Черчение с элементами компьютерной графики

МУНИЦИПАЛЬНОЕ КАЗЕННОЕ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

«ВИШНЕВСКАЯ СРЕДНЯЯ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ШКОЛ»

БЕЛОВСКОГО РАЙОНА КУРСКОЙ ОБЛАСТИ

Черчение с элементами компьютерной графики

(чертёж – язык техники, графические навыки машинного исполнения чертежа)

Учитель черчения Сасин Петр Иванович

      Программа «Черчение с элементами компьютерной графики» (с использованием системы КОМПАС) является курсом, предназначенным для учащихся всех типов учреждений среднего образования. Ее содержание соответствует профильному уровню графической подготовки школьников и представляет собой интеграцию основ графического языка, изучаемого в объеме образовательного минимума (стандарта), и элементов компьютерной графики, осваиваемых на уровне пользователя отечественной образовательной системы трехмерного проектирования КОМПАС 3D LT или более ранних версий системы КОМПАС
      Содержание курса предусматривает изучение формы предметов, правил чтения графических изображений, методов и правил графического изображения информации об изделиях; выполнение графической документации при параллельном овладении ручным и машинным способами.
      Программа предполагает освоение системы КОМПАС, применяемой при проектировании изделий и выполнении конструкторской документации. В процессе обучения использование различных версий системы КОМПАС зависит от наличия соответствующих аппаратных средств.
      Целью обучения черчению с элементами компьютерной графики является приобщение школьников к графической культуре — совокупности достижений человечества в области освоения ручных и машинных способов передачи графической информации. Цель обучения конкретизируется в следующих основных задачах:
      • в изучении графического языка общения, передачи и хранения информации о предметном мире с помощью различных графических методов, способов и правил отображения ее на плоскости.

      • в изучении способов создания трехмерных моделей деталей и сборочных единиц машинными методами;
      • в формировании умений выполнять чертежи ручным и машинным способами, в усвоении правил чтения чертежей;
      • в развитии творческого мышления и в формировании элементарных конструкторских умений преобразовывать форму предметов в соответствии с предъявляемыми требованиями.
      Структура курса «Черчение с элементами компьютерной графики» состоит из трех блоков.
      Содержание первого блока позволяет систематизировать представления о форме предметов, выработать умения анализировать форму, графически отображать ее методами проецирования и читать различные изображения, освоить ручные и машинные способы построения виртуальных моделей и чертежей деталей (построение простейших геометрических объектов, используемых для выполнения проекций и их редактирования; создание изображений объемных тел; изменение их положения относительно наблюдателя; получение «проекционной заготовки» чертежа).
      Содержание второго блока предусматривает формирование понятия «изделие», развитие умений анализировать форму изделий (деталей), выполнять и читать несложные рабочие чертежи, содержащие виды, разрезы, сечения, а также изучение возможностей системы КОМПАС 3D LT по созданию моделей деталей, чертежей деталей, по выполнению технической документации на несложные изделия (детали).
      Содержание третьего блока направлено на изучение сборочных единиц, формирование умений читать, выполнять и деталировать чертежи. Осваиваются возможности системы КОМПАС (в том числе и демонстрационных версий) по созданию сборочных единиц с использованием файлов деталей стандартных элементов, а также особенности оформления конструкторской документации машинным способом.

      Учебная программа предполагает равное количество часов на освоение ручного и машинного способов выполнения чертежей. За учителем сохраняется право на обоснованное изменение соотношения в ту или иную сторону.

      Изложение теоретического материала по теме о проецировании на одну плоскость проекций и его закрепление рекомендуется проводить с использованием плоских деталей разнообразной формы, отображение которых требует знаний геометрических построений (деление окружности на равные части, построение сопряжений). Нужно обратить внимание учащихся на свойства виртуальных инструментов геометрических построений в системе КОМПАС 3D LT, каждый из которых реализует свой алгоритм построения.

