ÈÍÍÎÂÀÖÈÎÍÍÛÅ ÒÅÕÍÎËÎÃÈÈ ÐÅØÅÍÈß ÇÀÄÀ×  ÏÐÎÅÊÒÈÐÎÂÀÍÈß È ÌÎÄÅËÈÐÎÂÀÍÈß

ÈÍÒÅÃÐÈÐÎÂÀÍÍÛÅ ÊÎÌÏÜÞÒÅÐÍÛÅ  ÊÎÍÑÒÐÓÊÒÎÐÑÊÎ-ÒÅÕÍÎËÎÃÈ×ÅÑÊÈÅ CAD/CAM-ÑÈÑÒÅÌÛ   ÏÎÄÃÎÒÎÂÊÅ ÊÂÀËÈÔÈÖÈÐÎÂÀÍÍÛÕ ÐÀÁÎ×ÈÕ

Â. À. Ñåëåçí¸â

Áðÿíñêèé ãîñóäàðñòâåííûé óíèâåðñèòåò èì. àêàä. È. Ã. Ïåòðîâñêîãî, Ðîññèÿ

Ïðåäëîæåíà èííîâàöèîííàÿ îáðàçîâàòåëüíàÿ ìåòîäèêà íà îñíîâå èíòåãðèðîâàííûõ êîíñòðóêòîðñêî-òåõíîëîãè÷åñêèõ êîìïüþòåðíûõ ñèñòåì, ïîçâîëÿþùàÿ ïîäãîòîâèòü áóäóùåãî ðàáî÷åãî ê ðàáîòå íà ñîâðåìåííîì àâòîìàòèçèðîâàííîì òåõíîëîãè÷åñêîì îáîðóäîâàíèè, à òàêæå ïîâûñèòü ïðèâëåêàòåëüíîñòü ðàáî÷èõ ïðîôåññèé ìàøèíîñòðîèòåëüíîãî ïðîôèëÿ. Ðàññìîòðåíû âîïðîñû ìåæïðåäìåòíîé èíòåãðàöèè â îáðàçîâàòåëüíîì ïðîöåññå è êðèòåðèè îöåíêè ýôôåêòèâíîñòè îñâîåíèÿ ó÷åáíîãî ìàòåðèàëà. Ïðåäëîæåí ïðèíöèï ïîýòàïíîãî óñëîæíåíèÿ èçó÷àåìîãî ìàòåðèàëà ïðè îáó÷åíèè áóäóùåé ïðîôåññèè. Èçëîæåííûå òåîðåòè÷åñêèå ðàçðàáîòêè ðåàëèçîâàíû â ó÷åáíûõ çàâåäåíèÿõ ïðîôåññèîíàëüíîãî îáðàçîâàíèÿ ðåãèîíà, ýôôåêòèâíîñòü èõ ïðèìåíåíèÿ ïîäòâåðæäåíà ïðàêòèêîé. 

Êëþ÷åâûå ñëîâà: ïðîôåññèîíàëüíîå îáðàçîâàíèå, êâàëèôèöèðîâàííûå ðàáî÷èå, CAD/CAM-ñèñòåìû, êîìïüþ-

òåðíûå îáðàçîâàòåëüíûå òåõíîëîãèè.

Ìîäåðíèçàöèÿ ïðîìûøëåííîñòè Ðîññèè ìîæåò áûòü îñóùåñòâëåíà íà îñíîâå ïðåîáðàçîâàíèÿ ïðîèçâîäñòâåííîãî ñåêòîðà ýêîíîìèêè â êîíêóðåíòîñïîñîáíûé, âûñîêîòåõíîëîãè÷íûé è âîñïðèèì÷èâûé ê èííîâàöèÿì êîìïëåêñ, èíòåãðèðîâàííûé â ñèñòåìó ìåæäóíàðîäíîãî ðàçäåëåíèÿ òðóäà. Âîçðàñòàåò ïîòðåáíîñòü â êâàëè- ôèöèðîâàííûõ ðàáî÷èõ íîâîãî ïðîôèëÿ, êîòîðàÿ ñâÿçàíà ñ ìîäåðíèçàöèåé îáîðóäîâàíèÿ è òåõíîëîãèé, ðàñøèðåíèåì îáúåìîâ ïðîèçâîäñòâà è íîìåíêëàòóðû âûïóñêàåìîé ïðîäóêöèè. Ñîâåðøåíñòâîâàíèå ïðîèçâîäñòâåííûõ ïðîöåññîâ âûçâàëî íà 70 % ïðîìûøëåííûõ ïðåäïðèÿòèé äîïîëíèòåëüíóþ ïîòðåáíîñòü â êâàëèôèöèðîâàííûõ ðàáî÷èõ, â òîì ÷èñëå ñïîñîáíûõ îáñëóæèâàòü ïîÿâèâøååñÿ àâòîìàòèçèðîâàííîå òåõ- íîëîãè÷åñêîå îáîðóäîâàíèå. Ïî äàííûì Ðîññòàòà íà 1 ÿíâàðÿ 2011 ã., ñðåäè âàêàíñèé, çàÿâëåííûõ ðàáîòîäàòåëÿìè, ðàáî÷èå ïðîôåññèè ñîñòàâèëè 71 %. Êîìèññèÿ ïî ïðîôåññèîíàëüíîìó îáðàçîâàíèþ Ðîññèéñêîãî ñîþçà ïðîìûøëåííèêîâ è ïðåäïðèíèìàòåëåé ïðèøëà ê âûâîäó, ÷òî â 2017 ã. äåôèöèò ïðîôåññèîíàëüíûõ êâàëèôèöèðîâàííûõ ðàáî÷èõ ñîñòàâèò 83 %. Ñâîþ  ïîçèöèþ ïî ýòîìó âîïðîñó ãëàâà ãîñóäàðñòâà ïðåäñòàâèë íà ñîâåùàíèè ïî âîïðîñàì óëó÷øåíèÿ òðóäà ðàáî÷èõ â àïðåëå 2011 ã.: " …ñåãîäíÿ ïîäãîòîâêà êâàëèôèöèðîâàííûõ ðàáî÷èõ — êëþ÷åâîé âîïðîñ, ñòðàíå íóæíû êàäðû, êîòîðûå ìîãóò òðóäèòüñÿ íà âûñîêîòåõíîëîãè÷íûõ ïðîèçâîäñòâàõ, âêëþ÷àÿ òåõ, êòî çàíÿò ýêñ- ïëóàòàöèåé òåõíè÷åñêè ñëîæíîãî îáîðóäîâàíèÿ...". 

