Системы автоматизированного проектирования — ступень качественного инженерного образования

Информация и научные знания о ней в современном
обществе становятся незаменяемыми ресурсами и
определяют уровень социального развития
государства и благосостояния граждан. Овладение
нарастающими массивами и потоками информации с
помощью новых специализированных технологий
превратилось в широкомасштабный проект
информатизации общества. Информатизация
призвана стать основанием кардинальной
трансформации качества и уровня
жизнедеятельности человека.

Потребностью в осмыслении социальных
последствий информатизации в начале XXI века,
когда в России информатизации стали уделять
больше внимания (например, в августе 2001 года
принята федеральная целевая программа
«Развитие единой информационной
образовательной среды на 2001-2005 годы), вызвана
необходимостью в сегодняшнем процессе.

Информатизация общества включает в себя
представление в форме, доступной для передачи,
обработки и хранения техническими средствами,
всей социально значимой информации, возникающей
в процессе деятельности общества. Информатизация
- это совокупность взаимосвязанных политических,
социально-экономических и технологических
факторов, которые обеспечивают свободный доступ
всем членам общества к любой социально-значимой
информации. В наше время право человека на
информированность становится не просто
нравственным идеалом, условием успешного
развития, это фактор сохранения человеческой
цивилизации. Различие в уровне информационного
обеспечения сегодня становится одной из причин
дисбаланса экономического развития передовых и
слаборазвитых стран, порождает нестабильность в
отношениях между странами. Информационная
революция меняет глобальную экономику,
преобразует национальную политику, заставляет
пересматривать внешнеполитические цели
государств и методы их достижения.

Важнейшим условием информатизации общества,
подготовка специалистов к полноценной жизни в
условиях современного общества является
информатизация образования. Без прочного
фундамента, заложенного в сфере образования,
никакие, даже самые выдающиеся научные открытия,
не сделают наше общество действительно
информационным. Знакомство с новыми
автоматизированными (информационными)
технологиями поражает диапазоном своих
возможностей, которые открываются для
совершенствования учебного процесса и системы
образования в целом. Автоматизированные
технологии, внедряемые в образовании,
способствует его подъему на качественно новый
уровень.

Сильное влиянием автоматизированных
(информационных) технологий, которые
обеспечивают распространение информационных
потоков в обществе, образуют глобальное
информационное пространство. Неотъемлемой и
важной частью этих процессов является
компьютеризация образования.
Автоматизированные технологии становятся не
дополнительным “довеском” в обучении, а
неотъемлемой частью целостного
образовательного процесса, значительно
повышающей его эффективность. Это дает
возможность по-новому подойти к вопросу
профессиональной подготовки специалистов в
вузах.

Автоматизированные технологии в образование
позволяют качественно изменить содержание,
методы и организационные формы обучения, что
способствуют раскрытию и развитию
индивидуальных способностей студентов,
стремления к самообучению и установлению
междисциплинарных связей. Именно
междисциплинарные связи могут
продемонстрировать студенту необходимость и
целесообразность применения компьютера в
повседневной жизни, как инструмента для
добывания и использования информации.
Междисциплинарные связи и использование основ
автоматизированных технологий позволяют не
только углубленно изучать материал по каждому из
предметов, но и формировать умения, системы
научных знаний, мировоззренческие убеждения.

При обучении систем автоматизированного
проектирования происходит творческое
сотрудничество преподавателя и студента. Однако
следует отметить ряд факторов, управляемых
преподавателем в процессе обучения и влияющих на
успешное конструирование знаний и эффективную
работу студента над проектом. Это:

  • формирование базы знаний, составляющая основу
    для начала;
  • умение конструировать знания;
  • установка на новые знания, получаемые в
    процессе исследования;
  • контроль за правильной интерпретацией знаний;
  • управление самостоятельной работы над
    проектом.

Автоматизированное проектирование, выступают
не как предмет изучения, а как инструмент
познания, для представления студентами своих
знаний в предметной области в ходе реализации
семестровых проектов, в различных программных
средах.

Наибольший интерес в образовательном процессе
представляют проблемно ориентированные
программные комплексы, которые могут
использоваться как инструмент формирования
проектного решения. Полноценная разработка
проектного решения в результате комплексного
сравнения не менее двух альтернативных
вариантов возможна лишь на основании свободного
владения современными прикладными проблемно
ориентированными программными комплексами.
Только в этом случае создается настоящее
инженерное решение проблемы, а не происходит
подмена компьютером калькулятора или чертежного
прибора.

На кафедре “Информационные технологии”
Дальневосточного Государственного Аграрного
Университета несколько лет ведется обучение
студентов автоматизированного проектирования, в
силу очевидных преимуществ, в системе КОМПАС–3D.
Этот программный продукт является мощным
инструментом, ориентированным на выполнение
различных проектно-конструкторских работ в
машиностроении, приборостроении, строительстве
и архитектуре. Кроме того, KOMПAC-3D содержит
инструментарий для создания трехмерных моделей
деталей различного уровня сложности. В состав
данной программы входят два модуля:

  1. Модуль плоского черчения.
  2. Модуль трехмерного моделирования.

