Реферати українською » » Комп'ютер в викладанні курсу Черчение


Реферат Комп'ютер в викладанні курсу Черчение

Страница 1 из 2 | Следующая страница

Комп'ютер в викладанні курсу "Черчение"

Запровадження

Жоден з досягнень науку й техніки не викликало такого тривалої й болісного пошуку застосувань у процесі навчання, як персонального комп'ютера. Проте, швидкість впровадження комп'ютерів в навчальний процес значно відстає від темпів розвитку комп'ютерних технологій. Проникнення комп'ютерів в навчальні класи і лабораторії (але тільки у Росії) в значною мірою стихійним процесом. Цілі, поставлених 1985 р. під час введення нового для школи предмета “Основи інформатики, і обчислювальної техніки”, не досягнуто [2,3]. Успіх при застосуванні комп'ютерних технологій залежить передовсім від того, як нові інформаційні технології - ІТ допоможуть поліпшити викладання традиційних, добре забезпечених методично, шкільних предметів. Сьогодні нове програмне забезпечення є , зазвичай, “радість розробника” і впливає на процес навчання у середньої школи. Саме це факти дозволили припустити, перше реальне застосування комп'ютер знайде в освітній галузі “Технологія” щодо універсальних комп'ютерних технологій: текстових редакторів, електронних таблиць, графічних редакторів й у шкільному предметі “Черчение”, т.к. машинобудівне виробництво рухається шляхом поступового, але неухильного розвитку автоматизованого виробництва. Ключовою проблемою освіти у своїй стає підготовка кадрів, спроможних вирішувати завдання виробництва сучасної складної техніки з допомогою ІТ [4].

Вивчення у шкільництві мов програмування високого рівня [5-8] визначається лише апаратним забезпеченням і немає перспективи. Під час створення ПМК потрібно було визначити питання про вибір одній з систем автоматизованого проектування - САПР. Це питання тепер стоїть перед, хто вводить курс комп'ютерної інженерної графіки у школі та вузі [9]. Ми враховували, що у 1983 року було адаптована для ІБМ РС найпоширеніша у світі САПР - AutoCAD фірми Autodesk. Фірма Autodesk Inc. веде активну політику щодо освоєння нових ринків: програма адаптована на 18 мов, використовують у 88 країнах. Мета фірми - кожен майбутній інженер має стати користувачем AutoCAD. Популярність AutoCAD на світовому ринку пояснюється і політикою фірми, спрямованої на безупинне розвиток програмних продуктів [10]. Досвід використання AutoCAD в вузівському курсі “Машинная графіка” описаний в [11].

Використовувані зарубіжні САПР як не враховують наші промислові стандарти, а й припускають додаткову кваліфікацію користувачів. Численні спроби адаптувати AutoCAD до потреб вітчизняного конструктора призвели до появи безлічі нових систем різного якості, які різняться один від друга завдяки фантазії розробників, отже, малоефективними [12]. З іншого боку, версії AutoCAD вище 10 рекомендовані для комп'ютера IBM PC 386.

У 1996 р. фірма Autodesk представила нову розробку - AutoCAD LT. Вона створена у тому, щоб відібрати ринок у компаній, знайшли собі нішу з розробки недорогих двовимірні графічних редакторів САПР. Саме до цієї категорії ставляться російські програми КОМПАС, T-Flex CAD, Графіка 81, ADEM, СПРУТ, КРЕДО, Базис та інших. Огляд російських САПР дано в [13]. Зазначимо, що раніше хто б бачив написаних вітчизняних програм через таємності більшості їх [14].

При виборі САПР ми враховували, що школи, оснащених по “Пилотному проекту” мали клас IBM PS/2 без жорстких дисків на учнівських комп'ютерах. Аналіз засвідчив, що зручною від використання у шкільництві є САПР КОМПАС, призначена для прямого проектування у машинобудуванні.

Сформулируем вимоги, які пред'являються навчальної САПР [9], яким система КОМПАС задовольняє повною мірою: легкість і простота до вивчення; можливість на недорогий техніці; відповідність випущеної документації вимогам ЕСКД; використання сучасних технологій проектування; досить стала вельми поширеною; доступна ціна; оперативність супроводження і про обліку специфічні потреби процесу, відсутність серйозних помилок, наявність перспектив у фирмы-разработчика. Зазначимо, що ж вимоги висуваються до САПР у реальному виробництві [15].

