Обмен опытом

См. также:

Уважаемые коллеги. Размещение авторского материала на страницах электронного справочника "Информио" является бесплатным. Для получения бесплатного свидетельства необходимо оформить заявку

Положение о размещении авторского материала

Размещение информации

Изучение САПР КОМПАС на уроках информатики как помощь в изучении инженерной графики

20.12.2016 516 804
Тугуши Этери Гуриевна
Тугуши Этери Гуриевна, мастер производственного обучения, преподаватель

Грязинский технический колледж

Введение

Молодой специалист должен обладать определенными умениями и навыками, которые необходимы для успешной конкуренции на рынке труда. К таким качествам можно отнести способность находить нужную информацию и правильно её использовать при решении задач, также очень важна способность к творческому мышлению и самообразованию. 

Одним из основных требований к будущим специалистам технического профиля является умение читать и чертить чертежи, строить трехмерные модели, а также подготавливать всю необходимую конструкторскую документацию.

Чертеж является одним из главных носителей технической информации, без которой не обходится ни одно из производств. Действительно, на производствах практически отошли от построения чертежей с помощью кульмана. Современные системы автоматизированного проектирования позволяют отслеживать процесс создания изделия от предварительного проекта до утилизации.

Умение читать чертежи и владение правилами выполнения и оформления чертежей являются основными условиями успешного освоения технических знаний. Знание черчения облегчает изучение большинства других общетехнических дисциплин.

При изучении дисциплины «Инженерная графика» большинство преподавателей сталкивается с рядом проблем. Например, из-за фактического отсутствия черчения в школе, у большинства студентов практически отсутствует пространственное мышление.

С другой стороны, наше общество переживает век «информатизации» и студенты, как самая уязвимая часть этого общества, подвергаются сильному влиянию со стороны различных гаджетов,  мобильных устройств и компьютеров. В результате этого снижается мотивация к обучению, интерес к познавательной деятельности. Для решения данной проблемы необходимо искать подход с использованием этих гаджетов и новых технологий в процессе обучения.

1. Системы автоматизированного проектирования (САПР) и их применение в системе СПО

Компьютеризация активно проникает в деятельность промышленных предприятий, конструкторских и проектных организаций. Она поднимает  проектную работу на качественно новый уровень, при котором резко повышаются темпы и качество проектирования, более обоснованно решаются многие сложные инженерные задачи, которые раньше рассматривались лишь упрощенно. Во многом это происходит благодаря использованию эффективных специализированных программ, которые могут быть как самостоятельными, так и в виде приложений к общетехническим программам. Деятельность по созданию программных продуктов и технических средств для автоматизации проектных работ имеет общее название – САПР.

САПР (англ. CAD, Computer-Aided Design) — программный пакет, предназначенный для проектирования (разработки) объектов производства (или строительства), а также оформления конструкторской и/или технологической документации.

Компоненты многофункциональных систем САПР традиционно группируются в три основных блока CAD, САМ, САЕ. Модули блока CAD (Computer Aided Designed) предназначены в основном для выполнения графических работ, модули САМ (Computer Aided Manufacturing) - для решения задач технологической подготовки производства, модули САЕ (Computer Aided Engineering) - для инженерных расчетов, анализа и проверки проектных решений.

Классификация САПР:

  1. САПР двумерного проектирования — «2D-3D Легкие — Нижний уровень».

Эти САПР служат для выполнения почти всех работ с двумерными чертежами и имеют ограниченный набор функций по трехмерному моделированию. С помощью этих систем выполняются порядка 90% всех работ по проектированию. Хотя имеющиеся ограничения делают их не всегда удобными. Область их работы — создание чертежей отдельных деталей и сборок. Платой за возросшие возможности является усложнение интерфейса и меньшее удобство в работе. Характерные представители таких САПР — AutoCAD, CADdy, CADMECH Desktop, MasterCAM, T-FlexCAD, OmniCAD, Компас-График.

  1. САПР объемного моделирования «3D — Средний уровень».

По своим возможностям они полностью охватывают САПР «легкого веса», а также позволяют работать со сборками, по некоторым параметрам они уже не уступают тяжелым САПР, а в удобстве работы даже превосходят. Обязательным условием является наличие функции обмена данными (или интеграции). Это не просто программы, а программные комплексы, в частности, SolidWorks SolidEdge, Cimatron, Form-Z, Autodesk Inventor, CAD SolidMaster, и все еще продолжающий развиваться, Mechanical Desktop, DesignSpace.

  1. САПР объемного моделирования «3D Тяжелые — Верхний уровень».

