48357 (Проектирование и разработка электронного учебного курса по дисциплине "Начертательная геометрия, инженерная графика"), страница 5

5) Дополнительная видеоинформация или анимированные клипы должны сопровождать те разделы курса, которые трудно понять в текстовом изложении.

6) Весь ЭУК должен включать возможность копирования выбранной информации, ее редактирования в блокноте и распечатки, не выходя из самого учебника. Это позволит готовить курсовые работы и рефераты непосредственно с помощью ЭУК

Таким образом, следует надеяться, что внедрение ЭУК способно при определенных условиях значительно повысить эффективность обучения.

Глава II. Техническая составляющая проектирования и разработки ЭУК

2.1 Анализ предметной области дисциплины

Данный обучающий модуль электронный учебный курс по дисциплине «Начертательная геометрия, инженерная графика» разработан для студентов Института профессионального образования и информационных технологий Башкирского педагогического университета им. М. Акмуллы специальности «Полиграфия».

ЭУК может быть использован преподавателем на занятиях для предъявления нового материала и его последующего закрепления. Студентам предлагается ознакомиться с теоретическим материалом.

Работа с данным электронным учебным курсом ориентирована на самостоятельную познавательную деятельность студентов и самопроверку полученных знаний. Его высокий учебный потенциал определяется удобным представлением теоретического материала, наличием примеров, графических иллюстраций, глоссария, руководством по использованию и видеороликов.

Разработанный учебник представляет собой лекционный курс дисциплины ОПД.Ф.01 «Начертательная геометрия, инженерная графика» по определенным разделам. Содержание дисциплины разработано на основе программы, составленной в соответствии с Государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования по специальности 550300 Полиграфия.

Курс содержит учебный материал, который является основой для производственно-технологической деятельности. Дисциплина ориентирует на такие виды профессиональной деятельности, как разработка и внедрение новых технологических процессов и их контроль, анализ технического уровня объектов техники и технологии, знакомит с руководящими материалами по разработке и оформлению технической документации.

В связи с этим основная цель изучения дисциплины «Начертательная геометрия, инженерная графика» – развитие способностей к анализу и синтезу пространственных форм и отношений на основе графических моделей пространства, практически реализуемых в виде чертежей конкретных пространственных объектов и зависимостей, формирования у студентов обобщенных приемов графической и технической деятельности.

Изучение дисциплины способствует решению следующих типовых задач профессиональной деятельности:

- использование методов, способов, средств графического отображения и чтения информации, связанной с пространственными формами и отношениями;

- умение применять геометро - графические знания и умения в новых ситуациях для решения различных прикладных задач;

- владение педагогическими способностями (умением логично вслух излагать свои мысли, формулировать различные определения, составлять алгоритмы и т.п.).

При изучении курса должна быть обеспечена преемственность с учебным материалом, изучаемым в школе на уроках математики (геометрии) и черчения. Эта преемственность обеспечивается структурой и содержанием данного курса, системой обозначений, определениями понятий, формулировками условий задач и т.п.

Требования к знаниям, умениям и навыкам, приобретенным в результате изучения дисциплины.

Студент, изучивший дисциплину, должен:

знать:

- теорию построения технического чертежа;

- способы изображения пространственных форм различных объектов на плоском чертеже;

- основные способы решения задач на принадлежность линий к поверхности и на определение основных метрических характеристик различных геометрических фигур (углов, площадей, объемов и т.п.)

- способы решения задач на определение линии взаимного пересечения поверхностей и построения их разверток;

- основные приемы построения аксонометрических проекций геометрических объектов;

- назначение и содержание стандартов ЕСКД по темам курса;

- основные правила оформления чертежей;

- правила выполнения изображений на чертежах;

уметь:

- строить технический чертеж и аксонометрических проекций объектов;

- решать задачи на принадлежность линий к поверхности и на определение основных метрических характеристик различных геометрических фигур (углов, площадей, объемов и т.п.)

- решать задачи на определение линии взаимного пересечения поверхностей и построения их разверток;

- выполнять эскизы и рабочие чертежи деталей;

-читать сборочные чертежи изделий;

владеть навыками:

- построения ортогональных проекций точек, линий, поверхностей;

- решения основных метрических и позиционных задач на плоском чертеже;

- выполнения и чтения чертежей деталей в соответствии со стандартами ЕСКД.

Содержание разделов дисциплины.

1. Введение. Основные правила оформления чертежей.

Рисунок и чертеж как средства изображения пространственных свойств на плоскости. Роль рисунка и чертежа в деятельности человека. Виды графических изображений. Стандарты ЕСКД, виды изделий и конструкторских документов. Форматы, масштабы, линии и шрифты чертежные, основная надпись.

2. Основные сведения о способах проецирования.

Метод проекций. Получение изображений на плоскости методом проекций: а) центральные проекции; б) параллельные проекции. Основные свойства параллельных проекций. Виды аксонометрических проекций.

