Россия
Россия
В статье говорится о том, что современные условия в которых находится система образования и бурное развитие IT-технологий требуют постоянного совершенствования методических материалов с учетом полного функционала актуального программного обеспечения. Приводятся примеры программ необходимых для подготовки методических материалов для качественного проведения занятий. Целью статьи являлось выявление дидактического потенциала среды Wolfram Мathematica при проведении занятий по дисциплинам геометро-графического профиля в техническом вузе. В работе проведен анализ литературных источников как отечественных, так и иностранных по применению системы Wolfram Мathematica в науке и преподавании различных дисциплин. Показано, что сфера охвата использования программы весьма широкая, фактически всеобъемлющая и требует дополнительного и глубокого изучения. Приводятся примеры использования Wolfram Мathematica в математике, физике, химии, геометрии, робототехнике, вирусологии, гуманитарных науках. В статье приведены примеры педагогического проектирования имитационных моделей для электронного курса по начертательной геометрии в системе Moodlе. Приводится пример кода, написанного в среде Wolfram Мathematica. Представлены разработанные при проектировании интерактивные модели, позволяющие пользователю изменять параметры построенных кривых и поверхностей. Определены некоторые функциональные возможности системы и выявлен дидактический потенциал Wolfram Мathematica для преподавания дисциплин геометро-графического профиля. Рассмотрены аналогичные модели других авторов, которые можно использовать в учебном процессе для повышения наглядности излагаемого на занятиях материала. В заключении указывается на то, что интерактивная визуализация по дисциплине «Начертательная геометрия», совместно с классическими приемами работы существенно обогащает содержание геометрического образования.
Wolfram Мathematica, начертательная геометрия, дидактический потенциал, Moodle, IT-технологии
1. Букушева А.В. Системы компьютерной математики в учебных проектах по геометрии. [Текст] / А.В. Букушева // Вестник Пермского государственного гуманитарно-педагогического университета. Серия: Информационные компьютерные технологии в образовании. - 2016. - Т. 1. - № 12. - С. 20-28. - URL: https://cyberleninka.ru/article/n/sistemy-kompyuternoy-matematiki-v-uchebnyh-proektah-po-geometrii (дата обращения: 24.05.2020).
2. Власов Д.А., Потенциал Wolfram-технологий в построении и исследовании экономических моделей /Д.А. Власов, А.В. Синчуков // Современные информационные технологии и ИТ-образование. - 2017. - Т. 13. - № 4. - С. 289-295.
3. Иванов В.Н. Основы разработки и визуализации объектов аналитических поверхностей и перспективы их использования в архитектуре и строительстве [Текст] / В.Н. Иванов, С.Н. Кривошапко, В.А. Романова // Геометрия и графика. - 2017. - Т. 1. - №. 4. - С. 3-14. - DOI:https://doi.org/10.12737/article_5a17f590be3f51.37534061.
4. Игнатьев С.А. Технологии тестирования в оценке предметной готовности студентов к изучению геометро-графических дисциплин вуза [Текст] / С.А. Игнатьев, З.О. Третьякова, А.И. Фоломкин // Геометрия и графика. - 2019. - Т. 7. - № 4. - С. 65-75. - DOI:https://doi.org/10.12737/2308-4898-2020-65-75.
5. Игнатьев С.А. Опыт разработки электронных средств обучения для преподавания геометро-графических дисциплин [Текст] / С.А. Игнатьев, З.О. Третьякова, А.И. Фоломкин, О.Н. Мороз // Геометрия и графика. - 2017. - Т. 5. - № 2. - С. 84-92. - DOI:https://doi.org/10.12737/article_5953f362d92c46.58282826.
6. Мартыненко А. В. Программа Wolfram Mathematica как универсальная среда для обработки и анализа географической информации /А. В. Мартыненко// Географический вестник. - 2016. - №. 4 (39).
7. Мостовской А.П. Геометрия и система Mathematica: Учебное пособие [Текст] / А.П. Мостовской // М.: Lennex Corp. - Издательство Нобель Пресс, 2014. - 309 с.
8. Панченко В.А. Современные средства обучения графическим дисциплинам студентов заочной формы обучения [Текст] / В.А. Панченко // Геометрия и графика. - 2018. - Т. 6. - № 4. - С. 72-87. -DOI:https://doi.org/10.12737/article_5c21fa732f6b62.81431444.
