ГОУ ВПО «Казанский государственный медицинский университет» Минздравсоцразвития России

Кафедра общественного здоровья и организации здравоохранения с курсом медицинской информатики

Учебно-методическое пособие

Казань 2011

Необходимые знания: Построение графических изображений и методика выполнения. Виды графических изображений. Применение линейных диаграмм и методика их построения. Графические изображения, отражающие сезонность явления. Плоскостные диаграммы и методика их построения. Графические изображения, используемые при наличии динамического явления.

Вопросы для подготовки:

1.Основные виды графических изображений.

2.Применение линейных диаграмм и методика их построения.

3.Графическиен изображения отражающие сезонность явления.

4.Плоскостные диаграммы и методика их построения.

5.Графические изображения, используемые при наличии динамического явления.

6.Графические изображения, представляющие структуру изучаемого процесса.

7.Требования к графическим изображениям.

Основная литература:

1. Социальная гигиена и организация здравоохранения (учебное руководство). Под ред. Ю.П. Лисицына. - Казань, 1999.

2. Общественное здоровье и здравоохранение. Под ред. Ю. П. Лисицына. - Москва, 2002.

3. Лекции.

Дополнительная литература:

1. Лисицин Ю.П. Общественное здоровье и здравоохранение: Учебник-М: Гэотар –Мед, 2002 – 520 с.: пл- (Серия 21 век)

2. Общественное здоровье и здравоохранение: Учебник для студентов / под. Ред. В.А.Миняева, Н.И.Вишнякова- М.: Мед пресс-информ, 2002-528 с.

3. Руководство к практическим занятиям по социальной гигиене и организации здравоохранения. Изд. 2-е, перераб. и доп.- М.: Медицина, 1984 - 399 с.

ГРАФИЧЕСКИЕ ИЗОБРАЖЕНИЯ В МЕДИЦИНЕ И ЗДРАВООХРАНЕНИИ

Результаты исследования (полученные показатели) для наглядности могут быть представлены в виде различных графических изображений.

Статистический график – это чертеж, на котором статистические совокупности, характеризуемые определенными показателями, описываются с помощью условных геометрических образов или знаков. Представление данных таблицы в виде графика более наглядно, чем числа, позволяет лучше осмыслить результаты статистического наблюдения, правильно их истолковать, значительно облегчает понимание статистического материала.

Это, однако, вовсе не означает, что графики имеют лишь иллюстративное значение. Они дают новое знание о предмете исследования, являясь методом обобщения исходной информации.

При построении графического изображения следует соблюдать ряд требований. Прежде всего, график должен быть достаточно наглядным, так как весь смысл и состоит, чтобы наглядно изобразить статистические показатели. Кроме того, график должен быть выразительным, доходчивым и понятным.

График состоит из графического образа и вспомогательных элементов. Графический образ – это совокупность линий, фигур, точек, которыми изображены статистические данные. Вспомогательные элементы включают общий заголовок, условные обозначения, оси координат, шкалы с масштабами и числовую сетку.

В заголовке (названии) графика определяется задача, которая решается при помощи графика, дается характеристика места и времени, к которому относится график.

Надписи вдоль масштабных шкал указывают, в каких единицах измеряются признаки.

Виды графических изображений

Существует множество видов графических изображений (Рис. 1, 2). Их классификация основана на ряде признаков. К ним относятся:

А) способ построения графического образа;

Б) геометрические знаки, изображающие статистические показатели и отношения;

В) задачи, решаемые с помощью графического изображения.

Линейные

Плоскостные

Объемные

Статистические кривые

Столбиковые

Полосовые

Квадратные

Круговые

Секторные

Фигурные

Точечные

Фоновые

Поверхности распределения

Рис. 1. Классификация статистических графиков по форме графического образа

СТАТИСТИЧЕКИЕ ГРАФИКИ ПО ФОРМЕ ГРАФИЧЕСКОГО ОБРАЗА

Диаграммы

Статистические карты

Диаграммы

сравнения

Диаграммы

динамики

Структурные диаграммы

Картограмма

Картодиаграмма

Рис. 2. Классификация статистических графиков по способу построения и задачам изображения

Способы графического изображения экстенсивного показателя

Поскольку экстенсивный показатель - показатель статики, то графически он изображается только в виде внутристолбиковой или секторной (круговой) диаграммы, которые являются разновидностями плоскостных диаграмм, которые представляют цифровые данные в виде геометрических фигур в двух измерениях.

Секторная (круговая), внутристолбиковая диаграмма – применяется для изображения структуры показателя, например, заболеваемости с временной утратой трудоспособности или структуры смерти населения, где в круге, в столбике каждый компонент в соответствии со своим удельным весом занимает определенный сектор, часть.

Правила построения этих диаграмм можно представить, использовав при этом полученные данные удельного веса заболеваний в приведенном выше примере.

Пример построения секторной диаграммы (диаграмма 1, А) :

Радиусом произвольного размера описывается окружность, которая принимается за 100% (если экстенсивные показатели выражены в процентах); при этом 1% соответствует 3,6° окружности.

На окружности откладываются отрезки, соответствующие величинам распределяемой совокупности: удельный вес кори составляет 20%, эпидемического гепатита - 12%, прочих инфекционных заболеваний - 68% (соответственно в градусах - 72°; 43,2°; 244,8°).

Соответствующие этим градусам отрезки соединяются линиями с центром окружности, образуя секторы. Каждый сектор представляет составную часть изучаемой совокупности. При этом необходимо помнить, что сумма всех удельных весов должна равняться 1%, а сумма отрезков в градусах должна составлять 360°.

