Обгрунтовано методичні засади підвищення ефективності навчальної діяльності на заняттях з креслення у вищій школі на змістовно-процесуальному та особистісному (з урахуванням індивідуальних можливостей у процесі самостійної роботи) рівнях. Виконано дидактичний аналіз навчально-методичного забезпечення навчального курсу та визначено підходи щодо удосконалення методики його викладання. Теоретично обгрунтовано й апробовано концентрично-ланцюжковий метод, що забезпечує активне систематичне та послідовне залучення студентів до навчальної діяльності на заняттях з креслення. Розроблено комплекс графічних завдань, що сприяють реалізації основних дидактичних принципів навчання, активізації навчальної діяльності студентів на заняттях та враховують специфіку фахової підготовки. Визначено критерії оцінювання рівнів сформованості графічних знань та практичних умінь, просторової уяви та просторового мислення. На підставі проведеного дослідження встановлено вплив сформованих у студентів графічних знань і вмінь на професійну підготовку майбутніх учителів трудового навчання.

  Скачати повний текст

Досліджено апроксимацію спіралеподібних дискретно представлених кривих (ДПК) у полярній системі координат за критерієм найменших граничних відхилень (НГВ). Розглянуто неперервну НГВ-апроксимацію на підставі перенесення в простір параметрів та вивчено властивості цього перенесення. Запропоновано методи лінійної та багатовимірної НГВ-апроксимації, складено алгоритми визначення параметрів функції-апроксиманта. Запропоновано спосіб апроксимації на базі дискретних представлень спіралеподібних ДПК, який не потребує визначення параметрів НГВ-спіралі. Досліджено дискретну НГВ-апроксимацію спіралеподібних ДПК у полярній системі координат без урахування вигляду модулювальної функції на базі побудови опуклих опорних ДПК. Запропоновано способи дискретного НГВ-моделювання складених спіралеподібних ДПК, корекції прямолінійних ділянок апроксимуючої кривої, а також ітераційний спосіб побудови НГВ-розв'язку.

  Скачати повний текст

Розроблено методи та способи геометричного моделювання кривих і поверхонь на базі наукових положень теорії функції комплексного змінного. Показано можливість використання функції комплексного змінного для задання конформних відображень. Розглянуто конформні відображення кривих, заданих різними способами на комплексній площині Z, з однієї ізотропної сітки в іншу. Розглянуто конформне відображення кола, еліпсу, равлика Паскаля з точками дотику до базового кола відображення, що знаходяться на дійсній осі та в довільному місці комплексної площини функціями Жуковського, на базі яких одержано поверхні обертання. Запропоновано спосіб утворення ізотропних кривих. Значну увагу приділено використанню функцій комплексного змінного для побудови приєднаних мінімальних поверхонь шляхом розширення вже відомих способів їх формування та на базі ізотропних кривих.

  Скачати повний текст

Досліджено дискретну інтерполяцію спіралеподібних і замкнених дискретно представлених кривих (ДПК) на підставі аналізу характеру змін кутів суміжності ланок супровідної ламаної лінії ДПК з наступним формуванням множини даних кутів для згущеної ДПК. Запропоновано метод, що базується на доведеній тотожності згущення, що пов'язує значення кутів суміжності до та після згущення. Шляхом введення додаткових умов на співвідношення між зазначеними кутами одержано різноманітні різницеві схеми, що гарантують високу точність розрахунків та відсутність осциляції згущеної ДПК. Запропоновано та теоретично обгрунтовано спосіб згущення з використанням геометричних співвідношень між кутами суміжності. Цей спосіб однаково ефективний на опуклих і перехідних ділянках, що відслідковує точки перетину. Наведено спеціальну тригонометричну функцію для неперервного, а також дискретного локального моделювання ДПК, проаналізовано її форму залежно від зміни параметрів, встановлено співвідношення їх значень для запобігання осциляції або для формування перехідної ділянки. Зазначені задачі розв'язано для локального та глобального згущення.

  Скачати повний текст

Розроблено методики конструювання геометричних моделей криволінійних спряжених поверхонь з просторовим криволінійним контактом. Зарпопоновано спосіб, алгоритм і програму для дослідження та конструювання криволінійної гвинтової поверхні, спряженої з поверхнею обертання. Наведено аналітичний опис криволінійної гвинтової поверхні, створеної сім'єю гвинтових ліній, спряжених із сім'єю кіл, що утворюють задану поверхнею обертання. Апробовано автоматизований метод для побудови криволінійної гвинтової поверхні, спряженої з різноманітними поверхнями обертання.

