Черчение в школе. Проблемы и перспективы. Компьютер в преподавании курса "черчение"

Методы обучения - это способы работы, посред­ством которых достигается усвоение школьниками зна­ний, умений и навыков по предмету. Для метода обуче­ния характерно наличие двух признаков: 1) метод дол­жен обеспечивать достижение цели обучения, давать учащимся новые знания, развивать их и проверять; 2) в методике обучения должна существовать двусторонняя согласованная деятельность учителя и ученика.

• Христос посещает Нефийцев.
• Смерть мормонов.
• Легий покидает Иерусалим.
• Блум цивилизации Гиаредита.
• Джозеф Смит получает золотые тарелки.

Вы можете использовать рабочие листы для просмотра и изучения содержимого текущих и предыдущих уроков. Выберите несколько отрывков из Священных Писаний, касающихся недавно изученных евангельских тем. Разогрейте со своими учениками, убедившись, что они их понимают. Затем напишите соответствующие ссылки на доску. Покажите краткое тематическое исследование. Попросите ваших учеников выбрать хотя бы одно из Священных Писаний и применить их к учебному делу. Распределите студентов с бумагой и карандашом и предложите им написать шаг или шаг, который они выбирают, чему они учат этим шагам и как они применяются к делу.

Черчение как учебный предмет специфи­чен и значительно отличается от других школьных дис­циплин, поэтому совокупность методов обучения чер­чению (графике) будет несколько отличаться от мето­дов обучения другим предметам.

К числу методов обучения черчению (графике) от­носятся рассказ, беседа, лекция, объяснение, наблюдение, моделирование и конструирование, работа с учебником и справочной литературой, выполнение графических работ и другие. Рассмотрим основные из них.

Советы по созданию и использованию рабочих листов

Анаграммы могут использоваться по-разному. Анаграмма букв слов. Попросите учащихся решить анаграммы, чтобы найти слова. Информация и идеи, предлагаемые в учебных пособиях и церковных журналах, могут быть адаптированы для подготовки интересных листов. Студенты могут работать самостоятельно, или вы можете разделить класс на небольшие группы, назначив книгу каждой книге. Информация на листе может быть написана на доске, и класс будет работать вместе, чтобы выполнить эту работу. Адвокаты ручки или карандаши для всех студентов. Упражнения не занимают много времени. Тем не менее, вам нужно будет предоставить студентам время, необходимое для их завершения. После предоставления каждому определенному количеству времени для выполнения упражнения, посмотрите ответы. Помогите всем почувствовать себя удовлетворенным заполнением рабочего листа. Это помогает любому, кто, похоже, в беде.

• Рабочие листы должны соответствовать возрасту учеников.
• Они должны быть образованными и интересными.
• Они не должны быть слишком сложными.

Рассказ - это повествовательная форма изложения учебного материала учителем, которая раскрывает практический смысл полученных на уроке знаний, подкрепляемая конкретными примерами из жизни.

Объяснение - это последовательное разъяснение сущности и значения понятий. Объяснение использую не только при изложении нового материале, но и в процессе повторения, если выявлен пробел в знаниях. Ocoбенно необходимо использовать этот метод при подготовке к выполнению графических работ. При этом объясняется порядок выполнения работы, ставятся задачи. Можно применять и отдельные приёмы этого метода: Например, при выполнении графической работы - учащиеся испытывают затруднения, в этот момент можно продемонстрировать модель, плакат, таблицу или устно пояснить материал.

Вы можете найти идеи для игр в книгах уроков, изданных Церковью, Церковными журналами и Вспомогательным пособием для семейного домашнего вечера. Выбирая игры для игры на уроке, убедитесь, что.

• Подтвердите принципы Евангелия, которое вы преподаете.
• Будьте пригодны для окружающей среды, в которой вы преподаете.
• Будьте пригодны для возраста ваших учеников и их количества.
• Будьте понятны.
• Они занимают лишь небольшую часть урока.

Беседа - разговор учителя с учеником. Учитель, используя систему продуманных вопросов, подводит учащихся к пониманию и усвоению новых знаний, опи­раясь на знания, имеющиеся у учащихся и практический опыт. В то же время выясняется степень усвоения ранее изученного материала. Вопросы должны быть чётко сформулированы, ясными по содержанию и краткими по форме и требующие определенного ответа. Беседы развивают внимание учащихся, самостоятельность их мышления и учат логически излагать материал.
Беседы могут быть четырех видов:

• Вы должны избегать призов людям, которые "выигрывают".
• Позвольте учащимся участвовать и быть счастливыми с их вкладом.
• Вы должны похвалить учащихся одинаково за их усилия.

