Образование

Шаги к сквозной компьютеризации подготовки механиков

Общеевропейские общеобразовательные стандарты, которые должны сегодня приниматься за основу при совершенствовании учебного процесса в ВУЗах Украины, предполагают сквозную компьютерную подготовку студентов на всех этапах обучения.

В то же время, в компьютерной подготовке студентов механических специальностей ДонНТУ в настоящее время существует значительный разрыв на стадии изучения общеинженерных дисциплин.

Системную компьютерную подготовку студенты-механики начинают на 1-3 семестрах на кафедре вычислительной математики и программирования при изучении курса "Информатика" и на кафедре начертательной геометрии и графики при изучении курса "Компьютерная графика". Далее, системная подготовка в этой области продолжается выпускающими кафедрами (там, где имеется такая возможность), как правило, начиная не раньше, чем с седьмого семестра.

Разрыв в обучении в 3-4 семестра приводит к утрате у студентов еще не очень твердых и устоявшихся навыков использования вычислительной техники, к необходимости заново осваивать как элементарные навыки работы, так и новые программные продукты.

Для устранения этого "узкого места" в образовательном процессе подготовки механиков, на кафедре "Основы проектирования машин" механического факультета ДонНТУ, опорной кафедре Донбасского региона по ряду основополагающих общеинженерных учебных дисциплин, разработана комплексная программа сквозной компьютеризации учебного процесса. Программа предполагает реализацию следующих основных направлений.
   1. Компьютерное представление всех имеющихся на кафедре методических материалов.
   2. Разработку новых методических материалов на основе использования современных компьютерных технологий (включая использование в учебном процессе и подготовку электронных учебников и учебных пособий).
   3. Разработку новых учебных курсов, предназначенных для продолжения системного компьютерного образования при изучении основополагающих общеинженерных учебных дисциплин ("Компьютерное проектирование и моделирование деталей машин" и др.).
   4. Разработку научного направления для кафедры, реализация которого позволила бы привлечь студентов к участию в практическом компьютерном проектировании реальных технических систем (в рамках НИРС, магистратуры, аспирантуры и т.д.).

Начавшуюся реализацию этой программы сопровождают некоторые трудности, в преодолении которых нам нужна помощь.

Во-первых, это проблема "железа", то есть обеспечение учебного процесса и подготовки методических разработок необходимым количеством компьютеров. Поскольку мы осуществляем общеинженерную подготовку студентов различных факультетов, хотелось бы ощутить их финансовую поддержку в решении этой проблемы.

Во-вторых, это проблема поиска универсального программного обеспечения, позволяющего одновременно и комплексно реализовать все направления программы компьютеризации учебного процесса как при общеинженерной подготовке студентов-механиков, так и при их обучении на старших курсах.

В рамках поиска такого программного продукта на кафедре ОПМ была организована презентация российской САD/САЕ/РDМ среды сквозного проектирования в машиностроении и строительстве АРМ WinMachine, разработанной научно-техническим центром "Автоматизированное проектирование машин" (НТЦ АПМ, Россия, Московская область, г. Королев-центр). Ее провел (в течении около пяти часов) генеральный директор НТЦ АПМ, доктор технических наук, профессор МГТУ им. Баумана В.В. Шелофаст. В презентации участвовали более 40 сотрудников и студентов механического факультета ДонНТУ.

Система предназначена для выполнения всего многообразия расчетов машин, механизмов и конструкций и полноценного инженерного анализа создаваемого оборудования с целью выбора его оптимальных параметров, а также оформление и хранения конструкторской документации. Это новейшее программное обеспечение, недорогое по цене, которое в полном объеме учитывает требования ГОСТов, СниПов и частично национальных стандартов зарубежных государств.

Имеющиеся в АРМ WinMachine возможности инструментального обеспечения решения инженерных задач позволяют выполнить расчет:

• энергетических и кинематических параметров;
• прочности, жесткости и устойчивости;
• выносливости при переменных режимах нагружения;
• вероятности, надежности и износостойкости;
• динамических характеристик.

АРМ WinMachine - это наукоемкий инструмент, созданный на базе современных инженерных методик проектирования, передовых численных методов механики, математики и моделирования, гармонично сочетающий опыт поколений конструкторов, инженеров-механиков и других специалистов с возможностями компьютерной техники и технологии.

В состав АРМ WinMachine входит параметрический чертежно-графический редактор, информационная и графическая база данных, электронный учебник, модули инженерных расчетов, инструменты для расчета напряженнодеформированного состояния методом конечных элементов, средств анализа динамического состояния механических конструкций и их устойчивости.

Свыше 300 университетов и учебных заведений в России и других странах используют эту программную среду в учебном процессе и для научной работы. Еще большее количество промышленных предприятий используют ее в практической проектной деятельности.

По единодушному мнению большинства присутствовавших, АРМ WinMachine может служить универсальным программным продуктом, обеспечивающим сквозную общеинженерную и специальную компьютерную подготовку студентов-механиков (конструкторов, технологов и эксплуатационников различных отраслей промышленности) на всех стадиях их подготовки. Применительно к кафедре ОПМ возможно построение на этой основе всех читаемых и разрабатываемых курсов - "Теория машин и механизмов", "Взаимозаменяемость, стандартизация и измерения", "Детали машин", "Компьютерное проектирование и моделирование деталей машин" и др.

Имеется предварительная договоренность о возможности приобретения и дальнейшей поддержки этого программного продукта по весьма льготной "университетской" цене. Однако, несмотря на символическую, по сравнению со служебными функциями и потенциально широкой областью применения, цену, финансирование такого приобретения для нашего факультета является весьма проблемным.

Пользуясь, случаем, приглашаем всех заинтересованных к сотрудничеству в направлении сквозной компьютерной подготовки студентов-механиков.

Декан механического факультета ДонНТУ
Мизин Борис Михайлович
Зав. кафедрой "Основы проектирования машин"
Валерий Георгиевич Нечепаев
15.12.2003 г.