1487

2.Балханов В.К. Основы фрактальной геометрии и фрактального исчисления. – Улан-Удэ: Изд-во Бурят. гос.

ун-та, 2013.

3.Мандельброт Б. Фрактальная геометрия природы. – М.: Институт компьютерных исследований, 2002.

4.Кроновер Р.М. Фракталы и хаос в динамических системах. – М., 2000.

5.Божокин С.В., Паршин Д.А. Фракталы и мультифракталы. – М., 2001.

6.Федер Е. Фракталы. – М., 1991.

181

СЕКЦИЯ «ПРОБЛЕМЫ РЕАЛИЗАЦИИ ГЕОМЕТРО-ГРАФИЧЕСКОЙ ПОДГОТОВКИ СТУДЕНТОВ В СОВРЕМЕННЫХ УСЛОВИЯХ И ИННОВАЦИОННЫЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ПРЕПОДАВАНИЯ И КОНТРОЛЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ОБУЧЕНИЯ ГРАФИЧЕСКИМ ДИСЦИПЛИНАМ»

ОПЫТ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ СИСТЕМ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ КОМПАНИИ AUTODESK В ПРОЦЕССЕ ОБУЧЕНИЯ СТУДЕНТОВ ТЕХНИЧЕСКОГО ВУЗА ГРАФИЧЕСКИМ ДИСЦИПЛИНАМ

А.В. Петухова

Сибирский государственный университет путей сообщения, Новосибирск

Описывается опыт применения систем автоматизированного проектирования в непрерывной графической подготовке студентов строительных специальностей.

Ключевые слова: системы автоматизированного проектирования, графическая подготовка.

EXPERIENCE IN THE USE AUTODESK PRODUCTS IN THE GRAPHIC TRAINING OF STUDENTS

OF TECHNICAL UNIVERSITY

A.V. Petukhova

Siberion Transport University

This article describes the experience of using СAD systems in continuous graphics preparation of technical university students.

182

Keywords: СAD (systems of the automated designing), a graphics preparation.

На одной из предыдущих конференций мы уже публиковали статью, описывающую наш опыт формирования системы непрерывной графической подготовки студентов технического вуза.

Жизнь не стоит на месте: развиваются образовательные технологии, материальная база, накапливаются знания. За прошедший год модули курса претерпели определённые изменения. Они касаются как содержания курсов, так и методики обучения.

Сегодня мы рассмотрим содержание тех модулей системы непрерывной инженерно-графической подготовки, которые построены с использованием программного обеспечения компании Autodesk.

Начнем с модуля «Графические средства ЭВМ». Эта дисциплина изучается студентами на II курсе, после освоения модулей «Начертательная геометрия» и «Инженерная графика». На её изучение отведено 108 академических часов. Из них 54 часа – аудиторные занятия. Цель обучения – освоить технику работы с CAD-приложениями на профессионально приемлемом уровне. Это значит, что по окончании курса студент не должен испытывать затруднений при выполнении графической части курсовых и дипломных проектов на компьютере, должен знать функционал, назначение и особенности программных комплексов.

На этом этапе обучения базовым программным продуктом является AutoCAD компании Autodesk. Данный комплекс выбран по нескольким причинам: во-первых, компания Autodesk является лидером в области разработки и внедрения программного обеспечения, предназначенного для инженерного проектирования; во-вторых, на сайте разработчика студенты и преподаватели могут получить бесплатную версию программного продукта, что снимает ряд проблем, связанных с финансами и лицензированием.

183

Содержание дисциплины разбито на три раздела.

1.Основные способы создания геометрии чертежа. Средства обеспечения точности.

1.1.Основные термины. Интерфейс AutoCAD.

1.2.Понятие рабочих пространств.

1.3.Навигация по пользовательскому интерфейсу, настройка системы.

1.4.Обозреватель меню.

1.5.Панели быстрого доступа и команды, которые могут быть выполнены с ее помощью.

1.6.Панели ленты и управляющие элементы строки состояния. Открытие, просмотр, сохранение чертежа.

1.7.Средства обеспечения точности.

