Практика применения Компас 3D в образовательном процессе СПО

Практика применения Компас 3D в образовательном процессе СПО квалифицированных специалистов

Леонова Ирина Григорьевна

Государственное автономное профессиональное образовательное учреждение «Брянский транспортный техникум»

[e-mail]

В концепции долгосрочного социально–экономического развития Российской Федерации до 2020 года одним из направлений деятельности Министерства Просвещения является совершенствование человеческого и кадрового потенциала страны. Преобразования в современном обществе, инновации в экономике, основанные на высоких технологиях и интеллектуальном труде, требуют от любого специалиста не только профессиональных знаний и умений, но и самостоятельного ориентирования в информационных потоках, преобразования полученной информации, умелого её применения в своей практической деятельности. Широкое внедрение компьютерных технологий в производство предполагает подготовку квалифицированных специалистов, способных использовать современные системы автоматизированного проектирования.

В Брянском транспортном техникуме реализуется обучение юношей и девушек по специальности, входящей в ТОП 50 наиболее востребованным на рынке труда, -  23.02.07 «Техническое обслуживание и ремонт двигателей, систем и агрегатов автомобилей». В структуру учебного плана на данную специальность входит дисциплина «Информационные технологии в профессиональной деятельности». Целью данной дисциплины является изучение компьютерного проектирования на базе системы автоматизированного проектирования Компас 3D. Дисциплина предполагает ознакомление со следующими
темами: введение в компьютерную графику, назначение и характеристика программы
Компас 3D, этапы компьютерной разработки чертежа, модель детали и ее свойства, выполнение эскизов модели, наращивание и редактирование модели, выполнение чертежа по модели, установка параметров чертежа, построение разрезов и сечений, простановка и редактирование размеров, ввод текста, редактирование основной надписи.

Компас­ 3D — это отечественный программный продукт, позволяющий не только автоматизировать создание конструкторских документов, но и выполнять их в строгом соответствии с ЕСКД на основе использования библиотек стандартизованных элементов и изделий. Применение системы обеспечивает высокое качество при
выполнении чертежей и, что не мало важно в настоящее время, поддерживает широко используемые форматы расширения (DWG, STEP, IGES, ACIS, DXF), позволяющие осуществлять экспорт-импорт данных с различными CAD/CAM/CAE системами.

Кроме того, выбор в пользу данного программного продукта не противоречит Приказу Минкомсвязи России по переходу государственных компаний на преимущественное использование отечественного программного обеспечения.

Как правило, современные студенты не знакомы с такими инструментами, как кульман, циркуль, рейсшина и т.п. Теперь в конструкторской практике все чаще используются не циркуль и линейка, а компьютер, специализированные программы, графопостроители. Утратило актуальность и использование аксонометрии (наглядного проецирования на некоторую плоскость). Создание объемных моделей с помощью специальных программ — куда более легкий и удобный способ увидеть пространственную фигуру. Компьютер и систему Компас­ 3D можно представить как некий электронный кульман, который позволяет получать более качественную и точную конструкторскую документацию за более короткий срок.

Задача преподавателя — научить студентов не только использовать различные команды в построении чертежа, но и применять определенные методики, например, построение графических образов с помощью слоев или вспомогательных линий.

При разработке и подборе заданий по дисциплине учитываются следующие критерии:

1.         Профессиональная направленность. Данный критерий наиболее важен, т.к. задачей любого профессионального образовательного учреждения является выявление подготовка студентов по выбранной ими специальности, поэтому все преподаваемые учебные дисциплины должны быть направлены на углубление профессионального интереса к будущей специальности или профессии. Именно с этой целью в качестве объектов для моделирования на ежедневных занятиях используются детали, входящие в конструкцию автомобиля. На занятиях поясняются составные элементы деталей, принцип и условия их работы, функциональное назначение. При этом используются профессиональные технические термины.

2.         Оптимальность и доступность для восприятия. В качестве объектов моделирования и построения в системе Компас 3D на начальном этапе знакомства с системой намеренно подбираются такие детали агрегатов и узлов автомобиля, геометрические формы которых просты для понимания и представления обучающихся. Например, гильза автомобильного двигателя по своей конфигурации напоминает полый цилиндр или, говоря простым языком обывателя, часть водосточной трубы. Таким образом, применение простых по форме деталей для моделирования и двумерного построения позволяет быстро включить обучающихся с разным уровнем подготовки в процесс познания и чтения чертежа.

