ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В ГЕОМЕТРО-ГРАФИЧЕСКОЙ ПОДГОТОВКЕ СТУДЕНТОВ КАФЕДРЫ «КОМПЬЮТЕРНЫЕ СИСТЕМЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ПРОИЗВОДСТВА» (РК9) Хуснетдинов Т.Р.,Минеев А.Б.,Полубинская Л.Г.,Жирных Б.Г.

Московский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана


Номер: 2-2
Год: 2017
Страницы: 64-66
Журнал: Актуальные проблемы гуманитарных и естественных наук

Ключевые слова

геометро-графическая подготовка, инженерная графика, компьютерная графика, AutoCAD, Inventor, geometric-graphic education, engineering graphics, computer graphics, AutoCAD, Inventor

Просмотр статьи

⛔️ (обновите страницу, если статья не отобразилась)

Аннотация к статье

Представлен комплексный анализ проведения эксперимента по геометро-графической подготовке студентов кафедры РК9, с внедрением информационных технологий на базе графических пакетов AutoCAD и Inventor. Описаны различные программы курса по инженерной и компьютерной графике (с 2011 по 2016 гг.) в зависимости от объема часов.

Текст научной статьи

В настоящее время, в связи с переходом на Болонскую систему образования и внедрением квалификации бакалавриата, курс инженерной графики на машиностроительных специальностях перешел с 4-х семестровой программы на 3-х семестровую, а на ряде кафедр и на 2-х семестровую. Однако, на кафедре «Инженерная графика» (РК1) в той или иной мере удалось сохранить основные разделы курса. Курс инженерной графики (ИГ) состоит из 3-х самостоятельных, но связанных друг с другом дисциплин: Начертательная геометрия (НГ), Машиностроительное черчение (МЧ) и Компьютерная графика (КГ). Цели курса «Инженерная графика» - дать прочные знания о законах отображения пространственных объектов на плоском носителе (например, чертеж на бумаге), умения и устойчивые навыки в выполнении и оформлении конструкторской документации в соответствии с требованиями ЕСКД. Развитие пространственного представления и воображения, конструктивно-геометрического мышления, способностей к анализу и синтезу пространственных форм и отношений на основе графических моделей пространства, практически реализуемых в виде технических чертежей. Задачи курса: 1) Изучение основных положений государственной системы стандартизации (ГОСТ, ЕСКД), устанавливающей правила выполнения электронных моделей деталей и сборочных единиц, электронных чертежей и технической документации. 2) Освоение техники выполнения электронных моделей деталей и сборочных единиц, электронных чертежей и технической документации. В процессе обучения у студентов развивается пространственное мышление, т.е. способность устанавливать однозначное соответствие между плоскими изображениями реального объекта с самим объектом, а так же мысленно реконструировать плоские изображения в трёхмерный объект. Наряду с традиционными инструментами (карандаш, циркуль, …) построения чертежей в последнее время всё чаще используются современные компьютерные технологии, как для построения плоских изображений (например, AutoCAD), так и для создания цифровых прототипов трёхмерных объектов (например, Inventor). Для достижения указанных целей традиционными средствами (карандаш, бумага, …) требуется длительное время и большой объем «рутинной» работы. Кроме того, владение компьютерными технологиями является обязательным требованием, предъявляемым к инженерам - выпускникам технических ВУЗов, т.к. использование IT-технологий не только ускоряет выпуск конструкторской документации, улучшает качество её оформления, облегчает хранение и редактирование, но и при использовании 3-D моделирования - ускоряет процесс проектирования и создания опытных образцов изделий и отладки технологического процесса запуска изделий в производство. А появление на рынке 3-D принтеров позволяет довольно быстро получить опытный образец, соответствующий заданным параметрам, и тем самым значительно снизить временные и финансовые затраты. В свете поставленных перед высшей школой задач, в паспорте государственной программы Российской Федерации «Развитие образования» на 2013-2020 годы, утвержденной постановлением Правительства Российской Федерации № 295 от 15 апреля 2014 г., обозначена цель программы: «Обеспечение высокого качества российского образования в соответствии с меняющимися запросами населения и перспективными задачами развития российского общества и экономики по подготовке высококвалифицированных специалистов, способных создать высокотехнологичное производство, а значит, и поднять экономику страны» [1, 8]. Учебные планы по ИГ на 2011-2012 у.