  Скачати повний текст

Встановлено, що традиційний підхід до побудови базисних функцій у методі скінченних елементів призводить до розв'язання системи лінійних алгебричних рівнянь стосовно параметрів, що визначають інтерполяційний поліном. Даний підхід пов'язаний з певними обчислювальними труднощами та вимагає великих витрат машинного часу. Розроблено новий геометричний підхід до побудови базисних функцій, який дає можливість отримання нових альтернативних моделей. Для порівняння обчислювальних властивостей побудованих моделей проведено тестування отриманих базисів. Наведено методику геометричного моделювання тривимірних скінченних елементів сирендипової сім'ї. Розглянуто питання, пов'язані з випадковими блуканнями. Доведено, що удосконалення правил випадкових блукань дає можливість виконати конкретний підхід від блукань по вузлах цілочисленої гратки до блукань по області скінченного елемента. У ролі перехідних імовірностей виступають базисні функції, а скінченно-елементна апроксимація приймає форми середнього винагородження за вихід блукаючої частки у вузол.

  Скачати повний текст

Обгрунтовано дидактичні умови для розумового розвитку школярів на уроках креслення. Розроблено показники та визначено рівні розумового розвитку школярів у процесі графічної діяльності. Створено систему графічних задач, які сприяють підвищенню рівня продуктивності діяльності школярів на уроках креслення. Розроблено узагальнений алгоритм процесу розв'язання графічної задачі, який сприяє активізації розумової діяльності учнів на всіх її етапах. Теоретично обгрунтовано функції робочого зошита з креслення та вимоги до нього як цілісного засобу організації продуктивної діяльності учнів на уроках креслення. Запрпоновано навчальну програму з методики викладання креслення, призначену для підготовки студентів до здійснення розумового розвитку учнів у процесі їх графічної діяльності.

  Скачати повний текст

Проаналізовано стан дослідженості проблеми в педагогіці та методиці навчання креслення, з 1920-х рр. і до сьогодення. Експериментально доведено доцільність ієрархічного розташування різнорівневого дидактичного матеріалу для виявлення навченості учня, поетапного формування вмінь і навичок роботи з навчальною інформацією, а відтак формування основних компетентностей учня. Для інтенсифікації навчального процесу, його індивідуалізації, навчально-методичний комплект розроблено в двох підсистемах, а саме: дидактичний комплект учня та методичний комплект учителя, за участю яких реалізується особистісно орієнтований підхід до навчання, де перша підсистема інтерпретується як засіб навчання, а друга - як засіб викладання. Доведено, що використання навчально-методичного комплекту дає позитивні якісні та кількісні зміни, зокрема, в експериментальних класах простежується тенденція домінування репродуктивно-продуктивної та продуктивної навченості та зменшення кількості тих учнів, які навчаються репродуктивно. Встановлено, що використання навчально-методичного комплекту на практиці створює умови для індивідуалізації навчання.

  Скачати повний текст

Теоретично обгрунтовано та експериментально перевірено педагогічні закономірності вивчення елементів графічної грамоти молодшими школярами на уроках трудового навчання, математики та образотворчого мистецтва. Визначено показники та рівні засвоєння цього виду навчального матеріалу означеною віковою групою учнів. Запропоновано різні види завдань до даних предметів, які сприяють розвитку абстрактного мислення, уяви та здатності до самостійного вирішення навчальних завдань. Розроблено показники рівнів засвоєння графічної грамоти учнями початкової школи, що дозволяє діагностично працювати з ними вчителям для забезпечення наступності у навчанні з основною школою. Теоретично обгрунтовано та визначено поняття "графічна грамота", яке визначає діяльність молодших школярів, а також проаналізовано розвиваючі можливості навчання графічної грамоти молодших учнів. За результатами дослідження створено робочий зошит з елементів графічної грамоти для молодших школярів, який дозволяє вчителю забезпечити диференційований підхід щодо організації їх графічної діяльності.

  Скачати повний текст

Розкрито сучасні тенденції та перспективи застосування інформаційних технологій у графічній підготовці студентів. Визначено психолого-педагогічні закономірності навчально-пізнавальної діяльності студентів за умов комп'ютерного навчання та розкрито механізми управління цією діяльністю студентів у триланковій дидактичній системі викладач - комп'ютер - студент. Визначено теоретичні підходи щодо створення автоматизованого навчального курсу з використанням універсального середовища автоматизації інженерно-графічних робіт AutoCAD. Розроблено критерії оцінки знань студентів з графічних дисциплін за умов комп'ютерного навчання. Експериментально перевірено методику графічної підготовки студентів з використанням інформаційних технологій.

  Скачати повний текст

Розроблено новий напрямок прикладної геометрії щодо керованого синтезу та варіації форми геометричних об'єктів (ГО) певного функціонального призначення, який грунтується на методі деформативного конструювання (моделювання) ГО та геометричних політканинних перетвореннях простору. Розроблено теоретичні засади деформативного конструювання геометричних об'єктів як керованої цілеспрямованої варіації форми обраного ГО-прототипу або системи формоутворювальних геометричних елементів внаслідок деформації простору, що охоплює ГО або його складові. Розроблено математичний апарат політканинних перетворень у дво- та тривимірному просторах як функціональних відповідностей двох точкових полів (хмар). Досліджено властивості політканинних перетворень. Експериментально обгрунтовано деформативне конструювання геометричних об'єктів на базі політканинних перетворень. Запропоновано спосіб інтерактивного комп'ютерного синтезу каркасно-кінематичних поверхонь з політканинно-подібними плоскими твірними. Досліджено можливість застосування математичного апарату політканинних перетворень у прогностичних моделях розвитку природних екологічно небезпечних динамічних процесів і стильової деформації статистичних і динамічних зображень.

  Скачати повний текст

Досліджено переміщення відрізка на площині та в просторі за допомогою супровідного тригранника Френе напрямної кривої. З'ясовано закономірності утворення траєкторних тіл, заповнених прямолінійною ланкою механізму у разі поєднання різних шарнірів на кінцях ланки та заданою траєкторією руху одного із її кінців. Розроблено способи побудови шатунних кривих і кривих ковзання як з допомогою комп'ютерних методів, так і із застосуванням супровідного тригранника Френе траєкторії одного із кінців ланки. Одержано диференціальні рівняння відносного руху точки в системі тригранника Френе, у якого переносною траєкторією руху є плоска або просторова крива, за умови, що швидкість руху вершини тригранника й абсолютна швидкість точки рівні між собою. Виявлено закономірності утворення абсолютних траєкторій у складному русі точки.

  Скачати повний текст

Показано, що створення нових інформаційних технологій та їх впровадження в освітню сферу має стійку та необоротну тенденцію. Визначено психолого-педагогічні закономірності навчально-пізнавальної діяльності студентів за умов комп'ютерного навчання. Обгрунтовано доцільність застосування інформаційних комп'ютерних технологій у процесі навчання графічним дисциплінам. Впроваджено в навчальний процес інтерактивний навчальний курс "Нарисна геометрія", програмний комплекс автоматизованого контролю теоретичних знань та практичних навичок з нарисної геометрії. Розроблено критерії оцінювання знань студентів з графічних дисциплін за умов комп'ютерного навчання. Здійснено експериментальну перевірку методики графічної підготовки студентів, яка показує істотне підвищення рівня засвоєння навчального матеріалу, можливість систематичної оцінки результатів навчальної діяльності одночасно всіх студентів навчальної групи.

  Скачати повний текст

Проаналізовано педагогічні, психологічні, методичні джерела. Теоретично обгрунтовано основні типи тестових завдань і тестів. Проаналізовано форми тестів, тенденції розвитку теорії та практики тестування в сучасній освіті. Визначено методичні особливості конструювання різнорівневих тестових завдань з креслення з метою оцінювання досягнень учнів. Теоретично обгрунтовано й експериментально перевірено методику тестового оцінювання досягнень учнів основної школи з креслення. Розроблено й експериментально перевірено методику тестового оцінювання у навчальному процесі. Доведено, що традиційні методи оцінювання результатів навчальної діяльності учнів на уроках креслення не можуть дати об'єктивної оцінки і, як наслідок - не стимулюють їх прагнення щодо пізнавальної активності.

  Скачати повний текст

Обгрунтовано теоретичні підходи щодо методичного забезпечення викладання інженерної графіки. Розроблено дидактичні основи спецкурсу "Проекції з числовими позначками" для студентів гідромеліоративних спеціальностей, як одного з елементів методичного забезпечення графічної підготовки спеціалістів. Розглянуто систему ефективних форм, методів, засобів та індивідуальних завдань графічної підготовки студентів машинобудівних спеціальностей. Перевірено доступність розробленого змісту спецкурсу та ефективність методичного забезпечення вивчення інженерної графіки.

