Организация эффективного использования традиционных и компьютерных технологий в обучении начертательной геометрии

АННОТАЦИЯ

В статье рассматривается разработка учебных программ в области начертательной геометрии и организация обучения в соответствии с современными требованиями.

ABSTRACT

The article discusses the development of curricula in the field of descriptive geometry and the organization of training in accordance with modern requirements.

Ключевые слова: начертательная геометрия, учебная программа, программы компьютерной графики, компьютерные технологии, традиционные методы обучения, инновационные методы обучения, рисование, творческая деятельность, пространственное воображение.

Keywords: Abstract: descriptive geometry, curriculum, computer graphics programs, computer technology, traditional teaching methods, innovative teaching methods, drawing, creative activity, spatial imagination.

В результате развития компьютерных технологий преподавание начертательная геометрии традиционным способом стал неэффективно. Поэтому обучение начертательной геометрии требует реформирования и использования инновационных технологий. Многие исследователи отмечают, что эффективное совмещая использование традиционных методов и современных технологий обучения начертательной геометрии приводит к значительно повышению успеваемости студентов.

В частности, исследовательская работа А.Каххаров [7], D.K. Алимова, V.N. Karimova[1], А. Хамракулов [4,5,6,8,9,10,11], И.В. Прокофьева, С.Г. Демидов [3], Farid Nassery[12] И. Боривиков, Г. Иванов, И. Прокофьева, С. Демидов, К.Л. Черноталова [2] , Marianna V. Voroninaa, Zlata O. Tretyakovaa [13],  А.Ю. Горячкина, И.А. Горюнова, О.М. Корягина [14] посвящена использованию компьютерных технологий в обучении начертательной геометрии, применению инновационных методов обучения и реформе преподавания.

В своих исследованиях А. Хамракулов в основном использовал компьютерную технологии при обучении начертательной геометрии, как инструмента обучения.  Ч. Шокирова - ​​на определение знаний учащихся с помощью компьютерных тестов, Н.Ядгоров - на формирование пространственного воображения учащихся с помощью компьютерных технологий, исследовательская работа А. Каххарова [7] - на развитие пространственного воображения учащихся с помощью компьютерных технологий (3D).

В исследовании А.Каххарова пространственное воображение студентов формировалось с помощью программ компьютерной графики 2D и 3D. Также планировал развивать творческую деятельность студентов, изменяя внешний вид геометрических объектов с помощью программ компьютерной графики в обучении начертательной геометрии.

Реформирование преподавания графической геометрии и инженерной графики стало актуальной темой дня. При реформировании преподавания естественных наук, прежде всего, были реструктурированы его учебные программы. То есть были переработаны традиционные учебные программы, остававшиеся неизменными в течение 20 лет. При разработке новых учебных программ темы методов проектирования в традиционных учебных программах (метод Монжа, проекции точек, прямых и плоскостей) были размещены после тем о геометрических объектах.

В преподавании начертательной геометрии, прежде всего, давались понятия геометрических объектов и их образования, а не методы проецирования. С самого первого урока начертательная геометрия была связана с практикой. Уроки проводились с использованием моделей кубов, призм, пирамид и компьютерной техники. Студентам раздавали модели, и они могли вращать их со всех сторон. Затем их образование было показано в графической программе AutoCAD. В этой программе просмотр геометрических объектов под разными углами в четырех окнах на панели инструментов «VID» положительно повлиял на развитие пространственного воображения студентов (рис. 1).

Рисунок 1. Призма под разными углами в четырех окнах

Основная цель этого - сформировать представления о геометрических объектах у студентов, которые очень плохо разбираются в начертательной геометрии. У студентов формируется и развиваются пространственное воображение, создавая трехмерные изображения простых геометрических объектов (куб, призма, пирамида, цилиндр, конус, наклонной цилиндр, наклонной конус,). Одновременно студенты развивают навыки работы с программами компьютерной графики.

В традиционных учебных программах ортогональной проекции (метод Монжа) на предмет проекции точки отображается только проекция точки, в то время как в новой учебной программе проекция точки пересечения сторон куба задается вместе с проекцией точки (рис.2).

Рисунок 2. Проекция точки

В ребра куб, призма, пирамиды показаны прямой краснимы цветами (рис.3). Ребра пирамиды можно представить в виде прямой в общем случае, а периметр основания в виде прямой линии в частном случае. Если основание пирамиды представляет собой прямоугольник, противоположные стороны основания представляют собой две прямые линии, параллельные друг другу. Однако соседние стороны основания будут перпендикулярны друг другу.

Рисунок 3. Проекция прямой показан на примере длины ребер пирамиды

Стороны куб, призма, пирамиды, основания цилиндра и конуса можно показать как плоскости. Основания пирамиды, показаны как плоскости (рис.4.)

Рисунок 4. Проекция плоскости показан на примере основание пирамиды

Основание пирамиды можно распознать как частное положение плоскости, сторону - как общее положение плоскости, стороны - которой пересекаюшие плоскости. Точно так же можно показать, что стороны призмы, основание которой является прямоугольник, представляют собой две параллельные плоскости.

Что касается методов преобразование чертежей, призмы, пирамиды, конусы, цилиндры также были представлены в качестве задач и примеров.

Такая структура учебных программ демонстрирует взаимозависимость дисциплин и практики.

