Компьютерная графика дисциплины «Инженерная графика». Принципы работы в системе КОМПАС 3D
Автор: Шатилова Ольга Николаевна
Организация: ТОГБПОУ «Железнодорожный колледж им. В.М.Баранова»
Населенный пункт: Тамбовская область, г. Мичуринск
В современных условиях все шире используется внедрение компьютерных графических программ в образовательный процесс. ФГОС СПО для технических специальностей, задача которых заключается в умении разрабатывать различные чертежи с использованием информационных технологий.
Поиск новых форм и методик организации образовательного процесса способствовал разработке альбома заданий для выполнения сборочных чертежей посредством компьютерной графики с помощью системы Компас 3D, AutoCAD, Paint3D, MicrosoftVisio, LegoDigitalDesigner и другие. При использовании информационных технологий в образовательном процессе традиционные задания инженерной графики получают новое наполнение и реализацию.Работа на компьютерах построена так, что студенты не просто изучают графический пакет, а продолжают изучение инженерной графики. Наиболее эффективно организовать процесс обучения параллельно, сочетая ручную графику и выполнение чертежей на компьютерах.
Практическая значимость
Инструментальным средством для образовательных целей и выполнения графических работ является новейшая система КОМПАС-ГРАФИК 3D LT V12, разработанная российской компанией АСКОН.
Компьютер для студента становится таким же инструментом, что карандаш и линейка. Студенты осваивают способы и правила построения изображений с помощью карандаша, а в компьютерной графике одновременно осваивают базовые приемы и интерфейс программы, а именно: настройка рабочей среды, определение формата чертежа, работа с примитивами, редактирование чертежа, объектные привязки, работа с блоками, слоями, текстом и др. При этом на любом этапе создания чертежа студент может видеть наглядное изображение изделия, что весьма важно в процессе обучения.
Применение интерактивности во время изучения материала расширяет спектр деятельности педагога, а также повышает заинтересованность студента, его способность к обучению и саморазвитию.
В колледже создана достаточная учебно-материальная база для применения компьютерных технологий на уроке инженерной графики: имеется компьютерный класс с интерактивной доской, оснащенный пакетом чертежных программ.
Помимо теоретической подготовки и отработки практических умений, в программе предусмотрена логическая последовательность отработки навыков на учебной практике, черчение производственных деталей.
Инновационная составляющая
Интерактивная компьютерная графика – это использование компьютеров для подготовки и воспроизведения изображений, при этом пользователь имеет возможность оперативно вносить изменения в изображение непосредственно в процессе его воспроизведения, т.е. предполагается возможность работы с графикой в режиме диалога в реальном масштабе времени.
Подобные ресурсы цифрового программирования в СПО позволяют ознакомить студентов с новым материалом на основе современных технологий, а также дают возможность самостоятельного дистанционного изучения.
Использование компьютера в профессиональной деятельности значительно облегчает подготовку конструкторских и других графических документов, необходимых для изготовления изделий на предприятиях, сокращает сроки их разработки, тем самым повышая качество производственного процесса.
Место дисциплины в структуре основной профессиональной образовательной программы.
По специальности 23.02.06 Техническая эксплуатация подвижного состава железных дорог предусмотрена дисциплина «Инженерная графика» с разделом Компьютерная графика.
Дисциплина входит в цикл общепрофессиональных дисциплин.
Междисциплинарные связи: ЕН.02 Информатика; ОП.02 Техническая механика; ОП.04 Материаловедение; ОП.05 Метрология, стандартизация и сертификация; Дипломное и курсовое проектирование, демонстрационный экзамен.
Цели и задачи учебного пособия
Целью учебного пособия являются формирование у обучающихся умений и навыков самостоятельного выполнения практических заданий, развитие пространственного представления и пространственного мышления. В ходе практического занятия обучающиеся выполняют практическую работу под руководством преподавателя, а затем самостоятельно.
Задачи компьютерной графики:
– представление изображения в электронном виде;
– подготовка изображения к визуализации;
– осуществление действий с изображением.
Формируемые компетенции:
ОК 1. Понимать сущность и социальную значимость своей будущей профессии, проявлять к ней устойчивый интерес.
ОК 2. Организовывать собственную деятельность, выбирать типовые методы и способы выполнения профессиональных задач, оценивать их эффективность и качество.
ОК 3. Принимать решения в стандартных и нестандартных ситуациях и нести за них ответственность.
