Научная статья на тему 'Основы проекционного черчения как одна из форм пространственно образного мышления при изучении начертательной геометрии и инженерной графики в вузах'

Основы проекционного черчения как одна из форм пространственно образного мышления при изучении начертательной геометрии и инженерной графики в вузах Текст научной статьи по специальности «Науки об образовании»

CC BY
289
130
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Аннотация научной статьи по наукам об образовании, автор научной работы — Бурса И. А., Табачук И. И.

Подчеркнуты важность изучения начертательной геометрии и чер­чения в развитии пространственного мышления учащихся и студентов.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Основы проекционного черчения как одна из форм пространственно образного мышления при изучении начертательной геометрии и инженерной графики в вузах»

разовательным реформам, необходимы не только профильные знания по учебной дисциплине и специфике методических средств ее обеспечения, но и знания, умения и навыки воспитания, психолого-педагогического управления, совершенствования контроля по качеству самостоятельной подготовки студентов. Проекционное черчение, как и все другие учебные дисциплины в непедагогических вузах, включает в себя методическое обеспечение, учебно-воспитательную деятельность и самостоятельную работу студентов. Но, прежде чем воспринимать проекционное черчение как образовательное средство для будущих специалистов, необходимо психолого-педагогически трактовать его как достоверное средство для формирования пространственно-образного мышления студентов.

Таким образом, опираясь на современные педагогические технологии, следует отметить, что взгляды на проекционное черчение как на одну из форм и методов пространственно-образного мышления студентов свидетельствуют об интенсивном проникновении проекционной графики в науку и в производство.

Все это делает:

во-первых, чрезвычайно актуальным вопрос о рассмотрении проекционного черчения как развивающего и воспитательного фактора;

во-вторых, особенно важно ее первостепенное, интенсивное и образовательное воздействие на личность студента с целью освоения новейших графических технологий;

в-третьих, в основу учебного предмета «проекционное черчение» заложена интеграция других учебных дисциплин, что в целом значительно расширяет общеобразовательный и познавательный кругозор студентов.

ОСНОВЫ ПРОЕКЦИОННОГО ЧЕРЧЕНИЯ КАК ОДНА ИЗ ФОРМ ПРОСТРАНСТВЕННО ОБРАЗНОГО

мышления при изучении начертательной

ГЕОМЕТРИИ И ИНжЕНЕРНОй ГРАФИКИ В ВУЗАХ

© Бурса И.А/, Табачук И.И.4

Кубанский государственный аграрный университет, г. Краснодар

Подчеркнуты важность изучения начертательной геометрии и черчения в развитии пространственного мышления учащихся и студентов.

В учебной работе, в технике, науке и в искусстве широко применяются чертежи, картины, рисунки. Все эти виды изображения предметов окружающего нас мира имеют весьма разнообразное значение. Они могут быть ис-

♦ Доцент кафедры Начертательной геометрии и графики, кандидат технических наук.

4 Доцент кафедры Начертательной геометрии и графики.

пользуемы для познавательных целей в виде различного рода иллюстраций учебного и научного характера. Для целей промышленности и строительства в виде инженерно-технических чертежей.

Всякий чертеж представляет условное сочетание на плоскости точек, линий и цветовых пятен, сгруппированных по определенной системе таким образом, чтобы при рассматривании они вызывали представления тех или иных пространственных форм. Отчетливость возникающего представления и его яркость зависят от того, в какой степени зрительный образ, вызываемый изображением предмета, соответствует образу, возникающему при непосредственном рассматривании самого предмета.

Изучение методов графического построения изображений пространственных фигур на плоскости составляет предмет начертательной геометрии. В основе методов лежит принцип проекций. Этот принцип соответствует принципу получения изображения на сетчатке глаза, т.е. принципу, обусловливающему непосредственное зрительное восприятие пространственных форм. Более или менее точное следование методам черчения при построении изображений предметов окружающего нас мира является неотъемлемым требованием, предъявляемым ко всякому плоскому изображению реальных форм пространства в учебной работе, в технике.

Учение о центральных проекциях представляет одну из составных частей теоретической основы предмета рисования и черчения и является наиболее обобщенным учением о проекциях как графическом методе построения изображений. освоение теории центральных проекций дает возможность овладеть методом построения изображения не только на основе непосредственного наблюдения предметов (чертеж с натуры), но и по представлению, на основе словесного описания изображаемого объекта. Последнее особенно необходимо учителю черчения. Вместе с тем овладение теорией центральных проекций (перспективы) дает преподавателю возможность внести в методику преподавания черчения элементы научного обоснования прививаемых студентам навыков построения чертежей в части, относящейся к его геометрической структуре.

Умение изображать предметы окружающей нас жизни необходимо работникам весьма разнообразных профессий. Черчение способствует развитию пространственных представлений, зрительной памяти, творческих способностей и художественного вкуса.

