Учебное пособие 1978

(В,r),в пересечении которых получим точку О. (Из двух точек пересечения этих окружностей берем любую из них.). Проводим окружность и строим на ней точку Е, диаметрально противоположную точке В. Прямая АЕ – искомая (рис.1), т. е. (АЕ) ┴ [АВ]. Справедливость построения следует из того, что угол ВАЕ вписан в окружность (О,r) и опирается на ее диаметр.

Рис.1

Построение (2-й способ). Проводим окружность (В, |АВ|) (рис.2), берем на ней произвольную точку С и вписываем окружность (С, |АС|). Пусть D – точка пересечения этих окружностей. Если теперь провести третью окружность (С, |АС|) в точке Е, то получим (АЕ) ┴ [АВ], т. е. (АЕ) – искомая прямая.

Доказательство. Отрезок АС соединяет центры окружностей

(А, |АD|) и (С, |АС|), DЕ – их общая хорда. Значит, (АС) ┴ [DЕ] и САD=САЕ (треугольник АDЕ – равнобедренный).

С другой стороны, САD = АDС = ½ АС.

Рис. 2

111

Из последних равенств следует:

САЕ= ½ АС, т.е. прямая АЕ является касательной к окружности (В, |АВ|) в точке А, и, значит, (АЕ) ┴ [АВ].

Задача 2. Построить отрезок, в 2, 3, 4,… и вообще в n раз больший данного отрезка АА1 (n – любое натуральное число, т.е. nϵN).

Дано: |А А1| = r.

Построить: [ААn], [ААn] = n[АА1], где nϵN.

Построение осуществляется постоянным раствором ножек циркуля, равным r.

Проводим окружность (А1,r) иопределяем на ней точку А2, диаметрально противоположную точке А (для чего последовательно проводим окружности (А,r), (В,r) и (С,r); в пересечении этих окружностей с окружностью (А1,r) последовательно получим точки В, С и А2). Отрезок |А А2| = 2r (рис. 3).

Проводим затем окружность (А2,r), которая пересечет окружность (С,r) вточке D. В пересечении ранее проведенной окружности (А2,r) с (D,r) получим точку А3. Отрезок |А А3| = 3r и т. д.

Рис. 3

Проделав приведенное построение n раз, построим отрезок

[ААn] = nr.

Справедливость построения следует из того, что циркуль с раствором, равным радиусу окружности, делит ее на шесть равных частей.

Задача 3. На прямой, заданной точками А и В, построить одну или несколько точек.

Дано: (АВ). Построить: Хϵ (АВ), Х1ϵ (АВ),… Построение. Берем вне прямой АВ произвольную точку С (рис.4) и

строим относительно прямой АВ симметричную ей точку С1. Произвольным радиусом r проводим окружности (С,r) и (С1,r), впересечении которых получим точки Х и Х1, лежащие на данной прямой АВ. Изменяя величину радиуса r, можно построить сколько угодно точек данной прямой: Х', Х'1 и т.д.

112

Рис. 4

Доказательство. Точка С1 симметрична точке С, поэтому прямая АВ проходит через середину отрезка СС1 и (АВ) ┴ [СС1], поэтому прямая АВ является множеством всех точек, равноотстоящих

от точек С и С1. В силу построения |С Х| = |С1 Х| = r и |С Х1| = |С1 Х1| = r, следовательно, Хϵ (АВ) и Х1ϵ (АВ).

Литература 1. Костовский А.Н. Геометрические построения одним цирку-

лем.-2-е изд., перераб.-М: Наука, 1984.-80с.

Воронежский государственный технический университет

УДК 627

Е.К. Лахина, М.С. Авраменко (гр. ПМ 121)

AUTOCAD – СРЕДСТВО ГРАФИЧЕСКОГО ПРЕДСТАВЛЕНИЯПРОСТРАНСТВЕННЫХ МОДЕЛЕЙ

Рассматривается возможности графического редактора AutoCad и его место в среде других редакторов.