КОМПАС - це КОМплекс Автоматизированных Систем на вирішення кола завдань проектування, конструювання, підготовки виробництва, у різних галузях машинобудування. Розроблено фахівцями російської фірми АТ “АСКОН” (Санкт-Петербург, Москва і Коломна), що колись працювали на підприємствах різних оборонних галузей [14]. Однією із перших вітчизняних САПР стала система КАСКАД, розроблена в 1986 р. в КБ машинобудування (Коломна). Після аналізу системи AutoCAD було вирішено з приводу створення конкурентоспроможної креслярської системи розрахованої на IBM PC з процесором 80286 і яка має такими властивостями, яка б їй стати популярною у користувачів: простота і ефективність, підтримка вітчизняних стандартів, і орієнтація звичну технологію роботи конструктора; досить вузька спеціалізація; конструкторський інтерфейс, дозволяє системі бути ефективним та зручним робочим інструментом й те водночас настільки простий, щоб навчання непідготовленого користувача займало максимум тижня; невисока ціна, забезпечує доступність системи. З 1989 р. все програмні продукти АТ “АСКОН” стали випускатися під назвою КОМПАС. У 1991 р. був випущений чертежно-графический редактор КОМПАС 4.0. Ядром комплексу є інтерактивна графічна система КОМПАС-ГРАФИК. Саме вона й було обрано як основи ПМК “Шкільний САПР”.

Зазначимо, що у 1996 р. було представлено розробка [16, 17] КОМПАС 5.0 для Windows.

У 1992 р. АТ “АСКОН” 1992 р. розробив шкільну дискетную версію системи, яка отримала назву КОМПАС-Школьник. Вона зберегла основні риси професійної версії і на системному диску 1,2 МБ. Зараз школи можуть із успіхом використовувати професійну версію КОМПАС-ГРАФИК. Аппаратные вимоги цією системою виглядають мізерними проти такий системою, як AutoCAD: комп'ютер IBM PC; 640 Кбайт оперативної пам'яті; графічний адаптер EGA; дисковод 1,44 МБ; жорсткий диск; миша. Краще комп'ютер 386DX. співпроцесор, видеоадаптер VGA і 2-4 МБ оперативної пам'яті. У встановленому вигляді КОМПАС-ГРАФИК займає на жорсткому диску 4,5 МБ.

ПМК створили [18, 19] внаслідок науково-методичного дослідження, проведеного на 1991-1994 рр. у тісному співдружності з ВНИК “Технологія” [20], схвалено 1993 р. Головне артилерійське управління розвитку загальної середньої освіти Міністерства освіти РФ і становить реальне программно-методическое забезпечення освітній галузі “Технологія”. Ідея створення ПМК було підтримано Компьютерным учебно-демонстрационным і інформаційно-видавничим центром - КУДИЦ [21], що як науково-методичний центр проекту “Пілотні школи” включив розробку ПМК “Шкільний САПР” у програмі інформатизації освіти.

У Московському базисному плані з інформатики і ІТ [22] підкреслено, що з включенні в навчального плану перевагу надають, як було в [20], освітнім модулями по ІТ, передбачено додатковий модуль “Системи автоматизованого проектування”. Факультативный блок “Конструювання з допомогою комп'ютера (CAD)” передбачено й рекомендаціями ЮНЕСКО [23].

Нині чинні близько 300 шкіл Росії використовують ПМК знає креслення, перші відгуки викладачів опубліковані, наприклад, в [24-26]. Перспективність застосування в викладанні САПР КОМПАС підтверджується публікаціями [27-30]. Система успішно використовують і під час проведення олімпіад по комп'ютерної геометрії і графік [31]. Серед більш як 550 користувачів системи КОМПАС (Росія, Україна, Білорусь інші країни СНД) такі гіганти, як Ижорский завод, Саратовський авіаційний, Іллічівський судноремонтний, Нижегородський автомобільний і Липецкий тракторні заводи, АвтоВАЗ, НВО їм. Лавочкіна, Світловодський і Рязанський pадиозаводы, КБ і навчальними закладами. Продукти КОМПАС підтримуються гарантійним і технічним обслуговуванням у Києві, Львові, Мінську, Одесі, Hиколаеве, H.-Hовгоpоде, Hижнем Тагілі, Саpатове, Кpаснояpске, Севеpодвинске, Чебоксаpах, Муpоме, Яpославле й інших містах же Росії та СHГ.