Íà áîëüøèíñòâå ïðåäïðèÿòèé (92 %) îòìå- ÷àþò ðàñòóùèå òðåáîâàíèÿ ê óðîâíþ ïðîôåññèîíàëüíîé êâàëèôèêàöèè ðàáîòíèêîâ. Ñðåäè îñíîâíûõ íàïðàâëåíèé òåõíîëîãè÷åñêîãî ðàçâèòèÿ ìàøèíîñòðîèòåëüíîãî êîìïëåêñà íà äîëãîñðî÷íóþ ïåðñïåêòèâó — ñîåäèíåíèå èíôîðìà- öèîííûõ òåõíîëîãèé è òðàäèöèîííîãî ìàøèíîñòðîåíèÿ ñ ïîëó÷åíèåì "èíòåëëåêòóàëüíîãî  ìàøèíîñòðîåíèÿ", ñòàíêîâ, ïðèáîðîâ, îáîðóäîâàíèÿ, îñíàùåííûõ ñðåäñòâàìè êîíòðîëÿ è óïðàâëåíèÿ.  ñâÿçè ñ ýòèì ñîâðåìåííûé ðûíîê òðóäà ñ ó÷åòîì ïåðñïåêòèâû ðàçâèòèÿ ïðåäúÿâëÿåò íîâûå òðåáîâàíèÿ ê îáðàçîâàòåëüíûì  ðåçóëüòàòàì ïîäãîòîâêè êâàëèôèöèðîâàííûõ  ðàáî÷èõ â ñèñòåìå ïðîôåññèîíàëüíîãî îáðàçîâà- íèÿ. Ñðåäè íèõ íå òîëüêî çíàíèÿ, à â ïåðâóþ  î÷åðåäü "ïðîôåññèîíàëüíàÿ êîìïåòåíòíîñòü" è òàêèå åå ñîñòàâëÿþùèå, êàê îáùèå è ïðîôåññèîíàëüíûå êîìïåòåíöèè, çíà÷èòåëüíàÿ ÷àñòü êîòîðûõ íà ïðîèçâîäñòâå ðåàëèçóåòñÿ ÷åðåç ÑÀÏÐ. Îñíîâíîå ñîäåðæàíèå êîìïåòåíöèé äëÿ ðàáî÷èõ ìàøèíîñòðîèòåëüíîé îòðàñëè ïðèâåäåíû â íîâûõ ôåäåðàëüíûõ îáðàçîâàòåëüíûõ ñòàíäàðòàõ ÍÏÎ, âñòóïèâøèõ â ñèëó ñ 1.01.2010 ã. Àíàëèçèðóÿ ïðèâåäåííûå äîêóìåíòû, à òàêæå ïîæåëàíèÿ ðàáîòîäàòåëåé, áûëè ñôîðìóëèðîâàíû òåîðåòè÷åñêèå ñîñòàâëÿþùèå êîìïåòåíòíîñòè

ÍÎÂÛÅ ÒÅÕÍÎËÎÃÈÈ

êâàëèôèöèðîâàííîãî ðàáî÷åãî ìàøèíîñòðîèòåëüíîãî ïðîôèëÿ â îáëàñòè ìåòàëëîîáðàáîòêè:  x óìåíèå ðàçáèðàòüñÿ â êîíñòðóêòîðñêîé äî-

êóìåíòàöèè è ðàçðàáàòûâàòü åå, â òîì ÷èñëå è ñ ïîìîùüþ êîìïüþòåðíûõ òåõíîëîãèé;

x óìåíèå ôîðìèðîâàòü òåõíîëîãè÷åñêèé ìàðøðóò îáðàáîòêè èçäåëèÿ, ïîçâîëÿþùèé ñ ìèíèìàëüíûìè çàòðàòàìè è ñ çàäàííûìè êà÷åñòâîì è êîëè÷åñòâîì åãî èçãîòîâèòü;

x óìåíèå ïîäîáðàòü ñîîòâåòñòâóþùèå îáîðóäîâàíèå, íåîáõîäèìûå ïðèñïîñîáëåíèÿ, ðåæóùèé è ìåðèòåëüíûé èíñòðóìåíòû;

x âûïîëíåíèå ðàñ÷åòîâ îïòèìàëüíûõ ðåæè-

ìîâ îáðàáîòêè;

x óìåíèå ðàçáèðàòüñÿ â òåõíîëîãè÷åñêîé äî-

êóìåíòàöèè è èìåòü íàâûêè ïî åå ðàçðàáîòêå; x óìåíèå ðàçáèðàòüñÿ â óïðàâëÿþùèõ ïðîãðàììàõ äëÿ îáîðóäîâàíèÿ ñ ×ÏÓ è ñàìîñòîÿòåëüíî ñîñòàâëÿòü è ðåäàêòèðîâàòü èõ.