ОК 4. Осуществлять поиск и использование информации, необходимой для эффективного выполнения профессиональных задач, профессионального и личностного развития
ОК 5. Использовать информационно-коммуникационные технологии в профессиональной деятельности.
ОК 6. Работать в коллективе и команде, эффективно общаться с коллегами, руководством, потребителями.
ОК 7. Брать на себя ответственность за работу членов команды (подчиненных), результат выполнения заданий.
ОК 8. Самостоятельно определять задачи профессионального и личностного развития, заниматься самообразованием, осознанно планировать повышение квалификации.
ОК 9. Ориентироваться в условиях частой смены технологий в профессиональной деятельности.
ПК 2.2. Планировать и организовывать мероприятия по соблюдению норм безопасных условий труда
ПК 2.3. Контролировать и оценивать качество выполняемых работ.
ПК 3.1. Оформлять техническую и технологическую документацию.
ПК3.2. Разрабатывать технологические процессы на ремонт отдельных деталей и узлов подвижного состава железных дорог в соответствии с нормативной документацией.
На современном этапе развития общества возросла социальная потребность в нестандартно мыслящих творческих специалистах и развитом мышлении в умении конструировать и проектировать, использовать компьютерные программы. Решение этих проблем зависит от содержания и технологии обучения будущих специалистов в системе СПО, а в частности системы преподавания общепрофессиональной дисциплины «Инженерная графика».
Программа Компас 3D: обзор, модули, функционал и возможности
Программы для трехмерного моделирования набирают популярность среди специалистов разного профиля. Особенно, такой софт удобен для технических специалистов и инженеров. Одной из таких программ для разработки промышленных проектов и архитектуры является Компас 3D.
Компас 3D уже стала стандартом для инженеров предприятий промышленного производства, благодаря простому интерфейсу и широким возможностям моделирования для инженеров.Ее часто используют архитекторы и строители для разработки чертежей зданий и металлоконструкций. В основном, ориентирована на промышленное производство разнообразных приборов, устройств и аппаратов.
Компас 3D– является комплексной системой автоматизированного проектирования, направленная не только на машиностроение, но и на разработку чертежей, проектирование кабельных систем и создание документов для инженерных проектов.
Создает проекты для строительной и промышленной направленности любой степени сложности, позволяет создавать изделие от идеи до полного проекта с готовыми документами.
Имеет несколько версий для персонального использования:
- компас 3D Home– включает в себя электронную или же коробочную лицензию на год
- компас 3D LT– ориентирована на новичков, которые только знакомятся с проектированием и инженерной специальностью;
- учебная версия– доступна для студентов инженерных и технических вузов.
На протяжении последующих лет разработчики АСКОН вносили дополнения и улучшения в софт, итогом этой работы стала версия “Компас 3D V16”, показанная пользователям 8 сентября 2016 года. Сейчас к программе выпускается несколько дополнений, модулей и плагинов, которые дают дополнительные функции к программе, чтобы еще больше улучшить работу инженеров.
Особенности программы
Программа имеет свои особенности, которые присущи только ей, что выделяет ее среди других софтов для промышленного проектирования:
- собственное математическое ядро C3D и использование параметрических технологий, созданных специалистами АСКОН;
- интерфейс на русском языке, являющийся удобным и простым даже для новичков;
- взаимодействие с другими программами по проектированию, созданное в Компасе перемещается без потери данных;
- поддержка разнообразных форматов передачи файлов, импорт и экспорт осуществляется при помощи основных форматов передачи;
- проектирование трубопроводов, кабельных систем, часть разработки проектов происходит автоматически, что значительно упрощает работу для специалистов на предприятиях;
- имеет встроенный модуль для разработки электрических цепей.
Интерфейс
Программа предлагает выбрать режим работы при загрузке, на стартовой странице можно выбрать обучающие материалы и обновления.
В нижнейчасти страницы выбираются:
- открыть имеющийся проект;
- создать проект;
- создать чертеж;
- текстовый документ готового проекта;
- сборка и технологическая сборка;
- деталь для проекта.
После выбора режима работы перед пользователем открывается окно софта, включающее в себя несколько параметров:
- заголовок– предназначен для обозначения имени файла;
- главное меню– содержит основные команды по работе с проектом, для различных режимов работы содержатся отдельные команды;
- панели инструментов– активируются при необходимости дополнительных команд для различных объектов;
- компактная панель– позволяет выявить наиболее используемые команды для работы;
- окно работы с переменными– позволяет программистам настраивать связи между моделями в виде математических значений;
- библиотека– предназначена для использования встроенных стандартных объектов, что упрощает работу над проектом, различные элементы резьбы, деталей труб, детали электрики, также включает обозначения материалов;
- панель свойств и параметров– свойства рассчитаны на изменение свойств модели: цвета, длины отрезков на чертеже, работает только при разработке с чертежами. Свойства вызываются командой “Редактор + свойства”. Параметры позволяют работать со всеми видами документов и появляются автоматически при открытии проекта;
- сообщения– отображаются сообщения программы при работе над проектом;
- дерево документа– отображает все действия над объектом, позволяет изменять взаимосвязи деталей и их размеры.
