Секция методики преподавания графических дисциплин с использованием современных информационных технологий обучения (стр. 5 из 9)

В плане проведения такой работы необходимо было:

1) определить цели и структуру отдельных занятий по компьютерной графической подготовке студентов.

2) сформулировать основные элементы деятельности по обучению студентов.

3) вычленить общеобразовательные и профессиональные умения и навыки, которые должны приобрести студенты в результате выполнения практических занятий по интерфейсу КОМПАС-ГРАФИК 3-D.

В силу вышеизложенного основными целями такого практикума можно считать следующие:

- студенты должны освоить данный инструмент графической подготовки настолько, чтобы уметь самостоятельно применять его для решения самых разнообразных профессиональных задач;

- усвоить логику построения чертежей и их параметризации, нанесения размеров, технологических обозначений и другой графической информации и уметь перенести эти навыки при необходимости на освоение других программ, построенных по стандарту Windows – приложений;

- научить студентов пользоваться прикладными библиотеками системы;

- пробудить желание использовать компьютерные технологии в своем учебном труде (в расчетно-графических работах, курсовом и дипломном проектировании и т.д.);

- приобрести психологическую уверенность в своей способности широко использовать автоматизированные технологии в будущей профессиональной деятельности.

Эффективность занятий обеспечивается необходимой заинтересованностью студентов в результате собственной работы. Занятия должны носить творческий характер, дающий возможность студентам «раскрыться». Для этого необходимо предоставить максимум самостоятельности при выполнении работы, преподавателю целесообразно выступать лишь в роли консультанта. Необходимо, чтобы усвоение знаний и освоение умений в использовании изучаемого прикладного пакета стало целью студента, направляющего его деятельность. Он должен затратить определенные волевые усилия для преодоления возможных трудностей, а осознание необходимости владеть современными информационными технологиями, должно стать, той побудительной силой, которая будет способствовать преодолению трудностей.

Учитывая то обстоятельство, что освоение данного интерфейса целиком осуществляется в процессе выполнения лабораторно-практических работ, мы предлагаем следующие методические приемы:

- чтобы студенты могли использовать приобретенные навыки и умения необходимо в конце каждого практического занятия предлагать студентам выполнение самостоятельной работы по построению чертежей, так как, в основу обучения положены упражнения, предлагающие действовать по образцу;

- по каждому практическому занятию предложить студентам выполнять отчеты по проделанной работе;

- в конце методических указаний по каждому из занятий приводится перечень вопросов, рассмотренных на данном лабораторном занятии – практикуме, с тем, чтобы студенты выполняли свои работы осознанно и могли воспроизводить свои действия в схожих ситуациях, переносить приобретенные умения на другие задания;

- для осуществления текущего контроля усвоения материала преподавателю необходимо проводить индивидуальный опрос студентов по ходу занятия. Это побуждает студентов готовиться к занятиям и помогает выявить пробелы в усвоении материала, установить на каких вопросах следует сосредоточить дополнительное внимание.

Особое внимание уделяется на занятиях построению параметрических чертежей. Если обычный чертеж содержит лишь информацию о составляющих его объектах, то параметрический чертеж кроме этого содержит еще и информацию о связях между объектами и о наложенных на объекты ограничениях.

Кроме обучения навыкам построения чертежей по 2-D технологиям, предусмотрено и построение объемной детали по 3-D технологии. Студенты обучаются принципам построения объемной детали и навыкам работы в трехмерном пространстве с использованием операций выдавливания, приклеивания и т.д.

Проведение такого практикума позволяет осуществить личностный, индивидуальный подход к обучаемым. Каждый студент обеспечивается индивидуальным методическим пособием, может работать в темпе, привычном для него, а это служит лучшему усвоению больших объемов знаний.

Познакомившись с возможностями указанного интерфейса и приобретя навыки в выполнении чертежей, студенты на последующих занятиях выполняют все чертежи, предусмотренные в курсе инженерной графики: разъемные и неразъемные соединения, резьбовые соединения и т.д. При выполнении заданий студенты активно используют библиотеки КОМПАС-3D, например, в соединении болтом или заклепкой, а также при построении сечений и т. д.

