Компьютер в преподавании курса Черчение
иллюстративный материал пособия выполнен с помощью программы для принтера.
В пособии для учителя даны подробные указания к выполнению основных
работ, приводится структура команд редактора, дополнительные задания. Кроме
того, приводится описание двух дополнительных работ: Рабочие чертежи
деталей; Сборочный чертеж. Работа со слоями.
В приложении описаны программа печати, которая устанавливается на
компьютере учителя, и работа с файлом, обеспечивающим установку редактора
“по умолчанию”. (В профессиональной версии “КОМПАС-ГРАФИК” печать чертежа
осуществляется из экрана архивов чертежей и фрагментов.)
В пособии дан материал для вводного урока, посвященного принципам
организации гибкого автоматизированного производства, основанного на
широком применении современного программно-управляемого технологического
оборудования, микропроцессорных управляюще-вычислительных средств, роботов
и промышленных робототехнических систем, средств автоматизации проектно-
конструкторских, технологических и планово-производственных работ.
Современные САПР позволяют вести проектирование комплексно, начиная с
постановки задачи и кончая получением чертежей и программ для оборудования
с числовым программным управлением (ЧПУ). Применение подобных систем
позволяет ускорить выполнение чертежей в десятки раз. Кроме того, на
жестких дисках компьютера можно сохранить много готовых чертежей и затем
использовать их по мере надобности.
В разделе “Немного истории или как создавался "КОМПАС" достаточно
подробно рассказано о создании и обсуждается состав профессиональной версии
КОМПАС 4.х. В нее входят интеpактивная графическая система КОМПАС-ГРАФИК,
инструментальная среда pазpаботки пpиложений на базе языка Си КОМПАС-
МАСТЕР, система проектирования управляющих пpогpамм для станков КОМПАС-ЧПУ,
специализированная оболочка КОМПАС- МОHИТОР, а также pасшиpенный набоp
прикладных библиотек; система пpоектиpования маpшpутно-опеpационных
технологических процессов КОМПАС-Т/М; системы выпуска текстово-гpафических
конструкторских документов КОМПАС-КД, утилиты анализа pазмеpных цепей
КОМПАС-РЦ, системы стpуктуpиpованного хранения и обработки документов и
ведения конструкторских аpхивов КОМПАС-АРХИВ, специализированных библиотек
для строительного пpоектиpования. Все эти пpогpаммные сpедства базиpуются
на единой чеpтежной модели, что позволяет использовать ее в качестве
унивеpсальной инфоpмационной основы для связи pазличных по своему
функциональному назначению pабочих мест.
КОМПАС-ГРАФИК может быть пополнен прикладными библиотеками типовых
конструктивных элементов (крепеж, пружины, подшипники, соединительные
элементы трубопроводов, условные обозначения элементов электросхем,
пневмосхем, кинематических схем), полученных средствами инструментальной
среды.
При работе с редактором КОМПАС-Школьник учащийся оперирует с такими
понятиями констpуктоpского документа, как чеpтеж, вид, основная надпись,
технические тpебования, шеpоховатость, pазмеp, допуск и т.д., что позволяет
эффективно и пpосто создавать и pедактиpовать изобpажения; аппаpат
вспомогательных постpоений для имитации pаботы "в тонких линиях";
полуавтоматическое фоpмиpование таблиц; автоматическая пpостановка допусков
к pазмеpам т.д. Отметим, что для учащихся значительно удобнее работать с
текстовыми меню, а не запоминать большее число пиктограмм.
В любой момент учащемуся доступен исчерпывающий режим помощи, выполнение
всех операций сопровождается подробными подсказками.
Большое внимание уделено вопросам методики. ПМК написан в соответствии с
программой по черчению средней общеобразовательной школы, позволяя на
современном уровне решать такие учебно-воспитательные задачи как трудовая
политехническая и профессиональная подготовка школьников к условиям
современного производства; формирование основ компьютерной инженерной
графики; умение составлять чертежно-графическую документацию с помощью САПР
проектирования.
