САМОСТОЯТЕЛЬНОСТЬ И ТВОРЧЕСКОЕ СОТРУДНИЧЕСТВО СТУДЕНТОВ ПРИ ИЗУЧЕНИИ ИНЖЕНЕРНОЙ И КОМПЬЮТЕРНОЙ ГРАФИКИ

Современное общество нуждается в специалистах, умеющих самостоятельно работать с информацией, совершенствовать свои знания и умения в различных областях, приобретая новые знания, активно действовать, принимать решения, гибко адаптироваться к изменяющимся условиям жизни. Конкурентоспособный специалист — это личность, обладающая гибким мышлением, готовая к постоянному профессиональному росту [4; 8].

Задача вузов формировать и развивать профессиональные качества студентов с первого года обучения. Инженерная и компьютерная графика является базовым предметом для многих инженерных дисциплин. При изучении данной дисциплины студентами специальности нефтегазовое дело проведены исследования, направленные на развитие у них самостоятельности и других важных качеств, необходимых для будущей профессиональной деятельности.

Для исследований поставлено несколько целей:

1)  Исследовать эффективность использования графической среды AutoCAD, как средства для развития самостоятельности и других профессиональных качеств при изучения темы сборочные соединения;

2)  Исследовать эффективность творческого общения в процессе редактирования в среде AutoCAD образцового чертежа сборочной единицы для выполнения другого варианта;

3)  Разработать 3D модель сборочной единицы с выполнением резьбовых соединений деталей водопроводного крана для демонстрации в учебном процессе.

Первые навыки самостоятельной работы и творческого общения студенты приобрели при изучении AutoCAD и начертательной геометрии в первом семестре. Имея данный опыт, студенты без труда подобрали себе партнеров для объединения в творческие группы и выполнения нестандартных задач. Такой задачей для одной пары студентов было отредактировать образец чертежа сборочной единицы водопроводного крана и получить из него другой вариант. Кроме того, студенты должны были самостоятельно распределить совместную работу, чтобы выполнить ее качественно и относительно быстро.

Другой паре была поставлена задача разработать 3D модель сборочной единицы того же образцового варианта для демонстрации в учебном процессе на мультимедийном оборудовании. Причем, модели деталей следовало размещать в отдельных слоях для отдельного просмотра всей сборочной единицы и разных деталей крана в целом виде и с вырезом одной четверти.

Студенты Филь А. и Мерзляков А. выполняли свои исследования следующим образом. Сначала они приобрели навыки выполнения команд редактирования AutoCAD «Масштаб» и «Растянуть» при изучении темы резьбовые соединения, выполняя в AutoCAD болтовое, шпилечное и трубное соединения, получая каждый свой вариант заданий [2; 8]. Затем они вместе выполнили пробный вариант редактирования Гайки накидной (рис. 1) и распределили работу для редактирования чертежей всех деталей крана. Сначала они выполняли команду «Масштаб» с масштабным коэффициентом 27/30=0,9. Затем в два приема выполняли команду «Растянуть», изменяя длину резьбы, затем высоту самой гайки. На рис. 2 приведено два промежуточных этапа редактирования: слева результат выполнения команды «Масштаб», справа результат изменения длины резьбы с указанием «Секрамки» для выполнения команды «Растянуть» [3; 70].

Рисунок 1. Образец гайки накидной и заданный вариант

Рисунок 2. Выполнение команды «Растянут»

Виртуальную сборку, т. е. чертеж сборочного соединения они выполняли снова в сотрудничестве, обмениваясь мнениями, применяя к работе и оценивая их. При этом в их файл был вставлен образец преподавателя, на который они ориентировались и выполняли контроль построения. Следует отметить, что не для каждой детали целесообразно выполнять редактирование чертежа с использованием команд «Масштаб» и «Растянуть», иногда был смысл отдельные фрагменты начертить заново в соответствии с выполненными измерениями и графическими формами образца. Проще было самим построить фаски, резьбу, проточки по своим свинчивающимся поверхностям [1; 117]. Студенты заметили, что такой способ для учебной цели полезен для приобретения навыков использования стандартов. Исключением явился чертеж гайки накидной, редактирование выполнилось в считаные минуты.

