Главная страница
Навигация по странице:

  • Кафедра «Профессиональное обучение и педагогика»

  • Рисунок 1.1 – Распространение ИКТ Рисунок 1.2 – Эволюция развития информационных

  • 1.1 Понятие информационных технологий и их виды

  • Рисунок 1.3 – Роль информационных технологий

  • 1.2 Этапы развития информационных технологий

  • Рисунок 1.4 – этапы развития ИТ

  • Рисунок 1.5 – Структура ИКТ

  • 1.3 Тенденции и проблемы развития информационных технологий в высшем образовании

  • 1.4.Основные направления использования информационных технологий в высшем образовании

  • Рисунок 1.6 – Внедрение ИКТ в ВУЗе

  • Рисунок 2.1 – Применение ИКТ

  • 2.1 Возможности и опыт использования информационных технологий на учебном занятии (на примере инженерной графики).

  • Рисунок 2.2 – Управление ИКТ в образовании

  • Рисунок 2.3 – Вертикаль системы САПР

  • Рисунок 2.4 – Пример проекционного черчения

  • Рисунок 2.5 – Cad технологии

  • Рисунок 2.6 – Пример построения твердотельной модели

  • Рисунок 2.7 – Пример объёмной модели

  • методика продавания при помощи тсо. Реферат по дисциплине Информационные компьютерные технологии Методика преподавания технических дисциплин с помощью информационных технологий


    Скачать 1.35 Mb.
    НазваниеРеферат по дисциплине Информационные компьютерные технологии Методика преподавания технических дисциплин с помощью информационных технологий
    Дата24.03.2019
    Размер1.35 Mb.
    Формат файлаdocx
    Имя файламетодика продавания при помощи тсо.docx
    ТипРеферат
    #71423

    БЕЛОРУССКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
    Инженерно-педагогический факультет
    Кафедра «Профессиональное обучение и педагогика»

    Реферат

    по дисциплине «Информационные компьютерные технологии»

    «Методика преподавания технических дисциплин с помощью
    информационных технологий»

    Исполнитель Скобялко А. В.

    студентка гр. 109031-11
    Руководитель Кравченя Э. М.

    работы канд. физ. - мат.

    наук, доцент
    2014

    ОГЛАВЛЕНИЕ


    ОГЛАВЛЕНИЕ 3

    Введение 4

    Глава 1Место информационных технологий
    в высшем образовании 7

    1.1 Понятие информационных технологий и их виды 8

    1.2 Этапы развития информационных технологий 10

    1.3 Тенденции и проблемы развития информационных технологий в высшем образовании 13

    1.4.Основные направления использования информационных
    технологий в высшем образовании 14

    Глава 2Приминение информационных
    компьютерных технологий На учебных занятиях 16

    2.1 Возможности и опыт использования информационных
    технологий на учебном занятии (на примере инженерной графики). 17

    2.3 Методологические основы преподавания сапр в курсе инженерной графики на примере системы unigraphics 18

    2.4 Использование cad-технологий в преподавании графических дисциплин 21

    2.5 Комплексный подход к созданию учебно-методических комплексов по дисциплинам инженерно-графического цикла 22

    Заключение 25

    Список использованных источников 26


    Введение


    Тот факт, что информатизация различных сфер общественной жизни из сюжета научной фантастики превратилась в обычное явление, давно уже ни у кого сомнений не вызывает. Компьютеры перестали быть экзотикой, а компьютерная грамотность – достоянием посвященных.

    Информационная революция означает переход общества на использование принципиально новых средств информатики и на качественно новый уровень развития процессов информационного взаимодействия. За время своего существования общество претерпело шесть информационных революций:

    • появление языка и членораздельной человеческой речи;

    • изобретение письменности;

    • изобретение книгопечатания – одна из первых информационных технологий;

    • изобретение средств информационной коммуникации (радио, телефон, телевидение);

    • распространение средств вычислительной и информационной техники;

    • формирование глобальных информационных сетей.

    В конце 20 века человечество вступило в стадию развития, получившую название постиндустриальное или информационное общество, которое характеризуется тем, что в нем главным продуктом производства являются знания. Созданные отнюдь не для нужд системы образования, современные информационные технологии ведут к подлинной революции в образовании, в частности в учебном процессе школы.

    Информатизация образования – процесс обеспечения сферы образования теорией и практикой разработки и использования новых информационных технологий, ориентированных на реализацию психолого-педагогических целей обучения и воспитания. Информационные процессы оказывают влияние на все стороны жизнедеятельности образовательной системы: на содержание образования и воспитания, на деятельность педагогических и вспомогательных кадров, на решение финансово-хозяйственных вопросов, а также определяют систему ориентиров и точек роста образовательной системы в целом. Это связано в первую очередь с тем, что образовательный процесс, представляющий собой педагогически организованное взаимодействие его участников является также информационным процессом, связанным с производством, хранением, обменом и потреблением различной информации.

