Назад Go Back

ОСОБЕННОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ СОДЕРЖАНИЯ НОВОГО УЧЕБНОГО КУРСА "ОСНОВЫ ГЕОМЕТРИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ В МАШИНОСТРОЕНИИ"

English version
Фото Чемпинский Леонид Андреевич (Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С. П. Королева)

Соавтор(ы): Ермаков Александр Иванович

Аннотация

В соответствии с требованиями обновлённых стандартов ЕСКД рассмотрены требования производства к геометро-модельной подготовке специалиста. Определены уровни компетенций в начале и по окончании освоения курса, являющегося базовым для осуществления «сквозной» подготовки. Обсуждены компетенции ФГОС ВО 3+, которые необходимо сформировать в результате освоения курса. Представлено содержание рабочей программы.



Ключевые слова: новый учебный курс, геометрическое моделирование, компетенции, рабочая программа

Необходимость нового подхода к преподаванию дисциплин графо-геометрического цикла (точнее, геометро-модельного цикла) для, в первую очередь, подготовки технических специалистов продиктована современным состоянием проектно-конструкторской и технологической деятельности работников промышленных предприятий, когда, в связи с очевидным преимуществами использования автоматизированных средств поддержки проектирования, производства, сборки, контроля и эксплуатации изделия, функционирование специалистов, занятых разработкой и сопровождением, в частности, технической документации на различных этапах жизненного цикла изделия необходимо осуществлять в соответствии с требованиями обновлённых стандартов [1 - 10] в среде единого информационного пространства.

Процесс формирования содержания и компетенций в области геометро-модельной подготовки (ГМП) современного технического специалиста в институте двигателей и энергетических установок (ИДЭУ) Самарского университета рассмотрим в контексте реинжиниринга: фундаментального переосмысления существующего учебного процесса и радикального его перепроектирования с целью достижения нового уровня качества, снижения себестоимости и времени подготовки.

Для формирования содержания необходимо учитывать уровень подготовки обучаемого. Если в "до компьютерную эру" средняя (а ещё раньше даже семилетняя) школа обеспечивала уровень подготовки школьников, позволявший им после её окончания занять место (должность) чертёжника, копировщика, слесаря, токаря и пр. за счёт изучения обязательных в то время черчения и дисциплин трудового обучения (столярного, слесарного, токарного дела), освоение содержательной части которых предполагало, в первую очередь, знание черчения и включала приобретение  знаний о конструкции и правилах работы с инструментами (в частности, карандашом, рейсфедером, чертёжным пером и пр.), а также навыков их использования на практике, так необходимых в условиях традиционного подхода, то современный стандарт обучения в школе изучение вышеперечисленных дисциплин не предполагает [11].

Таким образом "на входе" в предметную область геометрического моделирования имеем уровень знаний и навыков практически близкий к нулевому, в то время как "на выходе" необходимо обеспечить "повышенный" (по отношению к традиционному) уровень, для изучения дисциплин общетехнического цикла и специальных дисциплин выпускающих кафедр, содержание учебного материала которых также предполагает решение задач предметных областей современными способами [12]. Поэтому курс основ геометрического моделирования в машиностроении предназначен выполнить роль базового по отношению к курсам последующих технических (и не только) дисциплин и быть основой реализации "сквозной" подготовки специалистов.

В то же время "повышенный" уровень требований к геометро-модельной подготовке, например, с точки зрения технолога современного авиадвигательного производства, предполагает обеспечить:

Профессиональные компетенции выпускника в области графо-геометрической подготовки, установленные ФГОС ВО 3+, например, для специальности 15.03.05 "Конструкторско-технологическое обеспечение машиностроительных производств" [13]:

Иными словами, профессиональные компетенции, в частности, технолога при решении задач профессиональной деятельности, в первую очередь, при разработке технической документации, моделированию объектов машиностроительных производств предполагают использовать в качестве инструмента информационные технологии и программные средства: стандартные пакеты и средства автоматизированного проектирования.