Получите двенадцать листов бумаги того же размера, достаточно большой, чтобы все могли их увидеть. Половина рельефных листов иллюстраций или рисунок, связанный с уроком. С другой стороны напишите описание изображений. На сторонах, которые не содержат иллюстраций и описаний, записываются числа от одного до двенадцати. В соответствующее время урока положите листья на пол с цифрами вверх или прикрепите к рекламному щиту. Не размещайте их в цифровом порядке.

1) беседа - сообщение;

2) беседа-закрепление;

3) беседа - контроль;

4) беседа -повторение.

Беседа - сообщение применяется в тонн случае, когда можно использовать уже имеющийся у учащихся запас знаний по теме.

Беседа - закрепление проводится после изучения ка­кой-либо темы;.

Беседа - контроль можно использовать на этапе обучения черчению.

Чтобы сделать игру, попросите каждого выбрать по очереди два листа бумаги. Сдвиньте листы, чтобы увидеть, содержат ли они иллюстрацию и соответствующее описание. Если они совпадают, отложите. Если они не совпадают, верните их на место с цифрами вверх и позвольте другому человеку выбрать два листа бумаги. После того, как все иллюстрации и описания были сопоставлены, объясните, какую уместность у них есть с уроком.

Вы можете использовать один из следующих вариантов этой игры. Напишите половину стиха из Священного Писания на листе бумаги, а остальные - на другом листе. Или напишите часть предложения из Священного Писания, а остальные - друг на друга. Например, некоторые пары могут быть "восстановлением" и "евангелием"; "Видение Легия" и "Древа жизни"; "Род" и "железо".

• Напишите числа каждого предмета веры на тринадцати листах бумаги.
• На тринадцати соответствующих листах напишите основные слова каждой статьи.

Беседа - повторение применяется перед изучением нового материала и имеет цель - напомнить учащимся изученный ранее материал и создать более прочную ба­зу для усвоения нового учебного материала.

Лекция - изложение материала учителем, не прибе­гая к вопросам. Этот метод в повторение черчении занимает незна­чительную часть урока.

Вы можете сделать эту игру, чтобы представить урок или подчеркнуть часть. Чтобы играть, со всех направлений, чтобы помочь вашим ученикам распознать человека или объект, связанный с уроком. Предоставляйте информацию по одному, предоставляя студентам возможность после каждого показания распознавать человека или объект. Он начинается с общих указаний. Направляйтесь дальше и уточните, пока кто-то не догадается. Например, вы можете использовать следующие рекомендации, чтобы помочь ученикам узнать Пророка Моисея.

Меня воспитывала египетская принцесса. Мой представитель был человеком по имени Аарон. Вы вывели детей Израиля из рабства. Человек, который знает это слово, дает указание на одно слово, чтобы помочь своему партнеру понять, что это за слово. Например, если первый человек называется словом крещение, он может давать такие указания, как вода, источник или погружение. Если слово "Ной" называется, оно может давать такие указания, как наводнение, животные, ковчег, голубь или радуга. Попросите других угадать слово до максимум двадцати вопросов. На вопросы нужно ответить как "да" или "нет". Попросите человека создать дизайн, чтобы представить конкретную тему, человека или историю. Попросите других угадать, что такое дизайн.

• Скажите слово человеку каждой пары.
• Скажите слово человеку.

Рассказ, беседа, лекция - методы устного изложе­ния материала.

Наблюдение - целенаправленное, непосредственное и организованное восприятие учащимися предметов и явлений. Наблюдение-это один из наиболее важных способов формирования представлений и понятий в процессе обучения черчению. При выполнении чертежа учащиеся должны обратить внимание на геометриче­скую форму предмета, а не на цвет или его фактуру. Внимание ученика необходимо направлять, придавать наблюдению целенаправленный характер для того, что­бы он мог установить сходство и различие между пред­метами и явлениями. Из-за мышления такая работа должна проводится на протя­жении всего периода обучения черчению: при объясне­нии, закреплении, повторении, обобщении.

Поместите листы бумаги в банку или другой контейнер. Для просмотра урока бросает мешок фасоли или объект чучело студента и их удалить вопрос из контейнера и ответить на него. Затем попросите этого человека бросить мешок с фасолью другому ученику, который, в свою очередь, выберет вопрос из контейнера и ответит.