Âñå ïåðå÷èñëåííûå âûøå ýëåìåíòû êîíñòðóêòîðñêî-òåõíîëîãè÷åñêèõ êîìïåòåíöèé ñïåöèàëèñòà íà ïðîèçâîäñòâå ðåàëèçóþòñÿ â ÑÀÏÐ ñ ïîìîùüþ èíòåãðèðîâàííûõ êîìïüþòåðíûõ ñèñòåì òèïà CAD/CAM, êîòîðûå îáåñïå÷èâàþò ðåøåíèå òàêèõ ìíîãîôàêòîðíûõ çàäà÷.  ðàìêàõ òàêîé ñèñòåìû ñîçäàåòñÿ êîìïüþòåðíàÿ ìàòåìàòè÷åñêàÿ ìîäåëü èçäåëèÿ, êîòîðàÿ ÿâëÿåòñÿ îñíîâîé äëÿ äàëüíåéøèõ äåéñòâèé ïî ïîäãîòîâêå åãî ïðîèçâîäñòâà. Èç äàííûõ ìîäåëè â àâòîìàòè÷åñêîì ðåæèìå ôîðìèðóåòñÿ êîíñòðóêòîðñêàÿ äîêóìåíòàöèÿ, ïî êîòîðîé ðàçðàáàòûâàåòñÿ ñòðàòåãèÿ èçãîòîâëåíèÿ èçäåëèÿ. Èç áàç äàííûõ ñèñòåìû ïîäáèðàþòñÿ îáîðóäîâàíèå, ïðèñïîñîáëåíèÿ, èíñòðóìåíò. Ïðîãðàììû ïðåäóñìàòðèâàþò ðàñ÷åò ðåæèìîâ îáðàáîòêè è íîðì âðåìåíè, âñå ýòî ïîçâîëÿåò àâòîìàòèçèðîâàòü ïðîöåññ ðàçðàáîòêè òåõíîëîãè÷åñêîé äîêóìåíòàöèè. Åñëè èçäåëèå èçãîòîâëÿåòñÿ íà îáîðóäîâàíèè ñ ïðîãðàììíûì óïðàâëåíèåì, òî íà îñíîâå ñîçäàííîé ðàíåå åå ìàòåìàòè÷åñêîé ìîäåëè ðàçðàáàòûâàåòñÿ óïðàâëÿþùàÿ ïðîãðàììà [1]. Èçó÷åíèå òàêèõ ñèñòåì ïðåäîñòàâëÿåò îáó÷àåìîìó èíôîðìàöèþ î êîíñòðóêòîðñêî-òåõíîëîãè÷åñêîé ïîäãîòîâêå ïðîèçâîäñòâà â êîíöåíòðèðîâàííîì âèäå, ÷òî ñïîñîáñòâóåò ýôôåêòèâíîìó ôîðìèðîâàíèþ êîìïåòåíöèé è ïðåîáðàçîâàíèþ èõ â çíàíèÿ.

Åñòü è äðóãàÿ ïðè÷èíà, ïîáóæäàþùàÿ áóäóùåãî êâàëèôèöèðîâàííîãî ðàáî÷åãî îñâàèâàòü CAD/CAM-ñèñòåìû. Ìíîãèå ãîäû ýòè êîìïëåêñû èñïîëüçîâàëèñü â ïðîåêòíûõ ïîäðàçäåëåíèÿõ ïðîèçâîäñòâà: êîíñòðóêòîðñêèõ, òåõíîëîãè÷åñêèõ, áþðî ïðîãðàììèðîâàíèÿ äëÿ ñòàíêîâ ñ ÏÓ, ïðè÷åì âñå ýòè ïîäðàçäåëåíèÿ ðàáîòàëè ñ èíôîðìàöèåé îá èçäåëèè â åäèíîì ïðîãðàììíîì ïðîñòðàíñòâå.  öåõ ïåðåäàâàëàñü ðàçðàáîòàííàÿ â ýòèõ ïîäðàçäåëåíèÿõ óïðàâëÿþùàÿ ïðîãðàììà äëÿ èçãîòîâëåíèÿ äåòàëè, êîòîðàÿ ïîäâåðãàëàñü êîððåêòèðîâêå íåïîñðåäñòâåííî íà ðàáî÷åì ìåñòå íàëàä÷èêîì. Ïðè èçìåíåíèè çàäàíèÿ, ÷òî ÷àñòî ïðîèñõîäèò â óñëîâèÿõ ðåàëüíîãî ïðîèçâîäñòâà, äàííûå, âíåñåííûå íàëàä÷èêîì ïðè

2012/2

37

îòëàäêå ïðîãðàììû â ôàéë, ñ êîòîðûì ðàáîòàë ïðîãðàììèñò, íå ïîïàäàëè, è ïðîöåññ êîððåêòèðîâêè â öåõå îïÿòü íà÷èíàëñÿ ñ íà÷àëà, ÷òî óäëèíÿëî âíåäðåíèå óïðàâëÿþùåé ïðîãðàììû. Ïðè ñîâåðøåíñòâîâàíèè CAD/CAM-ñèñòåì ïîÿâèëàñü âîçìîæíîñòü ðàñøèðèòü ýòî ïðîãðàììíîå ïðîñòðàíñòâî äî öåõà è íåïîñðåäñòâåííî äî êîíêðåòíîãî ðàáî÷åãî ìåñòà [1].  ýòîì âàðèàíòå ê ñòàíêó ïîñòóïàåò ôàéë, ñ êîòîðûì ðàáîòàëè êîíñòðóêòîð, òåõíîëîã è ïðîãðàììèñò, íàëàä÷èê, âíîñÿ èçìåíåíèÿ â ïðîãðàììó, ìîæåò ðàáîòàòü â äèàëîãå ñ ïðîãðàììèñòîì è òåõíîëîãîì, ÷òî ñïîñîáñòâóåò ïîâûøåíèþ êà÷åñòâà èçäåëèÿ è â ðàçû ñîêðàùàåò âðåìÿ íà ïîäãîòîâêó âûïóñêà ïðîäóêöèè.