3.         Наглядность и презентативность. Проведение практического занятия с одновременной демонстрацией навыков работы в программе Компас на проектной технике позволяет акцентировать зрительное внимание студентов на важных вопросах темы за счет использования принципа наглядности в обучении. Также на занятиях применяются реальные образцы моделируемых объектов автомобильного транспорта.

4.    Прогрессивность. Применение информационно-коммуникативных технологий и компьютерных средств обучения - актуальная и неотъемлемая часть современного учебного процесса. Так система автоматизированного проектирования Компас 3D интегрирует в себе различные предметные области и может являться интерактивным тренажером как для домашнего использования, так и для учебного процесса. Например, преподаватели Брянского транспортного техникума не только обучают студентов работе в системе Компас­3D, но и используют возможности данного программного продукта в процессе изложения материала по дисциплинам инженерная графика, техническая механика, технологические процессы технического обслуживания и ремонта автомобилей, техническая документация.

5.         Технологичность. В процессе проведения занятий используется и прорабатывается четкий и универсальный алгоритм действий по выполнению пространственной модели в Компас 3D, который безошибочно может быть использован при моделировании других твердотельных объектов: выбрать плоскость для моделирования, выполнить эскиз по заданным требованиям, применить формообразующую операцию.

На начальном этапе обучения студентами осваиваются основные операции построения плоскостных чертежей и использование САПР Компас 3D в данном случае является отличным решением, т.к. позволяет не только автоматизировать создание конструкторских документов, но и обеспечивает выполнение их в соответствии с ГОСТами и ЕСКД.

Использование САПР Компас 3D поднимает на качественно новый уровень учебный процесс. С точки зрения студента в чертеж, выполненный с помощью САПР, проще вносить изменения, исправлять ошибки и неточности в выполненной работе. Студенты имеют хорошую возможность расширить свои представления о чертежно-конструкторской деятельности, повторить и обобщить весь курс черчения, повысить качество графики. С точки зрения преподавателя САПР Компас 3D позволяет активизировать работу студентов, расширяется кругозор, при этом повышается образовательный уровень студентов и их самооценка, совершенствуются навыки самостоятельной работы, в том числе и при выполнении проектной деятельности.

Основной недостаток 2D-проектирования состоит в том, что чертежи не дают полного визуального представления об изучаемых технических деталях и механизмах, а изучить их в реальных условиях не всегда представляется возможным. Поэтому в процессе обучения достаточное внимание уделяется построению трехмерных моделей деталей в САПР Компас 3D. Система дает возможность не только рассмотреть и изучить различные технические детали и механизмы в целом, но и мгновенно сделать необходимые разрезы, а также в разных проекциях увидеть детали и механизмы в трехмерном изображении.

Опыт преподавания показывает, что усилить обратную связь со студентами в начале каждого практического занятия можно проведением автоматизированного тестового контроля. Для его проведения используются программная оболочка и конструктор тестов MyTest.

При самостоятельной подготовке к практическим занятиям обучаемые могут использовать также электронный учебник Компас 3D и методические рекомендации по работе с программным обеспечением.

На основе полученных умений и навыков работы в САПР Компас 3D происходит дальнейшее углубленное изучение возможностей программы, что позволяет осуществить переход к построению сборочных единиц, которое комплексно сочетает в себе все изученные ранее умения: построение плоскостных чертежей, построение трехмерных моделей деталей, работа с библиотеками.

Изучение приемов работы с САПР носит прикладной характер. Начиная с 3 курса, студенты активно применяют приобретенные навыки в области автоматизированного проектирования при выполнении графических работ для курсовых проектов по учебным дисциплинам профессионального цикла. Устойчивые навыки работы с САПР Компас 3D являются залогом успешного выполнения студентами дипломного проекта.

В дальнейшем выпускникам нашего техникума будет легче адаптироваться на рабочем месте, ведь как говорилось выше, многие предприятия используют в производстве новейшие информационные технологии. А самое главное, основные принципы, применяемые в работе с САПР Компас 3D, выпускники нашего учебного заведения смогут применить в других САПР, с которыми они столкнутся в своей профессиональной деятельности.

Таким образом, использование современных информационных технологий, программы Компас активизирует процесс преподавания компьютерной инженерной графики, повышает интерес студентов к моделированию, эффективность и качество обучения, а также позволяет заложить прочные, глубокие знания учебного материала и практические навыки.