Постоянное развитие науки и техники приводит к появлению новых требований к графической подготовке специалистов. В процессе обучения возникает необходимость применения программ для компьютерной графики. В частности, при моделировании необходима универсальная компьютерная программа, позволяющая выполнять простые чертежи, создавать двумерные и трехмерные модели отдельных деталей и сборочных единиц. Моделирование применяется c использованием систем автоматизированного проектирования. Такой процесс моделирования весьма трудоемкий и уместен на всех стадиях моделирования (от выполнения чертежей и разверток для последующего создания материальной модели до визуализации будущего изделия - его трехмерной модели).
К компьютерным программам, используемым в учебном процессе, мы предъявляем следующие требования:
- простота интерфейса;
- удобство работы в программной среде;
- техническая возможность и оснащенность материальной базы факультета;
- возможность приобретения лицензии по льготному тарифу;
- наличие русифицированной версии программы;
- поддержка основных ГОСТ при выполнении чертежей;
- возможность выполнять 3D-модели деталей.
На сегодняшний день разработано достаточное количество подобного рода программ. Однако они, в основном, ориентированы на выполнение определенного рода задач. Нами были отобраны наиболее популярные программы, отвечающие предъявляемым требованиям, учитывающие специфику педагогического вуза, исходный уровень подготовки студентов по графике, черчению, технологии, информационным технологиям, макетированию и моделированию. Такие как T-FLEXCAD (разработчик - российская фирма «Топ Системы»), AutoCAD (Autodesk), КОМПАС 3D-LT (российская компания АСКОН). Сравнение вышеуказанных программ приведено в таблице 1. Данные программы отвечают сформулированным выше требованиям, поэтому мы считаем их оптимальными для использования в процессе обучения будущих учителей-технологов.
Программа T-FLEX - система автоматизированного проектирования, разработанная компанией «Топ Системы» с возможностями параметрического моделирования и наличием средств оформления конструкторской документации согласно системе стандартов ЕСКД. Система работает на основе геометрического ядра Parasolid. «T-FLEX CAD» является ядром комплекса «T-FLEX CAD/CAM/CAE/CAPP/PDM» - набора средств для решения задач технической подготовки производства в различных отраслях промышленности. Комплекс объединяет системы для конструкторского и технологического проектирования, модули подготовки управляющих программ для станков с ЧПУ и инженерных расчётов. Все программы комплекса функционируют на единой информационной платформе системы технического документооборота и ведения состава изделий. Программа имеет весьма богатый функционал, но применение в учебной среде затруднено относительной сложностью обучения.
Программа AutoCAD самая распространённая в среде проектировщиков, инженеров и дизайнеров. Она является базовой системой проектирования, на основе которой построено целое семейство программных продуктов для решения предметных задач. Формат данных AutoCAD (*.DWG, *.DXF, *.DWF) стал общепризнанным мировым стандартом обмена графической информацией и её хранения. Использование встроенных языков программирования позволяют настроить AutoCAD под конкретные задачи пользователя.
Программа Компас похожа на программу AutoCAD по функционалу и принципу работы, но Компас намного проще и понятней. Программа Компас обладает большими возможностями построения как двумерных, так и трёхмерных объектов, все команды и подсказки - на русском языке. Интерфейс программы намного легче, чем у аналогов, и понятен даже школьнику. Приступить к работе в Компасе можно даже после небольшого вводного курса. Как показывает практика, уже на первом занятии учащимся удавалось выполнять несложные чертежи, притом что они (студенты или школьники) до этого не работали в Компасе или в ином другом программном комплексе.
Таблица 1. Сравнение возможностей компьютерных программ в учебном процессе
№ п/п |
Название функции (требования к программе) |
AutoCAD |
Компас-3D |
T-FLEX |
1 |
Наличие бюджетной версии программы, описание |
Студенческие версии AutoCAD, предназначенные для использования студентами и преподавателями в образовательных целях. AutoCAD LT- специализированное решение для 2D-черчения. Оно стоит дешевле полной версии AutoCAD (примерно половина стоимости базовой версии). |
Компас-3DLT облегченная некоммерческая версия Компас-3D |
T-FLEX CAD 2D+ учебная версия без ограничения рабочих мест от 4500 до 10000 рублей (в зависимости от количества рабочих мест), T-FLEX CAD 3D (включает возможности T-FLEX CAD 2D) от 6000 до 15000 рублей |
2 |
Возможность применения в учебном заведении (материальный и технический аспект) |
да |
да |
да |
3 |
Простота использования (доступность освоения студентами разного уровня) |
Интерфейс относительно сложный, удобен в использовании только продвинутому пользователю |
Интерфейс очень простой, но весьма функциональный. Наличие подсказок. |
Интерфейс проще AutoCAD, но сложнее Компаса |
4 |
Простота обучения |
Требуется несколько вводных занятий, занятия по основным функциям и инструментарию программы. Многие студенты испытывают сложность при освоении программы |
К работе в программе можно приступить на первом занятии |
Обучение программе легче AutoCAD, студенты легко обучаются работе в программе |
5 |
Возможность 3D моделирования |
В AutoCAD LT полностью отсутствуют инструменты трёхмерного моделирования и визуализации (однако возможен просмотр трёхмерных моделей, сделанных в базовой версии) |
Кроме трехмерного моделирования сборок |
Без ограничения |
6 |
Распространенность |
Одна из самых популярных программ у проектировщиков, дизайнеров, разработчиков и инженеров. Нашла широкое применение в технических вузах |
Популярность обусловлена простотой интерфейса и доступностью |
На ровне с КОМПАС распространена из-за простоты использования |
Из вышесказанного можно сделать вывод, что программный комплекс Компас от компании «Аскон» наиболее оптимален для внедрения в педагогический процесс в школе и вузе.
Использование в учебном процессе компьютерных средств позволяет активизировать познавательную и экспериментально-исследовательскую деятельность студентов. Эффективным средством для организации такой деятельности является компьютерное моделирование, которое позволяет отобразить в наглядном и понятном виде картину научно-учебных экспериментов и явлений, и способствует модернизации процесса обучения.
Работа с данными программами позволяет студентам повысить степень концентрации внимания, развивать познавательную активность в процессе решения задач различного уровня сложности, способствует формированию позитивного отношения к научному знанию, к учебной и профессиональной деятельности, освоению практических умений, формированию профессионально-личностных качеств студентов, их мотивационной готовности к будущему профессиональному самообразованию, что способствует обеспечению профессионального самоопределения будущего специалиста, его готовности к инновационной деятельности.