Как "сгенерировать" эти способности, какие методики при этом использовать речи не идёт. В то же время и ограничений на способы достижения компетенций, при реализации каких именно дисциплин ФГОС ВО 3+ не накладывает, указывая лишь на необходимость учёта примерной основной образовательной программы (ПООП).

Необходимость приобретения знаний, умений и овладения навыками по 3D и 2D геометрическому моделированию (что читается "между строк") стандарт прописывает в общем виде, а о параметрическом моделировании не упоминает совсем.

При формировании содержания и способов достижения заявленных компетенций студентами в новом курсе учтены требования к структуре основных образовательных программ бакалавриата, в частности, к предметам графо-геометрического цикла, которые ещё недавно должны были обеспечить "традиционный" уровень, соответствующий тому времени. В соответствии с ФГОС ВО по направлению 151900 "Конструкторско-технологическое обеспечение машиностроительных производств", утверждённого 24.12.2009 г. [14] (и отменённого новым стандартом [13]) в процессе освоения начертательной геометрии и инженерной графики (входящих в базовую часть профессионального цикла перечня дисциплин для разработки примерных программ, а также учебников и учебных пособий) применительно к геометро-графической подготовке бакалавр должен знать:

уметь:

владеть:

чего, кстати, в полной мере, как показала практика, в отведённые часы учебных занятий в условиях отсутствия до вузовской подготовки на приемлемом уровне достичь невозможно.

Для реализации новых подходов в формировании нужных производству компетенций необходимо, по нашему мнению, последовательность изучения содержания дисциплин, обеспечивающих геометро-графическую подготовку поставить "с головы на ноги": не заканчивать компьютерной графикой, а начинать с неё (точнее, начинать всё же с геометрического моделирования - его месте в жизненном цикле изделия (ЖЦИ), примерах решения задач "сквозного" проектирования; видах моделей, принципах и приёмах построения объёмных объектов в среде современного интегрированного программного обеспечения и пр.). Затем освоить компьютерную графику в качестве инструмента, предназначенного для преобразования созданных моделей, "понятных компьютеру", в форму, привычную для чтения человеком (объяснить студенту, "как рисует машина"). Одновременно (параллельно) изучать инженерную графику, суть которой в изучении и практическом использовании содержания действующих стандартов ЕСКД.

Вновь разработанная программа курса основ геометрического моделирования для подготовки специалистов по специальности 24.05.02 - «Проектирование авиационных и ракетных двигателей» предполагает проведение в первом семестре (с 2016-2017 учебного года) аудиторных занятий (чтение лекций в объёме 20 часов, 22 часа практических занятий, 60 часов лабораторных работ), самостоятельную работу в объёме 150 часов, зачёт и экзамен.

Цель дисциплины: подготовка специалистов, способных быстро осваивать современные способы геометрического моделирования и применять их для решения задач, возникающих в практике разработки и реализации конструкторских и технологических проектов в машиностроительном производстве изделий.

Задачи дисциплины:

1. Развить у студентов пространственное воображение, манипулируя с объёмными базовыми элементами формы (3D БЭФ) и создавая их композиции в пространстве, без использования эскизов и чертежей;

2. Научить создавать и использовать электронные (3D и 2D), в том числе параметрические модели изделий, а также технические документы в соответствии с действующими стандартами (ЕСКД);

3. Приобрести компетенции профессиональной работы в среде современной CAD/CAM/CAPP системы.

