Назад

Компьютерные технологии в формировании навыков проектной деятельности у студентов технического вуза

Фото Болбат Ольга Борисовна (Сибирский государственный университет путей сообщения)



Внедрение информационных технологий в учебный процесс инженерных вузов сопровождается существенными изменениями в методологии преподавания графических дисциплин. В соответствии с требованиями государственных образовательных стандартов выпускники технических вузов должны не только владеть набором профессиональных знаний,  умений, навыков и компетенций, но и быть готовыми к освоению новых знаний, обеспечивающих профессиональную конкурентоспособность.  Активное внедрение информационных технологий привело к увеличению потребности в высококвалифицированных инженерных кадрах, владеющих навыками работы в системах автоматизированного проектирования [1].

По нашему мнению, качество подготовки будущих специалистов инженерных специальностей зависит от своевременного повышения квалификации преподавателей; оснащения современной техникой и программным обеспечением компьютерных классов;  обновления научно-методического обеспечения учебного процесса (учебные пособия, методические указания, доступность электронных справочников и ГОСТов и т.д.); взаимодействия кафедры «Графика» с выпускающими кафедрами университета (межпредметные связи) [3].

Фундаментальной основой обучения инженерного проектирования в техническом вузе являются общепрофессиональные дисциплины Федерального цикла. Неотъемлемой частью подготовки инженерно-технических работников, проектировщиков и конструкторов является  графо-геометрическая  подготовка, базовыми дисциплинами которой являются начертательная геометрия и инженерная графика.

Уровень профессиональной квалификации современного выпускника технического вуза характеризуется его способностью творчески решать поставленные задачи в условиях компьютеризации и развивающейся рыночной экономики.

На наш взгляд, успешное решение этой задачи может быть достигнуто при переходе к использованию в учебном процессе информационных технологий, связанных с инженерным анализом и твердотельным моделированием.  Сегодня стала необходимой потребность в создании новых эффективных технологий вузовского обучения основам инженерного проектирования и конструирования с профессиональным использованием САПР. Подтверждением этого факта является добавление в Государственные образовательные стандарты специальностей таких дисциплин, как «Основы автоматизированного проектирования» (для специальности 170900 – «Подъемно-транспортные, строительные, дорожные машины и оборудование» и «Компьютерное проектирование», как дисциплины по выбору студента устанавливаемой вузом для специальностей 150200 -    «Автомобили и автомобильное хозяйство» и 230100 – «Эксплуатация и обслуживание транспортных и технологических машин и оборудования».

В нашем вузе преподавание ведется с использованием современного компьютерного и демонстрационного оборудования. Активно внедряются в учебный процесс пакеты специализированных программных продуктов для решения инженерных задач САПР. Освоение современных программных средств для решения задач автоматизации трехмерного проектирования, конструкторско-технологической подготовки производства любой сложности в различных отраслях промышленности позволяет выпускникам быть конкурентно способными в профессиональном плане на рынке труда.

Для проведения практических занятий кафедра «Графика» СГУПС располагает хорошо оснащенной базой с современным компьютерным оборудованием: два компьютерных класса. На кафедре в учебном процессе применяются программные пакеты АutoCAD, SolidWorks, КОМПАС, АPМ WinMachine,  осуществляется инженерная компьютерная графическая подготовка студентов СГУПС на всех технических факультетах по которым имеются соответствующие рабочие  программы. На кафедре есть лицензионные программы SolidWorks, Civil, АРМ WinMachine, КОМПАС. На кафедре работают  сертифицированные специалисты -  многие преподаватели имеют сертификаты на право преподавания данных программ. Осуществляется компьютеризация учебного процесса по курсам «Начертательная геометрия» и «Инженерная графика», разрабатываются и используются материалы на лекциях и практических занятиях по начертательной геометрии в электронном варианте. На сайте нашей кафедры выложены в свободный доступ электронные учебные и методические пособия в помощь студентам.

Преподаватели кафедры «Графика» Сибирского государственного университета путей сообщения (СГУПС) обучают студентов инженерной компьютерной графике и основам проектирования, формируя у них профессионально важные качества будущего инженера. Для студентов механического факультета используются САД/САЕ/САМ/PDM системы КОМПАС и SolidWorks. При обучении графическим дисциплинам с применением КОМПАС и SolidWorks студенты получают возможность доступа к библиотекам стандартных элементов.

В настоящее время при изучении инженерной графики навыков традиционного черчения на ватмане явно недостаточно, при выполнении конструкторской документации с помощью ПК, необходимы знания возможностей графических редакторов и умения, связанные с графическими построениями на базе имеющегося теоретического материала после изучения курсов «Начертательная геометрия» и «Инженерная графика». 

 «Начертательная геометрия», «Инженерная графика», «Основы автоматизированного проектирования» и «Компьютерное проектирование» относятся к учебным дисциплинам, формирующим умения и навыки графической инженерной деятельности. Вышеперечисленные программы, используемые для обучения графическим дисциплинам на кафедре "Графика" СГУПС идеально подходят для выполнения проектно-конструкторской  документации, так как содержат набор средств для черчения, редактирования и объемного моделирования, позволяют выполнить плоские и трехмерные объекты и обладают широкими возможностями визуализации объемных моделей.