1.8.Технология работы, вызов команд.

1.9.Динамический ввод.

1.10.Координатные системы и способы ввода коорди-

нат точек.

1.11.Работа с базовой геометрией чертежа.

2.Редактирование и модификация чертежа.

2.1.Команды редактирования, связанные с перемещениями объектов.

2.2.Команды редактирования, связанные с модификацией объектов.

2.3.Способы масштабирования.

2.4.Редактирование с помощью ручек.

2.5.Сложные процедуры редактирования (поворот с копированием, редактирование полилиний, выравнивание, растягивание)

2.6.Разбиение объектов.

3. Свойства объектов. Инструменты создания аннотаций. Подготовка чертежа к выводу на печать.

3.1.Свойства объектов.

3.2.Измерение расстояний и площадей.

3.3.Управление свойствами объектов с помощью панели инструментов «Свойства».

184

3.4.Управление свойствами объектов с помощью слоев. Диспетчер свойств слоя.

3.5.Работа с текстом.

3.6.Текстовые стили.

3.7.Однострочный и многострочный текст.

3.8.Способы редактирования текста.

3.9.Работа с размерами.

3.10.Использование диспетчера размерных стилей.

3.11.Нанесение и редактирование размеров.

3.12.Работа с таблицами.

3.13.Создание стилей таблиц.

3.14.Вставка таблицы в чертёж.

3.15.Блоки. Простые блоки. Блоки с атрибутами. Динамические блоки.

3.16.Допечатная подготовка чертежа.

Процесс обучения построен с использованием сетевых технологий и мультимедиасистем. Разработан специальный электронный интерактивный обучающий модуль, в котором размещены задания и методические рекомендации по их выполнению. Он представляет собой HTML-документ, с возможностью загрузки файлов-шаблонов, содержащих задания по текущей теме. Файл-шаблон – это чертёж в формате .dwt. Его особенность в том, что при загрузке документа, исходный файл всегда остаётся неизменным. Т.е. чертёж-задание может использоваться многократно. Использование чертежейшаблонов позволяет интенсифицировать процесс обучения, увеличить количество заданий, обеспечить высокий уровень профессиональнойнаправленностиобучения.

Примеры заданий, предназначенных для освоения приёмов работы в программном продукте AutoCAD, приведены на рисунках 1–4.

Каждое задание состоит из нескольких листов. В правой части листа размещён образец выполненного задания, а в левой расположена рабочая зона. Студент должен выполнить чертёж следуя методическим указаниям. Работа вы-

185

полняется в аудитории в присутствии преподавателя. Задания содержат условие, пример выполнения, методические рекомендации, подсказки и в некоторых случаях видеопрезентацию или пошаговую инструкцию. Благодаря использованию сетевых ресурсов преподаватель может вмешиваться в работу, консультировать, направлять, оказывать помощь в выполнении заданий.

К сожалению, мы не можем представить на иллюстрациях весь объём заданий. В данный момент в курсе более 80 листов чертежей. Мы стараемся включать в задания как абстрактные геометрические контуры, так и фрагменты предстоящих курсовых и дипломных работ, либо использовать элементы реальных инженерных проектов.

Организация обучения в форме практикума даёт хороший эффект. Многократное повторение действий формирует прочный навык, а разнообразие графического материала обеспечивает высокий интерес обучающихся. В результате упражнений формируются, углубляются и совершенствуются профессиональные навыки и умения.

Рис. 1. Задание по теме «Обеспечение точности». Работа с режимами ортогонального черчения у полярного отслеживания (на рисунке показаны 3 листа из 5)

186

Рис. 2. Задание по теме «Относительные и полярные координаты». Способы указания точки (на рисунке показаны 3 листа из 7)

Рис. 3. Задание по теме «Штриховка» (на рисунке показаны 3 листа из 7)

187

Рис. 4. Задание по теме «Инструменты редактирования и модификации чертежа»

(на рисунке показан 1 лист из 8)

Во второй части статьи мы рассмотрим содержание модулей системы непрерывной инженерно-графической подготовки, которые построены с использованием про-

граммных комплексов Autodesk Revit и AutoCAD Civil 3D.

