Содержание и дидактические принципы преподавания начертательной геометрии в современных условиях

Плющ, Нина Григорьевна

Темы диссертаций по педагогике » Теория и методика обучения и воспитания (по областям и уровням образования)

автореферат и диссертация по педагогике 13.00.02 для написания научной статьи или работы на тему: Содержание и дидактические принципы преподавания начертательной геометрии в современных условиях

Автореферат

Автор научной работы: Плющ, Нина Григорьевна
Ученая степень: кандидата педагогических наук
Место защиты: Москва
Год защиты: 1998
Специальность ВАК РФ: 13.00.02

Диссертация

Автореферат диссертации по теме "Содержание и дидактические принципы преподавания начертательной геометрии в современных условиях"

На правах рукописи

ПЛЮЩ Нппа Грнгорьевпа

СОДЕРЖАНИЕ И ДИДАКТИЧЕСКИЕ ПРИНЦИПЫ ПРЕПОДАВАНИЯ НАЧЕРТАТЕЛЬНОЙ ГЕОМЕТРИИ В СОВРЕМЕННЫХ УСЛОВИЯХ.

13.00.02- теория и методика обучения черчению

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата педагогических наук

Москва - 1998

Работа выполнена в Московском Государственном Техническом Универси-

им. Н.Э. Баумана.

Научный руководитель: Академик Российской академии ПК, Доктор технических наук, профессор С.А. Фролов.

Официальные оппопепты: Доктор педагогических наук, профессор В. А. Гервер. Кандидат технических наук, доцент Э. В. Егоров.

Ведущая организация - Московский государственный университет пшц производств.

Защита диссертации состоится « 1998 г. в

часов на заседании диссертационного совета Д.053. 01. 12. в Московском педагогическом государственном университете по адресу 117571, г. Москва, проспект Вернадского, дом 88,ауд.№.528

С диссертацией можно ознакомится в библиотеке Московского педагогического государственного университета по адресу: 119435 г. Москва, ул. Малая Пироговская, д. 1.

Автореферат разослан

« /£ » Ж

1998 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

С.Е. Игнатьев.

Общая характеристика исследования.

Актуальность проблемы.

В условиях острейшего дефицита времени, отводимого учебными планами на изучение геометро-графических дисциплин, перед кафедрами инженерной графики стоит вопрос о пересмотре содержания и методики преподавания курса начертательной геометрии, являющейся теоретической базой графических дисциплин.

Такие сложные условия в преподавании курса начертательной геометрии, вызывают необходимость проведения научных исследований по анализу содержания и формированию оптимальной методики обучения геомегро-графическим дисциплинам на современном этапе.

Наибольшие трудности в изучении начертательной геометрии у студентов вызывают решения задач. Поэтому основное внимание при разработке рекомендаций, направленных на совершенствование учебного процесса отводится анализу алгоритмов позиционных и метрических задач.

Объект исследования - учебная деятельность студентов на занятиях по начертательной геометрии и техническому черчению, как основной формы учебного процесса при изучении курса «Инженерная графика».

Предметом нашего исследования является содержание и методика преподавания курса начертательной геометрии в высшей школе, а на их базе развитие знаний, умений и навыков у студентов при изучении геометро -графических дисциплин.

Нами исследовались алгоритмы графического решения задач. В качестве аппарата исследования использовались схемы счета - как своеобразная запись алгоритмов графического решения задач, записанных в символике геометрического языка. Данные исследования способствуют выработать указания по совершенствованию содержания и вскрыть наиболее важные, информационные разделы курса, что позволит сформулировать рекомендации по совершенствованию преподавания начертательной геометрии.

Цель и задачи исследования.

Цель нашего исследования заключается в разработке рекомендаций, направленных на совершенствование учебного процесса в современных условиях при преподавании геометро-графических дисциплин в высших учебных заведениях на примере преподавания начертательной геометрии.

В соответствии с предметом и целью нашего исследования были поставлены следующие задачи:

1. Провести анализ учебников и учебных программ по курсу геометро-графических дисциплин;

2. Выявить, как изменилось содержание предмета и методика преподавания геометро-графических дисциплин на примере начертательной геометрии;

3. Проследить, как изменился объем графических работ, выполняемых студентами технических вузов России и построить временные шкалы при изучении геометро-графических дисциплин, начиная с 1896 года до 1994;

4. Провести анализ алгоритмов графического решения задач;

5. Разработать рекомендации по совершенствованию содержания и методики преподавания начертательной геометрии.

Для получения ответа на поставленные задачи, была разработана методика геометрического моделирования учебников и учебных пособий, которая позволила, в ясной, графической форме представить каждый учебник в виде диаграммы, позволяющей судить о содержании и архитектонике построения курса начертательной геометрии.

Для того, чтобы ответить на вопрос, как изменилось содержание и методика преподавания начертательной геометрии за период с 1896 -1994 годы, были построены геометрические модели учебников по начертательной геометрии, начиная от первого учебника Я.А. Севастьянова (1821 г.) и до наиболее распространенного в наше время учебника В.О. Гордона и М.А. Семенцова-Огиевского (1988 г.) Чтобы проследить динамику изменения содержания и методику преподавания, для сравнения были построены геометрические модели учебников: Н.И. Макарова (1870 г.), А.Н. Палыпау (1901 г.), H.A. Рынина (1916 г.).

Исследование учебных планов двух старейших технических высших учебных заведений России (ПГУПС и МГТУ), позволили получить сведения о количестве и содержание графических работ, выполняемых студентами за столетний период (1896-1996).

Одновременно с этим, аналогичная работа была проведена по материалам средней общеобразовательной школы при преподавании: черчения, геометрии и рисования.

Для исследования алгоритмов графического решения задач использовалась оригинальная запись алгоритмов в виде схем счета.

По результатам задач, сформулированных в п.4, разработаны рекомендации, направленные на совершенствование содержания и методики преподавания.

Анализируя выше сказанное, можно выдвинуть гипотезу исследования.

Можно предположить, что необходимость в изменении содержания предмета «Инженерной графики» и традиционной методики его преподавания на современном этапе обучения, связано со значительным сокращением числа часов выделяемых на его изучение.

Для того, чтобы сокращения не сказались на ухудшение качества получаемых знаний, надо в основу предлагаемой методики положить исследования алгоритмов графического решения задач и на их основе вывести обобщенные алгоритмы решения задач. Это даст возможность вскрьггь наиболее важные. Информационные разделы курса начертательной геометрии и позволит сформулировать рекомендации по совершенствованию учебного процесса.

Методы исследования. Для проверки гипотезы и решения задач нами

использован комплекс методов:

1. Методы теоретических исследований - анализ существующих учебников и учебно-методических пособий, специальной литературы, источников, документов, программ;

2. Методы эмпирического исследования :

а) прямое и косвенное наблюдение;

б) педагогический эксперимент;

в) анализ контрольно-проверочных работ студентов;

г) анкетирование и т. д.

Научная новизна.

1.Впервые разработана методика составления геометрической модели учебника по курсу начертательная геометрия. Пользуясь геометрическими моделями можно судить об архитектонике построения учебника и используемых дидактических принципов при его построении.

2.Предложена оригинальная методика представления алгоритмов графического решения задач в виде "схем счета". Эта формула записи алгоритмов позволяет осуществить пе только анализ алгоритмов решения, но и выявить те основные теоретические вопросы, которые должен знать студент для решения задач графическим способом.

3.Существенно расширена роль и значение геометрических фигур-посредников при преподавании всех разделов начертательной геометрии и показана их особая роль для составления обобщенных алгоритмов.

4.Использование идей проблемного обучения позволили составить рекомендации для формирования познавательного интереса и как следствие, создания мотивации к изучению начертательной геометрии.

5. Исследование психологических основ вузовской педагогики позволили сформулировать рекомендации по организации учебного процесса, учитывающие возрастные особенности студенческой аудитории.

6.Исследование курса начертательная геометрия с позиции системного подхода позволили впервые составить его бинарную схему.

Практическая значимость работы.

Предлагаемая методика и отдельные ее аспекты, могут быть использованы для преподавания начертательной геометрии в технических вузах России при строго отведенных на изучение предмета отрезков времени.

Предложены конкретные рекомендации, на какие разделы курса начертательной геометрии следует обратить внимание студентов.

Результаты полученных исследований внедрены в практику на кафедре "Инженерной графики" МГТУ им. Н. Э. Баумана и могут быть использованы в работе кафедр инженерной графики для преподавания курса "Начертательная геометрия".

Апробация работы состоялась на заседании кафедры инженерной графики в МГТУ им. Н. Э Баумана, научно-технических конференциях, проходивших в городах: Рыбинск, Нижний - Новгород, Санкт-Петербург и Москва.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 6 печатных работ:

1. Пути рационального использования времени, отводимого на изучение начертательной геометрии. - Рыбинск, 1995. - С.21;

2. Рекомендации для составления алгоритмов графического решения задач. - Рыбинск, 1995. - С.51.;

3. Использование фигур-посредников в курсе начертательная геометрия. -Нижний Новгород, 1997. - С. 147 ;

4. Об общих алгоритмах графического решения метрических задач. - М., 1997.-С. 171;

5. Определение метрики геометрической фигуры на эпюре Монжа. - М.: » ггт\л 1 от п 1 1 т •

6. С кистью по жизни. // Измайловский вестник. - М., 1995. - № 5. - С.12 Основные положения работы доложены на трех научных конференциях.