Функционал и возможности
“Компас 3D” включает в себя множество полезных функций для работы над инженерными проектами:
- параметрическая и твердотельная разработка, позволяющая при помощи эскизов создавать модель, к которой применяются все основные свойства софта;
- библиотека стандартных моделей– позволяет использовать для разработки встроенный каталог простых деталей;
- 2D проектирование– создание чертежей и технической документации проекта;
- использование листового материала– проектирует детальные изделия, включая изгибы, резьбу, вырезу, отверстия;
- учет допусков– учитывает усадку, свойства и параметры материалов, а также технологию производства окончательного проекта;
- инструментарий– включает обширный набор инструментов, включая изменение размеров, геометрию объекта, шероховатость;
“Компас 3D” удобен для разработки машиностроительного оборудования, благодаря своим возможностям:
- предполагает коллективную разработку проекта;
- позволяет разрабатывать детали машиностроения любой сложности и на выходе получать, практически, готовый продукт;
- включает проектирование снизу-вверх и сверху-вниз, начальная разработка возможна как с нижнего уровня, так и с верхнего;
- интерфейс прост для разработки начинающих инженеров, а сертифицированные центры обучения помогают новичкам изучить софт в короткие сроки;
- включает булевы операции и создание сложных поверхностей;
- построение эскизов, пространственных кривых и плоскостей;
- создание фасок, отверстий, скруглений, тонких оболочек объектов;
- проектирование листовых деталей;
- разработанная документация отвечает всем требованием ГОСТ, ISO, DIN или стандартами, установленными на предприятии.
Преимущества и недостатки
Во время разработки инженерных проектов пользователи отмечают плюсы и минусы работы с программой, следует учитывать все особенности, чтобы проектирование объектов было наиболее удобным для пользователей.
Преимущества:
- простой интерфейс;
- встроенная библиотека различных моделей;
- русскоязычный интерфейс;
- сертифицированные учебные центры от разработчиков;
- невысокая стоимость;
- возможность разработки чертежей и 2D проектирования;
- учет свойств разнообразных материалов;
- выгрузка файлов в форматах DXF, DWG, IGES, SAT, STEP;
- импорт файлов в форматах STL, DXF, DWG, SAT.
Недостатки:
- могут возникать проблемы при загрузке 3d моделей из других программ;
- проектирование в 3d сложнее для новичка, чем 2d, требуется полноценное освоение моделирования;
- не очень хорошая возможность визуализации объектов;
- система поверхностного моделирования имеет недостатки в оформлении.
Системные требования к ПО
“Компас 3D” имеет небольшие системные требования к компьютерам, позволяющие использовать софт как на персональных компьютерах, так и на технике предприятия.
Поддержка ОС:
Операционная система |
32-зарядная версия |
64-зарядная |
Windows 7 -10 |
+ |
+ |
iOS (только мобильное приложение) |
– |
– |
Требуемый объем на диске для загрузки софта:
Загружаемый пакет |
32-зарядная версия |
64-зарядная версия |
Стандартный |
2,1 ГБ |
2,4 ГБ |
Машиностроительное проектирование |
1,3 ГБ |
1,5 ГБ |
Строительное проектирование |
2,3 ГБ |
2,2 ГБ |
Приборостроительное проектирование |
100 МБ |
100 МБ |
Если пользователь использует официальный диск от разработчиков, то для установки необходим DVD-ROM. Для выпуска документации по проекту необходимы принтеры и сканеры.
Важно! При разработке сложных чертежей и деталей требования увеличиваются.
Полезно также почитать!:Системные требования 3D Maxк ПО
Модули
Помимо основных функций имеются дополнения и плагины, внедряемые в программное обеспечение. На официальном сайте разработчиков представлены несколько дополнительных модулей, которые разработаны специально для софта.
Таким образом, системное и эффективное обучение на основе компьютерной программы значительно увеличивает скорость и качество усвоения материала, существенно усиливает практическую направленность в целом и повышает качество образования.