![]() |
|
|
Компьютер в преподавании курса ЧерчениеКомпьютер в преподавании курса ЧерчениеКомпьютер в преподавании курса "Черчение" Введение Ни одно из достижений науки и техники не вызывало такого длительного и
мучительного поиска применений в процессе обучения, как персональный
компьютер. Однако, скорость внедрения компьютеров в учебный процесс
значительно отстает от темпов развития компьютерных технологий. Изучение в школе языков программирования высокого уровня [5-8]
определяется только аппаратным обеспечением и не имеет перспективы. При
создании ПМК нужно было решить вопрос о выборе одной из систем
автоматизированного проектирования - САПР. Этот вопрос и сейчас стоит перед
теми, кто вводит курс компьютерной инженерной графики в школе и вузе [9]. Используемые зарубежные САПР не только не учитывают наши промышленные
стандарты, но и предполагают дополнительную квалификацию пользователей. В 1996 г. фирма Autodesk представила новую разработку - AutoCAD LT. При выборе САПР мы учитывали, что школы, оснащенных по “Пилотному проекту” имели класс IBM PS/2 без жестких дисков на ученических компьютерах. Анализ показал, что наиболее удобной для использования в школе является САПР КОМПАС, предназначенная для прямого проектирования в машиностроении. Сформулируем требования, предъявляемые к учебной САПР [9], которым система КОМПАС удовлетворяет в полной мере: легкость и простота в изучении; возможность работать на недорогой технике; соответствие выпускаемой документации требованиям ЕСКД; использование современных технологий проектирования; достаточно широкое распространение; доступная цена; оперативность сопровождения и учета специфических потребностей учебного процесса, отсутствие серьезных ошибок, наличие перспектив у фирмы- разработчика. Отметим, что такие же требования предъявляются к САПР в реальном производстве [15]. КОМПАС - это КОМплекс Автоматизированных Систем для решения широкого
круга задач проектирования, конструирования, подготовки производства в
различных областях машиностроения. Разработан специалистами российской
фирмы АО “АСКОН” (С.-Петербург, Москва и Коломна), которые прежде работали
на предприятиях различных оборонных отраслей [14]. Одной из первых
отечественных САПР явилась система КАСКАД, разработанная в 1986 г. в КБ
машиностроения (Коломна). После анализа системы AutoCAD было принято
решение о создании конкурентноспособной чертежной системы рассчитанной на Отметим, что в 1996 г. была представлена разработка [16, 17] КОМПАС В 1992 г. АО “АСКОН” в 1992 г. разработал школьную дискетную версию
системы, которая получила название КОМПАС-Школьник. Она сохранила основные
черты профессиональной версии и занимает на системном диске 1,2 Мб. Сейчас
школы могут с успехом использовать профессиональную версию КОМПАС-ГРАФИК. ПМК был создан [18, 19] в результате научно-методического
исследования, проведенного в 1991-1994 гг. в тесном содружестве с ВНИК В Московском базисном учебном плане по информатике и ИТ [22]
подчеркнуто, что при включении в учебный план предпочтение отдается, как
было предложено в [20], образовательным модулям по ИТ, предусмотрен
дополнительный модуль “Системы автоматизированного проектирования”. Сейчас около 300 школ России используют ПМК в курсе черчения, первые
отклики преподавателей опубликованы, например, в [24-26]. Перспективность
применения в преподавании САПР КОМПАС подтверждается публикациями [27-30]. Создана Ассоциация пользователей систем КОМПАС, в которую входят также и pазpаботчики пpиложений на основе программных средств "КОМПАС". Мы планируем создание аналогичной Ассоциации учителей и преподавателей, основная задача которой будет состоят в обобщении педагогического опыта, создания банка файлов чертежей для учебного процесса. Опыт эксплуатации систем КОМПАС показал, что они легко осваиваются пользователем (независимо от возраста), значительно ускоряют процесс выпуска чертежной документации и заметно повышают ее качество. При этом достаточно легко решается проблема преодоления психологического барьера, особенно у пользователей солидного возраста, а