Реферат на тему "Матемитические основы моделирование 3d объектов"




Реферат на тему

текст обсуждение файлы править категориядобавить материалпродать работу




Диплом на тему Матемитические основы моделирование 3d объектов

скачать

Найти другие подобные рефераты.

Диплом *
Размер: 144.1 кб.
Язык: русский
Разместил (а): Турлаева О.И.
1 2 3 4 5 6 7 Следующая страница

добавить материал

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
СТАВРОПОЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
ФАКУЛЬТЕТ РОМАНО-ГЕРМАНСКИХ ЯЗЫКОВ
КАФЕДРА ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ В ОБУЧЕНИИ И
УПРАВЛЕНИИ УЧЕБНЫМ ПРОЦЕССОМ
«Допущена к защите»
Зав. кафедрой  информационных

                                                                           технологий      в     обучении     и

управлении учебным  процессом
доктор    педагогических     наук,
профессор, академик Академии
Информатизации  Образования
«___»_________________2003г.
_____________Брановский Ю.С.
ДИПЛОМНАЯ РАБОТА
МАТЕМИТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ МОДЕЛИРОВАНИЕ 3D ОБЪЕКТОВ
Выполнила: студентка 5 курса
ФРГЯ отделения
«информатика/лингвистика и
межкультурная коммуникация»
Турлаевой Ольги Ивановны
Научные руководители:
 кандидат тех. наук, доцент
кафедры ИТО и У Микула Н.П.
кандидат пед.наук,
доцент Диканская Н.Н.
                                                                Дата защиты___________2003 год
                                               Оценка:______________
 
Ставрополь
2003г.
Содержание
Введение…………………………………………………………………….….….3
Глава 1 Компьютерное моделирование в базовом курсе информатики.….…..6
§1.Методологические основы моделирования………………………………….6
§2. Цели и задачи компьютерного моделирования……………………………13
§3. Теоретические аспекты математических основ моделирования, математическое моделирование, как научная методология решения проблемы…………………………………………………………………….......18Глава 2 . Роль компьютерного моделирования в процессе обучения……………………………………………………………………...…..25

§1. Общая классификация моделей…………………………………...………..27

§2. Разновидности материальных моделей, информационные модели …..…31
Глава 3.Методические рекомендации курса «Математические основы моделирования 3D объектов» базового курса «компьютерное моделирование» для  студентов педагогических ВУЗов специальности преподаватель информатики……………………………………………………43
§1. Принципы построения электронного учебника……………………………………………………………………….…43
§2. Структура электронного учебника «Математические основы компьютерного моделирования 3D объектов»…………………………..…….56
§3. Методика проведения занятий с использованием электронного учебника……………………………………………………………………….....61
Заключение…………………………………………………………………….....63
Библиография…………………………………………………………………….65
Ведение
Современный период развития цивилизованного общества характеризует процесс информатизации, то есть переход от индустриального к информационному обществу. Информатизация общества – это глобальный социальный процесс, особенность которого состоит в том, что доминирующим видом деятельности в сфере общественного производства является сбор, накопление, продуцирование, обработка, хранение, передача и использование информации, осуществляемые на основе современных средств микропроцессорной и вычислительной техники, а также на базе разнообразных средств информационного обмена.
Одним из приоритетных направлений процесса информатизации современного общества является информатизация образования – внедрение средств новых информационных технологий в систему образования. Быстрый прогресс в области информационных технологий позволяет использовать персональные компьютеры в качестве эффективного средства обучения.
В этой связи важнейшей задачей высшего педагогического образования является подготовка учителей информационно грамотных, владеющих основами современных информационных технологий переработки информации, знающих современное состояние уровня и направлений развития вычислительной техники и программных средств, умеющих использовать компьютер и программные средства учебного назначения для решения своих профессиональных задач.
Компьютер может стать мощным учебным средством в руках преподавателя при  целесообразном и методически обоснованном его применении, при этом необходимо учитывать особенности реального процесса обучения.
 Описание целей обучения, процесса достижения целей, совокупности форм, методов, способов, приемов обучения, то есть создание методик и педагогических технологий,  становится одной из актуальных задач современной практической педагогики.
Кроме того, согласно Государственному образовательному стандарту к профессионально значимым умениям и навыкам учителей информатики относится программирование. В этой связи стремительное развитие информационных технологий актуализирует  для будущих учителей проблему изучения новых современных сред визуального программирования. Изучить особенности различных сред программирования, сравнить их возможности, сформировать целостное восприятие, позволяющее увидеть место и роль языка программирования, а также приобрести и закрепить навыки математического моделирования в рамках базового курса «компьютерное моделирование».
Таким образом, актуальность проблемы, обусловили выбор темы данной дипломной работы.
Объектом исследования является процесс обучения.
Предметом исследования данной дипломной работы являются методические особенности процесса обучения.
Цель дипломной работы заключается в рассмотрении методических особенностей изучения курса «сатематическое моделирование 3D объектов» с использованием электронного учебника.
 Цель работа обусловила решение следующих задач:
-                                      изучить и проанализировать педагогическую литературу по теме дипломной работы;
-                                      изучить сущность и структуру педагогической технологии;
-                                      проанализировать особенности процесса обучения с использованием компьютеров;
-                                      обобщить требования к электронному учебнику как важнейшему компоненту педагогической технологии;
-                                      разработать электронный учебник для изучения математических основ трехмерной графики.
Для решения поставленных задач использовались следующие методы и приемы: методы системного и логического анализа и метод обобщения опыта; теоретический обзор и анализ литературных источников; интерпретационные методы (структурный, функциональный, комплексный).
Практическая значимость данной дипломной работы заключается в возможности использования  разработанного электронного учебника «Математические основы моделирования 3D объектов» в рамках базового курса «компьютерное моделирование» для студентов гуманитарных специальностей в области информатики и информационных технологий.
Цели и задачи дипломной работы определили ее структуру. Дипломная работа состоит из введения, трех глав, заключения и списка литературы. Во введении  обосновывается выбор темы, устанавливается ее актуальность, формулируются цели, задачи и методы исследования и определяется практическая значимость. В первой главе  раскрывается сущность понятия модели, приводится классификация моделей и способов моделирования, определяется роль компьютерного моделирования в жизни общества.  Во второй главе раскрывается роль компьютерного моделирования в процессе обучения. В третьей главе обобщаются принципы построения электронных учебников, описывается технология частнопредметного уровня  разработанная для студентов гуманитарных специальностей и приводится методика проведения занятия с использованием электронного учебника  «Математические основы моделирования 3D объектов». В заключении подводятся итоги проделанной работы, даются рекомендации и намечаются перспективы дальнейшей работы по совершенствованию электронного учебника.
Общий объём дипломной работы составляет 70 страницы, библиографический список включает 61 источник. Работа содержит 7 рисунков и 5 схем.

