Слабко Володимир Миколайович
д.п.н., завідувач кафедри освіти дорослих
НПУ імені М. П. Драгоманова
Шпильовий Юрій Вікторович
к.п.н., доцент кафедри інформаційних систем і технологій
НПУ імені М. П. Драгоманова
м. Київ, Україна
Сучасний рівень розвитку інформаційно-комунікаційних технологій дає змогу створювати просторові моделі об’єктів з практично необмеженими можливостями, забезпечуючи більшу достовірність розв’язування геометричних та інших задач для просторових моделей, що дає змогу перейти на якісно новий рівень розробки. Наразі все більше стверджується оригінальний підхід до автоматизації конструкторської діяльності, в основі якого – створення тривимірних геометричних представлень графічних моделей виробів.
На базі сучасної комп’ютерної техніки та програмного забезпечення 3D-технології активно входить в процес проектування. Ринок програмних продуктів наповнений пакетами САПР, що реалізують 3D-технологію, зокрема це – PTC Creo, Simens NX, AutoCAD, Inventor, ArhiCAD, Solidworks, КОМПАС та інші. Безсумнівно, фахівці, що володіють новими методами роботи з 3D-технологіями метод моделювання та проектування стане превалюючим.
На нашу думку, 3D-технології сприяють формуванню у студентів проектно-технологічної компетентності, в тому числі і з низьким рівнем загальної підготовки, тому що побудова комп’ютерних моделей у них не викликає труднощів, а отримання креслення на основі моделі багато в чому має формальний характер, оскільки побудова проекцій, розрізів, переризів –автоматизовано. Для таких студентів особливого значення набуває зовнішня привабливість комп’ютерної програми – робота з кольоом, динаміка формування моделей і креслень тощо.
Загалом 3D-модель отримують після того, як виконано проектування, тобто на завершальній стадії і значною мірою в автоматичному режимі – система автоматизованого проектування сама будує необхідні види, розрізи, в першому наближенні виставляє розміри, а користувач визначає оптимальний зміст креслення, що розвантажує його роботу.
Для створення комп’ютерних моделей і вирішення завдань навчального характеру на лабораторних заняттях доцільніше, на нашу думку, використовувати систему тривимірного твердотільного моделювання КОМПАС-3D (рис. 1) [3;4].
Рис. 1 Створення 3D-моделей
Практичний досвід експлуатації систем КОМПАС показав, що вони легко опановуються користувачами, при цьому значно прискорюється процес випуску креслярської документації і помітно підвищується її якість [6; 7].
На початковому етапі навчання студенти засвоюють основні операції побудови 2D-креслень із використанням САПР КОМПАС. Ця програма дає змогу не тільки автоматизувати створення конструкторських документів, але й забезпечує виконання їх відповідно до державних стандартів і ЕСКД [5].
Основний недолік 2D-проектування полягає в тому, що площинні креслення не дають повного візуального уявлення про спроектовані деталі або механізми, а вивчення їх в реальних умовах не завжди можливе. Труднощі виникають ще й тоді, коли немає наочності (макетів) різних деталей і механізмів. Тому в процесі навчання необхідно приділяти увагу побудові тривимірних моделей деталей. Вирішити це завдання можна за допомогою програми КОМПАС-3D. Тривимірний редактор, що входить до пакету КОМПАС, – не тільки потужний інструмент геометричного моделювання та підготовки конструкторських документів, а й унікальний засіб для розвитку образного мислення. Програмний засіб КОМПАС-3D, дає можливість не тільки розглянути і вивчити різні технічні деталі та механізми загалом, але й миттєво зробити необхідні розрізи, а також у різних проекціях побачити деталі та механізми у тривимірному зображенні.
Використання системи автоматизованого проектування КОМПАС-3D дає змогу автоматизувати і вдосконалити навчальний процес на якісно новому рівні, адже до проектованого виробу, який виконаний за допомогою КОМПАС-3D, простіше вносити зміни, виправляти помилки і неточності у готовому кресленні. В процесі вивчення програми КОМПАС-3D студенти мають можливість розширити свої уявлення про конструкторську діяльність, повторити й узагальнити весь курс креслення. На нашу думку, КОМПАС-3D дає змогу активізувати роботу студентів, розширити їхній світогляд, а також підвищити рівень їхньої проектно-технологічної компетентності та вдосконалити навички самостійної роботи [1; 2].
Сучасні 3D-системи, в тому числі САПР КОМПАС, мають у своєму арсеналі ефективні засоби моделювання, які дають змогу створювати тривимірні моделі найскладніших деталей. Часто алгоритм проектування відтворює технологічний процес виготовлення деталі, вузла або механізму [8; 9]. Виходячи з цього положення, доцільно побудувати програму навчання систем автоматизованого проектування КОМПАС, починаючи з 3D-моделювання, послідовно освоюючи різні способи створення моделі і паралельно вивчаючи інструменти побудови 2D-ескізу.
Отже, у процесі навчальної діяльності при демонстрації готових об’єктів в інтерактивному режимі, коли розглядаються різні проекції з вибором необхідного відображення, формуються елементарні вміння перетворювати форму предметів, змінювати їх положення і орієнтацію в просторі, розвивається просторова уява і мислення – вдосконалюється проетно-технологічна компетентність.
СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ
1. Білоус Н. В. Проектування підприємств галузі : курс лекцій для студ. спец. 6.091700 «Технологія зберігання, консервування та переробки молока» ден. та заоч. форм навчання. – Київ : НУХТ, 2006. – 130 c.
2. Богуславский А. А. Програмно-методический комплекс на базе образовательной системы Компас-ЗD LT [Электронный ресурс]. – Режим доступа : http://www.ito.edu.ru. – Загл. с экрана.
3. Комп’ютерна графіка [Електронний ресурс]. – Режим доступу : www.wikipage.com.ua/Informatsiyni_tehnologii/kompyuterna_grafka.html.
4. Освітній сайт компанії Аскон [Електронний ресурс]. – Режим доступу : http://www.edu-ascon.ru
5. Основи САПР : навчальна програма для студентів спеціальності 8.010103 Технологічна освіта (Інформаційна техніка) / укл. Л. Л. Макаренко, Ю. В. Шпильовий ; Мін-во освіти і науки України, Нац. пед. ун-т ім. М. П. Драгоманова. – Київ : Вид-во НПУ імені М. П. Драгоманова, 2011. – 19 с.
6. Потемкин А. Трехмерное твердотельное моделирование. – Москва : Компьютер Пресс, 2002. – 296 с.
7. Практикум з експлуатації інформаційної техніки : навчальна програма для студентів спеціальності 6.010103 Технологічна освіта / укл. Ю. В. Шпильовий, І. М. Смекалін ; Мін-во освіти і науки України, Нац. пед. ун-т ім. М. П. Драгоманова. – Київ : Вид-во НПУ імені М. П. Драгоманова, 2008. – 16 с.