ФОРМИРОВАНИЕ ТВОРЧЕСКОГО ПОТЕНЦИАЛА У СТУДЕНТОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ГРАФИЧЕСКИХ РЕДАКТОРОВ

В данной статье рассматриваются некоторые примеры творческих заданий для студентов технических специальностей.

В современных условиях модернизации системы образования на одно из первых мест выдвигается дидактический принцип активности и самостоятельности обучающихся. В этой связи возникает необходимость поиска таких приемов и методов обучения, при которых формируются интеллектуальные качества личности, развиваются творческие и познавательные способности. Немаловажную роль в решении этих вопросов играет учебная графическая деятельность, направленная на продвижение обучающихся по ступеням познания, расширяя их способности предвидеть тенденции развития новых информационных и коммуникативных технологий, умении самостоятельно пополнять свои знания, ориентироваться в потоке научной информации. Особый интерес в этом плане представляют учебные графические задания с элементами занимательности. Они дают возможность повысить познавательную активность студентов по сравнению с графическими заданиями, направленными на репродуктивную деятельность. Наряду с этим, использование в обучении инженерной и компьютерной графике занимательных заданий позволяет выйти на такой уровень активизации учебно-познавательной деятельности, при котором студенты творчески подходят к любой графической задаче, используя различные способы ее решения.

Развитие у студентов познавательной активности и самостоятельности преследует гораздо более широкие и далеко идущие цели, нежели простое обеспечение успеваемости в период обучения. Задача состоит в том, чтобы обеспечить будущему специалисту профессиональный рост в течение всей его деятельности, воспитать желание и способность к получению новых знаний. Познавательная самостоятельность, на наш взгляд, это, прежде всего самостоятельное мышление, проявляемое в умении понять вопрос, задачу и в отыскании путей их решения, в умении делать выводы из полученных знаний, в способности выделять существенное.

Практическая значимость развития у студентов познавательной деятельности состоит в том, что она имеет практико-ориентированный характер и заключается в разработке комплекса заданий при изучении графики, а именно:

В целях активизации познавательной деятельности в ходе занятий и улучшения качества самостоятельной работы на кафедре «Инженерная подготовка» применяются следующие методы и приемы:

Стимулирование познавательной активности студентов предполагает постоянное видоизменение традиционных учебных занятий, на которых только дают информацию, и замещение их теми, которые вынуждают студента самого искать источники необходимой информации, анализировать их и принимать самостоятельные решения в рамках выдвигаемых учебных задач.

В Восточно-Казахстанском Государственном Техническом Университете имени Д.Серикбаева студенты изучают дисциплину «Компьютерная графика» в различных объемах и нескольких графических программах. В качестве базового графического программного обеспечения для студентов строительных специальностей рекомендуется графический редактор мирового лидера Autodesk. Выбор программного продукта для проведения учебных занятий учитывает реальное состояние дел в современной организации проектно- конструкторских работ. Графическая система AutoCAD является практически мировым стандартом в области систем автоматизированного проектирования. Оригинальность подхода к построению твердых тел в AutoCAD заключается в том, чтобы проектировать модели на основе конструкторско-технологических элементов, оперируя привычными для конструкторов элементами. Параметрические свойства проектируемых в AutoCAD моделей и сборочных единиц, обеспечивают возможность их корректировки практически на любой стадии проектирования [1].

Восточно-Казахстанским Государственным Техническим Университетом используется также в процессе обучения дисциплине «Компьютерная графика» для студентов машиностроительных специальностей графический редактор Компас-3D. Данная система разработана фирмой «АСКОН» на основе чертежно-графического редактора «КОМПАС-ГРАФИК» и предназначена для создания трехмерных параметрических моделей и последующего полуавтоматического создания их чертежей, содержащих все необходимые виды, разрезы и сечения.

Компьютерная графика дает возможность развиваться совершенно новому направлению конструкторской деятельности – геометрическому моделированию, в основе, которого лежит не чертеж, а пространственная геометрическая модель изделия. Задача перехода на новую технологию конструирования требует современного обучения конструкторов, в которых немаловажное место занимают методы компьютерной графики как нового инструмента конструирования.

Приведем пример решения комплексных задач начертательной геометрии, включающих в себя построение линий сечений поверхностей плоскостями частного положения; определение линий взаимного пересечения поверхностей, с помощью системы трехмерного моделирования «КОМПАС-3D». Данная система разработана фирмой «АСКОН» на основе чертежно-графического редактора «КОМПАС-ГРАФИК» и предназначена для создания трехмерных параметрических моделей и последующего создания их чертежей, содержащих все необходимые виды, разрезы и сечения. Трехмерная модель, построенная с помощью «КОМПАС-3D», представляет собой непрерывную область пространства определенной формы, с однородным материалом. Модели сохраняются в файлах с расширением m3d. Построение твердотельной модели выполняется по общему принципу, который заключается в последовательном выполнении операций объединения, вычитания и пересечения над элементами: поверхностями, содержащими грани (призмами, пирамидами) и поверхностями вращения (цилиндрическими, сферическими и др.) Многократно выполняя эти простые операции над объемными элементами, можно построить трехмерную модель любой сложности.