На столе игроки продвигают свой знак от начальной точки до финиша, отвечая на вопросы и следуя инструкциям, написанным на карточке. Игра гуся, как и в примере ниже, может быть сделана на тяжелой доске или доске, или вы можете нарисовать ее на доске. Если вы используете картон или доску, марки могут быть монетами или другими предметами. Если вы используете доску, вы отмечаете ход меток с помощью гипса. Карты должны раскрывать или пересматривать принципы Евангелия. Например, вы можете подготовить карточки со следующими утверждениями.

Необходимость введения в процесс обучения чер­чению таких методов, как моделирование и конструиро­вание, прямым образом отвечает современным требованиям обучения. Моделирование и конструирование способствуют выработке у учащихся навыков чтения чертежей, развивают их пространственные пpeдставлeния.

Моделирование - это метод, в основе которого ле­жит процесс воспроизведения формы предмета по его изображению или описанию. Для моделирования на уроках черчения (графики) может использоваться пла­стилин, глина, картон, проволока, пенопласт и другой материал.

Вы можете объяснить, что, поскольку игрушка принадлежит Джону, она должна быть возвращена. Вы не подготовились к заданию класса. Во время задания скопируйте человека, сидящего рядом с вами. Поскольку это нечестно, вы можете вернуться к трем коробкам.

• Ваш маленький брат приносит домой игрушку, принадлежащую его другу Джону.
• Он говорит: У Джона так много игрушек.
• Вы можете пойти со своим младшим братом, чтобы вернуть игру к своему другу.
• Поскольку это правильная вещь, она продвигает шесть ящиков.

Конструирование - это процесс создания нового образа предмета на основе его заданных свойств. Кон­структорские задачи предполагают разработать какую-то схему соединения, предложить конструкцию и вы­полнить чертёж недостающей детали и так далее.

Важным методом обучения черчению является вы­полнение графических работ - этот метод способствует выработке у учащихся необходимых навыков но вы­полнению чертежей, аксонометрических проекции, эс­кизов, технических рисунков. В процессе выполнения графических изображений учащиеся познают логику построения чертежа. Знакомятся с правилами и услов­ностями его оформления, принятыми соответствующи­ми стандартами. Графические работы проводятся для закрепления знаний, а также при объяснении нового материала и контроле знаний учащихся.

Иллюстрации

Затем попросите участников выбрать карточку, прочитать заявление и указать свой знак, как указано в заявлении. Иллюстрации - это ценные инструменты, позволяющие переоценить основную идею урока и помогать учащимся оставаться начеку. Вы можете найти иллюстрации для преподавания Евангелия в библиотеке дома для собраний, Иллюстрированный комплект иллюстраций для изучения Евангелия, книги уроков, изданные Церковью, и церковные журналы.

Как преподавать с иллюстрациями

Вы можете отображать иллюстрации различными способами.

• Поместите их на комоды, на треногу или на стул.
• Спросите студентов.
• Держи их сами.

Работа с учебником и справочным материалом име­ет большое воспитательное и обучающее значение, Этот метод используется для развития у учащихся навыков самостоятельной работы, что способствует активизации мышления. Такая работа должна проводится на протя­жении всего периода обучения черчению: при объясне­нии, закреплении, повторении, обобщении.

Используйте иллюстрации с фантазией. Пример. Вы можете выставить изображение Джованни Баттиста крестил Иисуса Таким образом, вы можете сказать: Когда он жил на земле, Иисус дал нам пример того, что мы должны следовать. Он знал, что наш Небесный Отец повелел крестить всех. Затем вы можете задать следующие вопросы.

Почему важно следовать примеру Иисуса и креститься мы так же, как Он крестился?

• Что происходит на этой иллюстрации?
• Что, по словам Иисуса, является правильным способом крестить?
• Кто крестил Иисуса?
• Почему Иисус попросил Иоанна крестить его?
• Почему Иисус и Иоанн спустились в реку?

В процессе преподавания учитель всегда должен заботиться о том, чтобы вызвать у учащихся интерес к занятиям и заставить их активно мыслить. Это связано с поисками новых совершенных методов обучения чер­чению (графике).

Другая теория обучения, которую можно исполь­зовать в преподавании черчения, - технология обучения - направление в педагогической науке, которое занима­ется конструированием оптимальных обучающих сис­тем, проектированием учебных процессов.

Помните, что художники принимают некоторую свободу при рисовании картины. Поэтому не все элементы иллюстрации должны быть приняты к письму. Основываясь на описании Писания относительно установки события. В интерпретации персонажей участники действуют так, как будто они сталкиваются с ситуацией или проблемой повседневной жизни. Интерпретация символов помогает людям применять принципы Евангелия к реальным ситуациям при поиске решений проблем, отражающих последствия различных вариантов и понимая точку зрения других.

