Journal of Applied Multimedia 1./VIII./2013 HU
Szükséges-e a 3D tervező szoftverek oktatása mérnök hallgatóknak, vagy csak elvárt azok készségszintű ismerete? Sik Gergely Attila* és Sikné dr. Lányi Cecília** *Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem, Budapest, Magyarország **Pannon Egyetem, Veszprém, Magyarország
[email protected] [email protected] voltak az összetett módszerek és algoritmusok megértése során. Különösen az élettel kapcsolatos tudományokban a különböző problémák gyakran dinamikus viselkedést mutatnak és nehezen leírhatók, modellezhetők. Ezért videók, szimulációk és interaktív animációk segítik az oktatót a tanításban. Az ArchiCAD program építészek számára készült építészek által. Az utóbbi 10 évben a szoftver rendkívül kifinomulttá vált. Segít a felhasználónak: a tervezésre való összpontosításban, a változások kezelésében és tervalternatívák kiértékelésében Egyetértünk a véleménnyel, amit Michel Rojkind fogalmazott meg [4]: "Az esetek többségében választanunk kell a jó dizájn és a technikai lehetőségek között, de most elképesztő rugalmasságra tettünk szert. Nagyon fontos, hogy ne adjuk fel álmainkat és a lehető legnagyszerűbb építészet megvalósítására való törekvést. Ezt a lehetőséget nem szabad elszalasztani." Az AutoCAD a világ minden táján a legtöbb mérnök által használt program. Az AutoCAD szoftvernek nagyon sok változata létezik, tehát a program az eszközök széles skálájával rendelkezik. Bármelyik mérnök meg tudja találni a számára legmegfelelőbbet, hiszen a tervezők speciális változatokat hoztak létre (a mérnökség minden ágának megfelelően). Minden évben megrendezésre kerül - az Autodesk cég révén - egy konferencia. Ez az úgynevezett Autodesk Egyetem. Ebben az évben Las Vegasban, november 29. és December 1. között. Autodesk Egyetem ad otthont, hogy
Összefoglalás — A három dimenzionális (3D) tervező szoftverek ismerete ma már nélkülözhetetlen a különböző mérnöki szakmákban. Ugyanakkor az tapasztalható, hogy a mérnökök képzésében nem mindenhol helyeznek rá megfelelő hangsúlyt. A legtöbb oktatási intézményben szerepel ugyan a választható tárgyak között, de a beadandó házi feladatok elkészítéséhez már sokkal előbb szükség van ezen tervező szoftverek készségszintű ismeretére, mielőtt egy hallgató felvehetné az ezzel foglalkozó tantárgyat. Ezért online kérdőív segítségével felmértük az építőmérnök, építészmérnök, gépészmérnök, közlekedésmérnök hallgatók véleményét az ArchiCAD és AutoCAD tervező szoftverek oktatásának szükségességéről. Kulcsszavak: ArchiCAD, AutoCAD, építőmérnök, gépészmérnök, építész- és közlekedésmérnök, 3D tervező szoftver,
I.
Bevezetés
Az Informatikát, mint tárgyat számos egyetemen tanítják, viszont a 3D tervező szoftverek és azok alkalmazásainak használatának oktatása nem annyira elterjedt. Mint az ismert, a 3D tervező szoftverek multidiszciplináris jellegűek, s a mai napig fejlődnek. [1] A ma használatos új termékek és különböző technikák – mint az internet – tisztán mutatják, hogyan kell az oktatóknak megújítaniuk a szemléletüket az új problémákhoz, hogy azokat kezelni tudják, amint azok megjelennek. [2] Ullrich és Fellner szerint [3] az úgynevezett “e-learning” fontos internetes alkalmazássá vált, mely több szempontból is gazdagítja az oktatást. Különböző megjelenítési technikákat alkalmaz, melyek mindig is fontosak 17
Journal of Applied Multimedia 1./VIII./2013 HU építészek, mérnökök és tervezők egy asztalhoz üljenek az ipari és technológiai vezetőkkel, hogy közösen jobban megértsék az új technológiákat. [5]. Az AutoCAD-et Magyarországon a BME (Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem) építő- és építészmérnöki karán, továbbá PTE-n (Pécsi Tudományegyetem) oktatják [6]. A cikk az AutoCAD és az ArchiCAD tanításáról szól a Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem különböző karain. A cikk egy felmérés eredményeit tárja fel, miszerint szükséges lenne a 3D tervező szoftverek oktatása a különböző szakos mérnökhallgatók számára. A cikk a következő témákat öleli fel: A tárgy “3D tervező szoftverek” a 2. fejezetben található. a kérdőív a 3. fejezetben került kifejtésre. A statisztika elemzések és a hallgatók válaszai a 4. fejezetben foglalnak helyet. A cikk összefoglalásával és konklúziójának levonásával az 5. fejezet foglalkozik. II.