    Существует мнение, что применение информационных технологий на эмпирическом уровне, не приводит к существенному повышению эффективности образовательного процесса [1]. Необходим психолого-педагогический подход к разработке и внедрению информационных образовательных технологий. Научными основами такого подхода являются философия, педагогика, теория педагогического проектирования, информатика, кибернетика, теория систем и др. Философско-методологическую основу проблемы составляют идеи о стремительном росте научных знаний, о бесконечности образования, превышающего по своим масштабам человеческую жизнь; Психологический базис проблемы составляют научные исследования, описывающие механизмы процессов творчества и развития личности в образовательной среде. Это идеи о взаимосвязи обучения и развития, о том, что творческие способности личности несводимы к ее интеллекту и могут получить развитие только в специально организованной образовательной среде.

    Информационные технологии можно рассматривать как предмет изучения, средство обучения, инструмент автоматизации, средство общения. Все четыре направления могут быть востребованы образовательной средой. Для современного специалиста необходимо владение информационными технологиями на уровне информационной культуры (ИТ. как предмет изучения), т.е. умении определять свои потребности в информации, искать ее, оценивать и эффективно использовать. Самое востребованное качество информационных технологий – увеличение скорости доставки знаний к обучаемому (ИТ как средство общения) требует доступа к дорогостоящим информационным технологиям: высокоскоростному доступу в Internet к телеконференциям, форумам, чатам, WWW и FTP-серверам. Создание интерактивной образовательной среды (ИТ. как средство обучения) требует разработки новых психолого-педагогических подходов к разработке образовательной среды с использованием информационных технологий. Для вуза необходимо создание и аппаратно-информационная поддержка образовательного портала, а также интегрированных образовательных курсов.

    Все структурные преобразования в образовательной среде, ее состав, организация, характер взаимодействия различных составляющих определяются тем, в какой мере компоненты образовательной среды участвуют в получении заданного результата – цели образования. С позиций педагогической психологии объектом обучения является психика [1]. Исходя из того, что психика проявляется, формируется и развивается только в деятельности, обучение определяют, как управление познавательной деятельностью учащихся с целью формирования у них определенных знаний, умений и навыков, развития личностных качеств.
    1. Место информационных технологий
      в высшем образовании


    Информационные технологии (ИТ.) на сегодняшний день становятся одним из основных приоритетов в планировании развития высшего образования, как на Западе, так и в остальных частях мира. По мнению Роберта Ширана (Robert Sheeran), ректора университета Сетон-Хол, именно включенность ИТ. в учебный процесс оказывается для поступающих тем привлекательным моментом, на основании которого они выбирают, в какой институт пойти [1]. Кроме того, ИТ важны не только для успешной конкуренции различных вузов на рынке высшего образования, но и для успешного функционирования самих этих вузов. Без использования ИТ сегодня становится невозможным эффективно управлять образовательным процессом. Как говорит Джон К. Хитт (John C. Hitt), ректор университета Центральной Флориды, «в течение не одного десятка дет мы обсуждали связь информационных технологий и высшего образования, но лишь сегодня мы впервые понимаем, что технологии вызывают перспективные изменения, которые настолько значительны и всепроникающие, что становится невозможным или нежелательным для вузов отрывать свои стратегические планы, цели и направления деятельности от инициатив, ресурсов и управления в области ИТ», информационные компьютерные технологии получила распространение по всему миру (рисунок 1.1) [2].



    Рисунок 1.1 – Распространение ИКТ


    Рисунок 1.2 – Эволюция развития информационных
    технологий

    Согласно Хокриджу и др. существуют четыре принципиальных основания для внедрения информационных технологий в образование: социальное, профессиональное, педагогическое и каталитическое. Социальное основание эволюции информационных технологий заключается в признании роли, которую технологии играют сегодня в обществе, необходимости для образования отражать интересы общества и потребности мистифицировать технологии для студентов. Профессиональное основание состоит в необходимости подготовки студентов к таким типам профессиональной деятельности, которые требуют навыков использования технологий. Педагогическое основание состоит в том, что технологии сопровождают процесс обучения, предоставляя более широкие возможности коммуникации и более качественные материалы, что усиливает преподавание традиционных предметов. Наконец, технологии могут производить каталитический эффект не только на образование, но и на общество в целом, совершенствуя исполнение, преподавание, администрирование, управление, повышая эффективность, оказывая позитивное влияние на образование и изменяя властные отношения между преподавателями и студентами:

    • Андриан Башнер из университета Уорвика в Ковентри (Великобритания) отмечает следующие выгоды от внедрения ИТ. в высшее образование: – Усиление общей студенческой мотивации;

    • повышение качества учебного опыта и переход от пассивного к активному обучению;

    • изменение институциональной культуры, особенно в отношении способности пользоваться технологиями;

    • усиление способности переносить навыки (например, независимого обучения или навыков пользования ИТ.);

    • повышение качества преподавания;

    • более гибкий доступ студентов к учебным материалам, как через сайты (или системы телекоммуникаций), так и вне сайтов [3].

