УДК 004.925.8 Геометрическое моделирование
Важной составляющей современного инженерного образования является компьютерно-графическая подготовка, включающая теорию традиционного геометрического моделирования и методы цифрового проектирования в среде программного продукта. В связи с этим модернизация учебных задач и совершенствование методов обучения являются актуальными. Целью данного исследования является разработка алгоритма решения учебной расчетно-графической работы из цикла конструктивных задач инженерно-строительного проектирования (строительной графики) методом компьютерного геометрического моделирования в среде отечественной программы nanoCAD. Алгоритмизация решения задачи осуществлялась на примере учебной задачи из цикла графических работ по учебному курсу «Инженерная и компьютерная графика», которая выполняется обучающимися в первом семестре и является основой для решения задач инженерно-строительного проектирования. Приводится преимущества применения системы автоматизированного проектирования, которые отсутствуют при традиционном способе решения инженерной задачи. Показано, что применение методов компьютерного геометрического моделирования средствами современных программных продуктов позволяет ускорить процесс решения задачи, упростить подсчёт необходимых данных и визуализировать результаты, что в совокупности способствует повышению дидактического эффекта и овладению обучающимися компетенциями, необходимыми в будущей профессиональной деятельности. Компьютерное геометрическое моделирование способствует пониманию принципов работы современных информационных технологий, а также прививает навыки использования их для решения более сложных учебных задач и задач будущей профессиональной деятельности. Таким образом, применение предложенного алгоритма компьютерного геометрического моделирования при решении учебных и прикладных задач в рамках учебного курса «Инженерная и компьютерная графика» при подготовке студентов инженерно-строительного профиля, а также при выполнении научно-исследовательской и проектной деятельности является целесообразным.
компьютерное геометрическое моделирование; nanoCAD; учебная задача; строительная площадка; земляные работы
1. Афоничев Д.Н. Дифференцированный расчет объемов земляных работ по элементам земляного полотна на участках малых насыпей [Текст] / Д.Н. Афоничев, В.А. Морковин, А.А. Занин // Известия ВУЗов. Лесной журнал. - 2012. - № 1. - С. 1-4.
2. Афоничев Д.Н. Совершенствование расчета профильного объема земляных работ в системе автоматизированного проектирования [Текст] / Д.Н. Афоничев // Научный журнал КубГАУ. - 2012. - № 75. - С. 1-12.
3. Бояшова Е.П. Особенности дистанционного обучения геометро-графическим дисциплинам с использованием методов конструктивного геометрического моделирования [Текст] / Е.П. Бояшова // Геометрия и графика. - 2021. - № 3. - С. 46-56. - DOI:https://doi.org/10.12737/2308-4898-2021-9-3-46-56.
4. Верхотурова Е.В. Применение компьютерного геометрического моделирования для решения учебных и прикладных инженерно-строительных задач [Текст] / Е.В. Верхотурова // Вестник ЮУрГУ. Серия «Строительство и архитектура». - 2023. - Т. 23. - № 1. - С. 65-74.
5. Верхотурова Е.В. Причинно-следственный анализ проблем геометро-графической подготовки обучающихся технического вуза [Текст] / Е.В. Верхотурова, Г.А. Иващенко // Геометрия и графика. - 2022. - Т. 10. - № 2. - С. 60-69. - DOI:https://doi.org/10.12737/2308-4898-2022-10-2-60-69.
6. Верхотурова Е.В. Реверсивный инжиниринг - эффективный инструмент обучения инженерной графике [Текст] / Е.В. Верхотурова, С.А. Пронин, Г.А. Иващенко // Геометрия и графика. - 2022. - Т. 10. - № 3. - С. 61-72. - DOI:https://doi.org/10.12737/2308-4898-2022-10-2-35-52.
