Компьютер в преподавании курса Черчение
Создана Ассоциация пользователей систем КОМПАС, в которую входят также
и pазpаботчики пpиложений на основе программных средств "КОМПАС". Мы
планируем создание аналогичной Ассоциации учителей и преподавателей,
основная задача которой будет состоят в обобщении педагогического опыта,
создания банка файлов чертежей для учебного процесса.
Опыт эксплуатации систем КОМПАС показал, что они легко осваиваются
пользователем (независимо от возраста), значительно ускоряют процесс
выпуска чертежной документации и заметно повышают ее качество. При этом
достаточно легко решается проблема преодоления психологического барьера,
особенно у пользователей солидного возраста, а ведь именно они владеют
уникальными знаниями и опытом.
ПМК полностью обеспечивает создание полных компьютеризованных учебных
курсов “Инженерная графика”, “Черчение”, “Детали машин”, “Теория машин и
механизмов”, а также использование программных средств для выполнения
лабораторных работ, курсовых и дипломных проектов в подготовке учителя
технологии.
Программное обеспечение ПМК: чертежно-графический редактор КОМПАС-
Школьник и учебная версия ОБРАЗ системы геометрического моделирования КИТЕЖ
(НИИ механики НГГУ). В состав ПМК входят учебное пособие для учащегося (в 2-
х частях), пособие для учителя (в 3-х частях), дискета с файлами чертежей и
фрагментов. Основное назначение - компьютерная поддержка образовательной
области “Технология”: школьного курса “Графика/Черчение”, технологии
обработки конструкционных материалов с элементами машиноведения; раздела
курса ОИВТ “Деловые применения ЭВМ”; курса “Геометрия”. ПМК с успехом может
быть использован в средних специальных профессиональных учебных заведениях,
на младших курсах вузов.
[pic]
Составляющие ПМК
1. Чертежно-графический редактор КОМПАС-Школьник, сохранив основные
черты профессиональной версии, обеспечивает:
. ввод геометрической информации с экрана дисплея компьютера при помощи
клавиатуры и мыши;
. ввод элементарных графических элементов: отрезков, дуг, окружностей,
фасок, скруглений, текста;
. ввод русских, латинских и греческих строчных и прописных букв,
арабских и римских цифр, специальных символов (знаки диаметра, градуса
и т.д.);
. выполнение вспомогательных построений: параллельных и перпендикулярных
линий, касательных, сопряжений и т.п.);
. простоту и минимум действий при вводе составных чертежных элементов и
элементов оформления чертежа: размеров (линейных, угловых,
диаметральных и радиальных), штриховки, таблиц, знаков шероховатости и
т.д.;
. полуавтоматическое заполнение граф штампа;
. редактирование изображения (сдвиг, поворот, копирование, зеркало и
т.д.);
. использование фрагментов;
. увеличение изображений в окне и работа с ним;
. компоновку видов на чертеже;
. выдачу чертежа на принтер любого типа или графопостроитель
. и многое другое, что облегчает работу конструктора и позволяет достичь
высокого качества выполняемых чертежей.
Первый экран редактора - экран архива чертежей и фрагментов, который
очень напоминает популярную оболочку Norton Commander. Такой подход
облегчает освоение системы. Чертеж в редакторе строится из отдельных
частей, названных, к сожалению, не очень удачно видами. Чтобы начать
чертить, нужно в следующем экране - экране работы с чертежом создать новый
вид. В одном виде можно сгруппировать все те элементы чертежа, которые
логически связаны друг с другом. Основным для работы является экран работы
с видом.
2. Программа ОБРАЗ ( учебная версия системы геометрического моделирования
КИТЕЖ, разработанной в НИИ механики Нижегородского государственного
университета) предназначена для создания моделей пространственных
твердотельных объектов. Входной информацией системы являются три вида в
системе прямоугольных проекций, удовлетворяющих определенным требованиям.
Восстанавливаемый объект не должен иметь поверхности более сложные, чем
плоскость, цилиндр, конус. Если в объекте есть грани, у которых внешний
контур имеет самопересечение или несколько внутренних контуров, имеют общие
точки, то такие объекты не рекомендуются для восстановления. Проекции могут
содержать только отрезки прямых, окружности и дуги окружностей. При этом
все линии, независимо от их видимости, должны быть одного типа - сплошные.