1. ábra: Hídépítés c. tárgy, Tervfeladat: Keresztmetszet, ArchiCAD
3D tervező szoftverek 2 ábra: Hídépítés c. tárgy, Tervfeladat: Hosszmetszet, ArchiCAD
A cikk alábbi része a mérnökök számára létrehozott tervező szoftverek bemutatásával foglalkozik, melyek a legkedveltebbek a mérnökhallgatók körében a tervezési feladataik elkészítéséhez. 1.1
1.2
AutoCAD
Az Autodesk által létrehozott megoldások segítik a szerkezetépítő mérnököket, tervezőket és tervrajz készítőket az általános vázlatkészítéstől kezdődően a dokumentáción és a részletes elemzésen át a BIM (building information modelling) munkafolyamatok támogatásáig. [8], [9].
ArchiCAD
Míg falakat emelünk, padlót fektetünk, ajtókat és ablakokat illesztünk a helyükre, lépcsőket építünk, és tetőket tervezünk, addig ez az épületinformációkat kidolgozó eszköz a 3D-s adatállományok között egy központi adatbázist hoz létre. Lehetővé teszi, hogy hozzáférjünk mindazon információkhoz, melyek tervvázlataink részletes leírását segítik, - késztervek, metszetek és homlokzatok, építészeti és épület kivitelezési adatok, mennyiségi kimutatások, ablak/ajtó/burkolat jegyzékek, fotorealisztikus képek, animációk és virtuális –látványtervek készülnek elképzeléseinek megjelenítéseként. [7]. Az 1. és 2. ábra ArchiCAD-ben készült – a Hidépítés c. tárgyhoz kapcsolódó - tervfeladat részleteteket mutatja be.
A 3. és 4. ábra AutoCAD-ben készült – a Hidépítés c. tárgyhoz kapcsolódó - tervfeladat részleteteket mutatja be.
18
Journal of Applied Multimedia 1./VIII./2013 HU 9. Ha igen, melyik szemeszterben? 10. Szerepel-e a mintatantervben VÁLASZTHATÓ tárgyként? 11. Ha igen, melyik szemeszterben? 12. Ha szerepelt az AutoCAD/ArchiCAD oktatása a mintatantervben, szükséged volt-e a használatára mielőtt tanították volna? 13. Amennyiben nem tanították, milyen módon sajátítottad el, az alábbiak közül? 14. Mennyi időt vett igénybe az AutoCAD/ArchiCAD elsajátítása? 15. Megtanulása során problémát okozott-e, hogy esetleg nem magyar nyelven állt rendelkezésedre a program? 16. Mennyire volt könnyű a felhasználói felület megismerése? 17. Mennyire könnyű a felhasználói felület kezelése, miután elsajátítottad a szoftver használatát? 18. Használat során, hány százalékban élsz az alábbi eszközökkel? 19. Az "első nagyobb" ezen program által készített feladatod melyik szemeszterben volt? 20. Mennyi időt vett ez igénybe? (órában kifejezve) 21. Szükségét érzed-e a program oktatásának mintatantervbe való felvételét, mint kötelező tárgyat? 22. Ha igen, hányadik félévben (szemeszterben)? 23. Ha igen, hány órában? (Gyakorlatok száma: heti 1 óra = 2 x 45 perc) 24. Mennyire lenne szükséges szerinted, hogy rendelkezésre álljon videós oktató anyag (olyan, mintha valaki felvenné a képernyőn zajló folyamatot a program használata közben)? 25. Mennyire lenne szükséges szerinted, hogy rendelkezésre álljon animációs oktató anyag? 26. Ezen szoftverek használatával kerestél-e már pénzt? 27. A későbbi mérnöki tevékenységed során tervezed-e ezen szoftverek használatát/ha már végeztél használod-e?
3. ábra: Hídépítés c. tárgy, Tervfeladat: Keresztmetszet, AutoCAD
4. ábra: Hídépítés c. tárgy, Tervfeladat: Oldalnézet, AutoCAD
III.
A kérdőív
Létrehoztunk egy online kérdőívet [10], mely az alábbi linken található: http://www.kerdoivem.hu/kerdoiv/461104906/ 240 tanuló töltötte ki, 146 férfi, 94 hölgy 2011 nyarán. Az átlagéletkor: 22,5. A kérdőív 27 kérdést tartalmaz, mely körülbelül 20 perc alatt tölthető ki. A kérdések: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.