7. Виданова Е.А. Обучение иллюстрации как средство развития творческого мышления художников-педагогов [Текст] / Е.А. Виданова // Вестник Костромского государственного университета. Серия: Педагогика. Психология. Социокинетика. - 2019. - № 1. - С. 169-172.
8. Душков Б.А. Основы инженерной психологии [Текст]: учебник для студентов вузов / Б.А. Душков, А.В. Королев, Б.А. Смирнов. - М.: Академический Проект, 2020. - 574 с.
9. Иванова М.А. Ситуационные задачи как интерактивный метод обучения при изучении графических дисциплин [Текст] / М.А. Иванова, Е.В. Верхотурова // Качество подготовки специалистов в техническом университете: проблемы, перспективы, инновационные подходы: материалы IV Международной научно-методической конференции. - Могилев: Могилевский государственный университет продовольствия, 2018. - С. 62-63.
10. Иващенко Г.А. Инженерная графика и САПР. Моделирование ландшафтного пространства в AutoCAD [Текст]. В 2 ч. Ч. 1: учебное пособие / Г.А. Иващенко, Л.Б. Григоревский, В.М. Камчаткина, Е.В. Верхотурова. - Братск: БрГУ, 2022. - 198 с.
11. Игнатьев С.А. Повышение наглядности представления изучаемых в начертательной геометрии объектов [Текст] / С.А. Игнатьев, Э.Х. Муратбакеев, М.В. Воронина // Геометрия и графика. - 2022. - Т. 10. - № 1. - С. 44-53. - DOI:https://doi.org/10.12737/2308-4898-2022-10-1-44-53.
12. Индейкин А.В. К вопросу о повышении точности расчетов при строительстве транспортных коммуникаций [Текст] / А.В. Индейкин, О.Н. Куранова, А.К. Черных, Г.Г. Чентурия // Известия Петербургского университета путей сообщения. - 2018. - № 3. - С. 391-398.
13. Кондратюк Т.В. Четвертая промышленная революция: какие компетенции необходимы сотрудникам? [Текст] / Т.В. Кондратюк // Стратегические решения и риск-менеджмент. - 2018. - Т. 108. - № 3. - С. 66-79.
14. Крыжановская А.А. Выражение эмоций детьми дошкольного возраста в рисунках посредством техник педагогической арт-терапии [Текст] / А.А. Крыжановская // IN SITU. - 2016. - № 5. - С. 35-37.
15. Кувшинов Н.С. Использование компьютерных технологий на основе графического пакета NanoCAD при конструировании изделий [Текст] / Н.С. Кувшинов // Вестник ЮУрГУ. Серия «Строительство и архитектура». - 2015.- Т. 15. - № 2. - С. 52-58.
16. Куприяновский В.П. Трансформация промышленности в цифровой экономике - проектирование и производство [Текст] / В.П. Куприяновский, С.А. Синягов, Д.Е. Намиот, Н.А. Уткин, Д.Е. Николаев, А.П. Добрынин // International Journal of Open Information Technologies. - 2017. - № 1. - С. 50-70.
17. Купчинская М.А. Клиповое мышление как феномен современного общества [Текст] / М.А. Купчинская, Н.В. Юдалевич // Бизнес-образование в экономике знаний. - 2019. - Т. 14. - № 3. - С. 66-71.
18. Лепаров М.Н. О геометрии, еще один раз [Текст] / М.Н. Лепаров // Геометрия и графика. - 2022. - № 1. - С. 3-13. - DOI:https://doi.org/10.12737/2308-4898-2022-10-1-3-13.
19. Любчинов Е.В. О гладкости стыковки линий и поверхностей при циклографическом моделировании поверхностных форм автомобильных дорог [Текст] / Е.В. Любчинов, К.Л. Панчук // Вестник ЮУрГУ. Серия «Строительство и архитектура». - 2020. - Т. 20. - № 1. - С. 52-62. - DOI:https://doi.org/10.14529/build200106.