Интерпретация различных ролей может использоваться для представления или обобщения урока или для стимулирования обсуждения принципа, предложенного на уроке. Примечание. Интерпретация символов не совпадает с интерпретацией примеров. В случае изучения студенты обсуждают ситуацию или проблему. В интерпретации персонажей участники выступают как люди, которые находятся в определенной ситуации.

В основе педагогической технологии лежит идея полной управляемости учебным процессом, проектировании и воспроизводимости обучающего цикла. Тради­ционное обучение черчению характеризуется неточно­стью постановки целей, слабой управляемостью учеб­ной деятельностью, неопределенностью и неповторяемостью обучающих операций, слабостью обратной связи и субъективностью оценки достижения целей.

Специфические черты технологии обучения:

Разработка диагностики поставленных целей обуче­ния;

Ориентация всех учебных процедур на гарантирован­ные достижения учебных целей;

Оперативная обратная связь, оценка текущих и ито­говых результатов;

Воспроизводимость обучающих процедур.

Постановка диагностичных целей при обучении черчению заключается в следующем: для дос­тижения заданного (желаемого) уровня обучения требу­ется ставить цели диагностично, тоесть определять их через результаты, выраженные в действиях учащихся, которые учитель может измерить и оценить. В диигностично поставленных целях описываются действия уче­ника в терминах: знает, понимает, применяет и др. как конечный результат.

Технологию обучения разра­ботал и применяет в обучении Шаталов В.Ф.

Технология обучения дала толчок "практической" дидактике - созданию обучающих систем, готового продукта - пакета документов и средств, дидактических и технических, позволяющих учителю "среднего" уров­ня давать высокие результаты. В пакет документов мо­жет входить: цели и содержание обучения по опреде­ленной дисциплине, обучающие операции, тестовые за­дания на всех этапах обучения. На основе технологии обучения развивается модульное обучение и примене­ние ТСО: от компьютера с обучающими программами до сложных телекоммуникационных систем. И это не­посредственно связано с другой теорией обучения, при­меняемой в преподавании черчению (графике) - инфор­мационные технологии.

Информатизация обучения в современной дидак­тике понимается как использование вычислительной техники и связанных с ней информационных техноло­гий в процессе обучения как средств управления позна­вательной деятельностью школьников и предоставления учителю и учащимся необходимой текстовой и на­глядной информации, дополняющей содержание обуче­ния.

В преподавании черчения широко ис­пользуется программированное обучение - это относительно самостоятельное и индивидуальное усвоение знаний и умений по обучающей программе с помощью компьютерных средств обучения. Главная идея про­граммированного обучения - этo управление учением, учебными действиями обучающихся с помощью обу­чающей программы. Все обучающие программы наи­более эффективны для формирования умений и отра­ботки навыков. Информатизация обучения требует от учителей черчения и учащихся компьютерной грамот­ности. Обучение черчению с применением компьютерной техники является одним из возможных путей приобщения учащихся к графической культуре. При использовании компьютеров на уроках черчения (графики) необходимо добиваться оптимального соче­тания классических и нетрадиционных методов и прие­мов обучения, выбираемых с учетом развития про­странственных представлений, способностей k аналитическо-синтетической деятельности и других индивиду­ально-психологических особенностей школьников. Кроме того, важно рационально сочетать ручной и машинный способ выполнения чертежей.

Все перечисленные теории обучения в той или иной мере способствуют активизации учебного процесса по черчению (графике). Учителю черчению (графики) дает­ся возможность использования различных технологий обучения, а также сочетание различных современных методов и приемов.

Одним из методов, способствующим повыше­нию эффективности графической подготовки, а также рационального использования учебного времени явля­ется проектная деятельность . Метод проектов (как принято сейчас называть проектирование) предлагается использовать в процессе обучения программой "Графика". Над разработкой этого метода, исследова­нием его, а теперь и использованием работают такие ученые как В.Д. Симоненко, М.Б. Павлова, Л.М. Иляева и другие. Ему отводится определенная роль и в под­готовке графически грамотного человека. Также как и вышеперечисленные современные теории творческая проектная деятельность, способствует активизации по­знавательного процесса по черчению (графике), то есть метод проектов можно использовать наряду с другими методами обучения.