Как прекрасен мир, в котором мы живем! Наши предки не имели никакого представления о тех удивительных вещах и изобретениях, без которых настоящее поколение не представляет сегодняшней жизни. Человек обогащает жизнь новыми открытиями, становящимися в наибольшей мере интересней и увлекательней. Благодаря новым программам, создаваемыми нами, перед «Челове-

113

чеством» открывается дверь в будущее! Существует множество увлекательных и полезных программ, и именно на одну из них хотелось обратить внимание.

На данном этапе развития жизни разработано много новых необходимых решений различных задач, введение новшеств и модернизации. Одним из таких достижений является создание программы AutoCAD. Она позволяет осуществить множество функций, облегчающих нам жизнь. Ранние версии AutoCAD уделяли внимание элементарным объектам, таким как линии, дуги, круги и др., из которых составлялись более сложные объекты. Однако на современном этапе программа включает в себя полноценный набор средств, обеспечивающих комплексное трѐхмерное моделирование, в том числе работу с произвольными формами, создание и редактирование 3D-моделей тел и поверхностей, улучшенную 3Dнавигацию и эффективные средства выпуска рабочей документации.

AutoCAD является самой распространенной программой для автоматизации проектных работ, используемой миллионами специалистов всего мира для 3D-моделирования, архитектурного проектирования и подготовки рабочей документации. В этой программе трѐхмерную модель можно вращать, осмотрев ее с любой стороны. Для создания высококачественной ЗD-модели, нужно как можно больше собрать информации о моделируемом объекте. Раньше для предварительного просмотра создаваемого объекта требовалось его изображение на бумаге или физическая модель, что требовало определенных навыков в рисование, что не было возможно для всех желающих. 3D-модель невозможно было представить в полном объеме, в котором мы создаем сейчас. Ее проектирование в AutoCAD обеспечивает возможность наиболее полно рассмотреть будущий проект.

Именно таким программам, как AutoCAD, нужно давать возможность развивать наше будущее.

Воронежский государственный технический университет

114

УДК 627

Е.К. Лахина, В.Л. Штодин, В.Ю. Калиничев (гр. МЗ-121)

ПРЕИМУЩЕСТВА ВЫПОЛНЕНИЯ КУРСОВЫХ ПРОЕКТОВ В КОМПАСЕ ДЛЯ НАПРАВЛЕНИЯ «БИОТЕХНИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ И ТЕХНОЛОГИИ»

В статье представлено обоснование использования программного обеспечения КОМПАС для обучения студентов направления «Биотехнические системы и технологии» при изучении дисциплины «Инженерная и компьютерная графика»

В наш век быстрого научно-технического прогресса на смену отжившим своѐ технологиям постоянно приходят новые. Этот принцип работает и в сфере конструирования и разработки механизмов - инструменты моделирования и проектирования, в русле общего тренда, постоянно обновляются. В последние несколько лет в области специализированного программного обеспечения САПР наблюдается стабильный рост.

На сегодняшний день в этой сфере существует большое число разработок. Российской компанией «Аскон» были разработаны программы Компас-График и Компас-3D. Данная САПР среднего уровня быстро заняла достойное место во многих профильных областях, включая такие, как приборостроение и электротехника. В современном проектировании машинная графика играет важную роль, она фактически незаменима, потому что только так на нынешней ступени развития вычислительной техники оказывается возможным реализовать доступную для исполнителя технологию процесса автоматизированного проектирования.

Инженерная графика в техническом вузе является общей дисциплиной, формирующей базу, необходимую для последующего освоения курсов специальных дисциплин. Студенты, изучающие инженерную графику в рамках специальности, могут автоматизировать процесс разработки чертежейс помощью Компас-3D – при должном подходе этот шаг повысит удобство и скорость выполнения курсовых и дипломных работ.

Важным фактором является то, что программа Компас имеет бесплатную версию Lite и поэтому доступна каждому студенту, что позволяетзаниматься самостоятельно, в отрыве от университетских компьютерных классов с установленными профессиональными вер-

115

сиями ПО – в принципе, как и фактически любой продукт, принадлежащий к «среднему классу» САПР (САПР среднего класса – этонадежные и достаточно функциональные продукты, которые содержат большую часть компонентов «тяжелых» систем, за исключением средств моделирования сложных поверхностей и т.п. узкоспециальных приложений).

