О всероссийских олимпиадах по графическим дисциплинам 2024 года
Автор: Татьяна Викторовна Бощенко, Артём Андреевич Кулаков
Рубрика: Инженерная геометрия и компьютерная графика. Цифровая поддержка жизненного цикла изделий
Статья в выпуске: 3 т.25, 2025 года.
Бесплатный доступ
В настоящее время изучение графических дисциплин с использованием средств компьютерной графики способствует не только развитию у студентов пространственного мышления, но и освоению современных методов 3Dпроектирования и конструирования изделий. Участие в олимпиадах является одной из форм проверки знаний, умений и навыков по инженерной и компьютерной графике, геометрическому моделированию объектов, а также их визуализации. Выполнение студентами конкурсных заданий по 3Dмоделированию изделий и разработке чертежноконструкторской документации мотивирует их на углубление своих знаний в данной области. Изучение графических дисциплин посредством современных компьютерных технологий способствует вовлеченности студентов в учебный процесс и развитию технического мышления, всё это необходимо для проектной и профессиональной деятельности. Уже с первых курсов студенты инженерных специальностей занимаются 3Dмоделированием деталей и сборочных единиц. Олимпиады по графическим дисциплинам дают возможность развивать познавательную активность студентов, а конкурсные задания, выполняемые на Всероссийских олимпиадах, готовят к решению производственных инженерных задач.
Графические дисциплины, компьютерная графика, 3D-моделирование, модель, олимпиада, анимация, рабочий чертёж
Короткий адрес: https://sciup.org/147251962
IDR: 147251962 | УДК: 378 | DOI: 10.14529/build250308
Overview of All-Russian Olympiads tasks in graphic disciplines in 2024
Nowadays, studying graphic disciplines with computer graphics helps students to develop both spatial thinking and master modern 3D design and product engineering methods. Participation in competitions helps to test knowledge, skills and abilities in engineering and computer graphics, geometric modelling, and their visualisation. Completing competitive tasks in 3D product modelling and developing drawing and design documentation motivates students to deepen their knowledge in this field. Studying graphic disciplines using modern computer technologies in-volves students in the learning process and develops technical thinking, all of which is necessary in their professional careers. From their very first years of studies, engineering students get engaged in 3D modelling of parts and assembly units. Competitions in computer graphics enable students to develop their cognitive skills, while the tasks set at the All-Russian Olympiads prepare them for solving real-life engineering problems.
Текст научной статьи О всероссийских олимпиадах по графическим дисциплинам 2024 года
В настоящее время востребованы инженернотехнические направления подготовки специалистов, которые должны владеть современными информационными технологиями и использовать их при решении задач в профессиональной деятельности, проектировании деталей и изделий машиностроения, а также разработке конструкторско-технологической документации [1].
Следовательно, применение современных компьютерных технологий в курсах «Инженерная графика» и «Компьютерная графика» [2, 3] в Тюменском индустриальном университете (ТИУ) обеспечивает соответствие современным технологическим и квалификационным требованиям, предъявляемым к выпускникам высших учебных заведений [4].
Методы
Современные методы 3D-проектирования [5–7] изделий позволяют создать трехмерную модель изделия и, используя аддитивные технологии, значительно ускорить процесс изготовления [8], а используя 3D-технологию построения чертежа, разработать чертежно-конструкторскую документацию.
Геометрическое моделирование, безусловно, является действенным современным методом при изучении графических дисциплин и начиная с первого курса обучения вносит большой вклад в развитие профессиональных качеств будущих инженеров [9].
Участие в олимпиадах способствует увеличению познавательной активности и эффективности графической подготовки студентов, а анализ конкурсных заданий способствует корректировке учебного процесса и учебно-методического комплекса. Большую роль играет общение между студентами – участниками олимпиады из других вузов, а также проверка преподавателями – членами жюри олимпиадных заданий, где происходит обмен опытом.
Результаты
На всероссийской студенческой олимпиаде «Геометрическое моделирование», проходившей в Омском государственном техническом университете (ОмГТУ), в номинации «Трёхмерное моделирование деталей» было предложено задание:
-
- выполнить 3D-модель детали «Корпус» (рис. 1) по рабочему чертежу;
-
- выполнить ассоциативный чертеж (рис. 2) детали, используя 3D-модель корпуса, в соответствии с требованиями ЕСКД в системе автоматизированного проектирования КОМПАС-3D.
Рис. 1. 3D-модель корпусной детали
Рис. 2. Рабочий чертеж корпусной детали
Особенность данного задания заключалась в том, что на одной из цилиндрических поверхностей изделия было необходимо выполнить байонетную резьбу оригинальной формы по её развертке.
Команда ТИУ заняла 3-е место, чему мы очень рады. Лучше всех с заданием справились студенты Чувашского государственного университета им. И.Н. Ульянова, а москвичи - команда РТУ МИРЭА - заняли 2-е место.
В октябре в Российском технологическом университете (РТУ МИРЭА, г. Москва) состоялась XXIII Всероссийская студенческая олимпиада по начертательной геометрии, инженерной и компьютерной графике, в которой команда ТИУ участвует уже 16 лет.
Всего в олимпиаде принимало участие 23 команды из разных вузов страны.
В номинации «Компьютерная графика» было необходимо выполнить сборку амортизатора велосипеда (рис. 3) из отдельных деталей [10-12]:
Рис. 3. 3D-модель амортизатора велосипеда: а – в разобранном виде, б – в собранном виде
а)
в)
Рис. 4. 2D-изображения деталей амортизатора велосипеда: а – верхняя часть штанги, б – пружина, в – основание, г – гайка
– верхняя часть штанги;
– пружина;
-
– основание;
-
- гайка М27 х 2.
3D-модели деталей строились по их 2D-изображениям (рис. 4), приведенным в задании.
После сборки изделия необходимо рассчитать массу амортизатора и зафиксировать ответ в виде гравировки на внутренней части диска основания.
В результате было предложено выполнить анимацию вращения гайки и перемещения деталей вдоль резьбы верхней части штанги при перемещении основания.
Применение технологии анимации в данном задании вызвало особый интерес у участников олимпиады, так как задание данного рода было предложено впервые. Студенты успешно справились с применением модуля анимации, встроенного в программный пакет КОМПАС-3D.
Команда ТИУ в Москве заняла 2-е место в номинации «Инженерная графика», уступив лишь команде Московского государственного технического университета им. Н.Э. Баумана. В личном зачете 2-е место занял студент ТИУ Владимир Феоктистов.
В номинации «Компьютерная графика» команда ТИУ заняла 5-е место. 1-е место заняли студенты из РТУ МИРЭА, 2-е место – команда МГТУ им. Н.Э. Баумана, а 3-е место – у Балтийского государственного технического университета «ВОЕНМЕХ» им. Д.Ф. Устинова.
Заключение
С 1998 года студенты ТИУ ежегодно принимают участие в региональных, всероссийских и международных олимпиадах по начертательной геометрии, инженерной и компьютерной графике, а также геометрическому моделированию [13].
На кафедре «Прикладная механика» в секции «Инженерная и компьютерная графика» выстроена система графической компьютерной подготовки студентов к олимпиадам различного уровня.
Участие в олимпиадах даёт студентам возможность развивать свой творческий потенциал и приобретать опыт работы в команде [14].
Всероссийские олимпиады способствуют установке связей между вузами страны, так как каждую команду сопровождает преподаватель, который занимается подготовкой студентов. Это позволяет совершенствовать учебный процесс и методы преподавания графических дисциплин.