ведь именно они владеют уникальными знаниями и опытом. ПМК полностью обеспечивает создание полных компьютеризованных учебных курсов “Инженерная графика”, “Черчение”, “Детали машин”, “Теория машин и механизмов”, а также использование программных средств для выполнения лабораторных работ, курсовых и дипломных проектов в подготовке учителя технологии. Программное обеспечение ПМК: чертежно-графический редактор КОМПАС- [pic] Составляющие ПМК 1. Чертежно-графический редактор КОМПАС-Школьник, сохранив основные черты профессиональной версии, обеспечивает: . ввод геометрической информации с экрана дисплея компьютера при помощи клавиатуры и мыши; . ввод элементарных графических элементов: отрезков, дуг, окружностей, фасок, скруглений, текста; . ввод русских, латинских и греческих строчных и прописных букв, арабских и римских цифр, специальных символов (знаки диаметра, градуса и т.д.); . выполнение вспомогательных построений: параллельных и перпендикулярных линий, касательных, сопряжений и т.п.); . простоту и минимум действий при вводе составных чертежных элементов и элементов оформления чертежа: размеров (линейных, угловых, диаметральных и радиальных), штриховки, таблиц, знаков шероховатости и т.д.; . полуавтоматическое заполнение граф штампа; . редактирование изображения (сдвиг, поворот, копирование, зеркало и т.д.); . использование фрагментов; . увеличение изображений в окне и работа с ним; . компоновку видов на чертеже; . выдачу чертежа на принтер любого типа или графопостроитель . и многое другое, что облегчает работу конструктора и позволяет достичь высокого качества выполняемых чертежей. Первый экран редактора - экран архива чертежей и фрагментов, который очень напоминает популярную оболочку Norton Commander. Такой подход облегчает освоение системы. Чертеж в редакторе строится из отдельных частей, названных, к сожалению, не очень удачно видами. Чтобы начать чертить, нужно в следующем экране - экране работы с чертежом создать новый вид. В одном виде можно сгруппировать все те элементы чертежа, которые логически связаны друг с другом. Основным для работы является экран работы с видом. 2. Программа ОБРАЗ ( учебная версия системы геометрического моделирования ОБРАЗ позволяет методом чтения чертежа создать два вида пространственных геометрических объектов: каркасную (проволочную) модель (при этом невидимые линии могут быть удалены) и объемное тело. Система ОБРАЗ эффективно работает на персональном компьютере IBM PC/AT ОБРАЗ представляет собой программный комплекс, состоящий из пяти отдельных программ. Файл чертежа готовится пользователем с помощью графического редактора “КОМПАС-Школьник” и затем передается в программу восстановления. 3. Пособие для учителя состоит из трех частей: первые две по
использованию редактора “КОМПАС-Школьник” в курсе “Черчение”, третья -
посвящена важной стороне интеллектуального развития учащихся в процессе
обучения - формированию пространственных представлений на основе системы Организация работы с ПМК требует решения вопроса: кто должен вести предлагаемый курс: учитель информатики или учитель черчения? В течение первого года целесообразна совместная подготовка учителя информатики и учителя черчения к проведению сначала кружковых или факультативных занятий с предлагаемым ПМК. При предварительной работе следует познакомиться с поставляемыми на дискете графическими материалами, подготовить все необходимые для преподавания файлы чертежей и фрагментов. До начала работы с ПМК учащиеся должны получить минимально необходимые сведения о работе с MS-DOS, надстройкой Norton Commander, текстовым редактором. С этой целью нами разработан “Базовый пакет подготовки пользователя”, который состоит из соответствующих обучающих программ [pic] Как работать с ПМК ПМК "Школьный САПР", естественно, не заменяет традиционных уроков
черчения, на которых учащийся получает первоначальные навыки выполнения
чертежей. Однако, после того, как учащийся овладеет приемами выполнения
чертежей, целесообразно часть учебного материала по черчению выполнять на
