Модульный метод изучения дисциплины «Начертательная геометрия» с использованием тематических словарей- классификаторов

УДК 378.96:514.18

Н.С. Григорьев, Н.В. Дорофеюк, И.В. Дунаева, Ю.О. Костина

МОДУЛЬНЫЙ МЕТОД ИЗУЧЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ «НАЧЕРТАТЕЛЬНАЯ ГЕОМЕТРИЯ» С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ТЕМАТИЧЕСКИХ СЛОВАРЕЙ- КЛАССИФИКАТОРОВ

N.S. Grigoryev, N.V. Dorofeyuk, I.V. Dunayeva, Y.O. Kostina

MODULAR METHOD OF STUDYING DESCRIPTIVE GEOMETRY USING

GLOSSARIES-CLASSIFIERS

В статье рассмотрена проблема модульного метода обучения начертательной геометрии в вузе, предложено внедрение на кафедре ИиМГ ЧГУ тематических словарей-классификаторов с использованием опорных сигналов на основе создания алгоритмов определений, свойств и решения типовых задач.

Модульный метод обучения, тематический словарь-классификатор, алгоритмы решения задач, опорные сигналы.

The paper considers the problem of modular method of teaching and studying Descriptive Geometry. It recommends to introduce glossaries-classifiers at the Department of Engineering and Machine Drawing using supporting signals on the basis of creating algorithms for definitions, properties and solving typical problems.

Modular educational method, glossary-classifier, algorithms of problem solving, supporting signals.

Наиболее актуальной в настоящее время является проблема совершенствования системы высшего образования с целью повышения качества подготовки специалистов. Высокие темпы научно-технического прогресса требуют особого внимания к вопросам подготовки инженерных кадров. Однако из-за снижения престижа инженерных профессий абитуриенты, поступающие в технические вузы на инженерные специальности, имеют невысокий уровень школьной подготовки. Вместе с тем постоянно увеличивается объем необходимой информации, которая должна быть усвоена студентами в процессе обучения, и при этом сокращается количество учебных часов, отведенное для ее усвоения. Следует отметить, что начертательная геометрия является основополагающей дисциплиной для других специальных дисциплин в техническом вузе, хотя и не является продолжением какой-либо дисциплины средней школы. Она часто воспринимается студентами как сложная дисциплина, вызывающая трудности в усвоении. Разрешение этой проблемы требует разработки методической системы развивающего обучения начертательной геометрии, в которой обучающая и развивающая функции обучения были бы органично слиты.

Кроме того, существует противоречие между новыми потребностями общества в современной подготовке квалифицированных специалистов и находящимся на не соответствующем современности уровне научно-методического обеспечения процессом обучения начертательной геометрии.

Нужно отметить, что в истории начертательной геометрии наблюдается использование неодинаковой символики обозначения объектов и действий, что вызывает определенные неудобства при использовании учебников разных авторов. Обобщив опыт современных передовых вузов, мы предлагаем следующую символику (см. таблицу).

Методика преподавания любой дисциплины в вузе нуждается в постоянном совершенствовании в соответствии с требованиями развития педагогики и научно-технического прогресса. На кафедре ИиМГ ЧГУ ведется работа по созданию оптимальной методики преподавания начертательной геометрии в свете повышения эффективности процесса обучения. Рассмотрим основные направления этой работы:

- внедрение современной инновационной педагогической технологии обучения начертательной геометрии (модульный метод);

Таблица

Обозначение (символ) Значение символа

(* ) А, В, С, D, ... 1,2,3,4,... Точки

а, Ь, с, ... Прямые линии

{AB) Прямая линия, определяемая точками А и В

h,f,p Линии уровня

2, Т, Г, А,... Плоскости, поверхности

(ABC) Плоскость, определяемая точками А, В, С

(а II Ь) Плоскость, определяемая двумя параллельными прямыми

(an b) Плоскость, определяемая двумя пересекающимися прямыми

Щ, t2> К3 Плоскости проекций: 71! - горизонтальная плоскость %2 - фронтальная плоскость 713 - профильная плоскость

S Центр проецирования

s Направление проецирования

Oxyz Система прямоугольных координат; начало координат в точке О.

х, у, z Координатные оси: абсцисс, ординат, аппликат

Ха, Ya, Za Координаты точки А

А\, Въ Сь ... 1ь2ьЗь ... Проекции точек

аъ Ьи сь... Проекции прямых линий

N, М, Р Следы прямой линии на плоскостях проекций 71ь 7Г2, Щ

АьА2, АЗ Следы плоскости А на плоскостях проекций щ, п2, п3

7t4, Tl5, 7t6, ... Новые плоскости проекций, вводимые при замене основных плоскостей проекций

А1, а1, Е1, ... Новое положение точки, линии, плоскости после первого преобразования

А\ а\ъ\... Новое положение точки, линии, плоскости после второго преобразования

а, ß, ф , ... Углы

= Совпадение, тождество

II Параллельность

± Перпендикулярность

П Пересечение

с Взаимная принадлежность объектов

Логическое следствие

е Принадлежит, является элементом

Конгруэнтность

\АВ\ Расстояние от точки А до точки В

Рис. 1

Рис. 2

- формирование учебной деятельности, основанной на дидактическом принципе активности и самостоятельности студентов;

- совершенствование структуры курса начертательной геометрии;

- разработка комплексов специальных дидактических средств - тематических словарей-классификаторов;

- совершенствование методики преподавания начертательной геометрии с применением принципов педагогов-новаторов Н.В. Мясоедова, В.Ф. Шаталова;

- выработка новых методов контроля уровня знаний [3].