Îòñþäà ìîæíî ñäåëàòü âûâîä, ÷òî îñâîåíèå íàâûêîâ ðàáîòû ñ CAD/CAM-ñèñòåìàìè â ñîâðåìåííûõ óñëîâèÿõ ñòàíîâèòñÿ îáÿçàòåëüíûì êîìïîíåíòîì êîìïåòåíòíîñòè áóäóùåãî êâàëèôèöèðîâàííîãî ðàáî÷åãî [2]. Îñâîåíèå èíòåãðèðîâàííûõ CAD/CAM-ñèñòåì â ó÷åáíûõ çàâåäåíèÿõ ïðîôåññèîíàëüíîãî îáðàçîâàíèÿ, â îòëè÷èå îò èõ âíåäðåíèÿ íà ïðåäïðèÿòèÿõ, èìååò ñâîþ ñïåöèôèêó, òàê êàê ýòè ïðîãðàììû ðàññ÷èòàíû íà ñïåöèàëèñòîâ, èìåþùèõ äîñòàòî÷íóþ òåîðåòè÷åñêóþ êîíñòðóêòîðñêóþ è òåõíîëîãè÷åñêóþ ïîäãîòîâêó, à òàêæå îïûò ðàáîòû ñ ïîäîáíûìè ñèñòåìàìè. Ó÷àùèåñÿ íå èìåþò òàêèõ çíàíèé, à â ñèñòåìå íà÷àëüíîãî ïðîôåññèîíàëüíîãî îáðàçîâàíèÿ ýòà ïðîáëåìà óñóãóáëÿåòñÿ åùå è íèçêèì óðîâíåì ïðåäâàðèòåëüíîé îáùåîáðàçîâàòåëüíîé ïîäãîòîâêè. Äî ïîñëåäíåãî âðåìåíè èçó÷åíèå èíòåãðèðîâàííûõ CAD/CAM-ñèñòåì ïðè ïîäãîòîâêå ïî ðàáî÷èì ïðîôåññèÿì íå ïðîâîäèëîñü è ìåòîäèêè îñâîåíèÿ ïîäîáíûõ ïðîãðàììíûõ ïðîäóêòîâ, ó÷èòûâàþùèõ ñïåöèôèêó ýòîé êàòåãîðèè ó÷àùèõñÿ, íå ðàçðàáàòûâàëèñü.

Îñâîåíèå äîâîëüíî îáúåìíîé è ìíîãîôàêòîðíîé êîìïüþòåðíîé ïðîãðàììû êîíñòðóêòîðñêîòåõíîëîãè÷åñêîé ïîäãîòîâêè ïðîèçâîäñòâà — äîñòàòî÷íî ñëîæíàÿ ïåäàãîãè÷åñêàÿ çàäà÷à â ïîäãîòîâêå êâàëèôèöèðîâàííûõ ðàáî÷èõ, îñîáåííî, åñëè îíà ðåàëèçóåòñÿ â ðàìêàõ òîëüêî îäíîé èç ó÷åáíûõ äèñöèïëèí. Óïðîñòèòü è ïîâûñèòü ðåçóëüòàòèâíîñòü åå ðåøåíèÿ ïðåäëàãàåòñÿ âñåñòîðîííèì è ðàçíîïëàíîâûì èçó÷åíèåì ñèñòåìû íà îñíîâå ìåæïðåäìåòíîé èíòåãðàöèè. Ýòà ìåòîäèêà ïðåäïîëàãàåò îáúåäèíåíèå â õîäå ó÷åáíîãî ïðîöåññà ðàçëè÷íûõ ó÷åáíûõ äèñöèïëèí, íàïðàâëåííûõ íà îâëàäåíèå îïðåäåëåííûìè ïðîôåññèîíàëüíûìè çíàíèÿìè, ïðè èçó÷åíèè îäíîãî îáúåêòà.  íàøåì ñëó÷àå ýòî ó÷åáíûå äèñöèïëèíû îáùåïðîôåññèîíàëüíîãî (äëÿ ñïåöèàëüíîñòåé ìàøèíîñòðîèòåëüíîãî ïðîôèëÿ: èíôîðìàòèêà, òåõíè÷åñêàÿ ãðàôèêà, òåõíè÷åñêèå èçìåðåíèÿ, îñíîâû ìàòåðèàëîâåäåíèÿ è äð.) è ïðîôåññèîíàëüíîãî öèêëîâ, à îáúåêòîì ÿâëÿåòñÿ CAD/CAM-ñèñòåìà. 

Àíàëèç ïðèìåíÿåìûõ íà ïðîèçâîäñòâå CAD/CAM-ñèñòåì ïîêàçàë, ÷òî îäíèì èç îïòèìàëüíûõ ðåøåíèé äëÿ ó÷åáíûõ çàâåäåíèé, ãîòîâÿùèõ êâàëèôèöèðîâàííûõ ðàáî÷èõ äëÿ ìåòàëëîîáðàáîòêè, ÿâëÿåòñÿ îòå÷åñòâåííàÿ ðàçðàáîòêà