Структура и объем диссертации. Работа изложена на 120 страницах машинописного текста, состоит из введения, 3 глав, заключения, выводов. Работа иллюстрирована таблицами, рисунками и цветными диаграммами. Список литературы состоит из отечественных и зарубежных источников.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ.

Преподавателям кафедр инженерной графики хорошо известно, что на протяжении последних лет происходит сокращение числа часов и сроков обучения графическим дисциплинам в высших технических заведениях и средних общеобразовательных школах. Что касается количественных показателей, то этот вопрос на сегодняшний день оказался вне поля зрения исследователей.

Поэтому в первой главе диссертации нами поставлена задача -выяснить как изменилась динамика преподавания графических дисциплин за последние 100 лет. Естественно, исследовать большое количество учебной документации не представлялось возможным. Поэтому для того , чтобы представить общую картину изменения числа часов и объема, выполняемых студентами графических работ, нами подробно изучены учебные планы и программы двух старейших высших учебных заведений России:

1.Санкт-Петербургского института корпуса инженеров путей сообщения ( ПГУПС) и

2.Московского высшего технического училища (MlТУ им. Н. Э Баумана).

Рис.1, 2 дают наглядное представление о количестве часов, выделяемых учебными планами МГТУ и ПГУПС для преподавания начертательной геометрии, черчения и технического рисования за период с 1891 по 1995 учебные годы. Также введен суммарный график всех графических дисциплин в целом. Из графика 1 видно, что за период с 1891 по 1995 годы время на преподавание геометро-графических дисциплин в МГТУ сократилось в 5 раз (159 часов в 1995 году против 816 часов в 1891 году.)

Аналогичная картина наблюдается и в ПГУПС. (Рис. 4.)Число часов 1994-95 году по сравнению с 1891 годом сократилось почти в 6 раз (136 часов в 1995 году против795 часов в 1891 году.)

Резкое уменьшение числа часов привело к сокращению продолжительности обучения. Если по учебному плану 1990-91 года в МГТУ черчение преподавалось в течении 6 семестров, то по учебным планам МГТУ в 1995 году преподавание черчения осуществлялось в течении 3-х семестров, начертательной геометрии - 1-го семестра. Техническое рисование, начиная с 1970 года, вообще исключено из учебного плана.

В ПГУПС по плану 1891 года преподавание черчения и начертательной геометрии велось в течении 4-х семестров, а в 1995 году преподавание черчения сократилось до двух семестров, начертательной геометрии до одного семестра.

МВТУ

и «

т о

в г

900 800 700 600 500 400 300 200 100 0

в В16

\ 550

\ \

V 35(К 77?

\ & \ Я70 "-^238

136 100 —® 17Й4" ^ 139

87 ^ 1. „ _ 51 — -О 51

1891

Начертательная геомпрнш Черыоине

Техническое рисование

4950 1375 ,1935 ГОДЫ

Рис. 1

800

1891 1920 1950 1975 1995 ГОДЫ

Начертательная геометрия

Черчение ________ ____ ^___

Техническое рисование ш|л___ ___

Рис. 2

Уменьшение числа часов и сокращения сроков обучения геометро-графических дисциплин неминуемо привело к сокращению объема графических работ, выполняемых студентами.

Объем графических работ, выполняемый студентами МВТУ при изучении черчепия, начертательпой геометрии, технического рисования

1891 1950 1975 1995 ГОДЫ

□ Техническое рисование

Ш Начертательная геометрия □ Черчение

П Начертательная геометрия + Черчение + Техническое рисование

Рис 3

Объем графических работ, выполняемый студентами ПГУПС при изучении черчения, начертательной геометрии, технического рисования

1950 1975 1935 годь1

ЕЭ Техническое рисование 0 Начертательная геометрия ЕЭ Черчение

0 Начертательная геометрия +Черчение + Техническое рисование

Рис.4 8

Рис.3,4 устанавливают объем графических работ, выполняемых студентами в процессе изучения графических дисциплин. Сопоставляя данные за период с 1995 по 1950 учебные годы видно, что за 45 лет суммарный объем графических работ в МГТУ сократился в три, а в ПГУПС в полтора раза. За 100 лет в МГТУ произошло пятикратное сокращение объема графических работ, выполняемых студентами (42 листа формата А1 в 1891 году против 7,5 листов в 1995 году.).

Аналогичная картина сокращения числа часов и уменьшения объема графических работ происходит и в средней общеобразовательной школе. Причем проведенное в течении трех лет анкетирование студентов первого курса с 1994 по 1997 учебные годы показало, что в 20 % средних общеобразовательных школ занятия по черчению не проводилось.

Результаты анкетирования студентов.

Цифры указывают (в %) число студентов у которых в школе не преподавалось черчение или его преподавали не специалисты в этой области.

35 30 25 20 15 10 5 О

зр .........Ю31'а

-- _ <>23.5

„ Л> - — О 8

зо«** 1 --------------т

1334

1335

1336

ГОДЫ

"Чфенис не преподавалось

Черчение преподавали учителя других предметов

Рис.5

Приведенные плакаты (Рис.1,2,3,4), содержащие количественные показатели и динамику изменения числа часов, заставляют задуматься над вопросом: Как же отразилось сокращение числа часов, продолжительность обучения и уменьшение объема выполняемых студентами графических работ на содержание и методику преподавания начертательной геометрии, являющейся теоретической базой для других геометро-графических дисциплин? Поэтому в диссертации нами была поставлена задача исследовать содержание и дидактические принципы преподавания начертательной геометрии в вузах России за период с 1821 года до наших дней. К сожалению нам не удалось обнаружить документов, характеризующих содержание и главное методику преподавания начертательной геометрии в девятнадцатом, начале двадцатых веков.

Известно, что содержание и методика проведения семинарских занятий зависит от лекций. В свою очередь, лекционный материал базируется на учебник. В связи с этим, для выяснения фактического состояния вопроса о положение дел с содержанием и методикой преподавания начертательной геометрии 50, 70, 100 лет тому назад, нами использован косвенный путь: исследовэдше архитектоники построения учебников, по которым изучали начертательную геометрию студенты тех лет, начиная от первого учебника на русском языке Я. А. Севастьянова "Основания начертательной геометрии" и вышедшего в свет в 1821 году, и до последних изданий учебника В.О. Гордона и М. А. Семенцова-Огиевского "Курс начертательной геометрии" 1988 год. Анализ учебной литературы осуществлялся с помощью разработанной методики геометрической модели учебника. Данная модель позволяет построить четкий график, отражающий содержание и методику любого учебника и также несет информацию об удельном весе каждого раздела относительно всего объема.

Рис.6 посвящен сравнению учебников Я.А. Севастьянова и В. О. Гордона, осуществляемое путем исследования их геометрических моделей. Из рисунка видно, что по содержанию оба учебника адекватны. Единственное отличие состоит лишь в том, что в учебнике В.О. Гордона "Способы преобразования" (раздел 4 ) помещены после темы "Плоскость" (раздел 3). В учебнике Я. А. Севастьянова раздел "Способы преобразования" занимают восьмую позицию. Что касается "удельных весов" разделов, то в восьми случаев из одиннадцати они практически не отличаются друг от друга (отличие не превышает 3,9 %).

Сравнительная характеристика геометрических моделей учебпиков А. Я. Севастьянова и В. О. Гордона, М . А. Семенцова - Огиевского.

Я Л Севастьянов «Основания начертательной геометрии» (1821с)

8 9 10 11

наименование раздела

Рис 6

На Рис.7 упрощенные геометрические модели учебников Я. А. Севастьянова и В. О. Гордона представлены центральными кривыми: а - для учебника Севастьянова, Ь - для учебника Гордона. Кроме линий а и Ь приведены центральные кривые с, <1, е построенные по геометрическим моделям учебников Н. И. Макарова (кривая с), А.И. Пальшау (кривая ф и

А. А. Рынина (кривая е). Характер и положение центральных кривых а, Ь, с, <1, е дают основание считать, что учебники Макарова, Пальшау, Рынина так-же, как и учебники Севастьянова и Гордона не имеют существенных различий.

юа

90 ■

В.О. Гордон, М.А. Семенцов-Огиевскнй "Курс начертательной геометрии" 1936-1988г.г.

В.О Гордон, М.А Семенцов-Огиевский -"Курс начертательной пеомятрии' (198В г.)

"Начертательная геометр! методы изображения' 1516г

Пальшау Начала начертательной геометрии* 1901с.

П И. Макаров "К\дс начертательной геометрий4 1870л

—®—В.О Гордеи, М.А Семшцов-Отеасмо) -'- х:--- Я Д Севастьянов -м-АН ГЬлкшау —в—НИ Макаров • Н1А Рьяшн

наименование раздела

Рис. 7.

Результаты исследования, приведенные в первой главе показали, что на протяжении полугора веков архитектоника и основные дидактические принципы построения учебников практически не претерпели изменений.

На сегодняшний день со всей остротой встал вопрос:

Как в условиях резкого дефицита времени и сроков обучения привести содержание курса начертательной геометрии и дидактические основы его преподавания в соответствие с минимальным числом часов, отводимых учебными планами на ее изучение ?