Пример построения внутристолбиковой диаграммы (диаграмма 1, Б) :

Вышеизложенные данные можно представить также в виде внутристолбиковой диаграммы, принцип построения которой заключается в следующем: высота прямоугольника (масштаб выбирается произвольно) составляет всю совокупность и принимается за 100%. Удельный вес отдельных частей следует показать внутри прямоугольника, расположив части снизу вверх в порядке убывания процентов, при этом группа "прочие заболевания", так же как и в секторной диаграмме, откладывается последней. Все части выделяются различной штриховкой или расцветкой.

Каждый график должен иметь номер, четкое название, раскрывающее его сущность, масштаб с указанием единиц измерения и экспликацию, отражающую смысл принятых условных изображений.

Способы графического изображения интенсивного показателя

Графически интенсивные показатели могут быть представлены в виде любых из названных ниже диаграмм при наличии необходимой информации:

линейные диаграммы (график) - применяется для изображения динамики явления (изменение показателей во времени).

Пример: Представить информацию о распространенности наркомании (табл. 1) в виде линейной диаграммы.

Таблица 1. Распространенность наркомании в РФ в динамике с 1980 по 2006 г. (на 100 000 населения)

В нашем примере необходимо нанести на координатное поле 2 ряда цифр - частота наркомании и годы. В соответствии с установленными требованиями к построению графиков необходимо соблюдать соотношение между масштабом по оси абсцисс и ординат как равное 3:4 или 5:8. В данном случае график будет более наглядным.

В примере на оси абсцисс (горизонтальная линия) в соответствии с выбранным исследователем масштабом отмечаются анализируемые годы, на оси ординат (вертикальная линия) в соответствии с вышеуказанным правилом - частота наркомании. В соответствии с построенными осями на координатное поле наносятся величины частоты наркомании соответствующего года. При последовательном соединении точек на графике получится непрерывная линия, наглядно представляющая динамику распространенности наркомании.

Вывод: Анализ диаграммы позволяет наглядно представить постоянный рост частоты наркомании в РФ за 1980-2006 гг.

радиальная диаграмма - является разновидностью линейной диаграммы, применяется для изображения динамики явления за замкнутый цикл времени: сутки, неделя, месяц, год. Например, сезонные колебания инфекционной заболеваемости, суточные колебания числа вызовов скорой помощи, колебания по дням недели числа выписываемых и госпитализируемых в стационары больных и т.д.

Пример: Представить информацию (табл. 2) о сезонных изменениях заболеваемости дизентерией в виде радиальной диаграммы.

Таблица 2. Сезонные изменения числа заболеваний дизентерией за изучаемый год в городе Н.

Построение радиальной диаграммы. Радиальная диаграмма строится на основе окружности:

окружность делят при помощи транспортира на число секторов, соответствующее интервалам времени изучаемого цикла: 4 сектора при изучении явления за кварталы года, 7 секторов при изучении явления за дни недели, 12 секторов при изучении явления за год и т.д. В нашем примере окружность делится на 12 секторов по числу месяцев года;

определяют среднемесячный уровень заболеваемости за год, который будет соответствовать длине радиуса окружности: (2+7+5+15+9+26+15+37+22+14+3+1)/12 = 13;

на каждом радиусе, соответственно каждому месяцу откладывают в выбранном масштабе число случаев заболеваний дизентерией. Начинать необходимо с нуля градусов дуги окружности и продолжать далее по часовой стрелке. Длина отрезка соответствующего месяца может выходить за пределы окружности или находиться внутри окружности в зависимости от величины соответствующего месячного показателя числа случаев заболеваний дизентерией (в нашем примере число случаев дизентерии за IV месяц - 15, VII - 15, X - 22 выше среднемесячного показателя, а в остальные месяцы - меньше). Конечные точки отрезков соединяются линиями.

Полученный многоугольник изображает колебания числа случаев заболеваний дизентерией за данный период времени - 12 мес.

Вывод: Анализ диаграммы позволяет увидеть значительные увеличения числа случаев заболевания дизентерией в летне-осенний период (с апреля по октябрь).

столбиковой или ленточной диаграммы.

Интенсивные показатели графически изображаются также в виде плоскостных диаграмм. К ним относятся - столбиковые и ленточные диаграммы.

В виде столбиков целесообразно изображать интенсивные показатели для одного периода, но для разных заболеваний, территорий, коллективов или, наоборот, в разные периоды времени, но для одного заболевания, территории, коллектива.

При построении столбиковых диаграмм основание располагают на оси абсцисс. На оси ординат отмечают величину изучаемого признака в принятом масштабе. Ширина столбиков должна быть одинаковой. Столбики могут располагаться как на расстоянии друг от друга, так и рядом друг с другом.

Столбиковые диаграммы могут быть:

вертикальными;

горизонтальными (тогда они еще называются ленточными).

Пример построения столбиковой диаграммы . Представить информацию (табл. 3) об инфекционной заболеваемости в виде столбиковой диаграммы.

Таблица 3. Заболеваемость населения РФ скарлатиной и коклюшем в предыдущем и изучаемом годах (на 100 000 населения)

Для построения диаграммы необходимо на оси ординат поместить шкалу с нанесенными на ней делениями в соответствии с принятым масштабом, отражающими показатели заболеваемости.

Вывод: Диаграмма наглядно иллюстрирует значительное снижение заболеваемости населения РФ в изучаемом году скарлатиной и коклюшем.

Пример построения ленточной диаграммы . Представить информацию о заболеваемости с ВУТ в виде ленточной диаграммы (табл. 4).

Таблица 4. Число случаев заболеваний с временной утратой трудоспособности (ЗВУТ) на 100 работающих различного возраста на предприятии Н. в изучаемом году

Для графического изображения в виде ленточной диаграммы изображения случаев заболеваемости с временной утратой трудоспособности выбираем основной признак, по которому будем строить диаграмму. В данном случае был выбран возраст.