20. Мусаева Т.В. Дополненная реальность в проведении занятий по инженерным техническим дисциплинам проектирования [Текст] / Т.В. Мусаева, А.А. Ураго // Геометрия и графика. - 2021. - Т. 9. - № 2. - С. 46-55. - DOI:https://doi.org/10.12737/2308-4898-2021-9-2-46-55.
21. Новик Н.В. Информационные технологии как средство повышения эффективности профессиональной подготовки инженера (на материалах дисциплины «Инженерная графика») [Текст] / Н.В. Новик // Общество: социология, психология, педагогика. - 2016. - № 8. - С. 1-3.
22. Оюунжаргал Ч. Тенденции обучения в инженерной графике [Текст] / Ч. Оюунжаргал, Э. Оюунзаяа // Геометрия и графика. - 2022. - Т. 10. № 2. - С. 53-59. - DOI:https://doi.org/10.12737/2308-4898-2022-10-2-53-59.
23. Пожидаев С.А. Автоматизация проектирования поперечных профилей земляного полотна линейных сооружений железных дорог [Текст] / С.А. Пожидаев // Транспортные системы и технологии перевозок. - 2011. - № 1. - С 89-94.
24. Прокофьева И.В. Технический рисунок в курсе инженерной графики [Текст] / И.В. Прокофьева, С.Г. Демидов // Педагогика. Вопросы теории и практики. - 2018. - Т. 10. - № 2. - С. 41-45.
25. Сагадеев В.В. Технологии геометрического моделирования в формировании проектно-конструкторской компетенции [Текст] / В.В. Сагадеев, Л.А. Смирнова, М.Е. Кирягина // Вестник КГЭУ. - 2019. - Т. 44. - № 4. - С. 47-54.
26. Сальков Н. А. Истоки становления начертательной геометрии [Текст] / Н.А. Сальков // Геометрия и графика. - 2021. - Т. 9. - № 3. - С. 3-11. - DOI:https://doi.org/10.12737/2308-4898-2021-9-3-3-11.
27. Сальков Н.А. Об изображениях [Текст] / Н.А. Сальков // Геометрия и графика. - 2022. - Т. 10. - № 2. - С. 3-10. - DOI:https://doi.org/10.12737/2308-4898-2022-10-2-3-10.
28. Сальков Н.А. Основные причины плохого усвоения начертательной геометрии [Текст] / Н.А. Сальков // Геометрия и графика. - 2021. - Т. 9. - № 2. - С. 3-11. - DOI:https://doi.org/10.12737/2308-4898-2021-9-2-3-11.
29. Старицына О.А. Клиповое мышление vs образование. Кто виноват и что делать? [Текст] / О.А. Старицына // АНИ: педагогика и психология. - 2018. - Т. 23. - № 2. - С. 270-274.
30. Столбова И.Д. К вопросу о готовности преподавательских кадров к цифровому обучению [Текст] / И.Д. Столбова, К.Г. Носов, Л.С. Тарасова // Геометрия и графика. - 2022. - Т. 10. - № 1. - С. 24-35. - DOI:https://doi.org/10.12737/2308-4898-2022-10-1-24-35.
31. Усатая Т.В. Современные подходы к проектированию изделий в процессе обучения студентов компьютерной графике [Текст] / Т.В. Усатая, Л.В. Дерябина, Е.С. Решетникова // Геометрия и графика. - 2019. - Т. 7. - № 1. - С. 74-82. - DOI:https://doi.org/10.12737/article_5c91fd2bde0ff7.07282102.
32. Хейфец А.Л. 3D модели и алгоритмы компьютерной параметризации при решении задач конструктивной геометрии (на некоторых исторических примерах) [Текст] / А.Л. Хейфец // Вестник ЮУрГУ. Серия «Компьютерные технологии, управление, радиоэлектроника». - 2016. - Т. 16. - № 2. - С. 24-42. - DOI:https://doi.org/10.14529/ctcr160203.