Для выяснения вопроса, чему следует учить студентов и какие разделы курса могут быть сокращены, во второй главе диссертации мы исследовали алгоритмы графического решения задач.

Для этого разработана методика представления решающих графических алгоритмов в виде схем счета. Исследования схем счета позволили выявить структуру построения обобщенных алгоритмов и установить те разделы курса, которые должен знать студенг для успешного графического решения задач.

При составлении обобщенных алгоритмов использовалось разработанное в диссертации расширенное понятие о фигурах- посредниках. Использование фигур-посредникоз открывает широкие возможности унификации графического решения различных на первый взгляд задач. Расширенное понятие фигуры-посредники показывает, что не только поверхность, но и линия, и точка могут быть использованы в качестве посредников.

Во второй главе диссертации рассматривается подробно класс метрических задач, который состоит из большого числа разнотипных задач.

Метрические задачи.

с! | Ф, ;Ф21 ф | Ф| ;Фз |

Все многообразие задач по определению расстояний сводится к семи возможным вариантам.

Причем сопоставление схем счета алгоритмов показывает, что все они сводятся к определению расстояния между двумя точками.

(1 |Ф|, Ф2|

(а => А) л (<х ± Ь) В = а ПЬ

(п з А) Л (п ± Р) В = п Пр I П

а=|А, в)

Все многообразие задач на определение угловых величин может быть сведено к четырем возможным вариантам.

/\ Ф°|Ф„Фг|

ф | а, Ь |

ИЛИ

ф I а, а |

0")п1а(пэКса]

ИДИ

2°) Ф° = 90° - 0°

Ф|а,р|

0°) п, X а Юш э к ) п^рСпспЕ)

ИЛИ П]

или ф° = [1°

ф| а•Ь|

0°ХКсЬ)л(с=>К) лс|а

КЛ1 Кг

Основу которых составляет задача по определению угла между двумя прямыми. /\

Ф°|Ф|,Ф2| = -у С а, Ь>—> у,Ц 7ХВ или яа

Для составления алгоритма решения задачи между прямой и плоскостью достаточно ввести фигуру-посредник, точку на прямой из которой опустить перпендикуляр на плоскость. Выполненное построение позволяет свести решение этой задачи к основному варианту.

Для определения угла между двумя плоскостями достаточно взять в качестве фигуры посредника произвольную прямую и отметить на ней точку. Дальнейшее решение сводится к двукратному решению предыдущей задачи.

Для определения угла между скрещивающимися прямыми достаточно в качестве фигуры-посредника взять на одной из прямой точку и провести через нее прямую параллельную второй скрещивающейся прямой. Введение фигуры-посредника позволяет свести эту задачу к первому варианту.

Вывод: Запись алгоритмов графического решения задач в виде схем счета дает наглядное представление о содержании и структуре алгоритма, это облегчает их исследование и что особенно важно, позволяет разработать обобщенный алгоритм, пригодный для решения широкого круга однотипных задач.

Во второй главе диссертации при исследовании алгоритмов графического решения были выявлены те разделы курса начертательной геометрии, знание которых необходимо студентам для успешного решения задач.

В третьей главе диссертации нами рассмотрены вопросы связанные с определением содержания различных разделов курса начертательной геометрии и методических основ их преподавания. Современная педагогика

¡ысшей школы отмечает ряд принципов, которые должны соблюдаться при зрганизации учебного процесса. Принципы, обеспечивающие успешное и :ознательное усвоение изучаемой вузовской дисциплины. Из многообразия гшх принципов мы остановились на основополагающих, которые эбеспечивают мотивацию к изучению предмета и принципы облегчающие иучение. К ним относятся:

1. Правильное решение организационных вопросов.

2. Использование идей проблемного обучения для создания условий появления и развития у обучающихся мотивации к приобретению знаний.

3. Учет возрастных особенностей обучающихся.

4. Системность в подборе теоретического материала.

Проблемное обучение и моткваккя.

Анализ курса начертательной геометрии с позиции проблемного эбучения позволил выявить микропроблемные ситуации во всех разделах курса, которые могут облегчить появление у студентов познавательного интереса и как следствие мотивации к изучению предмета. К примеру такой вопрос: Какую форму будет иметь тень от непрозрачной треугольной пластинки отброшенная на плоскость от точечного источника света? Ответ студентов: В форме треугольника. А может ли тень от треугольной пластинки иметь форму прямоугольной полосы? Ответ на этот вопрос оказался для аудитории не столь очевидным, как в первом случае. Постановкой второго вопроса мы добились того, чтобы студент начал думать. Произошла заинтересованность аудитории.

При изложении метода проекций необходимо показать, что геометрическая модель трехмерного пространства, построенная на аксиоматике Евклида и содержащая аксиому о параллельных прямых не может быть использована для иллюстрации проекционного метода. Пусть даны две пересекающиеся прямые I, П и точка 8 . Примем Б за центр проекций и проведем из нее ряд лучей I ] ,1 2... .Выполненное построение позволяет сделать заключение о том, что при заданных положениях прямых I и П, и течки Б , каждой точке прямой I соответствует одна и только одна прямой П.

Отмеченная закономерность нарушится, если луч 1 т будет параллелен прямой II. В этом случае на основании аксиомы Евклида о параллельных луч I т не пересечет прямую П, то есть на прямой П не будет точки Мз, однозначно соответствующей точке М1 прямой I.

Аналогично луч I „ параллельный прямой II пересечет эту прямую в точке N2. В силу параллельности 1 0 прямой I на прямой I будет отсутствовать точка N1, соответствующая точке N2 прямой II.

Предположив, что прямые I и П представляют следы проецирующи плоскостей аир, можно сделать заключение, что эти плоскости буду пересекаться плоскостями у| || а и уг [| Р по прямым, то есть бесчисленны: множествам точек. Рассмотренный пример показывает, что модел трехмерного пространства, построенного на аксиоматике Евклида, содержаще] аксиому о параллельных не может быть использована для построения метод проекций.

Более того возникает вопрос: считать, что пространство в котором мь живем "однородно" подвергнув сомнению справедливости существовани аксиомы о параллельных или согласиться с привычным для нас понятием, чт< пространство - неоднородно, усомниться б справедливости существовант аксиомы Евклида о параллельных.

Ограничимся такой постановкой вопроса, пусть студенты думают како1 решение им следует принять. Приведенным примером мы создали у студенто) проблемную ситуацию - пространство в котором мы живем -"однородно", I нем нет места аксиоме о параллельных или признавая справедливость аксиомь Евклида о параллельных, считать, что это пространство не однородно.

Простым примером мы заставили студентов думать, опять создала« проблемная ситуация,

Учет возрастных особенностей обучаемых. Не будет преувеличение!« утверждать, что учет возрастных особенностей обучающихся при организащц; учебного процесса является непременным условием для успешного обучения.

Начертательная геометрия, как учебная дисциплина, преподается нг первом курсе высших технических учебных заведений, на котором обучаются люди в возрасте 17-19 лет. Для этой возрастной категории характерным является обобщенный подход к изучению окружающего их мира не путем рассмотрения отдельных, не связанных друг с другом реальных объектов, а во взаимосвязи с окружающим их предметами и явлениями.

То есть основным дидактическим приемом, наилучпшм образом удовлетворяющим умственным возможностям этой возрастной группы обучающихся является использование принципа - изложите материала от "общего к частному".

Анализ архитектоники первого учебника по начертательной геометрии Я.А. Севастьянова и учебников всех последующих авторов показывает, что в течении почти столетнего периода с 30х годов девятнадцатого века до 20х годов двадцатого века, основополагающим был индуктивный метод изложения материала. К сожалению и в последующий период изложения материала "от частного к общему" сохранился.

Соблюдение этого принципа приводит к серьезным противоречиям с

основными требованиями, предъявляемыми к современной вузовской

педагогике. Основными противоречиями являются:

1. Не учитывается возрастная особенность студенческой аудитории.

2. Возникают трудности при обеспечении системного подхода при изложении материала.

3. Размещение материала по принципу "от частного к общему" неизбежно влечет за собой дублирование и повторы, что в сзою очередь приводит к необоснованному увеличению затрат времени на изучение начертательной геометрии.

4. У студентов создается ложное представление о том, что при графическом способе решения каждая задача требует своего, присущего только ей алгоритма решения.

5. При изложении материала "от частного к общему" у обучающихся возникает мнение об отсутствии строгого, логически научно-обоснованного построения курса начертательная геометрия.

Иными словами, соблюдая дедуктивный принцип "от общего к частному" и реализуя его примерами "от простого к сложному", мы избегаем отмеченных ранее недостатков, присущих индуктивному принципу изложения материала, экономим время и придаем научную обоснованность курсу начертательной геометрии.

Системность. Не менее важным условием является системность в подборе материала и последовательность при его изучении. Провеленпый анализ начертательной геометрии с позиции системности показывает, что объекты, изучаемые в любом разделе курса "Начертательной геометрии", могут быть отнесены к двум альтернативным группам с четко различающимися разделительными признаками. Последнее обстоятельство позволяет построить бинарную схему курса "Начертательной геометрии" в виде схемы, показанной на рисунке № 8. Представленная на рисунке бинарная схема, показывает четкую систематизацию всего курса начертательной геометрии.

