Проблемы изучения начертательной геометрии иностранными студентами и опыт их решения

В Дальневосточном техническом университете с самого его основания обучаются иностранные студенты. С каждым годом их число увеличивается. Сначала они обучаются на подготовительном отделении, где изучают русский язык и проходят подготовку по базовым предметам. Однако, при обучении их на технических специальностях инженерной школы знаний русского языка недостаточно. С первых дней изучения базовой дисциплины начертательная геометрия и инженерная графика эти студенты испытывают сильные затруднения при посещении лекционных и практических занятий.

Следует сказать о большой значимости этого предмета и проблемах его понимания даже российскими студентами. При ее изучении студенты получают базовую основу для многих профилирующих дисциплин. Она является единственным предметом, который дает возможность развить у студентов пространственное воображение, получить необходимые навыки решения графических задач в различных графических плоскостях. Особенные трудности студенты испытывают при решении задач, где требуется замена плоскостей проекций с пересечением поверхностей и плоскостей и наложением этапов решения задач.

Студенты первого курса специальности нефтегазовое дело провели исследования при изучении начертательной геометрии и компьютерной графики. Многие студенты с самого начала изучения дисциплины переживали стрессы из-за двойного психологического барьера: перед новым предметом, зачастую без базовой подготовки по черчению и новой графической программой AutoCAD. Для иностранных студентов добавлялся третий психологический барьер языковой. Их преподаватель, научный руководитель данной работы вела наблюдения, выявляя сильных и активных студентов, знающих английский язык. Такие студенты, желающие принять участия в исследованиях нашлись в первые три недели семестра. Большой активностью отличались многие студенты. Однако, не все из них смогли сразу защитить первую индивидуальную работу построения линии на поверхности.

Для проведения исследований были выбраны 3 студента. Активный и трудолюбивый Даниэль Амирул из Малайзии. Кирилл Рунтов с хорошим знанием английского языка, своевременно защитивший первую работу, и освоивший AutoCAD. Арсений Беспалов, который не только освоил программу AutoCAD, защитил указанную работу, но и успел подготовить к защите этой работы двух однокурсников. Им были поставлены цели:

1.  Составить русско-английский словарь определений и терминов начертательной геометрии для иностранных студентов;

2.  Подготовить к защите всех индивидуальных заданий по предмету минимум по два студента из своей группы, включая Амирула;

3.  Доложить о результатах проделанной работы на конференции;

4.  Определить самые эффективные методы изучения предмета иностранным студентом.

Свои исследования студент из Малайзии смог начать сразу после подготовки Рунтовым словаря. Из-за большого объема приводится небольшая часть составленного словаря из основных специфических терминов и определений.

Горизонтально-проецирующая прямая – это прямая перпендикулярная горизонтальной плоскости проекций П1.

Horizontally-the projecting straight line is a straight line perpendicular the horizontal plane of projections P1.

Замена плоскостей проекций – суть этого способа заключается в том, что геометрические образы остаются неизменными, а плоскости проекций заменяются.

Replacement of the planes of projections – an essence of this way is that geometrical images remain invariable, and the planes of projections are replaced.

Метод Монжа (греч. methodos – теория, учение) – научнообоснованная система построения изображений предмета, разработанная французским учёным Гаспаром Монжем (1746–1818). Основой метода является проецирование предмета на взаимно перпендикулярные плоскости проекций. Система полученных проекций полностью отображает его форму. Г. Монж положил начало развитию науки «начертательная геометрия».

Monge's method (Greek methodos – the theory, the doctrine) – the scientifically based system of creation of images of a subject developed by the French scientist Gaspard Monge (1746–1818). A basis of a method is projection of a subject on mutually perpendicular planes of projections. The system of the received projections completely displays his form. G. Monge has laid the foundation for development of science "descriptive geometry".

Метрические задачи – задачи, решения которых позволяют определить значения различных величин: величину угла, расстояния между точками, площадь сечения, построение угла и отрезка с заданными значениями градусной или линейной величины и др.

Metric tasks – tasks which solutions allow to define values of various sizes: the size of a corner, distances between points, the cross-sectional area, creation of a corner and piece with preset values of-degree or linear size, etc.

Начертательная геометрия – наука, являющаяся разделом геометрии. Изучает правила изображения пространственных предметов на плоскости, правила построения изображений, излагаемые в начертательной геометрии, основаны на методе проекций. Поэтому проекционный метод построения изображений является основным в начертательной геометрии. В зависимости от метода проецирования в ней рассматриваются следующие основные разделы: ортогональные проекции, проекции с числовыми отметками, аксонометрические проекции, перспектива.

Descriptive geometry – the science which is the section of geometry. Studies rules of the image of spatial objects on the plane. the rules of creation of images stated in descriptive geometry are based on method of projections. Therefore the projective method of creation of images is the basic in descriptive geometry. Depending on a projection method in her the following main sections are considered: orthogonal projections, projections with numerical marks, axonometrical projections, prospect.

Рисунок 1. Решеное задание студента и контроль на виде сверху

Рисунок 2. Оценка выступления студента на конференции

Студент Амирул проявил большое упорство, используя словарь и изучая теорию предмета, по видеороликам на английском языке добивался понимания базовых тем предмета и мог уже приступить к выполнению индивидуального задания. Он сам поставил себе перспективную цель – добиться понимания лекций преподавателя, читаемых на русском языке. Для этого он повторил изучение тех же тем предмета по видеороликам на русском языке. На этом он тоже не остановился. Он распечатал электронное учебное пособие для решения задач начертательной геометрии и инженерной графики в графической среде AutoCAD, он распечатал все 156 стр. его на разноцветной бумаге, отделив цветом его разделы. Начало работы в AutoCAD [1, с. 4], решение задач начертательной геометрии [2, с. 34] и выполнение работ проекционного черчения [2, с. 64]. Все примеры заданий, приведенные в пособии, он выполнил в AutoCAD. Два первых индивидуальных задания студент выполнил самостоятельно, а для третьего задания выбрал интересный и сложный вариант. Построив линию пересечения двух поверхностей, он выполнил контроль с использованием 3 D моделирования и убедился, что решил задачу верно (рис. 1). В конце семестра преподаватель наблюдала удивительную картину, как этот студент из Малайзии во время зачетной недели указывал российским студентам на ошибки в их заданиях и подсказывал, как их исправить.

Студенты Рунтов и Беспалов не только подготовили по два студента и больше к защите их заданий, но подготовленные ими студенты стали также готовить других студентов к защите их заданий.

По семейным обстоятельствам преподаватель вылетела в Москву на 10 дней и не имела возможности подготовить студентов к выступлению на конференции. Они подготовили самостоятельно доклад и презентацию, используя материалы конференций по самостоятельной работе студентов [2, с. 85; 3, с. 137]. По результату выступления оргкомитет наградил их грамотой за практическую значимость исследования (рис. 2).

Наконец, о выполнении четвертой цели. Она не только достигнута, благодаря подробному словарю, составленному Рунтовым и всем инициативам Амирула, который еще успел обучить работе в AutoCAD своего друга из Малайзии Кальвина. Кальвин в то время обучался на подготовительном отделении, а в данное время студент первого курса специальности нефтегазовое дело, успешно обучается начертательной геометрии, хорошо владеет русским языком. В своем обучении он использовал методику, разработанную Рунтовым и Амирулом. Преподаватель высоко оценивает работу проделанную студентами и использует ее в методическом обеспечении для обучения других иностранных студентов. В перспективе методика обучения иностранных студентов будет улучшена по результатам продолжающихся исследований.