Студенты, завершившие изучение данной дисциплины, должны знать:

уметь:

владеть:

Список литературы

1.ГОСТ 2.052—2015 Единая система конструкторской документации. Электронная модель изделия. Общие положения
2.ГОСТ 2.051—2013 Единая система конструкторской документации. Электронные документы. Общие положения
3.ГОСТ 2.058—2016 Единая система конструкторской документации. Правила выполнения реквизитной части электронных конструкторских документов
4.ГОСТ 2.101—2016 Единая система конструкторской документации. Виды изделий
5.ГОСТ 2.102—2013 Единая система конструкторской документации. Виды и комплектность конструкторских документов
6.ГОСТ 2.103—2013 Единая система конструкторской документации. Стадии разработки
7.ГОСТ 2.053—2013 Единая система конструкторской документации. Электронная структура изделия. Общие положения
8.ГОСТ 2.056—2014 Единая система конструкторской документации. Электронная модель детали. Общие положения
9.ГОСТ 2.057—2014 Единая система конструкторской документации. Электронная модель сборочной единицы. Общие положения
10.ГОСТ 2.055—2014 Единая система конструкторской документации. Электронная спецификация. Общие положения
11.Приказ от 17 декабря 2010 г. № 1897 "Об утверждении федерального государственного образовательного стандарта основного общего образования" Список изменяющих документов (в ред. Приказа Минобрнауки России от 29.12.2014 № 1644).
12.Ермаков, А.И., Проничев, Н.Д., Фалалеев, С.В., Чемпинский, Л.А. Система подготовки авиадвигателестроителей // VII Всероссийское совещание "Совершенствование системы подготовки кадров для предприятий оборонно-промышленного комплекса", 21-22 октября 2014 , Ижевск, ИННОВА, 2014 г., С. 54-64.
13.ФГС ВО по направлению подготовки 15.03.05 Конструкторско-технологическое обеспечение машиностроительных производств (квалификация "бакалавр") (утверждён приказом Минобрнауки РФ 11 августа 2016 г. № 1000)
14.Приказ Минобрнауки РФ от 24.12.2009 N 827(ред. от 31.05.2011) "Об утверждении и введении в действие федерального государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования по направлению подготовки 151900 Конструкторско-технологическое обеспечение машиностроительных производств (квалификация (степень) "бакалавр")" (Зарегистрировано в Минюсте РФ 03.02.2010 N 16219)

Вопросы и комментарии к выступлению:


Фото
Шахова Алевтина Бруновна
(27 февраля 2019 г. 20:16)

Добрый день Леонид Андреевич, то о чем Вы пишите реализуется у нас в ПНИПУ уже 5-6 лет. Лабораторные работы, позволяющие сразу пользоваться прикладными пакетами как инструментом проводятся с самого начала семестра, параллельно с практическими занятиями и лекциями, см. материалы прежних КГП., но ведь сейчас все пишут о том , что инструментарий заменил знания ИГ и КГ, Ваше мнение? Про эскизы, где и когда они выполняются.?

Что должны знать и уметь студенты прописано в образовательных стандартах, хотелось бы более конкретной расшифровки, вашего учебного процесса, из каких видов занятий состоит, сколько часов и семестров отведено на дисциплину, как она называется и т. д и конечно графическое и методическое сопровождение, и с примерами выполняемых работ.

С уважением Шахова Алевтина Бруновна.

Фото
Чемпинский Леонид Андреевич
(28 февраля 2019 г. 0:07)

Здравствуйте уважаемая Алевтина Бруновна!

Спасибо за проявленное внимание к содержанию нашего сообщения. 

В докладе, написанном в соответствии с требованиями по объёму, не ставилась цель объяснить и рассказать всё и сразу (кашу, как известно, едят с краю). Мы делимся своим опытом создания системы подготовки специалистов в ИДЭУ Самарского университета, в частности, особенностями подготовки, являющейся для нас "базовой", обеспечивающей "сквозной" процесс освоения специальности в новых условиях. Мы с уважением относимся к  опыту ПНИПУ и всех, кто имеет свой опыт и собственное мнение и не настроены обсуждать наши вопросы по принципу "кто кого перекричит".  Для пользы дела, пожалуйста, посмотрите наш доклад на этой конференции 2016 года и материал, представленный в списке литературы к нему, а также более внимательно материалы наших докладов на этой конференции. 

С готовностью продолжить конструктивный диалог и искренним уважением к Вам, Чемпинский Леонид Андреевич 



Назад Go Back