компьютере. Опыт показывает, что при сложившейся системе преподавания,
учащийся может получить первоначальные навыки работы на компьютере в первом
полугодии 8-ого класса на уроках, проводимых за счет часов, отводимых на
факультативные занятия. Во втором полугодии часть занятий можно проводить
за счет часов, отводимых на курс "Черчение" и за счет часов факультативных
занятий. Такой подход подтвержден и данными работы [22]: каждым учащимся за ПМК состоит из 11 основных и двух дополнительных работ по курсу Работы NN 1-8 охватывают материал курса "Черчение" 8-ого класса, работы Работы N 1-4 посвящены изучению интерфейса (экранов) "КОМПАС-Школьник" и
основных приемов работы в экране чертежа и вида: вычерчиванию отрезков,
окружностей, нанесению линейных и диаметральных размеров, построениям в Каждая работа состоит из введения и отдельных разделов (частей). В работу можно включать дополнительный материал, который предлагается учителем. Во введении формулируется постановка одной или нескольких задач, приводится чертеж, который должен быть выполнен после окончания работы. Запросы и меню, которые предъявляются учащемуся при работе с чертежно- конструкторским редактором в тексте выделены. Само пособие может служить примером подготовки текстово-графического материала с использованием текстового редактора и редактора "КОМПАС-Школьник", т.к. весь иллюстративный материал пособия выполнен с помощью программы для принтера. В пособии для учителя даны подробные указания к выполнению основных работ, приводится структура команд редактора, дополнительные задания. Кроме того, приводится описание двух дополнительных работ: Рабочие чертежи деталей; Сборочный чертеж. Работа со слоями. В приложении описаны программа печати, которая устанавливается на
компьютере учителя, и работа с файлом, обеспечивающим установку редактора В пособии дан материал для вводного урока, посвященного принципам
организации гибкого автоматизированного производства, основанного на
широком применении современного программно-управляемого технологического
оборудования, микропроцессорных управляюще-вычислительных средств, роботов
и промышленных робототехнических систем, средств автоматизации проектно-
конструкторских, технологических и планово-производственных работ. В разделе “Немного истории или как создавался "КОМПАС" достаточно
подробно рассказано о создании и обсуждается состав профессиональной версии КОМПАС-ГРАФИК может быть пополнен прикладными библиотеками типовых конструктивных элементов (крепеж, пружины, подшипники, соединительные элементы трубопроводов, условные обозначения элементов электросхем, пневмосхем, кинематических схем), полученных средствами инструментальной среды. При работе с редактором КОМПАС-Школьник учащийся оперирует с такими понятиями констpуктоpского документа, как чеpтеж, вид, основная надпись, технические тpебования, шеpоховатость, pазмеp, допуск и т.д., что позволяет эффективно и пpосто создавать и pедактиpовать изобpажения; аппаpат вспомогательных постpоений для имитации pаботы "в тонких линиях"; полуавтоматическое фоpмиpование таблиц; автоматическая пpостановка допусков к pазмеpам т.д. Отметим, что для учащихся значительно удобнее работать с текстовыми меню, а не запоминать большее число пиктограмм. В любой момент учащемуся доступен исчерпывающий режим помощи, выполнение всех операций сопровождается подробными подсказками. Большое внимание уделено вопросам методики. ПМК написан в соответствии с программой по черчению средней общеобразовательной школы, позволяя на современном уровне решать такие учебно-воспитательные задачи как трудовая политехническая и профессиональная подготовка школьников к условиям современного производства; формирование основ компьютерной инженерной графики; умение составлять чертежно-графическую документацию с помощью САПР проектирования. Новая информационная технология в процессе преподавания позволяет легко предъявить школьнику графический материал для чтения и выполнения чертежей, обеспечивает самостоятельную разработку графической документации для изготовления деталей и предметов; дает школьнику возможность решения творческих задач с элементами конструирования. Естественно возникает вопрос о том, не заменит ли машинная графика