Бинарная схема курса "Начертательная геометрия".

изометрия диметрия

ЗАКЛЮЧЕНИЕ.

В результате выполненных исследований получены следующие шовные научные и практические результаты:

За 100 летний период - время, предусмотренное учебными планами на изучение геометро-графических дисциплин в технических вузах России, сократилось в 5-6 раз.

Сократилась продолжительность обучения: по черчению в 2 раза, по начертательной геометрии в 3 раза. Техническое рисование полностью исключено из учебных планов.

Произошло резкое сокращение объема графических работ, выполняемого студентами, примерно в 6 раз.

В средней общеобразовательной школе за последние 50 лет произошли аналогичные изменения. Уменьшению числа часов сопутствовало сокращение продолжительности обучения. Если в 1950 году черчение преподавалось в 6, 7, 8 и 9 классах, то в 1995 году только в 7 и 8 классах. В 20 % школ черчение не преподавалось.

Предложена методика составления геометрической модели учебника, которая содержит сведения о содержании и основных дидактических принципах, принятых при его составлении.

Анализ учебной литературы по начертательной геометрии, проведенный с помощью геометрических моделей показал, что за полуторовековую историю архитектоника и основные дидактические принципы лежащие в основе учебников, практически остались без изменения. Разработана методика представления алгоритмов графического решения задач в виде "схем счета".

Анализ "схем счета" алгоритмов графического решения задач показал возможность построения "схемы счета" обобщенных алгоритмов, пригодных для решения широкого круга однотипных задач. Расширено понятие - фигуры-посредника. Приведены примеры использования фигур-посредников для составления обобщенных алгоритмов.

•.Исследование "схем счета" позволило установить наиболее существенные разделы курса начертательной геометрии.

.Разработаны рекомендации, как возбудить и поддерживать на высо- ком уровне мотивацию изучения курса начертательная геометрия. .Используя принцип системности, установлены четкие взаимосвязи внутри отдельных разделов курса начертательной геометрии. Составлена бинариая схема курса "Начертательная геометрия".

13.Выявлены второстепенные, малоинформативные разделы курса начертательной геометрии, изучение которых может быть подвергнуто сокращению или полностью исключено из рассмотрения.

14.Составлены рекомендации о дидактических принципах, положенных в основу преподавания начертательной геометрии, учитывающих возрастные особенности студенческой аудитории.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ.

1. Пути рационального использования времени, отводимого на изучение начертательной геометрии. Тез. докл. Всероссийская научно-метод. конф. : «Актуальные вопросы современной инженерной графики». - Рыбинск: РГАТА, 1995.-С.21

2. Рекомендации для составления алгоритмов графического решения задач. Тез. докл. Всероссийская научно-метод. конф. : «Актуальные вопросы современной инженерной графики». - Рыбинск: РГАТА, 1995. - С.51

3. Использование фигур-посредников в курсе начертательной геометрии.Тез. докл. УН-й Всероссийской конференции по компьютерной геометрии и графике « КОГРАФ 97 ». - Нижний Новгород, 27-31 октября 1997. - С. 147 (М. В. Покровская, Н. Г. Плющ).

4.06 общих алгоритмах графического решения задач. Тез. докл. ГУ-Всероссийской научно-технической конференции: «Состояние и проблемы технических измерений», - М.: МГТУ, 1997. - С. 171 (Покровская М. В., Плющ Н.Г.) 5.0пределение метрики геометрической фигуры на эпюре Монжа. Тез. докл. IV - Всероссийской научно-технической конференции :«Состояние и проблемы технических измерений» - М.: МГТУ, 1997.-С. 169-170. 6. С кистью по жизни. // Измайловский вестник. - М., 1995. - № 5. - С. 12

Содержание диссертации автор научной статьи: кандидата педагогических наук, Плющ, Нина Григорьевна, 1998 год

13.00.02 - Теория и методика обучения черчению на соискание ученой степени кандидата педагогических наук

Научный руководитель: Академик Российской академии ПК, Доктор технических наук, профессор Фролов С.А.

На правах рукописи

ДИССЕРТАЦИЯ

Москва 1998 г

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ.

ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.,.

ГЛАВА 1. ПРЕПОДАВАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ ДИЦИПЛИН В РОССИИ (1821 - 1995).

1.1 Динамика изменения числа часов, выделяемых на изучение графических дисциплин с 1891 по 1995 г.

1.2 Объем графических работ, выполняемых студентами и школьниками при изучении геометро - графических дисциплин.

1.3 Содержание и методика преподавания начертательной геометрии в

России в период с 1821 по 1995 годы.

Выводы к главе 1.

ГЛАВА 2 ИССЛЕДОВАНИЕ АЛГОРИТМОВ ГРАФИЧЕСКОГО РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ.

2.1 Классификация задач, разрешаемых графическим способом.

2.2 Задачи позиционные (Класс А).

2.3 Алгоритм решения позиционных задач группы AI.

2.4 Алгоритм решения задач второй подгруппы All - пересечения по-верностей.

2.5 Алгоритм решения задачи третьей подгруппы-пересечения линии с поверхнстью.

2.6 Алгоритм решения задач на построение плоскостей, касательных к поверхнсти.

2.7 О роли посредников при составлении алгоритмов решения задач графическим способом.

2.8 Задачи метрические.

2.9 Анализ алгоритмов решения задач, входящих в первую группу d = |A, B|.

2.10 Анализ алгоритмов решения задач, входящих во вторую группу ф° = |а, Ь|.

2.11 Определение угла ф между прямой и плоскостью (Задачи подгрупп 2.2) или между плоскостями (Задачи подгруппы 2.3).

Выводы к главе 2.

ГЛАВА 3 СОДЕРЖАНИЕ И МЕТОДИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПРЕПОДАВАНИЯ НАЧЕРТАТЕЛЬНОЙ ГЕОМЕТРИИ В СОВРЕМЕННЫХ УСЛОВИЯХ

3.1 Вопросы организации учебного процесса.

3.2 Проблемное обучение.

3.3 Познавательный интерес и мотивация.

3.4 Возрастные особенности и дидактика.

3.5 Системность.

3.6 Рекомендации о содержании курса начертательная геометрия в современных условиях.:.

Выводы к главе 3.

Введение диссертации по педагогике, на тему "Содержание и дидактические принципы преподавания начертательной геометрии в современных условиях"

Актуальность проблемы.

Такие сложные условия в преподавании курса начертательной геометрии, вызывают необходимость применения научных исследований по анализу содержания и формированию оптимальной методики обучения геометро - графическим дисциплинам на современном этапе.

Цель и задачи исследования.

Цель нашего исследования заключается в разработке рекомендаций, направленных на совершенствование учебного процесса в современных условиях при преподавании геометро - графических дисциплин в высших учебных заведениях на примере преподавания начертательной геометрии.

В соответствии с предметом и целью нашего исследования были определены следующие задачи:

1) Провести анализ учебников и учебных программ по курсу геометро - графических дисциплин.

2) Выяснить как изменилось содержание предмета и методика преподавания геометро - графических дисциплин на примере начертательной геометрии.

3) Проследить как изменился объем графических работ, выполняемых студентами технических вузов Росси и построить временные шкалы при изучении геометро - графических дисциплин, начиная с 1896 года до 1994.

4) Провести анализ алгоритмов графического решения задач.

5) Разработать рекомендации по совершенствованию содержания и методики преподавания начертательной геометрии.

Гипотеза исследования.

Анализируя выше сказанное, можно выдвинуть предварительную гипотезу.

Можно предположить, что необходимость в изменении содержания предмета «Инженерной графики» и традиционной методики его преподавания на современном этапе обучения, связано со значительным сокращением числа часов, выделяемых на его изучение.

Для того, чтобы сокращения не сказались на ухудшении качества получаемых знаний, надо в основу предлагаемой методики положить исследования алгоритмов графического решения задач и на их основе вывести обобщенные алгоритмы решения задач. Это даст возможность вскрыть наиболее важные информационные разделы курса начертательной геометрии и позволит сформулировать рекомендации по совершенствованию учебного процесса.

Методы исследования.

Для проверки гипотезы и решения задач исследования использован комплекс методов:

1) Методы теоретических исследований - анализ существующих учебников и учебно-методических пособий, специальной литературы, источников, документов программ.

2) Методы эмпирического исследования : a) прямое и косвенное наблюдение; b) педагогический эксперимент; c) анализ контрольно - проверочных работ студентов; d) анкетирование и т. д.

Предметом нашего исследования является содержание и методика преподавания курса начертательной геометрии в высшей школе, а на их базе - развитие знаний, умений и навыков у студентов при изучении геометро - графических дисциплин.

Научная новизна.

2.Предложена оригинальная методика представления алгоритмов графического решения задач в виде "схем счета". Эта формула записи алгоритмов позволяет осуществить не только анализ алгоритмов решения, но и выявить те основные теоретические вопросы, которые должен знать студент для решения задач графическим способом.

5.Исследование психологических основ вузовской педагогики позволили сформулировать рекомендации по организации учебного процесса, учитывающие возрастные особенности студенческой аудитории.

Исследование курса начертательная геометрия с позиции системного подхода позволили впервые составить его бинарную схему.

