|
|
Максименко Любовь Александровна | (Новосибирский государственный технический университет) |
В статье рассмотрена значимость дисциплин графической подготовки в современном учебном процессе при «опережающем» подходе преподавания, суть которого заключается в использовании технологий информационного моделирования, учебный процесс при этом изначально организован на построении трехмерных моделей и создании проектно-конструкторской документации по модели
За последние десятилетия в методиках преподавания графических дисциплин произошли значительные изменения в связи с модернизацией системы высшего образования в целом. К дисциплинам графической подготовки в настоящее время относятся: Инженерная графика; Инженерная и компьютерная графика; Компьютерная графика;, Начертательная геометрия; Начертательная геометрия и инженерная графика; Графическое моделирование; Прикладная компьютерная графика; Прикладные компьютерные программы; Введение в компьютерную графику; Прикладные компьютерные программы; Графические информационные системы в машиностроении; Графические информационные системы; Электронные модели изделий машиностроительного производства; Информационно-инновационные технологии геометрического моделирования при выполнении курсовых проектов; Компьютерное проектирование и т. д. И это далеко не полный список названий.
Столь широкий спектр дисциплин направлен на подготовку практико-ориентированных работников, к деятельности, связанной с внедрением, адаптацией, оптимизацией технологий и технологических процессов. Следует отметить, что в результате обучения по вышеперечисленным дисциплинам, как правило, формируются навыки представления графической и текстовой конструкторской документации в соответствии с требованиями стандартов и навыки работы с тем или иным программным приложением, соответствующим определенному направлению подготовки.
В рамках данной статьи проведен краткий анализ терминологических понятий имеющих отношение к дисциплинам графической подготовки или определяющих содержание дисциплины или название кафедры (подразделения вуза).
Начертательная геометрия - инженерная дисциплина, представляющая двумерный геометрический аппарат и набор алгоритмов для исследования свойств геометрических объектов [11]. В нашей стране курс «Начертательной геометрии» был введен впервые в 1810 году в Петербургском институте корпуса инженеров путей сообщения. Компьютерная графика - область деятельности, в которой компьютеры используются в качестве инструмента, как для создания изображений, так и для обработки визуальной информации, полученной из реального мира [9].
Информационная модель - модель объекта, представленная в виде информации, описывающей существенные для данного рассмотрения параметры и переменные величины объекта, связи между ними, входы и выходы объекта и позволяющая путём подачи на модель информации об изменениях входных величин моделировать возможные состояния объекта [8]. Информационная модель тесно связана с другим объектом предметной области компьютерной графики – программными средствами, поскольку только с их помощью можно построить и отредактировать информационную модель изображения, а также получить по этой модели изображение в визуально воспринимаемом виде.
Программным средством называется совокупность программных модулей, обеспечивающих автоматизацию выполнения операций с данными, представленными в формате той или иной информационной модели.
Графический редактор представляет собой программное средство для организации работы пользователя по изменению состава и значений параметров информационной модели изображения. [8]. Трёхмерная графика - раздел компьютерной графики, совокупности приемов и инструментов предназначенных для изображения объёмных объектов [11].
Трехмерное моделирование представляет собой большой комплекс методов и средств, предназначенных для создания информационной модели объекта, внесения в нее изменений, и построения по ней как отдельных изображений, так и их последовательностей.
Автоматизации проектирования – автоматическая и автоматизированная подготовка проектно-конструкторской документации, по которой впоследствии может быть изготовлено и проверено на соответствие требованиям некоторое изделие. Подсистемы компьютерной графики часто выступают в качестве ядра, на основе которого строятся САПР - системы автоматизации проектирования. Наиболее яркий пример такого подхода – система AutoCAD[8].
Проведенный анализ показывает, что учебная дисциплина «Начертательная геометрия», преподавание которой проводилось в технических вузах более 200 лет, в настоящее время оказывается более востребованной в своих графических приложениях.
Методику современной графической подготовки условно можно разделить на три направления: «традиционная», «традиционно-обновленная» и «опережающая». Это условное разделение выполнено в соответствии со способами формирования проектно-конструкторской документации.
Традиционная или ручная графика является актуальной для архитекторов и, безусловно,обязательный элемент эскизирования. Но, исчез кульман, нет рейсшин, современные студенты не знают что такое чертежная доска, поэтому качество графического исполнения чертежа ставится под сомнение. Тем не менее, методика выполнения чертежа в карандаше жива, имеет много приверженцев, и пока ее нельзя назвать устаревшей. Решение задач инженерной графики средствами компьютерной графики можно назвать инновационным решением, но, в сущности, в этой традиционно-обновленной методике изменились только средства выполнения чертежа: кульман – экран монитора, карандаш – компьютерная мышка. В настоящее время, графическая подготовка в большинстве вузов базируется на применении графических редакторов [10]. Создание трехмерных моделей является завершающим этапом работы.
Роль и значимость дисциплин графической подготовки в современном учебном процессе значительно возрастает и наиболее перспективна при «опережающем» подходе преподавания, суть которого заключается в использовании технологий информационного моделирования. Учебный процесс при этом изначально организован на построении трехмерных моделей и создании проектно-конструкторской документации по модели. Эта методика неразрывно связана с новейшими технологиями BIM и MinD моделирования.