    1.1 Понятие информационных технологий и их виды

    Формирование информационного пространства предполагает широкомасштабную компьютеризацию процессов переработки информации во всех сферах деятельности и активное использование телекоммуникационных систем информационного обмена. Основными инструментами этого процесса являются информационные и телекоммуникационные технологии, технологии связи, системы и средства их обеспечения.

    Становление цивилизованных рыночных отношений в нашей стране невозможно без широко использования новых информационных технологий во всех социально значимых видах человеческой деятельности.


    Рисунок 1.3 – Роль информационных технологий
    в образовании

    Понятие «технология» в переводе с греческого означает искусство, мастерство, умение. Технология, как процесс, означает последовательность ряда действий с целью переработки чего-либо. Технологический процесс реализуется различными средствами и методами. Процесс материального производства предполагает обработку ресурсов с целью получения материальных продуктов (товаров). Если речь идет об информационных технологиях, то роль ресурсов играют данные (рисунок 1.3).


    Информационная технология – процесс, использующий совокупность средств методов сбора, обработки и передачи первичной информации для получения информации нового качества о состоянии объекта, т.е. информационного продукта.

    Информационный продукт используется, в частности, для принятия решений. Существует разница между понятиями "информационная система” и "информационная технология”. Информационная технология является процессом, состоящим из четко регламентированных операций по преобразованию информации (сбор данных, их регистрация, передача, хранение, обработка, использование). Компьютерная информационная система является человеко-машинной системой обработки информации с целью организации, хранения и передачи информации. Например, технология, работающая с текстовым редактором, не является информационной системой.

    Информационные технологии состоят из этапов и видов, каждый из них включает операции, а последние состоят из элементарных действий, таких как нажатие какой-нибудь клавиши, выбор позиции в меню и т.д 3.

    1.2 Этапы развития информационных технологий

    С начала шестидесятых годов Характерно решение трудоемких задач, в частности, в области бухгалтерского учета с централизованным коллективным использованием вычислительных средств. Централизованная обработка экономических данных имеет достоинства: Возможность обращения пользователей к большим массивам информации в виде баз данных и к информационной продукции широкой номенклатуры. Сравнительная легкость внедрения новых решений благодаря наличию специализированных подразделений предприятия (вычислительных центров). Недостатки централизованной обработки: Ограничена ответственность пользователей за результаты решения экономических задач. Ограничены возможности пользователя по получению и использованию информации (рисунок 1.4).

    С середины семидесятых годов этот этап связан с появлением ПЭВМ. Происходит смещение технологических процессов с ориентацией на индивидуального пользователя, с внедрением частичной децентрализации и полной децентрализованной обработки данных. Достоинства децентрализованной обработки: Повышается ответственность пользователей за качество результатов решения экономических задач. Появляются возможности для проявления инициативы и творческого развития пользователя. Недостатками децентрализованной обработки экономических данных:

    • сложность стандартизации из-за большого числа уникальных достижений;

    • психологическое неприятие пользователями рекомендуемых стандартов и готовых продуктов;

    • неравномерность развития уровня информационной технологии на местах и зависимость этого уровня от квалификации пользователя.



    Рисунок 1.4 – этапы развития ИТ

    С начала девяностых годов. Ориентировка меняется на использование локальных сетей компьютеров с выходом на региональные и глобальные сети (Internet, SWIFT и др.). Ориентация технологических процессов вновь смещается в сторону централизованной обработки экономических данных.

    В настоящее время используется понятие "новая информационная технология”. Это понятие предполагает:

    • использование персональных компьютеров и сетей ПК;

    • наличие коммуникационных средств;

    • наличие диалоговой (интерактивной) работы с компьютером;

    • наличие интеграционного подхода;

    • гибкость процессов изменения данных и постановок задач;

    • органическое «встраивание» компьютеров в существующую на предприятиях технологию управления.

    АИТ можно классифицировать:

    • по способу реализации;

    • по степени охвата задач управления;

    • по классу реализуемых технологических операций;

    • по типу пользовательского интерфейса;

    • по способу построения сети;

    • по обслуживаемым предметным областям и пр.



    Рисунок 1.5 – Структура ИКТ

    По способу реализации в АИС выделяют традиционные и новые информационные технологии.