На оси абсцисс в центре отмечаем отрезок длиной 1,5-2 см. Из крайних точек этого отрезка справа и слева восстанавливаем перпендикуляры, на которых откладываем одинаковые отрезки: они являются основаниями лент или горизонтальных "столбиков". Расстояние между лентами и их ширина должны быть одинаковыми, а число "лент" как справа (для женщин), так и слева (для мужчин) должно соответствовать количеству градаций основного признака. В данном примере их четыре - по числу возрастных группировок: до 19 лет, 20-35 лет, 36-49 лет, 50 лет и старше. Эти цифры вписываем между основаниями намеченных горизонтальных столбиков. Длина "лент" должна соответствовать размеру изображаемого явления в соответствии с выбранным масштабом. В нашем примере масштаб: 10 случаев утраты трудоспособности - 1 см.

Вывод: На диаграмме наглядно представлено наибольшее число случаев с временной утратой трудоспособности как у мужчин, так и у женщин в возрасте 36-49 лет, а наименьшее - у женщин в возрасте до 19 лет. Однако у мужчин практически во всех возрастных группировках число случаев утраты трудоспособности выше, чем у женщин, кроме возраста 50 лет и старше.

Графически показатель соотношения может быть представлен такими же диаграммами, как и интенсивный показатель.

Картограммы - это изображение статистических данных на контурной карте. При этом частота изучаемого явления может быть обозначена разной интенсивностью окраски или разной штриховкой.

Картодиаграммы - это изображение на контурной карте статистических данных в виде столбиков или других символов различного размера.

ПОСТРОЕНИЕ ГРАФИЧЕСКОГО ИЗОБРАЖЕНИЯ

Создать диаграмму или график легче всего с помощью МАСТЕРА ДИАГРАММ электронных таблиц Excel. Это функция Excel, которая с помощью диалоговых окон позволяет получить всю необходимую информацию для построения диаграммы или графика и внедрения в рабочий лист.

Электронные таблицы Excel обладают большими возможностями для построения различных диаграмм и графиков. Построение графического изображения производится на основании серии или ряда данных.

Пример: требуется построить гистограмму заболеваемости гриппом за 6 лет, то рядом данных является заболеваемость гриппом в процентах (%) в ячейках В3:В8 (Рис. 3).

Рис. 3. Пример ряда данных для построения диаграммы

На диаграммах можно изобразить до 255 серий данных. Каждая серия может содержать до 4 тыс.значений. организовать серии данных можно как в строках, так и в столбцах.

Построение диаграмм и графиков выполняется с помощью МАСТЕРА ДИАГРАММ . Вызвать МАСТЕР ДИАГРАММ можно, выбрав пункт Диаграмма в меню Вставка (Рис. 4).

Рис. 4. Вставка диаграммы с помощью горизонтального меню

Для построения диаграммы следует:

Вызвать МАСТЕР ДИАГРАММ . Выбрать тип диаграммы, установив курсор на стандартную диаграмму (Рис. 5). Нажать кнопку Далее .

Рис. 5. Выбор типа диаграммы.

Второй этап работы мастера служит для выбора данных, по которым будет строиться диаграмма. Для этого следует щелкнуть мышью на вкладке Ряд (Рис. 6), затем – в окне выбора рядов данных на кнопке Добавить .

Рис.6. Окно добавления ряда данных

В окно Имя (Рис.7) вводится адрес ячейки В2 с именем ряда данных (Грипп). В окно Значения – диапазон ячейки В3:В8. В следующее окно Подписи оси Х вводится диапазон А3:А8. Если диалоговое окно МАСТЕРА ДИАГРАММ перекрывает таблицу, для удобства работы можно свернуть, а затем развернуть окно.

Рис.7. Ввод адреса имени таблицы.

В области предварительного просмотра в верхней части окна мастера появится отображение будущей диаграммы (Рис.8). Завершив работу во втором диалоговом окне, щелкнуть на кнопке Далее .

Рис. 8. Ввод адреса рядов данных и подписей по оси Х

В третьем диалоговом окне вводят названия для различных частей диаграммы. Устанавливая курсор в соответствующие поля, вводят заголовки, как показано на Рис. 9. Заголовки и условные обозначения для рядов данных называются Легендой .

Рис. 9. Ввод параметров диаграммы

В меню Легенда можно изменить или убрать вывод этого элемента на диаграмме. Выполнив эти действия, следует щелкнуть на кнопке Далее .

Последнее диалоговое окно предназначено для того, чтобы определить, где должна находиться создаваемая диагрмма. Ее можно разместить либо на новом листе, либо поместить как внедренный объект, плавающий над рабочим листом с данными. Поместить объект диаграммы в текущей рабочий лист можно, щелкнув левой кнопкой мыши на соответствующем переключателе, а затем на кнопке Готово (Рис. 10).

Рис. 10. Выбор расположения диаграммы

На рабочем листе появится диаграмма, представленная над поверхностью листа. Границы диаграммы окаймлены восемью черными квадратиками (маркерами выделения). Нажав левую кнопку мыши в области диаграммы и не отпустив ее, можно перетащить диаграмму на свободное место. Если установить курсор на маркер выделения, он принимает форму двунаправленной стрелки. Протаскивая его в нужном направлении, можно увеличить или уменьшить размер диаграммы.

РЕДАКТИРОВАНИЕ ДИАГРАММ

Диаграмма сохраняет связь с данными, на основе которых она построена. При изменении данных в таблице Excel автоматически изменяет диаграмму в соответствии с новыми данными. если выделить диаграмму, щелкнув на ней левой кнопкой мыши, в главном меню появится пункт Диаграмма. С помощью пунктов этого меню можно добавить в диаграмму новые ряды данных или удалить ненужные, изменить тип диаграммы, изменить заголовки и масштаб осей и т.д. Кроме пунктов главного меню, редактирование осуществляется непосредственно в области диаграммы. Принцип редактирования в этом случае для всех элементов одинаков:

Щелкнуть на редактируемом элементе левой кнопкой мыши. Появляются маркеры выделения.

