1. Педагогическая часть

1. Назначение и место учебной дисциплины «Программирование обработки для автоматизированного оборудования» в структуре подготовки техников

Подготовка высококвалифицированных специалистов имеет важное значение в развитии промышленности и технического прогресса во всех отраслях. Современный уровень техники выдвигает высокие требования к будущему специалисту, который должен обладать не только хорошими практическими навыками и умениями, но и теоретическими знаниями.

Учебная дисциплина «Программирование обработки для автоматизированного оборудования» в своей основе имеет практическую направленность. Цель его заключается в формировании у обучающихся знаний, необходимых им для эффективного усвоения оборудования с ЧПУ, применяемого на производстве.

Преподавание данной дисциплины требует от педагога хороших методических, инженерных знаний, специальной педагогической подготовки, а также знание и применение современных методов обучения. Это и есть важнейшее условие правильного и эффективного планирования процесса изучения дисциплины «Программирование обработки для автоматизированного оборудования» в целом и каждого отдельного его занятия.

На основе квалификационной характеристики специалиста была составлена таблица о тех знаниях и умениях, которыми должен обладать техник (специальность 2-36 0101 «технология машиностроения») подготавливаемых в УО «БГПК» (таблица 1.1) [3].

Таблица 1.1 – Требования к специальным знаниям и умениям техников в УО «БГПК»

ЗНАТЬ	УМЕТЬ
1	2
Общие сведения об автоматизации производственных процессов.	Вводить управляющую программу обработки детали в устройство ЧПУ.
Принципы подготовки управляющих программ механообработки.	Разрабатывать, контролировать и редактировать управляющие программы.

Продолжение таблицы 1.1

1	2
Принципы автоматизированного проектирования управляющих программ.	Ориентироваться в основной нормативно-технической документации.
Методику разработки управляющих программ для основных видов автоматизированного оборудования.	Предупреждать отказы и сбои в системах ЧПУ.
Инструкции для станочников-операторов.	Проверять качества и уровень точности произведённых деталей.

После изучения учебного плана УО «Борисовский государственный политехнический колледж», где обучающиеся готовятся по учебным специальностям 2 – 36 01 01 «Технология машиностроения» и специализации 2-36 01 01 03 «Технология автоматизированного производства» было определено, что учебная дисциплина «Программирование обработки для автоматизированного оборудования» изучается обучащимися на протяжении 3-4 курса обучения. На изучение дисциплины отводится 160 часов, из них: 64 часа – лабораторно-практические занятия, 2 часа – обязательные контрольные работы.

Профессиональный компонент рабочего учебного плана включает общепрофессиональный,специальныйциклы и цикл специализации[11].

На основе изученного учебного плана была составлена таблица 1.2.

Таблица 1.2 – Распределение числа часов дисциплин ПК учебного плана УО «БГПК» по специальности 2-36 01 01 «Технология машиностроения» в %.

Дисциплина	№ п/п		К-во часов		% от общего
1	2		3		4
2.1. ОБЩЕПРОФЕССИОНАЛЬНЫЙ ЦИКЛ
2.1.1 Введение в специальность		1		16		0,69
2.1.2 Прикладная математика		2		78		3,37
2.1.3 Информатика		3		100		2,32
2.1.4 Начертательная геометрия		4		60		2,59
2.1.5 Инженерная графика		5		136		9,59
2.1.6 Основы машинной графики		6		54		5,87

