CC BY
13
УДК 378.147 ББК 74.58
К ВОПРОСУ ОБ ОБЩНОСТИ ПОДХОДОВ В ОБУЧЕНИИ ВЫПОЛНЕНИЮ И ЧТЕНИЮ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СХЕМ И ЧЕРТЕЖЕЙ ОБЩЕГО ВИДА
| А.А. Рывлина, Е.И. Корзинова
Аннотация. Установлена общность электрических схем и чертежей общего вида как графических конструкторских документов, которые посредством разных графических средств характеризуют структурный состав радиоэлектронной аппаратуры. На основе этого показано, что в качестве основы при выполнении и чтении электрических схем целесообразно использовать системы рабочих приемов, разработанных для чертежей общего вида. Предложена методика обучения выполнению и чтению чертежей электрических схем в курсе инженерной графики, базирующаяся на выявленной общности описываемых графических конструкторских документов.
Ключевые слова: графическая грамотность, графические конструкторские документы, единые правила, инженерная графика, общность подходов, методика обучения, рабочие приемы, чертежи общего вида, электрические схемы.
119
COMMONALITY OF APPROACHES TO TEACHING THE MAKING AND READING OF ELECTRICAL SCHEMES AND GENERAL DRAWINGS
I A.A. Ryvlina, E.I. Korzinova
Abstract. The article establishes the commonality of electrical schemes and general drawings viewed as graphical designing documents, which by the means of different graphical methods characterise the composition of radio and electric equipment. It is effective to use such systems of working techniques developed for general drawings. A new methodology of teaching the making and reading of electrical schemes in the academic subject of engineering graphics is put forward. The suggested methodology is based on the search for the commonality of the described graphic designing documents.
Keywords: graphic literacy, graphic designing documents, unified rules, engineering graphics, commonness of approaches, methodology of teaching, working techniques, general drawings, electric schemes.
120
Умение выполнять и читать электрические схемы является важной составляющей графической грамотности любого квалифицированного специалиста, работающего в таких областях технической деятельности человека, как связь, радиотехника, радиолокация и радионавигация, вычислительная и медицинская техника. Это обусловлено тем, что данные схемы, во-первых, служат средством описания структуры и разъяснения принципов работы радиоэлектронных устройств и, во-вторых, непременно входят в состав графической конструкторской документации на изделия радиоэлектронной аппаратуры (РЭА).
Соответственно, формирование оптимальной системы рабочих приемов выполнения и чтения электрических схем представляет собой актуальную задачу инженерной педагогики в области графических дисциплин [1]. Однако до настоящего времени вопросам комплексных исследований в данной области должного внимания не уделялось. В специальной технической и научно-популярной литературе приводятся и комментируются, главным образом, стандарты ЕСКД по оформлению электрических схем в качестве графических конструкторских документов. Поэтому целью настоящей публикации является описание новых подходов к работе со схемами.
Электрические схемы в зависимости от назначения подразделяются на различные типы. Как следует из приведенного, к примеру [2], описания различных типов электрических схем, в их построении прослеживается четкая логика: все схемы образуют определенную систему, а их построе-
ние подчиняется единым принципам. В основе этих принципов лежат два фактора. Первый из них связан с физиологическими особенностями познавательной деятельности человека. Второй обусловлен существованием общности электрических схем и чертежей общего вида многодетальных изделий. Соответственно, оба фактора оказывают непосредственное влияние на процессы выполнения и чтения электрических схем.
Выполнение электрической схемы подразумевает графическое отображение процессов, протекающих в электрических цепях, радиоэлектронных устройствах или системах в целом. Это отображение осуществляется в условной или символической форме.
Чтение электрической схемы в самом общем виде можно охарактеризовать как процесс получения информации, необходимой для решения поставленной задачи (например, определения общих принципов построения изделия; изучения процессов, протекающих в конкретных электрических цепях или каскадах; выявления элементного состава устройств; путей прохождения постоянных и переменных составляющих электрических токов и т.п.).
Выполнение и чтение электрических схем — взаимосвязанные процессы. При выполнении схемы всегда присутствуют элементы ее чтения (по крайней мере — для проверки правильности отображения электрических процессов), чтение же готовой схемы может представлять собой вполне самостоятельный вид работы.
Влияние физиологического аспекта познавательной деятельности человека на формирование конкретных приемов работы со схемами заключа-
ется в следующем. Когда человек, глядя на электрическую схему, пытается разобраться в работе устройства (т.е. прочесть схему), его глаза (как и при рассмотрении картины, по образному выражению авторов [3; 4; 5]) движутся скачками от одного участка изображения к другому. Кратковременные остановки нужны для опознания образа конкретного фрагмента схемы. Если опознания не произошло, глаза возвращаются к этому фрагменту вновь и вновь, что затрудняет анализ схемы.
