертательная геометрия и перспектива изображения».
Основная задача и цель курса «Начертательной геометрии» - формирование у студентов качества мышления, студенты должны самостоятельно осмыслить расположение объектов в пространстве или поверхности. Студент должен мысленно создать себе объемное представление об изделии или конструкции дизайнерского или другого технического проекта, должен развивать интеллектуальный уровень, вникать в технические чертежи узлов, механизмов.
Учитывая, что «Начертательная геометрия» фундаментальная наука о технике, мы видим, что в последние годы
геометро-графическая подготовка в технических вузах непрерывно развивается и преодолевает новые этапы.
Благодаря непрерывным усиленным работам многих ученых-преподавателей в начертательной геометрии разработан новый уровень овладения знаниями - трехмерное геометрическое моделирование построение чертежей. Оно реализуется во всех современных пакетах САПР и внедрены в образовательный процесс [2].
Учитывая, что изучение и построение предмета на 3D геометрическое моделирование - это современное требование подготовки профессиональных специалистов и оно открыло новые возможности решение задач в начертательной геометрии.
В связи с переходом на новый стандарт 4-го поколения, резко снизились аудиторные часы по начертательной геометрии. Но, несмотря на все эти и другие трудности ученые-преподаватели успешно решают все проблемы преподавания начертательной геометрии.
22
Juvenis scientia 2018 № 6 | Педагогические и психологические науки
Известно, что по курсу начертательной геометрии полностью осваивать запланированную программу по дисциплине представляется достаточно трудоемким. Порядка 60% от общей трудоемкости дисциплины по кален-дарно-тематическому плану отводится на самостоятельное изучение студентами. Наглядность раздаточного материала хороша на начальном этапе графического обучения, однако, появляется необходимость разработки такого ресурса, который сконцентрировал бы в себе краткое изложение теоретического содержания, необходимый объем практических работ был бы многовариантен, направлен на развитие творческого интереса учащихся, способствовал бы самовыражению, самореализации, быстрому и полному освоению учебного материала. Следовательно, усилия ученых-педагогов должны быть направлены для активизации самостоятельных работ у студентов.
Самостоятельная учебная работа по начертательной геометрии у будущих профессионалов преследуется профессиональной компетенцией. Профессиональная компетенция предполагает глубоко развитые способности познавательной самостоятельности, которая в свою очередь, не может быть достигнута без проявления волевых усилий со стороны обучаемого. В укреплении воли важную роль играет мотивация, которая во многом будет сформирована теми отношениями, которые сложились в обществе. Самостоятельная учебная работа студентов по начертательной геометрии - процесс личностный и требует мысленно осмысливать те или иные задачи, и успешно достигает к цели только в условиях сознательной активности личности [6].
На эффективность самостоятельных работ у студентов по начертательной геометрии влияет интеллектуально познавательный компонент, и она рассматриваются через способности студента и рефлексии. Интеллектуально познавательные компоненты у студентов во многом зависят от уровня изначальных знаний студента и способностей.
Процесс активизации самостоятельных работ у студентов достигается определенными педагогическими условиями и педагогическими техниками.
Первое педагогическое условие это - высокий уровень профессиональной компетентности преподавателя. При самостоятельной учебной работе у преподавателя роль руководителя не снижается, а наоборот, еще больше возрастает; второе условие - коллективное общение. Развитие коллективных форм учебно-познавательной деятельности воздействует на решение сложных задач по начертательной геометрии, а так же, во время освоения компьютерных программ в моделировании сложных геометрических фигур и расположение их на разных поверхностях [2].
Действительно, активность и сознательность в обучении не образуется сами по себе. Для развития активности требуется применение преподавателям определенных методов обучения, приемов и дидактических средств и т.д. Преподаватели начертательной геометрии в университете решают множество задач, среди них наиболее значительными являются рациональное планирование занятий и поиск средств и условий мотивации, развития волевых усилий студента; раскрытие и развитие способностей к познавательной самостоятельности, контроль результативности процесса обучения [3].
Формирование профессиональной компетенции у студентов в процессе активизации самостоятельных работ дополняется применением новых обучающих технологий, использование которых предполагает компьютеризацию
и обеспечение программ продуктов учебного процесса. Практика показывает, что использование компьютерных технологий в образовательном процессе повышает информативность, интенсивность и результативность.
Выполнение чертежей по компьютерной технологии намного отличается от чертежей, выполненных от рук. Современные методы и технологии автоматизированного проектирования компьютерной технологией и решение задач в контрольных работах по курсу начертательной геометрии успешно используется на самостоятельных работах студента на кафедре «Начертательной геометрии и графического дизайна» Ошского технологического университета имени акад. М.М. Адышева.
В целях формирования навыков у студентов самостоятельной продуктивной работы сотрудниками кафедры разработаны методические указания к выполнению контрольных работ по курсу "Начертательная геометрия", которые включают более 12 заданий. Применение информационных технологий способствует успешной организации самостоятельной работы студентов, облегчает внеаудиторную работу, а также позволяет многократно усилить индивидуальный подход в обучении студентов разного уровня подготовки и имеющихся у них способностей.
В учебном процессе университета внедряется сенсорная доска , разработанная сотрудниками факультета кибернетики и информационных технологий, во главе профессора Ш. А. Сайдаматова. Разработанная интерактивная сенсорная доска имеет модульную конструкцию и очень удобна в эксплуатации (рис.1).
am а
F-1. _ * 6 d | ! .о
D Ц я л in
ч п 1"
0 а
Рисунок 1. Общий вид сенсорной доски
Программное обеспечение доски позволяет обучать одновременно до 10 пользователей, которые могут делать надписи и вносить комментарии поверх рабочих страниц доски, видео и других приложений.