Цикл графических дисциплин в учебных планах технических специальностей начинается параллельно с изучения начертательной геометрии и инженерной графики. На третьем курсе для студентов-механиков введена дисциплина компьютерное проектирование. Параллельно с ее преподаванием, студенты выполняют курсовой проект по деталям машин. Курсовое проектирование по дисциплине “Детали машин” на базе систем КОМПАС и SolidWorks  апробировано на факультете «Строительные и дорожные машины» на специальностях  «Подъемно-транспортные, строительные, дорожные машины и оборудование», «Автомобили и автомобильное хозяйство»  и  «Эксплуатация и обслуживание транспортных и технологических машин и оборудования». В курсах изучения дисциплин "Компьютерное проектирование" и "Основы автоматизированного проектирования"  студенты механического факультета СГУПС изучают программу АРМ WinMachine, позволяющую выполнять расчеты и проектирование деталей машин и элементов конструкций, включая комплексный расчет всех типов зубчатых, червячных, ременных и цепных передач и т.д. Они рассчитывают и проектируют детали машин двухступенчатого редуктора в программе АРМ WinMachine, в результате чего получают чертежи деталей в AutoCAD, затем транспортируют эти чертежи в  SolidWorks и переходят из 2-х мерного изображения в 3-d. В результате собирают 3-d модель привода редуктора в целом.

В курсах дисциплин "Компьютерное проектирование" и "Основы автоматизированного проектирования" представлены методы автоматизированного проектирования, реализованные в справочно-инструментальной системе автоматизированного расчета и проектирования механического оборудования АРM WinMachine, AutoCAD и  SolidWorks воплощенные в учебный процесс с целью обучения студентов современным навыкам компьютерного проектирования. Используя САПР, можно выполнить необходимые расчеты, создать 3-d модели деталей и сборочной единицы в целом, систематизировать нормативно-справочную информацию, сохранить принятые решения, выполнить необходимую конструкторскую документацию и оформить чертежи. Личный педагогический опыт преподавания компьютерного проектирования подтверждает, что использование встроенных библиотек систем значительно уменьшает временные затраты, улучшает качество оформления графической части. Эти навыки пригодятся в будущем: при дальнейшем выполнении различных курсовых проектов, расчетно-графических работ и выпускной квалификационной работы.

Нельзя не согласиться с мнением  Т.В.Чемодановой о том, что традиционная графическая подготовка в вузе, с одной стороны, является надежной основой для освоения современных компьютерных графических технологий, а с другой, - наряду со своей обширной функциональностью эти системы имеют значительный потенциал в обучении классической графической подготовки и могут стать базой педагогической системы, гарантирующей качественную инженерно-графическую подготовку студентов [2].

Список литературы

  1. Ярошевич О.В. Проблемы информатизации графической подготовки/ О.В.Ярошевич, Н.А.Амельченко, Н.Ф.Кулащик // Формирование творческой личности инженера в процессе графической подготовки: материалы респ. науч.-метод. конф., Витебск, 5 декабря 2008 г. – Витебск: УО «ВГТУ», 2008. с. 15-17.
  2. Чемоданова Т.В. Учебно-методический комплекс общеинженерной графической подготовки на основе САПР. САПР и графика. 2004.– №10.
  3. Афонина Е. В.  Направления совершенствования геометро-графической подготовки в техническом вузе // VII Всероссийская научно-методическая конференция "Актуальные вопросы графического образования молодежи": материалы всеросс. науч.-метод. конф., Рыбинск, 13-15 июня 2007 г. – Рыбинск, 2007. с. 4-9.

Вопросы и комментарии к докладу:


Фото
Хейфец Александр Львович
(15 марта 2011 г. 6:06)

Уважаемая Ольга Борисовна. Меня заинтересовала информация о том, что у Вас "на кафедре в учебном процессе применяются программные пакеты АutoCAD, SolidWorks, КОМПАС, АPМ WinMachine". Этими пакетами владеют все преподаватели в равной мере, или избирательно? Есть ли взаимозаменяемость преподавателей и в какой мере. Или преподаватели прикреплены к потокам с определенным пакетом? Не вызывает ли это проблемм с составлением расписания и распределением нагрузки.

А.Л. Хейфец

 

Фото
Болбат Ольга Борисовна
(15 марта 2011 г. 9:14)

Здравствуйте, уважаемый Александр Львович! Спасибо за Ваш вопрос. На нашей кафедре для студентов механического факультета "Строительные и дорожные машины" специальностей М предусмотрено изучение программы SolidWorks для дисциплины "Инженерная графика" - 1 и 2 курс. На 3 курсе в ходе изучения автоматизированного проектирования мы знакомим их с АutoCAD, КОМПАС, АPМ WinMachine. Студенты этого же факультета специальностей МСС, МС и МА начинают изучение инженерной графики с программы КОМПАС, а на 3 курсе они знакомятся с программами АutoCAD, SolidWorks и АPМ WinMachine. Как правило, преподаватели, преподающие на одном факультете взаимозаменямы, т.к. работают во всех вышеперечисленных программах. При распределении нагрузки учитывается базовое образование преподавателя. Я - инжернер-электромеханик, поэтому работаю на механическом факультете.

С уважением О.Б. Болбат


Назад