В результате, исходя из многолетнего опыта специалистов в области радиоэлектроники, электрические схемы стали выполнять и оформлять по определенным единым правилам. К таким правилам, в частности, можно отнести: традиционное, одинаковое для всех изображение типовых узлов РЭА; организованное расположение однотипных цепей (например, по вертикали или горизонтали); расположение символов элементов симметрично относительно вертикальной или горизонтальной оси в устройствах, обладающих электрической симметрией, и т.д. Вследствие этого схемы получаются более наглядными, легче запоминаются и распознаются.
На основании вышесказанного, можно утверждать, что единые правила выполнения электрических схем способствуют оптимизации и упрощению процесса их чтения.
В свою очередь, как уже отмечалось, правомерно считать, что электрические схемы имеют определенную общность с чертежами общего вида. Основанием для этого служит то, что и первые, и вторые являются источниками информации о состав-
ных частях изделий РЭА и связях между ними. Сами же изделия РЭА являются многодетальными объектами, состоящими из радиоэлементов и механических деталей. Естественно, что в чертежах и схемах используются разные графические средства: на первых отображаются реальные размеры и форма деталей (в том числе и радиоэлементов), во вторых при передаче информации о принципах работы изделия эти элементы показываются символически в виде условных графических обозначений, внешний вид которых регламентируется стандартами ЕСКД.
Тем не менее, у всех названных графических документов прослеживается сходная структура. Это и определенный порядок расположения изображений, и наличие таблиц с перечнем составных частей изделия, и содержание основной и дополнительной надписей.
Таким образом, вполне правомерно предполагать, что к работе с чертежами общего вида и электрическими схемами возможно применение общих подходов. В таблицах 1 и 121 2 перечислены давно выявленные [2; 4; 6] и широко используемые в инженерной практике этапы выполнения и чтения чертежей общего вида. Эти последовательности действий можно взять за основу при выработке рациональных систем рабочих приемов выполнения и чтения электрических схем. Ориентировочные перечень и содержание конкретных этапов таких систем приведены в таблицах 1 и 2.
Сравнительный анализ данных этих таблиц свидетельствует о правомерности и плодотворности предлагаемого подхода.
ВЕК
На основе отмеченной общности подходов к рассмотрению чертежей и схем может быть построена практическая методика обучения оперированию электрическими схемами в курсе инженерной и компьютерной графики. В частности, объяснение теоретического материала по теме «Электрические схемы» весьма эффективно проводить, используя в качестве методических опор чертеж общего вида, по которому студенты ранее осуществляли деталирование, и электрические схемы, относящиеся к одному и тому же устройству связи. Совместное рассмотрение этих графических конструкторских докумен-
тов позволяет студентам четко уяснить назначение электрических схем, а также их место в структуре графической конструкторской документации на изделия радиоэлектроники. При этом сравнение конкретных этапов выполнения и чтения чертежей и схем, приведенных в таблицах 1 и 2, становится вполне естественным, а значит, легко усваивается и запоминается.
В заключение отметим, что строгое обоснование единых подходов к выполнению и чтению электрических схем требует дополнительных исследований, которые проводятся нами в настоящее время.
Таблица 1
Этапы выполнения чертежей общего вида и электрических схем
122
Таблица 2
Этапы чтения чертежей общего вида и электрических схем
Чертежи общего вида Электрические схемы
1 Уяснение названия изделия по информации, приведённой в основной надписи. Уяснение названия изделия по информации, приведённой в основной надписи.
2 Общий осмотр изображений для выяснения того, из каких составных частей состоит изделие. Общий осмотр изображений для выяснения того, из каких функциональных цепей и частей (функциональных групп, устройств или элементов) состоит изделие.
3 Знакомство с таблицей, в которой перечисляются составные части изделия. Знакомство с таблицей, в которой перечисляются функциональные части изделия.
4 Выделение отдельных деталей. Идентификация функциональных частей изделия.
5 Уяснение способов соединения деталей. Уяснение способов соединения друг с другом функциональных цепей и функциональных частей.
6 Уяснение принципа работы изделия по чертежу. Уяснение принципа работы изделия по схеме.
Чертежи общего вида Электрические схемы
1 Уяснение структуры изделия и определение количества изображений на чертеже. Уяснение структуры изделия и определение количества функциональных цепей на схеме.
2 Планировка чертежа. Планировка схемы.
