УДК 378.1

НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ РАБОТА СТУДЕНТОВ
ПО НАЧЕРТАТЕЛЬНОЙ ГЕОМЕТРИИ В УСЛОВИЯХ МОДЕРНИЗАЦИИ ОБРАЗОВАНИЯ

И.Ф. Боровиков, Л.А. Потапова

Юргинский технологический институт (филиал)
Томского политехнического университета

 

Показано, что научно-исследовательская работа студентов по начертательной геометрии является одним из ключевых факторов, определяющих качество инженерно-геометрической подготовки. Рассматриваются вопросы организации и  тематика НИРС.

Интегрирование России в мировое образовательное пространство выдвинуло новые требования к подготовке специалистов. В первую очередь, это относится к инженерному образованию, так как мир вступил в эпоху экономики, основанной на достижениях естествознания и технических наук. Подготовка высококвалифицированных специалистов, умеющих  разрешать нестандартные ситуации, возможна на основе непрерывного развития творческих начал уже с первых дней учебы. Начертательная геометрия и инженерная графика является одной из учебных дисциплин, составляющих фундамент инженерной подготовки. Существенно повысить качество инженерно-геометрической подготовки могут инновационные технологии обучения и в первую очередь, научно-исследовательская работа студентов.

Научно-исследовательская работа студентов (НИРС) является одной из самых эффективных и перспективных форм организации учебного процесса. В условиях дефицита времени она позволяет познакомить наиболее способных студентов с дополнительными разделами дисциплины, ввести их в курс научных проблем, научить решать прикладные задачи. Применительно к начертательной геометрии можно использовать следующие формы НИРС: участие в олимпиадах, написание рефератов, работа в научных кружках.

Участие в олимпиадах, является первым опытом научной работы студентов. Именно здесь им практически впервые приходится выходить за рамки программы для решения предлагаемых нестандартных задач.

Важным видом НИРС на младших курсах является составление рефератов. В ходе реферирования студенты овладевают методикой библиографического исследования, учатся находить необходимую информацию, критически анализировать и оценивать ее, делать собственные заключения и выражать суждения. Работа над рефератом позволяет студенту понять особенности научного творчества. Наиболее интересные рефераты должны быть рекомендованы для докладов на занятиях, чтобы ознакомить всех остальных студентов с научными проблемами дисциплины.

Наиболее перспективной формой НИРС являются кружки, к работе в которых привлекаются сильные студенты. Численность таких кружков не должна превышать семи человек. Считаем целесообразными следующие направления студенческих научных исследований: конструирование кривых и поверхностей на основе геометрических преобразований, моделирование зависимостей многофакторных процессов, исследование фрактальных структур.

Конструирование технических форм с помощью геометрических преобразований. Инженер должен уметь конструировать кривые линии, так как ни одна задача формообразования технических объектов не решается без их использования. Наиболее приемлемым способом, на наш взгляд, является способ геометрических преобразований. Предлагаем следующий план организации научно-исследовательской работы в этом направлении.

После исследования студентами теоретических вопросов нелинейных преобразований необходимо на основе полученных результатов решить конкретную прикладную задачу. Она может быть посвящена конструированию всевозможных технических кривых.

Моделирование зависимостей многофакторных процессов. Уже на первых курсах студенты сталкиваются с необходимостью в конструировании гиперповерхностей, моделирующих те или иные технологические процессы, зависимости «состав-свойство» и т.д. Это удобно осуществлять на основе нелинейных преобразований. Кроме того, здесь удобно использовать номограммы, которые обладают простотой в использовании и достаточной для практики точностью.

Исследование фрактальных структур. В последнее время на кафедре механики и инженерной графики нашего института сформировалось новое направление НИРС, посвященное изучению фракталов и их свойств. Для моделирования природных систем невозможно использовать методы классической геометрии. Фракталы являются подходящим средством для исследования подобных вопросов. Изучая свойства фракталов, составляя алгоритмы и программы их построения, студенты приобщаются к  геометрии и понимают ее неограниченные возможности.

Убеждены в том, что научно-исследовательская работа студентов по начертательной геометрии является одним из ключевых факторов, определяющих качество инженерно-геометрической подготовки.