3D MAX

КІРІСПЕ

 

Зерттеудің  көкейтестілігі:

 Компьютерлік графиканың біздің өмірімізге дәл қазіргідей толығымен еніп, үлкен маңызға ие болады дегенді, кеше ғана елестету қиын еді.

Қазіргі заманғы бәсекеге қабілетті мамандар мемлекетімізді одан әрі нығайтып, елдің әлеуметтік – экономикалық жағдайын одан әрі көтеруге қызмет ететіні сөзсіз.

 Өркениетті елдерде технология қарқынды дамуда және біздің елден  бірнеше саты жоғарыда орналасқан. Біздің мақсат олардың соңынан қуып отыру емес, олардағы озық  технологияларды игеріп, оны өндіріске ендіріп, қатар даму. Еліміздің басты саясатының бірі, әлемдегі елу елдің сапынан орын алу.Қазақстан Республикасы Президентінің  елде «Білім беруді дамытудың 2005-2010 жылдарға арналған мемлекеттік бағдарламасын іске асыру мақсатында әзірленді.

Соңғы он жылдағы технологияның қарқынды дамуы компьютерлік технологияның  және оны бағдарламалық қамтамасыз ету саласының тез дамуына  ықпал етті. Қазіргі өлшемдер бойынша  маңызды емес болып көрінген  арнайы  эффектілер көмегімен  құрылған фильмдер эпизоды, кезінде таңданыс толқыны мен  пікірталас тудырғаны белгілі.  Қазір кино мен теледидардағы арнайы  эффектілермен ешкімді таңдандыра алмайсың. Олар компьютерлік графиканы және соның ішінде үш өлшемді модельдеуді құру бағдарламасның жалпылай тарауының арқасында күнделікті құбылыс бола бастады. Үш өлшемді графиканыңбағдарламалары өз мүмкіндіктері бойынша ең қызықтылары және меңгерілуі бойынша ең күрделілері. Осындай бағдарламалардың ішінде 3 ds Max бағдарламасы көшбасшы орындардың бірін алады. Өзінің тамаша мүмкіндіктерінің және меңгеруге қолжетімділігінің арқасында бұл бағдарлама қызығушылардың арасында да,  кәсіпқойлардың арасында да оған құмартушылардың ең көп санына ие.   Шынында, 3ds Max пайдаланылмайтын  үш  өлшемді графикамен байланысты адам қызметінің саласы өте аз қалды. Оны ойындармен фильмдерді құру үшін, сәулет және құрылыс, медицина және физика, сондай - ақ басқа да  көптеген  салаларда  белсенді түрде қолданады.

Бұл  мақсат болашақ жан-жақты білімі бар, заман талабына сай, кәсіби  деңгейлері жоғары жастардың қолымен жүзеге асады деп ойлаймын. Ғылым  мен техниканың дамуы білімді ақпараттандыру үрдесін жетілдіруді талап етті.

Оқу процесінде  жаңа 3 ds Max бағдарламасын жоғары оқу орындарында қолданудың өзектілігін анықтауда көптеген ғалымдар айналысты, олардың арасында Диканская Н.Н., Микула Н.П., Турлаева О.И., Мэрдок, К.Л., Верстак В. Верстак, Е.Каляева, Г.Блинов, М.Н.Маров және т.б.

3ds Max бағдарламасының ашық архитиктурасы  сыртқы зерттеушілерін оның қосалқы  модулі және бағдарламаның кең  мүмкіндіктері қызықтырады. Сондай ақ, жалғыз қолданушылар, бағдарламаны және студияны толығымен жақсы меңгергендер, компьютерлік графиканың аумағында кәсіпқой жұмыс істеушілер, ешқандай қиындықсыз, айрықша еңбексіз, өздерінің жеке сценарилерін арнайы осы бағдарламаға ендірілген MAXScript макрокоманд тілімен құруына болады.

Зерттеудің мақсаты:

Жоғарғы математика курсын оқытуда 3DS Max бағдарламасын  геометриялық фигураларды визуализациялау үшін қолдану. Осы мақсатты орындау үшін келесі міндеттерді шешу керек:

- Модель және модельдеу ұғымын 3DS Max бағдарламасы арқылы қалыптастыру;

- Жоғары математика курсын оқытуда геометриялық фигураларды түсүндіру кезінде кездесетін проблемаларды анықтау;

 - 3DS Max бағдарламасын жоғары математика курсын оқытуда дидактикалық көмек ретінде қолдану.