Продолжение таблицы 1.2

1	2		3			4
2.1.7 Теоретическая механика	7		54			5,87
2.1.8 Сопротивление материалов	8		54			5,87
2.1.9 Детали машин	9		112			4,84
2.1.10 Электротехники с основами электроники	10		106			4,58
2.1.11 Материаловедение и технология материалов	11		136			5,87
2.1.12 Нормирование точности и технические измерения	12		80			3,45
2.1.13 Стандартизация и качество продукции		13		30	1,29
2.1.14 Охрана труда		14		60	2,59
2.1.15 Охрана окружающей среды среды и энергосбережение		15		40	1,72
2.1.16 Экономика предприятия		16		120	8,46
2.1.17 Основы менеджмента		17		40	5,18
2.1.18 Деловая документация		18		36	1,55
2.1.19 Этика деловых отношений		19		32	1,38
2.1.20 Основы технического творчества		20		16	0,69
2.1.21Технический перевод		21		58	2,5
2.2 СПЕЦИАЛЬНЫЙ ЦИКЛ
2.2.1 Обработка материалов и инструмент		22		134	5,79
2.2.2 Гидропривод и гидропневмоавтоматика		23		72	3,11
2.2.3 Электропривод и электроавтоматика		24		60	2,59
2.2.4 Металлорежущие станки		25		178	7,69
2.2.5 Технология машиностроения		26		84	3,63
2.2.6 Информационные технологии		27		54	2,33
2.2.7 Программирование обработки для автоматизированного оборудования		28		160	7,43
2.2.8Проектирование машиностроительного производства		29		42	1,81
2.2.9 Технологическая оснастка		30		40	1,72
2.2.10 Автоматизация производственных процессов в машиностроении		31		60	2,59

Продолжение таблицы 1.2

1	2	3	4
2.3 ЦИКЛ СПЕЦИАЛИЗАЦИИ
2.3.1 Технология автоматизированного производства	32	152	5,51
2.3.2. Проектирование технологической оснастки	33	200	7,25
2.3.3 Автоматизация технологической подготовки производства	34	32	1,16
2.3.4 Техническое нормирование	35	60	2,17
2.3.5 Проектирование автоматизированных участков и цехов	36	40	1,45
2.3.6 Организация машиностроительного производства	37	60	2,17
2.3.7. Оснастка токарных станков с ЧПУ	38	20	0,72
2.3.8 Наладка токарных станков с ЧПУ	39	20	0,72
2.3.9 Разработка УП для токарных станков с ЧПУ	40	30	1,08
2.3.10 Техн. контроль станочных и слесарных работ	41	50	1,81
2.3.11 Высокоэффективные методы контроля	42	20	0,72
2.3.12 Основы проектирования контрольной оснастки	43	30	1,08
2.3.13 Менеджмент в машиностроении	44	40	1,45
2.3.14 Предпринимательство и малый бизнес	45	30	1,08
2.3.15 Основы маркетинга	46	30	1,08
2.3.16 Основы программирования	47	52	1,88
2.3.17. Основы математического моделирования	48	18	0,65
ВСЕГО:		2758	100

Для более наглядного восприятия результатов анализа таблицы 1.2 построим диаграмму (рисунок 1.1).

– Общепрофессиональный цикл – Специальный цикл

Рисунок 1.1 –Диаграмма распределения числа часов дисциплин в профессиональном компоненте УО «БГПК», в %

Сделав анализ таблицы 1.2 и рисунка 1.1 можно сделать вывод, что на дисциплину «Программирование обработки для автоматизированного оборудования» учебным планом отводится 172 часов, что составляет 8% от общего числа часов дисциплин профессионального компонента. Дисциплина занимает важное место в системе изучаемых дисциплин ПК при подготовке специалиста. Учебная дисциплина «Программирование обработки для автоматизированного оборудования» формирует у учащихся систему достаточных современных знаний.

Рассмотрев учебный план, приступаем к изучению учебной программы «Программирование обработки для автоматизированного оборудования» [4]. Результаты приведем в диаграмме (рисунок 1.2).

Рисунок 1.2 –Диаграмма распределение учебного материала дисциплины по научно-технической общности элементов, в %

Таким образом, проанализировав учебный план и построив график, можно увидеть, что большая часть времени приходится на группу «Технология» (61 %), так как содержание учебного материала в основном нацелено на описание процессов применительно к соответствующей специальности и технологии её выполнения, что еще раз подчёркивает направленность дисциплины «Программирование обработки для автоматизированного оборудования» на формирование у учащихся знаний и умений, необходимых для получения квалификации техник 2-36 01 01 «Технология машиностроения».