3. Проекции точек. Проекции прямых. Взаимное положение точек и прямых.

Чертеж точки в системе ортогональных проекций. Взаимное положение двух точек. Конкурирующие точки. Задание прямой на чертеже. Прямые общего положения (восходящие и нисходящие) и частного положения (проецирующие прямые, прямые уровня). Принадлежность точки прямой линии. Пересекающиеся прямые, параллельные прямые, скрещивающиеся прямые. Чертежи плоских углов.

4. Чертеж плоскости. Взаимное положение точек, прямых и плоскостей

Способы задания плоскости на чертеже. Плоскости общего положения (восходящие и нисходящие) и частного положения (проецирующие плоскости и плоскости уровня). Принадлежность точки и прямой плоскости. Взаимное положение двух плоскостей.

5. Способы преобразования чертежей

Общие сведения о целях и способах преобразования чертежа. Способ введения дополнительных плоскостей. Способ вращения вокруг проецирующей прямой. Способ плоскопараллельного перемещения. Способ совмещения. Применение способов преобразования чертежа к решению задач.

6. Чертежи многогранников

Понятие об образовании и изображении на чертеже многогранников. Правильные многогранники. Точки и прямые, принадлежащие поверхности многогранника.

7. Чертежи кривых поверхностей. Изображение окружности в ортогональной аксонометрической проекции.

Понятие об образовании и изображении кривых линий и поверхностей. Линейчатые и нелинейчатые поверхности. Поверхности вращения. Развертываемые и неразвертываемые поверхности. Построение на чертеже проекций точек и прямых, принадлежащих кривым поверхностям. Эллипс как косоугольная и ортогональная проекция окружности. Определение направления и величины большой и малой осей эллипса. Построение сопряженных диаметров эллипса.

8. Пересечение поверхностей плоскостями и прямыми

Пересечение многогранников и кривых поверхностей плоскостями общего положения. Применение способов преобразования чертежа для построения проекций линии пересечения поверхностей плоскостью. Пересечение многогранников и кривых поверхностей прямыми.

9. Построение разверток поверхностей

Построение разверток призматических и цилиндрических поверхностей. Способы построения разверток: нормального сечения, раскатки, треугольников. Построение точек и линий на развертках.

10. Взаимное пересечение поверхностей

Общие сведения. Способ вспомогательных секущих проецирующих плоскостей. Особые случаи пересечения поверхностей второго порядка.

При изучении дисциплины «Начертательная геометрия, инженерная графика» предусматриваются практические занятия, графические работы, работа с учебниками и учебными пособиями, консультации.

В каждом семестре предусматривается обязательный минимум графических работ. Графические работы выполняются на чертежной бумаге формата А4 и А3 простыми или цветными карандашами (в зависимости от целей работы. В процессе изучения дисциплины предусматривается текущий контроль (тестовый или по карточкам) и рубежный контроль (контрольные работы) знаний студентов. Сроки сдачи графических работ и контроля оговариваются в календарных планах занятий, составляемых на каждый семестр обучения. Своевременное выполнение и сдача графических работ студентами – один из важных факторов успешного обучения дисциплине.

2.2 Программа Teach Book Lite

Программа Teach Book Lite позволяет создавать профессиональные электронные учебники высокого уровня без всякого программирования.

Teach Book Lite поддерживает:

1. Виды графики, Shockwave Flash, GIF-анимации, аудио, видео, OLE.

2. Разработка тестов, контрольных и проверочных работ различной функциональности, а также возможность учета результатов.

3. Озвучивание учебного материала, причем, как синтетической речью (воспроизведение производится по тексту), так и реальной, записанной на микрофон.

4. Возможность вставки содержимого документов Microsoft Word и web-страницы.

5. Возможность создания гибкого пользовательского интерфейса: окон, панели инструментов, различных сообщений.

6. Учебники, созданные в Teach Book Lite, защищены от плагиата.

7. Учебники, созданные в Teach Book Lite, могут работать на компьютере, на котором он не установлен.

8. Удобные средства разработки. Имеется возможность проверки правописания.

ЭУК для достижения максимального эффекта должен быть составлен несколько иначе по сравнению с традиционным печатным пособием: главы, параграфы и другие разделы должны быть более короткие, что соответствует меньшему размеру компьютерных экранных страниц по сравнению с книжными. Затем каждый раздел, соответствующий рубрикации нижнего уровня, должен быть разбит на дискретные фрагменты, каждый из которых содержит необходимый и достаточный материал по конкретному узкому вопросу. Как правило, такой фрагмент должен содержать 1—3 текстовых абзаца (абзацы также должны быть короче книжных) или рисунок и подпись к нему, включающую краткое пояснение смысла рисунка.

