Роль компьютерной графики в решении творческих задач обучающихся

№62-2,

педагогические науки

При функционировании новых информационных технологий на всех этапах предлагается детальная разработка соответствующего методического обеспечения: учебных пособий, методических материалов, методических указаний к выполнению практических, лабораторных работ и графических работ, курсовому и дипломному проектированию. В работе приводится наиболее эффективная на взгляд авторов методика обучения компьютерной графике курсантов и студентов высших технических учебных заведений.

Похожие материалы

Принцип «сквозной» системы обучения, применяемый в настоящее время в ряде высших учебных заведений, заключается в последовательном освоении обучающимися среды графического редактора на занятиях по дисциплинам, связанным с изучением компьютерной графики. Внедряемый курс компьютерной графики направлен на реализацию следующих целей:

  • поддержку и развитие системности мышления обучаемого;
  • развитие умения оптимизировать процесс решения задачи;
  • личностно-ориентированного обучения;
  • развитие творческого мышления обучаемого.

Для реализации данных целей необходимо выполнение ряда условий — последовательность и взаимосвязанность изучения САПР в рамках разных дисциплин, индивидуальные задания для каждого обучаемого.

Основная задача — дать новое качество учебному процессу, а не просто перенести его в иную среду.

Преимущества применения данного класса программ очевидны. Во-первых, повышается качество проработки чертежа. Во-вторых, сокращается время на его редактирование и корректировку, выбор масштаба, размещение видов. Значительно сокращается трудоемкость выполнения рутинных операций — вычерчивания повторяющихся элементов, простановка размеров. Повышается удобство хранения, копирования готовых работ.

Стоит отметить и такой фактор, как креативность. Обучаемый в рамках виртуального пространства получает максимум возможностей для творчества.

Повышается мотивационная составляющая обучаемого — у большинства наблюдается повышенный интерес к освоению программы, работе с компьютером.

В рамках изучения САПР, в качестве основного программного продукта обычно выбирается программный продукт AutoCAD или Компас-3D, как наиболее универсальные программы с множеством возможностей.

Стоит отметить дружелюбный пользователю интерфейс программ, обладающий множеством настроек, позволяющих максимально адаптировать программу к выполнению конкретной задачи; качественные и развернутые справочные данные, предоставляемые по каждой команде.

Обладая широкими функциональными возможностями, программы компьютерной графики позволяют вести изучение графических дисциплин на нескольких уровнях — базовом — в рамках учебной программы дисциплин, углубленном — это могут быть дополнительные или самостоятельные занятия по трехмерному моделированию, научном — при выполнении комплексных научно-исследовательских работ в рамках дипломного проектирования.

Итогом обучения становится умение обучающегося формировать высокоточные технические изображения, а также возможность получить твердую копию с помощью устройств печати. Высокая разрешающая современных плоттеров и принтеров (до 100 линий на 1 мм длины) исключает субъективизм оценки качества графики при выполнении рукотворного чертежа.

Далее, опираясь на начальные навыки работы с графическими редакторами, обучающиеся фрагментарно сопровождают курсовые работы и проекты чертежами и плакатами, выполненные при помощи систем автоматизированного проектирования. Закрепив навык работы, расширив свои познания, обучающиеся старших курсов ведут научно-исследовательскую работу, которая заключается в создании типовых библиотек фрагментов технических изображений и документов. Учитывая возможности системы по преобразованию этих элементов в момент установки на чертеж (перемещение, вращение, масштабирование) становится понятно, что со сменой поколений обучающихся процесс создания подобных изображений многократно ускоряется за счет расширения библиотек фрагментов.

Изучение систем автоматизированного проектирования организовано следующим образом.

Вначале предлагается изучение:

  • построения графических примитивов (точек, линий, прямоугольников, дуг, окружностей, эллипсов, текста, выполнение закрасок, операций с цветом и окнами и др.); их реализация на процедурных языках программирования;
  • основ инженерной, научной, деловой и иллюстративной графики на базе фрагментов, процедур, и эксплуатации фирменных графических систем;
  • методов визуализации и преобразования объектов;
  • систем автоматизации чертежно-графических работ на базе пакетов AutoCAD. Работа в графическом редакторе этих систем (изучение структуры комплексов, приемов формирования чертежей, работа в слоях, основы простановки размеров, работа с текстом и др.).

Затем обучающимся предлагается изучение расширенных возможностей систем автоматизации чертежно-графических работ (AutoCAD). Этот этап реализуется при выполнении курсовых и дипломных работ и включает в себя:

  • организацию работы с блоками;
  • методику организации библиотек типовых фрагментов;
  • понятие пользовательских систем координат и приемы работы с ними;
  • изучение возможностей работы с трехмерными объектами.

При функционировании новых информационных технологий на всех этапах предлагается детальная разработка соответствующего методического обеспечения: учебных пособий, методических материалов, методических указаний к выполнению практических, лабораторных работ и графических работ, курсовому и дипломному проектированию. Создание такого методического материала происходит с использованием бумажной (традиционной) и безбумажной, компьютерной технологии, в виде обучающих фильмов, анимации, презентаций.