Итак, проанализировав учебный план и учебную программу УО «БГПК» видно, что дисциплина «Программирование обработки для автоматизированного оборудования» имеет важное значение в подготовке квалифицированного специалиста, т.к. имеет больше всего часов на его изучение. На диаграмме отчетливо видно, что при изучении учащимися дисциплины большая часть учебного материала нацелена на описание процессов применительно к соответствующей специальности и технологии их выполнения

1.2 Дидактический анализ темы «Классификация систем числового программного управления»

Общетехнические и специальные дисциплины занимают важное место в подготовке квалифицированных специалистов. По целям и месту в учебном процессе, содержанию, и методам обучения они имеют специфические особенности в сравнении с общеобразовательными дисциплинами. В этой связи необходим дидактический анализ общетехнических и специальных дисциплин на основе дидактического анализа учебных занятий, их содержания, которое в значительной степени определяет организацию и методы обучения, характер учебной деятельности преподавателя и учащихся. Основная цель общетехнических дисциплин, являющихся, как правило, «сквозными» для групп специальностей – раскрытие принципов, лежащих в основе производственных процессов, теоретических основ устройства и работы оборудования, свойств основных материалов, углубление политехнической направленности подготовки квалифицированных специалистов.

Задача изучения специальных дисциплин – приобретение обучающимися знаний о системе машин, механизмов, аппаратов, приборов и т.п., о технологии и организации производства, организации труда, материалах применительно к определённой профессии. При этом у учащихся формируются способности ориентироваться в современном производстве, умения решать конкретные производственные задачи, связанные с выполнением работ, типичных для соответствующих специальностей.

Дидактический анализ содержания учебного материала нужен, прежде всего, в учебных целях. Известно, цель и содержание являются основой для выбора форм и методов обучения, структуры урока. Таким образом, необходимость дидактического анализа содержания учебного материала не вызывает сомнения. С его помощью преподаватель может выяснить какие знания (умения, навыки) нужно формировать у учащихся, на какие части следует разбивать учебный материал, чтобы он был логически завершёнными, какие способы изложения материала окажутся более доступными для учащихся.

Дидактический анализ содержания учебного материала – процесс, состоящий из нескольких этапов:

1. Анализ учебной дисциплины в целом. В его основе лежит знание преподавателем закономерностей обучения, функций, содержания технических дисциплин при подготовке специалистов. Как правило, такой вид анализа проводится при подготовке преподавателя к учебному году. В ходе этой работы выявляется назначение и место учебной дисциплины в структуре подготовки специалиста, его цели и задачи, возможности воспитания и развития учащихся.

2. Анализ содержания отдельных тем и разделов курса. При этом надо разобраться в его структуре, выделить основные понятия, определяющие специфику данной учебной дисциплины, установить внутридисциплинарные связи (ВДС), междисциплинарные связи (МДС). В результате этого анализа преподаватель определяет базовый уровень знаний и умений в рамках исследуемой темы.

3. Анализ содержания учебного материала при поурочном планировании. В ходе этого анализа преподаватель разрабатывает или подбирает определения, понятия, примеры, факты. Этот этап необходим для обоснованного выбора форм и методов обучения в целом, его результатом является детальный «сценарий» учебного занятия [15, с. 131].

Названые этапы дидактического анализа должны проводиться преподавателем последовательно. Нельзя педагогически верно отобрать содержимое учебного занятия, не зная современных требований, которые предъявляются содержанием тех. подготовки преподавателя, а так же места и задач преподаваемой дисциплины, согласно учебному плану. Для этого следует ознакомиться с программами предметов профессионального компонента учебного плана, выделить те предметы, у которых имеются существенные и непосредственные связи с анализируемым занятием. Если связи между содержанием отдельных дисциплин часто носят опосредованный, косвенный характер, то между специальными дисциплинами они, как правило, непосредственные, прямые: и по логике, и по времени изучения аналогичных тем, и по содержанию учебного материала.