Черчение - это своеобразный метод познания реальной действительности и отображение ее в графических образах. Чертя предмет с натуры, мы не только наблюдаем его внешнюю форму, но и познаем особенности его строения, его внутреннюю структуру, стремимся понять конструктивную основу формы. отсюда ясно, что, овладевая искусством черчения, необходимо овладеть научными знаниями и закономерностями изображения предмета на плоскости.

Черчение является наиболее быстрым, простым и подвижным средством фиксирования технических и пространственных идей, соответствую-

щим темпу инженерно-технического пространственного мышления. Опираясь на зрительное восприятие чертежа, читая его, автор, заказчик, исполнитель имеет возможность оценить данную идею, сравнить ее с другими, совершенствовать и уточнять, внося новые творческие и конструктивные элементы.

Чтобы овладеть искусством черчения, научится выразительно и правильно изображать предметы, необходимо хорошо усвоить чертежную грамоту. Под чертежной грамотой подразумевают совокупность знаний и навыков, полученных в результате изучения основных положений черчения.

Изучение начертательной геометрии способствует развитию пространственного воображения и навыков правильного логического мышления. Совершенствуя способность по плоскому изображению мысленно создавать представление о формах предмета, начертательная геометрия готовит будущего инженера к успешному изучению специальных предметов и к техническому творчеству - проектированию.

Законы начертательной геометрии дают возможность изображать не только существующие, но и воображаемые предметы, поэтому изучение этой науки способствует развитию пространственного воображения - умению учащегося мысленно представлять форму, размеры, пропорции отдельных частей. Как и другие отрасли математики, начертательная геометрия развивает логическое мышление, которое наряду с пространственным воображением облегчает решение инженерных задач.

Смотря на какой-либо предмет, студент можем составить суждение о его форме, размерах, положении в пространстве, взаиморасположении отдельных частей. Можно прийти к суждению о предмете и по его изображению, однако только в том случае, когда изображение обладает определенными качествами - обратимостью, наглядностью и единством условий.

Самым естественным изображением является перспектива. В современном русском языке слово перспектива имеет много значений. Все они близко связаны между собой и говорят об изображении предметов или самих предметах, расположенных перед зрителем. Примерно также это слово переводится с латинского языка, «видеть вперед». Основное явление перспективы хорошо известно любому человеку: предметы, расположенные ближе к зрителю, кажутся большими, чем одинаковые с ними, но удаленные предметы.

Наука изучает окружающий нас мир, существующий реально и не зависимо от нашего сознания, изучает его законы и пути их применения для удовлетворения потребностей человечества.

Среди большого числа закономерностей, открытых наукой, немаловажное значение имеют так называемые геометрические свойства. Геометрия изучает пространственные формы предметов реального мира и их отношения. Начертательная геометрия как ветвь геометрии также рассматривает

пространственные формы и их отношения. особенностью начертательной геометрии является его метод - метод изображений.

Для изображения пространственных форм и изучения их геометрических свойств создавался язык плоских изображений или чертежей, выполняемых по определенным правилам и законам. Иногда эти плоские изображения называются геометрическими моделями пространственных объектов, так как дают полную информацию об объекте.

Прежде чем построить машину, здание, инженерное сооружение, изготовить какую-либо деталь, необходимо их изобразить, т.е. вычертить чертеж. В процессе постройки здания строитель определяет по чертежу границы котлована и обозначает их на местности. Переносит с чертежа на местность положение осей стен, колонн (производит так называемую разбивку в натуре). определяет по чертежу глубину заложения фундаментов, размеры этих фундаментов, толщину стен, размеры оконных и дверных проемов, места установки балок, этажных и междуэтажных лестничных площадок и т.д. Рабочий придает куску металла в натуре ту форму, которая изображена на чертеже. Таких примеров можно привести много.

Мы имеем дело с обратным явлением, т.е. с переходом от планиметрического представления о пространственной форме к стереометрическому представлению о ней и затем - к самой пространственной форме. Для того чтобы с наибольшей точностью получить геометрическое представление о пространственной форме, необходимо знать законы такого перехода, т.е. уметь читать чертеж.

По изображению пространственной формы на плоскости (чертеже) можно решить ряд задач, относящихся к пространству. Например, по изображению пласта полезного ископаемого можно установить направления и размеры выработок для разработки этого ископаемого. По изображению земной поверхности проектируются различные земляные инженерные сооружения (плотины, каналы, насыпи и т.п.), определяются линии пересечения ее с откосами насыпей и выемок, а также объемы земляных работ. По изображению сооружения и сил, действующих на него, можно определить усилия, возникающие в элементах этого сооружения, по изображению многогранника - истинную величину плоских, и двугранных углов, расстояния между вершинами и т.д. Таким образом, в начертательной геометрии задачи стереометрические решаются как задачи планиметрические, с заменой аналитических вычислений графическими построениями.

