Использование современных программных продуктов для развития творческих способностей обучающихся

№85-2,

педагогические науки

В статье предложено использование современных программных средств для развития творческих способностей обучающихся, рассмотрены возможности графической системы Inventor в образовательном процессе.

Похожие материалы

В настоящее время актуальной задачей высшего образования является не только профессиональная подготовка обучающегося, но и формирование творчески думающих специалистов. Развитие творческих способностей обучающихся, их подготовка для решения профессиональных задач является весьма актуальной проблемой.

В современных условиях компьютерная графика занимает ключевую позицию во многих видах изобразительной деятельности. Благодаря новым технологиям успешно развиваются такие направления компьютерной графики как информационный дизайн, мультимедиа издательство, картография, средства для создания эффектов виртуальной реальности, трехмерная графика и анимация, компьютерные игры, генерация компьютерных изображений для создания специальных эффектов. При этом компьютерная графика помогает, используя специальный инструментарий, формировать современную информационную среду; она задействована не только в творческой деятельности художников и дизайнеров, но активно используется в архитектуре, конструировании и в ходе практически любого образовательного процесса. Включение в работу современных технологий, при использовании персонального компьютера позволяет расширить возможности общения с обучающимся, а так же увеличить объем передачи, получения и контроля знаний практически в любой учебной дисциплине. Кроме того, умения работы с персональным компьютером составляет сегодня обязательный общий профессиональный уровень подготовки специалиста.

Особенно важным знание методов компьютерной графики становится в процессе развития личностных качеств будущих инженеров: восприятие глубины пространства, способность к образному (абстрактно-логическому) мышлению, восприятие цвета, формы, объема и т.д.

Сегодня технические возможности компьютеров разного типа отмечаются богатством графических возможностей и цветовых эффектов, способностью двух- или трехмерного наглядного отображения пространственных форм. Создаваемая продукция наряду с профессиональным значением имеет и большое общеобразовательное значение, она взаимосвязана с задачами развития творческих способностей обучающихся.

За последние несколько десятков лет инженеры-проектировщики получили в свое распоряжение мощные средства для моделирования, как самих механизмов, так и процессов, связанных с их работой. Недостатками подобных компьютерных систем всегда были: сложность в совместимости информационных моделей, а также необходимость обширных познаний в области инженерного кинематического анализа.

Компьютерный программный продукт Autodesk Inventor предлагает абсолютно новый подход к процессу проектирования и визуализации трехмерной модели. Передовые инженерные технологии, реализованные в Autodesk Inventor, позволяют быстро и с малыми затратами создавать изделия высокого качества. Модель, подготовленная в Inventor, является точным электронным 3D-макетом изделия, с помощью которого можно проверять конструкцию в действии параллельно с ведением проектных работ. Конструирование, визуализация и тестирование продукции в цифровом формате помогают более эффективно обмениваться проектной информацией, сокращать количество ошибок, быстрее выводить высококачественные изделия на рынок [1].

Интерфейс программы удобен, интуитивно понятен и функционален. Рабочая оболочка насыщена инструментами, необходимой справочной информацией, необходимыми библиотеками унифицированных стандартных элементов. Конструктор имеет возможность настроить интерфейс программы под себя для достижения максимальной комфортности в работе.

В основе построения детали лежит понятие «эскиза», которое определенным образом соответствует подобному термину в области инженерной графики. В графической системе Inventor эскизом является исходный плоский контур для последующего его преобразования в высоко реалистичный объект с помощью базовых операций 3D-моделирования (выдавливания, вращения и т.д.). Эскиз может быть создан действительно быстро с помощью набора графических примитивов, напоминающих инструменты AutoCAD. При этом эскиз уже принадлежит некоторой плоскости проекций. При вычерчивании этого изображения весьма эффективно используются некоторые графические зависимости (параллельность, перпендикулярность и т.д.) для организации идеальной геометрии будущего объекта.

После графического создания эскизу нужно придать определенные строгие размеры согласно проекту. Дело в том, что Inventor предоставляет возможность чертить эскиз в приближенных размерах и пропорциях, а затем их уточнять. На данном этапе имеет смысл воспользоваться так называемой «автопростановкой» размеров. Система проставляет размеры так, чтобы не возникало неопределенности геометрии в пространстве. Далее размеры корректируются вручную для придания исходному эскизу натуральной величины. В конце данной процедуры обязательным действием разработчика является команда «Принять эскиз». Данное действие заставляет систему принять плоский контур как исходный для преобразования в 3D-модель.

Следующий этап представляет собой эффектное преобразование плоской пластины нулевой толщины в реалистичный объект. После этого разработчик видит уже готовую трехмерную модель детали, которой можно назначить любую поверхностную текстуру — сталь, хром, медь, титан, тертый алюминий, дерево и т.д. Пользователь может с помощью манипулятора вращать модель в реальном времени так как будто держит ее в своих руках.

Созданный объект готов к дальнейшему усложнению. Для этого предоставляются такие технологические операции как сопряжение поверхностей по дуге, снятие фаски, сверление отверстий нарезание резьбы. Причем в случае нарезного отверстия пользователь видит даже витки резьбовой поверхности. В дальнейшем разработчик может создать другие элементы сложной детали и объединить в один объект для исследования и оптимизации.

Работа с геометрией требует меньше времени, поэтому можно сконцентрироваться на построении электронных моделей для проверки функционирования изделия. В продуктах семейства Inventor имеются удобные средства кинематического и прочностного анализа [2].

Таким образом, данная графическая система легко интегрируется в современный образовательный процесс, так как имеет развитый инструментарий для создания и манипулирования деталью в реальном масштабе времени, что является важным аргументом в привлечении обучающихся к процессам моделирования высоко реалистичных объектов и техническому творчеству.

Список литературы

  1. https://www.autodesk.ru.
  2. Легкова И.А. Возможности современных систем автоматизированного проектирования для проведения прочностного анализа. – НоваИнфо, №81. – 2018. – Т. 1. – С. 6-9.