Зерттеудің  пәні: 3DS Max бағдарламасы арқылы геометриялық фигуларарды визуализациялау мен модельдеуді оқыту процесі.

Зерттеудің  нысаны:

Жоғары математикада кездесетін геометриялық фигуралар  мен модельдер.

Зерттеу әдістері: Жұмыста теориялық талдау әдістері, баяндау, салыстыру, сараптау, модельдеу, жинақтау, жүйелеу, талдау, қорыту, тәжірибеден өткізу, бақылау әдістері қолданылды.

Зерттеудің  ғылыми жаңалығы мен теориялық маңыздылығы: Жоғарғы математиканы оқыту процесінде 3DS Max бағдарламасын қолданылуы педагогикалық ұжым үшін инновациялық болып табылады:

• Модель және модельдеу ұғымы 3DS Max бағдарламасы арқылы қалыптастырылды;

- Жоғары  математика курсын оқыту барысында геометриялық фигураларды түсіндірудегі кездесетін проблемалар анықталды;

- 3DS Max бағдарламасын  жоғары математика курсын оқытуда  дидактикалық көмек ретінде қолдану әдістемесі жасалды.

Қорғауға  ұсынылатын қағидалар:

• 3DS Max бағдарламасында модель құру ұғымын анықтау.

3DS Max бағдарламасында сплайндар мен полигональдардың жұмыс жасау мүмкіндіктері анықталып қолдану аясы көрсетілді.

- 3DS Max бағдарламасы арқылы үшөлшемді  кеңістікте геометриялық фигураларды  модельдеу.

3DS Max бағдарламасының  көмегімен жоғарғы математикада  кездесетін екі өлшемді сплайндар  мен полигональдарды үш өлмешді  кеңістікте модельдеу жасалды.

 - 3d studio Max бағдарламасының математика пәнін оқытудағы маңыздылығы.

«Жоғары математика пәнін оқытуда 3ds Max бағдарламсын қолдану әдістемесі» тақырыбына жасалған электронды оқулықтың проблемасы анықталды.

Зерттеудің  тақырып бойынша апробациялық нәтижелері:  Ғылыми жұмыстың мазмұны мен нәтижесі казахстандық, халықаралық конференциялар мен семинарларды талқыланды. Зерттеудің нәтижелері Польша, Болгария, Чехия елдерінде өткен интернет конференцияларында талқыға түсіп қатысушалырдың қызығушылығын тудырды.

Зерттеудің  практикалық мәні: Жоғары математика пәнінде геометриялық фигураларды 3DS Max бағдарламасы арқылы визуализациялау нәтижесінде тек сапалы білім ғана емес, әр түрлі техникалық, медициналық мәселелерді шешіге қолдануға болады.

Ғылыми жұмыстың нәтижесін ЖОО жоғарғы математика курсын оқытуда методикалық көмек  ретінде қолдануға болады.

Зерттеу жұмысының жариялануы:

Тақырып бойынша  автордың 6 еңбегі баспаға шығарылды. Оның ішіндегі 1 еңбегі Қорқыт ата атындағы Қызылорда мемлекеттік университеті, жастардың ғылыми шығармашылығы, 4 еңбегі Польша, Болгария, Чехия елдеріндегі халықаралық журналдарында жарық көрді.    

Магистрлік диссертацияның құрылымы: Диссертация кіріспеден, екі тараудан, қорытындыдан, пайдаланылған әдебиеттерден, түсіндірме сөздіктен, қосымша бөліктен тұрады.

  Кіріспе бөлімінде тақырыптың таңдалуы, оның көкейкестілігі негізделіп, зерттеу проблемасы, мақсат-міндеттері, объектісі, пәні анықталған, болжам ұсынылып, қолданылатын әдістер мен зерттеу кезеңдері сипатталған;  зерттеу жұмысының ғылыми жаңалығы, теориялық және практикалық мәнділігі ашылған, қорғауға ұсынылатын қағидалар, нәтижелердің дәлелділігі мен негізділігі ашып  көрсетілген.

«Компьютерлік модельдеу – математиканың негізгі курсында» тақырыбымен бірінші бөлімде модельдеудің әдістемелік негізі, компьютерлік модельдеудің мақсаты мен міндеттері және 3d математикадағы модельдеуді  компьютерлік модельдеуге айнылдырудың маңызы.