Для выполнения курсового проекта по дисциплине «Инженерная графика» младшего курса ВТУЗа – в нашем случае первого - функционала этой программы оказалось достаточно. Выполнение данного задания оказалось сопряжено с первым знакомством с системами САПР вообще и с Компасом в частности. Поэтому важным аспектом оказалось то, что система Компас-3Dпредставляет собой продукт, не требующий для освоения специальных знаний и навыков в программировании и математическом моделировании. Принципиальное требование здесь одно – его выполнение обязательно также для освоения любого другого ПО: пользователь должен хотеть изучить систему, получить навык, а возможности для этого предоставляются уже разработчиками: интерфейс САПР имеет сходство с интерфейсом ОС Windows, построен по общепринятым стандартам, что делает его интуитивно понятным. Дополнительную простоту в освоении данной САПР придает развитая система помощи и подсказок.

Еще одна важная тенденция развития САПР - трехмерное моделирование. Система КОМПАС-3D, как следует из названия, помимо двумерных чертежей предназначена также для создания трехмерных сборок и параметрических моделей. Создание чертежей, содержащих все заданные элементы, таких, как разрезы и сечения, возможно уже из трехмерных моделей.

Для отечественных конструкторов она содержит очевидные преимущества:

Во-первых, происхождение обязывает: Компас3Dрусскоязычен, вся терминология соответствует применяемой в отечественном конструировании.

Во-вторых, система изначально, без дополнительной настройки, поддерживает выполнение всех требований ЕСКД; это удобно реализовано.

В-третьих, имеется достаточный набор внутренних средств редактирования изображений.

116

В-четвертых, САПР имеет модульную структуру, что позволяет более удобно решать многие специальные задачи.

В-пятых, система включает набор прикладных библиотек, «заточенных» для удобства именно отечественных конструкторов и существенно ускоряющих выполнение задач.

Эти преимущества важны для широкого пользователей, исполнителей различных задач; многие из них важны и при выполнении курсового проекта.

Воронежский государственный технический университет

УДК 627

М.Н. Подоприхин, Т.П. Кравцова, Ю.С. Золототрубова, В.Н. Проценко

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ КОМПЬЮТЕРНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ В СИСТЕМЕ ГРАФИЧЕСКОЙ ПОДГОТОВКИ БАКАЛАВРОВ

Новое информационное содержание геометрической и графической подготовки требует новой организации занятий, использования современных педагогических технологий.

Внастоящее время активно пересматривается концепция геометрической и графической подготовки инженеров. Процессы компьютеризации и информатизации общества оказывают большое влияние и на сферу образования. Все 90-е годы на конференциях, совещаниях и семинарах разного уровня вырабатывались новые подходы в графическом образовании, обсуждались новые курсы, их программное и методическое обеспечение, инструментальная среда, педагогические технологии и многое другое. И сейчас логическим итогом всей этой работы является решение о переходе от дисциплины «Начертательная геометрия. Инженерная графика» к дисциплине «Геометрическое моделирование».

Впервую очередь это обусловлено новой технологией инженерного труда, при которой на всех стадиях от проектирования изделия до его изготовления используются информационные технологии.

Сейчас проектирование идет не по традиционной схеме: от ортогональных чертежей отдельных составных частей к воссозда-

117

нию 3-х мерной формы изделия а затем к разработке конструкторской и технологической документации. Проектирование начинается с создания геометрической модели на основе геометрических данных объекта с применением математических методов. Такая виртуальная модель дает возможность исследовать объект визуально, применяя различные манипулирования, производить виртуальную сборку и разборку, выполнять многие виды стандартных расчетов, проводить виртуальный эксперимент, проектировать технологическую подготовку производства и т.д., и в том числе, если это необходимо, разрабатывать конструкторскую документацию. Таким образом, разработка чертежно-графической документации не является теперь первым и наиболее важным этапом в проектировании изделия.