Эти системы применяются для решения наиболее трудоемких задач - моделирования поведения сложных механических систем в реальном масштабе времени, оптимизирующих расчетов с визуализацией результатов, расчетов температурных полей и теплообмена и т.д. Обычно в состав системы входят как чисто графические модули, так и модули для проведения расчетов и моделирования, постпроцессоры для станков с ЧПУ. К сожалению, эти самые мощные САПР наиболее громоздки и сложны в работе, а также имеют значительную стоимость. Примерами «тяжелых» САПР могут служить такие продукты, как ADAMS, ANSYS, CATIA, EUCLID3, Pro/ENGINEER, UniGraphics  [15].

Наиболее часто в системе СПО применяются САПР КОМПАС и САПР «AutoСАD».

2. САПР КОМПАС и ее применение на уроках информатики

Аббревиатура КОМПАС расшифровывается как "КОМПлекс Ав­томатизированных Систем".

Ядром САПР КОМПАС является графическая система для кон­структора "КОМПАС-График". Она обеспечивает автоматизированную подготовку и выпуск чертежно-графической документации, ориентиро­ванной на стандарт ЕСКД. Система позволяет выполнять расчеты в процессе проектирования, использовать типовые элементы конструк­ций.

"КОМПАС-ТМ" - САПР технологических процессов механической обработки. Она обеспечивает автоматизацию проектирования маршрутно-операционных технологических процессов механической об­работки деталей в машиностроении и приборостроительном произ­водстве.

"КОМПАС-ЧПУ" - САПР управляющих программ для оборудова­ния с ЧПУ. С ее помощью можно выполнять автоматизированную подготовку управляющих программ для станков с ЧПУ на персональных ЭВМ. При этом в качестве входной информации используется чертеж детали, построенный средствами "КОМПАС-График" или сред­ствами инструментальной системы "КОМПАС-Мастер".

"КОМПАС-Мастер" - инструментальное средство разработчика САПР. Эта система дает возможность разрабатывать прикладные конструкторские САПР различного назначения с использованием со­временных высокоэффективных средств. Создаваемые при этом САПР могут использовать не только типовые фрагменты чертежей и конструкторские базы данных, но и генерировать чертежи деталей или узлов в режиме диалога с конструктором.

"КОМПАС-Монитор" представляет собой интегрированную обо­лочку для управления подсистемами КОМПАС, а также для создания единого пользовательского комплекса.

"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 "КОМПАС-Мастер".

"КОМПАС-График" может быть дополнен системой твердотель­ного трехмерного моделирования "КИТЕЖ". Назначение системы: пространственное моделирование объектов (деталей, узлов, изделий, зданий, сооружений) при выполнении проектно-конструкторских, тех­нологических и дизайнерских работ в машиностроении, приборо­строении, строительстве и архитектуре.

По критерию "стоимость/эффективность" система КОМПАС - од­на из самых приемлемых в настоящее время компьютерных техноло­гий для ПК, которая позволяет быстро получать реальные результаты в виде качественного улучшения разрабатываемой документации, ус­корения проектирования и выпуска новых изделий, повышения квалификации специалистов.

Системы КОМПАС при необходимости мо­гут быть легко интегрированы с более мощными программными сред­ствами, используемыми для проектирования изделий сложной формы и состава в авиационной, автомобильной, оборонной отраслях, а так­же встраиваться в системы управления производством.

Система КОМПАС 3D используется в колледже на протяжении долгого времени и зарекомендовала себя с положительной стороны.

Одним из преимуществ САПР КОМПАС 3D является простота в усвоении и использовании программы, а также наличие хороших методических разработок, которые упрощают процесс обучения.

Эта система обладает такими преимуществами как:

  • хорошо организованный пользовательский интерфейс;
  • легка в освоении;
  • полностью соответствует ЕСКД;
  • возможность использования студентами бесплатных версий программы КОМПАС 3 D LT и КОМПАС 3D Home для самостоятельного изучения или выполнения расчётно-графических работ, курсовых и дипломных проектов;
  • поддержка учебных заведений со стороны компании АСКОН

3. Применение САПР КОМПАС при обучении черчению

Насколько в действительности САПР облегчает конструкторский труд? Если сравнить работу опытного конструктора, подготавливаю­щего чертеж вручную, и работу обученного пользователя САПР, раз­рабатывающего чертеж даже без библиотеки стандартных компонен­тов, то можно сказать, что с помощью компьютера чертеж будет под­готовлен в 2,5-3 раза быстрее. В САПР чертеж будет выполнен с пре­дельной аккуратностью, может быть в любой момент модифицирован и размножен, в нем будут соблюдены все ГОСТы. А с учетом других возможностей САПР (автоматическая подготовка спецификации, биб­лиотеки стандартных деталей и т.д.) эффективность конструкторского труда повысится в 5-10 раз.

Чертежно-конструкторский редактор КОМПАС как со­временный чертежный инструмент освобождает студента от утоми­тельных операций выполнения чертежа, при этом обеспечивает высо­кое качество выполняемых графических работ.

Межпредметные связи являются необходимым условием успеш­ного обучения. КОМПАС позволяет реализовать межпредметные связи в преподавании черчения,  геометрии, физики, информатики.

Например, при формировании понятий "проецирование", "проек­ция" следует учитывать, что студенты знают, как изображаются на плоскости различные геометрические фигуры. При изучении масштаба необходимо обратить внимание на необходимость нанесения действительных размеров. В КОМПАС выпол­няется полуавтоматическое нанесение действительных размеров. Также КОМПАС предоставляет студенту новые возможности в успешном раз­витии пространственного мышления.

В Грязинском техническом колледже САПР используется для специальностей 23.02.03 Техническое обслуживание и ремонт автомобильного транспорта и 08.02.01 Строительство и эксплуатация зданий и сооружений.

Студенты изучают основные правила построения чертежей и схем, знакомятся с  возможностями использования пакетов прикладных программ компьютерной графики в профессиональной деятельности.

Для механиков на втором курсе запланировано 92 часа на изучение информатики. Из них 70 часов – на изучение САПР КОМПАС 3D V12. С помощью этой программы готовятся курсовая и дипломная работы.

Для строителей по учебному плану на изучение  дисциплины «Информационные технологии в профессиональной деятельности» на втором курсе запланировано 64 часа. Из них 48 часов отводится на САПР КОМПАС.

Для данных специальностей были приобретены модули «Машиностроительное черчение» и «Строительное черчение».

Для студентов подготовлены методические пособия для выполнения лабораторных и практических работ в системе КОМПАС, а также видеоуроки, находящиеся в свободном доступе в интернет.

Из-за небольшого количества часов, выделенных на изучение курса,  знакомство с интерфейсом САПР КОМПАС происходит в большинстве своем путем выполнения практических работ. Цель практикума – приобретение практических навыков работы с чертежно – конструкторским редактором КОМПАС, необходимых для выполнения чертежно-конструкторской документации в соответствии с требованиями ЕСКД и действующих Государственных стандартов. Практические работы чередуются с уроками теоретических знаний с использованием презентаций и видеофрагментов.

Задания  сформированы в виде последовательности упражнений от простого к сложному. При возникновении затруднительных ситуаций во время работы с САПР КОМПАС студенту предоставлена возможность быстрого получения необходимой справочной информации, а также возможность попросить помощи у преподавателя или студента-консультанта, уже выполнившего соответствующий блок заданий.

Работа в индивидуальном темпе позволяет снять напряжение со слабых студентов от возможных неудач или нехватки времени для выполнения нужной работы, а также  создать условия для возникновения духа соперничества, соревнования среди способных студентов по скорости и качеству выполнения работ.

Заключение.

Интеграция базового курса графической подготовки, включающего элементы компьютерной графики в системе КОМПАС, в уроки информатики (на уровне пользователя) с элементами технологии имеют целью профессиональное становление  студентов.

Опыт использования САПР КОМПАС позволяет утверждать:

  • применение компьютерных технологий является эффективным и действенным методом оптимизации учебного процесса;
  • использование САПР способствует развитию пространственного воображения, пространственных представлений, образного, логического, абстрактного мышления студентов;
  • внедрение программ КОМПАС-3D и «AutoCAD» позволяет увеличить качество выполнения курсовых и квалификационных работ по техническим специальностям.

 

Источники:

  1. Обзор сапр [электронный ресурс]. - режим доступа: http://www.cad.dp.ua/obzors/cads.php   
  2. САПР-журнал [электронный ресурс]. - Режим доступа: http://sapr-journal.ru/wiki/istoriya-brenda-autocad/
  3. Компас 3D V12. Руководство пользователя [электронный ресурс]. -  Режим доступа: http://sd7.ascon.ru/Public/Documents/Kompas/KOMPAS_V12/kompas_guide1.pdf
  4. Видеоуроки [электронный ресурс]. - режим доступа: http://www.kompasvideo.ru/lessons/355/index.php

 

 

Оригинал работы:

Изучение САПР КОМПАС на уроках информатики как помощь в изучении инженерной графики




Назад к списку


Добавить комментарий
Прежде чем добавлять комментарий, ознакомьтесь с правилами публикации
Имя:*
E-mail:
Должность:
Организация:
Комментарий:*
Введите код, который видите на картинке:*