Переход на двухуровневую систему образования в вузах привел к появлению выпускников со степенями «бакалавр» и «магистр». Возникло понятие «направление подготовки» с квалификацией (степенью) выпускника «бакалавр» и «магистр».

У бакалавров появились профили, наименования которых соответствуют названиям соответствующих прежних специальностей. Для большинства технических профилей в макетах учебных планов остались дисциплины, обеспечивающие компьютерную геометрическую и графическую подготовку (КГГП). Ранее авторами для российских технических вузов была разработана стратегия такой подготовки, базирующаяся на широком использовании технологий компании Autodesk. Положения этой стратегии, более десяти лет апробировавшейся в НГТУ им. Р.Е. Алексеева и в других российских технических университетах, были представлены на многочисленных международных и всероссийских научно-практических конференциях, семинарах и совещаниях (ГНИИИТТ «Ин-формика» (Москва), «ТЕЛЕМАТИКА» (Санкт-Петербург), КОГРАФ (Нижний Новгород), на форумах, проводившихся в Перми, Саратове и других городах). В результате данная стратегия была одобрена республиканским Советом по начертательной геометрии, инженерной и компьютерной графике, республиканской учебно-методической комиссией по профилю «Информационные технологии в дизайне».

В 2009–2011 гг. российские вузы перешли на федеральные государственные образовательные стандарты (ФГОС) высшего профессионального образования (ВПО) третьего поколения, в разработке которых авторы имели честь принимать участие в составе республиканского учебнометодического Совета по направлению 230400 — «Информационные системы и технологии».

Для реализации инновационной стратегии КГГП в ФГОС третьего поколения в вариативную (профильную) часть учебных планов и дисциплин по выбору студента заложен ряд соответствующих дисциплин трех видов:

  • фундаментальных (вычислительная, начертательная, аналитическая, аффинная, дифференциальная и проективная геометрия, геометрия и топология многообразий);
  • прикладных (геометрическое моделирование, компьютерная графика, виртуальное моделирование и анимация, геоинформационное моделирование, компьютерный дизайн);
  • информационно-технологических (профессиональные программные продукты).

В учебные планы основных образовательных программ стандартов ВПО по этому направлению в профили «Информационные технологии в дизайне» и «Информационные технологии в медиаиндустрии» введен ряд дисциплин, поддерживающих КГГП: «Компьютерная геометрия и графика, обработка изображений», «Проектирование информационных систем в дизайне и медиаиндустрии», «Методы и средства визуального представления информации в дизайне и медиаиндустрии», «Инструментальные средства информационных технологий дизайна и медиаиндустрии», «Геометрическое исследование объектов дизайна», «Моделирование информационных систем в дизайне», «Мультимедиатехнологии в дизайне и в медиаиндустрии», «Технологии виртуальной реальности в дизайне и медиаиндустрии» и др.

В учебные планы магистерских программ кафедры графических информационных систем НГТУ им. Р.Е. Алексеева включены следующие дисциплины, поддерживающие КГГП: «Анализ и синтез информационных систем в дизайне», «Модели и методы проектирования информационных систем в дизайне», «Средства автоматизированного проектирования информационных систем в дизайне», «Изобразительные аспекты компьютерного дизайна», «Информационные аспекты дизайна», «Теория компьютерного дизайна», «Логистическая поддержка объектов дизайна», «Моделирование объектов дизайна», «Компьютерные средства представления информации в дизайне».

При разработке учебных программ для этих дисциплин в качестве базовых были выбраны новейшие версии программных продуктов компании Autodesk:

Технологии Autodesk используются на разных этапах учебного процесса в высших учебных заведениях:

  • при освоении конкретных дисциплин;
  • при прохождении практики;
  • при выполнении курсовых и дипломных проектов, выпускных работ бакалавров, магистерских диссертаций.

Вступление России в ВТО предполагает модернизацию всего реального сектора экономики, которая невозможна без комплексной информатизации. Именно от нее напрямую зависит конкурентоспособность выпускаемой предприятиями продукции, качество изделий и сроки их изготовления, производительность труда, достойная оплата труда работников и т.д.

Комплексную информатизацию деятельности предприятия определяют технологии информационной поддержки жизненного цикла изделий — ИПИ-тех-нологии (PLM — Product Life Cycle Management; CALS — Continuous Acquisition and Life cycle Support) (рис. 1). В соответствии с утвержденными Правительством и Министерством образования РФ документами, они относятся к критическим информационным технологиям (ИТ) в реальном секторе экономики.

