ФГБОУ ВПО
«Воронежский государственный технический
университет»
Областное правление НТО машиностроителей
Актуальные ПРОБЛЕМЫ
ПОДГОТОВКИ ИНЖЕНЕРНЫХ КАДРОВ
Выпуск 1
Межвузовский
сборник научных трудов
Воронеж 2013
УДК 621.002.5
Актуальные проблемы подготовки инженерных кадров: межвуз. сб. науч. тр. [Электронный ресурс] – Электрон. текстовые и граф. данные (5,2 Мб). – Воронеж: ФГБОУ ВПО “Воронежский государственный технический университет”, 2013. – Вып. 1. – 1 электрон. опт. диск (CD-ROM) : цв. – Систем. требования : ПК 500 и выше ; 256 Мб ОЗУ ; Windows XP ; SVGA с разрешением 1024x768 ; MS Word 2007 или более поздняя версия ; CD-ROM дисковод ; мышь. – Загл. с экрана. – Диск и сопровод. материал помещены в контейнер 12х14 см.
В сборнике представлены научные труды, посвященные подготовке инженерных кадров в технических вузах. Материалы сборника соответствуют научному направлению «Наукоемкие технологии в машиностроении, авиастроении и ракетно-космической технике» и Перечню критических технологий Российской Федерации, утвержденному Президентом Российской Федерации.
Редакционная коллегия:
В.М. Пачевский – профессор, зав. кафедрой АОМП - ответственный
редактор,
Воронежский государственный технический университет;
С.В. Сафонов - канд. пед. наук, доц. - зам. ответственного редактора,
Воронежский государственный технический университет;
Л.В. Паринова - д-р техн. наук, проф.,
Воронежский государственный технический университет;
Ю.Э. Симонова – ст. преподаватель,
Воронежский государственный технический университет;
Н.И. Воропаев – директор Воронежского государственного
промышленно-экономического колледжа;
Л.А Иванов - канд. техн. наук, доц.,
Воронежский государственный технический университет;
Ю.С. Ткаченко - д-р техн. наук, проф.– зам. ответственного редактора,
Воронежский государственный технический университет;
С.Н. Яценко - канд. физ.- мат. наук, доц. – ответственный секретарь,
Воронежский государственный технический университет
Рецензенты: д-р техн. наук, проф. А.С. Борсяков;
канд. пед. наук Е.А. Шишлова
Издается по решению редакционно-издательского совета Воронежского государственного технического университета
© Коллектив авторов, 2013
© Оформление. ФГБОУ ВПО
«Воронежский государственный
т ехнический университет», 2013
Введение
В сборнике помещены статьи, затрагивающие современные и актуальные вопросы образовательных технологий в средних и высших образовательных учреждений России.
Публикуемые в сборнике материалы являются результатами выполняемых и законченных научно-исследовательских работ, а также учитывают опыт использования в учебном процессе оригинальных приемов и технологий. Авторами являются преподаватели и аспиранты вузов и средних специальных заведений Центрально-Черноземного региона. Наряду со статьями, имеющими теоретическую проработку, опубликованы материалы практической направленности.
Материалы сборника разносторонне освещают применение компьютерных технологий в учебном процессе. Одно из направлений посвящено особенностям применение компьютерных технологий для управления учебным процессом. Ряд материалов посвящен применение компьютерных технологий при преподавании учебных дисциплин, в том числе при использовании вычислительной технике в курсовом проектировании.
Новые идеи представленные в статьях могут быть использованы при подготовке специалистов практически в любой отрасли науки и техники. Поэтому сборник может быть полезен руководителям образовательных учреждений любого уровня, преподавателям, аспирантам, специализирующимся в области подготовки специалистов.
УДК 377.3
Использование ИКТ-технологий в образовании
Е.А. Шишлова
В статье описаны возможности осваивания, преобразовывания и использования в практической деятельности огромных массивов информации за короткий промежуток времени с использованием ИКТ-технологий.