Правой кнопкой мыши вызывается контекстное меню.

выбирается соответствующий пункт меню. В появившимся окне устанавливаются соответствующие параметры.

Власов В.В. Эпидемиология. - М.: ГЭОТАР-МЕД, 2004. - 464 с.

Лисицын Ю.П. Общественное здоровье и здравоохранение. Учебник для вузов. - М.: ГЭОТАР-МЕД, 2007. - 512 с.

Медик В.А., Юрьев В.К. Курс лекций по общественному здоровью и здравоохранению: Часть 1. Общественное здоровье. - М.: Медицина, 2003. - 368 с.

Миняев В.А., Вишняков Н.И. и др. Социальная медицина и организация здравоохранения (Руководство в 2 томах). - СПб, 1998. -528 с.

Кучеренко В.З., Агарков Н.М. и др.Социальная гигиена и организация здравоохранения (Учебное пособие) - Москва, 2000. - 432 с.

С. Гланц. Медико-биологическая статистика. Пер с англ. - М., Практика, 1998. - 459 с.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ :

Для чего необходимо графическое изображение полученных данных?

Каковы требования к построению графиков?

Какой показатель изображается в виде секторной диаграммы?

Как графически можно представить показатель соотношения?

Какой вид графика применяется для изображения явления в динамике?

Как графически можно представить заболеваемость мужчин и женщин в различных возрастных группах (до 19 лет, 20-35 лет, 36-49 лет, 50 лет и старше)?

Что такое картограмма и картодиаграмма?

Какой показатель изображается в виде картодиаграммы?

При помощи какого графического изображения можно представить распространенность явления на территории?

Какой вид графика является наиболее показательным для характеристики частоты явления по периодам в течение замкнутого цикла времени?

Какой вид графического изображения используется для иллюстрации сезонности заболевания?

Что такое чертеж?

Чертеж - это документ, содержащий изображение изделия (электрической схемы или архитектурного сооружения), а также другие данные (размеры, масштаб, технические требования), необходимые для его изготовления (строительства) и контроля.

Например, для того чтобы изготовить деталь «Рамка», надо знать ее форму, размеры, материал, из которого она будет изготовлена. Все перечисленные данные должен содержать чертеж (рис. 1).

На чертежах изображаются различные изделия: детали (например: линейка, спица), сборочные единицы (например: валик для малярных работ, авторучка), комплекты (например: набор столярных инструментов, набор фломастеров), комплексы (например: токарно-фрезерный цех, луноход).

Изделие - любой предмет или набор предметов, подлежащих изготовлению.

Деталь (от фр. detail) - изделие, изготовленное из однородного по наименованию и марке материала, без применения сборочных операций. Например, вязальная спица является деталью, поскольку она изготовлена из однородного материала - алюминиевого сплава, без применения каких-либо сборочных операций (свинчивание, клепка).

Сборочная единица - изделие, составные части которого подлежат соединению между собой сборочными операциями (свинчиванием, клепкой, сваркой, сшиванием). Например: автомобиль, станок.

Комплект (от лат. completus - полный) - набор каких-либо предметов, отвечающих определенному назначению. Например: маникюрный набор, готовальня, персональный компьютер.

Комплекс (от лат. complexus - связь, сочетание) - совокупность чего-либо (изделий, зданий), образующих одно целое. Например, градостроительный комплекс или системный блок.

Все перечисленные виды изделий вы сможете изобразить, если овладеете методами и правилами выполнения и оформления технической документации. А если это не потребуется для будущей специальности, то что же даст каждому из вас изучение предмета? Ответ прост: изучение ИКГ будет способствовать развитию образного и логического мышления, сообразительности, внимания, усидчивости и аккуратности, так необходимых людям различных профессий. Кроме того, знание чертежа позволит вам осуществлять мелкий ремонт бытовых приборов в домашних условиях.

Об истории возникновения графических способов изображений и чертежа

В технике используется множество способов, с помощью которых получают различные графические изображения. Наиболее употребимые из них создавались и совершенствовались в течение многих веков.

К сожалению, история сохранила не много исторических документов, по которым возможно проследить эволюцию графических способов отображения информации. Однако совершенно очевидно, что их основы закладывались в глубокой древности.

Рассматривая историю развития изображений, принятых в технике, следует обратиться к истокам - первобытным рисункам и древним пиктограммам. Именно в них берет свое начало, зарождается и формируется графический язык, основой которого являются способы изображений. Из истории вы знаете, что рисунок появился как средство общения между людьми задолго до создания письменности. В дальнейшем на его основе развивалось рисунчатое письмо. В древности многие народы любую информацию (донесения о боевых походах, сообщения делового и политического характера, охотничьи сообщения, магические заклинания, любовные послания) передавали с помощью рисунков. На рис. 2а изображено иероглифическое письмо, выполненное с помощью символов - иероглифов. Расшифровка некоторых иероглифов приведена на рис. 2б. Древние иероглифы, как правило, представляют собой контурные рисунки. Именно эта особенность изображения «роднит» его с контурными изображениями чертежа.

Сохранившиеся наскальные рисунки свидетельствуют о зарождении картографического способа передачи информации, который совершенствовался в течение многих веков.

Одной из древнейших карт (за 2500 лет до н.э.) считается так называемый вавилонский чертеж, выполненный на глиняной табличке.

Рисунки, планы, чертежи эпохи средневековья не указывают на какое-либо заметное развитие существовавших способов изображений. Однако есть основания утверждать, что в этот период зарождался архитектурный чертеж.