Рассмотрим примеры решения 2-3 задачи контрольной работы №1 непосредственно на сенсорном экране. Для этой цели используется программа AutoCad.
Согласно условиям второй задачи требуется определить расстояние от точки D до плоскости треугольника АВС.
На третьей задаче требуется определить углы наклона перпендикуляра, опущенного из данной точки D на данную плоскость треугольника АВС, к плоскостям проекций.
Координаты точек заданы индивидуально по вариантам. Задача выполняется в следующем порядке:
а) Сначала запустим программу AutoCad, с помощью кнопки «отрезок» построим эпюру по заданным координатам точек А, В, С и D плоскости треугольника а(ДАВС) по оси Х. С помощью команды «многоугольник» и «выдавить» построим эпюру плоскости.
б) для построения перпендикуляра из точки к плоскости используем перпендикулярность прямой и плоскости. Перпендикуляр к плоскости это прямая, проведенная перпендикулярно к любым двум пересекающимся прямым, лежащим в плоскости. Для облегчения графических построений мы за этих прямых берем горизонталь и фронтальные плоскости. В нашем случае поступаем так: Через точку А проведем фронтальную линию А2(А2, А2) и горизонталь
А^1, А1).
в) горизонтальная проекция искомого перпендикуляра проходит через D1 перпендикулярно к А1, а фронтальная -через D2 перпендикулярно к А2.
г) основание перпендикуляра определяется как точка пересечения этого перпендикуляра с плоскостью. Заключаем его в горизонтально - проецирующую плоскость в (задаем ее следом ho в).
д) находим линию пересечения плоскости с плоскостью треугольника а(АВС) - прямую MN(MN, MN). Получаем точку К2 - фронтальную проекцию основания перпендикуляра -и по К2 находим К1. В результате получаем проекции перпендикуляра DK (D^ DK), опущенного из точки D к плоскости а(ДАВС).
е) для того, чтобы определить расстояния от точки D до плоскости треугольника а(АВС) используем метод прямоугольного треугольника, Натуральная величина перпендикуляра DK может быть определена как величина гипотенузы прямоугольного треугольника, одним катетом которого является проекция отрезка (D^ DJ на какой - либо плоскости проекций, а другим - разность расстояний концов (у или z) отрезка до этой плоскости.
На рисунке 2 построен прямоугольный треугольник D^*. В этом треугольнике катет Dd* равен разности расстояний точек D|( до горизонтальной плоскости проекций (Dd*= Az), АD. К является натуральной величины.
Таким образом, особенность сенсорной доски в том что, соединив через процессор компьютера или ноутбука запустив программы, можно решать задачи прямо на экране с пальцами рук или жестом. Это дает возможность боле удобно и легко работать с инструментами и начертить с пальцами рук на экране. Еще одно преимущество сенсорной доски в том что, в одном экране можно создавать от
Рисунок 2. 3D вид построенной натуральной величины D*
одного до четырех или больше рабочих столов, которые позволяют работать в одном сенсорном экране несколько студентов.
Наша практика показала, что в одной интерактивной сенсорной доске целесообразно могут одновременно заниматься самостоятельными работами по начертательной геометрии больше четырех, максимум до шести студентов. С появлением больше шести студентов в аудитории начинается вмешательство друг друга при выполнении задачи. Если больше шести студентов в аудитории то, их нужно разделить по мини группам.
Основное преимущество выполнения задач в сенсорном экране - дает студенту возможность свободно двигаться в аудитории и широко осмысливать. На собеседованиях со студентами было выявлено, что в большинстве занятий студенты проводят время сидя на аудиторных скамейках, от которых наблюдается физическая и физиологическая усталость. А при решении задач по начертательной геометрии, двигаясь на стойке, на сенсорном экране они чувствует себя в обычном свободном режиме.
Таким образом, на основании вышеизложенного можно сделать следующие выводы:
- выявлено, что использование интерактивного метода обучения с помощью сенсорной доски способствует формированию эмоционально-волевых качеств студентов при решении задач по начертательной геометрии, а также развивают творческие способности и обеспечивает креативный подход при выполнении расчетно-графических работ.
- проведенные занятия показали эффективность моделирования геометрических фигур на сенсорном экране, позволили в значительной степени развивать интеллектуально-познавательные способности студентов.
ЛИТЕРАТУРА
1. Боровиков И.Ф., Потапова Л.А. Начертательная геометрия и современное образование // Материалы 43-межвузовской научно-методической конференции «Преподавание графических дисциплин в современных условиях». Томск, 2013.
2. Бочкарева С.А., Гришаева Н.Ю., Люкшин Б.Ю. Организация самостоятельной работы студентов с учетом требований компетентност-ного подхода // Материалы 43-межвузовской научно-методической конференции «Преподавание графических дисциплин в современных условиях». Томск, 2013.
3. Волкин В.Ф. Организация учебной деятельности студентов в процессе изучения начертательной геометрии // Сибирский пед. журнал, 2013.
4. Сергеева И.А. Опыт создания учебно-методического депозитария по начертательной геометрии и инженерной графике // Вестн. Новосибирск. Гос. Ун-та. 2014. №2(18). С. 93-99.
5. Бабаев Д.Б. и другие Пути развития профессионализма будущего инженера педагога в университете, М: 2006, 131 ст.
6. Бугай А.Ю. Самостоятельная работа студентов вуза // Педагогическое образование в России. 2014. № 12. С. 67-71.
Поступила в редакцию 12.06.2018