Процесс современного радикального реформирования Российского общества обусловливает насущную потребность в соответствующем кадровом обеспечении. Постоянно повышаются и видоизменяются требования к научному уровню и творческому потенциалу специалистов со средним профессиональным образованием. Современные работодатели предъявляют требования не только к уровню и прочности профессиональных знаний и умений сотрудников, их также интересует выраженность таких качеств как:
- способность к самообучению, как овладению навыками самообразования независимо от предметного содержания;
- опыт работы с разными носителями информации;
- способность действовать автономно (в том числе в незнакомой ситуации);
- умение планировать свою деятельность;
- коммуникативная компетентность;
- опыт ответственного выбора;
- реализация принятого решения.
В связи с этим перед учебным заведением профессионального образования возникает такая первоочередная задача, как научить каждого студента за короткий промежуток времени осваивать, преобразовывать и использовать в практической деятельности огромные массивы информации, принимать решения, основываясь на полученной информации, и нести за них ответственность.
Помочь преподавателю в решении этой непростой задачи может сочетание традиционных методов обучения и современных информационно-коммуникационных технологий, которые представляют собой комплекс учебно-методических материалов, технических и инструментальных средств вычислительной техники в учебном процессе, форм и методов их применения для диагностики, развития, коррекции обучающихся.
Учебному занятию с применением ИКТ свойственно следующее:
1. принцип адаптивности: приспособление компьютера к индивидуальным особенностям обучающегося;
2. управляемость: в любой момент возможна коррекция преподавателем процесса обучения;
3. интерактивность и диалоговый характер обучения; ИКТ обладают способностью «откликаться» на действия студента и преподавателя; «вступать» с ними в диалог;
4. оптимальное сочетание индивидуальной и групповой работы;
5. поддержание у студента состояния психологического комфорта при общении с компьютером;
6. неограниченное обучение: содержание, его интерпретации и приложение сколько угодно велики.
Основным средством ИКТ для информационной среды любой системы образования является персональный компьютер, возможности которого определяются установленным на нем программным обеспечением. Основными категориями программных средств являются системные программы, прикладные программы и инструментальные средства для разработки программного обеспечения.
Использование компьютерных и информационных технологий реализуется в следующих направлениях:
- эффективное использование наиболее распространенных программных средств Microsoft Word.
- решение расчетных задач с помощью табличного процессора Microsoft Excel.
- создание презентаций с помощью Microsoft PowerPoint.
- применение программ для тестирования.
- использование мультимедийной техники.
- поиск необходимой информации в Интернете.
Для реализации вышеназванных задач и направлений необходимо создание электронного учебно-методического комплекса, который представляет собой совокупность следующих материалов:
- блок тестовых заданий по диагностике базового уровня студентов;
- краткий конспект лекций с необходимыми рисунками, видеофрагментами и пр.;
- учебные пособия по отдельным вопросам дисциплины;
- справочные материалы;
- инструкции по выполнению лабораторных и практических работ;
- задания для самостоятельной внеаудиторной работы со списком рекомендуемой литературы;
- комплекс тестовых заданий по основным разделам дисциплины;
- экзаменационные материалы.
Использование компьютерной диагностики базового уровня обученности позволяет оперативно выявить пробелы в общеобразовательной подготовке и недостаточное развитие общеучебных умений обучающихся, а, следовательно, своевременно наметить план индивидуальной работы с каждым студентом для устранения проблем в обучении.
При дальнейшем обучении огромное значение имеет качество лекций, их наглядность и доступность для восприятия, что во многом зависит от применяемых преподавателем средств. Наибольший эффект предоставляет использование электронных учебников, преимуществами которых являются:
- обеспечение доступа студентов к огромному информационному массиву, как обязательной для изучения информации, так и к справочному материалу;
- возможность проиллюстрировать многие динамические явления, скрытые от наблюдения в обычных условиях;
- предоставление возможности каждому студенту самостоятельно проверить уровень своих знаний и некоторых умений с помощью тестовых заданий;
- оперативно дополнять учебник информацией о новинках науки и техники.