Логика построения каждого проекта соответствует общей структуре проектировочной деятельности. На­выки работы с материалами, инструментами и информацией учащиеся получают по мере необходимости для выполнения того или иного проекта. Система проектов строится по принципу усложнения, поэтому в основу учебной программы закладывается ряд положений:

* постепенное увеличение объема знаний и навыков;

* выполнение проектов в различных областях, начиная от более знакомых (дом, школа, места отдыха) и заканчивая менее знакомыми (местное общество, биз­нес, индустрия);

* постепенное усложнение требований, предъявляемых к решению проблем (использование комплексного Подхода, учет большего количества воздействующих факторов);

* постепенное осознание учащимися собственных способностей области дизайн - технологической дея­тельности.

Данный метод, используемый в преподавании чер­чения (графики), позволяет реагировать на местные ус­ловия, учитывать окружающие нас проблемы, а также традиционные, народные (национальные), историче­ские особенности.

Процесс выполнения творческих проектов по чер­чению (графике) предполагает целенаправленное воз­действие педагога на учащихся для достижения опти­мальных результатов. Руководство проектной деятель­ностью школьников начинается с начала учебного года, когда учитель ставит проблему перед учащимися, - осознания нужд и потребностей во всех сферах деятель­ности человека. В процессе подготовки учащихся к вы­полнению творческого проекта учитель производит подбор объектов проектирования, анализирует проек­ты, предложенные школьниками, корректирует их. Для того, чтобы облегчить учащимся (испытывающим трудности) выбор объектов или тем проектов, учитель может разработать банк проектов и предложить на вы­бор школьникам. В банке проектов задания могут быть перечислены в виде тем, словесных описаний или ри­сунков, схем, чертежей. Банк может систематически по­полняться наиболее интересными проектами, предло­женными школьниками, интересными находками из журналов, книг. Учитывать индивидуальные особенности учащихся, их теоретические знания и графически умения и навыки помогут дифференцированные проекты, которые предлагаются учителем в нескольких вариантах. Более сильным ученикам выдаются сложные варианты проектов (без подсказок), менее подготовленным учащимся - варианты, содержащие требования направление выполнения выбранного проекта. В третьем варианте, самом простом, требуется доконструировать изделие, выбрать оптимальную технологию, сбор учащегося корректируется учителем. Зная потенциальные возможности учеников, можно правильно подобрать проект и определить уровень сложности для каждой группы учащихся. Количество учащихся, участвующих в выполнение одного проекта, зависит от сложности объекта и может выполняться индивидуально или небольшими группами. Выполненные проекты обсуждаются учащимися в учителем, оцениваются, а затем могут быть выставлены для просмотра. Об оценке проектор будет сказано в по­следующих лекциях.

Педагогическое руководство проектной деятельно­стью по черчению сводится к:

Организации и подготовке учебно-материальной ба­зы;

Разработке дидактического материала;

Подбору творческих проектов с учетом психолого-педагогических требований;

Оказанию помощи отдельным учащимся и стимули­ровании творческой деятельности;

Поддержанию определенного рабочего настроя;

Анализу и оценке индивидуальных и групповых работ учащихся;

Педагогической диагностике.

Важным условием эффективного управления и ру­ководства проектной деятельностью, а также использо­вания метода проектов в графической подготовке уча­щихся является специальная методическая подготовка учителей технологии, черчения (графики).

Итак, можно выделить основные факторы, влияющие на активизацию познавательного процесса на занятиях по черчению:

Создание соответствующей материальной базы;

Личное отношение учителя к учебному процессу;

Умение учителя правильно подбирать соответствующие методы обучения и содержание учебного материала;

Сочетание репродуктивной и творческой деятельно­сти;

Использование на уроках нетрадиционных методов, форм и средств;

Правильный выбор графических заданий, способст­вующих творческой мыслительной деятельности, а также проблемных заданий, требующих обобщения, анализа исходных данных;

Использование наглядностей;

Самостоятельная работа;

Введение в процесс графической подготовки проект­ной деятельности;

Внедрение в обучение современных теорий обучения.

Компьютер 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. Проникновение компьютеров в учебные классы и лаборатории (и не только в России) является в значительной мере стихийным процессом. Цели, поставленные в 1985 г. при введении нового для школы предмета "Основы информатики и вычислительной техники", не достигнуты . Успех в применении компьютерных технологий зависит прежде всего от того, как новые информационные технологии - ИТ помогут улучшить преподавание традиционных, хорошо обеспеченных методически, школьных предметов. На сегодняшний день новое программное обеспечение представляет собой, как правило, "радость разработчика" и не оказывает влияния на процесс обучения в средней школе. Именно эти факты позволили предположить, что первое реальное применение компьютер найдет в образовательной области "Технология" при изучении универсальных компьютерных технологий: текстовых редакторов, электронных таблиц, графических редакторов и в школьном предмете "Черчение", т.к. машиностроительное производство идет по пути постепенного, но неуклонного развития автоматизированного производства. Ключевой проблемой образования при этом становится подготовка кадров, способных решать задачи производства современной сложной техники с использованием ИТ .