    По степени охвата задач управления различают следующие АИТ:

    • электронная обработка экономических данных;

    • автоматизация функций управления;

    • поддержка принятия решений;

    • электронный офис;

    • экспертная поддержка.

    По классу реализуемых технологических операций выделяют АИТ:

    • работа с текстовым редактором;

    • работа с табличным процессором;

    • работа с СУБД;

    • работа с графическими объектами;

    • мультимедийные системы;

    • гипертекстовые системы.

    По типу пользовательского интерфейса различают АИТ пакетные, диалоговые, сетевые.

    По способу построения сети бывают АИТ локальные, многоуровневые, распределенные.

    По обслуживаемым предметным областям выделяют АИТ в бухгалтерском учете, в банковской деятельности, в налогообложении, в страховом деле, в казначействе и других сферах 2.

    1.3 Тенденции и проблемы развития информационных технологий в высшем образовании

    Комитет по текущим вопросам CAUSE выделяет следующие тенденции и проблемы, важные для будущего менеджмента информационных технологий и их использования в высшем образовании в последние годы.

    В 1997 г. в американском Национальном обзоре информационных технологий в высшем образовании Кеннет Грин (Kenneth Green) из Центра образовательных исследований Клермонтского университета сообщил, что 51,6 % колледжей и университетов в Соединенных Штатах не имеют стратегического плана развития информационных технологий. Это ключевой вопрос для любого вуза, потому что без правильного планирования становится непонятно, каким образом расходовать средства на строительство технологической архитектуры. Отчасти проблема состоит в том, что традиционный подход к стратегическому планированию технологического развития оказывает, бесполезен в силу того, что технологии меняются быстрее, чем это позволяет план.

    В статье под названием «Поддержка виртуальной коммерции в высшем образовании», опубликованной весной 1997 года в CAUSE/EFFECT, Дональд М. Норрис и Марк А. Олсон утверждают, что высшее образование нуждается в новой финансовой парадигме для информационной технологии, для которой ИТ будут областью инвестиций, а не капитальных затрат, и новыми источниками доходов. Эти новые источники должны включать в себя филантропию, гранты и контракты; сотрудничество с другими школами и институтами; модели оплаты услуг; новые продукты и услуги; и новые рынки для различных вариантов существующих продуктов и услуг [4].

    Во многих кампусах наблюдается «кризис поддержки пользователей». Имея оборудованные офисы, учебные аудитории и высокотехнологичные общежития, многие институты забыли о техническом персонале, который помог бы факультетам, студентам и сотрудникам использовать технологии. Предоставление адекватной поддержки пользователям представляет собой главную задачу администраторов информационных технологий в публичных колледжах и университетах.

    Уменьшение стоимости настольных компьютеров и стремительное распространение Интернета заставляет многие вузы искать способы предоставления доступа ко всем типам информации из-за пределов традиционного кампуса. Администраторы и сотрудники факультетов хотят иметь доступ к своим компьютерам, расположенным внутри кампуса, к электронной почте. Интернету и базам данных из дома и из разных мест по всему миру. Факультеты становятся все более зависимыми от электронной почты и удаленных баз данных и других ресурсов исследования и информационного обмена. Студенты требуют доступа к своей персональной студенческой информации из институциональных баз данных, а также доступа к регистрации, расписанию, возможности оплаты, книжным магазинам, библиотечным услугам и т.д. через Интернет. Как показывает Национальное обозрение по информационным технологиям в высшем образовании в 1997 году почти треть (32,8 %) всех курсов в колледжах США использовали электронную почту по сравнению с 25 % в 1996 г. и 8 % в 1994; на четверти (24,8 %) всех занятий использовались ресурсы, доступные через Интернет, тогда как в 1996 – только 15,3 % [5].

    1.4.Основные направления использования информационных
    технологий в высшем образовании


    Согласно проведенному организацией EDUCAUSE в 2001 году обзору развития ИТ в высшем образовании, можно выделить следующие ключевые моменты стратегического значения, на которые обращают больше всего внимания при использовании информационных технологий:

    • дистанционное образование;

    • сетевые технологии;

    • управление безопасностью;

    • повсеместное использование компьютеров/универсальный доступ;

    • стратегии преподавания и обучения;

    • подготовка персонала для ИТ. и управление человеческими ресурсами;

    • стратегии финансирования ИТ;

    • онлайновые услуги для студентов;

    • расширенные способы связи;

    • административные системы.

    Эти моменты представляют собой первоочередные вопросы, решение которых позволит оптимизировать процесс перехода вуза к включению ИТ в свои процессы.

    В целом многие аналитики выделяют следующие основные направления, в рамках которых применение ИТ. в высшем образовании играет центральную роль.