В эпоху Возрождения открывались законы перспективы, закладывались практические основы отображения технической информации новыми графическими способами. Великим Леонардо да Винчи (1452-1519) в наследство потомкам были оставлены графические изображения летательного аппарата, метательных машин. Они были выполнены особым способом, который его современники называли «конической перспективой». Этот способ не потерял своей актуальности по сей день. В настоящее время он называется «линейной перспективой» и используется в архитектуре, рисунке, живописи, дизайне.

Несмотря на то, что рисунок не дает полного представления о внутреннем устройстве и действительных размерах изображаемого объекта, долгое время им пользовались как основным техническим документом, с помощью которого строили различные сооружения. Так, например, знаменитый своей архитектурой Софийский собор в Киеве (XI в.) был воздвигнут по рисункам. В Древней Руси по рисункам были построены новгородские и московские храмы и многие другие замечательные памятники старины.

Со временем перспективные рисунки трансформировались в особый вид графического изображения - технические рисунки.

Развитие способов изображений на Руси шло самобытным путем. На миниатюрах XIV-XV вв. мы можем увидеть изображения, которые напоминают современные аксонометрические изображения и технические рисунки, используемые в настоящее время в технической графике (рис. 3).

Чертежи на Руси изготавливались «чертежщиками» (чертежниками), упоминание о которых можно найти в «Пушкарском приказе» Ивана IV. Другие изображения - чертежи-рисунки, представляли собой вид на сооружение «с высоты птичьего полета» и широко использовались русскими мастерами и строителями. Примером может служить чертеж-план части Кремля, выполненный П. Годуновым в начале XVII в. (рис. 4).

В России существовали графические способы, которые позволяли изобразить машину, архитектурное сооружение с нескольких сторон, чтобы получить более полное представление об их форме и размерах. Но так как эти изображения проекционно не связывались между собой, ими было трудно пользоваться. В конце XVII в. в России вводятся масштабные изображения (рис. 5). На чертежах начинают указывать масштабы и размеры.

Развитие техники вызвало необходимость совершенствовать методы и способы графических изображений. В XVIII в. условный (иногда примитивный) рисунок уступает место другому виду графического изображения - чертежу. Русские чертежники и сам царь Петр I выполняли чертежи методом, который позже будет назван методом прямоугольных проекций (основателем метода является французский математик и инженер Гаспар Монж). По приказу Петра I преподавание черчения было введено во всех технических учебных заведениях. Появились новые виды изображений, названные профилями (профиль спереди, сверху) (рис. 6), которые стали прообразами современных изображений в системе трех проекций, используемых на чертежах.

С большим мастерством выполняли чертежи крупнейшие русские механики и изобретатели. Сохранились чертежи мостов через Неву, семафорного телеграфа, водохода и другие проекты выполненные И.П. Кулибиным. Интерес представляют способы отображения формы изделия на чертежах, используемые: Федором Борзовым при создании подъемного ворота, Р. Глинковым при проектировании деталей прядильно-чесальной машины (рис. 7), И.И. Ползуновым при изобретении парового двигателя, отцом и сыном Черепановыми при строительстве первого в России паровоза.

Дошедшие до нас рисунки и чертежи XVII-XVIII вв. свидетельствуют не только о высоком искусстве их выполнения, но и об использовании метода прямоугольного проецирования задолго до его теоретического обоснования.

Большой вклад в развитие технической графики внес Я.А. Севастьянов, издав в 1818 г. труд, который позволил придать чертежам большую информативность.

Развитию технической графики посвятили свои труды профессора А.И. Добряков, Н.А. Рынин, Д.И. Каргин, Н.Ф. Четвертухин и другие.

С течением времени изображения совершенствовались, видоизменялись, становились удобными для работы и постепенно преобразовывались в изображения современного чертежа.

Вся история развития чертежа непрерывно связана с техническим прогрессом. В настоящее время чертеж стал основным документом делового общения в науке, технике, производстве, дизайне, строительстве.

Долгие годы чертежи выполнялись ручным способом с использованием "кружала" - циркуля, "наугольника" - угольника и разных кругломерных снастей, что занимало много времени. В начале XX столетия была начата работа по механизации рабочего места конструктора. В результате ее появились чертежные машины, чертежные и пишущие приборы различных систем, что позволило ускорить процесс выполнения чертежей. В настоящее время созданы автоматизированные способы выполнения чертежей, которые значительно упростили этот процесс и ускорили разработку проектно-конструкторской документации. Однако создать и проверить компьютерный чертеж невозможно, не зная основ графического языка, с которыми вы познакомитесь, изучая предмет "Инженерная компьютерная графика".

Графический язык часто называют международным техническим языком общения, потому что технически грамотные люди могут читать чертежи, выполненные в разных странах мира.

План-конспект урока технологии

Класс 5

Тема занятия : Способы графического изображения изделия

Цель занятия: Познакомить учащихся с линиями графических изображений.

Изучить и закрепить знания по линиям графических изображений и приёмами их начертания по требованиям ЕСКД.

Научить различать линии графических изображений по их начертанию.

Закрепить знания о правилах безопасного выполнения чертёжных работ

Обучающая: Ознакомить с требованиями ЕСКД к начертанию линий графических изображений. Научить учащихся выполнять линии графических изображений с требованиями ЕСКД.

Развивающая: Развивать умения и навыки в начертании линий графических изображений. Развивать наглядно-образное мышление, память

Воспитывающая: воспитывать позитивное отношение и стремление к обязательном соблюдению правил и рекомендаций ГОСТа к оформлению чертежей.

Воспитывать самостоятельность.

Тип урока: Освоение новых знаний

Методы обучения: беседа, инструктаж, демонстрация наглядных пособий и приемов работы, практический

Материально-техническое оснащение:

Для учащихся: чертёжный лист (формат А4), набор чертёжных инструментов.

Учебно-наглядные пособия: чертежи изготовляемых изделий

Время: 2часа

Место: Кабинет информатики

Литература:

Учебные вопросы:

1. Виды графических изображений.