«3d studio Max бағдарламасының математика пәнін оқытудағы маңыздылығы» тақырыбымен екінші бөлімде жоғары математика курсын оқытуда геометриялық фигураларды демонстрациялық түрде көрсету кезінде пайда болатын кедергілерді 3d StudioMax бағдарламасы арқылы шешу жолдарының әдістемесі көрсетілген. Әдістеме осы мәселелермен айналысып жүрген студенттер мен жас ғалымдарға көмек ретінде диссертация тақырыбының натижесі бойынша электронды әдістемелік оқылулықпен толықтырылған.

Қорытынды бөлімінде 3d StudioMax бағдарламасы арқылы қойылған мәселеге  сәйкес алған нәтижелері анықталып жазылды. Ғылымның басқа да салаларында кездесетін мәселелерді  аталмыш бағдарлама арқылы шешуге болатыны анықталып көрсетілді.

 

 

 

 

НЕГІЗГІ БӨЛІМ

Қазақстан Республикасының Евразиялық аймаққа кіруі, ХХІ ғасырға аяқ  басуы ел Президентінің «Қазақстан-2030»  атты стратегиялық бағдарламасына сәйкес жаңа техника мен технология үдерістерінің  дамуы келешекте жоғары оқу орындарында  білім беру қандай бағытта өрбуі  керек деген өзекті мәселе туғызады.

Заманның жаңа даму сатысында білім  беру жүйесі қоғамның жаңа экономикалық саясат, әлеуметтік және интеллектуалдық  деңгейіне сай келуі тиіс. Осыған орай білімнің мақсаты, мазмұны және оны оқыту тәсілдері қайта  қаралып, оқу жүйесін реттеу, ұйымдастыру  мәселелері зерттеліп, өз шешімін табуды қажет етеді.

Қазақстан Республикасының «Жоғары  білім беру туралы» заңының 9 бабында  «Жоғары оқу орны мамандар даярлауда  білімді, ғылым мен білімді ұштастыру, оқытудың белсенді әдістері, жаңа ақпараттық технологиялар кешенін қолдана  отырып даярлау негізінде студенттердің  шығармашылық және практикалық қабілеттерін де дамыту, қалыптастыру және дамыту үшін мүмкіндіктер туғызу арқылы жүзеге асырылады»,- делінген.

Қазіргі заман талабы информатизацияланған қоғамды маман етеді. Яғни индустриялдық  кезеңнен ақпараттық кезеңге өту  қажет.

Қоғамды информациялау дегеніміз  – бұл глобальді процесс ерекшелігі:  Әлеуметтік өндіріс саласында басты  роль ақпаратта. Яғни ақпаратты әртүрлі  жинау,сұрыптау, өңдеу, сақтау т.с.с. есептеуіш  техникалармен құрылғылар арқылы.

Қоғамды информатизациялаудың ең өзекті мәселесінің бірі ол білімді информатизациялау, яғни оқыту білім беру сапасына жаңа ақпараттық технологияларды ендіру. Ақпараттық технологиялардың қарқынды дамуы арқасында дербес компьютерлер білім беруде бөлінбес технологияға айналыпта үлгерді.

Осы жайттарды ескеретін болсақ, онда қазіргі таңда білім беру сапасында жаңа ақпараттың техналогиясыменен  жұмыс істей алатын мұғалімді  дайындау мәселесі шығып отыр. Мұғалімдерге қойылар талапта жоғарылап отыр, өйткені олар әр түрлі программаны  игерген, жаңа техналогияның деңгейін  білетін дербес компьютермен бағдарламаларды  өздерінің педагогикалық  тәжірибесіне ұтымды пайдалануды білу керек.

Ақпаратты жетік меңгерген мұғалім  қолында компьютер  күшті қару бола алады.

Ал информатика мұғалімдері  туралы айтатын болсақ Мемлекеттік  білім стандартына сәйкес олар программалау саласында сауатты болу керек. Ақпараттық технологиялар мен бағдарламалардың тез  қарқынды дамуы визуальді программалауға көңіл бөліп ден қоюды талап етеді. Мысалы осы кезге дейін қағаз жүзінде түсіндіріліп келе жатырған жоғарғы математика курсындағы фигуралардың тек қана математикалық моделін ғана жасап қоймай оларды бағдарламалар көмегімен дербес компьютерде визуалды моделін құру қажеттілігі тұр.