    1. Учебный процесс. Это главная область использования ИТ. В рамках ее ключевыми проблемами являются обеспечение сетевого неограниченного доступа к учебным материалам, электронное копирование и рассылка документов, доступ к базам данных, электронные публикации, цифровые библиотеки, распространение информации на CD-ROM, интерактивное взаимодействие через скоростные локальные сети, передача голосовой и визуальной информации и многие другие.



    Рисунок 1.6 – Внедрение ИКТ в ВУЗе

    2. Научные исследования. Коммуникация с коллегами и исследователями по всему миру: электронная почта, интернет-конференции, форумы, свободный доступ к научной информации – вот лишь небольшое количество технологических решений, которые позволяют значительно повысить уровень исследовательской работы в университете. Распространение коммуникационных технологий ведет к тому, что сегодня вполне реально существование научных сообществ, включающих ученых из многих стран, объединенные усилия которых дают качественно новые результаты.

    3. Административный процесс. Сегодня управление высшим учебных заведением сложно представить без ИТ. Начиная с простой компьютеризации процесса поступления (обработка анкет абитуриентов, онлайновая регистрация и др.) и заканчивая обеспечением оперативного обмена информацией между административными работниками. Однако это одна из тех областей, которая пока еще очень мало развиты.

    4. Электронная коммерция. К этому направлению можно отнести электронную оплату за обучение, рекламу и продажу производимых в вузах товаров и услуг через Интернет и др. [6].

    В качестве примера внедрения ИТ. на всех уровнях можно привести университет Калифорнии в Беркли, основанный в 1868 году, который сегодня является одним из ведущих исследовательских университетов мира. Приблизительно 31.000 его студентов (25 % которых составляют выпускники) получают степени по 300 различным программам. В университет входят 14 колледжей и школ. За обеспечение беспроводных сетей передачи данных и голоса в университете отвечает центральная ИТ-структура университета – Информационные системы и технологии (IST – Information Systems and Technology). К сети данных подключено более 35.000 абонентов внутри кампуса, так и за его пределами. Кроме того, IST управляет несколькими промышленными системами и приложениями, такими как системы, управлениями финансовыми и человеческими ресурсами, студенческие административные системы, центральная почта и веб-серверы и множество других исследовательских и академических программ. В ведении IST находятся 15 лабораторий и учебных аудиторий, рассредоточенных по всему кампусу, музей информатики и лаборатория компьютерного обеспечения социальных наук.
    1. Приминение информационных
      компьютерных технологий На учебных занятиях



    Рисунок 2.1 – Применение ИКТ

    Применение технических средств для обучения и воспитания подрастающего поколения – одна из характерных черт современного развития школы и педагогики. Технические средства необходимы для повышения качества обучения. Применение технических средств необходимо для того, чтобы уменьшить утомляемость учащихся. Технические средства дают возможность изложить материал наглядно, в образной, а потому легко воспринимаемой и хорошо запоминающейся форме (рисунок 2.1).


    Современный образовательный процесс предполагает развитие у обучаемых творческих способностей. Подобное требование диктует необходимость работы учащихся с информацией, самостоятельно формируемой ими в виде творческой образовательной продукции. Решению данной задачи способствует развитие проектных технологий. В данном случае информационные технологии (ИТ), изначально предназначенные для создания информационных продуктов различного рода (текстов, презентаций, web-страниц и т.п.) и обладающие огромным творческим потенциалом, также могли бы стать эффективным инструментом в руках учащихся.

    Информационно-коммуникационные технологии способны: стимулировать познавательный интерес к изучаемым дисциплинам, придать учебной работе проблемный, творческий, исследовательский характер, во многом способствовать обновлению содержательной стороны предмета история, индивидуализировать процесс обучения и развивать самостоятельную деятельность обучающихся [7].

    2.1 Возможности и опыт использования информационных
    технологий на учебном занятии (на примере инженерной графики).


    Данная работа посвящена исследованию возможностей использования компьютерных технологий для создания обучающих и демонстрационных мультимедийных программ с целью повышения качества и скорости обучения, повышения усвояемости знаний, сокращения затрат на обучение, повышения качества и объективности оценки результатов обучаемых.

    В современных социально-экономических условиях возрастает спрос на образовательные услуги, зачастую предоставляемые параллельно с профессиональной деятельностью или удаленно от непосредственно объектов обучения. При этом особую значимость приобретает дистанционное обучение, реализующее возможность освоения образовательных программ в удаленном режиме [8].


    Рисунок 2.2 – Управление ИКТ в образовании

    Средства и формы обучения, основанные на новых информационных технологиях, становятся важной составляющей любого процесса обучения. Дистанционное обучение обеспечивается применением совокупности таких образовательных технологий, при которых взаимодействие обучаемого и преподавателя осуществляется независимо от места их нахождения и распределения во времени на основе педагогически организованных телекоммуникационных средств.