Створено Асоціація користувачів систем КОМПАС, куди входять ще й pазpаботчики пpиложений з урахуванням програмних засобів "КОМПАС". Ми плануємо створення аналогічної Асоціації учителів і викладачів, основне завдання якої перебувають у узагальненні педагогічного досвіду, створення банку файлів креслень для процесу.

Досвід експлуатації систем КОМПАС показав, що вони охоче освоюються користувачем (незалежно від його віку), значно прискорюють процес випуску креслярської документації відчутно підвищують підвищення якості. У цьому досить легко вирішується проблема подолання психологічного бар'єра, особливо в користувачів поважного віку, адже саме вони володіють унікальними знаннями й досвідом.

ПМК повністю забезпечує створення повних компьютеризованных навчальних курсів “Інженерна графіка”, “Черчение”, “Деталі машин”, “Теорія машин і немає механізмів”, і навіть використання програмних засобів до виконання лабораторних робіт, курсових і дипломних проектів, у підготовці вчителя технології.

Програмне забезпечення ПМК: чертежно-графический редактор КОМПАС-Школьник і навчальна версія ОБРАЗ системи геометричного моделювання КИТЕЖ (НДІ механіки НГГУ). До складу ПМК входять навчальних посібників учня (в 2-х частинах), посібник для вчителя (в 3-х частинах), дискета з файлами креслень і фрагментів. Основне призначення - комп'ютерна підтримка освітній галузі “Технологія”: шкільного курсу “Графика/Черчение”, технології обробки конструкційних матеріалів із елементами машиноведения; розділу курсу ОИВТ “Ділові застосування ЕОМ”; курсу “Геометрія”. ПМК успішно можна використовувати у спеціальних професійних навчальних закладах, на молодших курсах вузів.

Складові ПМК

1. Чертежно-графический редактор КОМПАС-Школьник, зберігши основні риси професійної версії, забезпечує:

  • введення геометричній інформації з екрана дисплея комп'ютера з допомогою клавіатури і миші;

  • введення елементарних графічних елементів: відрізків, дуг, окружностей, фасок, скруглений, тексту;

  • введення російських, латинських і грецьких малих літер і прописних літер, арабських і римських цифр, спеціальних символів (знаки діаметра, градуси й т.д.);

  • виконання допоміжних побудов: паралельних і перпендикулярних ліній, дотичних, сполучень тощо.);

  • простоту і мінімум дій при введення складових креслярських елементів і елементів оформлення креслення: розмірів (лінійних, кутових, діаметральних і радіальних), штрихування, таблиць, знаків шерехатості й т.д.;

  • полуавтоматическое заповнення граф штампа;

  • редагування зображення (зрушення, поворот, копіювання, дзеркало й краще т.д.);

  • використання фрагментів;

  • збільшення зображень з вікна і з нею;

  • компонування видів на кресленні;

  • видачу креслення на принтер будь-якого типу чи плотер

  • й багато іншого, що полегшує роботу конструктори і дозволяє досягти високої якості виконуваних креслень.

Перший екран редактора - екран архіву креслень і фрагментів, дуже нагадує популярну оболонку Norton Commander. Такий їхній підхід полегшує освоєння системи. Чертеж в редакторі будується із окремих частин, названих, на жаль, невідь що вдало видами. Щоб розпочати креслити, у наступному екрані - екрані роботи з кресленням створити нового вигляду. У першому вигляді можна згрупувати всі ті елементи креслення, які логічно пов'язані одне з одним. Основним до роботи є екран роботи з виглядом.

