Изучение элементов САПР на младших курсах
Интерес к системам автоматизированного проектирования (САПР) растет не по дням, а по часам. Любая проектная организация, получившая более или менее серьезный заказ на проектирование какого-либо объекта, очень быстро осознает, что без автоматизации процесса проектирования заказ просто не выполнить. Приходит осознание необходимости внедрения САПР в повседневную работу и проектировщики начинают оглядываться, а что вокруг есть? При этом от САПР довольно часто ожидают больше, чем она может дать, рассчитывая получить немедленный результат, не прикладывая никаких усилий.
Обычно после первого знакомства с предлагаемыми системами наблюдаются замечания типа: «Ваша система не в состоянии оформить документацию в соответствии с нашими стандартами; ваша система не ориентирована на нашу специфику; ваша система не умеет моделировать сложные трехмерные объекты и сборки; от вашей системы нельзя перейти к производству, т.е. к получению программ для ЧПУ; все это очень дорого».
Высказывающий эти претензии специалист обычно впадает в раздумья на тему, с одной стороны, «надо бы подождать до лучших времен», с другой — «надо повышать производительность труда». А тут еще западный заказчик требует документацию в электронном виде на магнитных носителях.
Желание получить грамотные ответы на вопросы, возникающие по вы-сказанным выше замечаниям, и делает необходимым подготовку в ВУЗах инженеров, знакомых с методами компьютерного проектирования и моделирования. К базовым дисциплинам, обеспечивающим подготовку таких специалистов, относятся Компьютерная и Инженерная графика.
Очень велико стремление выпускающих кафедр сориентировать студентов на изучение тех САПР (АutoCAD, Solid Works, ADEM, CATIA и др.), с которыми они в дальнейшем могут встретиться на производстве. Все они относятся по принятой классификации к продуктам «среднего» и «тяжелого» класса. Это означает, что для их использования требуется техника с весьма значительными вычислительными ресурсами, а для их освоения — значительное время и серьезные усилия. САПРы по своей сути являются сложными системами. Смена систем автоматизированного проектирования происходит очень быстро, в течение 2-3 лет. Таким образом, за время обучения в университете будущему специалисту придется переучиваться, как минимум, дважды.
Вместе с этим нужно отметить, что в мире накопился значительный опыт освоения быстро меняющихся сложных систем, например, опыт освоения ракетной и авиационной техники. У будущего специалиста на первом этапе вырабатываются основные базовые навыки работы с системой, а затем происходит адаптация специалиста к конкретной системе. Применительно к авиации — это обучение летного состава на специальных тренажерах и упрощенных летательных аппаратах (самолетах первоначального обучения), а затем доводка техники пилотирования на конкретной боевой машине.
При изучении методов реализации САПР такими учебными «инструментами» могут быть, в общем-то, полноценные CADы, как VeCAD и QCAD, менее требовательные к ресурсам вычислительной техники и более простые в реализации учебных технических проектов.
Опыт кафедры Начертательной геометрии, инженерной и компьютерной графики показывает, что для освоения VeCADа студентам первого курса требуется всего 20-30 минут аудиторного времени (в то же время для освоения основ АutoCADа необходимо 2-3 полноценные пары). Интерфейс этого пакета полностью повторяет интерфейс АutoCADа. Переход, в свое время, к АutoCADу проходит совершенно «безболезненно». Небольшой объем инсталляции (1.6 Мб) позволяет студенту, имеющему домашний компьютер, установить его дома. Возможность сохранения файлов не только в формате VeCADа, но и в формате *.dxf, дает возможность все заготовки, сделанные на младших курсах, в дальнейшем перенести на другие системы, например АutoCAD. Возможность работы с растровыми изображениями делает его весьма полезным и для оформительских работ по курсовым работам и проектам.
Еще одним пакетом, претендующим на «ученическую парту» при изуче-нии методов работы с САПР, может служить QCAD. Размеры его инсталляционного пакета несколько больше (около 7 Мб). Вместе с этим и возможности у него несколько шире. Он позволяет студенту научиться параметрическому проектированию и моделированию, что характерно для таких монстров, как Solid Works, ADEM, CATIA и др. Освоение методов работы с QCADом также не вызывают у обучаемых никаких трудностей. Работа с QCADом является хорошей школой для дальнейшего перехода к отечественной системе КОМПАС.
Обособленно в ряду специалистов по САПР стоят архитекторы и дизайнеры. За отведенное учебным планом время изучение таких систем, как ARCHICAD и 3DstudioMAX, никоим образом невозможно. Тем не менее, опыт показывает, что знакомство с пакетами Designer (Micrografx), 3D Home и Simply3D значительно упрощает в дальнейшем освоение вышеуказанных специализированных систем. Работа с Simply3D позволяет получить основные навыки проектирования, по наперед заданным условиям, трехмерных объектов, научиться работать со светом и материалами. 3D Home позволяет начинающему архитектору получить навыки в формировании различного рода строительных объектов, как на двумерных изображениях, так и трехмерных. Кроме этого у будущего специалиста вырабатывается многовариантный подход к проектированию интерьеров и экстерьеров жилых и производственных помещений, а также умение формировать проектную документацию с использованием методов САПР.
Таким образом, можно сказать, что наиболее целесообразным нужно считать двухступенчатую подготовку специалистов в области САПР. На первом этапе желательно использование специализированных, направленных на обучение будущих специалистов систем автоматизированного проектирования типа «ученическая парта». Такой подход значительно снижает требования к ресурсам средств вычислительной техники, значительно снижает психологическое давление на обучаемого, что способствует повышению эффективности обучения.