Из опыта преподавания начертательной геометрии и инженерной графики

    Инженерная графика (ИГ) как учебная дисциплина о правилах построения и оформления технических чертежей базируется на фундаментальных положениях начертательной геометрии (НГ) о проецировании исследуемого объекта на две, три и более плоскостей проекций.

    Во времена Гаспара Монжа - основоположника НГ как науки - основными средствами связи и транспорта были конные экипажи и парусные суда. Теперь, спустя двести лет, мы пользуемся мобильными телефонами, компьютерами и услугами Интернет, ездим на автомобилях и скоростных поездах, летаем на многоместных лайнерах а кое-кто из избранных время от времени посещает МКС. Но многое ли изменилось с тех пор в методологии преподавания НГ?

    Одной из важнейших задач изучения НГ в технических ВУЗах считалось, да и теперь считается, развитие у обучаемых пространственных представлений и способностей к мысленному воспроизведению трехмерного объекта по его плоской модели - двухмерному чертежу. Достижение этой цели представлялось невозможным без овладения способами решения позиционных и метрических задач с объектами общего положения, то есть с объектами, произвольным образом расположенными в пространстве, разделенным на восемь подпространств - октантов.

    Образец 'классической' метрической задачи, придуманной, видимо, лишь для того, чтобы вызвать легкую головную боль у будущего инженера, показан на рис.1.

   

Рис. 1

   

    Используя один из способов преобразования проекций, будущий инженер найдет в конце концов правильное решение. Но зачем, спрашивается, составителю задачи надо было располагать плоскости проекций так, чтобы точка А оказалась во втором, а точка D - в четвертом октанте? Ведь при принятой в нашей стране европейской системе расположения стандартных чертежных видов весь исследуемый или проектируемый объект всегда помещается в первом октанте.

    Автор данной статьи в течение ряда лет проводит учебные занятия на кафедре инженерной графики ВВИА имени Н.Е.Жуковского с двумя группами курсантов, обучающихся по родственным специальностям А и Б. Курсанты группы А изучают дисциплину 'Начертательная геометрия. Инженерная графика' по программе, составленной на основе соответствующего Государственного Образовательного Стандарта (ГОС), полный текст которого приводится ниже.

   

      Начертательная геометрия. Инженерная графика:

      Начертательная геометрия.

      Введение. Методы проецирования. Точка в ортогональных и аксонометрических проекциях. Прямая и плоскость в ортогональных проекциях. Преобразование проекций. Решение метрических и позиционных задач. Многогранники. Кривые поверхности. Построение развертки поверхности многогранника. Развертка кривых поверхностей.

      Инженерная графика.

      Единая система конструкторской документации (ЕСКД). Основные правила оформления чертежей. Построение изображений - видов, разрезов, сечений. Выполнение чертежей и эскизов деталей. Аксонометрические изображения деталей. Выполнение сборочных чертежей. Спецификация. Чертеж общего вида и его чтение. Деталирование. Компьютерная графика.

   

    Курсанты группы Б изучают дисциплину 'Инженерная графика' по программе, базирующейся на соответствующем ГОС:

   

       Инженерная графика.

       Конструкторская документация. Оформление чертежей. Элементы геометрии деталей. Изображения, надписи, обозначения. Аксонометрические проекции деталей. Изображения и обозначения элементов деталей. Изображение и обозначение резьбы. Рабочие чертежи деталей. Выполнение эскизов деталей машин. Изображения сборочных единиц. Сборочный чертеж изделий. Понятие о компьютерной графике.

   

    Оценивая результаты выполнения текущих заданий и зачетных работ по инженерной графике курсантами обеих специальностей, можно прийти к такому выводу: изучение НГ по программе дисциплины 'Начертательная геометрия. Инженерная графика', соответствующей действующему ГОС, ни коим образом не влияет на усвоение обучаемыми правил разработки и оформления конструкторской документации. Что же в таком случае остается на долю НГ в процессе формирования современного инженера?

    На наш взгляд, раздел НГ программы дисциплины 'Начертательная геометрия. Инженерная графика' для технических ВУЗов должен содержать всего четыре темы:

   1. Комплексный чертеж и аксонометрические проекции.

   2. Многогранники и их развертки.

   3. Кривые линии - коники, обводы, сплайны, циклические кривые.

   4. Кривые поверхности, их классификация и образование.

    Действующие ГОС нуждаются в коренной переработке. Непонятно, с какой целью по-разному изложено содержание разделов ИГ для родственных специальностей? В одном случае упоминается о спецификации и деталировании, а в другом - только о сборочных чертежах, но ни в том, ни в другом - ничего не сказано о размерных базах и правилах простановки размеров. Что же касается темы 'Понятие о компьютерной графики', то она звучит как явный анахронизм.

    Практическая деятельность современного инженера немыслима без применения систем автоматизированного проектирования (САПР) с высокоразвитой функциональностью в части объемного моделирования. Конечно, любой инженер должен уметь выполнить на бумаге эскиз или чертеж проектируемого изделия и этому его надо научить, но еще важнее привить ему навыки работы с САПР для создания электронных макетов.

    Стоит ли говорить здесь об очевидных преимуществах проектирования за компьютером перед обычным черчением за кульманом? Достаточно привести лишь один пример, связанный с той же 'классической' метрической задачей из курса НГ. Пусть инженеру-конструктору надо определить площадь и другие геометрические параметры плоской грани детали, модель которой показана на рис.2.

   

Рис. 2

   

    Для этой цели ему достаточно сделать несколько кликов мышью, и через какие-нибудь полминуты результат появится на экране монитора (рис.3).

   

Рис. 3

   

    Как не вспомнить в связи с этим известное изречение британского философа Альфреда Норта Уайтхеда: 'Цивилизация движется вперед путем увеличения числа операций, которые мы можем осуществлять не раздумывая над ними'.

    Автор будет признателен всем, кто откликнется на публикацию этой статьи на сайте www.astronaut.ru по e-mail: lev210734@yandex.ru .

   

Каманин Л.Н.
2007 год

Статья предоставлена автором

Компьютерная обработка AVV

 Назад