Практическая значимость работы заключается в разработке рекомендаций по содержанию курса начертательной геометрии и предложений, учитывающих современные требования педагогики высшей школы.

Предлагаемая методика и отдельные ее аспекты, могут быть использованы для преподавания начертательной геометрии в технических вузах России, при строго отведенных на изучение предмета отрезков времени.

Апробация и внедрение результатов исследования.

Публикации. По теме диссертации опубликовано шесть печатных работ. Основные положения работы доложены на трех научных конференциях.

На защиту выносятся следующие положения.

1) Выявление общей логики и последовательности изложения материала посредством анализа учебников и учебных программ по курсу геометро - графических дисциплин.

2) Исследование алгоритмов графического решения задач и систематизация последовательности изложения теоретического материала в преподавании курса начертательной геометрии.

3) Выбор общих дидактических принципов высшей школы для преподавания геометро - графических дисциплин.

4) Разработка рекомендаций по содержанию и методике преподавания курса начертательная геометрия, учитывая современные условия и резкое сокращение числа часов, отводимое на изучение дисциплины в технических вузах России.

Исследованиями изменения количества часов и объема графических работ, а также методике преподавания геометро - графических дисциплин, посвящена первая глава диссертации.

Во второй главе содержаться материалы по исследованию по исследованию содержания структуры алгоритмов графического решения задач и на основании изучения схем счета построение алгоритмов графического решения задач.

Третья глава включает результаты по совершенствованию курса начертательная геометрия на современном этапе, составленных на основе выполненных исследований. В приложении к этой главе приведены данные о результатах проведенного эксперимента.

И заканчивается диссертация выводом, показывающим один из путей решения проблемы, стоящей перед кафедрами инженерной графики технических вузов России, в настоящее время.

ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

Стремясь глубже проникнуть в структуру процесса обучения, ученые педагоги в последние годы уделяют большое внимание характеристике его основных звеньев, выявлению состава и структуры процесса обучения или его слагаемых, в которых должен отражаться весь процесс обучения. Причем все слагаемые рассматриваются, как учебный процесс в миниатюре.

Одновременно с этим, в педагогической литературе довольно широко представлены работы, в которых отдельно рассматриваются основные звенья процесса усвоения знаний и процесса преподавания.

Так например, в работе Данилова М. А. и Есипова Б. Г. [38] выделен ряд основных звеньев процесса учения, усвоения знаний: восприятие, осмысливание, закрепление, применение, Бабанский Ю.К. проводит анализ различных подходов к звеньям учебного процесса и приходит к необходимости "сформулировать основные требования к характеристике "шага" процесса обучения ". К ним относит: 1- единство содержательного и деятельного; 2- дидактическое взаимодействие педагогов и учащихся; 3 -управляемое взаимодействие [10].

Исходя из описанных ранее требований, можно представить процесс обучения, состоящих из основных звеньев:

1 звено - Постановка целей и задач обучения на основе изучения студентов (учет их возраста, уровня подготовленности т. д.)

2 звено - Конкретизация содержания обучения с учетом специфических особенностей студентов)

3 звено - Планирование средств обучения отбор форм и методов деятельности (с учетом выявленных возможностей)

4 звено - Дидактическое взаимодействие преподавателя и студентов

5 звено - Текущий контроль за усвоением знаний, умений и навыков

6 звено - Анализ результатов определенного этапа (выявление нерешенных задач для решения их в новом цикле).

В современной дидактике систематизацией закономерных связей в процессе обучения занимались Данилов М. А, Скаткин М. Н., Беспалко В. П., Блонский П. П., Богоявленский Д. Н., Менчинская Н. А. и ряд других авторов.

На основе систематизации закономерных связей в процессе обучения (в работах: Есипова Б. П. и Гончарова Н. К. [43], Кобылятского И. И. [56], Конфедератова И. Я. [62], Данилова М. А. [37], Лордкипанидзе Д. О. [77], Архангельского С. И. [6], Ильиной Т. А. [51], Зиновьева С. И. [47], в статье Белозерцова Е.П. [12] ), не только сформулированы дидактические принципы обучения, но и более успешно структурирован процесс обучения приближая его к оптимальному функционированию.

Для разработки рекомендаций по содержанию и методике преподавания геометро - графических дисциплин, на примере начертательной геометрии, нами был проведен анализ диссертационных работ, раскрывающих проблемы и возможные пути их решения на примере проведенных исследований в области начертательной геометрии и технического черчения, так как они относятся к общему и взаимосвязанному блоку графических дисциплин.

Проблема оптимального составления учебных планов и программ нашла свое освящение в диссертации Никитина А. В. [84], также, построение программ обучения затрагивает Шатуновский В. JI. [132], в работе Верхола А. М. [27] остро стоит вопрос о бюджете времени и условиях жизни студентов вузов РСФСР, выбор оптимизации содержания и форм учебной работы дисциплин общеинженерного цикла высшей школы освещает Власова И. М. [28], Верхола А. П. [26] поднимает вопрос об оптимизации последовательности изложения учебных дисциплин. В работах Груздева Н. П. [94 ], Верхола А. П. [27], Когана В. И. и Сыченикова И. А. [58], Кобы-лецкого И. И. [57], речь идёт об основах оптимизации процесса обучения и его научной организации.

Вопросами системности - как дидактическим требованием к обучению и его результатам занимались Блауберг И. В. и Юдин Э. Г. [17], Ильина Т. А. [52], Шепетов А. С. [134], Полевой Ю. Л., Решетова 3. А. [97]. Провели классификацию графических задач и исследовали способы их решения Готовников А.П., Ботвинников А.Д. и многие другие.

Плешкан Ф.И. в диссертации "Дидактические основы классификации графических задач в условиях развивающего обучения" классифицирует задачи: по источнику добываемых знаний, по дидактическому назначению, по способу их решения [96]. Этим вопросом занимались Мерзон Э. Д., Михайленко В. Е., Струкова В. И., Василенко Е. А., Виноградова В. Н., Ким Г. Р., Холодный М. Г. и другие.

В диссертационной работе Зиновкиной М.М. "Формирование творческого технического мышления и инженерных умений студентов технических вузов" учтены требования инженерной технологии к отображению массива информации, автором представлено ядро учебной информации наглядно и графически, компактно на одном листе [46].

При этом применен язык блок - схем алгоритмов и с его помощью записаны действия с параметрами. Каждая АБС - активная блок - схема, представляет блок - схему укрупненного алгоритма и является обобщенной логической моделью всего теоретического материала, изложенного на лекции для данного класса задач, свернутого в компактную графическую формулу, это позволяет вводить значения и развертывать их перед студентами на значительном уровне обобщенности.

Работа Иващенко Г. А. "Формирование оптимальной методики интенсивного изучения графических дисциплин в технических вузах" выявляет теоретические предпосылки формирования оптимальной методики интенсивного изучения графических дисциплин и показывает пути к их практической реализации. Важную роль в усвоении графической информации автор видит в развитии пространственного мышления и возрастании его роли по мере продвижения учебного процесса [48].

Для успешного усвоения учебной информации ей разработаны методические и дидактические приемы воздействия на учебный процесс.

Предложенная автором методика интенсивного изучения графических дисциплин, использующая для реализации решения оригинальные приемы развития мыслительной деятельности, позволяет обучаемому производить восприятие графической информации на все более высокий уровень и во все более короткие отрезки времени.

Космин B.C. в диссертации "Пути совершенствования методики преподавания курса инженерной графики в технических вузах" выделяет виды представлений, он убедительно показывает их тесную связь мыслительной деятельностью, в частности с приемами абстракции. Абстрагирующая деятельность субъекта при чтении многих технических изображений - это необходимое и очень существенное звено успешности решения задач.

Раскрытием важности "графического образа" также занимались Ананьев Б. Г. [2], Кабанова Е. Н. [53], Игнатьев Е. И. [49], Ломов Б.Р. [ 76 ], Самарин Ю. А. и многие другие ученые.

В диссертации Сидоренко С.М. " Дидактические основы формирования и развития содержания учебных дисциплин в техническом вузе" говорится, что "формирование и развитие содержание учебной дисциплины - является основополагающей дидактической проблемой в подготовке специалистов и выступает как условие обновления всех видов учебной деятелыюсти с вовлечением резервов в бюджете учебного времени студен-тов"[120].

Ученым сформированы основные принципы построения и развития содержания учебных дисциплин в вузе. Выявление резервов развития учебной дисциплины во многом зависит от выделения из массива ее понятий рутинного учебного материала, а также индексирование понятий в справочном материале.

Содержание вузовских учебников и учебных пособий должно нести методологические знания, направленные на характерные черты и ситуации в будущей деятельности. Новизна его работы заключается в ином подходе к содержанию учебной дисциплины в вузе, как к комплексу развивающихся понятий и определений, способному непрерывно наращивать объем при изучении студентов.

Научный труд Дмитриенко Т. А. "Дидактические основы управления учебной деятельностью студентов"показывает, что реализация педагогических основ заключается в осуществлении анализа ученой деятельности на базе факторного подхода. В диссертации решается проблема нахождения оптимальной последовательности изучения тем, с точки зрения достижения минимального значения функции забываемости [40].