Можно использовать штриховые линии, программа восстановления превратит их в
сплошные. Проекции должны содержать только геометрическую информацию.
Элементы оформления чертежа (оси симметрии, размеры, надписи и т. п.) не
используются.
ОБРАЗ позволяет методом чтения чертежа создать два вида пространственных
геометрических объектов: каркасную (проволочную) модель (при этом невидимые
линии могут быть удалены) и объемное тело.
Система ОБРАЗ эффективно работает на персональном компьютере IBM PC/AT
286 с монитором EGA/VGA и 640 К оперативной памяти, поэтому на имеющихся в
школах компьютерах эффективно решается задача трехмерного моделирования.
ОБРАЗ представляет собой программный комплекс, состоящий из пяти
отдельных программ. Файл чертежа готовится пользователем с помощью
графического редактора “КОМПАС-Школьник” и затем передается в программу
восстановления.
3. Пособие для учителя состоит из трех частей: первые две по
использованию редактора “КОМПАС-Школьник” в курсе “Черчение”, третья -
посвящена важной стороне интеллектуального развития учащихся в процессе
обучения - формированию пространственных представлений на основе системы
ОБРАЗ.
Организация работы с ПМК требует решения вопроса: кто должен вести
предлагаемый курс: учитель информатики или учитель черчения? В течение
первого года целесообразна совместная подготовка учителя информатики и
учителя черчения к проведению сначала кружковых или факультативных занятий
с предлагаемым ПМК. При предварительной работе следует познакомиться с
поставляемыми на дискете графическими материалами, подготовить все
необходимые для преподавания файлы чертежей и фрагментов.
До начала работы с ПМК учащиеся должны получить минимально необходимые
сведения о работе с MS-DOS, надстройкой Norton Commander, текстовым
редактором. С этой целью нами разработан “Базовый пакет подготовки
пользователя”, который состоит из соответствующих обучающих программ
[pic]
Как работать с ПМК
ПМК "Школьный САПР", естественно, не заменяет традиционных уроков
черчения, на которых учащийся получает первоначальные навыки выполнения
чертежей. Однако, после того, как учащийся овладеет приемами выполнения
чертежей, целесообразно часть учебного материала по черчению выполнять на
компьютере. Опыт показывает, что при сложившейся системе преподавания,
учащийся может получить первоначальные навыки работы на компьютере в первом
полугодии 8-ого класса на уроках, проводимых за счет часов, отводимых на
факультативные занятия. Во втором полугодии часть занятий можно проводить
за счет часов, отводимых на курс "Черчение" и за счет часов факультативных
занятий. Такой подход подтвержден и данными работы [22]: каждым учащимся за
3 четверти выполнено 10-15 работ на персональном компьютере (чертежи по
проводимым темам печатаются на принтере) и до 5 работ на бумаге.
ПМК состоит из 11 основных и двух дополнительных работ по курсу
"Черчение". При работе с ПМК учащийся постепенно изучает возможности
(далеко не все) учебной версии КОМПАС-Школьник". Изучение САПР
осуществляется на школьном материале курса “Черчение" и в принятой в школе
последовательности.
Работы NN 1-8 охватывают материал курса "Черчение" 8-ого класса, работы
NN 9-11 - материал 9-ого класса.
Работы N 1-4 посвящены изучению интерфейса (экранов) "КОМПАС-Школьник" и
основных приемов работы в экране чертежа и вида: вычерчиванию отрезков,
окружностей, нанесению линейных и диаметральных размеров, построениям в
"тонких" линиях. Эти работы могут быть выполнены в рамках курса
"Информатика" в разделе "Деловые применения ЭВМ".
Каждая работа состоит из введения и отдельных разделов (частей). В работу
можно включать дополнительный материал, который предлагается учителем. Во
введении формулируется постановка одной или нескольких задач, приводится
чертеж, который должен быть выполнен после окончания работы. Запросы и
меню, которые предъявляются учащемуся при работе с чертежно-
конструкторским редактором в тексте выделены. Само пособие может служить
примером подготовки текстово-графического материала с использованием
текстового редактора и редактора "КОМПАС-Школьник", т.к. весь