Melyik karon folytatod tanulmányaid? Eddig elvégzett aktív féléveidnek a száma: Melyik AutoCAD-et használod? Melyik ArchiCAD-et használod? Hány féléve használod már a programot? Honnan szerezted be a programot? Milyen szintű felhasználónak tartod magad ezen szoftver(ek) használatában? Szerepel-e ennek a tanítása kötelezően lehallgatandó tárgyként?
IV.
Statisztikai elemzés
A cikk ezen fejezete a válaszokkal és azok kiértékelésével foglalkozik. 19
Journal of Applied Multimedia 1./VIII./2013 HU Az első kérdés az alábbi volt: Melyik karon folytatod tanulmányaid?
5.Hány féléve használod már a programot? 4 36 5
16 1.Melyik karon folytatod tanulmányaid? 14
1
7 2. Gépészmérnöki 22%
1
22
15
131
54
31 33 43
14
3. Építészmérnöki 6,1%
7
29
22
1. Építőmérnöki 53,5%
4. V egyészmérnöki és Biomérnöki 0,4% 5. V illamosmérnöki és Informatikai 2,9% 6. Közlekedésmérnöki 9%
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
Egyéb
Összes v álasz: 213
7. ábra: Válasz a “Hány féléve használod már a programot?” kérdésre
7. Természettudományi 5,7% 8. Gazdaság-‐ és Társadalomtudományi 0,4% Összes v álasz: 245
6.Honnan szerezted be a programot? 8
5. ábra: Válasz a “Melyik karon folytatod tanulmányaid?” kérdésre
34
Az ábrából látszik, hogy az összesített válaszok száma több mint 240, de ez nem meglepő, hiszen vannak olyan hallgatók, akik több szakot is hallgatnak párhuzamosan. A karok az ábrán fentről lefelé: Építőmérnöki-; Gépészmérnöki-; Vegyészmérnöki és Biomérnöki; Villamosmérnöki és Informatikai-; Közlekedésmérnöki-; Természettudományi-; Gazdaság és Társadalomtudományi-kar.
114
Igényeltem licence-‐ szel 16%
Felsőbbévesektől/é vfolyamtársaktól 25,4% Oktatótól 1,4% Letöltöttem az internetről 53,5%
54
Egyéb 3,8%
3
Összes v álasz: 213
8. ábra: Válasz a “Honnan szerezted be a programot?” kérdésre
Egy Magyarországon fellelhető komoly probléma kimutatása látható a 8. ábrán. Az AutoCAD és ArchiCAD szoftverek minden hallgató számára ingyenesen elérhetőek egy évre, de ennek ellenére erről csak a hallgatók kis százaléka tud. A legtöbbjük az internetről tölti le.
3. Melyik AutoCAD-‐et használod? (ha nem használod, kérlek hagyd üresen) 2011. 15,9% 2 2010. 35,6%
16
28
38
2007 29,3% 2004. 6,7%
70
85
11
Egyéb 11,7%
7.Milyen szintű felhasználónak tartod magad ezen szoftver(ek) használatában?
2000 0,8%
79
Összes v álasz: 239
130 Kezdő 35,9%
6. ábra: Válasz a “Melyik AutoCAD-et használod?” kérdésre
Haladó 59,1%
9. ábra: Válasz a “Milyen szintű felhasználónak tartod magad ezen szoftver(ek) használatában?” kérdésre
A 6. ábra jól szemlélteti, hogy az AutoCAD legkedveltebb verziója a 2010. évi.
20
Journal of Applied Multimedia 1./VIII./2013 HU A fenti ábrán látható, hogy a hallgatók 60%-a úgy gondolja, hogy a programot mint haladó felhasználó tudja használni.
%-a felsőbbévesek segítségével sajátította el a szoftver fortélyait. Csak 11,7 % használt internetes oktatóanyagot. Kevesebb, mint 10 %, pontosan 6,7 % élt a videós oktatóanyagokkal.
10.Szerepel-‐e a mintatervben VÁLASZTHATÓ tárgyként?
15. Megtanulása során problémát okozott-‐e, hogy esetleg nem magyar nyelven állt rendelkezésedre a program? Igen 25,8%
97
129
56 Igen 42,9%
Nem, k érlek akkor folytasd a 13. k érdéssel! 57,1%
Nem 74,2% Összes válasz: 217
161
10. ábra: Válasz a “Szerepel-e a mintatantervben VÁLASZTHATÓ tárgyként?” kérdésre
12. ábra: Válasz a “Megtanulása során problémát okozott-e, hogy esetleg nem magyar nyelven állt rendelkezésedre a program?” kérdésre
A 10. kérdés az alábbi volt: “Szerepel-e a mintatantervben VÁLASZTHATÓ tárgyként?” A válasz magáért beszél. Az egyetemeken ezen szoftverek használatának oktatása legtöbbször csak választható tárgyként szerepel. Tehát azon hallgatóknak, akik nem tudnak a választható tárgyak létezéséről, nincs lehetőségük a szoftverek használatának megtanulására, mielőtt még szükségük lenne rá.
A legpozitívabb választ a 15. kérdésre kaptuk. A kérdés így hangzott: “Megtanulása során problémát okozott-e, hogy esetleg nem magyar nyelven állt rendelkezésedre a program?” Körülbelül a hallgatók 75 %-a mondta, hogy számukra nem okozott problémát - a szoftver használatának elsajátítása közben - hogy a szoftver nem az anyanyelvükön állt rendelkezésre. 16. Mennyire volt könnyű a felhasználói ferület megismerése?
13. Amennyiben nem t anították, milyen m ódon sajátítottad el, az M a g a mt ól alábbiak közül? t a nul t a m me g a
Egyáltalán nem v olt könnyű
s z oft v e r he l p -‐ j é ne k sF eegl sí őb t s ébg éévveels e4k1 %
3
s e g í t e t t e k 3 0 , 1 %
16
5
25
98
28 72
Nagyon könnyű v olt
I n t e r n e t e s ok t a t óa ny a g ot ha s z ná l t a m 11,7%
V i de ós ok t a t óa n y a g ot ha s z ná l t a m 6 , 7 %
13. ábra: Válasz a “Mennyire volt könnyű a felhasználói felület megismerése?” kérdésre
E g y é b 1 0 , 5 %
Az ábra bal oldalán látható “Egyáltalán nem volt könnyű” felirat, míg a jobb oldalán: “Nagyon könnyű volt” A kérdésre adott válaszok átlaga 3, mely azt jelenti, hogy a felhasználói felület megismerése közepesen volt nehéz.
11. ábra: Válasz az “Amennyiben nem tanították, milyen módon sajátítottad el, az alábbiak közül:” kérdésre
A hallgatók nagy része (41%) saját maguktól tanulták meg a program használatát a szoftver help-jének segítségével. A hallgatók 30,1 21
Journal of Applied Multimedia 1./VIII./2013 HU 17. Mennyire könnyű a felhasználói felület kezelése, miután elsajátítottad a szoftver használatát?
22. Ha igen, hányadik félévben (szemeszterben)? 1 1 Bsc 12 33
3,99
5
1. 31,7%
64
2. 45%
3. 16,3% 4. 5,9%
91 Egyáltalán nem k önnyű
5. 0,5%
Nagyon k önnyű
6. 0,5%
14. ábra: Válasz a “Mennyire könnyű a felhasználói felület kezelése, miután elsajátítottad a szoftver használatát?” kérdésre
16. ábra: Válasz a “Ha igen, hányadik félévben (szemeszterben)?” kérdésre
Az ábra bal oldalán látható “Egyáltalán nem volt könnyű” felirat, míg a jobb oldalán: “Nagyon könnyű volt” A kérdésre adott válaszok átlaga 3,99; mely azt jelenti, hogy a felhasználói felület kezelése könnyű volt a szoftver megismerését követően.
24. Mennyire lenne szükséges szerinted, hogy rendelkezésre álljon videós oktató anyag (olyan, mintha valaki felvenné a képernyőn zajló folyamatot a program használata …
21. Szükségét é rzed-‐e a program oktatásának mintatervbe való felvételét, mint kötelező t árgyat?
5
3,47
Egyáltalán nem szükséges Nagyon szükséges
26 17. ábra: Válasz a “Mennyire lenne szükséges szerinted, hogy rendelkezésre álljon videós oktató anyag (olyan, mintha valaki felvenné a képernyőn zajló folyamatot a program használata közben)?” kérdésre
202 Igen 88,6% Nem, k érlek akkor folytasd a 24. k érdéssel! 11,4%
Összes v álasz: 228
25. Mennyire lenne szükséges szerinted, hogy rendelkezésre álljon animációs oktató anyag?
15. ábra: Válasz a “Szükségét érzed-e a program oktatásának mintatantervbe való felvételét, mint kötelező tárgyat?” kérdésre
A hallgatók 88,6 %-a gondolja úgy, hogy szükséges lenne az ezen szoftverek használatát oktató tárgyak felvétele a mintatantervbe, mint kötelező tárgy az Egyetemeken.
5
3,47
Egyáltalán nem szükséges Nagyon szükséges
18. ábra: Válasz a “Mennyire lenne szükséges szerinted, hogy rendelkezésre álljon animációs oktató anyag?” kérdésre
Az utolsó két kérdés mutatja a szükségességét a videó és animációs formájú oktatóanyag létrehozásának. Az ábra bal oldalán látható az “Egyáltalán nem szükséges” felirat, míg a jobb oldalán: “Nagyon szükséges”. A válasz 22
Journal of Applied Multimedia 1./VIII./2013 HU értéke nem sokkal kevesebb mint 4, amiből tisztán látszik, hogy nagymértékben szükség van videos oktató anyag létrehozására és publikálására.
töltötte ki a kérdőívet, a válaszok valós problémákat mutatnak be az AutoCAD és ArchiCAD szoftverek oktatásával kapcsolatban. Az adatok alapján állítható, hogy valós igény van video és animációs formátumú oktatási segédletek létrehozására. A szerzők ezen cikk segítségével szeretnék felhívni a figyelmet erre a problémára továbbá a diákok igényeire.
A kérdésre kapott válaszokra támaszkodva kimutatható, hogy a fő probléma a videos és animációs oktatóanyagok hiánya, illetve hogy a szoftverek használatának tanítása nem szerepel a mintatantervben, mint kötelező tárgy. V.
Köszönetnyílvánítás
Összefoglalás
A szerzők köszönettel tartoznak mindazon diákoknak, akik a kérdőívet kitöltötték.
A cikk bemutatta, hogy az AutoCAD és ArchiCAD szoftvereket a világ minden táján használják. Felhívtuk a figyelmet, hogy az AutoCAD és ArchiCAD szoftverek tanítása csak kis mértékben elterjedt. A dolgozat célja kihangsúlyozni ezen tervező szoftverek tanításának szükségességét. A hallgatók között a kérdőívet kitöltők teljes száma 240 volt. Ugyan lehetséges, hogy egy statisztikailag releváns kutatáshoz ez a szám alacsony, de jól mutatja a létező probléma súlyosságát. A fő probléma, hogy ezen tervező szoftverek készségszintű ismerete elvárt készség – anélkül, hogy kötelező tárgyként kerülne oktatásra – még az első nagyobb tervezési feladat előtt. A 13 kérdésre kapott válaszból látható hogy a hallgatók nagy része vagy maguktól sajátították el a szoftverek használatát, vagy felsőbb évesek segítéségével. A diákok csekély százaléka (5%) gondolja úgy, hogy profi felhasználója a programnak. 88.6% szükségességét érzi a tervező szoftverek használatának tanításának mintatantervbe való felvételét, mint kötelező tárgyat. A válaszadók 45%-a gondolja úgy, hogy ezt a tanulmányok 2. félévében kellene tanítani. A legpozitívabb visszajelzés a 15. kérdésre kapott válasz volt, miszerint a kitöltők közel 75%-nak nem okozott problémát, hogy a szoftver nem a saját anyanyelvükön állt rendelkezésre a tanulás során. A cikk valós problémákkal foglalkozik és valós adatokat tartalmaz az AutoCAD és ArchiCAD oktatásáról. A 24. kérdésre adott válasz – amely egy egytől ötig terjedő skálával rendelkezik – 3,45; mely azt jelenti, hogy a hallgatóknak szükségük van az AutoCAD és ArchiCAD használatának elsajátításához videos és animációs segítségre. Pontosan 240 hallgató
Hivatkozások [1]Sik Lányi, C.: Teaching Virtual Reality and its’ application, JAMPAPER 4(1): 7-12, (2009), ISSN 1789-6967, http://www.jampaper.eu/Jampaper_HARC/2009._IV._1.sz._files/JAM090102e.pdf [2] Próspero dos Santos M.: Computer Graphics in the Scope of Informatics Engineering Education, Proceeding of Eurographics Workshop, Computer Graphics and Visualization Education ’99 July 3-5, Coimbra, Portugal, pp. 31-37. [3] Ullrich T., Fellner D.W.: Computer Graphics Courseware, Eurographics Digital Library, 2005 [4] http://www.graphisoft.hu/termekinfo/archicad/ [5] www.autodeskuniversity.com [6] http://www.autodesk.hu/adsk/servlet/item?siteID= 545672&id=13481476&linkID=407756 [7] http://www.graphisoftus.com/products_archicad.p hp [8] http://usa.autodesk.com/architectureengineering-construction/structural-engineering/ [9] http://usa.autodesk.com/architectureengineering-construction/architecture/ [10] http://www.kerdoivem.hu/kerdoiv/461104906/
23
