УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС (УМК) ПО КОМПЬЮТЕРНОЙ ГРАФИКЕ И ОСНОВАМ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ

Цели работы:

1. Организационно и методически обеспечить процесс обучения студентов технического вуза работе с интеллектуальными компьютерными системами автоматизированного проектирования и, в первую очередь с САПР Pro/ENGINEER, приоритетной в атомной отрасли и на градообразующем предприятии - Российском Федеральном Ядерном Центре..
2. Облегчить с помощью возможностей компьютерного моделирования понимание и освоение младшими студентами традиционных курсов начертательной геометрии и инженерной графики в условиях дефицита учебного времени.
3. Разработать курс «Основы автоматизированного проектирования» для специальностей «Динамика и прочность машин» и «Средства поражения и боеприпасы»
4. Повысить эффективность общеинженерной графической подготовки студентов технического вуза в целом, способствуя формированию инженерной компетентности будущих специалистов в сфере использования конструкторско-графических модулей полифункциональных параметрических систем автоматизированного проектирования и соответствию выпускников технического вуза повышенным квалификационным требованиям, предъявляемым к ним информационно-технологическим обществом.

Учебно-методический комплекс по компьютерной графике и основам автоматизированного проектирования представляет собой комплект учебных и учебно-методических пособий, созданный на основе и с комплексным использованием функционального и дидактического потенциалов интеллектуальных компьютерных систем автоматизированного проектирования конструкторского назначения, применяемых в атомной отрасли и учебном процессе вуза. Учебные пособия по двухмерной компьютерной графике, геометрическому виртуальному моделированию трехмерных моделей деталей, электронному конструированию средствами системы Pro/ENGINEER созданы студентами Снежинской государственной физико-технической академии под руководством преподавателя. В этой работе принимали участие более 120 студентов.

В настоящее время учебно-методический комплекс включает следующие учебные и учебно-методические пособия:

1. Чемоданова Т.В. Pro/ENGINEER: Деталь, Сборка, Чертеж: Учебное пособие. - М.: Изд. Нолидж, СПб.: Изд. БХВ - Петербург, 2003. - 548с.
2. Чемоданова Т.В.Pro/ENGINEER. Part - Drawing - Assembly. Моделирование деталей и их чертежи: Учебное пособие для студентов. 3-е изд. доп. и перераб. /Под ред. Т.В.Чемодановой. - Снежинск: Изд-во СГФТА, 2003. - 420 листов.
3. Чемоданова Т.В. Pro/ENGINEER. Part - Drawing - Assembly. Конструирование сборок и сборочные чертежи: Учебное пособие для студентов. 3-е изд. доп. и перераб. /Под ред. Т.В.Чемодановой. - Снежинск: Изд-во СГФТА, 2003. - 200 листов, ил.
4. Pro/ENGINEER. Assembly. Практикум по сборке: Учебное пособие для студентов. - 3-е изд., перераб. /Под ред. Т.В.Чемодановой - Снежинск: СФТИ, 2001. - 428 с., ил.
5. Pro/ENGINEER. Component+Component=Assembly: Учебное пособие для студентов. /Под ред. Т.В.Чемодановой. - Снежинск: СФТИ МИФИ, 2000. - 190с., ил.

Учебное пособие (1) предназначено студентам, аспирантам и специалистам, изучающим основы работы с интерактивной объектно-ориентированной параметрической системой автоматизированного проектирования высокого класса Pro/ENGINEER (Parametric Technology Corporation, США). В пособии обстоятельно показаны функциональные возможности интеллектуальной системы по моделированию 2D и 3D объектов, приведены многочисленные примеры. В первой части дается объяснение принципов электронного моделирования деталей, его логической основы, представлены возможности 3-мерной визуализации. Во второй части рассмотрены функции Pro/ENGINEER, позволяющие осуществлять соединение компонентов в сборочное изделие, а также манипулировать сборочными компонентами и операциями. В третьей части обстоятельно описаны возможности и особенности графического редактора, использующиеся при создании чертежей и текстовой конструкторской документации применительно к стандартам ЕСКД. Пособие прошло длительную апробацию в Снежинской государственной физико-технической академии Министерства РФ по атомной энергии. Оно соответствует современным требованиям к подготовке специалистов в технических вузах.

Министерство образования, учитывая заключение Учебно-методического объединения вузов Российской Федерации по университетскому политехническому образованию от 17.02.2003 № 16-06/93, рецензии независимых экспертов, приняло решение о присвоении учебному изданию «Pro/ENGINEER. Деталь-Сборка-Чертеж» грифа «Допущено Министерством образования Российской Федерации в качестве учебного пособия для студентов высших учебных заведений, обучающихся по специальности «Средства поражения и боеприпасы» направления подготовки дипломированных специалистов «Оружие и системы вооружения».

Учебное пособие содержит около 450 иллюстраций. Значительное количество иллюстраций отражает процессы моделирования деталей, сборочных узлов, создания чертежной документации средствами системы Pro/ENGINEER (рис.1).

Учебное пособие «Pro/ENGINEER: Деталь, Сборка, Чертеж»- М.: Изд. Нолидж, СПб.: Изд. БХВ - Петербург, 2003. - 548с. является первым русскоязычным пособием для обучения студентов работе с этой мощной интеллектуальной инженерной системой. Первое издание пособия вышло в Снежинске в 1997 году и соответствовало 17-й версии Pro/ENGINEER.

Пособия 2 и 3 представляют собой альбомы заданий, соответственно, по моделированию деталей сборочных изделий и конструированию сборок формата А3. Для большей наглядности в альбомы включены красочные наглядные изображения изделий (рис.2).

В настоящее время альбом 3 включает 100 различных вариантов чертежей с их трехмерными изображениями. Все модели выполнены студентами 1-3 курсов СГФТА.

Посредством компьютерного приложения Pro/Fly Through осуществлена анимационная визуализация процесса сборки.

Эти пособия имеют варианты исполнения на бумажном и электронном носителях.

В пособиях 4 и 5 дается описание процесса сборки виртуальных сборочных узлов из электронных моделей деталей. Описательная часть пособий соответствует компьютерной графике, отражающей каждый шаг процесса сборки. На рис. 3 и 4 представлены фрагменты пособия 4, которое выполнялось и предназначается студентам специальностей «Ядерная физика», «Вычислительная техника» и др.

Учебные пособия 4 и 5 также выполнены студентами 1-2 курсов Снежинской государственной физико-технической академии в учебном процессе при освоении умений создания средствами САПР сборочных изделий.

В зависимости от специальности и продолжительности учебного курса по обучению работе с системами автоматизированного проектирования работа студентов отличалась по объему и сложности.

Для создания перечисленных выше учебных пособий в значительной мере использовался графический редактор трехмерной параметрической системы автоматизированного проектирования высокого уровня Pro/ENGINEER, приоритетной в атомной отрасли.

Учебное пособие 4 (в электронном и бумажном вариантах исполнения) предназначено для упражнений по выполнению чертежей деталей по их заданным наглядным изображениям с размерами. К этому учебному пособию также созданы анимационные ролики, с высокой степенью наглядности, демонстрирующие компонентный состав изделий, форму каждой детали и процесс сборки и разборки изделий (рис 3, 5).

Учебные пособия 4 и 5 могут быть востребованы студентами в залах электронной библиотеки в электронном виде. Каждый вариант из этих пособий напечатан в виде отдельной книжечки - «методички» и выдается студентам во время занятий компьютерным моделированием и графикой.

Реализация учебных пособий в СГФТА позволила убедиться в несомненной пользе как самой работы студентов по созданию учебных пособий, так и самих учебных пособий.