По теме «Эскизирование» студенты выполняют эскизы предложенных сборочных единиц от руки, замеряют все размеры деталей и наносят их на построенные изображения. Следующий этап работы – «Создание рабочих чертежей сборочной единицы» по готовым эскизам, но без нанесения размеров. Все эти чертежи студенты выполняют на одном формате. Завершающей операцией является создание «Сборочного чертежа», когда все детали соединяются в сборочный чертеж с учетом требуемых сопряжений между отдельными деталями и с простановкой габаритных размеров. Заключительным этапом работы со сборочной единицей является составление спецификации данной сборочной единицы в ручном и полуавтоматическом режимах.

И, наконец, последняя тема «Деталирование сборочного чертежа». Студенты выполняют рабочие чертежи двух, указанных преподавателем, деталей с использованием всех необходимых разрезов, дополнительных видов, сечений, выносных элементов и наносят все необходимые размеры.

Какие выводы можно сделать в результате проделанной работы? Эксперимент, в первую очередь, показал, что компьютер – это необходимый инструмент в системе образования. Задачи обучения студентов навыкам и умениям по созданию и использованию конструкторской документации с применением технических средств решаемы. Студент должен стать активным пользователем, творчески вовлеченным в процесс взаимодействия с ЭВМ. Важнейшая задача высшей школы – научить учиться. Содержательное и методическое обновление преподавания графических дисциплин необходимо ориентировать на применение новых информационных технологий и это должно стать основой профессиональной подготовки будущих специалистов высшей школы и их дальнейшей переподготовки.

УДК 681.327.11

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ CAD-ТЕХНОЛОГИЙ В ПРЕПОДАВАНИИ ГРАФИЧЕСКИХ ДИСЦИПЛИН

Т. Н. Литвинова

Рыбинская государственная авиационная технологическая академия

имени П. А. Соловьева, E-mail:kgraph@rgata.ru

Работа современного конструктора немыслима вне его связи с компьютером. Развитие мощных вычислительных средств стимулировало новые методики проектирования, которые предполагают построение объемных моделей деталей, и, в конечном итоге, целых агрегатов. Объемное моделирование открывает новые перспективы в работе конструктора. Это обусловлено тем, что появились возможности не только создать модель объекта, но и изучать на модели взаимодействие отдельных частей агрегата в процессе его работы. Поэтому освоение студентами основ объемного проектирования на ранних этапах обучения поможет им легче адаптироваться к современным условиям производства.

Исторически сложились следующие подходы в рамках объемного конструирования:

- построение моделей путем задания поверхностей, ограничивающих детали, и их комбинаций (каркасные модели);

- построение параметрических твердотельных моделей;

- гибридные методы, сочетающие в себе первое и второе направление.

Параллельное изучение каркасных моделей в начертательной геометрии и приемов формирование компьютерных каркасных моделей способствует развитию у студентов пространственного воображения.

Опираясь на эту концепцию, на кафедре Графики РГАТА имени П.А. Соловьева разработана методика обучения студентов современным методам конструирования на базе объемного моделирования. На начальных этапах обучение проводится на базе CAD-систем AutoCAD и Unigrаphics.

Внутри этих дисциплин разработан целый комплекс лабораторных практикумов для студентов первого и второго курсов по трехмерному компьютерному моделированию:

1. Формирование трехмерных объектов по проекционному черчению. В задании представленном на рис. 1 на основании заданного чертежа детали, состоящей из стандартных поверхностей (конуса, сферы, блока) выполняется «листовая модель» изделия. Это базовое задание позволяет изучить основные команды по формированию трехмерных объектов, булевы операции и основные способы параметризации стандартных трехмерных моделей. Следующим этапом работы в лабораторном практикуме является работа по индивидуальным заданиям

(см. рис. 2). На этом этапе работы у студентов формируются навыки расчета координат при формировании трехмерного изображения, что является основным этапом в формировании пространственного воображения.

2. Следующим этапом обучения построения трехмерных графических изображений является формирование деталей типа «вал-втулка» (рис. 3) на базе следующего лабораторного практикума. Основной идее этого практикума является отработка навыков по созданию пользовательских систем координат и перемещение их в разные точки изделия.

3. Обучение студентов авиационных специальностей неразрывно связано с изучением формирования обтекаемых поверхностей, что в дальнейшем потребуется для грамотного построения обводов двигателя. Поэтому логичным продолжением первых двух практикумов является третий по построению трехмерной модели на базе основания, использующего сопряжения (рис. 4).