Изучение в школе языков программирования высокого уровня 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 . Мы учитывали, что уже в 1983 году была адаптирована для ИБМ РС наиболее распространенная в мире САПР - AutoCAD фирмы Autodesk. Фирма Autodesk Inc. ведет активную политику по освоению новых рынков: программа адаптирована на 18 языков, используется в 88 странах. Цель фирмы - каждый будущий инженер должен стать пользователем AutoCAD. Популярность AutoCAD на мировом рынке объясняется и политикой фирмы, направленной на непрерывное развитие программных продуктов . Опыт использования AutoCAD в вузовском курсе "Машинная графика" описан в .

Используемые зарубежные САПР не только не учитывают наши промышленные стандарты, но и предполагают дополнительную квалификацию пользователей. Многочисленные попытки адаптировать AutoCAD к нуждам отечественного конструктора привели к появлению множества новых систем различного качества, отличающихся друг от друга благодаря фантазии разработчиков, а следовательно, малоэффективными . Кроме того, версии AutoCAD выше 10 рекомендованы для компьютера IBM PC 386.

В 1996 г. фирма Autodesk представила новую разработку - AutoCAD LT. Она создана для того, чтобы отобрать рынок у компаний, нашедших себе нишу в разработке недорогих двумерных графических редакторов САПР. Именно к этой категории относятся российские программы КОМПАС, T-Flex CAD, Графика 81, ADEM, СПРУТ, КРЕДО, Базис и др. Обзор российских САПР дан в . Отметим, что раньше никто не видел написанных отечественных программ по причине секретности большинства из них .

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 , 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 .

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 . 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 IBM PC с процессором 80286 и обладающей такими свойствами, которые позволили бы ей стать популярной у пользователей: простота и эффективность, поддержка отечественных стандартов и ориентация на привычную технологию работы конструктора; достаточно узкая специализация; конструкторский интерфейс, позволяющий системе быть эффективным и удобным рабочим инструментом и в то же время настолько простой, чтобы обучение неподготовленного пользователя занимало не больше недели; невысокая цена, обеспечивающая доступность системы. С 1989 г. все программные продукты АО "АСКОН" стали выпускаться с названием КОМПАС. В 1991 г. был выпущен чертежно-графический редактор КОМПАС 4.0. Ядром комплекса является интерактивная графическая система КОМПАС-ГРАФИК. Именно она и была выбрана в качестве основы ПМК "Школьный САПР".

Отметим, что в 1996 г. была представлена разработка КОМПАС 5.0 для Windows.

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. Аппаратные требования этой системы выглядят мизерными по сравнению с такой системой, как AutoCAD: компьютер IBM PC; 640 Кбайт оперативной памяти; графический адаптер EGA; дисковод 1,44 Мб; жесткий диск; мышь. Предпочтительнее компьютер 386DX. сопроцессор, видеоадаптер VGA и 2-4 Мб оперативной памяти. В установленном виде КОМПАС-ГРАФИК занимает на жестком диске 4,5 Мб.

ПМК был создан в результате научно-методического исследования, проведенного в 1991-1994 гг. в тесном содружестве с ВНИК "Технология" , одобрен в 1993 г. Главным управлением развития общего среднего образования министерства образования РФ и представляет собой реальное программно-методическое обеспечение образовательной области "Технология". Идея создания ПМК была поддержана Компьютерным учебно-демонстрационным и информационно-издательским центром - КУДИЦ , который как научно-методический центр проекта "Пилотные школы" включил разработку ПМК "Школьный САПР" в программу информатизации образования.

В Московском базисном учебном плане по информатике и ИТ подчеркнуто, что при включении в учебный план предпочтение отдается, как было предложено в , образовательным модулям по ИТ, предусмотрен дополнительный модуль "Системы автоматизированного проектирования". Факультативный блок "Конструирование с помощью компьютера (CAD)" предусмотрен и рекомендациями ЮНЕСКО .