Новая информационная технология в процессе преподавания позволяет легко
предъявить школьнику графический материал для чтения и выполнения чертежей,
обеспечивает самостоятельную разработку графической документации для
изготовления деталей и предметов; дает школьнику возможность решения
творческих задач с элементами конструирования.
Естественно возникает вопрос о том, не заменит ли машинная графика
полностью традиционные методы выполнения чертежей. Тенденцию свертывания
преподавания традиционного черчения, по-видимому, можно считать ошибочной.
С внедрением и расширением сферы применения САПР потребность в
профессиональном мастерстве чертежников и конструкторов не может отпасть
или сократиться. Работа с компьютером требует от конструктора безупречного
владения техникой выполнения чертежных работ, знания правил оформления
конструкторской документации, особой геометрической подготовки,
обостренного чувства пространственных форм и комбинационного мышления.
Поэтому в ПМК компьютер рассматривается как совершенный инструмент
чертежника и конструктора, обеспечивающий современный уровень подготовки
производственной графической и текстово- графической документации, ее
хранение, передачу и размножение. Следует обратить внимание на то, что ряд
часто повторяющихся операций выполнения чертежа в редакторе "Компас-
Школьник" выполняются полуавтоматически в соответствии с требованиями ЕСКД:
нанесение размеров, сопряжения, штриховка, изображение резьбы и т.д.
Чертежно-конструкторский редактор "КОМПАС-Школьник" как современный
чертежный инструмент освобождает школьника от утомительных операций
выполнения чертежа, обеспечивая при этом высокое качество выполняемых
графических работ. Работа с САПР в курсе черчения позволяет школьнику
реализовать свои идеи: представив себе вид разрабатываемого задания
школьнику не следует опасаться, что одно его неверное движение заставит
выполнять работу заново.
[pic]
Рекомендации по использования ПМК в преподавании черчения
При работе с ПМК учащийся должен получить навыки работы с компьютером и
чертежно-графическим редактором, изучая (или повторяя) программный материал
курса черче
Алогичное сокращение числа часов на естественно-научные школьные
дисциплины с необходимостью требует анализа возможностей информационных
технологий в активизации процесса обучения. В частности это относится и к
курсу "Черчение", число часов на изучение которого сокращено с 72 до 36.
При этом значительно сокращается информационное поле, которое учитель
организует на уроках. В процессе изучения курса "Черчение" у учащихся
формируются не только репродуктивные знания, умения и навыки, но и
пространственное воображение, которое помогает понять конструкцию и
назначение изделия, из каких геометрических оно состоит, как они сочетаются
друг с другом, в результате каких технологических действий (способов
обработки) происходит формообразование изделия. Совершенно очевидно, что на
все это требуется значительное время.
Ситуацию с программным обеспечение курса "Черчение", благодаря поддержке
российской системы образования фирмами "АСКОН" и "Геос", можно считать
идеальной. Действительно, чертежно-графический редактор "КОМПАС-Школьник",
система геометрического моделирования "КОМПАС-К3", система восстановления
наглядного изображения методом чтения чертежа "ОБРАЗ", чертежно-графический
редактор "КОМПАС-LT" для Windows предоставляются учебным заведениям
бесплатно и могут быть получены по адресу http://www.ascon.ru. Разработан
программно-методический комплекс "Школьная система автоматизированного
проектирования". С 2000-го года свободно распространяется и промышленная
система "КОМПАС-График" версии 4.х.
В сложившихся условиях базовым программным средством можно считать
систему геометрического моделирования "КОМПАС-К3", которая предназначена
для создания и отображения моделей трехмерных объектов в процессе
выполнения дизайнерских, проектных и конструкторско-технологических работ.