3 Выполнение изображений, характеризующих форму изделия и его частей. Вычерчивание УГО функциональных частей изделия и объединение их в цепи посредством линий взаимосвязи.
3 Простановка позиционных обозначений составных частей изделия. Простановка позиционных обозначений функциональных частей изделия.
4 Заполнение таблицы составных частей изделия. Заполнение таблицы, в которой перечисляются функциональные части изделия.
5 Оформление чертежа как графического конструкторского документа (заполнение основной и дополнительной надписей, запись технологической информации и т.п.). Оформление схемы как графического конструкторского документа (заполнение основной и дополнительной надписей, запись технологической информации т.п.).
СПИСОК ИСТОЧНИКОВ
И ЛИТЕРАТУРЫ 1.
Рывлина, А.А. Система обучения студентов втузов оперированию электрическими схемами (на основе педагогической деятельности кафедр инженерной графи- 2. ки вузов телекоммуникаций): автореф. дис ... д-ра пед. наук [Текст] / А.А. Рывлина. — М., 2009. — 42 с. Основы инженерной графики: учебное 3. пособие с алгоритмическим предъявлением графического материала [Текст] / В.А. Гервер, А.А. Рывлина, А.М. Теняк-шев; под ред. А.А. Рывлиной. — М.: Изд-во "КноРус", 2007. 4.
Згут, М.А. Условные обозначения и радиосхемы. — М.-Л.: изд. "Энергия", 1964. — (Массовая радиобиблиотека; Вып. 557). Павлова, А.А. Техническое черчение: 5. учебник для студ. проф. образования [Текст] / А.А. Павлова, Е.И. Корзинова, Н.А. Мартыненко. — М.: Издательский центр «Академия», 2018. — 272 с. Фролов В.В. Язык радиосхем [Текст] / В.В. Фролов. — 2-е изд., перераб. и доп. 6. — М.: Радио и связь, 1988. — 128 с. — (Массовая радиобиблиотека; Вып. 1114). Мерзон, Э.Д. Машиностроительное черчение: Учеб. пособие для инж.-техн. спец. вузов Э.Д. Мерзон, И.Э. Мерзон, М.В. Мед-ведовская. — М.: Высш. шк., 1987.
REFERENCES
Frolov V.V., Yazyk radioskhem, 2-ye izd., pererab. i dop., Moscow, Radio i svyaz, 1988, 128 (Massovaya radiobiblioteka; Vyp. 1114). (in Russian)
Merzon E.D., Merzon I.E., Medvedovskaya M.V., Mashinostroitelnoye chercheniye: Ucheb. posobiye dlya inzh.-tekhn. spets. Vu-zov, Moscow, Vyssh. shk., 1987. (in Russian) Osnovy inzhenernoy grafiki: uchebnoye posobiye s algoritmicheskim predyavleniyem graficheskogo materiala, V.A. Gerver, A.A. Ryvlina, A.M. Tenyakshev, pod red. A.A. Ryvlinoy, Moscow, 2007. (in Russian) Pavlova A.A., Korzinova E.I., Martynenko N.A., Tekhnicheskoye chercheniye: uchebnik dlya stud. prof. Obrazovaniya, Moscow, 2018, 272 p. (in Russian) Ryvlina A.A., Sistema obucheniya studentov vtuzov operirovaniyu elektricheskimi skhe-mami (na osnove pedagogicheskoy deyatel-nosti kafedr inzhenernoy grafiki vuzov tele-kommunikatsiy): ScD dissertatiom (Pedagogy), Moscow, 2009, 42 p. (in Russian) Zgut M.A., Uslovnyye oboznacheniya i ra-dioskhemy, Moscow-Leningrad, izd. "Ener-giya", 1964 (Massovaya radiobiblioteka; Vyp. 557). (in Russian)
123
Рывлина Александра Александровна, доктор педагогических наук, доцент, профессор, кафедра информатики, Московский технический университет связи и информатики, RAA@ mtuci2.ru
Ryvlina A.A., PhD in Education, Assistant Professor, Professor, Informatics Department, Moscow Technical University of Communications and Informatics, [email protected]
Корзинова Елена Игоревна, доктор педагогических наук, доцент, профессор, кафедра дизайна и медиатехнологий в искусстве, художественно-графический факультет, институт изящных искусств, Московский педагогический государственный университет, ei.korzinova@ mpgu,edu
Korzinova E.I., ScD in Education, Assistant Professor, Professor, Design and Media Technologies in Art Department, Art-Graphic Faculty, Institute of Fine Arts, Moscow Pedagogical State University ei.korzinova@mpgu,edu
1ЕК