Білім берудегі ақпараттық-компьютерлік және математикалық моделдеуді жеделдету қажеттілігін анықтайтын негізгі факторлар: бірінші фактор – ЭЕМ-ді пайдалану аймағындағы жоғары білікті мұғалімдерді кәсіби даярлаудың сапасын арттыру, жалпылама ақпараттық-компьютерлік оқытулар жүргізуді қамтамасыз ету;

Екінші фактор – жалпылама математикалық, ақпараттық-компьютерлік модельдеу  бойынша сауаттылық мәселесін жетілдіру  қажеттілігімен;

Үшінші фактор – педагогикалық  ғылымдардың логикалық дамуын анықтайтын, білім жүйесінің ішкі қажеттіліктерімен  анықталады.

Білім берудегі ақпараттық-компьютерлік және математикалық модельдеу әр түрлі педагогикалық міндеттерді  шешу үшін мультимедиялы электронды оқулықтар базасында ақпараттық технологияны пайдалану және оны  жасаумен байланысты мәселелерді шешетін  педагогикалық-психологиялық әлеуметтік-экономикалық, ғылыми-технологиялық деңгейде қарастырылады.

Білім беру үдерісіне ақпараттық-компьютерлік және математикалық модельдеу технологиясын  енгізу арқылы зерттеу және тәжірибе жүргізетін мәселелердің үлкен ортасы бірінші кезекте білім беру практикасына қажетті ақпараттық технологияларды  құру концепциясын жасауды талап  етеді.

Зерттеудің  ең ұтымды тәсілдерінің бірі ол модельдеу. Модель ұғымын көп ретте «бітім»  ретінде түсіндіріледі, яғни шынайы өмірдегі объектімен көп ұқсастығы  бар (мысалға түр әлпеті, тусі т.с.с). Бітімдер, модельдер шынайы өмірдегі зат қолда болмаған кезде онын орнын алмастыруда қолданылады. Модельдерді білім беру кезінде көп пайданаланады. Сонымен қорыта келгенде модель дегеніміз – шынайы өмірдегі затты алмастыра алатын материалды немесе ойдағы бір объект.

Модель  болу үшін мына шарттарды қанағаттандары қажет:

• модель бұл өзі де объект болып саналады;
• модель материалды түрде де ойша түрде де бола алады;
• модель шынайы өмірдегі затты алмастыра алады;
• модель шынайы өмірдегі заттың қасиетін сақтау керек,  айтпесе ол басқа заттын моделі;
• модель зерттеуге қажет қана қасиеттерін сақтай алса болғаны. 

1. Компьютерлік модельдеу біздің өмірімізге дәл қазіргідей толығымен еніп, үлкен маңызға ие болады дегенді, кеше ғана елестету қиын еді. Соңғы он жылдағы технологияның қарқынды дамуы компьютерлік технологияның және оны бағдарламалық қамтамасыз ету саласының тез дамуына ықпал етті. Қазіргі өлшемдер бойынша маңызды емес болып көрінген арнайы эффектілер көмегімен құрылған фильмдер эпизоды, кезінде таңданыс толқыны мен пікірталас тудырғаны белгілі. Қазір кино мен теледидардағы арнайы эффектілермен ешкімді таңдандыра алмайсың. Олар компьютерлік графиканы және соның ішінде үш өлшемді модельдеуді құру бағдарламасның жалпылай тарауының арқасында күнделікті құбылыс бола бастады. Үш өлшемді графиканың бағдарламалары өз мүмкіндіктері бойынша ең қызықтылары және меңгерілуі бойынша ең күрделілері.

Осындай бағдарламалардың ішінде 3 ds Max бағдарламасы көшбасшы орындардың бірін алады. Өзінің тамаша мүмкіндіктерінің және меңгеруге  қолжетімділігінің арқасында бұл  бағдарлама қызығушылардың арасында және кәсіпқойлардың арасында да оған құмартушылардың  ең көп санына ие. Шынында, 3ds Max пайдаланылмайтын үш өлшемді графикамен байланысты адам қызметінің саласы өте аз қалды. Оны  ойындармен фильмдерді құру үшін, сәулет және құрылыс, медицина және физика, сондай-ақ басқа да көптеген салаларда белсенді түрде қолданады.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ҚОРҒАЛАТЫН ҚАҒИДАЛАР  БОЙЫНША ДИССЕРТАЦИЯНЫҢ ЗЕРТТЕУ НӘТИЖЕЛЕРІ

1. Қорғауға ұсынылған бірінші қағида, 3DS Max бағдарламасында модель құру ұғымын анықтаудан тұрады.