Таким образом, во всех рассмотренных задачах начертательной геометрии изучаются и исследуются законы, сопоставляющие определенными зависимостями плоскость и трехмерное пространство. При этом устанавливаются такие зависимости отображения, которые позволяют плоскость изображения интерпретировать как пространство, т.е. придающие этой плоскости все свойства пространства. Такая плоскость становится само-

стоятельной плоскостной моделью пространства. Благодаря этому мы получаем возможность на плоском изображении-чертеже выполнять все геометрические операции, относящиеся к пространству.

Начертательная геометрия тесно связана с такими науками, как геометрия, аналитическая геометрия, геодезия, механика. Например, ряд исследований аналитической геометрии может быть успешно произведен методами начертательной геометрии, а графическое решение задач в большинстве случаев проще аналитического и может быть использовано даже тогда, когда применение аналитических методов практически исключено (задачи на топографические поверхности и поверхности случайного вида и др.).

Начертательная геометрия тесно связана с техникой, так как она является теоретической основой методов изображений, принятых в различных областях техники. Эта связь выражается и в том, что методами начертательной геометрии решаются различные задачи техники, например, образование поверхностей, построение разверток поверхностей, определение усилий в конструкциях, графические расчеты и др.

Сегодня в учебном процессе «проекционное черчение» необходимо использовать всю базу средств и методов, оптимально влияющих на формирование пространственно-образного мышления и искать новые методические приемы, средства интенсифицирующие обучение студентов. В данном контексте проекционное черчение и его методическое обеспечение выступает как один из оптимальных факторов обучающего, развивающего и воспитывающего воздействия.

Для того чтобы подтвердить данное высказывание, обратимся к ряду образовательно-воспитательных примеров. Так, например, в процессе графического решения проекционно-чертежных задач у студентов ярко проявляются признаки пространственно-образного мышления, навыки конструктивного мастерства, необходимые знания и умения в русле изучаемой дисциплины. Безусловно, обозначенные выше личностные качества у студентов, необходимые ему как будущему специалисту, должны быть выработаны еще в учебные годы. Так как только при этом условии резко сократится период адаптации будущего молодого специалиста на производстве, и он сможет лучше принимать производственные решения.

С этой позиции к числу новых методов, средств и приемов, способствующих эффективному освоению навыков профессиональной деятельности будущих механиков, инженеров различного профиля, можно с полным основанием отнести наравне с лекционным материалом методическое оснащение учебной дисциплины «проекционная графика. А именно: учебные плакаты, макеты деталей, технические детали, образцы готовых чертежей, учебники, разработанные на кафедре методические пособия, карточки-задания, рабочие тетради, выполнение преподавателем рабочих

чертежей на аудиторных досках, домашние задания по предыдущей теме, контрольные ответы на вопросы, перечень примерных ответов на вопросы карточек-заданий, тестовые вопросы.

Для расширения учебно-познавательной и воспитательной деятельности среди студентов сегодня все шире внедряются в вузах эффективные педагогические методы активного обучения, в частности имитация игровых занятий в будущую инженерную специальность. В подобной ситуации проекционное черчение обеспечивает взаимосвязь среди различных специалистов. Чертежи в данном случае являются не только образцами для изготовления различных деталей, но и своеобразным связующим элементом для общения рабочих инженерных специальностей и непосредственно исполнителей заказов токарного, слесарного, электротехнического производства.

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ПРЕЕМСТВЕННОСТИ В СИСТЕМЕ ОБРАЗОВАНИЯ

© Бывшева М.В/

Уральский государственный педагогический университет, г. Екатеринбург

В статье дается анализ преемственности как понятия и явления, раскрывается современное понимание преемственности в системе образования с позиций дидактического и процессного подходов.

Система российского образования в настоящее время имеет несколько взаимодействующих компонентов: программы, государственные стандарты и требования, учреждения и организации, органы управления. Как необходимое условие построения непрерывного образования, преемственность касается в первую очередь образовательных программ различного уровня и направленности, федеральных государственных образовательных стандартов и федеральных государственных требований, т.е. именно тех компонентов, которые определяют и реализуют содержание и технологии образования различных звеньев. И это не случайно, ведь преемственность обеспечивает взаимосвязи определенных этапов в развитии той или иной (в данном случае образовательной) системы при ее переходе к новому качеству.

Несмотря на то, что к настоящему моменту накоплены некоторые теоретические знания по вопросам преемственности в образовании, проблема преемственности остается острой и требует нового осмысления.

Так, в педагогическом энциклопедическом словаре дает определение преемственности в обучении, которая понимается как установление необходимой связи и правильного соотношения между частями учебного пред-

♦ Доцент кафедры Педагогики и психологии детства, кандидат педагогических наук.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.