1486

верхности в Autodesk Civil 3D. Автоматизация задач, связанных с выполнением и оформлением чертежей поперечных и продольных профилей трассы. Просмотр, тонирование и рендеринг 3D-модели линейного сооружения.

Курс организован в форме тренинга. Каждое занятие посвящено отдельному аспекту информационной модели. Мы демонстрируем приёмы работы через мультимедиасистему, студент параллельно выполняет те же самые действия на компьютере. Затем выдаётся практическое задание.

Состав практических заданий

Задание 1. Планы, фасады, разрезы. Настройка видимости графики (рис. 5).

Рис. 5. Задание «Планы, фасады, разрезы. Настройка видимости графики»

Цель – получить необходимые навыки и опыт оперирования с цифровыми инженерными проектами.

Характеристика задания. В качестве исходных данных студент получает файл с готовым инженерным проектом.

191

Он содержит 3D-модель объекта и некоторую совокупность данных.

Задачи студента: 1) сгенерировать из модели виды (фасады, планы, разрезы, спецификации), создать чертёжные листы; 2) настроить визуальные параметры (видимость графики, слои, шрифты, стили и пр.); 3) оформить чертежи в соответствии с отраслевыми стандартами.

Задание 2. Моделирование зданий и сооружений

(рис. 6).

Рис. 6. Задание «Моделирование зданий и сооружений»

Цель задания – получить навыки и опыт самостоятельногокомпьютерногомоделированияобъектовстроительства.

Характеристика задания. В качестве исходных данных студент получает бумажные архитектурно-строительные чертежи, содержащие изображения планов, фасадов, разрезов здания, краткую характеристику конструктивных решений, экспликацию помещений, спецификации окон, дверей и оборудования.

192

Задача студента – выполнить компьютерное моделирование объекта строительства по его чертежам.

Задание 3. Создание модели топографической поверхности (рис. 7).

Рис. 7. Задание «Моделирование топографической поверхности и расположенных на ней площадок с откосами насыпей и выемок»

Цель задания – получить навыки и опыт самостоятельного компьютерного моделирования топографических поверхностей.

Характеристика задания. В качестве исходных данных студен получает файл, содержащий данные точек поверхности и ситуации (наличие дорог, потоков, бордюров, кустов, деревьев и скважин).

Задача студента – на основе этих данных создать 3Dмодель топографической поверхности. Разместить на ней объект (площадку с уклоном), задать условия поиска границ насыпей и выемок, выполнить профилирование.

193

ГЕОМЕТРО-ГРАФИЧЕСКАЯ ПОДГОТОВКА В КОНТЕКСТЕ КОНЦЕПЦИИ ЕСТЕСТВЕННОЙ СТРУКТУРЫ ИНЖЕНЕРНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

Е.В. Усанова

Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева

Описывается технология сквозной геометро-графи- ческой подготовки (ГГП) в контексте концепции естественной структуры инженерного образования.

Ключевые слова: геометро-графическая подготовка (ГГП), инженерное образование.

THE GEOMETRY-GRAPHICAL PREPARATION WITHIN THE CONCEPTION OF THE NATURAL STRUCTURE OF ENGINEERING EDUCATION

E.V. Usanova

Kazan National Research Technological University

The technique of concurrent geometry-graphical preparation (GGP) is described within the conception of the natural structure of engineering education.

Keywords: geometry-graphical preparation (GGP), engineering education.

Информатизация предприятий наукоемкого машиностроения на базе CE/PLM-методологии оказывает мощное влияние на изменение характера инженерной деятельности. Вчастности, с ней связаны структурные изменения в методологии проектирования и разработки изделий, диктующие необходимость адекватного отражения в геометро-графической подготовке (ГГП) студентов технических вузов. На этом фоне решение задачи модернизации процесса ГГП становится совершенно очевидным. Актуальна необходимость системной организации ГГП, позволяющей решать задачи мобильного формирования структуры и содержания ГГП как одной из базовых составляющих инженерной подготовки. Необходи-

194

мость структурных изменений и организационно-методи- ческие аспекты ГГП в составе инженерной подготовки тесно связаны с проектно-конструкторской деятельностью в CE/PLM. Предложения о модернизации ГГП в публикациях по этому вопросу, как правило, не содержат конструктивных решенийпоизменениюееструктуры.

Решение проблемы модернизации ГГП может быть сформулировано на базе концепции естественной структуры инженерной подготовки (NL – Natural occurring Leaning). Ее ядром и генератором является инвариантная к виду и области деятельности структура, в которой фазы преобразующепознавательной функции деятельности совпадают со структурой проектирования [1, 2]. Конструктивная реализация структуры NL состоит в наполнении ее учебными модулями (УМ) и учебными элементами, соответствующими фазам, видам и сфере деятельности. Предметное (модульное) наполнение современной ГГП в естественной структуре учебного плана должно соответствовать характеристикам моделей эффективного производства на основе применения методов проектирования, которые опираются на системный подход, учет условий технологии производства (DFM – Design for Manufacturing) и принципов технологии изготовления и сбор-

ки(DFMA – Design for Manufacturing and Assembly).

Современная ГГП должна объединять все УМ, относящиеся к методам и средствам моделирования технических объектов, а распределены они должны быть по уровням (видам) моделей деятельностной подготовки и находиться на них в сопровождении других дисциплин, использующих соответствующие графические модели. Сначала ГГП на первом уровне предполагает освоение графических коммуникационных технологий для представления результатов инженерной подготовки (графических средств представления информации (ГСПИ), иллюстративно-презентационных РРТ, технического рисунка, основпромдизайнаит.п.). Этологично, посколькуэтисредства естественно затребованы в учебном процессе, необходимы

195

студенту хотя бы как опорные средства концентрированного представления учебной информации. Далее, естественно, следует подструктура ГГП, отражающая освоение профессиональной деятельности в CAD/CAE/CAM проектнотехнологическом блоке CE/PLM: базовые приемы формообразования технических объектов в CAD-системах и их дизайн, 3D-моделирование, сборка, оформление конструкторской документации, новые цифровые приемы формообразования (к этому уже подходят, например, МВТУ [4]). Завершение ГГП – теоретические модули, языки интерактивного графического программирования (требования департамента учебного центра КАМАЗа [3]) для приложений и т.д. По мере развития графических информационных технологий и систем наполнение модульной структуры в ГГП обновляется. Разница в положении ГГП в рамках традиционного учебного плана и NL очевидна: в NL она вписана в среду систематизиpованной потребности в ней и гармонично взаимодействующих между собой УМ, подчиненныхдеятельностнойлогике(рис. 1).

Рис. 1. Группа учебных модулей для ГГП в рамках фазы «Моделирование» NL

196

Естественная структура инженерной подготовки позволяет реализовать многоуровневое обучение, разные образовательные траектории, обеспечение необходимого спектра компетенций при обязательном сохранении всех уровней, неизменности самой структуры при вариации её параметров. Это требование вытекает из необходимости обеспечения системных связей полученного образовательного уровня с общей системой знаний и ориентацией в знаниевом пространстве.

Параметрическое описание и конкретизация элементов учебного плана реализуется указанием УМ ГГП, их часового объема и согласования расписания. При этом, заметим еще раз, профилирование подготовки на параметрическом уровне реализуется при неизменной структуре плана, специализирует и углубляет модули на уровне данного профиля подготовки, концентрируя здесь временные ресурсы. Иллюстрация частной реализации параметрического профилирования инженерной конструкторско-технологической подготовки за счет измененияпараметров показананарис. 2.

Рис. 2. Формирование профиля проектно-конструкторской деятельности в NL

197

Чтобы обеспечить системность и фундаментальность любой профильной подготовки (и ГГП в частности) необходимо иметь представление обо всех остальных уровнях инженерной деятельности в их органической связи. Касаясь подготовки специалистов для СЕ/PLM, можно отметить, что рис. 2 – пример формирования специфических профилей с акцентом на определённый вид деятельности (ролевая специфика в CE). При этом любая ролевая ориентация формируется в однородном для всех видов деятельности знаниево-деятельностном пространстве, предполагающем на этой основе гармоничное взаимодействие в дальнейшем. Следовательно, в ГГП можно ставить задачу подготовки целевой группы разработчиков, участники которой будут формировать групповой проектный менталитет в командной работе.