Решение проблемы повышения качества (уровня и прочности) знаний и изучение большего объема информации за меньшее время возможно за счет совершенствования структуры курса «Начертательная геометрия» (рис. 1), включающего в себя:

- графическое представление теоретического материала крупными логическими модулями, объединяющими родственные разделы, с целью систематизации и формализации наиболее сложного содержания курса;

- формулирование обобщенных алгоритмов решения однотипных задач на основе свойств и определений начертательной геометрии с целью интенсификации и интеграции процесса обучения;

- разработку тематических словарей-классификаторов.

Использование тематических словарей-классификаторов на кафедре ИиМГ ЧГУ в лекционных и практических занятиях позволяет компактно и методически последовательно изложить теоретический материал большого объема и любой сложности, а также быстро повторить этот материал на занятиях в аудитории.

Теоретический материал в тематических сло-варях-классификаторах излагается авторами в виде модулей с применением алгоритмической записи (определений, свойств, решения типовых задач) и опорных сигналов (опор для мысли), предлагае-

мых на кафедре ИиМГ. Опорный сигнал - ассоциативный символ, заменяющий некое смысловое значение [1], [2]. Он способен мгновенно восстановить в памяти известную ранее и понятую информацию. Рассмотрим создание тематического словаря-классификатора по одной из тем с использованием опорных сигналов. На рис. 2 представлены разработанные авторами алгоритмы определений и свойств прямых общего и частного положений, в которых использованы опорные сигналы, например:

Горизонталь -

Горизонтально-проецирующая прямая —

©

Данная методика подачи теоретического материала на лекции позволяет студентам облегчить процесс запоминания и усвоения новых понятий.

Модульный метод обучения начертательной геометрии с использованием алгоритмизации и тематических словарей-классификаторов также будет необходимой основой для использования средств автоматизации при решении задач и их визуализации с использованием компьютерных технологий. Данный подход может стать базой для дальнейших методических разработок по совершенствованию изложения теоретического материала в процессе обучения начертательной геометрии и инженерной графике при переходе на кредитно-модульную систему обучения в вузе.

Список литературы

1. Шаталов, В.Ф. Геометрия в лицах / В.Ф. Шаталов. -М., 2007.

2. Шаталов, В.Ф. Приглашение к поиску / В.Ф. Шаталов. - М„ 2003.

3. Хуторской, A.B. Педагогическая инноватика: методология, теория, практика / A.B. Хуторской. - М., 2005.

Григорьев Николай Сергеевич - кандидат технических наук, доцент, заведующий кафедрой инженерной и машинной графики Инженерно-экономического института Череповецкого государственного университета. Тел.: 8 (8202) 55-91-39, e-mail: grigorjev@chsu.ru

Дорофеюк Наталья Венеровна - доцент кафедры инженерной и машинной графики Инженерно-экономического института Череповецкого государственного университета.

<Раздел 2. Психология

Тел.: 8 (8202) 50-38-78, e-mail: dorofeuknv@chsu.ru

Дунаева Ирина Валентиновна - доцент кафедры инженерной и машинной графики Инженерно-экономического института Череповецкого государственного университета.

Тел.: 8 (8202) 55-91-39.

Костина Юлия Олеговна - старший преподаватель кафедры инженерной и машинной графики Инженерно-экономического института Череповецкого государственного университета.

Тел.: 8 (8202) 55-91-39.

Grigoryev Nikoly Sergeevitch - Candidate of Science (Technology), Associate Professor, Head of the Engineering and Machine Drawing Department, Institute of Engineering and Economics, Cherepovets State University.

Tel.: 8 (8202) 55-91-39, e-mail: grigorjev@chsu.ru

Dorofeyuk Natalja Venerovna - Associate Professor, Engineering and Machine Drawing Department, Institute of Engineering and Economics, Cherepovets State University.

Tel.: 8 (8202) 50-38-78, e-mail: dorofeuknv@chsu.ru

Dunayeva Irina Valentinovna - Associate Professor, Engineering and Machine Drawing Department, Institute of Engineering and Economics, Cherepovets State University.

Tel.: 8 (8202) 55-91-39.

Kostina Julia Olegovna — Senior Lecturer, Engineering and Machine Drawing Department, Institute of Engineering and Economics, Cherepovets State University.

Tel.: 8 (8202) 55-91-39.