Глава 1

Компьютерное моделирование в базовом курсе информатики
§1. Методологические основы моделирования
Научное исследование есть процесс познания определенной предметной области, объекта или явления с определенной целью.
Процесс исследования осуществляется субъектом и заключается в наблюдении свойств объектов и выполнении действий с целью выявления и оценки важных с точки зрения субъекта-исследователя закономерных отношений между показателями данных свойств [1,65].
Моделирование является одним из наиболее эффективных методов исследования. Оно заключается в построении и изучении специальных объектов (моделей), свойства которых подобны наиболее важным, с точки зрения исследователя, свойствам исследуемых объектов (оригиналов). В широком смысле моделирование представляет собой научную дисциплину, в которой изучаются методы построения и использования моделей для познания реального мира [72,70].
Всякая научная работа, как правило, основывается на исходных понятиях и определениях, позволяющих однозначно понимать язык, применяемый для изложения этой дисциплины. Моделирование, как научная дисциплина, также содержит ряд специальных понятий, которые составляют начало методологических основ этой науки. (Концептуальная часть науки).
Философскую концепцию моделирования составляют теория отражения и теория познания, а формально-методическую основу моделирования составляют теория подобия, теория эксперимента, математическая статистика, математическая логика и научные дисциплины, изучающие те предметные области, которые подлежат исследованию методами моделирования.
В данной главе рассмотрим основные положения науки о моделировании реально существующих объектов и объектов, подлежащих созданию в будущем. Моделирование этих объектов имеет общую философскую основу, но существенно отличается в части прикладных методов исследования.
Изучение методологических основ моделирования целесообразно начать с рассмотрения философских понятий теории отражения реальной действительности в сознании некоторого субъекта. Это должно обеспечить нам однозначное понимание положений излагаемых далее прикладных теорий. Приведем определения наиболее существенных для моделирования философских понятий. Некоторыми из них мы уже пользовались без определения.
Предметная область - это мысленно ограниченная область реальной действительности или область идеальных представлений, подлежащая описанию (моделированию) и исследованию. Предметная область состоит из объектов, различаемых по каким-либо признакам (свойствам) и находящихся в определенных отношениях между собой, или взаимодействующих каким-либо образом.
В нашем представлении объект - это все что мы различаем как нечто целое, реально существующее, или возникающее в нашем сознании и обладающее свойствами, значения которых позволяют нам однозначно распознавать это нечто. Объект, на котором сосредоточивается внимание субъекта с целью исследования, называется объектом исследования.
Объекты воспринимаются и различаются субъектами лишь постольку, поскольку они обладают характерными свойствами или способностями. "Свойство" и "способность" также являются весьма важными понятиями в рассуждениях человека.
Свойством называется характерная особенность объекта, которая может быть замечена и оценена субъектом, например, вес, цвет, длина, плотность и тому подобное. Для оценки исследуемого свойства объекта субъект устанавливает определенную меру называемую показателем свойства. Для каждого показателя определяется множество значений (уровней, или градаций меры свойства), которые присваиваются ему в результате оценивания свойства. Следовательно, свойство объекта является реальностью, а показатель - субъективной мерой этой реальности, если, конечно, речь идет о реальных объектах.
Показатели всеобщих свойств материальных объектов, таких как пространство и время называются основными показателями. Подавляющее большинство показателей других свойств выражаются через показатели этих основных свойств. Поэтому единицы измерения основных показателей служат основой для построения стандартной системы единиц измерения физических величин и называются основными единицами измерения.