Разработанная ей методика используется для оптимизации учебных планов и программ дисциплин ряда специальностей технических вузов. Содержание графических схем алгоритмов и планы к действию, позволяют осуществить оптимальное сочетание, используемых концепций обучения, а именно: ассоциативно - рефлекторного и алгоритмического.

Проблема учебников и учебно - методических пособий, их дидактические и воспитательные возможности получили освещение в целом ряде работ педагогов и психологов: Бабанского Ю. К., Батышева С. Я., Кодако-ва М. П., Кыверялга А. А., Лернера И. Я., Минка М. Я., Будасова Б. В.

В своей исследовательской работе Будысов Б. В. "Научно - методические основы содержания учебников и учебных пособий по графическим дисциплинам" доказывает, что одной из главных целей обучения в вузе -является развитие творческих способностей и инженерного мышления специалистов, которые базируются на развитии самостоятельного мышления: индукции, дедукции, диалектике и эвристике.

В своей работе ученый выдвигает необходимые требования, которыми надо руководствоваться при создании научной литературы. К ним относятся: соответствие их утвержденным специальностям.

Строгий отбор материала с целью сохранения только тех положений, которые имеют выход в практику или являются основой для развития далее теории, достаточно подробное изложение отобранного материала, обеспечивающее его самостоятельное изучение студентами, тщательная логическая проработка отдельных блоков с постановкой задач [21].

Комарова М.М. в работе "Организационно - методическое обеспечение преподавания курса - технического черчения" раскрывает сущность организационно - методического обеспечения, которое заключается в синтезе научных достижений и передового педагогического опыта. Автором выявлено очень слабое состояние и уровень организационно - методического обеспечения на современном этапе [60].

Проведенные исследования Сидоренко В.К. показали, что вопросы организации процесса обучения черчению до настоящего времени нерешенными и, в первую очередь это касается структуры и содержания самого учебного предмета, выделения числа часов на его изучение. Им установлено несоответствия числа часов, требующих для изучения черчения, объему графической подготовки. Главную причину он видит в отсутствии системы, подлежащей усвоению учащимися графических знаний и умений.

Сидоренко предлагает унифицированную учебную программу, которая способствует упорядочению темпо - временных показателей изучения предмета и установлению обоснованных затрат времени на изучение предмета, что приводит к резкому сокращению учебно - методическим рекомендациям. [119]

Дидактические условия, необходимые для полноценного формирования умений и навыков раскрыты в диссертации Куровского В. А. "Дидактические условия формирования инженерно - графических умений и навыков студентов технических вузов". Им выделены: учет уровня до вузовской подготовки, обоснования нормирования затрат времени на выполнение учебных графических заданий, совершенствование содержания учебных программ, с учетом реальных условий процесса обучения и, на этом разработка дидактических приемов и средств с учетом оптимальных норм и затрат времени на выполнение графических заданий [68].

Исследованиям в области начертательной геометрии посвящены научные работы Григоревской JI. П. [5], Анисимовой И. Н. [5], учебники Фролова С. А. и Покровской М. В. [130 ] и т. д.

Заключение диссертации научная статья по теме "Теория и методика обучения и воспитания (по областям и уровням образования)"

Выводы к Главе 3

Для интенсификации учебного процесса в современных условиях необходимо:

1. Использовать идеи проблемного обучения для развития познавательного интереса и как следствие, мотивации к изучению начертательной геометрии.

Даны рекомендации использования идей проблемного обучения для различных разделов начертательной геометрии.

2.Наиболее существенным фактором влияющим на успех педагогического процесса является учет возрастных особенностей студенческой аудитории и связанных с этим дидактических принципов преподавания.

3.Немение важным условием является системность в подбрре материала и последовательность при его изучении.

В результате проведенного исследования, построена бинарная схема курса начертательной геометрии.

4.Анализ алгоритмов графического решения задач позволил выделить наиболее существенные разделы курса , которые могут быть сокращены или полностью исключены из рассмотрения.

5.Существенно рассмотрено понятие о геометрических фигурах-посредниках.

Показано, что введение посредников позволяет упростить не только решение позиционных задач, но и унифицировать решающие алгоритмы метрических задач.

Заключение

В результате выполненных исследований получены следующие основные научные и практические результаты:

1. За 100 летний период время, предусмотренное учебными планами на изучение геометро-графических дисциплин в технических вузах России сократилось в^-фаз. (Р/?часов в 1891 году против^2часов в 1995 году.

2. Сократилась продолжительность обучения: по черчению в £ раз, по начертательной геометрии в £ раз. Техническое рисование полностью исключено из учебных планов.

3. Произошло резкое сокращение объема графических работ, выполняемого студентами;^ листов формата А1 в 1891 году против £ & листов того же размера в 1995 году.

4. В средней общеобразовательной школе за последние 50 лет произошли аналогичные изменения. Уменьшению числа часов сопутствовало сокращение продолжительности обучения. Если в 1^50 году черчение преподавалось в 6, 7, 8 и 9 классах, то в 1995 году только в 7 и 8 классах. В 20 % школ черчение не преподавалось.

5. Предложена методика составления геометрической модели учебника, которая содержит сведения о содержании и основных дидактических принципах, принятых при его составлении.

6. Анализ учебной литературы по начертательной геометрии, проведенный с помощью геометрических моделей, показал, что за полу-торовековую историю архитектоника и основные дидактические принципы, лежащие в основе учебников, практически остались без изменения.

7. Разработана методика представления алгоритмов графического решения задач в виде "схем счета".,

8. Анализ "схем счета" алгоритмов графического решения задач различных позиционных и метрических задач показал возможность построения "схемы счета" обобщенных алгоритмов, пригодных для решения широкого круга однотипных задач.

9. Расширено понятие - фигуры-посредника. Приведены примеры использования фигур-посредников для составления обобщенных алгоритмов.

10. Исследование "схем счета" позволило установить наиболее существенные разделы курса начертательной геометрии.

11. Разработаны рекомендации, возбудить и поддерживать на высоком уровне мотивацию изучения курса начертательная геометрия.

12. Используя принцип системности установлены четкие взаимосвязи внутри отдельных разделов курса начертательной геометрии. Составлена бинарная схема курса начертательная геометрия.

13. Выявлены второстепенные, малоинформативные разделы курса начертательной геометрии, изучение которых может быть подвергнуто сокращению или полностью исключено из рассмотрения.

14. Составлены рекомендации о дидактических принципах, положенных в основу преподавания начертательной геометрии, учитывающих возрастные особенности студенческой аудитории.

Список литературы диссертации автор научной работы: кандидата педагогических наук, Плющ, Нина Григорьевна, Москва

1. Алешко Д.Э. Дидактическая роль визуальной информации в процессе формирования общеинженерных умений у студентов. — М.: Просвещение, 1984. —243 с.

2. Ананьев Б. Г. Психофизиология студенческого возраста и усвоение знаний. // Вестник высшей школы. — 1972. — № 2. — С. 17-26

3. Андрианов П.Н., Путилин В.Д. Формы и методы активизации творческой деятельности студентов в процессе обучения. / Межвузовский сборник /. —Петрозаводск, 1983. — С.47

4. Анисимов О. Педагогические аспекты системы. // Вестник высшей школы. —1990. — № 9. — С. 16

5. Анисимова Л.Н. Развитие творческих способностей студентов худ. граф. фа -культета при решении задач по И.Г.: Автореф. дис. канд. пед. наук. — М., 1986,—21 с.

6. Архангельский С.И. Учебный процесс в высшей школе и его закономерные основы и методы, —М.: Высшая школа, 1980. — 368 с.

7. Архангельский С. И. Теоретические основы научной организации учебного процесса. —М.: Высшая школа, 1975. — 326 с.

8. Бабанский Ю. К. Оптимизация процесса: обучения. — Ростов н/Д.: Просвещение, 1982. — 347 с. с граф.

9. Бабанский Ю. К. Проблемное обучение как средство повышения эффективности учения школьников. /Пособие. — Ростов н/Д.: Просвещение, 1972 . —14 с.

10. Бабанский Ю. К. Педагогика высшей школы. / Отв. Ред. Чл-кор. АПН СССР Ю К. Бабанский. —Ростов н/Д.: Изд-во Рост, ин-та, 1972. — 121 с.

11. П.Баерене В. Дифференцированная работа в вузе, как средствоповышения эффективности процесса обучения. Автореф. дис. канд.пед. наук. — Вильнюс, 1978. —21 с.

12. Белозерцев Е. П. Русское образование: уроки истории, идеи и принципы. Народное образование. // Alma mater. —1994. —№ 5. — С.6

13. Беспалко-Татур Ю. Г. Системно-методическое обеспечение учебно-воспитательного процесса подготовки специалистов.: Учебно-методическое пособие. —М.: Высшая школа, 1989. — 144 с.

14. Беспалко В. П. Слагаемые педагогической технологии.: Проблемы и методы психологии. —М., 1989. — 192 с.

15. Беспалко В. П. Теория учебников.: Дидактические аспекты. — М.: Педагогика, 1988. —160 с.

16. Беспалко В. П. Программированное обучение.: Дидактические основы. — М., Высшая школа, 1970. — 300 с.

17. Блауберг И. В., Юдин Э. Г. Становление и сущность системного подбора. —М.: Наука, 1973. —268 с.'