    Основными дистанционными образовательными формами являются:

    • технологии трёхмерной визуализации;

    • технологии разработки сценариев;

    • интернет-технологии;

    • локальные сетевые телекоммуникационные технологии;

    • CASE-технологии.

    Сетевые технологии, благодаря доступу к глобальной информационной сети Интернет, позволяют учащимся и преподавателям общаться друг с другом, используя такие системы и технологии оперативной компьютерной связи, как электронная почта, on-line (синхронный режим связи) и off-line (асинхронный режим связи) телеконференции. Наличие средств телекоммуникаций делает возможным доступ к информации в базах данных, удаленных от пользователя, создает условия для ведения совместной научной работы, обмена опытом с коллегами практически во всем мире.

    Наряду с традиционными информационными ресурсами для обеспечения процесса дистанционного обучения используются следующие средства обучения:

    • специализированные учебники с мультимедийным сопровождением;

    • электронные учебно-методические комплексы, включающие электронные учебники;

    • учебные пособия;

    • тренинговые программы;

    • компьютерные лабораторные практикумы;

    • контрольно-тестирующие комплекты 9.

    2.3 Методологические основы преподавания сапр в курсе инженерной графики на примере системы unigraphics


    Всего около четверти века назад каждый чертеж, произведенный на свет, был сделан карандашом или тушью. Любое изменение требовало подчистки либо даже перечерчивания. Теперь это уже история. CAD-системы не только изменили методы подготовки чертежей, но и внесли фундаментальные изменения в процесс проектирования. Дефицит квалифицированных специалистов, способных использовать современные компьютерные технологии на производствах, главная преграда на пути комплексной автоматизации инженерной деятельности. Поэтому так важно изучение и внедрение современных САПР в учебный процесс при выполнении курсовых и дипломных проектов, как по общеинженерным, так и по специальным дисциплинам.

    Система Unigraphics занимает ведущее место среди трехмерных систем автоматизированного проектирования и производства для предприятий аэрокосмической, автомобильной промышленности, машиностроения, а также производителей высокотехнологической продукции, потребительских товаров и специального оборудования. Она ориентирована на единую проектно-производственную среду САРЕ (Соncurrent Art-to-Product Environment) и предназначена для интеграции процессов проектирования, выполнения инженерных расчетов и подготовки производства с наивысшей степенью автоматизации всего цикла разработки и внедрения нового изделия. В настоящее время она наиболее полно отвечает всем требованиям, предъявляемым к интегрированным САПР высшего уровня (рисунок 2.3).



    Рисунок 2.3 – Вертикаль системы САПР

    Намного быстрее знакомство с системой Unigraphics для пользователя пройдёт при условии, что он уже имеет представление о твердотельном и поверхностном моделировании, знаком с современными технологиями 3-D моделирования и понятиями «параметризация», «адаптивность», «ассоциативность». Желательно, чтобы слушатель имел опыт работы в одной из конструкторских систем среднего уровня, таких как КОМПАС, T-FLEX, Solid Works и т.п.

    Но это в идеале. На самом деле у студентов, посещающих занятиях по компьютерной графике в рамках изучения курса «Инженерной графики» есть возможность получить сведения лишь об одном программном продукте. Учитывая, что речь идёт о первокурсниках, очевидно, что у них ещё будет возможность познакомиться с другими существующими САПР, или продолжить освоение Unigraphics.

    Затем следует переходить к решению конкретных задач, возникающих перед студентами в процессе освоения курса инженерной графики. Это могут быть задачи из раздела «Проекционное черчение» (рис. 2.4), где можно наблюдать формирование среза или паза на поверхности вращения. Здесь задействуются операции построения тел вращения, базовых элементарных тел, булевские операции.




    Рисунок 2.4 – Пример проекционного черчения

    Банальная причина нехватки аудиторного времени, привела к тому, что приходится в экстремально короткие сроки осваивать такую мощную, а следовательно универсальную систему как Unigraphics. И здесь очень важно выработать правильный подход, который позволил бы прочувствовать и понять концепцию проектирования системы UG, котораяочень удобна для пользователя.

    Если же в учебном плане лекционные часы отсутствуют, то приходится вышеперечисленный материал в сжатом виде выдавать на практических занятиях. И в том и в другом случае работа в Unigraphics начинается со знакомства с интерфейсом пользователя, который сопровождает инженера на всех этапах использования системы – от проектирования до производства и может изменяться под конкретные требования. Это, прежде всего изучение компонентов первичного (Главного) окна – главного меню, строки подсказки и строки состояния. После выбора нужного приложения, например, Modeling, следует познакомиться с набором инструментальных панелей и их настройкой. Во время конструирования поверхности простой формы происходит освоение типовых функций – позиционирование объекта в пространстве (диалоговое окно Point Constructor) и его ориентация в пространстве (диалоговое окно Vector Constructor). Параллельно отрабатывается управление изображением и его визуализация на экране. Особое внимание необходимо уделить редактированию элементов с помощью навигатора модели (дерева построения детали): перепозиционирование элементов, изменение порядка построения тела [10].