2. Програма ОБРАЗ ( навчальна версія системи геометричного моделювання КИТЕЖ, розробленої до НДІ механіки Нижньогородського державного університету) варта створення моделей просторових твердотільних об'єктів. Вхідний інформацією системи є три виду у системі прямокутних проекцій, які відповідають певним вимогам. Восстанавливаемый об'єкт ні мати поверхні складніші, ніж площину, циліндр, конус. Якщо об'єкті є межі, які мають зовнішній контур має самопересечение чи кілька внутрішніх контурів, мають загальні точки, то такі об'єкти не рекомендуються на відновлення. Проекції можуть утримувати лише відтинки прямих, окружності і дуги окружностей. У цьому все лінії, незалежно від своїх видимості, би мало бути одного типу - суцільні. Можна також використовувати штрихові лінії, програма відновлення перетворить в суцільні. Проекції повинні містити лише геометричну інформацію. Елементи оформлення креслення (осі симетрії, розміри, написи тощо. п.) не використовуються.

ОБРАЗ дозволяє методом читання креслення створити два виду просторових геометричних об'єктів: каркасную (дротову) модель (у своїй невидимі лінії може бути віддалені) і об'ємне тіло.

Система ОБРАЗ ефективно на персональному комп'ютері IBM PC/AT 286 з монітором EGA/VGA і 640 До оперативної пам'яті, на наявних у школах комп'ютерах ефективно вирішується завдання тривимірного моделювання.

ОБРАЗ є програмний комплекс, що з п'яти окремих програм. Файл креслення готується користувачем з допомогою графічного редактора “КОМПАС-Школьник” і далі передається у програмі відновлення.

3. Посібник для вчителя складається з трьох часток: два з використання редактора “КОМПАС-Школьник” знає “Черчение”, третя - присвячена важливою боці інтелектуального розвитку які у процесі навчання - формуванню просторових уявлень з урахуванням системи ОБРАЗ.

Організація роботи з ПМК вимагає вирішення питання: хто має вести запропонований курс: вчитель інформатики чи вчитель креслення? Протягом першого року доцільна спільна підготовка вчителя інформатики, і вчителя креслення до проведення спочатку гурткових чи факультативних занять із запропонованим ПМК. При попередньої роботи слід ознайомитися з що поставляються на дискеті графічними матеріалами, підготувати всі необхідні для викладання файли креслень і фрагментів.

На початок роботи з ПМК учні маємо отримати необхідні інформацію про працювати з MS-DOS, надбудовою Norton Commander, текстовим редактором. Для цього він ми розробили “Базовий пакет підготовки користувача”, що складається з відповідних навчальних програм

Як з ПМК

ПМК "Шкільний САПР", природно, не заміняє традиційних уроків креслення, у яких учень отримує початкові навички виконання креслень. Проте, по тому, як учень опанує прийомами виконання креслень, доцільно частина навчального матеріалу по кресленню виконувати за комп'ютером. Досвід свідчить, що з систему викладання, учень може мати простий початкові навички роботи з комп'ютері першому півріччі 8-ого класу під час уроків, проведених з допомогою годин, відведених на факультативні заняття. У другому півріччі частина занять робити з допомогою годин, відведених на курс "Черчение" і завдяки годин факультативних занять. Такий їхній підхід підтверджено та даними роботи [22]: кожним учням за 3 чверті виконано 10-15 робіт на персональному комп'ютері (креслення по проведених тем друкуються на принтері) і по 5 робіт на папері.

ПМК складається з 11 основних та двох додаткових робіт з курсу "Черчение". Працюючи з ПМК учень поступово вивчає можливості (далеко ще не все) навчальної версії КОМПАС-Школьник". Вивчення САПР складає шкільному матеріалі курсу “Черчение" й у ухваленій у школі послідовності.

Роботи NN 1-8 охоплюють матеріал курсу "Черчение" 8-ого класу, роботи NN 9-11 - матеріал 9-ого класу.

Роботи N 1-4 присвячені вивченню інтерфейсу (екранів) "КОМПАС-Школьник" і основних прийомів роботи у екрані креслення і виду: вычерчиванию

Страница 1 из 2 | Следующая страница

Схожі реферати:

Навігація