Рис. 1. Схема стадий жизненного цикла изделия
Рис. 1. Схема стадий жизненного цикла изделия

В условиях перехода на федеральные государственные образовательные стандарты (ГОС) третьего поколения в стратегии модернизации КГГП отмечается тенденция к компетентностному подходу подготовки студентов технических вузов. Принципиально новой особенностью такого подхода является необходимость безусловного учета требований ИПИ-технологий.

Отличительной чертой современной КГГП является SD-технология. Она значительно повышает производительность и качество моделирования, его вариативность, быстроту восприятия созданных проектов последующими разработчиками ЖЦ, что особенно важно в ИПИ-технологиях и чего принципиально невозможно было добиться на основе методов Монжа.

Информационные 3D-модели применяются на всех стадиях ЖЦ изделий и инфраструктуры. Основополагающим компонентом КГГП представляется геометрическая 3D-модель (ГМ) — математическое описание структуры изделия, включающая полный набор координат и геометрических характеристик его элементов (рис. 2).

Рис. 2. 3D&модель на одном из этапов ЖЦ изделия
Рис. 2. 3D&модель на одном из этапов ЖЦ изделия

В ИПИ-технологиях развивается инновационная идеология создания цифрового прототипа — ЦП (Digital Prototyping), которую продвигает Autodesk. Именно это обстоятельство, а также активная позиция компании в области развития экологически рационального проектирования и разработки «облачных технологий» стали основными факторами при внедрении ЦП в образовательный процесс технического университета. Кроме того, большую роль сыграла и грамотная политика компании по работе со студентами и вузами. Autodesk предоставляет вузам, студентам и преподавателям для освоения новейшие бесплатные версии своих программных продуктов. Сравнительно недавно образованная компанией служба по работе с вузами позволила университету заключить договор о стратегическом партнерстве с Autodesk, организовать свой образовательно-научный центр, получить целому ряду преподавателей соответствующие сертификаты, создать группу студентов-экспертов.

Рис. 3. ЦП тостера: а – модель в сборе, б – модель нижней части
Рис. 3. ЦП тостера: а – модель в сборе, б – модель нижней части
Рис. 4. Моделирование вставки кабелей и проводов в тостер
Рис. 4. Моделирование вставки кабелей и проводов в тостер
Рис. 5. ЦП тюнинга автомобиля: а – экстерьера, б – сиденья (фрагмент магистерской диссертации студентов НГТУ)
Рис. 5. ЦП тюнинга автомобиля: а – экстерьера, б – сиденья (фрагмент магистерской диссертации студентов НГТУ)
Рис. 6. ЦП модели автомобиля с тюнингом, помещенная в окружающую среду
Рис. 6. ЦП модели автомобиля с тюнингом, помещенная в окружающую среду
Рис. 7. Фрагмент магистерской диссертации Исследование проблемы построения информационной системы Экологически рациональное проектирование
Рис. 7. Фрагмент магистерской диссертации Исследование проблемы построения информационной системы Экологически рациональное проектирование
Рис. 8. Создание моделей сборок джойстика
Рис. 8. Создание моделей сборок джойстика

На рис. 3, 4, 5 и 8 представлены выполненные студентами НГТУ образцы ЦП некоторых изделий, позволяющие проверить, как будущее изделие вписывается в окружающую среду (рис. 6).

На рис. 7 представлен фрагмент магистерской диссертации «Исследование проблемы построения информационной системы «Экологически рациональное проектирование».

Для реализации такой инновационной стратегии КГГП был разработан ряд учебников, учебных пособий и информационных обучающих систем (рис. 9−11).

Рис. 9. Фрагмент ИОС Компьютерная графика в технологии Autodesk Inventor
Рис. 9. Фрагмент ИОС Компьютерная графика в технологии Autodesk Inventor
Рис. 10. Заставка ИОС Исследование процессов цифрового прототипирования в технологиях Autodesk
Рис. 10. Заставка ИОС Исследование процессов цифрового прототипирования в технологиях Autodesk
Рис. 11. Фрагмент ИОС Исследование процессов цифрового прототипирования в технологиях Autodesk
Рис. 11. Фрагмент ИОС Исследование процессов цифрового прототипирования в технологиях Autodesk
Леонид Райкин,
директор Нижегородского областного центра новых информационных технологий
НГТУ им. Р.Е. Алексеева
E-mail:
Игорь Мерзляков,
заведующий кафедрой графических информационных систем
НГТУ им. Р.Е. Алексеева,
руководитель образовательного учебного центра
Autodesk НГТУ
E-mail:
Игорь Райкин,
доцент кафедры ГИС
НГТУ им. Р.Е. Алексеева
E-mail: