Начертательная геометрия –
это теория, на основании которой составляется чертёж. Чертеж – это графический язык, в котором применяются
знаки, цифры, символы, линии, геометрические знаки. При их помощи в чертежах
обозначаются всевозможные приборы, архитектурные и инженерные конструкции,
всевозможные механизмы. Способы начертательной геометрии для решения разных
задач нашли свое применение в кристаллографии, химии, физике и похожих науках.
Исторически Начертательная геометрия развивалась как прикладная
математическая дисциплина, призванная решать инженерно-технические задачи с
использованием графических методов. С точки зрения прикладной математики,
Начертательная геометрия является системой моделирования пространства,
базирующейся на собственном методе – проецировании. В этом случае проекционные
чертежи рассматриваются как плоские эквиваленты пространств различной
размерности.
Дисциплина «Начертательная
геометрия» одна из основных дисциплин общеинженерного цикла. Она является
фундаментальной в подготовке бакалавров и инженеров широкого профиля.
Начертательная геометрия отлично
развивает воображение студента. Она применяется в различных видах
промышленности, конструировании, строительстве, рисовании. Начертательная
геометрия помогает выполнять задачи, которые связаны с проектированием метро,
домов, дорог. Начертательная геометрия применяет методы, в которых прилагается
методика вычерчивания окружностей, овоидов, бывает так, что и участков кривых,
при выполнении самых сложных вопросов в разных областях науки и техники.
Существует несколько областей,
в которых без начертательной геометрии невозможно и шагу ступить. Сюда можно
отнести: строительство, техника, архитектура работы, связанные с
конструированием инженерных конструкций и им подобные.
При изучении Начертательной
геометрии на первый план выходит задача по изучению формальных методов
реализации моделей объектов пространства на чертежах (плоских эквивалентах).
Решение той или иной задачи сводится к изучению системы, правил, реализующих
методы Начертательной геометрии, базирующихся на формальной логике. Рассмотрение
расширенного Евклидова пространства (пространства, дополненного несобственными
элементами) позволяет значительно сократить число таких правил. А подход к
геометрии трехмерного пространства с точки зрения многомерного еще более
упрощает задачу. Все позиционные и метрические задачи для объектов различной
размерности решаются с использованием одних и тех же алгоритмов.
Рассмотрение метода двух
изображений, как базового для построения чертежей объектов трехмерного
расширенного Евклидова пространства, позволяет единообразно подходить к
построению, как ортогональных чертежей (эпюр Монжа), так и наглядных
(аксонометрии и линейная перспектива), что весьма важно в дальнейшем для
изучения алгоритмов машинной графики. Переход от классического Эпюра Монжа к
арифметизированному (координированному) делает осязаемой связь Начертательной
геометрии с компьютерными технологиями проектирования сложных инженерных объектов.
Несмотря на то, что
Начертательная геометрия, использует общий метод построения чертежей,
технические чертежи не являются точными, они условны. Правила их выполнения в,
основной своей массе, базируются на ограничениях, налагаемых ГОСТами. Если
исключить требование проекционной связи, то вряд ли можно найти что-нибудь
объединяющее теоретические и технические чертежи. Построение технических
чертежей регламентируется системой условностей и упрощений. Более того, для
чертежей различных видов изделий эти условности и упрощения носят различный
характер.
Именно эту геометрическую
культуру и формирует Начертательная геометрия. Основными ее задачами на
нынешнем этапе становятся:
– формирование формальной модели расширенного Евклидова пространства;
– формирование системного подхода к процессу решения позиционных и метрических
задач;
– формирование умений
геометрического моделирования процессов, систем и сложных технических форм.
При
проведении практических занятий, в первую очередь, необходимо обращать внимание
на выработку у студентов устойчивых навыков в конструировании геометрических
объектов по наперед заданным свойствам.
Главная
задача преподавателя - научить студентов не просто
запоминать и воспроизводить знания, а применять их на практике, при этом уметь
ориентироваться в мире информации, добывать её самостоятельно, усваивать в виде
знаний, т. е. научить учиться.
Решить поставленные перед
собой задачи преподаватель может через применение инновационных методов обучения, который предполагает
следующий подход:
·
связь обучения с жизнью;
·
развитие
самостоятельности учащихся в учебном
процессе;
·
развитие умения
адаптироваться к действительности;
·
умение общаться,
сотрудничать с людьми в различных видах деятельности.
Этот метод, применяемый в
преподавании графических дисциплин, позволяет студентам не только получить
новые и закрепить уже имеющиеся знания, применить их на практике,
совершенствовать графические умения и навыки, но и реализовать элементы
профессиональной деятельности.