    2.4 Использование cad-технологий в преподавании графических дисциплин


    Работа современного конструктора немыслима вне его связи с компьютером. Развитие мощных вычислительных средств стимулировало новые методики проектирования, которые предполагают построение объемных моделей деталей, и, в конечном итоге, целых агрегатов. Объемное моделирование открывает новые перспективы в работе конструктора. Это обусловлено тем, что появились возможности не только создать модель объекта, но и изучать на модели взаимодействие отдельных частей агрегата в процессе его работы. Поэтому освоение студентами основ объемного проектирования на ранних этапах обучения поможет им легче адаптироваться к современным условиям производства (рисунок 2.5).




    Рисунок 2.5Cad технологии

    Исторически сложились следующие подходы в рамках объемного конструирования:

    • построение моделей путем задания поверхностей, ограничивающих детали, и их комбинаций (каркасные модели);

    • построение параметрических твердотельных моделей;

    • гибридные методы, сочетающие в себе первое и второе направление.

    Параллельное изучение каркасных моделей в начертательной геометрии и приемов формирование компьютерных каркасных моделей способствует развитию у студентов пространственного воображения.

    Опираясь на эту концепцию, на кафедре Графики РГАТА имени П.А. Соловьева разработана методика обучения студентов современным методам конструирования на базе объемного моделирования. На начальных этапах обучение проводится на базе CAD-систем AutoCAD и Unigrаphics [11].


    Рисунок 2.6 – Пример построения твердотельной модели

    Формирование трехмерных объектов по проекционному черчению. В задании представленном на рис. 1 на основании заданного чертежа детали, состоящей из стандартных поверхностей (конуса, сферы, блока) выполняется «листовая модель» изделия. Это базовое задание позволяет изучить основные команды по формированию трехмерных объектов, булевы операции и основные способы параметризации стандартных трехмерных моделей. Следующим этапом работы в лабораторном практикуме является работа по индивидуальным заданиям (см. рис. 2.6). На этом этапе работы у студентов формируются навыки расчета координат при формировании трехмерного изображения, что является основным этапом в формировании пространственного воображения [10].


    2.5 Комплексный подход к созданию учебно-методических комплексов по дисциплинам инженерно-графического цикла


    Высокий уровень подготовки специалистов – это главный критерий эффективности работы учебного заведения. Для достижения этой цели в учебный процесс должны внедряться современные педагогические и информационные технологии, создающие условия для высокопродуктивной познавательной деятельности студентов.

    Владение информационными технологиями в сфере профессиональной деятельности на сегодняшний день является необходимым требованием к уровню подготовки специалистов. При этом учебное заведение должно адаптироваться и постоянно приспосабливаться к стремительно изменяющемуся техническому прогрессу.

    С этой целью необходимо создать электронные базы учебно-методических материалов, которые обладают следующими достоинствами:

    1. Интерактивность, т.е. возможность оперативного управления при изучении нового материала:

    • произвольный выбор темы;

    • повтор изучаемого материала;

    • тестирование;

    1. Наглядность, что способствует более быстрому усвоению студентами изучаемого материала;

    2. Доступность, т.е. возможность каждому студенту получать электронное средство и использовать его для:

    • подготовки на аудиторных занятиях;

    • самостоятельной подготовки на домашнем компьютере;

    • для получения твердых копий изучаемого материала;

    1. Скорость обучения, что позволяет за один и тот же временной интервал изучать большой объем нового материала.

    Для реализация проекта необходимо организовать библиотеку, в которой будут размещены следующие материалы в электронном виде:

    • лекции;

    • учебные и методические пособия;

    • справочники;

    • контрольные тесты;

    • учебные плакаты;

    • презентации;

    • фильмы и анимации.

    У студентов появляется возможность распечатать любую учебную информацию из электронных средств библиотеки и выполнить объёмные картины и модели в электронном виде (рисунок 2.7).

    В электронной библиотеке размещаются электронные учебно-методические материалы в различных форматах.

    1. Электронный графический документ – в этом формате оформляются различные плакаты для использования на аудиторных занятиях или для самостоятельной подготовки студентов.

    2. Электронный текстовый документ – в этом формате оформляются лекции, методические пособия, справочники, нормативная документация и т.д.

    3. Презентация – в этом формате размещается учебный материал, если необходимо повысить его иллюстративность.

