03 марта 2016г.
Уровень развития общества в последние десятилетия, его информационно-технологическая база, развитие компьютерной техники дали толчок поиску и развитию новых технологий в преподавании графических дисциплин, и открыли качественно новые возможности для преподавателей и студентов.
Кафедра графики и промышленного дизайна Московского государственного индустриального университета ведет подготовку бакалавров и специалистов по направлениям машиностроительного профиля. Чтобы подготовить студента к инженерно-конструкторской деятельности, необходимо уделять особое внимание развитию технических способностей, пространственному мышлению и воображению. Повышенные требования к выпускникам технических вузов сделали необходимым ввести в курс «Инженерная графика» использование новейших программ проектирования, таких как Autodesk Inventor и Сreo PARAMETRIC (в зависимости от направлений подготовки). При выборе в качестве базовых данных программных продуктов учитывались следующие требования: востребовательность в профессиональной деятельности, возможность приобретения (получения) для учебного процесса, соответствие ГОСам и другим нормативным документам. Кафедра принимает студентов первого курса и обеспечивает выполнение начального этапа сквозной компьютерной подготовки, которая начинается с общетехнических кафедр и заканчивается выпускающими кафедрами на четвертом курсе. Для практической реализации этих целей на кафедре используются три специальные аудитории, оснащенные современными компьютерами с лицензионными программными продуктами и мультимедийными проекторами. Причем компьютер используется как чертежный инструмент, который имеет большие возможности помочь студенту преодолеть трудности усвоения разделов курса инженерной графики.
Приоритетным направлением в научно-методической работе кафедры является усовершенствование учебного процесса на базе новых образовательных технологий, предусматривающих повышение эффективности самостоятельной работы студентов. В этом направлении кафедра проводит большую работу: изданы рабочие тетради и учебные пособия к выполнению графических работ, разработана и активно используется система контроля знаний студентов в виде тестирования по дисциплинам кафедры.
В первом семестре студенты параллельно с изучением дисциплины «Начертательная геометрия » изучают курс «Геометрическое моделирование в машиностроении». Благодаря профилирующим кафедрам нашего университета, было выделено определенное количество часов для преподавания данной дисциплины. При изучении этого курса студенты выполняют задания на геометрические построения в системе AutoCAD, которая логически связана с полноформатными системами профессионального уровня. При этом студенты осваивают азы компьютерной 2D графики. К концу семестра студенты изучают основы работы по построению геометрических моделей в одном из графических пакетов 3D- проектирования Autodesk Inventor или Сreo PARAMETRIC. Учебный процесс построен таким образом, что к концу семестра студенты на компьютере решают задачи и выполняют домашние задания по начертательной геометрии. При этом проверяют правильность построения линий пересечения геометрических тел, выполняют разрезы и сечения, строят аксонометрические проекции.
Во втором семестре студенты изучают дисциплины: «Инженерная графика» и «Геометрическое моделирование в машиностроении». Чертежи различных деталей студенты выполняют в системе AutoCAD, а некоторые студенты выполняют геометрические модели и по геометрическим моделям выполняют чертежи в одной из программ геометрического моделирования. Задания подобраны таким образом, что позволяют освоить и компьютерный графический программный продукт, и классический компонент графической деятельности. Очевидно, что выполнение работ с использованием персонального компьютера прививает навыки самостоятельной учебной деятельности студента.
Начиная с третьего семестра, студенты выполняют курсовую работу по дисциплине «Инженерная графика» с использованием программ геометрического моделирования. Применение программного продукта осуществляется по рекомендациям профилирующей кафедры соответствующей специальности. На сегодняшний день фирма Autodesk (Inventor) предлагает техническим университетам полнофункциональные версии, как для учебного процесса, так и для установки на личных компьютерах дома. В курсовом проекте студенту выдается задание на разработку геометрической модели блока штампа для листовой штамповки. Необходимо по рабочим чертежам создать геометрические модели следующих деталей: плита верхняя, плита нижняя, направляющая колонка, направляющая втулка, хвостовик. По геометрическим моделям необходимо выполнить рабочие чертежи этих деталей и произвести виртуальную сборку блока штампа с последующим выполнением сборочного чертежа и спецификации. Причем проект студенты выполняют и на занятиях в компьютерной аудитории и во время самостоятельной работы дома.
