Использование информационных технологий при преподавании компьютерной графики

удк 744

В.И. Тельной, М.В. Царева

ФГБОУ ВПО «МГСУ»

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ПРИ ПРЕПОДАВАНИИ КОМПЬюТЕРНОЙ ГРАФИКИ

Рассмотрены особенности преподавания раздела компьютерной графики в дисциплине инженерной графики, ориентированного на использование графического редактора AutoCAD, для целенаправленного формирования профессиональных качеств будущих специалистов и их готовности к самостоятельной разработке конструкторских документов.

При изложении нового учебного материала рекомендуется применять мини-лекции и компьютерный практикум. Для закрепления изучаемого материала, стимулирования студентов при обучении и обеспечения быстрой готовности их к восприятию новых вопросов предложено проводить автоматизированное компьютерное тестирование в начале каждого занятия.

Для повышения «насыщенности» раздела компьютерной графики в условиях небольшого количества отводимых на его изучение часов на кафедре начертательной геометрии и инженерной графики тщательно продумали методику изложения теоретического материала, технику оформления сопроводительных презентаций, структуру, разметку и наполнение компьютерных слайдов.

Продуманная система заданий, выполняемых в ходе компьютерного практикума, способствует изучению всех особенностей компьютерной графики по разработке рабочих чертежей деталей и строительных чертежей.

Ключевые слова: инженерная графика, компьютерная графика, тестовый контроль, мини-лекция, компьютерный практикум, графический редактор AutoCAD, информационные технологии.

изучение в дисциплине инженерной графики основ компьютерной графики является неотъемлемой частью процесса обучения в университете в связи с тем, что в строительной отрасли уже много лет разрабатывают техническую документацию с использованием компьютерных технологий. оно дает возможность понять, насколько увеличивается производительность труда и качество работы инженера-конструктора, архитектора. ведь компьютер может выдерживать госты к линиям (тип, толщина и др.), надписям и т.д. абсолютно точно, он не допускает никаких помарок и погрешностей.

При переходе на государственные образовательные стандарты третьего поколения на изучение компьютерной графики для всех строительных специальностей выделено 16 учебных часов. за это время студенты должны изучить следующие темы: введение в компьютерную графику, общие сведения; работа с графическими объектами-примитивами и их атрибутами; средства настройки рабочей среды; редактирование объектов на чертеже; средства получения сборочного чертежа; пространство и компоновка чертежа; создание графической документации.

охватить такой большой объем информации возможно только при использовании различных инновационных технологий. в качестве одного из подходов к решению данной задачи является рассмотренная в статье методика проведения лабораторных работ по компьютерной графике (рис. 1).

для усиления обратной связи со студентами в начале каждого занятия целесообразно проводить автоматизированный тестовый контроль. для его проведения разработана система тестовых заданий. основным достоинством применения тестов при проверке знаний является получение мгновенного объективного результата и возможность сравнения своего результата с результатами других. Проводимые рань-

© Тельной В.И., Царева М.В., 2012

161

вестник 6/2012 6/2012

ше письменные опросы предполагали временные затраты на их проверку. К моменту оглашения результатов вопросы могут быть уже забыты, и отметка не ассоциируется с конкретной темой. При выполнении же тестовых заданий на бумажной основе всегда есть желание сверить свои ответы с ответами товарищей. Эти негативные стороны тестовых заданий на основе бумажных носителей можно избежать при использовании компьютерных технологий.

Рис. 1. Методика проведения лабораторных работ по компьютерной графике

Система автоматически вычисляет результат тестирования и формирует базу данных для каждого студента.

Тесты позволяют преподавателю наблюдать за ходом учебного процесса и вовремя оказывать студентам необходимую помощь, так как он имеет возможность анализировать статистику ответов на вопросы теста и количество времени, потраченное на ответы.

Результаты тестирования имеют большое значение для закрепления изучаемого материала, стимулирования студентов при обучении, а также для быстрой настройки их на восприятие нового учебного материала.

При изложении нового материала на лабораторных работах рекомендуется применять мини-лекции и компьютерный практикум. Учебный материал, в зависимости от специфики строящихся изображений, компонуется по блокам, каждый из которых охватывает один из разделов компьютерной графики.

Каждое занятие начинается с одночасовой лекции. В ходе мини-лекции преподаватель доводит до обучаемых необходимый минимум теоретического материала, например, методы и средства компьютерной графики, команды, особенности применяемых алгоритмов, способы построения изображений и т.д.