Обучающиеся изучают большое количество дисциплин, у них формируются разнообразные знания. Всё это должно восприниматься ими как единый взаимосвязанный комплекс. Однако, учащиеся сами не всегда соотносят знания, полученные на уроках по различным дисциплинам, не устанавливают связей между ними. Они воспринимают и усваивают материал каждой дисциплины в соответствии с той логикой, какую предлагает им учебный материал и преподаватель. Поэтому и необходима целенаправленная работа всех преподавателей (мастеров ПО), на организацию системы продуманных приёмов, которые способствовали бы установлению этих связей в сознании учащихся и охватывали все стороны педагогического взаимодействия на них.

Прежде всего, рассмотрим первый этап дидактического анализа. В ходе его выяснилось, что дисциплина «Программирование обработки для автоматизированного оборудования», на которую отводится 160 часа, занимает 8 % от общего числа часов (2758) всех дисциплин общепрофессионального цикла.

Проанализируем второй этап дидактического анализа, рассмотрев тему «Классификация систем числового программного управления», которая входит в учебную дисциплину «Программирование обработки для автоматизированного оборудования». В результате изучения этой темы у учащихся должны сформироваться следующие знания:

1. Что собой представляют системы ЧПУ.

2. Классификация систем ЧПУ.

3. Что собой представляют аппаратные системы ЧПУ.

4. Технические характеристики устройств ЧПУ.

Произведя анализ данной темы, можно увидеть её связь с другими дисциплинами общепрофессионального цикла. Такими, как «Электротехника с основами электроники», «Информатика», «Информационные технологии» (междисциплинарная сопутствующая связь). В результате усвоения этих дисциплин у учащихся формируются следующие знания и умения:

Знания: приемы создания, сохранения, воспроизведения, обработки и передачи данных средствами вычислительной техники, а также принципы функционирования этих средств и методы управления ними; - Особенности получения, распределения, преобразования и использования эл.энерги, а так же применяемое оборудование; Процессы, методы поиска, сбора, хранения и обработки информации.

Умения: создавать информационные модели в различных областях деятельности; разрабатывать и эксплуатировать Электрические и электронные системы и устройства; применять средства вычислительной техники для поиска, сбора, хранения и обработки информации.

Можно увидеть, что такая тема дисциплины, как «Общие сведения о ПУ производственными процессами в машиностроении» является предшествующей темой (внутридисциплинарная предшествующая связь). Поэтому, чтобы усвоить тему «Классификация систем числового программного управления» учащиеся должны изучить и данную тему дисциплины. [13, с.34].

При изучении этой темы у учащихся формируются следующие знания и умения:

Знания:общие сведения об автоматизации производственных процессов; особенности автоматизированной подготовки данных и программирования на ЭВМ.

Умения:подготавливать исходные данные при разработке управляющей программы; составлять, вводить и редактировать управляющие программы.

В свою очередь тема «Классификация систем числового программного управления» влияет на усвоение последующей темы дисциплины «Принципы наладки автоматизированного оборудования» (внутридисциплинарная перспективная связь).

Предшествующая внутридисциплинарная связь

Перспективная внутридисциплинарная связь

Сопутствующие междисциплинарные связи

Рисунок 1.3 –дидактический анализ темы «Классификация систем ЧПУ»

В результате усвоения данной темы у учащихся формируются следующие знания и умения:

Знания:особенности наладки станков с ЧПУ.

Умения: производить наладку приспособлений и установку режущего инструмента.

Для более наглядного представления связей сформирована схема (рисунок 1.3).

Итак, в ходе анализа темы «Классификация систем числового программного управления» были установлены её междисциплинарные и внутридисциплинарные связи, что способствует более глубокому усвоению учащимися учебного материала