9. Петрова О.А. Интерактивные компьютерные модели системы Wolfram Mathematica на лекциях по общей физике / О.А. Петрова //Вестник Казанского государственного энергетического университета. - 2014. - С. 324-331.
10. Петрова О.А. Создание интерактивной лекции-презентации с помощью системы Wolfram Mathematica /О.А.Петрова // II научный форум телекоммуникации: теория и технология ТТТ-2017. Проблемы техники и технологий телекоммуникаций ПТИТТ-2017. - 2017. - С. 360-362.
11. Савельев Ю.А. Компьютерная методика изучения начертательной геометрии. Техническое задание [Текст] / Ю.А. Савельев, Е.В. Бабич // Геометрия и графика. - 2018. - Т. 6. - № 1. - С. 67-74. -DOI:https://doi.org/10.12737/article_5ad09d62e8a792.47611365.
12. Сальков Н.А. Геометрическая составляющая технических инноваций [Текст] / Н.А. Сальков // Геометрия и графика. - 2018. - Т. 6. - № 2. - С. 85-93. -DOI:https://doi.org/10.12737/article_5b55a5163fa053.07622109.
13. Синчуков А.В. Особенности использования Wolfram-технологий в преподавании высшей математики /А.В. Синчуков //Современные инновационные технологии в экономике, науке, образовании. Материалы Первой международной научно-практической конференции. - 2017. - С. 430-436.
14. Степура Е.А. Применение системы компьютерной математики Wolfram Mathematica при решении задач начертательной геометрии [Текст] / Е.А. Степура, Р.А. Зонтов // Вестник МГСУ. - 2011. - Т. 2. - № 2. - С. 352-357. - URL: https://cyberleninka.ru/article/n/primenenie-sistemy-kompyuternoy-matematiki-wolfram-mathematica-pri-reshenii-zadach-nachertatelnoy-geometrii-1 (дата обращения: 24.05.2020).
15. Таранчук В.Б. Инструменты и средства Wolfram Mathematica для разработки интеллектуальных обучающих систем [Текст] / В.Б. Таранчук // Вестник Полоцкого государственного университета. - 2015. - Т. 1. - № 7. - С. 47-53. - URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=24097815 (дата обращения: 24.05.2020).
16. Тарасов В.Н. Использование символьных систем математики в высшем образовании для решения геотехнических задач [Текст] / В.Н.Тарасов // Актуальные проблемы военно-научных исследований. - 2020. - Т. 6. - № 7. - С. 405-409. - URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=42615919 (дата обращения: 24.05.2020).
17. Турутина Т.Ф. Применение информационных технологий в методике проверки графической грамотности будущих специалистов [Текст] / Т.Ф. Турутина, Д.В. Третьяков // Геометрия и графика. - 2020. - Т. 8. - № 1. - С. 45-56. - DOI:https://doi.org/10.12737/2308-4898-2020-45-56.
18. Усатая Т.В. Современные подходы к проектированию изделий в процессе обучения студентов компьютерной графике [Текст] / Т.В. Усатая, Л.В. Дерябина, Е.С. Решетникова // Геометрия и графика. - 2019. - Т. 7. - № 1. - С. 74-82. - DOI:https://doi.org/10.12737/article_5c91fd2bde0ff7.07282102.
19. Федосеева М.А. Методика подготовки студентов технических вузов графическим дисциплинам [Текст] / М.А. Федосеева // Геометрия и графика. - 2019. - Т. 7. - № 1. - С. 68-73. - DOI:https://doi.org/10.12737/article_5c91fed8650bb7.79232969.
20. Хейфец А.Л. Геометрически точная 3d анимация кинематических поверхностей [Электронный ресурс] / А.Л. Хейфец. - 2017. - C. 1-10. - URL: http://dgng.pstu.ru/conf2017/papers/78/ (дата обращения: 24.05.2020).
21. Abbena E., Salamon S., Gray A. Modern differential geometry of curves and surfaces with Mathematica. - CRC press, 2017.
22. Beck G. Intersecting a Rotating Cone with a Plane [Электронный ресурс] // URL: https://demonstrations.wolfram.com/IntersectingARotatingConeWithAPlane/ (дата обращения: 24.05.2020).