Следует отметить, что широкое внедрение в учебный процесс компьютеров, повышение компьютерной грамотности преподавателей позволило не только использовать готовый программный продукт, но и дало возможность преподавателям самостоятельно разрабатывать свои наглядные пособия. Кроме того, наиболее сильные студенты принимают участие в создании электронных учебных пособий: слайд фильмов, междисциплинарных проектов, тестовых программ, справочных пособий и т.д.
Лабораторные и практические работы являются неотъемлемой частью обучения в любом профессиональном учебном учреждении. Выполнение таких работ способствует более полному усвоению знаний по изучаемой дисциплине. Для более тщательной подготовки к выполнению данных работ, в состав электронного учебно-методического комплекса входят инструкции и примерные задания для лабораторных и практических работ. Это позволяет студентам заранее обдумать ход работы, эффективнее распределить свое время при ее выполнении и, как показывает практика, лучше оформить отчет о проделанной работе. Следует также отметить, что многие лабораторные работы – это, в основном, повторение какого-либо исторически известного опыта, отлаженного метода, стандартной методики. В связи с этим, использование компьютера, моделирующего различные процессы, представляется весьма целесообразным, поскольку позволяет решить проблему закупки дорогостоящего оборудования.
Использование современных компьютерных технологий в учебном процессе при обучении любой дисциплине включает и автоматизацию процедуры контроля знаний, умений и навыков обучающегося. В нашем колледже используется программная оболочка AСT, которая позволяет предъявлять тестовые задания различных типов (закрытого типа с одним или несколькими правильными ответами, на упорядочение, на соответствие, открытого типа).
Использование компьютерного тестирования обеспечивает объективность, надежность, точность, экономичность измерений. Оно позволяет студенту на любом этапе обучения четко определить степень своих знаний, слабые места и получить рекомендации по их устранению.
Размещение на сервере электронных учебников со всеми соответствующими приложениями к ним предоставляет студентам возможность скопировать необходимые учебные материалы на диск, перенести на свой компьютер, распечатать и работать с ними самостоятельно в удобное для них время. То есть создаются условия для перехода к эффективной системе самообучения, ведь в современных условиях самым важным становится развитие у студентов способности и готовности к постоянному обучению, развитию и самосовершенствованию.
Таким образом, можно с уверенностью констатировать, что с педагогической точки зрения внедрение новых информационных технологий приводит к следующему:
большей индивидуализации учебного процесса с учетом уровня подготовленности конкретных обучаемых, их способностей, интересов и т.д.;
- оптимизации процесса усвоения знаний посредством воздействия на различные анализаторы;
усилению познавательной деятельности студентов, поддержке и развитию их стремления к самосовершенствованию, формированию познавательно-профессионального интереса;
повышению мобильности учебного процесса;
комплексному использованию фронтального, группового и индивидуального методов обучения.
ГОБУ СПО ВО «ВГПЭК»
УДК 378.02:372.8
ФОРМИРОВАНИЕ РАЗДЕЛА «УСТАНОВОЧНЫЕ
ПРИСПОСОБЛЕНИЯ МРС И СК» ОСНОВНОЙ
ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЙ ПРОГРАММЫ ФГОС ВПО
ПО НАПРАВЛЕНИЮ ПОДГОТОВКИ 151900.62
«КОНСТРУКТОРСКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ МАШИНОСТРОИТЕЛЬНЫХ ПРОИЗВОДСТВ»
В.М. Пачевский, Е.В. Пачевский, С.Н. Яценко
Целями освоения дисциплины являются:
- формирование у студентов знаний о конструктивных особенностях, областях применения и методологии проектирования и эксплуатации установочных приспособлений различного назначения.
Для достижения цели ставятся задачи:
- изучение структуры, классификации по назначению, конструкционных особенностей установочных приспособлений, в том числе и для автоматизированных производств;
- изучение технологических возможностей, способов установки, типовых и современных схем станочных приспособлений, методов и особенностей проектирования и эксплуатации;
- приобретение конструкторских навыков для совершенствования конструкций приспособлений.