3ds Max бағдарламасы кез-келген керекті  обьектінің моделін және сплайндік  моделін құруды, натюрморттарды  визуалдау арқылы түс беруді, берілген объектіні хромдауды  және олардың көлеңкесін шығаруды, лазерлік сәуле түсіруді, фрагменттер  мен кадрларды қозғалту арқылы  анимациялауды, динамикалық эффектілер  көмегімен судың толқыны мен  желдің бағыттарын жасауды, адамның  келбеті мен шаштарын «Hair and Fur»   эффектісімен жүзеге асыруды  және тағы да басқа да көптеген  мысалдарды құруға мүмкіндік  береді. Міне, сол себепті менде  өзімнің диссетрациалық  жұмысымда  осы 3ds Max бағдарламасының күрделі  тарауының  бірі «Геометриялық сахна моделдерін құру» және «Үш өлшемді кеңістікті бейнелеу» бөлімдерін жоғары математикалық пәнімен байланыстыру  мүмкіншілігі қарастырылған. Геометриялық фигураларды үшөлшемді түрде құрып олардың кескіндерін қалай етіп шығуын көруге болады.

3DS Max бағдарламасында сплайндар мен  полигональдардың жұмыс жасау  мүмкіндіктері анықталып қолдану  аясы көрсетілді.

Сплайндар дегеніміз не? Бұл екі өлшемді  геометриялық фигуралар. Сплайндар  ретінде еркін нысандағы сызықтар, сондай-ақ тік үшбұрыштар, жұлдызнамалар, эллипстер және тағы басқа осы  сияқты геометриялық фигуралар да болуы  мүмкін. Егер  дайын примитивтер қажет болса, талап етілген типтегі   Object Type  орамасын таңдаңыз. 3 ds Max шыңдардың төрт типі пайдаланылады.

Corner (бұрыштық)-мұндай шыңдарға  түзу сигменттер қиылысады. (1.1 сурет).

 

 

 

 

 

 

1. сурет. Corner шыңы.

Smooth (Тегістелген)- сплайн қисығы  иілмелі жүргізіледі және ол  екі жағынан да сегменттердің  бірдей қисығына ие.(1.2 сурет).

 

 

 

 

 

2. сурет.Smooth шыңы.

Besier (Безье) – тегістелгенге ұқсас,  бірақ сплайн сегменттердің қисықтарын  оның екі жағынан да өзгертуге  мүмкіндік береді. Манипуляторларды қозғай отырып, сплайн сегменттері шыңдарға  шығып, және одан түсетін бағыттарды өзгертуге, ал қалам ұзындығын өзгерте отырып, сплайн сегменттерінің қисығын реттеуге  болады. (1.3 сурет).

 

 

 

 

 

     1.3 сурет. Besier (Безье) шыңы.

Besier Corner (Безье бұрышы) - Besier (Безье)  шыңдары сияқты жанама вектормен  жабдықталған, бірақ жанамалары  бір-бірімен кескінделген байланыспаған  және Безье қаламдарын тәуелсіз  ауыстыруға болады. (1.4 сурет). 

 

 

 

 

      1.4 сурет. Besier Corner шыңы.

3 ds Max ортасындағы модельдердің көпшілігімен  құру параметрлік объектілерді  пайдаланудан басталады. Еске  салатын нәрсе, параметрлік объект-бұл  қондырғылар немесе параметрлердің  жиынтығымен анықталады, яғни оның  формасының нақты емес сипаты  қолданылмайды. Олар құрылыс блоктарды  қамтамасыз етеді, олардың көмегімен  көптеген басқа формалар құрылады. Примитивтерді каркас пен шыңды  құру үшін негіз ретінде қолданылады.  Параметрлік объект модельдеу  мен анимацияның маңызды бағыттарын  қамтамасыз етеді. Мұндай операциялардың  мысалдары мыналар болып табылады:

• Модификаторлардың бірінің көмегімен объектілерді бір-біріне қосу, атау құрамына Edit сөзі кіреді;
• Модификаторлар қиылысын бұзу.

Модификаторлар  объекті кеңістігіндегі ішкі объектілермен  жұмыс істейтін болғандықтан, олар келесі сипаттамаларға ие.

• объектінің жағдайына және сахнадағы оның бағдарына тәуелді емес;
• оларды қолдану сәтінде модификаторлар мен объекті құрылымын қолдану тәртібіне байланысты
• модификаторларды бүкіл объектіге немесе ішкі объектілерді ішінара таңдауға болады.