    4. Анимация – этот формат используется для создания учебных анимационных фильмов, с помощью которых обеспечивается высокая степень наглядности изучаемого студентам материала.

    5. Электронный текст – в этом формате создаются компьютерные тексты, с помощью которых производится тестирование промежуточных знаний студентов.

    6. Учебный фильм – в этом формате создаются фильмы для просмотра с помощью компьютера или DVD – плеера. Фильмы используется на учебных занятиях и для самостоятельной подготовки студентов.



    Рисунок 2.7 – Пример объёмной модели

    Все это в сочетании с традиционными средствами обучения с дидактическим раздаточным материалом для графических работ, макетами, плакатами, справочниками и учебниками для углубленного изучения теоретического материала позволяет создать современный учебно-методический комплекс по дисциплинам инженерно-графического циклам [12].

    Заключение


    В современной образовательной системе большинства стран особое место занимают внедрение в образовательный процесс информационных компьютерных технологий. Изменить положение дел в данном направлении возможно на основе включения учреждений образования в открытое образовательной пространство. Дистанционные формы обучения в этих условиях будут играть более значимую роль для учащихся. Наличие же компьютера с выходом в Интернет позволит использовать образовательное учреждение в качестве местного центра открытой системы образования, что даст возможность учащимся дистанционно продолжить свое образование в различных профессиональных и высших учебных заведениях. Это позволит частично снять противоречие на рынке образовательных услуг, которое возникает из за желания сельского населения получить образование или повысить квалификацию и технической оснащенностью данной категории населения.

    Одним из современных путей интенсификации и оптимизации учебного процесса является информатизация образования, и в частности, использование компьютерных технологий. Идея использования компьютеров в учреждениях образования, где необходима частичная подмена учителя при совместном обучении, либо в качестве компенсации профессиональной неподготовленности учителя-совместителя является новой и нуждается в проверке эффективности и соответствия полученного результата с уровнем экономических затрат.

    Список использованных источников


    1. Сб. док. Х-й Междунар. конф. «Черчение в системе современного образования» (ФССО-09), г. Санкт-Петербург, 31 мая – 4 июня 2009г. 353 с.

    2. Сб. «"Актуальные проблемы преподавания черчения в ВУЗах России". Материалы совещания заведующих кафедрами инженерной графики ВУЗов России, г. Москва, 29 июня – 1 июля 2009. 364 с.

    3. CD «Открытая физика 1.1» под редакцией С.М. Козела, ООО «Физикон», 2001.

    4. Интернет-портал [Электронный ресурс] / Therunet.com. – Минск, 2014. – Режим доступа: http://www.therunet.com/experts/578-distantsionnoe-obrazovanie-bylo-est-i-budet-istoriya. – Дата доступа: 22.10.2014.

    5. Интернет-портал [Электронный ресурс] / E-joe.ru – К вопросу об определении понятия «информационные компьютерные технологии». – Минск, 2014. – Режим доступа: http://www.e-joe.ru/sod/97/4_97/st096. – Дата доступа: 10.12.2014.

    6. Интернет-портал [Электронный ресурс] / Info.mesi.ru – Московский государственный университет экономики, статистики и информатики. Открытое образование. Термины и определения. – Минск, 2014. – Режим доступа: http://www.info.mesi.ru/program/ glossary. – Дата доступа: 22.10.2014.

    7. Интернет-портал [Электронный ресурс] / Ioso.ru – Проблемы и перспективы современного образования в средней образовательной школе: Доклад. – Минск, 2014. – Режим доступа: http://www.ioso.ru/ioso/senatus/ meeting. – Дата доступа: 10.12.2014.

    8. Интернет-портал [Электронный ресурс] / Edu.ru – Приказ Минобрнауки № 63 «Порядок разработки и использования современных образовательных технологий». – Минск, 2014. – Режим доступа: http://edu.ru/index. – Дата доступа: 10.12.2014.

    9. Овсянников, В. И. Инженерное образование в России: постановка проблемы и опыт организации / В. И. Овсянников. – М.: РИЦ «Альфа» МГОПУ им. Шолохова, 2001. – 91 с.

    10. Ибрагимов, И. М. Информационные технологии и средства дистанционного обучения: учебное пособие для студентов высших учебных заведений / И. М. Ибрагимов, под ред. А. Н. Ковшова. – М.: Издательский центр «А», 2002. – 112 с.

    11. Погодаев, Л.И. Инженерная. Методические указания к контрольной работе / Л.И. Погодаев. – Ленинград: ЛИВТ, 1990. – 48 с.

    12. Трунин, В.Е. Использование мультимедийных средств в обучении / В.Е. Трунин, // Среднее профессиональное образование. – 2007. – № 7.



    написать администратору сайта