Все мы знаем, что среди студентов бытует мнение, что начертательная геометрия сложна. Студент, хорошо разбирающийся в математике, также испытывает трудности при решении задач по начертательной геометрии. Они могут работать только со стандартными задачами в зависимости от модели. Это связано с тем, что у ученика не формирован пространственное воображение. Вдруг при прохождении методов проецирования, точек, прямых, проекций плоскости ученик спрашивает себя, зачем они нужны. Проекция точки, прямая линия, плоскости на геометрическом объекте,  - это ответ на вопрос. К этому времени у студента формируется пространственное воображение. Затем он может визуализировать и решать сложные задачи по начертательной геометрии. В результате повысился интерес студентов к изучению естественных наук и ускорилось развитие пространственного воображения. В целом связь дисциплин с практикой положительно сказалась на овладении дисциплин.

Список литературы:

1. D.K. Alimova, V.N. Karimova, D.S. Muminova. METHODS OF TEACHING A SUBJECT “DESCRIPTIVE GEOMETRY AND ENGINEERING GRAPHICS // European Journal of Research and Reflection in Educational Sciences Vol. 7 No. 4, 2019 ISSN 2056-5852 Progressive Academic Publishing, UK Page 30 www.idpublications.org”
2. Черноталова К.Л., Кирилловых Т.В., Гончаренко  Е.Е. Направления совершенствования графиче- ской подготовки в техническом университете //  Концепт. – 2014. – № 06 (июнь). – ART 14163. –  0,4 п. л. – URL: http://e-koncept.ru/2014/  14163.htm. – Гос. рег. Эл № ФС 77-49965. – ISSN
3. Прокофьева И.В., Демидов С.Г. Начертательная геометрия — трёхмерная и многомерная //  Universum: Технические науки : электрон. научн. журн. 2016. № 3-4 (25) .  URL: http://7universum.com/ru/tech/archive/item/3078
4. Хамракулов Абдурахмат Каримович. ВНЕДРЕНИЕ КОМПЬЮТЕРНОЙ ТЕХНОЛОГИИ В ОБУЧЕНИЕ ГРАФИЧЕСКИМ ДИСЦИПЛИНАМ// U55 Universum: психология и образование: научный журнал. – № 6(72). М., Изд. «МЦНО», 2020. – 24 с. – Электрон. версия печ. публ. – http://7universum.com/ru/psy/archive/category/6-73
5. Мадумаров К., Хамракулов А. Самостоятельное изучение начертательной геометрии. // «Проблемы образования» научно-методический журнал. Министерства высшего и средне-специального образования Республики Узбекистан. 2005 г. №1-4, стр.69-70.
6. Тубаев Г. М., Хамракулов А. К., Уматалиев М. А. Особенности оперирования наглядными изображениями при решении учебных графических задач //Science Time. -2015. - №. 1 (13).
7. Каххаров А. А. Особенности преподавания начертательной геометрии и инженерной графики с использованием современных компьютерных технологий //NAUKA-RASTUDENT. RU. - 2015. - №. 6 (18)
8. Хамракулов Абдурахмат. Роль информационно-коммуникационных технологий в  самостоятельном обучении // ПЕДАГОГИЧЕСКОЕ МАСТЕРСТВО  Научно-теоретический и методический журнал   № 2, 2020,  стр 58-61
9. Хамракулов А. К., Тубаев Г. М. ВОЗМОЖНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ КОМПЬЮТЕРНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ В ОБУЧЕНИИ НАЧЕРТАТЕЛЬНОЙ ГЕОМЕТРИИ // Наука. Мысль. – 2016. – №4; URL: wwenews.esrae.ru/31-293 
10. Хамракулов А. К. РОЛЬ ИНФОРМАЦИОННО-КОММУНИКАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ В ОБУЧЕНИИ НАЧЕРТАТЕЛЬНОЙ ГЕОМЕТРИИ И ИНЖЕНЕРНОЙ ГРАФИКИ // Наука. Мысль. – 2016.– №9; URL: wwenews.esrae.ru/46-564
11. Zakriyo Buzrukov, Abdurakhmat Khamrakulov. JOINT WORK OF A FLAT FRAME AND PILE FOUNDATIONS UNDER DYNAMIC IMPACTS // Международная научная конференция "Строитель-ство,гидротехника, водные ресурсы".“Construction Mechanics, Hydraulics and Water Resources Engineering” (CONMECHYDRO-2020). Ташкент, ТИИИМСХ, 23-25 апреля 2020 года
12. Farid NASSERY.  AUTOCAD ASSISTED TТEАCHING OF DESCRIPTIVE GEOMЕTRY AND ENGINEERING GRAPHICS.. Cracow University of Technology Division of Desсriptive Geometry, Тechnical Drawing & Engineering Graphics ul. Warszawska. 24, 31-155 Krakow, POLAND
13. Marianna V. Voroninaa and Zlata O. Tretyakovaa. The Experience of Teaching of Descriptive Geometry and Engineering Graphics in Russian language as a Foreign Language. Saint-Petersburg Mining University, St. Petersburg, RUSSIA.  INTERNATIONAL JOURNAL OF ENVIRONMENTAL & SCIENCE EDUCATION 2017, VOL. 12, NO. 1, 25-34
14. А. Ю. Горячкина, И. А. Горюнова, О. М. Корягина . Применение мультимедийных технологий   в курсе начертательной геометрии.. Cloud of Science. 2019. T. 6. № 1