Осы себептен модельдеу торлы қабықшаларды түзеткіш құрамымен жалғастыруға тура келеді, оларды осы мақсаттар үшін Editable Mesh қалыптасуы немесе ішкі объектінің қажетті деңгейіне қол жеткізуге мүмкіндік беретін модификаторларды қосуға болады.[1]

2. Қорғауға ұсынылған екінші қағидада, 3DS Max бағдарламасы арқылы үшөлшемді кеңістікте геометриялық фигураларды модельдеу негіздері қарастырылды.

Жоғары математика пәнінде геометриялық фигураларды 3DS Max бағдарламасы арқылы визуализациялау нәтижесінде тек сапалы білім ғана емес, әр түрлі техникалық, медициналық мәселелерді шешіге қолдануға болады.

Бастапқы  модель деп анықталған жағдайда объектіні  алмастыратын қандай да бір көмекші  объкті аталған. Сондықтан табиғат  заңдарының әмбебаптығы, модельдеудің жалпылығы, жэне біздің білімдерімізді модель түрінде бейнелеудің мүмкідіктері сәйкесіз болды. Уақыт өте келе нақты  объектілер жасанды сызбалардың, суреттердің, карталардың модельдік ерекшеліктері  арқылы сипаттала бастады. Келесі қадамда  модель ретінде нақты объект ғана емес абстрактылы, идеиалдық құрлымдардың да жұмыс істеу мүмкіндіктері  белгілі болды.

   Сфераның сыртқы аудандық

пішіні   S = 4πr²  ,    S = πd²

Сфераның өлшемі

1.5 сурет  Сфераның үш өлшемді сыртқы пішіні

 

 

Мұның мысалы математикалық модельдер бола алады. Математика негіздерін зерттеумен айналысаты математиктер мен философтардың  еңдектерінің нэтижесінде модельдер  теориясы жасалды. Онда модель бір абстрактылы  математикалық құрылымның басқасына  бейнелеу, түрлендіру нәтижесі болып анықталады. Тор — осьтің шетімен айналғандағы пайда болғангеометриялық фигура. Оның теңдеуі

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.6 сурет. 3ds max бағдарламасы арқылы салынған тор фигурасы.

 
ХХ-ғасырда модель түсінігі нақты  және идеалдық модельдерді қатар  қамтитындай болып жалпыланды. Сондықтан, абстрактылы модель түсінігі математикалық  модельдер шеңберінен шығып, элем туралы білімдер мен танымдардың барлығына  қатысты болды. Модель түсінігінің  айналасындағы кең талқылаудың  қазіргі кезде де жалғасып отырғандығын естен шығармау қажет. Бастапқыда ақпараттық, кибернетикалық бағыттардағы ғылыми 
пәндер аясында, содан соң ғылымның басқа да салаларында түрлі тәсілдермен іске асырылатын модель ретінде танылды.[4]

3DS Max бағдарламасының көмегімен  жоғарғы математикада кездесетін  екі өлшемді сплайндар мен  полигональдарды үш өлшемді кеңістікте модельдеу жасалды. Ғылыми зерттеу белгілі пәндік саласындағы процесі, объектісі немесе белгілі мақсаты мен құбылыстары. Зерттеу процесі субъекті енгізіледі және объектінің қасиеттерінде орындау әрекетінде субъект - зерттеушінің маңызды көзқарас бағасымен заңға сыйымды қатынастары арадағы көрсеткіш қасиеттерімен қорытындылады. Үлгілеу ең тиімді зерттеу әдістері болып саналады. Түрп нұсқа объектісі зерттеук қасиеттеріне зерттеуші көзқарасымен арнайы зерттеу үлгілерімен ол салуында қорытындылады. Кең мағынасында үлгі шынайы әлемін тану үшін пайдаланым үлгілерін және зерттелетін салу әдістері зерттеу тәртібін көрсетеді. Үлгілеу ғылыми тәртібі болып, бірнеше арнайы ұғымдарын ұстап осы ғылымның әдістемелік негіздерін құрайды. (Ғылыми концептуалдық бөлімі)

Тиісті үлгілеу зерттеу әдістерімен  сол пәндік саласындарын зерттеп, үлгінің  философиялық тұжырымдамасын бейне  теориясы және тану теориясы құрайды, ал әдістемелік үлгілеу негізін  зерттеу тәртіптері және математикалық  логикасы, математикалық санағы, тәжірибе теориясы, ұқсастық теориясы құрайды. Осы бөлімінде келешекте жасалатын  тиісті объектілерін және шынайы бар  объектілерін үлгілеу бойынша ғылыми негізгі ахуалдарын қарастырған.  Математикалық фигуралардың үшөлшемді моделін құруға (Lathe) айналдыру әдісі өте ыңғайлы және жақсы келеді. Мысалыға: 1.7 сурет көрсетілген.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.7 сурет. (Lathe) командасы арқылы орындалған конустық бет геометриялық фигурасы толық 360 градуске бұрылуы.