ÈÒÏÏ

ãðóïïû êîìïàíèé ADEM, ïðèìåíÿåìàÿ â àâèàñòðîåíèè è íà ïðîèçâîäñòâàõ àýðîêîñìè÷åñêîãî êîìïëåêñà. Îíà ôóíêöèîíàëüíà, ïîçâîëÿåò ðåøàòü â åäèíîì ïðîãðàììíîì ïðîñòðàíñòâå êàê êîíñòðóêòîðñêèå, òàê è òåõíîëîãè÷åñêèå çàäà÷è; äîñòóïíà êàê äëÿ ó÷åáíîãî çàâåäåíèÿ, òàê è äëÿ ó÷àùèõñÿ; èìååò íåñêîëüêî ðàçëè÷íûõ ïî óðîâíþ ñëîæíîñòè âåðñèé: ñóïåðëåãêàÿ, ó÷åáíàÿ è ïðîèçâîäñòâåííàÿ, ïðè÷åì ó÷åáíûå âåðñèè âûâåøåíû äëÿ ñâîáîäíîãî ñêà÷èâàíèÿ íà ñàéòå êîìïàíèè. Ìåòîäèêà îñâîåíèÿ ýòîãî ïðîãðàììíîãî ïðîäóêòà [3], ðàçðàáîòàííàÿ àâòîðîì äëÿ ó÷àùèõñÿ, âïåðâûå èçó÷àþùèõ ïîäîáíûå ñèñòåìû, è âíåäðåííàÿ â ïðîöåññ ïîäãîòîâêè êâàëèôèöèðîâàííûõ ðàáî÷èõ ìàøèíîñòðîèòåëüíîãî ïðîôèëÿ â ïðîôåññèîíàëüíûõ ëèöåÿõ ¹ 3 èì. Ãåðîÿ ÑÑÑÐ Ì. À. Àôàíàñüåâà è ¹ 9 ã. Áðÿíñêà, áàçèðóåòñÿ íà ïîýòàïíîì åãî èçó÷åíèè â ðàìêàõ ðàçëè÷íûõ ó÷åáíûõ äèñöèïëèí íà îñíîâå ìåæïðåäìåòíûõ ñâÿçåé (ðèñ. 1). 

Òàê, â ðàìêàõ ó÷åáíîé äèñöèïëèíû "Èíôîðìàòèêà", ñ êîòîðîé íà÷èíàåòñÿ èçó÷åíèå êîìïüþòåðíûõ òåõíîëîãèé íà ìëàäøèõ êóðñàõ, èçó÷àåòñÿ íàçíà÷åíèå ñèñòåìû, åå èíòåðôåéñ, óïðàâëåíèå ôàéëàìè, òåõíè÷åñêîå ðèñîâàíèå ïëîñêèõ è îáúåìíûõ îáúåêòîâ, óïðàâëåíèå èçîáðàæåíèÿìè.  ïðîöåññå ïîäãîòîâêè ïî ïðåäìåòó "Ãðàôèêà" íà áàçå óæå ïîëó÷åííûõ ðàíåå çíàíèé ðàññìàòðèâàþòñÿ âîïðîñû ïî èíæåíåðíîé ãðàôèêå: íàñòðîéêà ïàðàìåòðîâ êîíñòðóêòîðñêîé äîêóìåíòàöèè (ôîðìàò, åäèíèöû èçìåðåíèÿ, ñòàíäàðò, çàïîëíåíèå îñíîâíîé íàäïèñè), îáåñïå÷åíèå òî÷íûõ ïåðåìåùåíèé ïðè ïîñòðîåíèÿõ, îôîðìëåíèå ÷åðòåæà (øòðèõîâêà, ðàçìåðû, øåðîõîâàòîñòü, îòêëîíåíèÿ ôîðìû, òåõíè÷åñêèå òðåáîâàíèÿ), ðàññìàòðèâàþòñÿ âàðèàíòû êîíñòðóêòèâíûõ ýëåìåíòîâ äåòàëåé, ïðèìåíÿåìûõ ïðè ðàáîòå â òåõíîëîãè÷åñêîì ìîäóëå CAM. Ðàçðàáîòêà ÷åðòåæåé äåòàëåé âûïîëíÿåòñÿ ïî ñõåìå "êîìïüþòåðíîãî èíæèíèðèíãà" [4]: øàáëîí — 3D-ìîäåëü — ðåäàêòèðîâàíèå ìîäåëè — ïîëó÷åíèå ÷åðòåæíûõ âèäîâ ñ îáúåìíîé ìîäåëè — îôîðìëåíèå ÷åðòåæà (ðèñ. 2). Ýòè îñîáåííîñòè

ïðîåêòèðîâàíèÿ òðåáóþò íîâîãî ïîäõîäà ê èçó÷åíèþ îñíîâ èíæåíåðíîé ãðàôèêè — äåëàåòñÿ àêöåíò íà ñîäåðæàòåëüíóþ ñòîðîíó ðàçðàáàòûâàåìîãî ïðîåêòà (òî÷íîñòü, øåðîõîâàòîñòü, ïàðàìåòðû îòêëîíåíèÿì ôîðìû, ðàçìåðíûå öåïè, òåõíè÷åñêèå òðåáîâàíèÿ è ò. ï.), à íå ñîçäàíèå ôîðìû, òàê êàê ýòà ðóòèííàÿ ñòîðîíà ïðîåêòèðîâàíèÿ ðåàëèçóåòñÿ ñèñòåìîé. 

Ðèñ. 1. Áëîê-ñõåìà ìåæïðåäìåòíîé èíòåãðàöèè  îñâîåíèÿ CAD/CAM-ñèñòåìû ïðè ïîäãîòîâêå  êâàëèôèöèðîâàííûõ ðàáî÷èõ

ÍÎÂÛÅ ÒÅÕÍÎËÎÃÈÈ

Ýòîò ýòàï îñâîåíèÿ ïðîãðàììû âûïîëíÿåòñÿ íà ïðîñòåéøåé âåðñèè ADEM 7.0 Slt, â íåé îòñóòñòâóåò íåîáõîäèìîñòü áîëüøîãî êîëè÷åñòâà ñïåöèàëüíûõ çíàíèé, à ÷èñëî ïàíåëåé è çàäà÷ ñîêðàùåíî äî ðàçóìíîãî ìèíèìóìà. Ïðè èçó÷åíèè ñïåöèàëüíûõ äèñöèïëèí òåõíîëîãè÷åñêîãî öèêëà äëÿ âûïîëíåíèÿ êîíñòðóêòîðñêî-òåõíîëî- ãè÷åñêîãî ïðîåêòèðîâàíèÿ èñïîëüçóåòñÿ ó÷åáíàÿ âåðñèÿ ADEM 8.0 CAD/CAM/CAPP. 

