Графика системы математического проектирования MathCAD в моделировании физической действительности студентами высшей школы Текст научной статьи по специальности «Науки об образовании»

МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «ИННОВАЦИОННАЯ НАУКА» №0 3/2018 ISSN 2410-6070

2. Каримов М.Ф. Символический язык химии и его значение для развития науки и дидактики // Башкирский химический журнал. - 2009. - Т.16. - № 4. - С. 106 - 110.

3. Каримов М.Ф., Кашапова Г.М. Начала информационного моделирования действительности в младших классах средней общеобразовательной школы // Сборник научных трудов по материалам Международной научно-практической конференции «Наука, образование, общество: актуальные вопросы и перспективы развития». - М.: ООО «АР-Консалт», 2015. - С. 118 - 120.

4. Каримов М.Ф. Информационные моделирование и технологии в научном познании школьниками действительности // Наука и школа. - 2006. - №3.- С. 34 - 38.

5. Каримов М.Ф. Проектирование и реализация подготовки будущих учителей - исследователей информационного общества // Вестник Оренбургского государственного университета. - 2005. - № 4. - С. 108 - 113.

© Каримов М.Ф., Мугаллимова Э.С., 2018

УДК 378.14

М.Ф.Каримов

к.ф.-м.н,, доцент кафедры физики, Бирский филиал БашГУ г. Бирск, Российская Федерация С.В.Орешкина студент факультета физики и математики г. Бирск, Российская Федерация

ГРАФИКА СИСТЕМЫ МАТЕМАТИЧЕСКОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ МаШСАБ В МОДЕЛИРОВАНИИ ФИЗИЧЕСКОЙ ДЕЙСТВИТЕЛЬНОСТИ СТУДЕНТАМИ ВЫСШЕЙ ШКОЛЫ

Аннотация

Рассмотрены элементы дидактики и методики использования графики системы математического проектирования МаШСАБ школы при моделировании физических объектов, процессов и явлений студентами высшей школы.

Ключевые слова

Графическая модель фрагмента реальности, компьютерная графика.

Графика как способ отображения объектов, процессов и явлений действительности находит себе широкое применение в учебном, научном и техническом познании и преобразовании фрагментов окружающего нас мира.

Компьютерная графика, являющаяся новой информационной технологией конца двадцатого и начала двадцать первого веков, позволяет оперативно и в высоком качестве представить студентам высших учебных заведений рисунки и чертежи объектов, функциональные зависимости физических и технических величин в необходимом для познания и преобразования реальности виде.

Система математического проектирования МаШСАБ позволяет относительно легко студентам высшей школы при решении учебных и научных задач физики строить двух- и трехмерные гистограммы, двухмерные графики в декартовых и полярных координатах, трехмерные графики поверхностей, линии уровня поверхностей, изображения векторных полей, пространственные кривые по определенным функциональным

МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «ИННОВАЦИОННАЯ НАУКА» №0 3/2018 ISSN 2410-6070

зависимостям [1].

Графическое моделирование объектов, процессов или явлений природной, технической или технологической действительности на практических и лабораторных занятиях по механике, термодинамике, молекулярной физике, электричеству, магнетизму, электромагнетизму, оптике, квантовой физике, атомной физике, ядерной физике и физике элементарных частиц студенты высших учебных заведений осуществляют с помощью таких команд системы математического проектирования MathCAD, как X-Y Plot (X-Y Зависимость) (построение графика функции y = f(x)), Polar Plot (Полярные координаты) (построение графика функции r(q), заданной в полярных координатах, где полярный радиус r зависит от полярного угла q), Surface Plot (Поверхности) (представление функции z=f(x,y) в виде поверхности в трехмерном пространстве), Contour Plot (Контурный график) (построение диаграммы линий уровня функции вида z=f(x,y)), 3D Scatter Plot (3D Точечный ) (точечное представление матрицы значений А,- или отображение значений функции z=f(x,y) в заданных точках), 3D Bar Plot (3D Диаграммы) (представление матрицы значений А,- или отображение значений функции z=f(x,y) в виде трехмерной столбчатой диаграммы), Vector Field Plot (Поле векторов) (представление двухмерных векторных полей V=(Vx, Vy)), 3D Plot Wizard (вызов мастера компьютерной системы для быстрого построения трехмерного графика).

Использование приведенных выше шаблонов системы математического проектирования MathCAD, как показывает дидактический опыт, значительно экономит учебное время студентов высшей школы при построении ими графических моделей объектов, процессов и явлений природной, технической и технологической действительности.

Исходя из этого определенная часть студентов высших учебных заведений для исполнения алгоритмов решения научных задач курсовых [2] и выпускных квалификационных работ по физике использует графические функциональные возможности системы математического проектирования MathCAD.

Творчески целеустремленные, интеллектуально активные и научно компетентные в области компьютерной графики системы математического проектирования MathCAD студенты высшей школы сопровождают решение учебных и научных задач по разделам физики оформлением трехмерных объектов изучаемого фрагмента природной, технической или технологической действительности и созданием собственных компьютерных анимаций для наглядного представления изучаемой части реальности.

Многие студенты высшей школы пользуются высокой степенью интеграции системы математического проектирования MathCAD с другими приложениями операционной системы Windows [3] для широкого обсуждения со своими друзьями и преподавателями недостатков и достоинств созданных ими графических моделей физических объектов, процессов или явлений.

Анализ и обобщение приведенного выше краткого материала позволяют сформулировать вывод о том, что уникальные функциональные возможности системы математического проектирования MathCAD в построении графиков и диаграмм как на плоскости, так и в пространстве выделяют данную новую информационную технологию как необходимый инструмент для студентов высшей школы в графическом моделировании физических объектов, процессов и явлений.

Список использованной литературы:

1. Каримов М.Ф. Химическая информация в системе математического проектирования MathCAD // Башкирский химический журнал. - 2007. - Т.14. - № 3. - С. 107 - 111.

2. Каримов М.Ф., Латыпов А.Б., Аскарова А.А. Биолого - химико - физико-математическое моделирование фрагментов действительности студентами высшей школы // Вестник Челябинского государственного педагогического университета. - 2014. - № 9-1. - С. 123 - 130.

3. Каримов М.Ф. Обучение информатике студентов педвуза // Высшее образование в России. - 2007. - № 3. - С. 169 - 170.

© Каримов М.Ф., С В. Орешкина, 2018