Юренкова Любовь Романовна

Предметы «Черчение» в школе и «Инженерная графика» в университете призваны развивать у обучаемых следующие виды мышления: наглядно-действенное, наглядно-образное и творческое. В педагогике различают следующие этапы степени усвоения предмета: понимание, запоминание, применение знаний на практике, решение творческих задач. Последний этап очень важен для повышения интереса к предмету и развития конструкторского мышления будущих инженеров. Преподавание считается эффективным, если обучаемые изготавливают модели своих конструкций. Преподаватели кафедры «Инженерная графика» МГТУ им. Н.Э. Баумана активно работают с учащимися профильных школ, помогая им подготовиться к участию в научном соревновании «Шаг в будущее». Цель статьи состоит в том, чтобы на примере трех творческих задач показать, во-первых, преемственность стереометрии и инженерной графики, во-вторых, возможности использования средств компьютерной графики, в частности программы Autodesk Inventor, при решении творческих задач.

«Инженерная графика» - первая дисциплина в техническом университете, непосредственно связанная с такими дисциплинами, как «Теория машин и механизмов», «Детали машин» и др. Одна из важнейших задач «Инженерной графики» - развить пространственное мышление студентов на базе стереометрии, изучаемой в школе, и начертательной геометрии, изучаемой в 1-ом семестре в университете. В статье рассматривается проблема развития творческого потенциала обучаемых, что очень важно для дальнейшего развития конструкторских способностей, необходимых инженеру. Показано, какую роль в формировании инженерного мышления играет привлечение студентов к научной деятельности под руководством преподавателей кафедры. Кроме того, благодаря творческому содружеству университета и школ Москвы и Московской области, эта работа начинается со школьной скамьи в профильных школах при МГТУ им. Н.Э. Баумана.

В современной школе учащиеся должны получать навыки выполнения чертежей сборочных единиц. Овладение теоретическими знаниями по черчению и практическими умениями в применении САПР будут способствовать «развитию качеств личности для выбора направления трудовой деятельности. Существующие компьютерные системы автоматизации проектно-конструкторских работ – САПР, например «КОМПАС-3D LT» позволяет создавать параметрические модели деталей и получать их чертежи в полном соответствии с ГОСТ. Преподаватели кафедры «Инженерная графика» МГТУ им. Н.Э. Баумана совместно с учителями профильных школ разработали комплект сборочных единиц, состоящих из небольшого числа достаточно простых деталей и соединенных между собой наиболее простыми видами соединений. В статье приведен пример одной из таких сборочных единиц. Чертежи выполнены как карандашом, так и с применением программы Inventor.

Творческое сотрудничество МГТУ им. Н.Э. Баумана с профильными школами Москвы и Московской области направлено на развитие у будущих абитуриентов интереса к инженерной профессии. Преподаватели кафедры «Инженерная графика» руководят подготовкой учащихся выпускных классов к научному соревнованию «Шаг в будущее». Проекты школьников в дальнейшем развиваются в творческих работах студентов – участников научной конференции «Студенческая Весна», которая проводится на кафедре уже почти 30 лет. Наиболее интересные работы связаны с конструированием макетов, которые помогают лучшему усвоению стереометрии в школе и начертательной геометрии в университете. Ведущие специалисты в области разработки методики преподавания черчения, а также психологи отмечают, что самый эффективный способ развития творческих способностей молодежи, интереса к инженерному делу – это создание макетов своими руками. В статье рассказано о сотрудничестве преподавателей кафедры «Инженерная графика» и учителей профильных школ. Приведены примеры совместных конструкторских разработок учащихся профильных школ и студентов младших курсов, выполненных под руководством преподавателей кафедры

Метод проекций, теоретически обоснованный основоположником начертательной геометрии – великим французским математиком Гаспаром Монжем, впервые был применен им на практике, правда в военных целях, и поэтому некоторое время представлял собой военную тайну. С тех пор данный метод используется при создании проектов новых машин. Имеется целый ряд инженерных задач, которые можно решить методом Монжа графически. В статье приведены такие задачи, причем, наряду с графическим их решением разрабатывалась компьютерная программа, описывающая решение. Примеры использования графического метода не исчерпываются примерами, представленными, в статье. Статья предназначена для студентов, изучающих инженерную графику, так как иллюстрирует возможности метода проекций при решении инженерных задач