На первом этапе изучения данной программы
студентами нарабатываются навыки так
называемого плоского черчения. Здесь они
знакомятся: с основными инструментами
построения чертежей, предоставляемыми
“КОМПАС-3D”. В ходе работы с модулем плоского
черчения студенты имеют возможность “отойти”
от технологии использования карандаша при
создании чертежей и перейти к их
полуавтоматическому созданию. Это развивает
умение анализировать технологию работы и
выбирать оптимальные пути для достижения
поставленной цели.

Изучение работы в модуле трехмерного
моделирования позволяет “превратить” плоские
изображения — эскизы в трехмерные модели.
Выполнение трехмерных операций, с помощью
которых создаются модели, обусловливает выбор
или точное указание параметров осуществляемой
операции, а от этого в свою очередь зависит
результат (вид созданной модели). Данный аспект
раскрывает перед студентом широкие возможности
для эксперимента, а также анализа своих действий
и их влияния на получаемый результат. Кроме того,
трехмерное моделирование играет огромную роль
развития образного и пространственного
мышления.

В рамках дисциплин ”Основы
автоматизированного проектирования” и
“Информационные технологии (в отрасли)”
студенты знакомятся с рабочей средой системы и
выполняют лабораторные работы. Ежегодно с
помощью данного программного продукта
разрабатываются курсовые и дипломные проекты.

Эффективность использования систем КОМПАС
возможна при наличии у студентов уверенных
базовых знаний по начертательной геометрии,
инженерной графики, а также при знании и
понимании специфики построения графических
объектов на «электрических кульманах»
(необходимость послойного черчения, связей и
ассоциаций между объектами, четкое
разграничение используемых примитивов и т.п.).

В настоящее время система КОМПАС наиболее
интенсивно используется студентами следующих
специальностей:

  • 270102 “Промышленное и гражданское
    строительство”;
  • 310900 “Землеустройство”;
  • 280400 “Мелиорация, рекультивация и охрана
    земель”;
  • 250201 “Лесоинженерное дело”;
  • 190601 “Автомобили и автомобильное хозяйство”;
  • 260501 “Технология продуктов общественного
    питания”;
  • 110301 ”Механизация сельского хозяйства”.

Программные продукты КОМПАС внедрены в учебный
процесс кафедр строительных и дорожных машин,
инженерных конструкций, технологии и
организация строительного производства,
управления в технических системах, инженерной и
компьютерной графики, машиноведения и деталей
машин, машин леса и оборудования.

После внедрения системы КОМПАС- 3 D в учебный
процесс ВУЗа многое изменилось в обучении
молодых специалистов в лучшую сторону:

  • повысилось качество курсового и дипломного
    проектирования;
  • студентами осваивается реально используемая на
    предприятиях система;
  • появилась возможность ведения электронных
    архивов разработок курсовых работ, курсовых
    проектов и дипломных проектов;
  • увеличился процент студенческих разработок,
    пригодных для внедрения;
  • графика, используемая при курсовом и дипломном
    проектировании, НИР и НИРС приведена к единому
    формату, что создает предпосылки и возможности
    для введения сквозного проектирования;
  • использование системы КОМПАС требует от
    студентов расширения кругозора, повышения
    уровня экспертных знаний, совершенствования
    навыков самостоятельной работы;
  • повышается образовательный уровень студентов и
    их самооценка;
  • повышается информационная культура труда.

Использование системы КОМПАС – 3 D открыло
огромные перспективы перед студентами и
преподавателями университета:

  • возможность использования единой системы
    создания и ведения чертежно-конструкторской для
    кафедр, факультетов и университета в целом;
  • обучение студентов расширенному курсу КОМПАС
    позволит решать вопросы трудоустройства на
    предприятиях региона (при формировании заказов
    от предприятий на конкретных специалистов).

На основе практики использования систем КОМПАС
в учебном процессе ДальГАУ, курсовом и дипломном
проектировании, в проведении
научно-исследовательских работ можно сделать
следующие выводы (применительно в ВУЗам,
стоящими перед вопросами автоматизации
проектных и графических работ, управления
техническим документооборотом):

  1. Система КОМПАС снабжена полной поддержкой ЕСКД
    и ГОСТов, причем в фоновом для пользователя
    режиме.
  2. Интуитивный интерфейс, его логичная компоновка
    позволяют в короткие сроки освоить систему на
    весьма высоком уровне.
  3. Переход на систему КОМПАС не требует остановки
    проводимых работ и может быть осуществлен
    бесступенчато. Причем, наработки в других
    распространенных стандартах (например, *.dwg, *.dxf и
    т.д.) могут быть переконвертированы с
    минимальными потерями или без потерь, вообще.
  4. Наличие прикладных библиотек в системе КОМПАС
    позволяет использовать ее при решении широкого
    круга разнообразных задач в любом техническом
    ВУЗе, вне зависимости от его профиля.
    Совместимость с распространенными форматами
    CAD/CAM/CAE систем позволяет использовать геометрию
    моделей, полученных в КОМПАС для проведения
    расчетных действий в других приложениях.
  5. Бесплатно распространяемая версия Компас LT
    создает условия для создания миниАРМов
    студентов вне ВУЗа и его дисплейных классов.
    Таким образом, студенты могут выполнять часть
    заданий дома, а окончательную доводку проекта -
    на университетских АРМах, в профессиональной
    версии системы, используя PDM, библиотеки и т.п.

На сегодняшний день, некоторые выпускники
ДальГАУ успешно работают на предприятиях
региона, где внедрены САПР различного уровня
сложности.

Следующий: