Начертательная геометрия - основа геометрического моделирования

В последнее время все чаще в преподавательской среде ВУЗов возникают споры: так ли необходим курс начертательной геометрии или это пережитки прошлого? Ведь современность диктует свои требования и условия - в настоящее время все проекты и разработки выполняются с помощью автоматизированных графических систем и нет надобности студентам, и без того загруженным, выдавать излишнюю информацию.

Итак, проследим логику ведения курса начертательной геометрии и её взаимосвязь с проектированием с помощью информационных систем.

Известно, что графическая информация является универсальным языком общения во всех сферах деятельности человека. Графические изображения используются не только в профессиональной сфере, но и широко применяются в обыденной жизни (указатели, пиктограммы, схемы эвакуации, проезда и пр.). В процессе изучения графических дисциплин студенты технического вуза должны приобрести навыки работы с любой по назначению и виду графической информацией.

В профессиональном плане язык графики необходим инженерам как международный язык технического общения, понятный без вербального сопровождения. В социальном плане владение графическим языком играет коммуникативную роль, разрешая без помощи слов проблему понимания. Визуальная образованность позволяет наглядно отображать любые объекты и процессы. В личностном плане геометро-графическая грамотность способствует развитию творческого мышления. Традиционно геометро-графическую подготовку в технических вузах обеспечивают две дисциплины: начертательная геометрия и инженерная графика. Начертательная геометрия развивает пространственное представление и воображение, дает абстрактное понятие промежуточного уровня, конструктивногеометрическое мышление, способности к анализу, синтезу и преобразованию пространственных форм и отношений на основе графических моделей пространства, реализуемых в виде чертежей конкретных пространственных объектов и зависимостей. Инженерная графика дает навыки чтения и выполнения эскизов и чертежей деталей, составления и чтения конструкторской документации. Непременным требованием инженерного образования является умение будущего специалиста представить свою идею в виде чертежа. Но чертеж - это последняя стадия конструкторской работы. А рождающаяся в сознании человека новая идея, возникшая неожиданно, требует немедленного графического закрепления [1].

Специфика графических дисциплин заключается в том, что они позволяют моделировать различные объекты, а также возможность перейти от реального объекта к его модели и осуществить обратный процесс: от модели - к реальному объекту. При этом данные переходы от объемных фигур к плоскостным и назад позволяют не только сохранить геометрические параметры фигур, но и восстанавливать положение оригинала в пространстве.

Геометрическое моделирование является, своего рода, преемницей и логическим итогом двух вышеназванных дисциплин. Это базовая часть технического знания по отношению к другим наукам. Одновременно, геометрическое моделирование является неким связующим звеном между наукой и производством. Соответственно, прослеживается четкая взаимосвязь этих трех компонентов. Чем выше уровень геометрического моделирования, тем эффективнее происходит взаимодействие науки с производством [2].

Наступившее столетие привнесло новые формы геометрического моделирования, реализуемые на основе информационных технологий. Это позволяет создавать виртуальные геометрические образы, соответствующие по размерности, форме и фактуре оригиналу. Современные графические системы позволяют не только конструировать, но и манипулировать созданным объектом, искусственно задавать обстоятельства и условия, в которых может оказаться объект проектирования. Таким образом, имитируя различные жизненные ситуации, проектировщик наглядно может видеть «плюсы» и «минусы» своего проекта, имея возможность до внедрения его, исправить возникшие недочеты, исключая вероятность рисков и ошибок до и после возведения объекта. К преимуществу можно отнести возрастание продуктивности проектировщика, так как, увеличивая количество вариантов будущего проекта на начальной стадии проектирования, в конечном итоге, будет получен наиболее качественный и надежный объект. Особенно это актуально для уникальных, сложных, дорогостоящих объектов промышленного, гражданского и архитектурного строительства [5].

На рынке информационных систем сложилась достаточно обширная база современных компьютерных технологий. Поэтому, выбор графической системы для процесса обучения, зависит, в первую очередь, от профессиональной ориентации будущего специалиста. Тем не менее, достаточно сложно предугадать, какой именно продукт будет востребован на рынке через несколько лет к моменту выпуска обучающегося. Поэтому, обучая студента работе в одном графическом редакторе, существует риск получить специалиста с невостребованными навыками графической подготовки. В связи с этим, необходимо студентов обучать не выборочно по одной только графической программе, но и по многим другим продуктам [3, 4].

Считаем, что графо-геометрическая подготовка специалистов технических ВУЗов имеет весьма важное значение, является основой успешной конкурентоспособной деятельности выпускников в настоящем и будущем. Изучение графических дисциплин, в частности, начертательной геометрии, формирует интеллектуальную сферу инженера, его горизонты мышления и готовность к профессиональной проектно-конструкторской деятельности.