Сейчас около 300 школ России используют ПМК в курсе черчения, первые отклики преподавателей опубликованы, например, в . Перспективность применения в преподавании САПР КОМПАС подтверждается публикациями . Система с успехом используется и при проведении олимпиад по компьютерной геометрии и графике . Среди более чем 550 пользователей системы КОМПАС (Россия, Украина, Белоруссия и другие страны СНГ) такие гиганты, как Ижорский завод, Саратовский авиационный, Ильичевский судоремонтный, Нижегородский автомобильный и Липецкий тракторные заводы, АвтоВАЗ, НПО им. Лавочкина, Светловодский и Рязанский pадиозаводы, КБ и учебные заведения. Продукты КОМПАС поддерживаются гарантийным и техническим обслуживанием в Киеве, Львове, Минске, Одессе, Hиколаеве, H.-Hовгоpоде, Hижнем Тагиле, Саpатове, Кpаснояpске, Севеpодвинске, Чебоксаpах, Муpоме, Яpославле и других городах России и СHГ.

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-Школьник и учебная версия ОБРАЗ системы геометрического моделирования КИТЕЖ (НИИ механики НГГУ). В состав ПМК входят учебное пособие для учащегося (в 2-х частях), пособие для учителя (в 3-х частях), дискета с файлами чертежей и фрагментов. Основное назначение - компьютерная поддержка образовательной области "Технология": школьного курса "Графика/Черчение", технологии обработки конструкционных материалов с элементами машиноведения; раздела курса ОИВТ "Деловые применения ЭВМ"; курса "Геометрия". ПМК с успехом может быть использован в средних специальных профессиональных учебных заведениях, на младших курсах вузов.

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 КИТЕЖ, разработанной в НИИ механики Нижегородского государственного университета) предназначена для создания моделей пространственных твердотельных объектов. Входной информацией системы являются три вида в системе прямоугольных проекций, удовлетворяющих определенным требованиям. Восстанавливаемый объект не должен иметь поверхности более сложные, чем плоскость, цилиндр, конус. Если в объекте есть грани, у которых внешний контур имеет самопересечение или несколько внутренних контуров, имеют общие точки, то такие объекты не рекомендуются для восстановления. Проекции могут содержать только отрезки прямых, окружности и дуги окружностей. При этом все линии, независимо от их видимости, должны быть одного типа - сплошные. Можно использовать штриховые линии, программа восстановления превратит их в сплошные. Проекции должны содержать только геометрическую информацию. Элементы оформления чертежа (оси симметрии, размеры, надписи и т. п.) не используются.

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 286 с монитором EGA/VGA и 640 К оперативной памяти, поэтому на имеющихся в школах компьютерах эффективно решается задача трехмерного моделирования.

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 ОБРАЗ.

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

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 : каждым учащимся за 3 четверти выполнено 10-15 работ на персональном компьютере (чертежи по проводимым темам печатаются на принтере) и до 5 работ на бумаге.

ПМК состоит из 11 основных и двух дополнительных работ по курсу "Черчение". При работе с ПМК учащийся постепенно изучает возможности (далеко не все) учебной версии КОМПАС-Школьник". Изучение САПР осуществляется на школьном материале курса "Черчение" и в принятой в школе последовательности.

Работы NN 1-8 охватывают материал курса "Черчение" 8-ого класса, работы NN 9-11 - материал 9-ого класса.

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 "тонких" линиях. Эти работы могут быть выполнены в рамках курса "Информатика" в разделе "Деловые применения ЭВМ".

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 "по умолчанию". (В профессиональной версии "КОМПАС-ГРАФИК" печать чертежа осуществляется из экрана архивов чертежей и фрагментов.)

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. Современные САПР позволяют вести проектирование комплексно, начиная с постановки задачи и кончая получением чертежей и программ для оборудования с числовым программным управлением (ЧПУ). Применение подобных систем позволяет ускорить выполнение чертежей в десятки раз. Кроме того, на жестких дисках компьютера можно сохранить много готовых чертежей и затем использовать их по мере надобности.

В разделе "Немного истории или как создавался "КОМПАС" достаточно подробно рассказано о создании и обсуждается состав профессиональной версии КОМПАС 4.х. В нее входят интеpактивная графическая система КОМПАС-ГРАФИК, инструментальная среда pазpаботки пpиложений на базе языка Си КОМПАС-МАСТЕР, система проектирования управляющих пpогpамм для станков КОМПАС-ЧПУ, специализированная оболочка КОМПАС- МОHИТОР, а также pасшиpенный набоp прикладных библиотек; система пpоектиpования маpшpутно-опеpационных технологических процессов КОМПАС-Т/М; системы выпуска текстово-гpафических конструкторских документов КОМПАС-КД, утилиты анализа pазмеpных цепей КОМПАС-РЦ, системы стpуктуpиpованного хранения и обработки документов и ведения конструкторских аpхивов КОМПАС-АРХИВ, специализированных библиотек для строительного пpоектиpования. Все эти пpогpаммные сpедства базиpуются на единой чеpтежной модели, что позволяет использовать ее в качестве унивеpсальной инфоpмационной основы для связи pазличных по своему функциональному назначению pабочих мест.

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. С внедрением и расширением сферы применения САПР потребность в профессиональном мастерстве чертежников и конструкторов не может отпасть или сократиться. Работа с компьютером требует от конструктора безупречного владения техникой выполнения чертежных работ, знания правил оформления конструкторской документации, особой геометрической подготовки, обостренного чувства пространственных форм и комбинационного мышления. Поэтому в ПМК компьютер рассматривается как совершенный инструмент чертежника и конструктора, обеспечивающий современный уровень подготовки производственной графической и текстово- графической документации, ее хранение, передачу и размножение. Следует обратить внимание на то, что ряд часто повторяющихся операций выполнения чертежа в редакторе "Компас- Школьник" выполняются полуавтоматически в соответствии с требованиями ЕСКД: нанесение размеров, сопряжения, штриховка, изображение резьбы и т.д.

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.

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. При этом значительно сокращается информационное поле, которое учитель организует на уроках. В процессе изучения курса "Черчение" у учащихся формируются не только репродуктивные знания, умения и навыки, но и пространственное воображение, которое помогает понять конструкцию и назначение изделия, из каких геометрических оно состоит, как они сочетаются друг с другом, в результате каких технологических действий (способов обработки) происходит формообразование изделия. Совершенно очевидно, что на все это требуется значительное время.

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. Над моделями объектов можно выполнять булевы операции объединения, пересечения и вычитания, в результате которых также будут получены твердотельные трехмерные модели. Система К3 дает возможность выполнять следующие виды работ: проектирование и редактирование внешней формы изделий; получение и просмотр реалистических полутоновых изображений проектируемых объектов; решение компоновочных задач и задач и т.п.

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. Для этого она проецирует геометрические объекты на картинную плоскость, прямоугольная часть которой отображается на экране и называется графическим окном. Одновременно на экране может быть до четырех различных окон с проекционными изображениями созданных геометрических объектов.

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 "Метод проецирования и графические способы построения изображения" практически все задания могут быть вы полнены в системе "КОМПАС-К3". Для оформления чертежа в разделе "Чтение и выполнение чертежей" отдельные виды могут быть переданы в систему "КОМПАС-Школьник". Раздел "Сечения и разрезы" прекрасно иллюстрируется разрезами (вырезами) в прямоугольной изометрической проекции. Имеющие в комплекте поставки файлы чертежей сборочных единиц могут быть использованы при изучении раздела "Сборочные чертежи", в частности при деталировании. Опыт работы показал, что использование современного программного обеспечение на уроках черчения активизирует познавательную деятельность учащихся, приводит к развитию пространственных представлений, образного мышления на основе анализа формы предметов. Чрезвычайно важным представляется и то обстоятельство, что применение САПР исключает непродуктивные элементы графической деятельности учащихся.

Литература

1. Богуславский А.А. Программно-методический комплекс №6. Школьная система автоматизированного проектирования. Пособие для учителя // М.: КУДИЦ, 1995. - Ч.1. - 68 с. -Ч.2 - 48 с. - 1996. - Ч3. - 28 с.; Учебное пособие // М.: КУДИЦ, 1995. - Ч.1. - 72 с. -Ч.2 - 32 с.

2. Иванов Н. Компьютерное образование // Компьютер Пресс, 1996, №8. - С. 6.

3. Христочевский С. Мультимедиа в образовании // Компьютер Пресс, 1996, №8. - С. 7-10.

4. Юрин В., Злыгарев В. Система автоматизированной конструкторско-технологической подготовки производства в качестве средства обучения // Высшее образование в России, 1996, №1, - С. 97-100

5. Котов Ю.В., Павлова А.А. Основы машинной графики, учебное пособие для студентов художественно-графических факультетов, Москва, Просвещение, 1993 г.

6. Трошин В.В. Компьютер на уроке черчения // Школа и производство, 1991, №7. - С. 55-58.

7. Колесников В.К. О компьютерной подготовке учителей труда // Школа и производство, 1994, №1. - С. 11-12.

Материал из архива Bezdepik. Народные поверья, толкования и астрологические прогнозы приводятся как часть культуры и не являются научно доказанными. По вопросам здоровья, права и финансов обращайтесь к специалистам.