Компьютерная графика как основное звено подготовки специалистов
Authors: Іващенко Валерій Петрович , Швачич Геннадій Григорович 
Published: March 2022

В докладе обсуждается роль компьютерной графики (КГ) в учебном процессе и научных исследованиях. Компьютерная графика рассматривается как интегрирующая дисциплина, способствующая творческому развитию студентов. Показано, что компьютерная графика играет существенную роль в иллюстрации учебных курсов, распознавании образов, визуальном анализе сложных данных.Эта область знаний функционально объединяет методы и способы построений и геометрических расчетов, графического представления схем и чертежей с учетом принципов проектирования и конструирования, технологических процессов, уровня качества изделий и условий их эксплуатации в соответствии с существующими нормами и стандартами, как традиционными методами, так и с применением средств вычислительной техники.Ни одна из областей подготовки инженерного корпуса сегодня не может обойтись без глубокого знания средств КГ. Дисциплины, посвященные изучению средств компьютерной графики базируются на положениях ряда дисциплин (межпредметная связь компьютерной графики приведена в докладе) и выступают как интегрированная система знаний, предоставляющая студентам возможность комбинировать различные формы представления информации (текстовой, графической, анимации, видео, аудио).Естественно, что данное направление учебного процесса вызывает повышенный интерес у студентов, а выпускники вузов, овладевшие основами КГ и обработки изображений, имеют более высокий уровень востребованности на рынке труда.Программное обеспечение компьютерной графики реализовано специализированными системами, которые обеспечивают проведение рисования или построений, преобразования, редактирования и вывод графической информации. В этой связи учебные планы вузов должны предусматривать изучение различного типа пакетов прикладных программ (ППП), посвященных компьютерной графике – это средства векторной графики, растровой графики, 3D графики, а также ППП САПР.В учебном процессе ВУЗов сегодня применяются следующие ППП векторной графики: CorelDraw и Компас. В результате освоения указанного типа программных средств студенты приобретают чертежно-конструк­торские навыки при работе со средствами вычислительной техники.Для создания и корректировки изображений применяются ППП растровой графики. Заметим, что, в учебном процессе чаще всего обрабатывают графические данные в виде растровых изображений. В силу того, что в настоящее время стандартом растрового графического редактора для профессиональной работы является Photoshop, то учебные планы предусматривают изучение данного типа редактора. Хотя справедливости ради, необходимо отметить, что для решения простых задач студенты могут использовать либо Paint, либо Imaging. Это объясняется тем, что такие редакторы очень просты в освоении.Для формирования, обработки и редактирования динамических трехмерных моделей обращаются к ППП 3D графики. В учебном процессе вузов применяются следующие пакеты 3D графики: Компас 3D, а также 3D Studio.В спецкурсах для наглядного и эффективного решения задач по выбранной специальности студентам предлагаются к изучению специализированные программные средства по автоматизированному проектированию. Такие пакеты обрабатывают и векторную, и растровую и 3D графику. При этом студенты машиностроительных специальностей изучают такие программные средства, как AutoCad, Компас; студенты, обучающиеся по автоматизации производства: PiCad, OrCad и т.д.Заметим, что в учебном процессе при изучении указанного типа средств компьютерной графики возникает ряд проблем, суть которых состоит в следующем:– согласование рабочих программ ряда кафедр;– обеспечение учебного процесса, как современной вычислительной техникой, так соответствующими программными продуктами;– высокий уровень преподавательских кадров, увлеченных общей идеей.В докладе освещается принцип непрерывной графической компьютерной подготовки студентов. Основные особенности реализации такого подхода наглядно иллюстрируется на примере учебного плана студентов, обучающихся по специальности «Технология машиностроения». Здесь выделяются две группы дисциплин, которые либо обеспечивают чтение средств компьютерной графики, либо ориентированы на использование знаний по компьютерной графике. Показана соответствующая преемственность дисциплин. Кроме того, приведен уровень знаний и умений родственных дисциплин. Так, для проведения занятий по начертательной геометрии студенты должны владеть следующими сведениями из дисциплины «Информатика»:– компьютерную среду построения чертежей и построение графических элементов в данной среде;– навыками работы с меню и с графическими примитивами среды;– навыками выполнения вспомогательных построений, копирования отдельных частей чертежа, редактирование изображений;– построение видов деталей и их изометрию, как чертеж в компьютерной среде.Кроме того, студенты должны владеть соответствующим объемом знаниями из области машиностроительного черчения. Такие требования приводятся в докладе.При этом на занятиях по начертательной геометрии, инженерной и компьютерной графике студенты овладевают навыками построения чертежа с использованием компьютерных технологий. Методика проведения таких занятий в докладе иллюстрируется соответствующими схемами и диаграммами.Навыки работы по созданию чертежей с использованием средств информационных технологий студенты применяют в ряде дисциплин. Здесь студенты изучают ППП векторной графики, с учетом применения ее к специфике выбранной специальности. Заметим, что студенты могут изучать различные ППП векторной графики. В докладе приводится обзор таких пакетов, выделяются их преимущества и недостатки. В то же время, по мнению авторов доклада, существует единая методика освоения таких программных средств. Основы такой методике приводятся в докладе и иллюстрируются соответствующим подходом. Кроме того, в докладе приводится преемственность дисциплин векторной графики с учетом специфики соответствующей специальности.В докладе приводятся основные принципы подготовки курсовых работ, проектов, а также подготовки дипломной работы на основе применения средств КГ. Так, показано, что, применяя предложенный подход, студенты подходят к дипломированию с практически подготовленной дипломной работой.Заключение:1. Предложенный подход организации учебного процесса позволяет студентам равномерно распределить усилия, как по изучению средств компьютерной графики, так и к подготовке дипломной работы.2. Лекционный материал по указанным дисциплинам излагается с применением мультимедийных средств, что требует как соответствующую техническую оснащенность аудиторного фонда, так и необходимую квалификацию преподавательского состава.3. Для подготовки курсового и дипломного проектирования необходимо наличие соответствующего компьютерного зала, оснащенного кроме как стандартного оборудования, так и графопостроителями.4. Реализация предложенного подхода к организации учебного процесса позволяет повысить конкурентоспособность выпускников на рынке труда.