ЭСКИЗИРОВАНИЕ КАК НЕОТЪЕМЛЕМАЯ ЧАСТЬ ИНЖЕНЕРНОЙ И КОМПЬЮТЕРНОЙ ГРАФИКИ

В данной статье речь идет о важности этапов эскизирования перед изучением компьютерного проектирования.

В настоящее время, когда в процессе обучения  студентов технических вузов немалую роль играет компьютерная графика (КГ) -  как инструмент построения изображений, особую роль занимает эскизирование.

 Если раньше традиционно использовалась бумага  и чертежные инструменты, то преподаватель был уверен, что в будущем, при выполнении построения студент будет руководствоваться определенными правилами и требованиями, теоретическое обоснование которых подтверждалось практическим выполнением чертежей.

Ситуация в настоящее время выглядит следующим образом:

-  использование компьютера, как современного инструмента необходимо уже с точки зрения требования работодателей, производство которых оснащено соответствующей техникой и программным обеспечением.

- выполнение графических работ за компьютером заметно сокращает время изготовления чертежа при условии наличия навыков и умения работы с графическими программами. В случае работы с первокурсниками,  компьютерная графика не ускоряет, а тормозит скорость обучения, потому что необходимо дополнительно учитывать время для освоения графического пакета. Поэтому говорить о том, что КГ делает процесс работы с документацией быстрее при проектировании изделия,  можно только при наличии  школьной подготовки (что встречается довольно редко), либо на старших курсах.

- в настоящее время в курсы начертательной геометрии (НГ)  и инженерной графики (ИГ)  добавляется компонент КГ, при том же объеме времени на дисциплину. Наиболее рационально  использование КГ в курсах НГ и ИГ, но с учетом увеличения нагрузки на изучение возможностей графического пакета и приобретения навыков работы с ним.

- на данный момент  более востребован эскиз, а не чертеж - например: при необходимости быстро донести графически информацию об изделии; возможность не прерывать рабочий или учебный процесс при отсутствии электричества или компьютерной техники и прочие ситуации, когда можно не закладывать в документ высокую точность построения.

В статье «Компьютер или карандаш?»[1],  мы обосновывали необходимость при обучении студентов иметь эскиз изделия как заготовку для  работы за компьютером. На рисунках представлены этапы работы над прокладкой (рис 1.) и корпусом (рис. 2). Рис. 1а и рис. 2а – отсканированные эскизы деталей; рис. 1б и  рис. 2б – твердотельные 3D модели;  рис. 1в и  рис. 2в – компьютерные ассоциативные чертежи.  Статистические данные показали, что в случае простого изображения детали типа прокладок, втулок (рис. 1 а, б, в) время, затраченное на построение эскиза в целом, увеличивало временные затраты  на получение конечного результата. Если проектировалась сложная деталь типа корпуса, фасонной крышки и т. п. (рис.2 а, б, в), то наличие эскиза почти на 50% сокращало время пребывания студента за компьютером повышая эффективность его работы.

Мы часто встречаемся с небрежным отношением к эскизу, что методически неверно. Например, в статье TheDifference.ru «Чем отличается эскиз от чертежа»[2] находим такое определение: эскиз — это условное изображение изделия, нарисованное от руки, без применения чертёжных инструментов, но с обязательно выдержанными “на глаз” пропорциями между его отдельными частями, т.е. это предварительный, примерный набросок изделия.

К эскизу нельзя относиться как к «наброску». При его выполнении должны осуществляться такие стандартные требования, как соблюдение правил использования типов линий, шрифтов, простановки размеров и обозначений. В справочнике по техническому черчению Л.И. Новичихиной[3], эскиз – чертеж временного характера, выполненный, как правило, без применения чертежных инструментов и без соблюдения масштаба.

Отношение к эскизу как к «наброску» формирует у студента небрежное и несерьезное отношение к документу,  что недопустимо  в  процессе обучения.

Помимо того, что для студентов технических специальностей необходимо  учитывать вышеуказанные требования, есть еще одна цель: научить студента делать геометрические построения «от руки». Желательно, чтобы в учебном плане находилось дополнительное учебное время на освоение приемов выполнения технических рисунков. В этом случае эскиз будет отличаться от чертежа лишь некоторой неровностью линий и глазомерным  масштабом, но это документ, выполненный в соответствии с правилами построения изображений, типами линий, простановкой размеров, обозначений и т.д.

С учётом вышеизложенного, нами разработана рабочая программа дисциплины «Компьютерная графика». Студенты, после изучения НГ и ИГ, зная основы проецирования и правила построения чертежей, проектируют техническое изделие «Вентиль». В статье «Современные подходы к методике обучения проектированию технических изделий»[4] обоснован выбор объекта проектирования.

Первый этап учебного проектирования - анализ конструкции изделия и его элементов в связи с их функциональным назначением. На основе этого, с учетом наличия сопрягаемых поверхностей и размеров, выполняются эскизы всех деталей по реальному изделию.

Следующий этап - компьютерное моделирование, строятся твердотельные трехмерные модели деталей по эскизам. На этом этапе студенты обращают внимание на то, насколько удобнее пользоваться качественно выполненным эскизом.

Затем оформляют ассоциативные чертежи, как документ, в основе которого лежит модель. Здесь ярко выражено преимущество наличия модели, что ускоряет построение и оформление чертежа.

Сборочный чертеж и спецификацию на базе модели сборки выполняется только на компьютере. Объясняется разница между сборочным чертежом и чертежом общего вида. Работа с компьютером требует от конструктора безупречного владения техникой выполнения чертежных работ, знания правил оформления конструкторской документации, особой геометрической подготовки, хорошего пространственного воображения. Поэтому необходимо уже на этапе обучения будущих инженеров прививать им серьезное отношение к эскизу, как к конструкторскому документу, что поможет в будущем рационально организовывать свою трудовую деятельность.

Список литературы

1. Чередниченко О.П., Савенков М.В., Лавренова Т.В.   Компьютер или карандаш? Международная научно-методическая конференция:  Инновационные технологии в науке и образовании "ИТНО-2014".

2. TheDifference.ru «Чем отличается эскиз от чертежа», http://thedifference.ru/chem-otlichaetsya-eskiz-ot-chertezha/.

3. Л.И. Новичихина. Справочник по техническому черчению/ - Мн.: Книжный Дом, 2004.

4. Чередниченко О.П., Самсонов И.К., Карабут В.В. Современные подходы к методике проектированию технических изделий. Международная научно-методическая конференция:  Инновационные технологии в науке и образовании "ИТНО-2014".

