Педагогические науки/5. Современные методы преподавания

К.э.н. Хаметов Т.И.

К.п.н. Кузнецова О.Н.

Пензенский государственный университет архитектуры и строительства, Россия

Новый учебный элемент в курсе начертательной геометрии

Изображения являются одной из составляющих профессиональной деятельности различных специальностей, в том числе и инженерных кадров, деятельность которых тесно связана с графической документацией. Макеты, фотографии, чертежи, рисунки могут являться заменителями исходного объекта. А любой объект доставляет наблюдателю огромное количество различной информации, в том числе и геометрической. Получение, фиксация и работа с геометрической информацией различных объектов является важной составляющей любой профессиональной деятельности в области архитектуры, техники и строительства.

Алгоритмы, сформированные в курсе начертательной геометрии, позволяют подготовить обучающегося к процессу построения трехмерных объектов на плоскости. Но этот процесс затрудняется одним обстоятельством. Реальные объекты часто имеют форму далекую от абстрактной геометрической, на которую ориентированы созданные алгоритмы. Здесь необходимо связующее звено между реальностью и этими алгоритмами. Таким звеном является геометрическое описание реальных объектов. Это позволяет ввести в структуру курса новый учебный элемент - геометрическое описание. Рассмотрим его основные особенности.

Сущность геометрического описания заключается в том, что любой реальный объект получает геометрический аналог. Он представляется как совокупность геометрических поверхностей. Это дает возможность применить для их изображения алгоритмы по построению плоских изображений трехмерных геометрических поверхностей, разработанные в курсе начертательной геометрии.

Разрабатывая методику обучения геометрическому описанию, необходимо учитывать следующие аспекты:

1. Логическую структуру геометрического описания

2. Основные этапы создания плоских изображений трехмерных объектов

3. Особенности методики, определяемые степенью сложности исходных объектов

4. Особенности умственного развития обучающегося

Учитывая методический аспект, геометрическое описание целесообразно представить, как процесс, состоящий из трех этапов. Первый этап определяется умением подобрать геометрическую поверхность или совокупность поверхностей, которые по возможности аппроксимирует весь объект целиком.

Второй этап заключается в детальном геометрическом анализе исходного объекта. В результате его он представляется, как совокупность более мелких геометрических поверхностей. В геометрическом описании на этом этапе происходит детализация объекта с точки зрения геометрии. Обобщающая поверхность разбивается на более мелкие геометрические поверхности, определяется положение этих поверхностей относительно друг друга и по отношению к проекционному аппарату. Итогом этого этапа является построение контуров собственных и падающих теней.

После геометрического анализа возникает необходимость обобщить детали, соотнеся их с первоначально выбранным общим объемом. Этим определяется содержание третьего этапа геометрического описания. Третий этап - завершающий этап, который должен выполнить рисующий.

Необходимость этого этапа обусловлена тем, что пристальное изучение деталей объекта сосредоточивает внимание рисующего на них. Все детально нарисованные части кажутся одинаково главными. Свет и тень одинаково напряженными. В результате возникает ощущение самостоятельного существования этих деталей. Возникает противоречие между главным и второстепенным, большим и малым, светлым и темным. Появляется ощущение дробности рисунка. Объект не воспринимается как единое целое. Для восстановления целостности изображения объекта необходимо обобщить его изображение [4].

Использование геометрического описания позволяет на завершающем этапе вернуться к исходной обобщенной форме. Зная, как строятся на ней тени, можно легко обобщить все тени, построенные на деталях. Конечно, при этом необходимо выверить правильность пропорций на исходном объекте и его изображении. В начертательной геометрии для этих целей тоже существует алгоритмы, основанные на простых приемах деления отрезка в заданном отношении.

Оценивая с точки зрения методики эти этапы, можно сказать, что переход от первого этапа ко второму основан на дедукции, а переход от второго этапа к третьему – на индукции. В традиционной методике это соответствует двум принципам рисования: от общего - к частному и от частному - к общему. С ними органично сливаются этапы геометрического описания, имеющие ту же логику. При изображении рукотворных объектов простой формы последовательность геометрического описания складывается из подбора геометрических поверхностей, из которых сконструирован данный объект. После этого определяется их положение в пространстве и делается вывод о том, как это положение влияет на изображение данной поверхности.

На каждом из выделенных этапов геометрическое описание должно работать как механизм, благодаря которому можно включать в работу алгоритмы из области начертательной геометрии по изображению на плоскости трехмерных объектов и выполнять различные операции с этими изображениями.

Литература:

1. Найниш Л.А., Кузнецова О.Н., Тишина Е.М., Учайкина Е.М. Изображения в современном обществе. // М.:Высшее образование сегодня № 7/8. 2002.

2. Найниш Л.А. Кузнецова О.Н., Тишина Е.М., Учайкина Е.М. Структурный анализ курса начертательной геометрии. //М.:Высшее образование сегодня № 9. 2003.