Эти программные продукты составляют основу содержания дисциплины «Программное обеспечение».

Она включена в учебные планы специальностей «Мосты и транспортные тоннели», «Тоннели и метрополитены», «Строительство железных дорог», «Управление техническим состоянием железнодорожного пути». Изучается дисциплина на II курсе, в 4-м семестре.

Цель ее освоения – формирование у студента теоретической базы и практического опыта использования программного обеспечения, предназначенного для создания цифровых моделей зданий, инженерных объектов, сетей, рельефа и форм окружающего пространства. В результате изучения дисциплины формируются знания, умения и навы-

188

ки, необходимые студенту для выполнения графической части расчётно-графических работ, курсовых заданий и дипломных проектов, предусмотренных рабочими программами дисциплин профессионального цикла, а также осваивается совокупность компетенций, необходимых для осуществления производственно-технологической, организационноуправленческой, проектно-изыскательской, проектноконструкторской, научно-исследовательской деятельности с использованием современных средств автоматизированного проектирования, конструирования и обеспечения жизненного цикла объектов строительства. Учебными планами специальностей на курс отводится 72 часа. Из них 36 – аудиторная работа (практические занятия).

Содержание курса разделено на три больших раздела. Раздел 1. Введение в программное обеспечение и информационное моделирования. Информационные модели объектов. Понятийно-терминологический аппарат. Основные задачи, решаемые при помощи информационного моделирования. Обзор программных продуктов, функционал, области применения, основные возможности. Введение в

BIM-технологию (Building Information Model). Основные понятия, примеры использования в мировой практике, программы, реализующие BIM-технологию.

Раздел 2. Компьютерное моделирование зданий и сооружений. Введение в трехмерное моделирование объектов строительства. Геометрическая и интеллектуальная модель. Формы реализации. Компоненты модели. Знакомство с пользовательским интерфейсом Autodesk Revit. Стили объектов. Переопределение видимости объектов. Свойства элементов проекта. Создание компьютерной модели строительного объекта. Создание нового документа. Выбор шаблона проекта. Подготовка необходимых видов. Задание и изменение уровней. Разбивка сетки осей. Использование семейств и шаблонов конструкций. Загрузка дополнительных библиотек

189

объектов. Автоматическое формирование спецификаций и отчетов. Ведомость материалов, экспликация помещений. Просмотр, тонирование и рендеринг 3D-модели строительного объекта. Чертежные виды и детализация. Аннотирование, редактирование, оформление. Оформление комплекта чертежей. Настройка отображения объектов на листе. Анализ проекта. Анализ модели. Аналитические проверки геометрии. Формирование геометрии элементов. Создание объемных и полостных элементов выдавливания, сдвига, перехода и вращения. Импорт и экспорт в другой проект.

Раздел 3. Компьютерное моделирование объектов инфраструктуры и топографических поверхностей. Основы создания цифровой модели топографической поверхности. Обзор программного обеспечение, позволяющего создавать 3D-модели топоповерхностей. Классификация геометрических моделей рельефа. Типы исходных данных. Технология создания 3D-моделей земляных сооружений, площадок и линейных объектов, связанных с топографической поверхностью. Основные инструменты создания цифровой модели рельефа в AutoCAD Civil 3D. Устройство рабочего пространства. Изменение отображения объектов. Стили объекта. Слои объекта. Модель топографической поверхности. Данные поверхности: точки, границы, горизонтали, структурные линии. Импорт данных из внешних источников. Создание модели рельефа, изменение стиля визуализации, добавление аннотаций. Использование примитивов AutoCAD как исходных данных для построения поверхности. Редактирование данных поверхности. 3D-модели строительных площадок, канав, насыпей. Задание параметров. Автоматические режимы поиска линий пересечения откосов насыпей и выемок с землёй. Создание независимых поверхностей по откосам. Инструменты для автоматического подсчета объемов поверхностей. Оптимизация объемов. Модели линейных сооружений, расположенных на топографической по-

190