г. для студентов кафедры РК9 в программе 1-го семестра включали в себя: НГ - лекции 17 часов и упражнения - 34 часа; МЧ - упражнения - 34 часа (содержание - основы геометрических построений и построение изображений простых тел и их композиций.) Программа 2-го семестра - МЧ - упражнения 34 часа, в которые нужно было уложить объемный материал - резьбы (изображения и обозначения), соединения (их типы, изображения, условности), эскизирование (эскизы деталей реальной сборочной единицы) и выполнение сборочного чертежа со спецификацией. Кроме того, в течение специально выделенных 17 часов, проводились лабораторные работы по КГ в среде AutoCAD 2-D (основные сведения об интерфейсе программы, командах рисования и редактирования). Все это составляло программу изучения раздела «Машиностроительное черчение» В 2012-2013 учебном году руководством факультета и кафедры РК9 было предложено разработать программу для I и II курсов кафедры РК9, а студентам, уже перешедшим на 2-ой курс, добавили новую самостоятельную дисциплину Компьютерная графика (3-ий семестр - 34 часа и 4-ый семестр 34 часа). Кроме того в 4-ом семестре деканом было выделено дополнительно 34 часа. То есть, в 4 семестре у студентов вместо 34 часов компьютерной графики стало 68. Благодаря этому, появилась возможность на 3-м семестре провести расширенный курс изучения AutoCAD, дополнив его изучением такого серьезного раздела МЧ как стадии разработки конструкторской документации. В процессе выполнения, разнообразных по количеству и сложности чертежей деталей, студенты приобрели как знания в области МЧ, так и устойчивые умения и навыки в области 2-D моделирования в среде AutoCAD [2, 4-75]. Кроме того, они освоили в этой же среде основы 3-D моделирования. В течение 4-го семестра студенты изучили и освоили графическую систему Autodesk Inventor - 3-D моделирование деталей, выполнив при этом 3-D модели и чертежи деталей. Так же были изучены основы 3-D моделирования сборочной единицы с выполнением сборочного чертежа и спецификации [3, 14-320; 4]. Фактически в процессе изучения и освоения 2-х графических пакетов студенты существенно расширили и углубили свои знания в области ИГ. В итоге в течение 2-х лет была не только разработана, но и апробирована в действии полная программа по ИГ, которая не только с интересом принята студентами, но и дала положительные результаты по объективным оценкам проверки знаний студентов. В 2013-2014 учебном году в связи с сокращением часов, программа 2-го семестра в части МЧ была уменьшена с 34 часов до 17 часов. Кроме того и в программе 4-го семестра пришлось вернуться к 34 часам. По согласованию с руководством кафедры РК9 мы вынуждены были отказаться от AutoCAD, а все чертежи, начиная со второго семестра, делать с помощью системы 3-D моделирования Autodesk Inventor. В итоге студенты могли создать практически любую 3-D модель из заданий нашего курса, но не могли правильно оформить чертеж (выбрать количество и содержание изображений, выбрать главный вид, правильно нанести размеры). Мы пришли к выводу, что студентам интересно моделировать, собирать 3-D модели сборочных единиц (по сути, как сборка конструктора), но совершенно нет желания оформлять чертежи, так как в предыдущих семестрах было мало уделено внимания чертежам, выполненных «вручную» без 3-D моделирования. В 2014-2015 учебном году программа была еще раз переработана. Руководство кафедры РК9 способствовало увеличению часов для 2 семестра. Во втором семестре, наряду с «ручным» черчением, «вернулся» AutoCAD, а изучение Autodesk Inventor началось с 3 семестра параллельно с эскизированием и созданием чертежа сборочной единицы карандашом на миллиметровой бумаге. В остальном программа осталась без изменений. Следующее перестраивание программы произошло в 2015-2016 учебном году. Руководством кафедры РК9 было решено добавить еще 17 часов на компьютерную графику на 2 семестр, то есть изучение программы Inventor перешло во 2-ой семестр. А также отказаться от курса МЧ на 4 семестре. В итоге в настоящее время программа специальности РК9 содержит 3 семестра: 1семестр остался без изменения (НГ - 34 часа семинаров, 17 часов лекций, МЧ (проекционное черчение) - 34 часа), 2 семестр содержит 17 часов на МЧ (резьба, эскизирование детали с резьбой), 17 часов на изучение основ AutoCAD и 17 часов на изучение основ Inventor, а в 3 семестре МЧ (эскизирование деталей сборочной единицы, составление сборочного чертежа и спецификации) - 34 часа. Выводы Данный эксперимент на специальности «Компьютерные системы автоматизации производства» (РК9) позволил разработать сквозную программу проведения занятий по инженерной графике с применением графических пакетов AutoCAD и Inventor. В период с 2011 по 2016 гг. программа неоднократно менялась, исходя из разного объема часов, предоставляемых кафедрой. Но в итоге после всех пертурбаций была выстроена стройная система по изучению инженерной графики, которая с неподдельным интересом была принята студентами, и показала высокие результаты при выполнении домашних заданий и проведении контрольных мероприятий.

Научные конференции

 

(c) Архив публикаций научного журнала. Полное или частичное копирование материалов сайта возможно только с письменного разрешения администрации, а также с указанием прямой активной ссылки на источник.