 

Ақпараттық  модель – бұл кең көлемде ойлағанда кез-келген объектінің ойша немесе шартты пігіні (24,66) ойша модельдеу ақпаратты процеске әкеледі. Ақпараттың өмір сүру формасы екі фактормен анықталады: кодтау әдісі (құпия сан - әріппен құпиялау) және материалды тасымалдаушы  құпиялау (кодтау) әліпбиімодельдеу объектісінің зерттеу дәрежесін анықтайды. Бұдан шығатыны ойша модельдеу сұрыптағанда көз алуына келтіру (елестету) амалдарын ажырата білу өте маңызды.

Бейнелік модельдеу – бұл  түпнұсқа қасиеттерінің көрнекі  сезім бейнелеуі көмегімен, табиғи тілмен суреттеуі немесе суретпен бейнеленеуі. Ақпарат тасымалдаушы адам организмінен тыс орналасуы да мүмкін. Мысалы: суретті кесіндемелер, суреттер, кинофильмдер, ауызша әңгімелер, көптеген физикалық  модельдер: Резердюр мен Бор ұсынған  атом моделі газдардың кинетикалық  теориясындағы басқа шарлар. [3]

Материалды моделдеу (табиғи) түп  нұсқаның өзіндік ерекшеліктерімен физикалық және формалды моделдеу болып  бөлінеді, немесе А.Б Горстко теориясы бойынша іспеттес деп аталады. Физикалық  моделдеу құрылғысында, қайта өндіру құрылымы немесе моделдеу объектісінің іс әрекеті, сол табиғаттың объектісі, моделденуші объектпен бірдей ұшу аппаратарының моделі, автомобильдер, кемелер т.б планеталар, гидротехникалық құрылғылардағы суы бар, жаймалардың моделі құюға арналған қалыптар; үй макеттері қозғалмалы бөліктері жоқ қуыршақтар – бұның бәрі материалдық физикалық моделдер.     

 

 

1 сызба

Материалдық модельдер

(түпнұсқаның қасиеттері мен қатынасы ерекшеліктеріне қарай)

 

 

физикалық (іспеттес)                                                                           формальді (ұқсас, сәйкес)

Материалдық модельдер және функционалдық-геометриялық

(уақыт факторымен)

 

 

функционалды (динамикалық)                                                 геометриялық (статистикалық)

 

Формалды сұрақтарды мазмұндау  және моделдеу информатика курсының актуалды мақсаты. Бұл тапсырыс терминдер  мен сұрыптау ретке келтірілгенге  дейін күрделі болып қала берді.

Моделдерді толық сұрыптау тек  қана тар мағынада қалып қоймау керек. Кез - келген зат туралы білім құрылымдық түрде жақсы меңгеріледі. Дәлдікке негізделген түсініктер мен сенімді  мысалдармен бекітілген байланыс болса, олар ең жоғарғы ғылыми деңгейде оңай қабылданады. Материалды жеңілдетуге  ұмтылыс мақсатқа сай келмейді.

3. Қорғауға ұсынылған үшінші қағидада, 3d studio Max бағдарламасының математика пәнін оқытудағы маңыздылығы. Электронды оқулықтың құрылым принципін қарастырмас бұрын, осы түсінікке ойлы анықтама, оның қағаз түрінен  айырмашылығы мен ұқсастығын анықтап алу керек.

Қағаз түрі – оқулық басылымы, оқу  дисциплинасы, оның бөлімдері, тараулары  мемлекеттік стандартқа  және оқу  бағдарламасына сәйкестендірілген, осы  басылым түрі арнайы бекітіліп мазмұндалған. Компьютермен жұмыс істеу технологиясын оқыту үшін электронды кітапшаның орны ерекше. Электронды оқулық – жоғары дәрежедегі ғылыми және әдіскерлік дәрежеде шығарылған, мемлекеттік оқыту стандарты дисциплинасына мамандықтар мен бағыттар стандарттық әдістемелік бірліктер мен бағдарламаларға сай негізгі электронды басылым.

