CC BY
7МЕТОДИКА И ПРАКТИКА
А.А. КАЛАЧЕВА
A.A. KALACHYOVA
КОМПЬЮТЕРНАЯ ГРАФИКА
COMPUTER GRAPHICS ГРАФИЧЕСКАЯ ПОДГОТОВКА КУРСАНТОВ ТЕХНИЧЕСКИХ ВУЗОВ НА СОВРЕМЕННОМ ЭТАПЕ GRAPHIC TRAINING OF CADETS IN HIGHER EDUCATIONAL INSTITUTIONS AT THE PRESENT STAGE
Сведения об авторе. Калачева Анастасия Алексеевна - преподаватель Военной академии войсковой ПВО Вооруженных Сил РФ (г. Смоленск).
Аннотация. В работе рассматриваются особенности преподавания курса «Инженерная и компьютерная графика» на современном этапе. Проанализированы особенности использования интерактивных форм обучения как средства развития технического мышления курсантов.
Ключевые слова: компьютерная графика, инженерная графика, трехмерное моделирование, расчетно-графические работы, информационные
технологии, высшее образование.
Information about the author. Anastasia Kalachyova - Lecturer of the Military Academy of Tactical Air Defence of the RF Armed Forces (city of Smolensk).
Summary. This work considers teaching features of the course «Engineering and Computer Graphics» at the present stage. Some peculiarities of interactive teaching forms are analysed as a means of developing the technical thinking of cadets.
Keywords: computer graphics, engineering graphics, three-dimensional modelling, computational and graphic works, information technologies, higher education.
При изучении курса «Инженерная графика» обучающиеся учатся решать позиционные и метрические задачи, выполнять и читать чертежи деталей и несложных сборочных единиц. Для закрепления дисциплины по каждой теме разработан фонд оценочных средств (комплект дифференцированных карточек - заданий), выполненный в виде тестов, способствующий развитию у курсантов пространственного мышления - важного компонента инженерного образования.
Для расширения знаний, умений, навыков по дисциплине применяются различные виды контроля знаний: устный, тестовый, выполнение расчетно-графических работ. Текущий контроль успеваемости курсантов по дисциплине осуществляется путем проведения устного опроса, летучек
и контрольных тестов на практических занятиях, проверки выполнения заданий в рабочих тетрадях и приема защиты расчетно-графических работ. Содержание тестов промежуточной аттестации охватывает каждую тему в рамках рабочей программы. Пример тестового задания показан на рис. 1 (см. с. 32).
При анализе особенностей обучения курсантов первого года обучения можно выделить ряд трудностей, обусловленных следующими причинами:
- слабая графическая подготовка;
- отсутствие часов по предмету черчения в школьном курсе;
- потеря базового запаса знаний из-за прохождения службы в рядах Вооруженных Сил перед поступлением в вуз;
- наличие или отсутствие среднего профессионального, полного или неполного высшего образования, полученного ранее;
- новизна предлагаемых знаний;
- высокий объем заданий на самостоятельную подготовку в условиях ограниченного времени;
- снижение объема учебных часов почти по всем техническим специальностям (144 часа на дисциплину), соответственно снижение количества индивидуальных заданий и их объема.
Применение наглядности на практических занятиях облегчает процесс получения знаний, повышает их интерес к изучаемому предмету, способствует сокращению времени усвоения теоретического материала. Кроме всего про-
Рис. 1. Пример тестового задания
чего, применение наглядных пособий успешно развивает пространственные представления обучающихся, формирует умения анализировать геометрическую форму и конструкцию различных предметов.
Основной целью применения информационных технологий при освоении дисциплины является сокращение временных и трудовых затрат преподавателя.
Достигаются и другие цели:
- пробуждение у курсантов интереса к дисциплине;
- активизация познавательной деятельности;
- эффективность усвоения учебного материала;
- возможность увеличения объема нового материала и сокращения времени на его объяснение;
- развитие мыслительных способностей на примере формирования пространственных представлений с применением графических программ.
Каждый преподаватель самостоятельно разрабатывает комплекты обучающихся средств, в том числе и средства наглядности, используемые в различных целевых аудиториях.