В процессе изучения дисциплины выпускник должен приобрести следующие компетенции:
● Профессиональные:
- способность принимать участие в разработке средств технологического оснащения машиностроительных производств;
- способность использовать информационные, технические средства при разработке новых технологий и изделий машиностроения;
- способность использовать информационные, технические средства при разработке новых технологий и изделий машиностроения;
- способность разрабатывать планы, программы и методики, другие текстовые документы, входящие в состав конструкторской, технологической и эксплуатационной документации;
- способность участвовать в организации процесса разработки и производства изделий, средств технологического оснащения и автоматизации производственных и технологических процессов;
- способность к пополнению знаний за счет научно-технической информации, отечественного и зарубежного опыта по направлению исследования в области разработки, эксплуатации, реорганизации машиностроительных производств.
Выпускник должен знать:
- характеристики, классификацию, основные виды и типы, служебное назначение установочных приспособлений, их конструктивные особенности и технологические возможности;
- типовые схемы приспособлений, установки и закрепление в них заготовок;
- методы и особенности проектирования приспособлений для станков с ЧПУ, агрегатных станков, станочных комплексов.
Выпускник должен уметь:
- логично и аргументировано решать конкретные задачи по выбору и проектированию станочных приспособлений различного назначения, включая высокоэффективные широкоуниверсальные приспособления для мелкосерийного производства;
- разрабатывать, рассчитывать и организовывать процессы модернизации и совершенствования конструкций установочных приспособлений, используя системы автоматизированного проектирования.
Выпускник должен владеть:
- методиками конструирования и проектирования установочных приспособлений;
- навыками модернизации и усовершенствования конструкций установочных приспособлений.
Основные разделы курса содержат в себе следующую информацию: основы проектирования станочных приспособлений. Современные тенденции в машиностроении, их влияние на развитие отрасли. Основные понятия и определения о станочных приспособлениях. Задачи, выполняемые станочными приспособлениями. Станочные приспособления как часть технологической оснастки. Классификация станочных приспособлений по назначению, степени специализации и другим признакам. Технологическая оснастка в условиях современного производства. Структура станочных приспособлений. Структура станочных приспособлений с позиции системного подхода. Типовые способы установки заготовок, закрепления заготовок, примеры их реализации в конструкциях. Типовые схемы дополнительных устройств и корпусов станочных приспособлений. Самоцентрирующие устройства станочных приспособлений. Системы современных станочных приспособлений. Конструктивные особенности и технологические возможности универсально-безналадочных, универсально-наладочных, универсально-сборных приспособлений. Станочные приспособления в автоматизированном производстве.
Воронежский государственный технический университет
УДК 378.02:372.8
ФОРМИРОВАНИЕ РАЗДЕЛА «ОБОРУДОВАНИЕ
АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ МАШИНОСТРОИТЕЛЬНЫХ
ПРОИЗВОДСТВ» ОСНОВНОЙ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЙ
ПРОГРАММЫ ФГОС ВПО ПО НАПРАВЛЕНИЮ ПОДГОТОВКИ 151900.62 «КОНСТРУКТОРСКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ
ОБЕСПЕЧЕНИЕ МАШИНОСТРОИТЕЛЬНЫХ ПРОИЗВОДСТВ»
В.М. Пачевский
Целями освоения дисциплины являются:
- формирование у студентов знаний конструкций основных узлов, механизмов и компоновок современных станков, их возможностей; методов расчета, проектирования и конструирования характерных узлов и подсистем станков.
Для достижения цели ставятся задачи:
- приобретение сведений о конструкциях и технических возможностях современных металлообрабатывающих станков, а также взаимосвязи характеристик приводов и систем управления с параметрами наиболее важных узлов современных станков, взаимосвязи компоновок станков с параметрами основных систем;
- приобретение практических навыков проектирования основных узлов, механизмов и отдельных деталей современных металлообрабатывающих станков и знания о критериях и значении качества обработки в автоматизированном производстве.