Әрбір оқулық бір жағынан алғанда, белгілі  бір дәрежеде автономиялық (өз бетінше, жекеше)  ал екінші жағынан алғанда  ішкі құрылымы мен ақпараттық мазмұны  мен стандартқа сай болуы керек, бір оқыту құрылымындағы жедел  және тез бағдарламаларды байланыстыру мүмкіндігі (ақпаратты іздеу құрылымы, емтиханды құрылғы т.б., алыстан  басқару басқару бір жылы шығарылған оқулықтарға негізделіп шығарылған.

«Жоғары математика пәнін  оқытуда 3ds Max бағдарламсын қолдану  әдістемесі» тақырыбына жасалған электронды оқулықтың проблемасы анықталды. Электронды оқулықтың басқару аз мөлшерде болуы электронды оқулықтың басқару аз мөлшерде болуы электронды оқулықтың басқару элементтері:

- мазмұнынан тақырыпқа көшу  тетігі

- алға, артқа, беттен бетке ауыстыру  тетігі

- мазмұнына қайтарушы тетік

- көмек шақыру тетік 

- көмек шақыру тетігі

- көрнекіліктер, сызбалар, кестелем  экранға әкелуші (қосымша аудару) мәтінді ерекшелеу үшін өзге  түспен беруге арналған тетік. 

№1 сабақ

Тақырыбы: «Үш өлшемді графиктері ұсыныстар мен келісімдер» 

Мақсаты: Стериометрия мен сызықты  алгебра жайлы түсінікті қалыптастыру.

Құралдар: Сабақты өткізу үшін қажет: компьютерлік класс, микропроцессоры  Pentium ІІІ тен төмен емес, операциялық жүйесі Windows 2000/ ME/XP/7 компьютерлер; 3 Ds Max программалау жүйесі, «3 D объектілерінің математикалық модельдеу негіздері» оқулығы және Internet . Болжамданатын нәтиже осы сабақты оқығаннан кейін студент үшөлшемді кеңістіктегі, координаторлар жүйесі жайлы түсінік алуы тиіс:

Камера қай жерге бағытталған;

Экранға нүкте проекциясының координаттарын беру негізгі формулаларын білуі  тиіс.

Сабақ барысы.

Сабақ барысында студенттер электрондық  оқулықты пайдалана отырып, теориялық материалдармен танысады. Оқулықтың бірінші сабағының теориялық блогында төмендегі мәселелер қарастырылады:

• CD координаталар жүйелері;
• Камера координаталары;
• Экранға проекциялау;
• Текстура координаттары қарастырылады.

Теориялық блокты зерттеу үшін студенттерге 45-50 минут беріледі.

Теориялық материалды зерттеп болғаннан  кейін «Тест» папкасындағы тест сұрақтарына  жауап беріп, нәтижелерін оқытушыға  көрсетулері керек. Бұл сұранымды  өткізу мақсаты сабақтың теориялық  материалын игеруі аралық бақылау болып  табылады. Сынақты өткізуге 10 минут  беріледі. Содан кейін студенттер оқыған материалын іс жүзінде игеру  үшін практикалық тапсырмалар орындауға  кіріседі. Сабақтың тәжірибелік бөлімін орындау үшін

3 Ds Max ортасын ашып берілген тапсырмалар орындау қажет.

Тәжірибелік-эксперименттік жұмыстар және оның нәтижелері. Анықтау кезеңінде жүргізген сараптама нәтижелерін негізге алып, педагогикалық-тәжірибелік жұмыстардың қалыптастыру кезеңі жүргізілді. Онда жоғары математика пәнін оқытуда 3ds Max бағдарламысын қолдануды жоғары оқу орындарының оқу-тәрбие процесінде пайдалануға арналған арнайы әдістемелік жұмыстар іске асырылды.

Тәжірибелік жұмыстарға эксперименттік топта 30 және бақылау тобында 30,  барлығы 60 студент қамтылды.

Жоғарғы математика курсын оқытуда 3DS Max бағдарламасын  жоғары оқу орнының оқу-тәрбие процесінде пайдаланудың үш бағытын белгіледік. 

Ол бағыттарды 2-ші сызбада белгіледік.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 сызба

Жоғары математика пәнін оқытуда 3ds Max бағдарламысын жоғары оқу орнының оқу-тәрбие процесінде пайдаланудың бағыттары

 

Жоғары математика пәнін оқытуда 3ds Max бағдарламысын жоғары оқу орнының оқу-тәрбие процесінде пайдалану мақсатында

лекциялар курсын ұйымдастыру

Жоғары математика пәнін оқытуда 3ds Max бағдарламысын жоғары оқу орнының оқу-тәрбие процесінде пайдалану бойынша әдістемелік жұмыстар ұйымдастыру