2. Способы графического изображения изделия

3. Линии изображения

Структура урока:

1. Организация учащихся для изучения новой темы – 3мин

2. Повторение пройденного материала – 5мин

3. Изложение нового материала – 15мин

4. Физкультурная пауза-1мин

5. Практическая работа-44мин

6. Физкультурная микропауза- 1,5мин

7. Физкультурная микропауза-1мин

8. Закрепление знаний по пройденному материалу-5мин

9. Подведение итогов – 3мин

10. Задание на дом – 1,5мин

Ход урока

I. Организация учащихся для изучения новой темы

1. Проверить явку учащихся на занятие, наличие письменных принадлежностей;

2. Назначить дежурных;

3. Объявить тему и цель занятия.

II. Повторение пройденного материала

Материалы для построения чертежа

Инструменты для построения чертежа

Правила безопасного выполнения чертёжных работ

III. Изложение нового материала

Существуют различные средства, при помощи которых люди передают разнообразную информацию.

Вопрос классу: « Как Вы думаете, какие это средства»?

Ответ класса: « Разговорная речь, язык письма, дорожных знаков».

Но существует еще один способов передачи информации. Этот способ знаком человеку с древнейших времён. Этот способ называется графический язык. Он состоит из линий, цифр и условных обозначений. Расшифровав его можно понять смысл полученного сообщения. С их помощью можно нарисовать или начертить любой предмет.

Рис1. Рис2.

Аксонометрический чертеж-это изображение, полученное при параллельном проецировании предмета с осями прямоугольных координат на какую-либо плоскость.

Технический рисунок -это изображение, выполненное от руки, по правилам аксонометрии с соблюдением пропорций на глаз

Эскиз-чертёж детали, выполненный по правилам прямоугольного проецирования и в глазомерном масштабе.

И так мы с вами рассмотрели несколько способов передачи графической информации.

Но сегодня мы подробнее остановимся на одном из способов передачи графической информации, на чертеже. Слово «чертёж» исконно русское. В значении, близком к современному, т. е. изображение каких-либо предметов на бумаге, план чего-либо, слово «чертёж» употреблялось в русском языке по крайней мере с XVI в.

В современном мире чертежу отводят особую роль. Ведь каждый день на наших заводах изготавливают различные станки, машины, бытовые приборы. Создать это невозможно без чертежей.

Чертёж- графическое средство передачи информации, это лаконичное средство выражения технической мысли.

Но если кто-то из вас считает, что в дальнейшей его жизни знания предмета черчения ему не понадобится, то он глубоко ошибается. Ведь чертежи являются спутниками многих профессий человека. По чертежам возводят жилые здания, строят плотины, шахты, электростанции, прокладывают железные и шоссейные дороги. По чертежам изготавливают одежду, шьют обувь, делают мебель, озеленяют города и посёлки.

Чертежи нужны и в школе. Выполнять чертежи вы будете на уроках физики, геометрии, математики. И так же на уроках технологии. Но чтобы выполнять чертежи грамотно со всеми требованиями ЕСКД, нам нужно многое узнать.

ЕСКД- это нормативные документы, которые устанавливают единые правила выполнения и оформления конструкторских документов во всех отраслях промышленности.

Физкультурная микропауза

1. Ходьба на месте.

2. Плечи вверх. Плечи вниз. Плечи вперед. Плечи назад. (Повторить 3–4 раза.)

3. Прогнуться в пояснице, запрокинув голову назад. (Повторить 5–6 раз.)

4. Глубокий вдох, полный выдох. (Повторить 3–4 раза.)

Физкультурная микропауза

1. Вдох через нос, выдох через рот. (Повторить 6–8 раз.)

2. Вращение стопами обеих ног (8–10 раз).

3. Наклоны влево – вправо (6–8 раз).

4. Движения плечами вверх – вниз – вперед – назад.

5. Руки вперед, быстрые сжимания и разжимания пальцев. Руки в стороны – то же. Руки вниз – то же.

Но представьте если бы каждый инженер или чертёжник выполнял и оформлял чертежи по своему, не соблюдая единых правил, то такие чертежи были бы не понятны другим. Чтобы избежать этого в нашей стране приняты и действуют единые правила оформления конструкторской документации. Принят 1928 году. Этот нормативный документ действует и поныне, а нарушение его карается законом.

Но чтобы не нарушать основные требования к оформлению чертежей, то мы должны знать эти правила, и мы с вами сегодня узнаем какие же требования предъявляет ЕСКД к линиям изображения графических документов. Выполним графическую работу.

Какие же эти требования?

Сравните два изображения. По какому из них проще понять форму детали?

Очевидно, по изображению б, на котором благодаря разным линиям хорошо прочитывается внешняя и внутренняя форма детали. Поэтому для выполнения чертежей ЕСКД предусматривает типы линий. Познакомимся с некоторыми наиболее часто используемые на чертежах.

Графическая работа №1. На формате вычертите композицию из линий.

Правила безопасного выполнения чертежных работ.

1. Свет на чертёж должен падать слева сверху.

2. Выполняя чертёж, следует сидеть прямо, не горбясь.

3. Расстояние от глаз до чертежа должно быть примерно 300мм.

4. У чертёжной доски оставляют только те инструменты, которые нужны в для

работы в данное время.

5. Готовальня, угольники, карандаши и ластик должны лежать справа, а книга слева.

6 Чертёжная доска должна иметь небольшой уклон.

Физкультурная минутка

ОЖИВЛЯЛКИ

Представляют собой простые интегративные дыхательные, массажные и физические упражнения, которые в короткий срок мобилизуют биоэнергетический потенциал человека, снимают напряжение, усталость в процессе умственных занятий. Упражнения выполняются не более 1 минуты во время урока.

