. В статье рассматриваются виды моделей, помогающие при их использовании на занятиях по инженерной графике и начертательной геометрии развитию пространственного мышления, анализируются их общие стороны и положительные моменты.
Ключевые слова: модель, чертеж, форма, поверхность, пространственное мышление.
В толковом словаре русского языка Ожегова [1] можно прочитать такие толкования слова «модель»:
-
Модель – образец какого-нибудь изделия, а также образец для изготовления чего-нибудь. Новая модель платья, модель для литья.
-
Уменьшенное (или в натуральную величину) воспроизведение или макет чего-нибудь. Модель корабля.
-
Тип, марка конструкции. Новая модель автомобиля.
-
Схема какого-нибудь физического объекта или явления (спец.). Модель атома.
Применительно к инженерной графике и начертательной геометрии можно добавить ещё два толкования (или понятия) данного слова:
1. 3D – модель (или компьютерная).
2. Модель (макет) поверхности.
3D – модель (рисунок 1) позволяет:
а) тщательно проанализировать форму предмета;
б) продумать последовательность действий;
в) представить результат выполняемых операций: срезать, выполнить отверстие, удалить часть поверхности и т.д.
Каждая операция влечёт за собой образование новой поверхности. При образовании модели необходимо учитывать последствия производимой операции (нарезание резьбы, образование проточки). При выполнении сборочного чертежа нужно хорошо представлять себе и учитывать способ взаимодействия деталей. Выполнение модели предполагает некоторые знания последовательности изготовления детали, знание стандартов, что, в конечном счёте, расширяет кругозор человека, делающего модель.
Кроме того, для выполнения модели детали, её чертежа необходимо продумывать последовательность действий и операций, выполняемых при помощи компьютерной графической программы (например, КОМПАСа). Это способствует лучшему изучению программы, её возможностей.
Модель (макет) поверхности (рисунок 2) помогает прочитать чертёж:
а) осознать форму поверхностей, их взаимодействие;
б) соотнести пространственное и плоское изображение;
в) облегчить понимание решения задач на пересечение поверхностей.
Часто студентам трудно понять, разложить на составляющие пересекающиеся поверхности. Они не видят, какие поверхности пересекаются, не могут по чертежу представить их форму и линию пересечения, которая должна получиться в результате решения задачи. То есть в их представлении разорвана обратимость чертежа. Сопоставление плоского чертежа с пространственным макетом позволяет избежать этой проблемы, облегчить понимание изображения пересекающихся поверхностей на чертеже и того, что представляют собой эти поверхности и их линия пересечения в пространстве. В итоге макет является одним из средств, помогающим развитию пространственного воображения.
Для выполнения макетов поверхностей необходимо изучить способы построения развёрток поверхностей.
Как правило, получив задание «Выполнение развёрток поверхностей и изготовление макета», студенты испытывают испуг и замешательство. Но, когда в процессе построения развёртки приходит понимание формы поверхности, страх улетучивается, возникает интерес, у некоторых даже азарт к тому, что же получится, какой результат их ожидает в конце работы. Выполнение развёрток поверхностей и построение на них линий пересечения перестаёт казаться сложным. Большинство ребят с удовольствием изготавливают макеты поверхностей, стараются их каким-либо образом украсить и посмеиваются над своими первоначальными опасениями (рис. 3).
Наши студенты, изучив тему "Развёртки поверхностей", заинтересовались вопросом их применения в строительстве и подготовили на эту тему доклад с выполнением макета поверхности купола [3], [4], (рисунок 4).
Разобравшись при построении развёрток в «устройстве» поверхностей, образовании их линий пересечения, студенты успешнее решают задачи на пересечение поверхностей. Понимание формы предметов и развитое пространственное воображение необходимо студентам различных специальностей, но, в особенности, будущим архитекторам, а также студентам специальности «Строительство уникальных зданий и сооружений».
Таким образом, общими положительными моментами (при наличии, несомненно, индивидуальных), глубоким смыслом и построения компьютерной 3D – модели, и выполнения макета поверхности является то, что они позволяют научить анализировать форму и взаимодействие предметов, хорошо представлять по чертежу их действительное наглядное изображение и, наоборот, по наглядному изображению уметь выполнять чертёж. И, самое главное, развивают пространственное изображение.
Список литературы
1. Ожегов, С.И. Толковый словарь русского языка: 72500 слов и 7500 фразеологических выражений [Текст]/ C.И. Ожегов, Н.Ю. Шведова // Российская Академия Наук. Институт русского языка; Российский фонд культуры; - М.: АЗЪ, 1993.-960 с. – ISBN 5-85632-002-6 (2-ой завод).
2. Вольхин, К.А. Основы черчения и трехмерного твердотельного моделирования в КОМПАС-3D Учебное пособие [Электронный ресурс]. – Электрон. текстовые, граф. дан. и прикладная прогр. (22,6Мб) / К.А. Вольхин, Т.А. Астахова; СГУПС (НИИЖТ). – Новосибирск: 2009. – 1 электрон. Опт. Диск (CD-ROM)
3. Куликова, С.Ю. Применение поверхности купола при проектировании и возведении зданий и сооружений: классика и современность [Текст] / С.Ю. Куликова, Т.Г. Куликова, С.С. Кремлев, Д.А. Соколов // Инновационные технологии в инженерной графике. Проблемы и перспективы Материалы Международной научно-практической конференции 20 апреля 2016 г. Брест. Беларусь: Изд-во «БрГТУ» - 2016.
4. 72-я студенческая научно-техническая конференция, посвящённая 85-летию НГАСУ (Сибстрин). Программа работы конференции [Текст] / Редактор Э.Е. Полякова // НГАСУ (Сибстрин) - Новосибирск: 2015.-88 с.
Рисунки к докладу
Рис. 1
Модель детали, выполненная с помощью программы КОМПАС-3D V16.
Рис. 2
Макеты пересекающихся поверхностей
Рис. 3
Развёртки поверхностей и выполненные по ним макеты
Рис. 4
Макеты купола нового главного корпуса НГУ.
Вопросы и комментарии к выступлению:
Назад Go Back