Выражение показателя некоторого свойства через основные единицы измерения, принятые в определенной стандартной системе единиц (мер), называется размерностью данного показателя.
С точки зрения субъекта свойства делятся на внутренние (собственные) свойства объектов, показатели этих свойств называются параметрами, и внешние, представляющие собой свойства среды, связанные некоторыми отношениями с параметрами данного объекта. Показатели свойств внешней среды, влияющих на параметры исследуемого объекта, называются факторами.
Свойства объектов выявляются только при их взаимодействии, или при сопоставлении объектов друг с другом. Сопоставление (комбинация) значений показателей, наблюдаемых свойств определенных объектов называется отношением. Говорят, что отношение истинно, если оно подтверждается практическим экспериментом, или логическим выводом. Отношение считается ложным, если оно опровергается практической проверкой, или логическим выводом. Иначе отношение считается неопределенным. Понятия "истинно", "ложно", "неопределенно" являются логическими значениями любого отношения, результатами субъективной его оценки.
Отношение называется функциональным (функцией F), если оно представляет собой однозначное отображение множества X значений показателя некоторого свойства в множество Y значений показателя того же, или иного свойства. Формально это записывают как F:= X * Y, или как F(X)=Y, или F * X * Y, где “* ” декартово произведение множеств.
Взаимодействие объектов определяется по результатам изменения значений показателей наблюдаемых свойств этих объектов. Поэтому каждому действию, или взаимодействию, мы присваиваем определенный результат. Это может быть значение, или определенная комбинация значений, показателей свойств взаимодействующих объектов. Действия над значениями показателей свойств объектов, выполняемые по определенным правилам и приводящие к предполагаемому результату, называются операцией или процедурой [45,89].
Значения показателей свойств объектов обозначаются символами из некоторого заранее определенного множества А, называемого алфавитом.
Множество объектов, взаимосвязанных между собой определенными отношениями, и выполняющих определенную общую для них целевую функцию или имеющих общее предназначение, называется системой.
Система, состоящая из алфавита А, строго определенных множеств отношений (G), операций (Q) и предназначенная для символического описания объектов и систем определенного класса, называется формальной системой. Такие системы используются в качестве языков математического моделирования.
Способность, по нашему мнению, есть готовность объекта проявлять определенные свойства в определенных условиях. И наоборот, способность объекта вести себя определенным образом квалифицируется как его свойство. Например, забегая вперед, отметим, что одним из свойств сознания человека является способность применять ранее накопленные знания для решения возникающих логических проблем. Эта способность называется интеллектом.
Энергия является одним из свойств материи, в силу которого все материальные объекты совершают движение в пространстве и времени, находясь в энергетическом взаимодействии и пространственно-временном отношении.
Пространство и время также являются всеобщими свойствами материи. Многочисленные эксперименты подтверждают, что все материальные объекты существуют не иначе как в пространстве и во времени. Как известно, значения показателей пространства и времени входят в состав основных единиц измерения всех физических свойств объектов.
Так как все свойства объектов изменяются во времени, то любой набор значений показателей этих свойств относится к определенному значению показателя времени (к моменту времени). Это отношение называется состоянием объекта.
1 2 3 4 5 6 7 Следующая страница


Матемитические основы моделирование 3d объектов

Скачать дипломную работу бесплатно


Постоянный url этой страницы:
http://referatnatemu.com/3083



вверх страницы

Рейтинг@Mail.ru
Copyright © 2010-2015 referatnatemu.com