К.т.н. Данилова Е.А., Захаров С.Н., Луканин Е.В.,

Рябых А.Г., Шамилёв А.И.

Саратовский государственный технический университет,

  Российская Федерация

Повышение эффективности обучения студентов дисциплинам графического цикла

 

Одной из важнейших задач развития отечественной промышленности является возрождение машиностроения на новом качественном уровне. Специалистов в этой области по разным причинам осталось мало, поэтому сейчас необходимо обучить молодых специалистов, обладающих высоким уровнем подготовки и владеющими всеми современными технологиями инжениринга .

  Важной частью подготовки специалистов в области машиностроения является геометро-графическая подготовка, так как только человек, легко читающий чертежи и грамотно их выполняющий, может эффективно работать в производственной сфере.

Для работы с чертежами сложных технических поверхностей студенты должны иметь развитое пространственное мышление. На сегодняшний день есть несколько факторов, негативно влияющих на процесс графической подготовки студентов вузов. Цель подготовки по дисциплинам графического цикла не просто научить их работе с чертежами, но развить у них пространственное мышление, которое у многих студентов пока в зачаточном состоянии. Первый фактор – отсутствие в школьной программе предмета «Черчение». Второй фактор – уменьшился объем знаний по геометрии, в частности – по стереометрии, которая является наиболее важной для развития пространственного представления. Третий фактор – значительно уменьшилось количество часов, отведенных в учебных планах на изучение дисциплин графического плана. В такой ситуации подготовить студентов к работе с чертежами сложных технических поверхностей – задача весьма непростая.

Сейчас обязательным элементом графических дисциплин является компьютерная графика. Несколько лет назад графические редакторы были просто «карандашом», который проводил линии нужной длины в нужном направлении. Теперь же компьютерная графика представляет собой весьма совершенный инструмент для построения трехмерных моделей. И это можно использовать, чтобы облегчить процесс усвоения материала студентами. В процессе построения модели используются проекции детали или ее отдельных элементов. После применения операций трехмерного моделирования к этим проекциям студенты сразу видят пространственное изображение детали и могут провести параллель между пространственной формой и ее проекцией. Однако , графические редакторы требуют серьезного изучения, чтобы с их помощью можно было построить трехмерную модель.

На базе кафедры «Начертательная геометрия и компьютерная графика» Саратовского государственного технического университета с 2010 года существует авторизованный учебный центр фирмы АСКОН, которая является разработчиком программных продуктов «Компас», «Вертикаль» и «Лоцман». Поэтому рассмотрим методику, способствующую повышению эффективности процесса обучения студентов дисциплинам графического цикла, с применением CAD -системы «Компас-3 D ».

Для построения трехмерной модели в «Компас-3 D » необходимо построить эскиз на плоскости и применить к нему операцию трехмерного моделирования. Обучение студентов моделированию сложных технических поверхностей происходит в 4 этапа.

1 этап. Обучение студентов приемам двухмерной графики для корректного построения эскиза.

2 этап. Изучение принципов выполнения трехмерных операций.

3 этап. Построение деталей при помощи различных трехмерных операций.

4 этап. Построение деталей при помощи трехмерных операций, соответствующих технологическим операциям их изготовления.

В процессе изучения инженерной графики в одной из групп машиностроительного факультета СГТУ был проведен эксперимент с участием 4 студентов. Все студенты обладают приблизительно одинаковым уровнем подготовки и скоростью восприятия материала.

Двое студентов начали изучать инженерную графику с выполнения чертежей и эскизов по наглядным изображениям деталей (сначала простых, затем более сложных) и с натуры. Затем перешли к построению наглядных изображений с проекционных чертежей.

Двое других студентов начали изучать инженерную графику с изучения компьютерной графики. Вкратце изучив «Компас-График», они начали строить трехмерные модели с натуры, затем перешли к построению трехмерных чертежей по проекционным чертежам. Потом по трехмерным моделям они получили ассоциативные чертежи, которые автоматически формируются с имеющейся модели.

Студенты, начавшие изучение инженерной графики с изучения раздела компьютерной графики, легче и быстрее освоились с чтением чертежей. Построение проекционного чертежа с натуры также освоено ими на хорошем уровне.

Студенты, начавшие изучение инженерной графики с выполнения эскизов, отметили значительно б?льшую трудоемкость построения эскиза детали с натуры и, особенно, наглядного изображения детали (аксонометрии) по сравнению с аналогичными построениями на компьютере.

В результате, уровень овладения навыками выполнения проекционного чертежа с натуры и наглядного изображения по проекционному чертежу у всех четырех студентов оказался приблизительно одинаковым, а вот уровень овладения пакетом «Компас-3 D » существенно различается.

Таким образом, можно высказать обоснованное предположение, что изучение трехмерной графики на начальном этапе изучения инженерной графики можно рассматривать как средство повышения эффективности обучения студентов дисциплинам графического цикла.