Таким образом, студент работает не с непрерывно излагаемым материалом, а отдельными экранными фрагментами, дискретно следующими друг за другом. Изучив материал, представленный на экране, студент нажимает кнопку «Следующий», размещенную обычно ниже текста, и получает следующий фрагмент материала. Если он видит, что не все понял или не все запомнил из предыдущего экрана, то нажимает расположенную рядом с первой кнопку «Предыдущий» и возвращается на один шаг назад. Дискретная последовательность экранов находится внутри (и в пределах) наименьшей структурной единицы, позволяющей прямую адресацию, т.е. внутри параграфа или подпараграфа (того, что характеризуется заголовком третьего уровня), содержит один или несколько фрагментов, последовательно связанных друг с другом гипертекстовыми связями. На основе таких фрагментов проектируется слоистая структура учебного материала, которая содержит:

• слой, обязательный для изучения;

• слой для более подготовленных пользователей;

• слой для более глубокого изучения определенных разделов;

• вспомогательные слои;

• специальный слой основных понятий и определений;

• дополнительный слой рекомендаций по применению полученных знаний.

Такая организация учебного материала обеспечивает дифференцированный подход к обучаемым в зависимости от уровня их подготовленности, результатом чего является более высокий уровень мотивации обучения, что приводит к лучшему и ускоренному усвоению материала.

На начальной стадии внедрения ЭУК, целесообразна фреймовая структура. Именно при ней предусматриваются отдельные фреймы для решения многих из перечисленных задач.

Проще говоря, фрейм – это часть страницы ЭУК, в котором возможно изменить содержание, не нарушая целостность страницы ЭУК. Обычно используют три фрейма: для навигации, для заголовка, для основного текста.

В целом, фрейм навигации может быть оформлен в виде оглавления документа. Так как размеры подробного оглавления обычно велики, то во фрейме обязательно должен содержаться маркер прокрутки.

Выбранные из оглавления разделы появляются во фрейме для основного текста ЭУК. Этот фрейм имеет самые большие размеры, необходимые для помещения 2—3 абзацев текста или рисунка с пояснениями. Указанный фрейм представляет собой главное информационное поле, т.е. содержит тот материал, который должен быть за один прием воспринят учащимся, осознан им и сохранен в оперативной, а затем и в долговременной памяти.

В этом тексте также могут содержаться ссылки в виде адресов (URL) иллюстраций (если они выводятся в специальных окнах), некоторых других электронных документов, рассматриваемых как дополнительная литература, анимационных, аудио- и видеофайлов, содержащих динамическое описание процессов или явлений, авторские пояснения и иллюстрационный видеоматериал. В качестве иллюстрации этого положения, могу сослаться на большое впечатление, которое произвела на автора динамическая схема (модель) производства сахара на автоматизированном производстве, оформленная в виде анимационного изображения в GIF-формате на соответствующем сайте. Даже для абсолютно незнакомого с предметом человека схема была вполне понятна и чрезвычайно выразительна. Кстати, такие дополнения также могут оформляться вне основной фреймовой структуры, в виде дополнительных окон.

Для удобства студента в отдельный фрейм выделен глоссарий или список определений, переход к которым организован с помощью указателей гиперссылок от терминов, встречающихся в основном тексте и требующих пояснения. Этот фрейм не является обязательным. Для увеличения площади экрана, занятой основным фреймом, можно список определений формировать в дополнительном всплывающем окне.

Предметный или алфавитный указатель пособия также позволяет перейти от соответствующих терминов и понятий к основному тексту, в котором они упоминаются, с помощью гипертекстовых ссылок (в печатных изданиях указаны страницы, где эти понятия встречаются). Таким образом, содержимое этого фрейма обеспечивает дополнительные возможности навигации в пределах ЭУК. Однако, реализация этого способа требует от студента хотя бы предварительного знакомства с тематикой пособия. Иначе говоря, этим способом навигации реально пользуются лишь те студенты, которые стремятся усовершенствовать или повысить уровень своих знаний по данному предмету. Таким образом, для начального обучения в рамках определенного курса можно исключить этот фрейм и формировать алфавитный указатель во вспомогательном всплывающем окне.

Помимо четырех перечисленных фреймов, каждый из которых снабжен возможностью прокрутки, предусмотрен дополнительный пятый фрейм. В нем размещается постоянная (неизменная для данного издания), или, иначе, справочная информация. Используя эту информацию, студент может перейти на сайт института, послать электронное письмо с вопросами или просьбой о предоставлении консультации или дополнительных материалов автору учебника, просмотреть список других пособиям по данной и близкой тематике. Иногда можно предусмотреть возможность сетевого обсуждения студентами вопросов, рассматриваемых в данном ЭУК. Может оказаться полезным размещение в верхней части окна браузера заголовка ЭУК, для чего можно использовать отдельный фрейм, информация в котором также постоянна. Информационное насыщение фрейма заголовка близко к нулю, поэтому в тех случаях, когда количество фреймов и без того велико, фрейм заголовка лучше не использовать.