Рассмотрим следующую задачу начертательной геометрии. Нужно определить линии сечения поверхности сферы проецирующими плоскостями (так называемое выверенное отверстие). Трехмерная модель сферы задается в дереве построения эскизом (рис. 1). Дерево построения – представленная в графическом виде последовательность объектов, составляющих модель. Построение эскиза начинается с выбора плоскости проекций. Лучше, если плоскости эскиза совпадает с плоскостью экрана. Эскиз располагается в одной из ортогональных плоскостей координат или во вспомогательной плоскости. В данной задаче эскиз выполняется во фронтальной плоскости проекций и изображается стандартными средствами чертежно-графического редактора «КОМПАС-ГРАФИК». При этом доступны все команды построения и редактирования изображения, кроме технологических обозначений.

Дальнейший общепринятый порядок моделирования твердого тела заключается в выполнении булевых операций, в данном случае – операции вращения плоской фигуры вокруг оси в пространстве, с помощью которой образуется поверхность конуса вращения. Эскиз секущей плоскости также располагается во фронтальной плоскости проекций, для чего используются построения из страницы вспомогательной геометрии. Операция, позволяющая выполнить сечение твердого тела плоскостью, находится на странице «Построение деталей». После выбора операции (сечение плоскостью) появляется диалоговое окно параметров сечения, в котором задается направление сечения.

После создания полученной усеченной модели сферы возможен ее просмотр в различных плоскостях проекций. Выбор команды «Стандартные виды» позволяет просмотреть полученную линию плоского сечения в ортогональных плоскостях проекций. Для этого нужно пользоваться кнопкой « Ассоциативные виды». Ассоциативные виды - вид чертежа, связанный с трехмерной моделью. В появившейся панели команд выбирается кнопка «Стандартные виды». Процессом создания видов можно управлять, определяя их масштаб, видимость линий перехода, точку привязки изображений к началу координат. Включенный дополнительно (в диалоговом окне видов) вид «Изометрия» добавит к существующим изображениям аксонометрическое изображение рассеченной поверхности сферы (рис. 2).

На рис. 3 приведен фрагмент работы студента, обучающегося компьютерной графике с использованием системы КОМПАС-График. Важно отметить то, что студентом самостоятельно был выбран способ подачи наглядных изображений. Все построения производились в 3D- системе, предварительно вычерченные в двухмерном пространстве в качестве основы-эскиза.

При постановке и организации занятий за основу взяты следующие исходные положения:

1. Информационное, техническое и программное обеспечение, используемое в учебном процессе, должно давать возможность решать задачи автоматизированного проектирования с обязательным получением конструкторских документов.

2. Учебные работы должны иметь практическую направленность с возможностью дальнейшего использования в графических подсистемах систем автоматизированного проектирования как учебного, так и промышленного назначения.

Список литературы

1. Большаков Ф.П. Твердотельное моделирование деталей в CAD-системах: AutoCAD, Компас-3D. Издательство.ПИТЕР, 2014

2. Жарков Н. AutoCAD 2016.Официальная русская версия..М:Наука и техника, 2016

Рисунки к докладу

3D модель сферы с выверенным отверстием

Ассоциативные изображения сферы с выверенным отверстием

Фрагмент студенческой работы " Трехмерный сборочный чертеж"

Вольхин Константин Анатольевич (25 февраля 2016 г. 17:10)	Здравствуйте, уважаемые авторы! Правильно ли я Вас понял, что задачи начертательной геометрии вы решаете с использованием модели? На рисунке 3 изображена трехмерная модель сборочной единицы, созданная в КОМПАС 3D, Компас-График - это инструмент создания плоского чертежа - "электронный кульман", по моему Вы допустили неточность: "На рис. 3 приведен фрагмент работы студента, обучающегося компьютерной графике с использованием системы КОМПАС-График".
Каменских Лариса Валентиновна (26 февраля 2016 г. 19:37)	Здравствуйте, Константин Анатольевич! Благодарю Вас за внимание к нашей статье.  Отвечаю на заданные Вами вопросы: Задачи начертательной геометрии решаются студентами, как и положено, в процессе изучения данной дисциплины. Приведен пример творческой работы студента. В этом случае  построение выверенного отверстия в сфере было выполнено  при изучении основ работы в КОМПАС 3D. В данном случае студент получил возможность наглядного представления об усеченной сфере. Что касается рисунка 3, то здесь требуется уточнение, Вы правы. Трехмерная модель сборочной единицы создавалась в КОМПАС 3D.  Для эскизов деталей выбраны двухмерные чертежи, выполненные в Компас-График. с уважением,