В процессе изучения дисциплины выпускник должен приобрести следующие компетенции:
● Профессиональные:
- способность использовать современные информационные технологии при проектировании машиностроительных изделий, производств;
- способность проводить предварительное технико-экономическое обоснование проектных расчетов;
- способность выбирать материалы, оборудование и другие средства технологического оснащения и автоматизации для реализации производственных и технологических процессов;
- способность участвовать в организации процесса разработки и производства изделий, средств технологического оснащения и автоматизации производственных и технологических процессов;
- способность к пополнению знаний за счет научно-технической информации, отечественного и зарубежного опыта по направлению исследования в области разработки, эксплуатации, реорганизации машиностроительных производств;
- способность выполнять работы по настройке и регламентному эксплуатационному обслуживанию средств и систем машиностроительных производств.
Выпускник должен знать:
- критерии работоспособности и особенности конструкций наиболее характерных узлов, механизмов и подсистем станков автоматизированного производства;
- методы расчёта и оптимизацию основных узлов: приводов главного движения и подач, направляющих, несущих систем; преимущества, значение и основные требования к качеству обработки в автоматизированном производстве.
Выпускник должен уметь:
- выполнять анализ технологических возможностей станков и станочных комплексов, технологических процессов изготовления изделий;
- анализировать компоновки станков, рассчитывать конструкции современных приводов подач, направляющих, несущих систем станков; конструировать наиболее важные системы станков.
Выпускник должен владеть:
- навыками наладки, настройки, регулировки, обслуживания технических средств и систем управления автоматизированного производства;
- методами проектирования и конструирования отдельных узлов и подсистем станков, модернизации существующего станочного оборудования.
Основные разделы курса содержат в себе следующую информацию: компоновка станков. Основные требования. Наиболее распространённые компоновки и их особенности. Структурный анализ базовых компоновок. Особенности выбора компоновок. Станки с параллельной кинематикой и станки с гибридной компоновкой. Основные особенности и области использования. Анализ структуры (степеней подвижности) станков с двумя, тремя и шестью степенями подвижности. Приводы подач. Электромеханический привод подач. Структура привода подач. Тяговые устройства. Типовые схемы приводов. Электромеханический привод подач как мехатронная система. Основные требования, конструктивные особенности и методы расчёта приводов подач. Выбор двигателей. Направляющие станков. Классификация направляющих. Критерии работоспособности. Особенности конструкций. Расчёт направляющих по основным критериям работоспособности. Несущие системы станков. Корпусные и базовые детали. Назначение, основные требования, конструктивные формы, материал. Критерии работоспособности. Основные виды расчёта деталей несущей системы. Приводы главного движения. Автоматические поворотные и зажимные устройства. Автоматические устройства смены заготовок и инструментов. Многопозиционные револьверные головки, приводы подач и приводы вращения револьверных головок.
Воронежский государственный технический университет
УДК 378.02:372.8
ФОРМИРОВАНИЕ РАЗДЕЛА«ИНСТРУМЕНТАЛЬНОЕ
ОБЕСПЕЧЕНИЕ МАШИНОСТРОИТЕЛЬНЫХ ПРОИЗВОДСТВ»
ОСНОВНОЙ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЙ ПРОГРАММЫ ФГОС ВПО
ПО НАПРАВЛЕНИЮ ПОДГОТОВКИ 151900.62
«КОНСТРУКТОРСКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ МАШИНОСТРОИТЕЛЬНЫХ ПРОИЗВОДСТВ»
С.Ю. Жачкин, Ю.С. Ткаченко
Целями освоения дисциплины являются:
- формирование знаний в общих вопросах инструментального обеспечения автоматизированного производства.
Для достижения цели ставятся задачи:
- определение особенностей автоматизированного машиностроительного производства и разработка средств его инструментального обеспечения.