Реализация сквозной ГГП в рамках естественной структуры инженерной подготовки состоит в том, что на начальных стадиях в ГГП предполагается акцентированное прикладное начало, постепенный переход к абстрагированным моделям осуществляется по мере приближения к завершающей стадии каждой фазы преобразующе-познавательной деятельности. Методическое обеспечение при этом требует переформатирования учебно-методической информации и перестройки организационной структуры учебного процесса. Это требует, в первую очередь, расширения межпредметной эрудиции преподавателей, унификации терминологии. Проектирование ГГП в рамках естественной структуры ИП требует нового понимания, переосмысления традиционной дидактики: главную роль должна играть проектная е-дидактика с методологией генерации новых идей, заложенной в NLконцепции. Ясность структуры NL позволяет четко профилировать инженерную подготовку, в частности ориентировать на ГГП для проектно-конструкторской деятельности в CE/PLM, и создает предпосылки к автоматизации процесса

198

составления учебных планов, программ и индивидуальных траекторий их освоения. Имеющиеся альтернативные системные подходы к логике сквозной ГГП интересно было бы обсудить совместно с коллегами на полях для дискуссий ин- тернет-конференции.

Список литературы

1.Горнов А.О., Усанова Е.В., Шацилло Л.А. Формирование образовательных программ в контексте концепции естественнойструктуры (NL) инженерной подготовки // Электронная Казань-2014: материалы VI Междунар. науч.-практ. конф.: в 2

ч. – Казань: ЮНИВЕРСУМ, 2014. – Ч. 1. – С. 176–184.

2.Горнов А.О., Шацилло Л.А. Геометро-графическая составляющая естественной фрактальной структуры инженерной подготовки [Электронный ресурс] // Материалы IV

3.Требования и рекомендации работодателя к профессиональной инженерной подготовке бакалавров для автомобилестроительной отрасли. Перечень компетенций в области САПР для выпускников вузов. (Док. департамента САПР ЦИКТ КАМАЗа от 23.08.2012 г.).

4.Щеглов Г.А. Обучение твердотельному геометрическому моделированию – от инженернойграфики к инженерной скульптуре // Информатизационные средства и технологии: тр. CCI междунар. науч.-метод. конф., Москва, 19–21 нояб. 2013 г. – М.: Изд-во МЭИ, 2013. – Т. 1. – С. 207–210.

ЕЩЕ РАЗ О НАЧЕРТАТЕЛЬНОЙ ГЕОМЕТРИИ И НЕ ТОЛЬКО

А.Н. Лызлов

Балтийский государственный технический университет «ВОЕНМЕХ» им. Д.Ф. Устинова, Санкт-Петербург

199

Рассматриваются аргументы за присутствие начертательной геометрии в учебных программах высшего технического образования. Высказывается мнение о некоторых недостатках школьного образования. Излагаются предложения об изменениях в традиционном курсе начертательной геометрии.

Ключевые слова: начертательная геометрия, пространственное, логическое и абстрактное мышление, школьноеобразование, инструментыначертательнойгеометрии.

ONCE AGAIN ON DESCRIPTIVE GEOMETRY

AND NOT ONLY

A.N. Lyzlov

Baltic State Technical University «VOENMEH» named after D.F. Ustinov

Arguments for the presence of descriptive geometry in the educational programmes of higher technical education are considered. It has been argued about some of the shortcomings of school education. Proposals are set out for some changes in the traditional course of the descriptive geometry.

Keywords: descriptive geometry, spatial, logical and abstract thinking, school education, tools of descriptive geometry.

В последнее время не утихает полемика о месте начертательной геометрии в учебном процессе технических вузов. Копий по этому поводу сломано немало, причем мнения самые противоположные – от полного неприятия начертательной геометрии до ее полного приятия, вплоть до создания выпускающих кафедр по этой дисциплине. Ну и, конечно, имеет место большое количество промежуточных вариантов. Все точки зрения достаточно аргументированы и, строго говоря, возразить по существу бывает достаточно

200