Не менее важной является задача дальнейшего использования полученных знаний, поскольку конечной целью являются профессиональные навыки, приобретенные студентами в процессе обучения. На четвертом семестре обучения при изучении дисциплины «Детали машин и основы конструирования» студенты используют навыки работы с программными продуктами AutoCAD, Autodesk Inventor, Creo PARAMETRIC, полученными на кафедре графики и промышленного дизайна и реализуют их при курсовом проектировании. Изучение курса «Детали машин и основы конструирования» продолжается в течение двух семестров: на первом семестре студенты выполняют все проектные расчеты и эскизную компоновку, а во втором – курсовой проект. Это первый курсовой проект, требующий от студентов навыков самостоятельной работы и умения объединить знания, полученные при изучении предыдущих дисциплин. На кафедре деталей машин и метрологии разработаны рабочие тетради и учебно-методические пособия, в которых последовательно изложены этапы расчета и проектирования деталей, сборок различных типов редукторов, приводов ленточных конвейеров, муфт. В пособиях представлены также примеры составления спецификаций к сборочным чертежам, примеры выполнения рабочих чертежей редукторов и деталей: валов, зубчатых колес, крышек подшипников, шкивов, звездочек; приведен большой раздел по стандартным изделиям.
Следует особо отметить, что стандартные изделия широко используются при проектировании редукторов (это подшипники различных типов, крепежные изделия, шпонки, уплотнения, пробки резьбовые и др.). Для этого студенты встраивают в сборочные чертежи готовые стандартные изделия из электронной библиотеки, что существенно снижает трудоемкость выполнения чертежей и способствует лучшему усвоению студентами понятий «стандартных» и «нестандартных» деталей и изделий.
В рамках курсового проекта по дисциплине "Детали машин и основы конструирования" студенты выполняют не только плоские чертежи в AutoCAD, но и 3D-модели деталей редуктора (в Autodesk Inventor или Сreo PARAMETRIC). Далее, для создания трехмерной модели редуктора студенты выполняют виртуальную сборку валов с зубчатыми колесами, подшипниками, шпонками и размещают подсборки в корпусе. В итоге студенты получают полную 3-D модель редуктора, сборочный чертеж и спецификацию. Этот процесс способствует лучшему усвоению студентами этапов сборки редуктора.
Процесс курсового проектирования проходит в компьютерных классах, оснащенными лицензионными программными продуктами, в присутствии и под контролем преподавателя. Важно заметить, что указанные программные продукты применяются практически на всех предприятиях, где работают студенты (по программе целевого приема).
Выполнение курсового проекта с применением CAD-технологий в учебном процессе способствуют развитию навыков инженерного мышления и переходу к современным методам проектирования взамен бумажных технологий. Кроме того, освоение программ электронного моделирования значительно облегчает усвоение учебного материала студентами на профилирующих кафедрах при выполнении последующих курсовых и дипломных проектов. Таким образом, студенты получают хорошую практику 3D-моделирования, которая способствует в дальнейшем выполнению дипломных проектов на самом современном уровне. Защита курсового проекта по дисциплине «Детали машин и основы конструирования» происходит с использованием мультимедийного оборудовании, с выводом чертежей на экран. Данная методика обучения на кафедре деталей машин и метрологии МГИУ практикуется в течение нескольких лет и показала свою высокую эффективность, которая подтверждена отзывами работодателей целевых предприятий, на которых студенты проходят практику. Особое внимание на кафедрах уделяется повышению квалификации профессорско-преподавательского состава. Эта деятельность осуществляется в двух направлениях: освоение современных компьютерных программ геометрического моделирования и педагогическая подготовка (освоение теории, методологии, методики, технологии вузовского обучения).
На старших курсах студенты выполняют графические работы в сочетании с прочностными расчетами и знакомятся с программами, имеющими в своем составе элементы САПР. Причем эти программы ежегодно обновляются, усовершенствуются, в них добавляются новые команды и функции, что позволяет процессы расчета и проектирования проводить на современном уровне. Применение новых технологий преподавания графических дисциплин позволяет университету успешно проводить подготовку будущих специалистов в соответствии с современными требованиями и положительным образом повлияло на приток новых кадров в конструкторские подразделения промышленных предприятий.