В процессе изучения дисциплины выпускник должен приобрести следующие компетенции:
● Профессиональные:
- способность собирать и анализировать исходные информационные данные для проектирования технологических процессов изготовления машиностроительной продукции, средств технологического оснащения, автоматизации и управления;
- способность участвовать в разработке математических и физических моделей процессов и объектов машиностроительных производств;
- способность выполнять мероприятия по эффективному использованию материалов, оборудования, инструментов, технологической оснастки, средств автоматизации, алгоритмов и программ выбора и расчетов параметров технологических процессов;
- способность участвовать в организации процесса разработки и производства изделий, средств технологического оснащения и автоматизации производственных и технологических процессов;
- способность составлять заявки на средства и системы машиностроительных производств.
Выпускник должен знать:
- особенности инструментального обеспечения автоматизированного производства, инструментальные системы и системы вспомогательного инструмента автоматизированных машиностроительных производств, методы автоматизированного проектирования инструментов;
- основной и вспомогательный инструмент, используемый в автоматизированном производстве, правила выбора вспомогательного инструмента в зависимости от типа формообразующего инструмента и оборудования, принципы назначения основных геометрических параметров вспомогательного инструмента, требования к точности и качеству рабочих элементов.
Выпускник должен уметь:
- собирать и анализировать исходные информационные и технологические данные по инструментальному обеспечению автоматизированного производства;
- применять методы математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования с целью определения критериев качества выбора инструмента, технологического процесса и процесса управления автоматизированным оборудованием.
Выпускник должен владеть:
- навыками выбора инструментов, средств технологического оснащения и оборудования для реализации технологических процессов изготовления изделий в автоматизированном производстве.
Основные разделы курса содержат в себе следующую информацию: инструментальное обеспечение автоматизированных производств. Технические средства инструментального обеспечения автоматизированных производств. автоматизированная система инструментального обеспечения (АСИО). Состав подсистемы комплексной подготовки, сборки и настройки инструмента. Состав технических средств секции настройки и комплектации инструмента. Особенности инструментального обеспечения в автоматизированном производстве. Режущий инструмент и его классификация. Режущий инструмент как составной элемент комплексной автоматизированной системы. Выбор и подготовка инструмента для обеспечения производительности и точности обработки. Требования к режущему инструменту для станков с ЧПУ и модулей ГПС. Прогрессивные конструкции инструментов. Особенности конструкции инструментов, применяемых для обработки труднообрабатываемых материалов. Особенности вспомогательного инструмента на станках с ЧПУ. Вспомогательный инструмент для токарных станков. Вспомогательный инструмент для станков сверлильно-расточной и фрезерной групп. Комплектация системами вспомогательного инструмента специализированных станков с ЧПУ и многоцелевых станков, в том числе и встраиваемых в автоматизированные комплексы. вспомогательный инструмент для обработки корпусных деталей на станках с ЧПУ и станков с автоматической сменой инструмента. захватные устройства. Вспомогательный инструмент для станков с ЧПУ с ручной сменой инструмента. Быстродействующие переходные патроны. Быстросменные патроны. Инструментальные накопители. Револьверные головки. цепные инструментальные магазины. Система организации инструментального обеспечения. Информационные и материальные потоки по инструментообеспечению. Эффективность функционирования ГПС в зависимости от рационального использования режущего и вспомогательного инструмента. «Безлюдные технологии» - инструментальное обеспечение. Система управления инструментальным обеспечением. информационный поиск, классификация и кодирование инструмента. Организация, планирование и управление системой инструментального обеспечения с использованием главной управляющей ЭВМ. Формирование в управляющей ЭВМ главной базы данных массивов по инструменту. Перемещение инструмента по массивам. Подготовка необходимых технологических данных по инструментальному обеспечению.
Воронежский государственный технический университет
УДК 378.02:372.8
ФОРМИРОВАНИЕ РАЗДЕЛА «НАГРЕВ И НАГРЕВАТЕЛЬНЫЕ УСТРОЙСТВА»ОСНОВНОЙ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЙ
ПРОГРАММЫ ФГОС ВПОПО НАПРАВЛЕНИЮ ПОДГОТОВКИ