В статье предлагается методика выполнения инженерных решений при построение топографических поверхностей на автоматизированной системе AutoCAD, а также рассмотрена новые методы обучение начертательной геометрии и компьютерной графики.
Ключевые слова: компьютерная графика, 3d-моделирование, 3-мерные модели.
In this paper, offered methods of the performing the engineering decisions at building of the topographical surfaces on automated system AutoCAD, as well as considered new methods education to descriptive geometry and computer graphs.
Key words: computer graphics, 3d modeling, 3-h measured models.
Целью высшего образования является подготовка с учетом перспектив развития страны конкурентоспособных высококвалифицированных кадров с высокими духовно-нравственными качествами, способных к самостоятельному мышлению и обеспечению прогрессивного научно-технического, социально-экономического и культурного развития общества. Следовательно, в третьем этапе развитие образования (2005 и д.) усиливается постоянное повышение квалификации специалистов, причем особое внимание уделяется изучению и внедрению к обучению современных компьютерных программных продуктов, в том числе по компьютерной графике.
Методика исследований: Компьютерная графика базируется на элементах начертательной геометрии и основах инженерной графики. Обучение компьютерной графики студентов в институте ирригации и инженеров механизации сельского хозяйства реализуется на основе в среде AutoCAD. На занятиях с целью повышения качества обучения и усвоения учебного материала применяются компьютерные технологии и программное обеспечение включая 3-х мерное моделирование. Обучение производиться на основе анализа и обобщения собранных опытов отечественных и мировых специалистов в области автоматизации чертежа. Дидактическим аспектам преподавания начертательной геометрии и инженерной графики (геометрического моделирования) посвящены работы Н. А. Бабулина, В. А. Гусева, В. И. Курдюмова, П. А. Острожкова, Н. А. Рынина, Е. С. Федорова, Н. Ф. Четверухина, В. И. Якунина и др. Вопросами разработки и внедрения компьютерной графики в учебный процесс занимались Г. Ф. Горшков, И. Г. Захарова, И. И. Котов, П. К. Петров, Т. В. Чемоданова, В. И. Якунин, и др. Проблемам визуализации и наглядности в обучении посвятили свои труды такие исследователи, как В. Н. Березин, Р. Л. Грегори, Е. И. Машбиц, Л. М. Фридман, И. С. Якиманская, геометрическому моделированию при помощи компьютерных технологий ‒ С. Ю. Ротков, А. В. Стрижаков, В. А. Тюрина и др [1].
Широко распространённый по всему миру трехмерный (3D) дизайн и моделирование является мощным инструментом для использования в проектировании, визуализации, анализа, изготовления, сборки и маркетинга. Трехмерноe модели также являются основой компьютерных анимации, архитектурные сквозные, параметрические модели, используемые в технологии информационного моделирования зданий (BIM) и виртуальные миры, используемые в индустрии развлечений и для игровых платформ [2]. Использование трехмерного твердотельного моделирования в обучении позволяет создать визуальный образ учебного объекта, использовать цвет, анимацию, привлекая внимание обучающихся решениям поставленных задач. Умение анализировать ортогональный чертеж геометрического объекта, расчленить его сложную форму на простые составляющие геометрические тела — позволит легко переходить от 3D моделей к плоским чертежам, при этом значительно упрощая процесс редактирования чертежей.
Результаты исследований: Студенты факультета «Гидротехническое строительства» как базовое знание получают графическое образование, затем продолжают освоит компьютерную графику. При создании 3-х мерных моделей топографических поверхностей студентам предлагается следующие этапы предложенных последовательностей рисунках:
Рис. 1. Этап создания двухмерных чертежей
Рис. 2. Построение горизонталей уровня для создания поверхности по сечениям
Компьютерная графика как раздел инженерной графики, способствует разработке более совершенных технологических проектов в ирригационных, гидротехнических и других отраслях сельского хозяйство, являясь базой для их успешного быстрого и эффективного как внедрения, так и эксплуатации. Поэтому важным требованием к графической подготовке бакалавров является полная информатизация, переход к электронному документообороту благодаря внедрению современных средств компьютерной графики.
Современные авторы предлагают в своих исследованиях комплексное и модульное обучение, интегрированных содержаний курсов, инновационных решений и прогрессивные методы преподавания начертательной геометрии компьютерной графикой. Например, в Московском государственным горным университете студенты с первого семестра обучают параллельно с изучением традиционного курса «Начертательной геометрии» осваивают методы работы в среде AutoCAD. Для обеспечение плавное вхождение в трудовую деятельность, без неизбежного для других форм обучения стресса, вызванного недостатком информации и слабой практической подготовкой студентов, предлагается дуальная система образования. Она предусматривает сочетание обучения в учебном заведении с производственной деятельности [3].
Рис. 3. Создание твердого тела с помощью 3D-редактирования
Рис. 4. Этап материальных текстур и анимация траекторий перемещения модели
Выводы: Входе анализа и обобщения материалов мы пришли к тому что компьютеризация учебных процессов графических занятий должно производится на первых же курсах с первых же днях обучения, то есть параллельно осуществлять и ручное овладение графическую грамотность и автоматизированную навыки выполнение чертежей. Комплексный подход к обучению способствует расширять и повышать современную графическую компетенцию студентов так и преподавательского состава. Сформированность графической компетентности выражается во владении современными средствами автоматизированного проектирования, наличием устойчивой мотивацией на использование средств современных компьютерных технологий, владением умениями, обеспечивающими эффективность профессиональной деятельности в условиях современной конкурентной среды, творческой направленности профессиональной деятельности.
Литература:
1. Ф. Н. Притыкин. Омский государственный технический университет
2. Преподавание графических дисциплин с учетом возможностей современных компьютерных технологий. Омский научный вестник № 4 (111) 2012.256–269 стр.
3. Modern descriptive geometry supportedby 3d computer modelling. Petra Surynková, Faculty of Mathematics and Physics, Charles University in Prague. petra.surynkova@mff.cuni.czInternational Conference on Mathematics Textbook Research and Development, 29–31 July 2014, University of Southampton, UK.
4. Внедрение элементов дуального обученияв образовательный процесс Е. В. Асмолова, Г. Б. Щеглова ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный
5. университет инженерных технологий», г. Воронеж. Материалы всероссийской
6. научно-методической конференции 21–22 октября 2014 года.