Среди технических деталей часто встречаются детали типа тел вращения, срезанные плоскостями. При создании чертежей следует не только правильно выполнять построение, но и знать геометрические свойства получающихся линий, которые называют линиями среза. Конструкции большинства деталей машин содержат коническую поверхность. До наших дней сохранился труд «Конические сечения» древнегреческого математика Аполлония Пергского (III – II вв. до н.э.). Аполлонию мы обязаны и современными названиями кривых – эллипс, парабола и гипербола. Конические сечения, исследованные Аполлонием, являются примером математической теории, созданной задолго до того как она оказалась необходимой. В статье приведена конструкция технической детали, ограниченной различными поверхностями вращения, в том числе конической. Показано построение кривых карандашом, а также 3D моделирование в среде программы Inventor.

В промышленности широко применяются разнообразные изделия, выполненные из листового материала путем изгибания, например, детали машин, трубопроводы, сосуды и др. Получение развертки является технической задачей, так как развертка является основой при расчете необходимого количества материала для создания выкройки изделия. Выбор способа построения развертки в реальном проектировании во многом зависит от конкретных размеров поверхности и технологии изготовления детали. В статье рассматривается способ построения развертки поверхности открытого тора приближенным способом и проектирование элемента детали в форме тора средствами систем автоматизированного проектирования в среде программы Autodesk Inventor. Построение развертки на чертеже требует значительных затрат времени и усилий в отличие от возможностей, предоставляемых программами автоматизированного проектирования, которые позволяют с высокой точностью достичь требуемого результата.

Среди поверхностей, ограничивающих детали машин, особое место занимает коническая поверхность. Большинство запорных устройств трубопроводных систем содержат конические пробки, которые благодаря своей форме обеспечивают надежность в эксплуатации. Коническая поверхность обладает способностью передавать крутящий момент, поэтому практически все режущие инструменты, предназначенные для обработки отверстий (сверла, зенкеры, развертки, метчики), а также фрезы снабжены хвостовиком конической формы. Коническая поверхность ограничивает самый распространенный элемент деталей – фаску. В конструкциях деталей машин часто встречается пересечение конической поверхности с плоскостью. При создании чертежей таких деталей приходится строить кривые конических сечений. Цель данной статьи состоит в том, чтобы показать, как без построения можно определить вид кривой, получающейся при пересечении конической поверхности с плоскостью.

В программу по черчению для средней школы и в программу по инженерной графике в техническом университете входит тема «Построение разверток поверхностей». В различных отраслях народного хозяйства широко применяются разнообразные изделия, выполненные из листового материала путем изгибания, например, в машиностроении такими изделиями являются детали корпусов машин, трубопроводов, емкости и др., в легкой промышленности – одежда, обувь. Таким образом, построение разверток  является важной технической задачей.При изучении темы «Развертки» учащимся предлагаются творческие задачи. Решение этих задач сначала следует выполнять карандашом. Физиологами и психологами доказано, что работа карандашом является необходимым условием развития пространственного мышления. В статье приведена задача, для решения которой необходимо  по развертки детали выполнить технический рисунок, 3D-модель в программе Inventor и модель из бумаги. Учащимся следует привести несколько вариантов решения задачи

В статье рассмотрены пути совершенствования модульно-рейтинговой системы применительно к кафедре «Инженерная графика». Авторы подробно анализируют особенности проведения текущего и рубежного контроля знаний студентов первого курса.  Предлагается осуществлять непрерывный в течение всего семестра контроль знаний текущей успеваемости студентов. Проведенные исследования трудоемкости графических заданий показали, что студент в настоящее время проводит в аудитории значительно больше времени, чем 30 или 40 лет назад, а уровень качества его подготовки по дисциплине не возрастает пропорционально времени занятий в аудитории. Высказаны предложения по пересмотру палитры дисциплин в целом при сокращении непрофильных дисциплин в пользу фундаментальных и технических. Авторы предлагают использовать новые реально действующие в нашем  университете возможности, усиливающие у студентов мотивацию к учебе.