Педагогические науки/ 5. Современные
методы преподавания
К.п.н.
Айжамбаева С.Ж., к.п.н Исаева К.Р.
Карагандинский
государственный университет им. Е.А. Букетова, Казахстан
Системы автоматизированного проектирования в организации
самостоятельной работы студентов машиностроительных специальностей
Одним из требований, предъявляемых
реалиями нового века к профессиональному образованию, является развитие
творческого потенциала каждого студента. Знания, приобретаемые студентом должны
быть основаны на понимании, т.е. студент должен не только усвоить учебную
информацию, но и осмыслить ее, понять и применять в практической деятельности.
Для обеспечения студентов знаниями такого
уровня необходимо на наш взгляд, решить две проблемы. Во-первых, пересмотреть
предъявление учебной информации в целостном педагогическом процессе вуза;
во-вторых, построить новую модель организации самостоятельной работы студентов,
которая будет обеспечивать переведение знаний с уровня усвоения на уровень
понимания, т.е интериоризировать учебную информацию в процессе внутренней
самостоятельной деятельности обучающихся. Это актуализирует необходимость
перевода студента из позиции пассивного потребителя информации, каким он был в
системе традиционного обучения, в самостоятельного активного участника процесса
анализа учебных проблем, умеющего найти способ их решения. Одним из путей
решения указанных проблем на наш взгляд, является использование информационных
технологий при организации самостоятельной работы студентов, в процессе которой
происходит формирование их самостоятельной деятельности как одного из компонентов ключевых образовательных компетенций.
В современных
условиях производства знания современного
инженера должны быть фундаментальными, профессионально и практически
ориентированными. Машиностроителю необходимо обладать достаточно развитыми
техническими способностями, которые позволяет ему успешно работать с
разнообразным технологическим оборудованием, технологической оснасткой и
инструментами производства.
Технические способности включают
независимые факторы: пространственные представления (способность оперировать
зрительными образами геометрических фигур) и техническое понимание (способность
правильно воспринимать пространственные модели, сравнивать их друг с другом,
умение конструировать, понимать общие технические и физические принципы,
собирать технические приспособления из отдельных деталей).
Качественные изменения современного
машиностроительного производства требуют, чтобы профессиональная подготовка будущих специалистов машиностроительного
профиля обеспечивала высокую степень
развития у них навыков самостоятельной творческой работы, умения находить
эффективные технико-экономические решения. Приобретению самостоятельных
определенных конструкторско-технологических умений и навыков, творческих
навыков экспериментальных исследований, необходимых для инженерного образования
и развитию мыслительной деятельности способствует участие студентов в работе
научного кружка «Машиностроитель».
Научный кружок «Машиностроитель» функционирует на кафедре и ведет
научно-исследовательскую работу студентов на базе действующего предприятия на
основании договора, заключенным с ним. Члены научного кружка в процессе
научно-исследовательской работы изучают функционирующие на предприятий системы автоматизированного проектирования (САПР)
КОМПАС САD/САМ/САЕ, AutoCAD.
Содержание программы кружка
«Машиностроитель» включает следующие темы самостоятельных работ студентов:
- анализ САПР ТП, применяемых в
современном машиностроении;
- изучение программных продуктов комплекса
КОМПАС-6;
- сбор информации и чертежей деталей тел
вращения, выпускаемых на литейно-механическом заводе корпорации «Казахмыс»;
- методы проектирования и конструирования
в машиностроении с использованием информационных технологий;
- трехмерное моделирование в КОМПАС-3D, выполнение чертежей деталей;
- изучение машиностроительной библиотеки
комплекса КОМПАС-6;
- основы технологической подготовки
производства КОМПАС-АВТОПРОЕКТ;
- расчет режимов резания деталей тел
вращения, выпускаемых на ЛМЗ;
- изучение библиотеки станочных
приспособлений КОМПАС-6, система трудового нормирования.
- применение элементов комплекса КОМПАС-6 в процессе выполнения курсовых и дипломных работ.
Участвуя в
работе кружка студенты формируют знания, умения и навыки конструирования деталей,
узлов механизмов, проектирования технологических процессов обработки с помощью
систем автоматизированного проектирования, разработки программ конструкторских,
технологических расчетов, размерного анализа, управляющих программ для станков с ЧПУ.