18. Блаус А.Я. Система обучения графическим дисциплинам в высшей школе.: Автореф. дис. доктора пед. наук. —М., 1974. —40 с.

19. Ботвинников А.Д. Графическая деятельность.: Дис. докт. пед. наук, — М., 1968, —320 с.

20. Будасов Б.В.Научно-методические основы содержания учебников и учебных пособий по графическим дисциплинам., — М.: Учпедгиз, 1992.1. C.ll.

21. Вакуров И. Д., Кравцов Р. А. и др. О некоторых дидактических требованиях к построению частных методик вузовских учебных дисциплин. — М.: Просвещение, 1975. — 29 с. г

22. Васильев В. Знания и навыки в единстве. // Вестник высшей школы. — 1990,—№ 12,—С.14

23. Венда В. Ф. О новой теории обучения.: Будущее науки. — М.: Знание, 1983. — Вып.16. — С.240-253.

24. Вергасов В. М. Активизация познавательной деятельности студентов в высшей школе.:Г1роблемное обучение в высшей школе. — Киев.: Высшая школа, 1985. — 175с.

25. Верхола А. Г1. Оптимизация процесса обучения в вузе. — Киев.: Вища школа, 1979. — 176 е., ил.

26. Верхола А. М. Определение и планирование затрат времени учащихся при обучении черчению.: В сб./ Повышение эффективности и качества преподавания черчения/. —М.: Просвещениё, 1988. — С.65

27. Власова И. М. Оптимизация содержания и форм учебной работы дисциплин общетехнического цикла высшей школы : Автореф. дисс. док. пед. наук. —Новосибирск, 1975. — 40 с.

28. Возрастные возможности усвоения знаний. / Под редакцией Эльконина Д. Б., ЗавидоваВ. В., — М.: Просвещение, 1966. —263 с.

29. Володарская А. М. Педагогические цели обучения в современной высшей школе. —М.: Знание, 1988. — 196 с.

30. Высшее техническое образование: взгляд на перестройку. / В. Е. Шукшунов и др.; под ред. В. Е. Шукшунова. — М.: Высшая школа., 1990, —С. 119

31. Газемо М. В. Зависимость успешного овладения знаковой системой от меры наглядности и логической упорядоченности. /В кн.: Психологические проблемы переработки знаковой информации. — М.: Знание, 1977. — С.226-236

32. Гомоюнов К. К. Совершенствование преподавания технических дисциплин.: Методолог, аспекты анализа учеб. текстов. —J1.: Изд во Лениигр. ун - та , 1993. — 206 е., ил.

33. Гордон В. О., Семенцов Огиевский М. А. Курс начертательной геометрии. — М.: Наука, 1964. — 360 с. с чер.

34. Григоревская J1. 11. Исследование процесса формирования специалиста на примере изучения начертательной геометрии и черчения.: Дис. на соискание ученой степени канд. пед. наук. —М, 1996. —213 с.

35. Давыдов В. В. Виды обобщения в обучении.: Логико-психологические проблемы построения учебных предметов. —М.: Педагогика, 1972. — 203 с.

36. Данилов М. А. Процесс обучения в советской школе. — М.: Учпедгиз, 1967, —299 с.

37. Данилов М. А., Есипов Б. П. Дидактика. —М.: Изд. АПН РСФСР ин-та теории и истории педагогики, 1957. — 518 с.

38. Дмитренко Т. А. Алгоритмизация учебного процесса и ее влияние на формирование стиля научного мышления. //Деп. в ОНИНИИ ПВШ 31.07.84, —М., 1984,—№956. —8 с.

39. Дмитренко Т. А. "Дидактические основы управления учебной деятельностью студентов /на материале технических дисциплин.// Дис. на соискание учен. степ, доктора пед.наук.,-Харьков.-1991. 359 с.

40. Долженко О. В. Несколько замечаний об инженерном образовании. // Вест -ник высшей школы. — 1994. —№7. — С. 5 6

41. Долженко О. В.Социальные проблемы становления и развития высшего образования. //ALMA MATER. — 1996. — №1. — С. 21

42. Зиновьев С. И. Учебный процесс в советской высшей школе. — М.: Высшая школа, 1975. —314 с.

43. Иващенко Г. А. Формирование оптимальной методики интенсивного изучения графических дисциплин в технических ВУЗах. — М.: Высшая школа, 1994. — 2о6 с.

44. Игнатьев Е. И. Психология изобразительной деятельности детей. —М.: Учпедгиз, 1961. — 233 с. ил.

45. Ильина Т. А. Проблемное обучение. Понятие и содержание. //Вестник высшей школы. — 1976. —№2. — С. 33 48

46. Ильина Т. А., Бабанский Ю. К. Педагогика высшей школы. — Алма -Ата.: Знание, 1989. —360 с.

47. Ильина Т. А. Структурно-системный подход к организации обучения. // Материалы лекций. —М.: Знание, 1972. —Вып. 1. — 72 с.

48. Кабанова Меллер Е. Н. Формирование пространственных представлений в процессе усвоения учащимися проекционного черчения. //АПНРСФСР, 1956.—Вып. 76,— С. 153-166

49. Калашина И.П. Формирование технического мышления. — М.: Знание, 1972, —156 с.

50. Киселев В. Г. Обновление и развитие содержания образования.: Ежегодный доклад о развитии высшего образования. Высшая школа. — М.: Высшая школа, 1995. — С. 12

51. Кобыляцкий И. И. Дидактические основы учебного процесса в высшей школе. : Тезисы лекции. — Одесса, 1982. — 23 с.

52. Кобыляцкий И.И. "Учебный процесс в высшей школе"//Сов. педагогика, -М., 1970 г.,№8, с.91-101

53. Коган В. И., Сычеников И. А. Основы оптимизации процесса обучения в высшей школе.: Научно методич. пособие. — М.: Высшая школа, 1987, —143 с.

54. Колошина И.И. Психологические основы формирования умений по разработке способов решения задач: Автореф. дис. канд. психол. наук, — М„ 1971, —21 с. .

55. Комарова М. М. Организационно* •,методическое обеспечение преподавания курса "Техническое черчение ": Дис. канд. пед. наук, — Свердловск, 1991. —123 с.

56. Коменский Я. А. Великая дидактика. —М., Спб., тип. Э. Аргнольда, 1983,—326 с.

57. Конфедератов И. Я. Методы совершенствования учебного процесса в высшей технической школе. —М.: Высшая школа, 1976. — 112 с.

58. Королевич А. И. Геометрия графического отображения.: Учебн. пособие для студентов тех. вузов. — Львов.: Изд-во львовского ун-та, 1968, —279 с.

59. Котов И. И., Полозов В. С. Методика планирования и организации материала в преподавании начертательной геометрии и черчения.// Сб.научных методов. —М.: Высшая школа, 1977. —Вып. 4. —С. 14

60. Кофанова J1. А. Формирование познавательных интересов студентов в учебно-воспитательном процессе высшей технической школы: Дис. канд. пед. наук. —Алма-Ата, 1982. — 176 с.

61. Кудрявцев Т. В. Психология технического мышления: Автореферат дис. докт. психол. Наук. — М., 1971. — 31с.

62. Курдюмов Ю. К. Курс начертательной геометрии. — М.: Просвещение, 1986, —73 с.

63. Куровский В. А., Верхола А. П. Нормирование затрат времени на выполнение учебных заданий по черчению./ Сб. научно-методических статей по нач. геометрии и инженерной графике. — М.: Высшая школа, 1982. —С. 12

64. Кывырялг А. А. О методах оценки учебников: Проблемы учебника для средних ПТУ. — М.: Изд-во АПН СССР, 1978. — 32 с.

65. Ланда Л .Н. Вопросы алгоритмизации при программированном обучении: Сб. статей. /Отв. ред. Л.Н. Ландь<. —М.: Просвещение, 1969. — 232 с. с. чер.

66. Ланда Л. Н. Обучение учащихся методам рационального мышления и проблема алгоритмов. // Вопросы психологии. — 1961. —№ 1. — С. 72

67. Левина М. М. Сущность и структура методов обучения: Дис. докт. пед. наук. — М., 1978,— 293 с.

68. Лейтес Н. С. Умственные способности и возраст. — М.: Педагогика, 1971, —279 с.

69. Лейбниц Г. В. Об искусстве комбинаторики. М. Эра, 1666.-С.71

70. Лернер И. Я. Дидактические основы методов обучения. — М.Знание, 1981, —235 с.

71. Лернер И. Я. Проблемное обучение. —М.: Знание, 1981. — 64 с.

72. Ломов Б. В. Формирование графических знаний и навыков у учащихся. / Под ред. Б. Г. Ананьева. — М.: Изд. АПН РФСР, 1959. — 270 с. ил.

73. Лордкипанидзе Д. О. Принципы организации и методы обучения. — М.: Учпедгиз, 1957. — С. 53 77

74. Макаров Н. И. Курс начертательной геометрии. — М.: Спб., тип. Н. Неклюдова, 1870. — 446 с.

75. Максимова В. Н. Познавательный интерес и проблемное обучение. //Вопросы психологии. — 1973. —№ 4. — С.84-91.

76. Мартынова Г. А. Планирование эксперимента по начертательной геометрии и инженерной графике. —М.: Наука, 1980. — 123 с.

