Секция методики преподавания графических дисциплин с использованием современных информационных технологий обучения (стр. 3 из 9)

В настоящее время для большинства высших учебных заведений очевидна необходимость перехода к новым компьютерным технологиям оформления чертежей по курсу «Инженерная графика». В МГГУ студенты с первого семестра обучения параллельно с изучением традиционного курса «Начертательной геометрии» осваивают методы работы в среде AutoCAD. Преподавателями кафедры разработано оригинальное решение давно известного графического задания «Соединения резьбовые» (рис. 1).

Рис. 1

Суть решения в создании и использовании единичных динамических блоков для шпилечных, болтовых и винтовых соединений с различными длинами и размерами резьбы.

Для примера рассмотрим шпилечное соединение.

1. Создаётся главный вид шпилечного соединения (допустим шпилька М16х50 ГОСТ 22032-76);

2. Для возможности использования соединения с различными размерами резьбы, создаем единичный блок. Для этого уменьшаем проекцию в 16 раз. Называем блок «Шпилька гл.», указываем соответствующую точку вставки (рис. 2)

Команда – Создать блок.

:

Рис. 2

3. В редакторе блоков задаем параметры для шпилечного соединения (рис. 3)

Рис. 3

4. Определяем операцию растягивания для заданного параметра длины

(рис. 4):

Рис. 4

5.

Указываем параметр, точку и объекты растягивания (рис. 5):

Рис. 5

6. Аналогично п. 3 задаем второй линейный параметр – Длина 1 (рис. 6).

Рис. 6

7. Сохранить описание динамического блока и закрыть редактор блоков

(рис. 7).

Рис. 7

8. Использование блока при создании чертежа.

Черчение – Команда «Вставить блок».

.

Указать масштаб увеличения (если шпилька М12 – то 12) (рис. 8). Вставить шпилечное соединение по осевой линии за точку вставки:

Рис. 8

9. Растянуть шпильку по месту (рис. 9)

Рис. 9

10. Добавить отверстие с зазором, штриховку, проставить размеры.

При выполнении этой работы студенты изучают не только конструкции соединений, но и осваивают работу с библиотекой единичных динамических блоков в AutoCAD.

УДК 621. 910. 7

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ СОВРЕМЕННЫХ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ОБУЧЕНИЯ В КОНЦЕПЦИИ ГРАФИЧЕСКОЙ ПОДГОТОВКИ СТУДЕНТОВ ВЫСШЕЙ ШКОЛЫ

И. В. Емельянова, В. Л. Зубенко

Самарский Государственный технический университет

E-mail:eg@samgtu.ru

В соответствии с новыми учебными планами ряда специальностей и специализаций (дневной и заочной формы обучения) на кафедрах факультета МиАТ СамГТУ ведется разработка и внедрение в учебный процесс компьютерных технологий обучения, основанных на широком внедрении в учебный процесс средств вычислительной техники.

Актуальность решаемой проблемы заключается в том, что современный специалист (выпускник) должен приобрести навыки работы на компьютере. Для будущего конструктора или технолога – это обязательное, но далеко не главное требование. Необходимо еще, чтобы он был грамотным специалистом. Ни один компьютер не может заменить приобретенных знаний и опыта, которыми должны обладать молодые специалисты, однако компьютер может помочь такому специалисту работать с гораздо большей отдачей, значительно увеличить его творческий потенциал.

Новые технологии конструирования и проектирования должны базироваться на современных методиках обучения, в которых важное место занимают методы компьютерной графики – инструмента конструирования нового века.

Обучение компьютерным технологиям, с целью подготовки квалифицированных специалистов (конструкторов, технологов и др.) для работы с системами автоматизированного проектирования (САПР), требует применения принципа непрерывной подготовки в ВУЗе, начиная с первого курса на кафедре «Инженерная Графика» и заканчивая дипломным проектом по данной специальности на специализированных кафедрах факультета.

Для успешного проведения обучения новым технологиям необходимо широкое использование современных методов обучения с развитием творческой активности студента при выполнении самостоятельных, практических задач, курсовых работ и проектов.

При подготовке инженеров технических специальностей, магистров и бакалавров изучаются в первую очередь дисциплины «Машиностроительное черчение, Компьютерная графика, Начертательная геометрия», а в дальнейшем на базе полученных знаний – специальные дисциплины проектирования, технологии, эксплуатации и ремонта с широким использованием вычислительной техники ПК.

С этой целью студентами 1-го курса в рамках указанных дисциплин для получения компьютерной грамотности осваивается система «Компас 3D», в которой используется ПК для автоматизации графических работ, выполнения сборочных и рабочих чертежей, кинематических, электрических и гидравлических схем и др.

В рамках изучаемых курсов и, в частности, «САПР металлорежущих станков», в процессе обучения уделяется большое внимание методологическим вопросам, направленным на повышение эффективности усваиваемого материала, ввиду относительной сложности рассматриваемых вопросов: математическому и программному обеспечению – совокупности программ, специальных, специализированных и интегрированных пакетов, представленных в заданной форме.

При изучении данной (конкретной) дисциплины студент должен получить необходимые знания, приобрести практические навыки изображать в соответствии с требованиями ЕСКД различные механизмы, детали и узлы машины, обеспечивающе требуемые технико-экономические показатели при выполнении заданных ограничений и обязательных условий синтеза.

В процессе обучения студенты при выполнении самостоятельной работы, курсовых проектов, УИРС и др., сталкиваются с рядом задач, решение которых существенно упрощается с использованием компьютерных технологий.

К числу таких задач относятся:

- кинематические, силовые и динамические расчеты;

- поиск и обработка информации по данному вопросу;

- составление текстовых документов;

- вычерчивание деталей и сборочных узлов и др.

Новые технологии конструирования реализованы в универсальных графических системах проектирования типа Компас, ACAD и их приложениях.

В практике проведения лабораторных работ, практических занятий и других видов учебной деятельности можно выделить следующие области применения вышеуказанного программного обеспечения:

- геометрические и кинематические расчеты деталей и узлов, являющиеся также исходными данными для проведения силовых и динамических расчетов и другие;

- расчеты деталей и механизмов станков на прочность, жесткость и долговечность. Данные расчеты занимают большой объем работ, выполняемых при проектировании;

- динамические расчеты. Определение частот собственных колебаний валов и шпинделей, расчет вынужденных колебаний системы и др.;

- комплексные (интегрированные) расчеты, охватывающие широкий круг вопросов и учитывающие существенное количество факторов при определении характеристик узлов и подсистем изделия.

В рамках УИРС используется расширенное изучение «КОМПАС» и ряда программных продуктов типа DesignWorks – комплекс инженерных расчётов, разработанных фирмой CADSI (США).

В сочетании с другими приложениями типа ACAD, MS Office системы конечно-элементного анализа САЕ (Nastran, Cosmos, ANSYS, ADAMS, APM WinMachine, MathCADи др.) позволяют выполнять инженерные расчеты и аналитические исследования проектируемых объектов.

Их изучение проводится на инженерных и профилирующих кафедрах.

С целью освоения указанных программ, проводится методическая работа в следующих направлениях.

1. Созданы и разрабатываются на базе изучаемых курсов компьютерные учебники – Построение текстовых документов инженерной технической документации в соответствии с ЕСКД, Выполнение чертежей деталей машин, Начертательная геометрия, Моделирование и анализ систем управления технологического оборудования, Повышение точности обработки станков с ЧПУ и др.

Разработанное программное обеспечение позволяет осуществлять возможность быстрого поиска по тексту и создание – «своего» учебника для каждого студента с учетом тематики УИРС.