Принцип применения наглядных пособий зависит от степени начальной подготовленности по изучаемому материалу. Преподаватель применяет различные средства наглядности. Среди них наиболее часто используются такие:
- зарисовки на доске;
- использование аудиторных стендов;
МЕТОДИКА И ПРАКТИКА
- применение технических средств обучения;
- использование интерактивных учебных пособий с возможностью самоконтроля в тестовой форме как во время аудиторных занятий, так и на самостоятельной подготовке;
- представление информации на экране проектора или на интерактивной доске.
Безусловно, информационные технологии являются наиболее приоритетными при изучении дисциплины, но использование лишь компьютерных технологий не дает столь эффективного результата в развитии у курсантов пространственного воображения. На сегодняшний день наиболее эффективным преподаванием инженерной и компьютерной графики курсантам военно-технического вуза по-прежнему является параллельное изучение инженерной и компьютерной графики, которое ведется с 2007 учебного года в военной академии с помощью графической системы «КОМПАС», облегчающей работу над чертежом и упрощающей его понимание.
Основой инженерной и компьютерной графики является начертательная геометрия, только усвоив этот курс, зная принципы построения чертежа, можно переходить к изучению компьютерной графики.
Электронные слайды оказывают помощь не только в виде иллюстраций к практи-
МЕТОДИКА И ПРАКТИКА
Рис. 3. Расчетно-графическая работа
ческим и лекционным занятиям, но и помогают поэтапно, ориентируясь на темп усвоения теоретического материала, рассмотреть ряд позиционных и метрических задач, на которых последовательно при помощи анимации демонстрируется графический процесс решения пространственных задач (см. рис. 2).
Эффективным способом развития пространственного мышления у курсантов при выполнении расчетно-графи-ческих работ является использование трехмерных моделей деталей и несложных сборочных единиц.
Кафедра естественнонаучных дисциплин активно работает по внедрению компьютерных технологий в учебный процесс. Поэтому важнейшим научно-методическим направ-
лением в настоящее время является компьютеризация всего учебного процесса.
Пространственные модели выполняются в графическом редакторе КОМПАС-3D. Эффективность этого метода заключается в подготовке обучающихся к освоению графического пакета КОМПАС, в развитии пространственного мышления. При демонстрации пространственной модели курсанты лучше усваивают форму объекта и имеют возможность перейти из пространственного представления объекта к двумерным чертежам.
Рассмотрим пример выполнения расчетно-графической работы, при выполнении которой возникают наибольшие трудности. Курсантам предлагается выполнить задание (см. рис. 3). Расчетно-графическая работа представлена двумя видами детали с соответствующими размерами. Необходимо достроить вид слева, проставить соответствующие размеры и выполнить аксонометрическое изображение. Работа выполняется на форматах А3 вручную.
При чтении двух проекций необходимо представить деталь в объеме, прочитать ее внешнюю и внутреннюю
форму. Для оказания помощи в понимании объекта в пространстве все модели выполнены в 3D.
Организуя занятия с курсантами, кафедра естественнонаучных дисциплин ориентируется не только на свои предметные задачи, но и учитывает учебные задачи других кафедр и в целом деятельность курсантов как специалистов определенного профиля. Междисциплинарные связи подготовки между кафедрами достигаются, прежде всего, строгой согласованностью учебных программ (см. схему). Учебными программами инженерной и компьютерной графики всегда учитывалась специфика будущей специальности, с этой целью, в завершении обучения по дисциплине, курсанты выполняют чертежи и схемы, напрямую связанные с их будущей специальностью.
Знания, приобретенные на курсе «Инженерная и компьютерная графика», необходимы для изучения специальных дисциплин, так как они направлены на формирование у курсантов не только графической грамоты, но и на освоение новых информационных технологий. °
Тема 1 Тема 2 Тема 3 Тема 4
ни
НИ
Устройство и эксплуатация комплексов
Цифровые устройства и микропроцессоры
Учебная практика
Схемотехника аналоговых электронных устройств
Устройства приема и обработки сигналов
Электроника
Основы теории цепей
Научно-исследовательская работа
Автомобильная подготовка
Эксплуатация радиотехнических систем
Схема. Инженерная и компьютерная графика