23. Bryant J., Chang Yu-S. Tangent to a Surface [Электронный ресурс] // URL: https://demonstrations.wolfram.com/TangentToASurface/ (дата обращения: 24.05.2020).
24. Cioruța B.V., Lauran A., Coman M. Some Analytical Considerations Regarding the Traveling Salesman Problem Solved with Wolfram Mathematica Applications //Asian Journal of Advanced Research and Reports. - 2020. - С. 68-77.
25. Divjak B. Notes on taxicab geometry //Scientific and Professional Information Journal of Croatian Society for Constructive Geometry and Computer Graphics (KoG). - 2000. - Т. 5. - С. 5-9.
26. Gencoglu M.T., Baskonus H.M., Bulut H. Numerical simulations to the nonlinear model of interpersonal relationships with time fractional derivative //AIP Conference Proceedings. - AIP Publishing LLC, 2017. - Т. 1798. - №. 1. - С. 020103.
27. Gorjanc S. (2004). Some Examples of Using Mathematica and web Mathematica in Teaching Geometry. Journal for Geometry and Graphics, V. 8, I. 2, pp. 243-253. - URL: https://www.researchgate.net/publication/228988093_Some_Examples_of_Using_Mathematica_and_webMathematica_in_Teaching_Geometry (дата обращения: 24.05.2020).
28. Gorjanc S. Some examples of using Mathematica in teaching geometry //Proc. 10th ICGG (International Conference on Geometry and Graphics), Kiev (Ukraine), July. - 2002. - С. 89-93.
29. Hafner I. Three Orthogonal Projections of Polyhedra [Электронный ресурс] // URL: https://demonstrations.wolfram.com/ThreeOrthogonalProjectionsOfPolyhedra/ (дата обращения: 24.05.2020).
30. Knipl D.H., Röst G. Influenza models with Wolfram Mathematica //Interesting Mathematical Problems in Sciences and Everyday Life. - 2009. - С. 1-24.
31. Kusak R. Applications of Wolfram Mathematica in the Theoretical Mechanics //21st Annual Conference of Doctoral Students-WDS 2012. - С. 88-92.
32. Mias G. Mathematica for Bioinformatics: A Wolfram Language Approach to Omics. - Springer, 2018.
33. Núñez Y.T., Belcastro S.-M. Multiple Planes through Surfaces [Электронный ресурс] // URL: https://demonstrations.wolfram.com/MultiplePlanesThroughSurfaces/ (дата обращения: 24.05.2020).
34. Pietrala D.S. et al. Application of wolfram mathematica package to control the 6-DoF parallel robot //Engineering Mechanics. - 2017. - С. 778-781.
35. Ramsden P. Conic section: The Double Cone [Электронный ресурс] // URL: https://demonstrations.wolfram.com/ConicSectionsTheDoubleCone/ (дата обращения: 24.05.2020).
36. Schwaad G., Lorbeer C. Tangent Planes to Quadratic Surfaces [Электронный ресурс] // URL: https://demonstrations.wolfram.com/TangentPlanesToQuadraticSurfaces/ (дата обращения: 24.05.2020).
37. «Прибытие» глазами научного консультанта [Электронный ресурс] // URL: https://www.mirf.ru/kino/pribytie-nauchny-konsultant/ (дата обращения: 30.01.2021)
38. Моменты жизни Стивена Вольфрама- создателя Mathematica, Wolfram Alpa, A New Kind Of Science и много чего еще [Электронный ресурс] // URL: https://habr.com/ru/company/wolfram/blog/468331/ (дата обращения: 30.01.2021)
39. Wolfram Mathematica at Western Illinois University [Электронный ресурс] // URL: http://www.wiu.edu/mathematica/ (дата обращения: 30.01.2021)
40. State of Victoria (Department of Education and Training) [Электронный ресурс] // URL: https://fuse.education.vic.gov.au/Search/Results?Asso (дата обращения: 30.01.2021)
41. Wolfram Mathematica в МИФИ, весна 2020 [Электронный ресурс] // URL: https://www.youtube.com/playlist?list=PLFH0Z3YQPp1hNa3hUC8fawrznW7IbA8SD. (дата обращения: 30.01.2021)