  Скачати повний текст

Теоретично обгрунтовано й експериментально перевірено методику розвитку просторового мислення школярів VIII - IX класів загальноосвітніх навчальних закладів у процесі вивчення курсу креслення. Проаналізовано закономірності, наявні у мисленнєвих процесах під час здійснення уявних просторових перетворень під час розв'язання графічних задач. Розкрито особливості впливу даних задач на розвиток просторового мислення у процесі навчання уявлення просторових перетворень. Розроблено методичні прийоми навчання учнів уявних просторових перетворень на підставі алгоритмізації мислительних процесів. Впроваджено комплекс графічних задач стосовно просторових перетворень. Наведено методичні рекомендації з метою вдосконалення графічної підготовки учнів VIII - IX класів шляхом запровадження комплексу задач на уявні просторові перетворення.

  Скачати повний текст

Досліджено перетворення кривих, заданих натуральними рівняннями, в задачах згинання листового матеріалу. Розглянуто упереджене згинання металевого листа в фіктивну форму з таким розрахунком, аби після часткового розгинання деталь набула реальної форми. Доповнено властивості відомих кривих новими характеристиками кінематичного характеру. Показано можливість опису довільної плоскої кривої її натуральним рівнянням на основі інтерполяції точкового ряду цього рівняння, одержаного числовими методами. Встановлено залежність між кривиною та нормальною кривиною плоского перерізу торса однакового нахилу твірних через зміну кута нахилу у разі згинання торса. Показано, що нормальна кривина лінії кривини торса у разі його згинання зростає пропорційно збільшенню скруту ребра звороту, а повна визначається як векторна сума нормальної та геодезичної кривин.

  Скачати повний текст

В істричному аспекті розглянуто викладання креслення та виявлено певні підходи, а саме: образотворчий, геометричний і конструкторсько-технологічний. Розкрито значущість міжпредметних зв'язків "Креслення" з "Практикумом в навчалних майстернях" та "Технічної механіки" ("Деталей машин та основ конструювння"). Сформульовано основу складову дидактичних умов успішної реалізації конструкторсько-технологічного підходу у навчанні кресленню у процесі підготовки майбутніх вчителів трудового навчання. Наведено геометричні, конструкторські та техніко-технологічні задачі з курсу креслення й інших загально-інженерних дисциплін, вивчення яких грунтується на графіку та методі розв'язання цих задач. Методика розв'язання цих задач базується на використанні різноманітних методів навчання кресленню, на наочності, новітніх психологічних знаннях щодо структури та змісту просторового мислення та педагогічних шляхів його формування. Розкрито показники сформованості знань і вмінь з конструкторсько-технологічного підходу та критерії готовності виконувати робочі та складальні креслення. Визначено рівні сформованості цих знань, вмінь і навичок.

  Скачати повний текст

Розкрито вплив інформаційних технологій (ІТ) на розвиток технічного мислення студентів у процесі графічної підготовки. Проведено аналіз комп'ютерних програмних засобів і встановлено, що найбільш ефективним є використання програм навчально-розвивального (частково моделювального) типу. Теоретично обгрунтовано й експериментально підтверджено педагогічні умови розвитку технічного мислення студентів на заняттях із креслення засобами інформаційних технологій, зокрема, системне застосування ІТ і узгодженість з традиційною методикою навчання кресленню, використання програмних засобів навчально-розвивального спрямування (частково моделювальних), що відповідають основним психолого-педагогічним і дидактичним вимогам, комплексне та послідовне застосування ІТ на усіх етапах графічної підготовки, психолого-педагогічна готовність викладача до використання ІТ, його високий рівень володіння комп'ютерною технікою та відповідним програмним забезпеченням.

  Скачати повний текст

Визначено та теоретично обгрунтовано дидактичні умови, які сприяють розвитку технічного мислення студентів на заняттях креслення. Розроблено засоби для розвитку технічного мислення: комплекс конструктивно-технічних задач, який сприяє актуалізації знань та їх переусвідомленню, збагаченню раніше опанованих знань новим змістом; матричний аналіз зображень - узагальнення навчального матеріалу, яке передбачає активізацію мислительної діяльності студентів під час вирішення певної проблеми. Розроблено показники та рівні сформованості технічного мислення студентів у процесі графічної діяльності, до основи яких покладено результативність розв'язування конструктивно-технічних задач та здатність до здійснення мислительних операцій у процесі графічної діяльності.

  Скачати повний текст