Над моделями объектов можно выполнять булевы операции объединения,
пересечения и вычитания, в результате которых также будут получены
твердотельные трехмерные модели. Система К3 дает возможность выполнять
следующие виды работ: проектирование и редактирование внешней формы
изделий; получение и просмотр реалистических полутоновых изображений
проектируемых объектов; решение компоновочных задач и задач и т.п.
Создание трехмерной модели объекта ведется поэтапно. Вначале создается
заготовка проектируемого объекта. В качестве заготовок могут быть выбраны
элементарные тела (параллелепипед, цилиндр, конус, усеченный конус, сфера,
тор), тела вращения, тела выдавливания (призмы), и другие кинематические
объекты. Если объект имеет отверстия, выступы и т.д., то для придания ему
окончательной формы применяются булевы операции (пересечение, объединение и
вычитание), выполняемые над двумя трехмерными объектами: моделью заготовки
и моделью формообразующего инструмента. Фактически, при этом моделируется
процесс получения объекта из заготовки путем ее обработки режущим
инструментом. Таким образом уже на стадии дизайна может быть определена
технология изготовления объекта и форма обрабатывающего инструмента.
Система визуализирует созданные геометрические объекты на экране дисплея.
Для этого она проецирует геометрические объекты на картинную плоскость,
прямоугольная часть которой отображается на экране и называется графическим
окном. Одновременно на экране может быть до четырех различных окон с
проекционными изображениями созданных геометрических объектов.
Во время выполнения различных команд система запрашивает выполнения ряда
действий, таких как ввод точек, величин, выбор объектов и т.п. Все такие
действия практически не зависят от содержания самой команды в выполняются
по типовым сценариям. К таким сценариям относятся: выбор геометрических
объектов, ввод точки, ввод протяженности (расстояния), ввод угла и т.п.
В соответствии с программой курса "Черчение" знакомство с системой
начинается с темы "Современные технологии выполнения чертежей". В разделе
"Метод проецирования и графические способы построения изображения"
практически все задания могут быть вы полнены в системе "КОМПАС-К3". Для
оформления чертежа в разделе "Чтение и выполнение чертежей" отдельные виды
могут быть переданы в систему "КОМПАС-Школьник". Раздел "Сечения и разрезы"
прекрасно иллюстрируется разрезами (вырезами) в прямоугольной
изометрической проекции. Имеющие в комплекте поставки файлы чертежей
сборочных единиц могут быть использованы при изучении раздела "Сборочные
чертежи", в частности при деталировании. Опыт работы показал, что
использование современного программного обеспечение на уроках черчения
активизирует познавательную деятельность учащихся, приводит к развитию
пространственных представлений, образного мышления на основе анализа формы
предметов. Чрезвычайно важным представляется и то обстоятельство, что
применение САПР исключает непродуктивные элементы графической деятельности
учащихся.
Литература
1. Богуславский А.А. Программно-методический комплекс №6. Школьная система
автоматизированного проектирования. Пособие для учителя // М.: КУДИЦ, 1995.
- Ч.1. - 68 с. -Ч.2 - 48 с. - 1996. - Ч3. - 28 с.; Учебное пособие // М.:
КУДИЦ, 1995. - Ч.1. - 72 с. -Ч.2 - 32 с.
2. Иванов Н. Компьютерное образование // Компьютер Пресс, 1996, №8. - С. 6.
3. Христочевский С. Мультимедиа в образовании // Компьютер Пресс, 1996, №8.
- С. 7-10.
4. Юрин В., Злыгарев В. Система автоматизированной конструкторско-
технологической подготовки производства в качестве средства обучения //
Высшее образование в России, 1996, №1, - С. 97-100
5. Котов Ю.В., Павлова А.А. Основы машинной графики, учебное пособие для
студентов художественно-графических факультетов, Москва, Просвещение, 1993
г.
6. Трошин В.В. Компьютер на уроке черчения // Школа и производство, 1991,
№7. - С. 55-58.
7. Колесников В.К. О компьютерной подготовке учителей труда // Школа и
производство, 1994, №1. - С. 11-12.