эффективность воздействия учебного материала на студенческую аудиторию во многом зависит от степени и уровня иллюстративности устного материала [1, 2]. визуальная насыщенность учебного материала делает его ярким, убедительным и способствует интенсификации процесса его усвоения. Поэтому на занятиях применяются компьютерные слайды, разработанные преподавателями кафедры начертательной геометрии и инженерной графики. учитывая специфику преподавания компьютерной графики, на презентациях имеет место преобладание иллюстративного и схематического материала над текстовым (рис. 2). Текстовое содержание дано в тезисном виде и отформатировано по пунктам. При демонстрации презентации студентам развернутые тексты произносятся преподавателем вслух, как пояснения к слайду.

162

КБИ 1997-0935. Vestnik MGSU. 2012. № 6

Способы задания точек на плоскости

Рис. 2. Пример оформления слайда для объяснения способов задания точек на плоскости

Сочетание устного лекционного материала с демонстрацией слайд-презентации позволяет концентрировать визуальное внимание студентов на особо значимых (важных) моментах учебного материала.

Для самостоятельной подготовки к занятиям студенты могут использовать электронный учебник AutoCAD 2010 [3] и методические указания для работы с AutoCAD, размещенные на сайте кафедры.

для активизации познавательной деятельности студентов при изучении сложного материала рекомендуем с самого начала продемонстрировать удивительные результаты, которые может предоставить тот или иной изучаемый материал. Например, можно показать возможности команд редактирования или построения сложных объектов и др. После такой демонстрации у большинства студентов возникает желание самим научиться использовать возможности графического редактора для построения чертежей.

В ходе чтения лекции преподаватель через систему наводящих вопросов узнает о степени готовности студентов к практической отработке задания.

На кафедре система заданий продумана таким образом, что их выполнение способствует изучению всех тонкостей компьютерной графики.

При выполнении заданий в ходе компьютерного практикума у студентов наряду с развитием пространственного и конструкторского мышления формируется осознанное представление о формах геометрических объектов, их взаимном положении и компоновке.

Предлагаемые задания призваны способствовать развитию графических и творческих способностей каждого студента. Ему предоставляется возможность проявить определенную самостоятельность в принятии решения по построению того или иного чертежа; в выборе цветовой гаммы для слоев и настройке стилей.

На занятиях используются методические указания по выполнению лабораторных работ, содержащие краткое описание основных команд и детальные алгоритмы выполнения заданий.

6/2012

При необходимости могут быть использованы дополнительные материалы: учебное пособие, нормативная документация, справочники, электронный учебник, слайды.

В процессе выполнения студентами работ особое внимание обращается на точность и правильность геометрических построений, а также на соблюдение государственных стандартов ЕСКД и СПДС по выполнению и оформлению рабочих чертежей деталей и строительных чертежей.

Графический редактор AutoCAD позволяет вести работу с многослойными изображениями. Многослойность и управление слоями легко понимаются и используются студентами при выполнении заданий по созданию рабочих чертежей (рис. 3).

Рис. 3. Последовательность работы студентов по созданию слоев для построения многослойного изображения

Объективным контролем знаний, полученных при изучении всех тем раздела «Компьютерная графика», является выполнение зачетного задания «План здания» каждым студентом по индивидуальным заданиям. К его выполнению допускаются студенты, выполнившие все графические задания.

Таким образом, использование предложенной методики активизирует процесс преподавания, повышает интерес студентов к изучаемой дисциплине и эффективность учебного процесса, позволяет достичь большей глубины понимания учебного материала. Знания, полученные на этих занятиях, студенты применяют и на старших курсах при выполнении курсовых и дипломных работ.

Библиографический список

1. Монахов Б.Е., Тельной В.И. Изучение инженерной графики с использованием дистанционных информационных технологий // Современные информационные технологии и ИТ-образование : сб. науч. тр. VI Междунар. науч.-практ. конф. М. : МГУ, 2011. Т. 1. С. 354—357.

2. Монахов Б.Е., Тельной В.И. Обучение и контроль знаний по начертательной геометрии с использованием дистанционных образовательных технологий // Современные информационные технологии и ИТ-образование : сб. избранных тр. VI Междунар. науч.-практ. конф. М. : ИНТУИТ.РУ, 2011. С. 389—395.

3. AutoCAD 2010 / В.В. Глотова, И.М. Лебедева, А.Ю. Борисова, М.В. Царева. М. : МГСУ, 2011. 138 с.

164

ISSN 1997-0935. Vestnik MGSU. 2012. № 6

Поступила в редакцию в мае 2012 г.