Графические методы в проектировании и чертеж как язык техники, являвшихся первоосновой в области техники и технологии в течение нескольких сот лет, утрачивают в настоящее время свое первостепенное значение. Все это приводит к необходимости в инженерном образовании перейти от графических методов построения моделей объектов к математическим. Это коренным образом меняет содержание геометрической и графической подготовки инженеров. Очень важной становится следующая задача – от основных понятий геометрии, метода проекций как основы представления объектов, способов формообразования необходимо перейти к аналитическому описанию объектов, математическим методам решения задач геометрического характера, способам построения геометрических моделей, одним словом, к таким методам, которые позволяют формализовать задачи инженерной геометрии с точки зрения решения их на ЭВМ.

Одна из значительных составляющих в геометрической и графической подготовке инженера – формирование знаний, умений и навыков по разработке конструкторской документации изделия. Здесь без современных CAD/CAM/CAE систем не обойтись, и применение этих технологий в учебном процессе вузов является наиболее продвинутым. В качестве первого этапа может быть поставлена задача освоения чертежнографического редактора для подготовки конструкторских документов. Однако далее необходим переход к современным CAD/CAM/CAE технологиям, ориентированным не на чертеже, а на геометрическую модель объекта.

118

Обучение таким технологиям позволяет на новом уровне развивать предметно-образное мышление, решать задачи геометрического характера на всех этапах проектирования, понимать принципы, методы и способы создания геометрических моделей объектов и их использование для задач конструирования и технологической подготовки производства.

Новое информационное содержание геометрической и графической подготовки требует новой организации занятий, использования современных педагогических технологий.

Воронежский государственный технический университет

УДК 627

М.Н. Подоприхин, Т.П. Кравцова, Ю.С. Золототрубова, В.Н. Проценко

ДИСТАНЦИОННОЕ ОБУЧЕНИЕ КАК СОВРЕМЕННАЯ ТЕХНОЛОГИЯ В ОБРАЗОВАНИИ

В статье рассмотрена актуальность дистанционного образования как фундаментальная основа профессионального инженерного про-

ектирования

В современных условиях всѐ более совершенствуется система подготовки бакалавров в высших учебных заведениях основанная на широком использовании достижений научно-технического прогресса, в частности, компьютерных и информационных технологий. Она становится модулируемой, нацеливая исследователей на разработку оптимальных путей и средств обучения, на выяснение степени качества профессиональной подготовки обучающихся и возможностей еѐ использования в их дальнейшей профессиональной деятельности. Особый акцент делается на дистанционное обучение как на одну из наиболее эффективных и доступных форм современного образования.

Эта сравнительно новая форма обучения уже хорошо зарекомендовала себя в преподавании многих учебных дисциплин. Практически

119

каждое учебное заведение старается открыть отделение дистанционного обучения.

В отечественных исследованиях выделяют несколько основных системных причин такого интереса к дистанционному образованию:

I. Причины политического характера. Значительная часть русскоязычного населения, проживающая за пределами России, оказалась лишенной возможности получения образования, особенно высшего, на родном языке. Дистанционное образование могло бы снизить нагрузку на отделения; дневной формы обучения российских вузов.

2.Причины экономического характера. Дистанционное обучение, возникающее фактически на «пустом месте», представляет дополнительные образовательные возможности, которые могут иметь коммерческий характер и способны привлечь дополнительное финансирование в центры, занимающиеся развитием новых образовательных услуг.

3.Причины технологического порядка. Появление понятия дистанционного образования в России совпало с развитием российских компьютерных сетей.

Кроме того, система традиционного образования приходит в противоречие с требованиями жизни, с запросами общества. Причины кризиса вузовского образования видятся в следующем:

-углубляется разрыв между стремительным развитием общественной жизни и сферой образования, которая оказалась не в состоянии приспособиться к быстрому темпу изменений условий жизни общества;

-резко растет спрос на образование, и традиционные вузы не могут его удовлетворить;

-все более проявляется инертность традиционного образования; -на всех элементах образования, научных исследованиях, учебных разработках, издательской деятельности, библиотечной базе, ка-

честве преподавания и т.д. сказывается недостаток финансирования; -обостряется проблема квалификации преподавателей.

Для региональных вузов, кроме вышеперечисленных причин, имеют место и такие, как удаление от крупных культурных и учебнонаучных центров, информационная изолированность друг от друга и от остального мира. Чтобы соответствовать уровню и темпам развития современного общества и стимулировать это развитие, современ-

120