Рисунки к докладу

Тихонов-Бугров Дмитрий Евгеньевич (5 марта 2015 г. 19:03)	Уважаемые коллеги, полностью поддерживаю ваше отношение к эскизу. Карандаш в руке креативного инженера - важный инструмент. Современный первокурсник и линии провести без линейки не в состоянии, так что эскиз это ещё и средство поставить руку. А как у вас с техническим рисованием? Очень порадовал тот факт, что ведёте разговор о чертеже общего вида. О нём часто забывают или игнорируют вовсе. В одном учебнике обнаружил перл под названием "сборочный чертёж общего вида".   Успехов вам в работе. Тихонов-Бугров.
Мокрецова Людмила Олеговна (8 марта 2015 г. 1:13)	Уважаемые Коллеги!  Безупречное доказательство важность "Эскиза" на всех этапах выполнения конструктор свой документации. Я полностью с вами согласна.К сожалению,  на технический рисунок нет времени, я хочу ввести его отдельным курсом для магистров . Хотелось бы в магистратуре дать блок графической подготовки, не вошедшие в программы бакалавров. А в вашем докладе все абсолютно совпадает с нашей идеологией - от карандаша и эскиза до 3Dмолелей и рабочих чертежей. Желаю дальнейших успехов. С уважением, Л.О.Мокрецова
Сальков Николай Андреевич (9 марта 2015 г. 2:12)	Здравствуйте, Татьяна Владимировна и Ольга Павловна! Мы с В.И. Вышнепольским полностью поддерживаем тезис о том, что эскиз - это начальная школа конструирования, и что без эскиза нечего и лезть в дебри чертежа, а тем паче - в компьютерную графику. Сначала надо выучить - что же должен содержать чертеж, а потом уже "колоть орехи". В моем институте (МГАХИ им. В.И. Сурикова) будущие архитекторы постоянно возятся с эскизами. На уровне эскизов в настоящее время одобряются или не одобряются дипломные работы у дипломников. Только после одобрения эскизов дипломники приступают к дальнейшему проектированию. Об остальных и говорить нечего - все курсы работают с эскизами. Понятно, что рука тесно связана с мозгом, именно поэтому, работая руками, студент получает и закрепляет в подкорке навыки работы с чертежами. А вот когда я работал в уничтоженной Московской академии коммунального хозяйства и строительства (МГАКХиС), Дмитрий Евгеньевич, технический рисунок существовал, правда, впоследствии был ликвидирован из-за сокращения часов. А жаль. С уважением, Сальков.
Сальков Николай Андреевич (9 марта 2015 г. 2:29)	Людмила Олеговна, здравствуйте! Я уже давно говорю и пишу об основании а магистерском уровне обучения по направлению "Инженерная геометрия" - 05.01.01. Мне кажется, может быть и ошибочно, что сначала надо хоть как-то пробить эту специальность для подготовки замены нам, а только после каких-то подвижек в этом направлении уже и наполнять два курса соответствующими предметами. Это должны быть: начертательная геометрия в расширенном виде; аналитическая геометрия, рассматриваемая на основе начертательной; дифференциальная геометрия (в основном, синтетическая), проективная геометрия; параметрическая (исчислительная) геометрия; матричный анализ на примере линейной геометрии; теория иженерного конструирования линий и поверхностей; машиностроительное черчение; строительное черчение; компьютерная графика. Может быть, чего и забыл добавить. И должны все эти предметы преподаваться все 2 года! И заканчиваться разработкой и защитой магистерской диссертации, которую, добавив и расширив, можно будет оформить как кандидатскую. И, конечно же, формироваться соответствующие факультеты должны не во всяких там коммерческих образованиях, а в нескольких передовых вузах. И преподаватели должны быть привлечены из среды лучших и, скорее всего, из разных вузов. Вот такие планы. С уважением, Сальков.
Чередниченко Ольга Павловна (11 марта 2015 г. 11:42)	Николай Андреевич, согласна с Вами по поводу магистерской подготовки по направлению "Инженерная геометрия". Мы очень благодарны гостеприимным хозяевам этого интернет-пространства. Есть много вопросов, которые хочется обсудить в очной форме.
Вышнепольский Владимир Игоревич (28 марта 2015 г. 3:45)	Добрый вечер коллеги! Магистерской подготовка по направлению "Инженерная геометрия" - 05.01.01 очень важна для наших кафедр, т.к. позволит готовить специалистов имеющих профильное образование. Нам нужно, вероятно совместно, подготовить необходимое методическое обеспечение и утвердить его. Если магистерскую подготовку удастся организовать, то встанет проблема набора магистрантов. Думаю, одному какому-либо вузу ее не решить, опять потребуются совместные решения и действия нескольких вузов. Совершенно верно пишет Николай Андреевич о наборе дисциплин магистратуры по направлению 05.01.01. Не менее важной для наших кафедр является проблема перенесение части усилий в магистратуру. Согласен с Людмилой Олеговной с необходимостью "в магистратуре дать блок графической подготовки, не вошедший в программы бакалавров". Особенно важно это становится с появлением прикладного бакалавриата.   С уважением, Вышнепольский.
Тихонов-Бугров Дмитрий Евгеньевич (29 марта 2015 г. 1:29)	Владимир Игоревич, программы для прикладных бакалавров (с рабочей профессией) в графической части вряд-ли пострадают. Но магистратура, предполагаю, будет не для них. Это будут своего рода целевики на младшие инженерные должности. С уважением, Тихонов-Бугров.
Вышнепольский Владимир Игоревич (29 марта 2015 г. 4:59)	Дмитрий Евгеньевич, думаю что в  прикладном бакалавриате программы в графической части пострадают -упростятся, да и в обычном, возможно, тоже. Именно поэтому для тех кто в  останется в магистратуре, как мне кажется, надо дать больше. С уважением, Вышнепольский.