Обучаемые вырабатывают навык быстрого и правильного создания чертежей, причем не только приемы, позволяющие создать собственно чертеж. Достаточно большое внимание уделяется методам, позволяющим сократить время создания чертежа (массивы, копирование, блоки).

Изучение работы с трехмерной графикой начинается с создания простейших тел (примитивов) и их пересечений. Это способствует развитию пространственного мышления.

Процесс обучения ориентирован на достаточно глубокое изучение данных программ — построение 3D-моделей, создание параметрических моделей, ассоциативных чертежей, сборочных узлов и спецификаций.

Такая схема обучения позволит обеспечить подготовку высокопрофессиональных специалистов, отвечающих современным требованиям.

Выполнение курсантами, студентами и слушателями графической части курсовых проектов неразрывно связано с использованием систем автоматизированного проектирования (САПР). Для качественной реализации компьютерных технологий в учебном процессе необходимо наличие трех компонентов: аппаратно-программный базис, подготовленный преподаватель, электронные учебные материалы.

В качестве второго компонента качественной реализации компьютерных технологий в учебном процессе выступает непосредственно «подготовленный преподаватель». Данный термин означает, что преподаватель, ведущий дисциплины, связанные с изучением компьютерной графике должен обладать достаточными знаниями в области смежных дисциплин кафедры, а также разрабатывать и реализовывать рабочие программы в четком соответствии с материалом графической составляющей курсовых проектов.

Заключительным компонентом качественной реализации компьютерных технологий в учебном процессе является наличие электронных учебных материалов. Особенно это актуально для слушателей факультета заочного обучения, работа которых над курсовым проектированием в большей степени осуществляется самостоятельно. Поэтому наличие электронных учебных материалов по дисциплинам позволяет осуществлять дистанционное консультирование, являясь связующим звеном между преподавателем и обучающимся, органично впитывая в себя компьютерные и интернет-технологии обучения.

Таким образом, выполнение графических документов по техническим дисциплинам вуза с использованием систем автоматизированного проектирования направлено на оптимизацию учебного процесса и решение творческих задач.

Список литературы

  1. Покровский А.А., Киселев В.В., Топоров А.В., Пучков П.В.Реализация информационных и профессионально-ориентированных образовательных технологий в учебном процессе. / Материалы VII Международной научно-методической конференции «Современные проблемы высшего образования». – 2015. – С. 44-49.
  2. Покровский А.А., Никитина С.А., Киселев В.В., Зарубин В.П. Опыт применения информационных технологий в преподавании профессиональных дисциплин. / Материалы Международной научно-практической конференции «Информационные технологии в обеспечении федеральных государственных образовательных стандартов». – 2014. – С. 63-66.
  3. Киселев В.В., Пучков П.В., Мальцев А.Н. Развитие рейтинговой оценки знаний обучающихся по дисциплине «Прикладная механика». / Сборник научных трудов по материалам Международной научно-практической конференции «Современные тенденции в науке, технике, образовании»: в 3-х частях. – 2016. – С. 54-55.
  4. Мельников А.А., Киселев В.В., Смирнов В.В. Проблемы повышения качества обучения графическим дисциплинам. / Сборник материалов международной научно-технической конференции «Современные наукоемкие технологии и перспективные материалы текстильной и легкой промышленности (Прогресс)». – 2013. – № 2 (1). – С. 429-430.
  5. Киселев В.В. Разработка электронных учебных изданий по дисциплине механика для реализации дистанционных образовательных технологий. / NovaInfo.Ru. – 2016. – Т. 1. – № 53. – С. 271-275.
  6. Киселев В.В. Актуальность разработки электронных учебников по дисциплине механика. / NovaInfo.Ru. – 2016. – Т. 1. – № 53. – С. 275-278.
  7. Киселев В.В., Иванов В.Е., Легкова И.А. Применение интерактивных форм обучения для развития профессионально-деловых качеств курсантов. / Сборник научных трудов по материалам Международной научно-практической конференции «Новейшие достижения в науке и образовании». – 2016. – С. 133-135.
  8. Легкова, И.А. Особенности использования электронных учебников при изучении графических дисциплин/ И.А. Легкова, С.А. Никитина, В.В. Киселев. – Современные концепции научных исследований: материалы XVI Международной научно-практической конференции. – Москва, 2015. – №7-4(16). – С.71-72.
  9. Легкова, И.А. Влияние использования информационных технологий на графическую подготовку обучающихся / И.А. Легкова, С.А. Никитина. – Фундаментальные и прикладные исследования в современном мире: материалы ХI международной научно-практической конференции – С.-Петербург, 2015. – №12-3. – С. 109-112.
  10. Легкова, И.А. О применении современных компьютерных технологий при обучении графическим дисциплинам / И.А. Легкова, С.А. Никитина. – НоваИнфо, №54. – 2016. – Том 2. – С.230-232.