Ïðè ïðîâåäåíèè çàíÿòèé ïî ïðåäìåòó "Ìàòåðèàëîâåäåíèå" èçó÷àåòñÿ áàçà äàííûõ ìàòåðèàëîâ è çàãîòîâîê ñèñòåìû, íà çàíÿòèÿõ ïî ïðåä- ìåòó "Äîïóñêè è ïîñàäêè, òåõíè÷åñêèå èçìåðåíèÿ" àíàëèçèðóåòñÿ áàçà äàííûõ ìåðèòåëüíûõ èíñòðóìåíòîâ è ñîäåðæàíèå ïåðåõîäîâ, ñâÿçàííûõ ñ èçìåðåíèÿìè. Îáùåå äîñòîèíñòâî âñåõ áàç äàííûõ — îòîáðàæåíèå íà ýêðàíå íå òîëüêî íàèìåíîâàíèé è òåõíè÷åñêèõ õàðàêòåðèñòèê îáúåêòîâ, íî è èõ èçîáðàæåíèå, ÷òî îáëåã÷àåò âûáîð è ñïîñîáñòâóåò çàêðåïëåíèþ ïîëó÷åííûõ òåîðåòè÷åñêèõ çíàíèé. 

Íà çàíÿòèÿõ ïî ïðåäìåòó "Ðåçàíèå è ðåæóùèé èíñòðóìåíò" èçó÷àåòñÿ ñîäåðæàíèå áàçû äàííûõ ðåæóùåãî èíñòðóìåíòà. Ïðè ïðîâåäåíèè çàíÿòèé ïî èçó÷åíèþ ñòàíêîâ è ïðèñïîñîáëåíèé ðàññìàòðèâàåòñÿ è ñîäåðæàíèå ñîîòâåòñòâóþùèõ áàç äàííûõ, à ïðè èçó÷åíèè ïðåäìåòà "Òåõíîëîãèÿ ìàøèíîñòðîåíèÿ" ðàññìàòðèâàåòñÿ ïîðÿäîê ðàçðàáîòêè òåõíîëîãè÷åñêîé äîêóìåíòàöèè â ìîäóëå CAM/CAPP. Àíàëîãè÷íî è ïðè èçó÷åíèè ïðåäìåòîâ, òàê èëè èíà÷å ñâÿçàííûõ ñ ïðîãðàììèðîâàíèåì äëÿ ñòàíêîâ ñ ÏÓ.

Çàâåðøàåò öèêë ôîðìèðîâàíèÿ ÏÊ ñàìîñòîÿòåëüíîå âûïîëíåíèå âûïóñêíîé ïèñüìåííîé ýêçàìåíàöèîííîé ðàáîòû. Ýòà êîìïëåêñíàÿ ðàçðàáîòêà âêëþ÷àåò â ñåáÿ ðàáî÷èé ÷åðòåæ äåòàëè è 3D-ìîäåëü, âûáîð òåõíîëîãè÷åñêîãî ìàðøðóòà îáðàáîòêè, ìåòàëëîîáðàáàòûâàþùåãî îáîðóäîâàíèÿ, ïðèñïîñîáëåíèé, ðåæóùåãî èíñòðóìåíòà, ðàñ÷åò ðåæèìîâ îáðàáîòêè è íîðì âðåìåíè ðàçðàáîòêè óïðàâëÿþùåé ïðîãðàììû, îôîðìëåíèå êîíñòðóêòîðñêî-òåõíîëîãè÷åñêîé äîêóìåíòàöèè: îïåðàöèîííîé êàðòû è êàðòû íàëàäêè. Òàêîé ïîäõîä ïðåäîïðåäåëÿåò ñïåöèôèêó ïîäãîòîâêè ïî ñïåöèàëüíûì ïðåäìåòàì, àêöåíò äåëàåòñÿ íà ýíöèêëîïåäè÷íîñòü èçó÷àåìîãî ìàòåðèàëà, âåäü ó÷àùèìñÿ, ïðåæäå âñåãî, íåîáõîäèìî èìåòü ïðåäñòàâëåíèå î íàçíà÷åíèè áîëüøîãî ÷èñëà ñòàíêîâ, èíñòðóìåíòîâ, ïðèñïîñîáëåíèé, à óæ ïîòîì — êàê îíè óñòðîåíû è êàê ðàáîòàþò.

Ó÷àùèìñÿ äëÿ óâåðåííîé ðàáîòû â ïðîãðàììå íóæíî îñâîèòü áîëåå 100 êîìàíä; äëÿ ïîâûøåíèÿ ýôôåêòèâíîñòè îáó÷åíèÿ ïðè ïðîâåäåíèè çàíÿòèé ïðèìåíÿþòñÿ ïåäàãîãè÷åñêèå òåõíîëîãèè, îñíîâàííûå íà ïñèõîëîãî-ïåäàãîãè÷åñêîì ïîäõîäå ñ ó÷åòîì âîçìîæíîñòåé ìåõàíèçìà ïàìÿòè ÷åëîâåêà. Ìåòîäè÷åñêèå ðàçðàáîòêè äëÿ ïðîâåäåíèÿ çàíÿòèé íà ÏÊ ïðåäïîëàãàþò äîçèðîâêó ðàçîâîé èíôîðìàöèè, ïîäàâàåìîé â îäíîì ôðàãìåíòå çàíÿòèÿ (5—9 êîìàíä èç èíòåðôåéñà ïðîãðàììû), óäåðæèâàåìîì êðàòêîâðåìåííîé ïàìÿòüþ. Äëÿ òîãî ÷òîáû èíôîðìàöèÿ ïåðåøëà â äîëãîâðåìåííóþ ïàìÿòü, åå íóæíî ïîâòîðèòü

2012/2

39

íåñêîëüêî ðàç, íàïðèìåð, âûïîëíÿÿ ïðàêòè÷åñêèå çàäàíèÿ ïî ìàòåðèàëó èçó÷åííîãî ôðàãìåíòà [5]. 