полностью традиционные методы выполнения чертежей. Тенденцию свертывания
преподавания традиционного черчения, по-видимому, можно считать ошибочной. Чертежно-конструкторский редактор "КОМПАС-Школьник" как современный чертежный инструмент освобождает школьника от утомительных операций выполнения чертежа, обеспечивая при этом высокое качество выполняемых графических работ. Работа с САПР в курсе черчения позволяет школьнику реализовать свои идеи: представив себе вид разрабатываемого задания школьнику не следует опасаться, что одно его неверное движение заставит выполнять работу заново. [pic] Рекомендации по использования ПМК в преподавании черчения При работе с ПМК учащийся должен получить навыки работы с компьютером и чертежно-графическим редактором, изучая (или повторяя) программный материал курса черче Алогичное сокращение числа часов на естественно-научные школьные
дисциплины с необходимостью требует анализа возможностей информационных
технологий в активизации процесса обучения. В частности это относится и к
курсу "Черчение", число часов на изучение которого сокращено с 72 до 36. Ситуацию с программным обеспечение курса "Черчение", благодаря поддержке российской системы образования фирмами "АСКОН" и "Геос", можно считать идеальной. Действительно, чертежно-графический редактор "КОМПАС-Школьник", система геометрического моделирования "КОМПАС-К3", система восстановления наглядного изображения методом чтения чертежа "ОБРАЗ", чертежно-графический редактор "КОМПАС-LT" для Windows предоставляются учебным заведениям бесплатно и могут быть получены по адресу http://www.ascon.ru. Разработан программно-методический комплекс "Школьная система автоматизированного проектирования". С 2000-го года свободно распространяется и промышленная система "КОМПАС-График" версии 4.х. В сложившихся условиях базовым программным средством можно считать
систему геометрического моделирования "КОМПАС-К3", которая предназначена
для создания и отображения моделей трехмерных объектов в процессе
выполнения дизайнерских, проектных и конструкторско-технологических работ. Создание трехмерной модели объекта ведется поэтапно. Вначале создается заготовка проектируемого объекта. В качестве заготовок могут быть выбраны элементарные тела (параллелепипед, цилиндр, конус, усеченный конус, сфера, тор), тела вращения, тела выдавливания (призмы), и другие кинематические объекты. Если объект имеет отверстия, выступы и т.д., то для придания ему окончательной формы применяются булевы операции (пересечение, объединение и вычитание), выполняемые над двумя трехмерными объектами: моделью заготовки и моделью формообразующего инструмента. Фактически, при этом моделируется процесс получения объекта из заготовки путем ее обработки режущим инструментом. Таким образом уже на стадии дизайна может быть определена технология изготовления объекта и форма обрабатывающего инструмента. Система визуализирует созданные геометрические объекты на экране дисплея. Во время выполнения различных команд система запрашивает выполнения ряда действий, таких как ввод точек, величин, выбор объектов и т.п. Все такие действия практически не зависят от содержания самой команды в выполняются по типовым сценариям. К таким сценариям относятся: выбор геометрических объектов, ввод точки, ввод протяженности (расстояния), ввод угла и т.п. В соответствии с программой курса "Черчение" знакомство с системой
начинается с темы "Современные технологии выполнения чертежей". В разделе Литература 1. Богуславский А.А. Программно-методический комплекс №6. Школьная система
автоматизированного проектирования. Пособие для учителя // М.: КУДИЦ, 1995.
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||
![]() |
|
Рефераты бесплатно, курсовые, дипломы, научные работы, реферат бесплатно, сочинения, курсовые работы, реферат, доклады, рефераты, рефераты скачать, рефераты на тему и многое другое. |
||
При использовании материалов - ссылка на сайт обязательна. |