В статье описывается экспериментальная методика преподавания начертательной геометрии и инженерной графики в объеме двух семестров с применением CAD-систем AutoCAD и Inventor. Подчеркивается необходимость модернизации традиционных методик преподавания графических дисциплин в техническом вузе, приведение их в соответствие с информационным потенциалом студентов и требованиями, предъявляемыми к компетенциям современных специалистов. Обосновывается выбор данных CAD-систем в качестве базовых для использования в преподавании графических дисциплин. Приведены особенности экспериментальной методики – это чтение лекций по начертательной геометрии с применением мультимедийного экрана, для чего разработан электронный вариант лекционного материала с послойным включением графических построений; проведение семинарских занятий по начертательной геометрии и инженерной графике в аудиториях, оборудованных персональными компьютерами, и их фактическое совмещение с лабораторными работами по компьютерной графике; дублирование ручного и компьютерного способов выполнения большинства домашних графических заданий. Приводятся содержание и примеры графических заданий по начертательной геометрии и инженерной графике, выполняемых с применением графических систем. Проведена оценка результатов внедрения экспериментальной методики по количественным и качественным критериям. Показаны преимущества преподавания графических дисциплин с применением CAD-систем. В группах, участвующих в эксперименте, отмечены повышенный интерес студентов к изучаемым предметам, улучшение успеваемости и стремление к самостоятельному расширению знаний в области графических дисциплин по сравнению с группами, обучаемыми по традиционной методике. Рассмотрены причины, препятствующие распространению опыта преподавания графических дисциплин на базе CAD-систем.
эксперимент, методика, CAD-системы, начертательная геометрия, инженерная графика, лекция, семинар, графическое задание.
На протяжении более чем двухсотлетнего периода геометро-графической подготовки (ГГП) инженерных кадров задачи с пространственными фигурами решались по их проекционным изображениям на плоскости. Для облегчения понимания учащимися формы трехмерных фигур и их взаимного расположения в пространстве применялись наглядные пособия в виде макетов, механических моделей, плакатов с аксонометрическими проекциями и другие имеющиеся в прежние времена средства визуализации.
В настоящее время для обучения графическим дисциплинам мощным подспорьем стали современные системы автоматизированного проектирования (CAD-системы), дающие возможность в интерактивном режиме выполнять любые трехмерные построения, получая реалистичное отображение событий в пространстве. Общепризнанным является мнение, что владение CAD-системами – это неотъемлемая составляющая профессиональной компетенции современных конструкторов и проектировщиков.
«В результате изучения дисциплин начертательной геометрии (НГ) и инженерной и компьютерной графики (ИГ и КГ) для различных направлений подготовки и специальностей должны быть сформированы определенные профессиональные компетенции. В соответствии с новыми образовательными программами, помимо традиционных знаний, умений и навыков… профессиональные компетенции содержат способности… владеть современными программными средствами геометрического моделирования и подготовки конструкторской документации» [1].
Очевидно, что модернизация ГГП назрела, и она заключается «в том, чтобы интегрировать компьютерную графику в курс начертательной геометрии, инженерной графики, деталей машин и т.д., используя инновационные технологии обучения» [6].
1. Альшакова Е.Л. Применение информационных технологий в учебном процессе на кафедре начертательной геометрии и инженерной графики // Геометрия и графика. 2013. Т. 1. Вып. 1. С. 42–45.
2. Волошинов Д.В. Перспективы развития геометрии и ее инструментария // Геометрия и графика. 2014. Т. 2. Вып. 1. С. 30–41. DOI: 10.12737/3844.
3. Гузненков В.Н., Журбенко П.А. Autodesk Inventor 2012. Трехмерное моделирование деталей и создание чертежей: Учеб. пособие. М.: ДМК-Пресс, 2013.
4. Лепаров М.Н., Попов М.Х. Состояние и тенденции геометро-графической подготовки как компоненты инженерного образования в Болгарии // Геометрия и графика. 2014. Т. 2. Вып. 1. С. 22–29. DOI: 10.12737/3845.
5. Сальков Н.А. Проблемы современного геометрического образования // IV Межд. интернет-конф. КГП-2014. URL: http://dgng.pstu.ru/conf2012/papers/4/ (дата обращения: 01.04.2014).
6. Столбова И.Д. Актуальные проблемы графической подготовки студентов в технических вузах // Геометрия и графика. 2014. Т. 2. Вып. 1. С. 30–41. DOI: 10.12737/3846.
7. Суфляева Н.Е. AutoCAD в инженерной графике: Учеб. пособие. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2011.