Åùå îäíà îñîáåííîñòü ïðàêòèêè îñâîåíèÿ ïðîãðàììíûõ ïðîäóêòîâ â ó÷åáíîì çàâåäåíèè — ëîãè÷åñêàÿ çàâåðøåííîñòü âûïîëíÿåìîãî çàäàíèÿ â ðàìêàõ îäíîãî çàíÿòèÿ. Ñëîæíîñòü âûïîëíÿåìîãî çàäàíèÿ äîëæíà ïîäáèðàòüñÿ ñîîòâåòñòâóþùèì îáðàçîì è áûòü îðèåíòèðîâàííîé íà ñðåäíèå âîçìîæíîñòè ãðóïïû îáó÷àåìûõ.  ñèëó òîãî, ÷òî ñêîðîñòü âîñïðèÿòèÿ ó ó÷àùèõñÿ ðàçëè÷íàÿ, äëÿ îðãàíèçàöèè ñàìîñòîÿòåëüíîé ðàáîòû ïî èçó÷åíèþ è çàêðåïëåíèþ ó÷åáíîãî ìàòåðèàëà ðàçðàáîòàíû ðàáî÷èå òåòðàäè, ãäå ïðèâîäÿòñÿ íåîáõîäèìûå òåîðåòè÷åñêèå äàííûå, çàäàíèÿ äëÿ ïðàêòè÷åñêîãî ïðîåêòèðîâàíèÿ è ïîøàãîâûé ïîðÿäîê ðàáîòû â ïðîãðàììå. Ýôôåêòèâíîñòü îáó÷åíèÿ îöåíèâàåòñÿ ñëîæíîñòüþ âûïîëíÿåìûõ ðàçðàáîòîê, âðåìåíåì âûïîëíåíèÿ çàäàíèÿ è êîëè÷åñòâîì äîïóùåííûõ îøèáîê ïðè ïðîåêòèðîâàíèè [6].

Ïðè ïîäãîòîâêå êâàëèôèöèðîâàííûõ ðàáî÷èõ ñ ó÷åòîì âûøåïåðå÷èñëåííûõ ïîëîæåíèé íåîáõîäèìî èñïîëüçîâàòü ñîâðåìåííûå ïîäõîäû îðãàíèçàöèè îáó÷åíèÿ, îñíîâàííûå íà èñïîëüçîâàíèè ýëåêòðîííûõ îáðàçîâàòåëüíûõ ðåñóðñîâ è êîìïüþòåðíûõ CAD/CAM-òåõíîëîãèé. Âñå ýòî ìîæíî ïîñòðîèòü â åäèíîì Ó÷åáíî-ïðîèçâîäñòâåííîì êîìïëåêñå ñ ïîýòàïíûì óñëîæíåíèåì ïîëó÷àåìûõ çíàíèé è íàâûêîâ.

Ýòàï 1. Ïåðâîíà÷àëüíîå èçó÷åíèå îñíîâ èíæåíåðíîé êîìïüþòåðíîé ãðàôèêè â ðàìêàõ îáùåîáðàçîâàòåëüíûõ ïðåäìåòîâ "Èíôîðìàòèêà" è "Òåõíè÷åñêîå ÷åð÷åíèå".

Ýòàï 2. Íà çàíÿòèÿõ ñïåöèàëüíûõ äèñöèïëèí ó÷àùèåñÿ ñðåäñòâàìè êîìïüþòåðíûõ òåõíîëîãèé îòðàáàòûâàþò àâòîìàòèçèðîâàííóþ ðàçðàáîòêó ÷åðòåæåé äåòàëåé è 3D-ìîäåëèðîâàíèå, íàçíà÷åíèå ðåæèìîâ ðåçàíèÿ, âûáîð èíñòðóìåíòîâ, ìîäåëèðóþò íà ÏÊ ñòðàòåãèþ îáðàáîòêè.

Ýòàï 3. Ñðåäñòâàìè êîìïüþòåðíûõ èìèòàòîðîâ ðàçëè÷íîãî îáîðóäîâàíèÿ, ïîçâîëÿþùèõ íà ýêðàíå îòñëåæèâàòü ðåçóëüòàòû óïðàâëåíèÿ, ó÷àùèåñÿ ïîëó÷àþò ïåðâè÷íûå òåîðåòè÷åñêèå çíàíèÿ ïî ýêñïëóàòàöèè ýòîãî îáîðóäîâàíèÿ.

Ýòàï 4. Çàêðåïëåíèå òåîðåòè÷åñêèõ çíàíèé ïðîèñõîäèò âûïîëíåíèåì çàäàíèé íà ìàëîãàáàðèòíûõ ñòàíêàõ â óñëîâèÿõ ìàñòåðñêîé èëè ñïåöèàëèçèðîâàííîé àóäèòîðèè.

Ýòàï 5. Äëÿ ðåàëèçàöèè ïîëó÷åííûõ çíàíèé è íàâûêîâ èñïîëüçóþòñÿ ñòàíêè, èìåþùèåñÿ íà ïðîèçâîäñòâå â ïåðèîä ïðîõîæäåíèÿ òåõíîëîãè÷åñêîé ïðàêòèêè.

