Назад

Информационные технологии графической подготовки в базовой и специальной подготовке бакалавров

Фото Маняхин Федор Иванович (Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС")
Фото Мокрецова Людмила Олеговна (Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС")



Проблемы, связанные с графической подготовкой на таких кафедрах, как инженерная графика, сопротивление материалов, теоретической механики, деталей машин, электротехника и электроника, проектирования оборудования и  кафедрах специальных дисциплин, занимающихся  инженерной подготовкой, актуальны и при переходе на двухуровневое образование. Неотъемлемость и неизбежность перехода сегодня на цифровые технологии понимает большинство научно - педагогического  и профессионального сообщества. В высшем профессиональном образовании необходимость  такого перехода подтверждается разработкой и внедрением в учебный процесс современного материально-технического и программного обеспечения. Сегодня  одной из основных целей модернизации образования в области графической подготовки является усовершенствование механизма взаимодействия между базовыми и специальными дисциплинами. Задача модернизации состоит в том, чтобы интегрировать «программное обеспечение инженерной графики» в смежные и «специальные» дисциплины и одновременно перейти на безбумажные технологии, автоматизируя весь процесс обучения. В период перехода на двухуровневую подготовку, создание электронного банка данных принимают практически все.  Преимущества   такой модернизации состоит прежде всего в автоматизации "рутинных" учебных работ. Сoздаются предпосылки для более глубокого изучения свойств технических объектов на математических моделях  и  цифровых прототипах путем параметрических исследований и их оптимизации.

Изменение содержания, методов и форм  преподавания известных классических  инженерных дисциплин - инженерная графика, сопротивление материалов, детали машин, электротехника и т.д. теперь  напрямую зависит от постоянного усовершенствование программных комплексов.  Развитие САПР позволяет активно внедрять в учебный процесс интеллектуальные тренажеры, способствующие ускоренному накоплению профессионального опыта. Интеграция различных дисциплин, используемых программное обеспечение САПР,  зависит от направления подготовки выпускников и должна проходить не в равных долях. Это следует учитывать при разработке основных образовательных программ (ООП) третьего поколения. В то же время интеграция базовых и специальных дисциплин в области графической подготовки должна обеспечить потребность работодателей в компетентных выпускниках вузов технических направлений. Выбор программного обеспечения продиктован анализом программных продуктов на обширном рынке программ по следующим критериям:

Для эффективной работы необходимо разработать критерии применения компьютерных и мультимедийных средств, а так же оценить  эффективное использование современных традиционных методов и технологий преподавания.

На кафедрах «Инженерной графики и дизайна» и «Электротехники и микропроцессорной электроники» НИТУ «МИСиС»  в вопросе использования электронного документооборота на базе PLM-систем (Product Lifecycle Management - технология управления жизненным циклом изделий) склоняются к решению, которое используется на действующих современных предприятиях. В этом случае становится более удобным решение проблем доступности, управления, безопасности и т.д. Однако, использование такого рода системы предполагает наличие специалистов или даже целого отдела обслуживающих эту систему, что является часто экономически не выгодным для кафедры или одного факультета. В связи с этим разумным компромиссом будет объединение  систем различных кафедр в локальную сеть. Такое объединение в большинстве случаев не является большой проблемой. Формирование «электронных папок» студентов на общем сервере с разграниченными правами доступа на чтение и запись для студентов, и полный доступ для преподавателей также вполне возможен. В этом случае достаточно одного специалиста, поддерживающего работоспособность такой системы. Электронная папка студента  является его паспортом успеваемости по смежным дисциплинам. Например, работы, выполненные на кафедре Инженерной графики и дизайна  НИТУ «МИСиС» могут быть доступны для просмотра,  но не для редактирования и на других кафедрах. Хранение информации  в личных папках студентов и их постепенное наполнение позволяет проследить динамику приобретения общекультурных и профессиональных компетенций.  В то же время выполненные задания могут отражать особенности специальных кафедр при выполнении курсовой или дипломной работы. Так, выполнение курсового проекта во втором семестре по дисциплине «Инженерная графика»  начинается с построения 3D модели сборочного узла и его элементов. Рабочие чертежи деталей и сборочный чертеж выполняются  в САПР. После создания цифровой модели анализируется возможность и способы изготовления деталей, целесообразность изготовления отдельных элементов предложенным способом и варианты сборки, разборки и обслуживания изделия. После анализа готового изделия моделируется напряженное, рабочее состояние изделия или отдельных элементов средствами ANSYS, Cosmos, или любой другой программы используемой на кафедре сопротивления материалов. Анализ возможности изготовления и работы изделия может быть проведен на специальных кафедрах, например, «Обработки металлов давлением», «Материаловедения» и т.д., для чего необходимо установить взаимодействие документов студентов между кафедрами.  Учебные материалы, такие, как  домашние задания, лекции, презентации,  учебные пособия, методические рекомендации, тесты и вопросы для самопроверки размещаются в локальной сети и легко доступны студенту в электронном виде. Размещенный в сети электронный журнал, позволяет контролировать посещение занятий и успеваемость студента преподавателем по интересующей дисциплине. На начальном этапе электронный журнал может представлять собой файл EXEL с правами доступа, гиперссылками, зависимостями и т.д. Внедрение электронного журнала  с использованием Интернет-ресурсов позволяет помимо доступности и совершенствования контроля,  осуществить обратную связь и переход на рейтинговую систему оценок. Автоматический подсчет баллов и простановка аттестации значительно сокращает   время и трудовые ресурсы. Усовершенствование учебного процесса средствами информационно-коммуникационных технологий обучения (ИКТ) и использование локальных и глобальных сетей, электронной папки студента направлено на изменение ролевых функций преподавателя и студента, повышение мотивации обучения и качества образования.

Вопросы и комментарии к докладу:



Назад