Применение современных информационных технологий при изучении графических дисциплин

Размещено на http://www.allbest.ru/

ФГБОУ ВПО «Шадринский государственный педагогический институт», г. Шадринск

Применение современных информационных технологий при изучении графических дисциплин

И.В. Шалашова, старший преподаватель кафедры профессионально - технологического образования

Аннотация

информационный компьютерный моделирование графика

В статье рассмотрены особенности подготовки будущих специалистов с использованием современных информационных технологий на основе компьютерных программ геометрического моделирования

Ключевые слова: информационные технологии, компьютерная графика, конструкторская графика, дисциплины графического цикла

Современная ситуация в подготовке специалистов требует коренного изменения стратегии и тактики обучения в вузе, так как в настоящее время происходит смена приоритетов и социальных ценностей. Научно-технический прогресс все больше осознается как средство достижения такого уровня производства, который в наибольшей мере отвечает удовлетворению постоянно повышающихся потребностей человека, в том числе и выпускника любого образовательного учреждения.

Осуществление такого уровня производства невозможно без использования информационных технологий. Любые изделия в процессе производства описываются геометрическими параметрами. Основами для геометрического описания изделий являются: начертательная геометрия, проекционное черчение и др.

В связи с этим существует необходимость в подготовке квалифицированных специалистов, способных строить геометрические объекты (поверхности, линии) с заданными характеристиками, что накладывает особые требования к обучаемым при изучении курсов графических дисциплин.

Опыт преподавания графических дисциплин показывает, что у обучающихся часто возникают трудности с представлением в пространстве геометрических объектов сложных технических форм. Если трудно представить себе общий вид предмета по их изображениям на основных плоскостях проекций, применяют объемное моделирование. В этом случае «на помощь» приходит компьютерная графика.

Компьютерная графика - это область информатики, занимающаяся проблемами получения различных изображений (рисунков, чертежей, мультипликаций) на компьютере. Работа с компьютерной графикой - одно из самых популярных направлений использования персонального компьютера.

Область применения компьютерной графики не ограничивается одними художественными эффектами. Во всех отраслях науки, техники, медицины, в коммерческой, управленческой деятельности используются построенные с помощью компьютера схемы, графики, диаграммы, предназначенные для наглядного отображения разнообразной информации.

Конструкторская графика - одна из основных областей применения компьютерной графики - используется в работе инженеров-конструкторов, архитекторов, изобретателей новой техники. Этот вид компьютерной графики является обязательным элементом современной системы автоматизированного проектирования. Средствами конструкторской графики можно получать как плоские изображения (проекции, сечения), так и пространственные трехмерные изображения.

Существуют разные виды компьютерной графики, зависящие от принципов формирования изображения при отображении на экране монитора или при печати на бумаге. К ним относится векторный метод, в котором изображение представлено в виде совокупности отрезков, дуг и т.п. (графических примитивов), где вектор - это набор данных, характеризующих какой-либо объект. Программные средства для работы с векторной графикой предназначены в первую очередь для создания иллюстраций и в меньшей степени для их обработки. Такие средства широко используют в рекламных агентствах, дизайнерских бюро, редакциях и издательствах. Оформительские работы, основанные на применении шрифтов и простейших геометрических элементов, решаются средствами векторной графики много проще.

Целью изучения дисциплин инженерного цикла в вузе является:

- приобретение знаний теоретических основ начертательной геометрии, инженерной графики;

- освоение общих сведений об информационных системах, компьютерных технологиях, современных графических пакетах, а также методах сбора, обработки и хранения информации при выполнении чертежей;

- изучение приемов и методов работы в информационном поле инженерно-технического сектора с использованием современных образовательных и информационных технологий;

- овладение практическими умениями и навыками работы в современных графических программах при выполнении чертежей деталей и их соединений согласно требованиям основных образовательных программ;

- формирование компетенций, позволяющих выпускнику успешно решать производственные задачи и быть устойчивым на рынке труда.

К задачам изучения инженерной и компьютерной графики относятся:

- приобретение знаний в области начертательной геометрии, инженерной и компьютерной графики, являющихся теоретической базой при построении технических чертежей, представляющих собой полные графические модели конкретных инженерных изделий;

- развитие пространственного представления и воображения, конструктивно-геометрического мышления, способностей к анализу и синтезу пространственных форм и отношений;

- освоение общих способов конструирования различных геометрических пространственных объектов (поверхностей, линий), получения их чертежей на уровне графических моделей, построения эскизов, чертежей деталей, соединений, сборочных чертежей;

- освоение общих принципов, методов и алгоритмов автоматизации выполнения чертежей, а также решения инженерно-геометрических задач с использованием средств вычислительной техники;

- овладение умениями решать на чертежах задачи, связанные с пространственными объектами и их зависимостями, снимать эскизы, выполнять и читать чертежи и другую конструкторскую документацию;

- приобретение навыков оформления конструкторской документации в соответствии с требованиями ЕСКД, реализации теоретических знаний на практике в рамках выполнения расчетно-графических работ с применением интерактивных методов.

К инженерно-геометрическим задачам относится умение создавать сборочные чертежи (чертежи, дающие представление о взаиморасположении деталей и их связи) и уметь их читать (деталировать). Приведем пример решения этой задачи средствами компьютерной графики, с применением современной графической системы трехмерного твердотельного моделирования КОМПАС-3D (ЗАО АСКОН), широко распространенной и предназначенной для автоматизации проектно-конструкторских работ любого уровня сложности и оформления их в соответствии с требованиями российских стандартов.

Система КОМПАС-3D предназначена для создания трехмерных ассоциативных моделей отдельных деталей и сборочных единиц, содержащих как оригинальные, так и стандартизованные конструктивные элементы. Параметрическая технология позволяет быстро получать модели типовых изделий на основе однажды спроектированного прототипа. Многочисленные сервисные функции облегчают решение вспомогательных задач проектирования и обслуживания производства.

Общепринятым порядком моделирования твердого тела является последовательное выполнение операций над объемными элементами. В системе КОМПАС-3D для задания формы объемных элементов выполняется такое перемещение плоской фигуры в пространстве, след от которого определяет форму элемента.

Знания, умения и навыки, полученные обучающимися при освоении дисциплин графического цикла (начертательной геометрии, инженерной и компьютерной графики), используются во всех дисциплинах учебного плана, применяющих графическое представление информации (схемы, чертежи, диаграммы, рисунки) и являются базой для освоения последующих дисциплин профессионального цикла, а также при выполнении курсовых и дипломных проектов.

Выпускник вуза, получающий диплом, отвечающий российским образовательным стандартам, должен иметь подготовку по использованию компьютерных программ геометрического моделирования в области своей специализации и уверенно применять их при решении инженерно-геометрических задач, возникающих на производстве.

Список литературы

1. Быков, А. Желаемое и действительное в геометрическом моделировании Текст] /А. Быков // САПР и графика. - 2002. - № 1. - С.15-20.

2. Каманин, Л.Н. Из опыта преподавания начертательной геометрии и инженерной графики [Электронный ресурс] / Л.Н. Каманин. - 2007. - Режим доступа: http://www.astronaut.ru/bookcase/article/article135.htm

3. Павлов, С.И. Начертательная геометрия в системе подготовки современного специалиста Текст] / С.И. Павлов, Ю.В. Семагина // Многопрофильный университет как региональный центр образования и науки. Материалы всероссийской научно-практической конференции. - Оренбург: ГОУ ОГУ, 2009. - ISBN 978-5-7410-0941-3

Размещено на Allbest.ru