Об авторах: Тельной Виктор Иванович — кандидат военных наук, доцент, доцент кафедры начертательной геометрии и инженерной графики, ФГБОУ ВПО «Московский государственный строительный университет» (ФГБОУ ВПО «МГСУ»), 129337, г. Москва, Ярославское шоссе, д. 26, 8 (499) 183-24-83, tvi_007@mail.ru;

Царева Марина Владимировна — доцент кафедры начертательной геометрии и инженерной графики, ФГБОУ ВПО «Московский государственный строительный университет» (ФГБОУ ВПО «МГСУ»), 129337, г. Москва, Ярославское шоссе, д. 26, 8 (499) 183-24-83, grafika@mgsu.ru.

Для цитирования: Тельной В.И., Царева М.В. Использование информационных технологий при преподавании компьютерной графики // Вестник МГСУ 2012. № 7. С. 161—165.

V.I. Tel'noy, M.V. Tsareva

USE OF INFORMATION TECHNOLOGIES IN TEACHING COMPUTER GRAPHICS

Peculiarities of teaching computer graphics as part of the course of engineering graphics aimed at the mastering of AutoCAD graphic editor are considered by the authors. The objective of the course is to develop the competencies of future professionals, inlcuding their structural design skills.

The authors recommend incorporation of mini-lectures and computer workshops into the training process. Computer quizzes are to be held at the beginning of each class to consolidate the material, to ensure preparedness for mastering new information and to stimulate the process of learning.

Department of descriptive geometry and engineering graphics developed a special methodology to ensure efficient presentation of theoretical material that incorporates special computer techniques and an original structure and succession of computer slides to improve the information intensity of the computer graphics course that enjoys a small number of lecturing hours allocated within training programmes offered by the University.

Well-balanced tests to be performed by students in the course of their computer workshops facilitate their mastering computer graphics techniques that help them make high-quality error-free working drawings.

Key words: engineering graphics, computer graphics, test control, mini-lecture, computer workshop, AutoCAD, information technology.

References

1. Monakhov B.E., Tel'noy V.I. Izuchenie inzhenernoy grafiki s ispol'zovaniem distantsionnykh informatsionnykh tekhnologiy [The study of Engineering Graphics through the Use of Distance Learning Information Technologies]. Proceedings of the VI International Scientific and Practical Conference «Modern Information Technologies and IT education». Moscow, Moscow State University, 2011, vol. 1, pp. 354 — 357.

2. Monakhov B.E., Tel'noy V.I. Obuchenie i kontrol' znaniy po nachertatel'noy geometrii s ispol'zovaniem distantsionnykh obrazovatel'nykh tekhnologiy [Training and Assessment of Academic Performance in Descriptive Geometry through the Employment of Distance Learning Technologies]. Collection of selected works of the VI International Scientific and Practical Conference «Modern Information Technologies and IT education». Moscow, INTUIT.RU Publ., 2011, pp. 389 — 395.

3. Glotova V.V., Lebedeva I.M., Borisova A.Yu., Tsareva M.V. Uchebnoe posobie «AutoCAD 2010» dlya studentov spetsial'nostey dnevnogo, vechernego i zaochnogo otdeleniy. [Textbook on AutoCAD 2010 for Full-time, Part-time and Correspondence Students]. Moscow, MSUCE, 2011, 138 р.

About the authors: Tel'noy Viktor Ivanovich — Candidate of Military Sciences, Associated Professor, Department of Descriptive Geometry and Engineering Graphics, Moscow State University of Civil Engineering (MSUCE), 26 Yaroslavskoe shosse, Moscow, 129337, Russian Federation; tvi_007@ mail.ru; +7 (499) 183-24-83;

Tsareva Marina Vladimirovna — Associated Professor, Department of Descriptive Geometry and Engineering Graphics, Moscow State University of Civil Engineering (MSUCE), 26 Yaroslavskoe shosse, Moscow, 129337, Russian Federation; grafika@mgsu.ru; (499) 183-24-83.

For citation: Tel'noy V.I., Tsareva M.V. Ispol'zovanie informatsionnykh tekhnologiy pri prepodavanii komp'yuternoy grafiki [Use of Information Technologies in Teaching Computer Graphics]. Vestnik MGSU [Proceedings of Moscow State University of Civil Engineering]. 2012, no. 6, pp. 161—165.