1. - С силой потереть ладони друг о друга 10 раз;

Щеки - вверх - вниз 10 раз;

Кончиками пальцев побарабанить по затылку и макушке 10 раз;

Указательным пальцем правой руки нащупать впадину в основании черепа и 3 раза сильно надавить;

3 раза сжать руки в кулак, помассировать места соединения большого и указательного пальцев.

2. - Потянуть мочки ушей 10 раз;

- "хлопание ушами", 4 пальца сзади прижать к ушам потом к щекам и опустить 10 раз;

- "кручение козелка", большой палец вводится в слуховой проход, указательный палец охватывает ухо сверху (круговые движения 30 секунд).

Закрепление

Выполнение тестов

а) Нормативные документы, которые устанавливают единые правила и оформления

конструкторских документов.

б) Чертежи, схемы, сборочные чертежи, эскизы.

в) Инструменты для выполнения чертежей

а) Сплошная тонкая

б) Сплошная толстая основная

в) Штрихпунктирная тонкая

Относительно толщины какой линии задаются толщины всех других линий чертежа

а) Основной сплошной толстой

б) Штриховой

в) Сплошной тонкой

Толщина сплошной толстой основной линии

в) от 1,5-1,8мм

Сплошная тонкая линия применяется для обозначения:

а) Линий невидимого контура

б) Линий видимого контура

в) Размерных и выносных линий

V Подведение итога урока.

В медицинской практике графические изображения используются для иллюстрации статистических данных, характеризующих показате-ли здоровья и здравоохранения.

При построении графических изображений необходимо соблюдать следующие требования :

1) данные на графике должны размещаться слева направо или снизу вверх;

2) шкалы на диаграммах должны быть снабжены указателями раз-меров;

3) изображенные графически величины должны иметь цифровые обозначения на самом графике или в прилагаемой к нему таблице;

4) геометрические знаки, фигуры, краски, штриховки должны быть пояснены;

5) каждый график должен иметь четкое, ясное, по возможности краткое название, отражающее его содержание.

Различают следующие виды графических изображений:

1. Диаграммы - являются способом изображения статистических данных при помощи линий и фигур.

2. Картограммы и картодиаграммы - являются способом отображе-ния территориального распределения статистических показателей с помощью географических карт.

Наиболее распространенным видом графических изображений яв-ляются диаграммы, которые по способу построения делятся на:

Линейные;

Плоскостные;

Объемные;

Фигурные.

Линейные диаграммы применяются как при изучении связи между явлениями, так и при характеристике изменений явлений во времени. Они строятся в прямоугольной системе коорди-нат: горизонтальной (оси абсцисс - ось х) и вертикальной (оси орди-нат - ось y). Точка пересечения осей служит началом отсчета.

На оси абсцисс, в избранном масштабе, откладывается время или другие факторные признаки; затем из точек, соответствующих опре-деленным моментам или периодам времени, восстанавливаются ордина-ты, отражающие размеры изучаемого результативного признака. Верши-ны ординат соединяются прямыми линиями (рис. 1).

Рисунок 1. Пример линейной диаграммы.

На одном графике может быть одновременно построено несколько линейных диаграмм, что позволяет производить их наглядное срав-нение (не рекомендуется строить более 4 диаграмм, так как большее их количество затрудняет восприятие).

Разновидностью линейных диаграмм являются радиальные диаграммы (диаграммы в системе полярных координат). Этот вид диаграмм применяют для изображения сезонных колеба-ний явлений, имеющих замкнутый циклический характер.

Количество осей соответствует количеству частей, на которые разделен период времени (например, год - при месячном делении го-да берется 12 осей). За длину радиуса окружности принимается средняя величина, затем на каждой оси откладывается величина, соответствующая уровню явле-ния. Полученные точки соединяются прямыми (рис. 2).

Рисунок 2. Пример радиальной диаграммы.

Плоскостные диаграммы делятся на: столбиковые; пирамидальные; секторные; внутристолбиковые.

Столбиковые - диаграммы, строятся по такому же принципу, как и динамические кривые, но в них вертикально или горизонтально проводимым линиям соответствуют прямоугольники. Эти диаграммы особенно удобны тогда, когда иллюстрируется не динамика явлений, а сравнительная величина их в какой-либо опре-деленный промежуток времени (рис.3).

Рисунок 3. Пример столбиковой диаграммы.

Пирамидальные диаграммы представляют собой столбиковые ди-аграммы, повернутые основаниями друг к другу, в результате чего столбики расположены горизонтально. Пирамидальные диаграммы часто применяют для изображения возрастно-половой структуры населения (рис. 4).

Рисунок 4. Пример пирамидальной диаграммы.

Секторные диаграммы - представляют собой круг, который прини-мается за целое (360 о - 100%), а его отдельные секторы соответс-твуют частям изображаемого явления (рис. 5).

Рисунок 5. Пример секторной диаграммы.

Секторы должны располагаться в по-рядке их возрастания или убывания по ходу часовой стрелки от 12 часов. Такие диаграммы применяются для иллюстрации экс-тенсивных показателей.

Внутристолбиковые (полосовые, сложностолбиковые, ленточные) диаграммы представляют собой прямоугольник или квадрат, разде-ленный на части. При этом длина лент (столбиков) принимается за 100%, а их составные части соответствуют долям явления в процен-тах. Этот вид диаграмм используют, как правило, для сравнения структуры какого-либо явления (например, заболеваемости) в нес-кольких коллективах или в одном коллективе за различные периоды времени (рис. 6).

Рисунок 6. Пример внутристолбиковой диаграммы.

Объемные диаграммы . При построении этого вида диаграмм (рис. 7), статистические данные изображают в виде геометрических фигур трех измерений (куб, шар, пирамида).

Рисунок 7. Пример объемной диаграммы.