В производственной деятельности используется большое количество программных приложений, в связи, с чем учебный процесс все более и более ориентирован на их определенные виды. Обмен данными между этими приложениями [8] также является актуальной производственной задачей. Процессный подход [7], реализуемый в рамках системы менеджмента качества формирует новое мировоззрение в управленческой и проектной деятельности. На рис. 1 и 2 представлены диаграммы (IDEFO) управления проектированием изделия и разработки конструкции изделия.
В качестве выводов можно отметить, что реализация современных образовательных методик преподавания дисциплин графического цикла возможна лишь при совместной работе выпускающих кафедр и работодателей на основе объективных измерений производственных процессов. Технологии информационного моделирования являются одним из возможных факторов вносящих существенный вклад в информатизацию образования [1]. Развитие системы общего образования предусматривает индивидуализацию, ориентацию на практические навыки и фундаментальные умения, расширение сферы дополнительного образования, а развитие системы профессионального образования - расширение участия работодателей на всех этапах образовательного процесса.
Сальков Николай Андреевич (19 марта 2015 г. 14:27) |
Здравствуйте, Любовь Александровна! Насчет упомянутого в начале доклада "Графического моделирования". Графическая модель пространства - это отображение самого пространства на двумерный носитель. Поэтому, как мне кажется, называть какое-либо моделирование "графическим" неправильно. Ведь мы моделируем, по крайней мере, геометрические фигуры и только после этого получаем их графическое отображение. По поводу начертательной геометрии. В своей статье "Методические вопросы преподавания" (журнал "Геометрия и графика", №1, за 2014 г., с.15-21) проф. Д.В Волошинов убедительно доказал, что нам нельзя полагаться на информацию из Википедии - там о начертательной геометрии писали совершенно безграмотные люди. Например, судя по предложенной трактовке в Википедии, НГ занимается исключительно трехмерными объектами. А как же НГ многомерного пространства? А далее совершенно безграмотное утверждение о том, что "Исходные данные должны быть представлены в виде двух независимых проекций". Это как же? Во всех учебниках пишется, что следует проводить линии связи - одно это характеризует зависимость проекций между собой. Очевидно, что текст писал бездарь, не удосужившийся даже заглянуть в какой-либо учебник. Трехмерной графики пока что не существует. Поскольку НГ - теория изображения (мы с проф Г.С. Ивановым на этом настаиваем), а, судя по определению в тексте доклада, НГ - это "двумерный геометрический аппарат с набором алгоритмов", то трехмерной графики не бывает. Да, в компьютерной графике могут рассматриваться трехмерные объекты - точно так же, как и в НГ. Но аппарат КГ представлен в виде аксонометрической (раздел НГ) проекции (плоской) на экране (плоском же) монитора. Если же настаивать на том, что в КГ может быть трехмерная графика, то у НГ она уже давненько существует в виде разделов "Аксонометрия" и "Перспектива". Вот такие небольшие замечания. С уважением, Сальков. |
|
Максименко Любовь Александровна (19 марта 2015 г. 20:51) |
Здравствуйте, Николай Андреевич! Спасибо за прочтение доклада и замечания. Отвечаю кратко: 1. "Графическое моделирование" - учебная дисциплина, реального учебного процесса 2015 г. 2. Можно сколько угодно критиковать определение НГ данное в Википидии (авторские ссылки указаны), но почему-то альтернативных мнений там до сих пор не появляется 3. В. П. Иванов, А. С. Батраков. Трёхмерная компьютерная графика / Под ред. Г. М. Полищука. — М.: Радио и связь, 1995. — 224 с.
|
|
Сальков Николай Андреевич (21 марта 2015 г. 0:01) |
Здравствуйте, Любовь Александровна! И, тем не менее, пусть учебная дисциплина и существует, но словосочетание неприемлемо. Еще проф. Н.Н. Рыжов, когда ему принесли одну книжку с подобным названием для ознакомления, возмущался, обращаясь ко мне: "Это как? Есть моделирование в R3. Есть графическое отображение пространства. А это?" Должен заметить, Н.Н. Рыжов в настоящее время - классик прикладной геометрии. А в Википедию и я не полезу: у меня есть выпущенные учебники, мои студенты именно их изучают. Википедию же, как и большинство информации в интернете, - нужно пропускать через мелкое сито: там слишком много ненаучных сведений. Вот предложите профессорам Д.В. Волошинову или В.Я. Волкову, или С.И. Роткову, или К.Л. Панчуку "сходить" в Википедию, чтобы там чего-то подправить. Думаю, ответ будет однозначный: им есть чем заниматься и без интернетных забав. Должен отметить, что я тоже знаю много приверженцев рукотворного выполнения чертежа, тем более - эскиза, поскольку работаю с будущими архитекторами, а у них ручная работа - на первом месте. Только для окончательной обработки проекта они переходят на компьютер. Но как построить трехмерную модель дома, да еще и "побродить" по нему - это, я думаю, нашим архитекторам не грозит. Бакалавр - он и есть бакалавр. А для подобной вируальному миру трехмерной модели еще несколько дополнительных лет учиться надо. В заключение должен сказать, что я совершенно не против таких виртуальных миров, если их создадут наши архитекторы. С уважением, Сальков. |