Для редактирования чертежей шпинделя и корпуса они использовали те же команды. Фаски и проточки проще было построить заново, что заняло совсем немного времени.

Для построения сборочного чертежа студенты использовали образец преподавателя для контроля, но «собирали» кран из чертежей отредактированных деталей своего варианта. Редактировать свинченные детали после наложения их фрагментов было трудно, но интересно [3; 94]. Результат построения сборочного соединения был получен кропотливым трудом, что способствовало развитию логических способностей и механической памяти студентов. При выполнении задания проявились и такие личные качества, как взаимопонимание, ответственность, пунктуальность, упорство, т. к. работа велась в команде. Из-за того, что работа по редактированию деталей была распределена, то сборочное соединение было выполнено всего за 5 дней. Один человек выполнял бы задание намного дольше. В результате обмена идеями при общей работе студенты сравнивали разные предлагаемые обеими сторонами и отмечали более удачные приемы использования команд и режимов AutoCAD, разрабатывая совместно общую эффективную методику работы в программе и теперь готовы поделиться совместным опытом с будущими первокурсниками.

Студенты Ковнацкий Э. и Пак Р. приобрели опыт построения 3D моделей при выполнении заданий по теме проекционное черчение [2; 277]. Выполняя модели деталей крана и сборочной единицы, они разработали свой метод построения резьбы на наружных и внутренних поверхностях деталей с использованием команд «Спираль», «Сдвиг», «Вычитание», «Объединение» и других. По собственной инициативе, кроме заданного задания они разработали демонстрацию построения сбега резьбы. На рис. 3 приведен демонстрационный вариант сборочной единицы с вырезом и без него. На рис. 4 показаны модели деталей крана, размещенные в отдельных слоях. Увеличенный фрагмент свинченых деталей приведе на рис. 5. На рисунке 6 показана демонстрация построения сбега резьбы.

Рисунок 3. Демонстрационные модели сборочной единицы крана

Рисунок 4. Демонстрационные модели деталей крана

Рисунок 5. Увеличенный фрагмент демонстрации свинчивания деталей крана

Рисунок 6. Фрагмент демонстрации построения сбега резьбы

Поставленные цели студентами выполнены полностью. Сделаны выводы о развитии полезных профессиональных качеств в совместной творческой работе. Демонтсрация моделей сборочной единицы и деталей крана готова к использованию в учебном процессе. Имеется возможность при демонстрации деталей в отдельных слоях, поворачивать их изображения для обозрения внутренних поверхностей. Разработка демонстрации сбега резьбы явилась результатом увлечения студентов творческим процессом построения моделей, желанием попробовать еще и еще свои силы, что им, безусловно удалось. В результате у преподавателя есть дополнительная демонстрация, с помощью которой можно в считанные минуты наглядно показать сбег резьбы и методику ее построения в 3D для расширения кругозора студента. Работа студентов с подробным описанием ее выпонения может быть представлена на конкурс.

Следует отметить еще одно наблюдение научного руководителя. Работа научного кружка для студентов специальности нефтегазовое дело с каждым годом привлекает все большее количество студентов. И самые интересные работы получаются при совместном творчестве, объединении общих усилий, информации, интересов, идей, навыков и знаний.

Список литературы:
1.    Новичихина Л.И., Справочник по техническому черчению, Минск: Книжный дом, 2008. — 313 с.
2.    Орлов А., AutoCAD 2014, Москва-Санкт-Петербург.: Питер, 2014. С. 384.
3.    Сергеева И.В., Компьютерная графика: учебное пособие в 2 ч. Ч. 1, Владивосток.: Издательский дом Дальневосточного Федерального Университета, 2013. С. 124.
4.    Сорокоумова Е.А., Педагогическая психология, СПб.: Питер,2009. С. 176.