Âíåäðåíèå ðåçóëüòàòîâ ýêñïåðèìåíòàëüíûõ èññëåäîâàíèé è òåîðåòè÷åñêèõ ðàçðàáîòîê â ó÷åáíûõ çàâåäåíèÿõ ïðîôåññèîíàëüíîãî îáðàçîâàíèÿ, à òàêæå ïðèìåíåíèå êîìïüþòåðíûõ òåõíîëîãèé ïîçâîëèëè àêòèâèçèðîâàòü ìîòèâàöèþ ê îáó÷åíèþ è ïðîôåññèîíàëüíóþ ìîòèâàöèþ áóäóùèõ êâàëèôèöèðîâàííûõ ðàáî÷èõ è âñëåäñòâèå ýòîãî ïîâûñèòü êà÷åñòâî çíàíèé íà 24 %. Ïðèìåíåíèå CAD/CAM-ñèñòåì ïðè âûïîëíåíèè ïèñüìåííûõ âûïóñêíûõ ðàáîò êâàëèôèöèðî-

ÈÒÏÏ

âàííûõ ðàáî÷èõ ïîçâîëèëî ïîâûñèòü èõ ñëîæíîñòü, ñîêðàòèòü ñðîêè ïîäãîòîâêè è îáåñïå÷èòü îôîðìëåíèå â ñîîòâåòñòâèè ñ òðåáîâàíèÿìè ÅÑÊÄ è ÅÑÒÄ, ÷òî ñïîñîáñòâîâàëî ïîâûøåíèþ êâàëèôèêàöèîííîé ðàçðÿäíîñòè âûïóñêíèêîâ â 1,2 ðàçà, ïîçâîëèëî ïîâûñèòü óðîâåíü êîìïåòåíòíîñòè áóäóùåãî ðàáî÷åãî äî ïðîäóêòèâíîãî è òâîð÷åñêîãî ïî ñðàâíåíèþ ñ òðàäèöèîííûìè ìåòîäèêàìè îáó÷åíèÿ. Ðàçðàáîòàííàÿ ìåòîäèêà ïîäãîòîâêè áóäóùèõ êâàëèôèöèðîâàííûõ ðàáî÷èõ íà áàçå êîìïüþòåðíûõ èíôîðìàöèîííûõ òåõíîëîãèé â ïðîåêòèðîâàíèè è ïðîèçâîäñòâå ñïîñîáñòâóåò ïîâûøåíèþ êâàëèôèêàöèè âûïóñêíèêà ïðîôåññèîíàëüíîé îáðàçîâàòåëüíîé îðãàíèçàöèè è ñîêðàùåíèþ ñðîêîâ àäàïòàöèè åãî íà ïðîèçâîäñòâå.

Ëèòåðàòóðà

1.           ADEM CAD/CAM/TDM. ×åð÷åíèå, ìîäåëèðîâàíèå, ìåõàíîîáðàáîòêà/Àâòîðû: Áûêîâ À. Â., Ñèëèí Â. Â., Ñåìåí íèêîâ Â. Â., Ôåîêòèñòîâ Â. Þ. — ÑÏá.: ÁÕÂ-Ïåòåðáóðã, 2003. — 320 ñ. 

2.           Ðåòèâûõ Ì. Â., Ñåëåçíåâ Â. À. Ôîðìèðîâàíèå êîìïåòåíöèé íà áàçå èíòåãðèðîâàííûõ CAD/CAM-ñèñòåì. Ïðîôåññèîíàëüíîå îáðàçîâàíèå. Ñòîëèöà. 2011. ¹ 4. Ñ. 23—25. 

3.          

4.           Þðèí Â. Í. Êîìïüþòåðíûé èíæèíèðèíã è èíæåíåðíîå îáðàçîâàíèå. — Ì.: Ýäèòîðèàë ÓÐÑÑ, 2002. — 152 ñ.

5.           Ðåòèâûõ Ì. Â., Ñåëåçíåâ Â. À. Ïñèõîëîãè÷åñêèå ôàêòîðû ïðèìåíåíèÿ èíôîðìàöèîííûõ òåõíîëîãèé ïðè ôîðìèðîâàíèè êîìïåòåíöèé áóäóùèõ ðàáî÷èõ//Ýëåêòðîííûé æóðíàë "Ïñèõîëîãè÷åñêàÿ íàóêà è îáðàçîâàíèå". 2011. ¹ 2. 

6.           Ñåëåçíåâ Â. À. Îöåíêà ýôôåêòèâíîñòè îáó÷åíèÿ ðàáîòå ñ ïàêåòàìè ïðèêëàäíûõ ïðîãðàìì íà ïåðñîíàëüíîì êîìïüþòåðå//Ñá. Òåõíîëîãè÷åñêîå îáðàçîâàíèå: ñîñòîÿíèå, ïðîáëåìû ïåðñïåêòèâû: ìàòåðèàëû ìåæäóíàðîäíîé íàó÷íîïðàêòè÷åñêîé êîíôåðåíöèè, 20 ìàðòà 2007 ã./Ïîä îáùåé ðåä. Ì. Â. Ðåòèâûõ, Ò. À. Íèêîëàåâîé. — ã. Áðÿíñê: Èçä-âî ÁÃÓ, 2007. Ñ. 205—209.

INTEGRATED COMPUTER-AIDED DESIGN AND MANUFACTURING  CAD/CAM-SYSTEMS IN THE TRAINING OF SCILLED WORKERS

V. A. Seleznev

Bryansk State University named after acad. I. G. Petrovsky, Russia

It is suggested innovative teaching method based on integrated design-engineering computer systems, allowing to raise the attractiveness of mechanical engineering working trades. The problems  of interdisciplinary integration in the educational process and criteria for evaluating the effectiveness of the development of educational material are investigated. Reasonably gradual complication of  the studied material in the training of future profession is offered. The above theoretical developments are implemented in institutions of vocational education in the region, the effectiveness of their application is confirmed by practice.

Keywords: vocational education, skilled workers, CAD/CAM-systems, computer educational technology.

Ñåëåçí¸â Âëàäèìèð Àðêàäüåâè÷, ñòàðøèé ïðåïîäàâàòåëü.

Òåë. (4832) 68-27-12. Å-mail: selesnev@rambler.ru

i