      Изучение тем по проецированию на две-три плоскости проекций предлагается проводить на примере геометрических тел и несложных деталей. При использовании системы КОМПАС 3D LT или программы просмотра моделей КОМПАС — Viewer целесообразно использовать возможности изменения текущей ориентации детали при различных режимах отображения. При этом особое внимание уделяется формированию умений анализировать форму, отображать ее на плоскостях проекций, анализировать полученные изображения, выявляя характерные признаки, обеспечивающие узнавание формы геометрических тел и моделей деталей. Построение трехмерных моделей деталей в системе КОМПАС 3D LT должно быть связано с выполнением эскиза заготовки, содержащего два или три изображения, а их редактирование — с изменением формы, положения в пространстве. Предлагается логическая последовательность изложения вопросов проецирования по этим темам:
      • наблюдение и анализ формы двух (трех) простых геометрических тел (например, призмы, цилиндра);
      • проецирование на плоскости проекций каждого геометрического тела;
      • анализ изображений проекционного чертежа с выявлением характерных признаков узнавания геометрических тел, чтение изображений;
      • наблюдение и анализ формы несложных предметов (моделей деталей), представляющих собой сочетание двух (трех) геометрических тел (например, уголок, стойка, кронштейн и пр.), с последующим выполнением и чтением проекционного чертежа.

      Углубляются и расширяются понятия «анализ формы», «выполнение и чтение графических изображений». Так, при анализе формы деталей выделяются конструктивные элементы, функциональное назначение которых желательно разъяснять на примере различных изделий, применяемых в машиностроении, легкой промышленности и др., используя приемы сравнения, обобщения.
      Изучая эту тему, целесообразно использовать виртуальные модели, представленные в системе КОМПАС 3D LT.
      Раскрывая понятия «виды», «разрезы», «сечения», следует добиваться понимания их проекционной сущности. Выбор необходимых изображений и достаточное количество на графических документах определяются их информативностью и формой изделия.
      При выполнении чертежа заготовки (детали) в системе КОМПАС 3D LT желательно обратить внимание на возможность автоматического создания разрезов и сечений. Кроме этого, необходимо раскрыть сущность метода прототипирования, основанного на использовании совокупности сечений простых по форме деталей (например, валика), позволяющего учитывать современные принципы их изготовления.
      Условности и упрощения чертежа следует рассматривать как возможность ускорения процесса выполнения чертежей при сохранении полноты информации.
Формируются новые понятия: виды информации об изделии, конструкторская документация на изделие (графическая, текстовая).
      Рекомендуется дать школьникам общее представление о назначении и видах графической документации, разрабатываемой на сборочные единицы. При этом большую часть учебного времени следует отводить на изучение изображений, условностей и упрощений, принятых на сборочных чертежах, чтение и деталирование.
      Обучая школьников чтению сборочных чертежей, рекомендуется вырабатывать у них определенную последовательность считывания с изображений информации об изделии. Это поможет целенаправленно выбирать необходимую информацию о составе, геометрической форме изделия и отдельных его деталей, относительном положении их между собой, способах соединения деталей, а также о других технических и технологических характеристиках изделия.

      На протяжении всего курса черчения следует предусмотреть решение задач на преобразование формы трехмерных объектов (деталей сборочных единиц). Решение задач рекомендуется осуществлять на основе элементарных операций: объединение, вырезание, сопряжение, зеркальная копия, сдвиг — и объемного моделирования в системе КОМПАС 3D LT. Рекомендуется дать школьникам общее представление о конструировании и конструкторской деятельности.

      Изучение теоретического материала необходимо сочетать с выполнением графических работ, содержание которых должно быть направлено:
      • на отработку методов, способов и приемов выполнения чертежей различного назначения ручным и машинным способами, а также на формирование умения читать графическую документацию;
      • на развитие умения преобразовывать форму геометрических тел и несложных изделий по заданным требованиям.
      Для развития пространственных представлений учащихся необходимо всемерно разнообразить формы и функциональное назначение объектов, используемых на уроках черчения, для изучения, анализа, отображения и чтения изображений.
            Планируя уроки, рекомендуется учитывать примерное распределение времени на изучение тем курса «Черчение с элементами компьютерной графики», приведенное в тематическом плане. Однако за учителем остается право перераспределения времени в зависимости от методики преподавания, состава класса и исходной подготовленности школьников.