Фигурные диаграммы. В этом виде диаграмм статистические величины изображаются при помощи фигур-символов, характерных для данного явления (нап-ример, больничные койки; вспомогательный транспорт). Для построения диаграммы устанавливается определенный масш-таб, например, изображение одной койки соответствует 200 тыс. фак-тических коек.

Фигурные диаграммы строятся двумя методами:

1) сравниваемые статистические величины изображаются либо фигурами разных размеров (см. на рисунке слева), либо разной численностью фигур одинакового размера (см. на рисунке справа).

При этом обычно пользуются округленными цифровыми данными, поэтому фигурные диаграммы служат, главным образом, для популяризации статистических данных, и используются, обычно для иллюстрации показателей наглядности (рис. 8).

Рисунок 8. Пример фигурной диаграммы.

Картограммой называется географическая карта или ее схема, на которой различной краской или штриховкой изображена степень распространения какого-либо явления на разных участках террито-рии, причем окраска или штриховка делается тем интенсивнее, чем больше распространение изучаемого явления (рис. 9, 10).

Различают :

1) фоновые картограммы - где различия величины статистического показателя в разных районах выражаются особенностью фона, приданного каждой территории. В однотонной - степенью густоты штриховки, в цветной - степенью интенсивности цвета, причем пользуются только одним цветом, но разных оттенков - от самого светлого, до наиболее темного.

Рисунок 9. Пример фоновой картограммы.

2) точечные картограммы - где величина статистического показателя изображается числом точек, размещенных на контурной карте конкретной территории. Каждая точка обозначает некоторое (условное) число единиц данного признака (например, 1000 жителей).

Рисунок 10. Пример точечной картограммы.

Картодиаграммой называется такое графическое изображе-ние, когда на географическую карту или ее схему статистические данные наносятся в виде столбиковых, секторных, фигурных и других диаграмм (рис. 11).

Рисунок 11. Пример картодиаграммы.

Прежде чем изготовить какое-либо изделие, его изображают на бумаге, то есть создают графическое изображение.

Графическим изображением будущего изделия может быть технический рисунок, эскиз или чертеж.

Технический рисунок - это трехстороннее изображение изделия на бумаге. Его выполняют от руки с соблюдением пропорций между сторонами и указанием необходимых размеров, а также материала изделия. По техническому рисунку легко представить форму изделия (рис. 88).

Рис. 88. Технический рисунок детали

Эскиз также выполняется от руки с указанием размеров ц соблюдением пропорций, но на нем изображается только один вид (одна сторона) детали (рис. 89).

Рис. 89. Эскиз детали

Чертеж - это изображение одного или нескольких видов изделия в масштабе, выполненное с помощью чертежных инструментов. На чертеже изделие изображают в одном или в нескольких необходимых видах (проекциях), как правило, спереди, слева, сверху (рис. 90).

Рис. 90. Чертеж детали: а - главный вид; 6 - вид слева; в - вид сверху. Линии изображения: 1 - линия контура детали (сплошная основная); 2 - выносная (сплошная тонкая); 3 - размерная (сплошная тонкая); 4 - осевая линия симметрии (штрихпунктирная); 5- невидимого контура отверстия (штриховая)

Чертежи выполняются простым карандашом на альбомной бумаге или ватмане. Кроме того, можно сделать чертеж с помощью компьютера.

В правом нижнем углу чертежа записывается название, материал и масштаб изображенного изделия (детали).

Число, которое показывает, во сколько раз увеличены или уменьшены действительные размеры изделия, называют масштабом. Стандартом установлены следующие масштабы: например, для уменьшения изображения - 1: 2 (в 2 раза), 1: 4 (в 4 раза), 1: 5 (в 5 раз); для увеличения изображения - 2: 1,4: 1, 5: 1 и т. д.

Размеры на чертеже или другом графическом изображении изделия проставляют в миллиметрах. Они реальные (действительные), а не уменьшенные или увеличенные.

При изображении изделий из древесины обязательно задается направление волокон, чтобы изделие, изготовленное по этому чертежу, не раскололось вдоль волокон. Например, если изготовить головку киянки с неправильным расположением волокон, то она при работе расколется.

Для графического изображения изделий установлены определенные типы линий (табл. 8).

Таблица 8
Линии, используемые в чертежах

№ п/п	Тип линии	Изображение	Назначение	Размеры
	Сплошная толстая основная		Линии видимого контура	Толщина линии видимого контура S= 1/2....1 мм
	Сплошная тонкая		Размерные и выносные линии	Толщина - S/2...S/3
	Штриховая тонкая		Линии невидимого контура	Толщина - S/2...S/3, длина штрихов - 2...8 мм расстояние между штрихами - 1 ...2 мм.
	Штрих- пунктирная тонкая		Осевые и центровые линии	Толщина - S/2...S/3, длина штрихов - 5...30 мм, расстояние между штрихами - 3...5 мм
	Штрих- пунктирная с двумя точками тонкая		Линии сгиба на развертках	Толщина - S/2...S/3, длина штрихов - 5...30 мм, расстояние между штрихами - 4...6 мм
	Сплошная волнистая тонкая		Линия обрыва	Толщина - S/2...S/3

Практическая работа № 26
Чтение графического изображения изделия

Порядок выполнения работы

1. Определите, чем является выданное учителем изображение изделия (эскизом, техническим рисунком или чертежом).
2. Определите название, форму, размеры и материал изделия.
3. Измерьте линейкой один из размеров на изображении изделия и на самом изделии. Вычислите масштаб изображения. Все результаты работы запишите в тетрадь.

Новые понятия

Графическое изображение (технический рисунок, эскиз, чертеж), масштаб.

Контрольные вопросы

1. Чем отличается чертеж от технического рисунка и эскиза? *) 2. Как определить масштаб?
2. Для чего изделие изображают в масштабе?
3. Что значит «прочитать» чертеж?