77. Матюшкин А. М. Проблемные ситуации в мышлении и обучении. — М.: Педагогика, 1972. — 208 с. с черт.

78. Нехамкин А., Лябах Б. Один из путей активизации самостоятельной работы студентов. //Вестник высшей школы. — 1996. —№3. — С.36

79. Низамов Р. А. Дидактические основы активизации учебной деятельности студентов. — Казань: Изд. Казанского ин та., 1975. — 302 с.

80. Никитин А. В. Вопросы оптимального составления учебных планов и программ: Автореф. дис. канд. пед. наук. —М., 1969. — 19 с.

81. Аганова А., Кривошеев А., Ушаков П. Проектно созидательная модель обучения. // Вестник высшей школы. — 1994. — № 1. — С. 18-22

82. Общие основы педагогики. / Под. ред. Ф. Ф. Королева, В. Е. Гмурмана.

83. М.: Просвещение, 1967. —293 с. 88.0конь В. Основы проблемного обучения. —М.:Просвещение, 1968. — 208 с.89.0нушкин В. Г. Теоретические основы высшего образования. — М.:

84. Просвещение, 1987. — 306 с.

85. Отчет о деятельности Императоргского Московского Технического Училища за 1870-71 г. -М.: Типография Кольчугина А. Г., ул. Волхонка, дом Воейковой, 1870. — 293 с.

86. Отчет о деятельности Императоргского Московского Технического Училища за 1889-90 и 1890-91 академические годы. —М.: Типография Кольчугина А.Г. ул. Волхонка, дом Воейковой, 1892. — 302 с.

87. Отчет о состоянии Императорского Московского Технического Училища за 1902 г. — М.: МГТУ, 1902. — 310 с.

88. Г1альшау А. 11. Начала начертательной геометрии. — М.: Изд. наел. А. Н. Пальшау, 1901, —203 с.

89. Педагогика. / Под ред. И. А. Комарова. — М.: Учпедгиз, 1956. — С.137-158

90. Педагогика. / Под ред. проф. П. П. Груздева. —М.: Учпедгиз, 1940. — С. 264 292

91. Письмо президента бостонского технологического института д ра Д. Рункля директору ИТУ В. К. Делла-Восу., 1876./ Письмо цитируется по МВТУ им. Э.Н. Баумана. —М.: Высшая школа, 1980. —С. 27

92. Плешкан Ф. И. Дидактические основы классификации графических задач в условиях развивающего обучения: Кан. дис. канд. пед. наук. — Кишинев, 1985. —185 с.

93. Полевой Ю.Л., Решетова З.А. Системный подход к построению учебного предмета в ВУЗе и формирование технического мышления современного инженера, //в кн: Психолого-педагогические проблемы проф. обучения. — М.: МГУ, 1978. — С. 23

94. Потенциал инженерной графики. / Н. Нечаев , А. Одинцова . Начальник ГУМУ общего среднего образования Гос. образования СССР. — М.: М

95. Г Т У им. Н.Э. Баумана, 1990. — С. 17

96. ЮО.Правдин Ю.П. Формирование познавательной активности студентов в условиях развивающего обучения: Автореф. дне. канд. пед. наук., —г'1. Казань, 1983, —18 с.

97. Программы восьмилетней и средней школы. Черчение. — М.: Просвещение ,1975. — 32 с.

98. Программы общеобразовательных учебных заведений в Российской Федерации. Черчение. М.: Просвещение 1993. — 32 с.

99. Программы общеобразовательных учреждении 7-9 классы. М.: Просвещение, 1995. — 43 с.

100. Программы общеобразовательных учреждений. Изобразительное искусство 1-9 классы. //" АГАР." / Под ред. В. С. Кузина, Н. Н. Ростовцева, Е. В. Шорохов и .т.д. —М.: АГАР, 1996. — 56 с.

101. Программы общеобразовательных учреждений. Изобразительное искусство и художественный труд. —М.: Просвещение, 1994. — 37 с.

102. Программы общеобразовательных учреждений. Математика. — М. :Просвещение, 1994. — 32 с.

103. Ю7.Программы общеобразовательных учреждений. Черчение 7-9 классы.

104. М.: Просвещение, 1995. — 23 с. 108.Программы предметов, преподаваемых в Императорском Московском

105. Техническом Училище. —М.: Тип. А. Г. Кольчугина, 1892. — 254 с. Ю9.Программы предметов, преподаваемых в Институте инженеров железнодорожного транспорта за 1974-1975 г.г. —Ленинград: П Г У П С, 1974, —305 с.

106. Программы предметов, преподаваемых в Институте инженеров железнодорожного транспорта. Ленинград: П Г У П С ,1949-1950. —205 с.

107. Программы предметов, преподаваемых в Институте инженеров путей сообщения за 1896-1897 гг. — Петербург: П Г У П С , 1896. — 210 с.

108. Программы предметов, преподаваемых в Петербургском Государственном Университете пугей сообщения за 1994-1995 г. г. — Петербург: П Г У П С, 1994. — 105 с.

109. Программы средней общеобразовательной школы на 1974Y75 уч. год. Математика. — М.: Просвещение, 1974. Мин-во проев. СССР. — 23 с.

110. Программы средней школы. Черчение./ Сост. В. А. Владимирский , В. О. Гордон . —М.: Учпедгиз, 1950. — 32 с.

111. Проект программы восьмилетней школы. Изобразительное искусство. Типовая программа для 1-6 классов. —М.: Учпедгиз, 1976.— 21 с.

112. Пб.Реан А. А. Психолого-педагогический анализ проблемы выбора методов обучения в высшей школе: Автореф. дис. канд. пед. наук. — JI., 1983, —16 с.

113. Рынин Н .А. Начертательная геометрия, методы изображения. — М.: Тип. А. Э. Коллинс, 1916. — 264 с.

114. И 8.Сайгак J1. И. Преемственность графической подготовки учащихся средних школ и вузов: Дис. канд. пед. наук, — М.,1989. — 134 с.

115. Севастьянов Я. А. Основания начертательной геометрии. —М.: Воен. тип. главн. штаба, 1821. — 187 с.

116. Сидоренко В. К. Унификация учебной программы по черчению как педагогическое условие совершенствования графической подготовки учащихся средних профтехучилищ. —Киев: Знамя, 1985. — 207 с.

117. Сидоренко С. М. Дидактические основы формирования и развития содержания учебных дисциплин в техническом ВУЗе: Дис. канд. пед.наук. —Брянск, 1993. — 350 с.

118. Ситникова Д. И, Дидактические условия преемственности в формах и методах обучения в средней и высшей школах: Автореф. дис. канд. пед. наук. — Казань, 1985. — 16 с.

119. Скаткин М. Н. Проблемы современной дидактики. — М.: Педагогика , 1980,—96 с.

120. Смаилов Спартак . Воспитание познавательных интересов у студентов в учебном процессе.(На материале изучения начертательной геометрии.): Дис. канд. пед. наук, — Алма-Ата, 1989. — 359 с.

121. Сосар В. Я. Содержание и методы обучения черчении) в высшей технической школе: Автореф. дис. канд. пед. наук. -—М., 1965. — 22с.

122. Талызина Н.Ф. "Управление процессом усвоения знаний."// Издательство Московского университета, -М., 1969 г.,-297 с.

123. Ушинский К. Д. Собрание сочинений. Т.2. — М. Знание, 1963. — С. 415

124. Учебный план на 1904-1905 уч.годы .-М., 1-904 г.

125. Учебный план на 1905-1906 уч.годы .-М.,1905 г.

126. Фейгенберг И. "Задачи в школе и задачи в ВУЗе."//Вестник высшей школы, из серии педагогика и психология. -М.-1993 г. №1 с.24

127. Фролов С. А. Начертательная геометрия: Учебник втузов. — М.: Машиностроение, 1978 — 240 е., ил.

128. Фролов С. А., Покровская М.В. О структуре курса "Начертательная геометрия".:В сб. Нач. геометрия и ее применение — Саратов., 1979 — Вып. 3, —С.20-23.

129. Хорошев А.Н. "Образование должно быть реальным."//Из серии: Образование -ракурсы и грани. Вестник высшей школы №2.-М.1993 г. с. 8

130. Шатуновский В.JI. "Построение программ обучения.", Методические указания, -М: МЭИ, 1980 г., 25 с.

131. Шатуновский В.Л. "Теория и практика разработки системыдидакто-методического обеспечения процесса обучения студентов общеинженерным дисциплинам'У/Дис. на док. пед. наук., -М., 1989 г., с.288

132. Шепетов А.С. "Системностьдидактическое требование к обучению и его результатам", -М: Сов. педагогика, 1978 г. №10, с.73-78

133. Щукина Г.И. "Проблема познавательного интереса в педагогике."-М.,1972 г. —78 с.

134. Якунин В.И. "Учебное пособие по начертательной геометрии на базе ЭВМ." / МАИ, -М., 1979 г. —61 с.

135. John Runkle. The russian system of shop-work instuction engineers and machinists . 1876. —234 s

136. Landa L. N. Az alqoritmusok es a proqramozottoktatas. —Budarest, Tankonyvkiddo, 1966.—89 s.141.0nuschrin W. J. Planinq the delevopment of univeraitiat. — Paris, 1971. —24s.