Выполнение конструкторских документации
(КД) в среде АutoCAD позволяет активизировать
работу специалиста машиностроительного профиля. Оптимальным вариантом
конструкторско-технологической подготовки будущих специалистов
машиностроительного профиля с использованием информационных технологий является
изучение основ через интеграцию традиционных методов обучения, которые дают
возможность почувствовать принцип отображения пространственных фигур на
плоскости, и закрепить жесткость требований к оформлению КД, в соответствии с
современными требованиями. Но процесс выполнения чертежей в среде САПР имеет
свои особенности мышления: так виртуальный эскиз деталей составляется иначе,
чем на бумаге, и студент должен научиться представлять его, как состав из ряда
функций программы, которые взаимно переплетены в определенном соотношении и
вторая часть намного сложнее первой, а в случае ее успешного завершения дает
превосходный результат [1].
На более старших курсах
наиболее целесообразно применение программ АРБАТ, САПР-ТЭУМ при изучении конструкторско-технологических
дисциплин.
АРБАТ – это Автоматизированная
РазраБоткА Технологических процессов в
различных областях машиностроения и приборостроения.
В процессе выполнения практических,
курсовых и дипломных работ программные средства АРБАТ применяются студентами
для разработки технологических процессов механической обработки деталей и
обеспечивает следующие функций:
проектирование технологических процессов; - формирование комплектов технологической
документации; создание и ведение баз
данных оборудования, оснастки, материалов, операций, переходов и т.д.; создание и ведение нормативно-справочных
баз; создание и ведение баз знаний;
создание и ведение архива типовых операций; присвоение детали кода ЕСКД и т.д.
Система автоматизированного
технологического проектирования САПР-ТЭУМ позволяет осуществлять единичные
технологические процессы на детали типа тел вращения, рассчитывать
межоперационные размеры, режимы резания, нормы времени на обработку, а также
автоматически выбирает станки, инструменты и оснастку для пооперационной обработки с учетом оптимизации. Система
обладает открытыми базами данных большого объема по типовым процессам обработки
элементарных поверхностей, металлорежущему оборудованию, инструментам режущим и
мерительным, приспособлениям, архивом (каталог деталей с их полным описанием) и
позволяет осуществлять привязку к конкретному заводу-изготовителю [2] .
Данная особенность программы САПР-ТЭУМ
дает студентам возможность их привязать к технологической системе предприятий
литейно-механического завода и завода горно-шахтного оборудования корпорации
«Казахмыс во время прохождения производственной и преддипломной практики и
разрабатывать технологические процессы изготовления изделий, выпускаемых на
данных предприятиях.
Следует отметить, что студенты очень
быстро осваивают САПР-ТЭУМ на четвертом курсе, при изучении дисциплины «Системы
автоматизированного проектирования технологических процессов» все студенты
выполняют самостоятельную работу по созданию информационно-программных
продуктов для решения несложных технологических задач. Обязательным требованием к этим разработкам
является их тщательная алгоритмическая проработка и сопровождение справочными
материалами. Следовательно, осуществляется подготовка
будущих инженеров-машиностроителей не только как пользователей уже готовых
САПР, но представляется им возможность самим разрабатывать элементарные
законченные системы. Те же, кто увлекается программированием, в дополнительное
время, в кружках решают более серьезные задачи автоматизации конструкторского и
технологического проектирования.
Таким образом, применение САПР в организации самостоятельной работы студентов машиностроительных специальностей развивает творческую активность, логическое мышление, умение анализировать ход разработки технологического процесса обработки изделий, приобретение навыков создания простых программных продуктов, а также повышает эффективность и качество процесса обучения.
Литература
1. Тажигулова Г.О.,
Айжамбаева С.Ж., Д.А.Казимова Возможности использования новых информационных
технологий в процессе преподавания машиностроительных дисциплин.//Вестник
Карагандинского Университета. – 2005.- №2 (38). - С.80-84
2. 119 Азнаурян А.Н.
Перспектива новых продуктов CAD dy + +Электроника в России, //САПР и графика, 2000.