Инновационные технологии в образовании.
Опыт Иркутского государственного технического университета
Конкурентоспособному вузу нужны новейшие технологии
Об использовании в учебном процессе отраслевых решений Autodesk Центр компетенций
Взаимодействие с промышленными предприятиями
Профессиональная подготовка должна начинаться со школьной скамьи
Чтобы быть настоящими профессионалами, современным выпускникам технического вуза недостаточно знать много формул и уметь выполнять чертежи сложных объектов. Будущим инженерам, архитекторам, проектировщикам важно уметь применять в своей работе передовые информационные технологии и создавать проекты, отвечающие требованиям рынка. В этой статье мы расскажем об Иркутском государственном техническом университете (ИрГТУ), который не только внедрил в учебный процесс технологии 3D-проектирования, но и стал проводником инноваций в региональную промышленность.
Конкурентоспособному вузу нужны новейшие технологии
Еще в середине 1990-х годов ИрГТУ поставил перед собой задачу не просто оставаться конкурентоспособным учебным заведением, а стать одним из лидеров в области подготовки специалистов. Уже тогда руководство вуза понимало, что осуществить это можно лишь путем внедрения в учебную программу современных информационных технологий. «Развитие инженерной мысли диктует свои правила, — говорит Иван Михайлович Головных, ректор ИрГТУ. — Время кульманов и карандашей давно ушло. Сегодня невозможно быть профессионалом, используя в своей работе старые инструменты. Нам нужно было выстроить четкую стратегию подготовки кадров, один из важнейших этапов которой — разработка обучающих методик и внедрение новейших технологий и программных продуктов».
Здание Иркутского государственного технического университета. Здесь создаются инновационные образовательные проекты
Для ряда ведущих инженерных специальностей была создана комплексная система обучения компьютерным технологиям, основанная на едином стандарте и технической поддержке разработчика — компании Autodesk. Сначала обучение велось с применением AutoCAD. В 1997 году в ИрГТУ был открыт учебный центр «ИрГТУ- AutoCAD Центр». На его базе по ряду специальностей была создана комплексная система обучения компьютерным технологиям, основанная на едином стандарте и технической поддержке разработчиков. «ИрГТУ-AutoCAD Центр» обеспечивает централизованное внедрение и техническую поддержку полученного программного обеспечения. В нем ведутся обучение и переподготовка преподавателей университета, перспективных студентов и специалистов региональных предприятий по системам автоматизированного проектирования.
Занятия «ИрГТУ-AutoCAD Центра»
Иркутский государственный технический университет (ИрГТУ) — крупнейший многопрофильный российский вуз, в котором обучаются свыше 35 тыс. студентов. В структуре университета 19 факультетов и 21 представительство в Восточной Сибири, на Севере и Дальнем Востоке. ИрГТУ готовит специалистов по 86 специальностям. Более 40 из них основаны на информационных технологиях (ИТ) автоматизированного проектирования и инженерного анализа, систем ведения проекта, баз данных и программирования. Многопрофильность вуза и инновационность в образовательных технологиях обеспечивают его выпускникам востребованность ведущими промышленными предприятиями и проектными организациями Сибирского региона. ИрГТУ обладает развитой телекоммуникационной сетью и программно-аппаратной базой, включающей более 2000 сетевых единиц компьютерной техники, свыше 1800 лицензий на прикладное программное обеспечение и систему из 63 компьютерных классов. Штатный состав ИТ-специалистов вуза почти 200 человек. |
Об использовании в учебном процессе отраслевых решений Autodesk Центр компетенций
С появлением и распространением 3D-технологий cовременному специалисту недостаточно знаний двухмерного проектирования. Организация учебного процесса с использованием трехмерных отраслевых решений САПР дает возможность студентам больше времени уделять не освоению функционала программ, а формированию навыков решения инженерных задач, самостоятельно обнаруживать и исправлять ошибки, быстрее разрабатывать свои курсовые и дипломные проекты. «Очевидно, что специализированные САПР позволяют в десятки раз повышать производительность и качество проектных работ, — говорит Александр Горленко, проректор по информационным системам и технологиям ИрГТУ. — Кроме того, на рынке труда значительно возрастает востребованность специалистов, владеющих 3D-технологиями».
А.А.Агеев, студент ИрГТУ, гр. РТС-00 Проектирование и изготовление учебного мини-фрезерного станка с ЧПУВ процессе дипломного проекта создан законченный программно-аппаратный комплекс, включающий механическую систему станка, систему управления приводами станка, собственную систему команд станка и программный модуль NC-Translator для взаимодействия аппаратной части оборудования с современными CAD/CAM-системами. С использованием системы автоматизированного проектирования Autodesk Inventor на этапе подготовки производства разработана трехмерная модель станка и проведен кинематический анализ. Прочностной конечно-элементный анализ конструкции выполнен при помощи системы ANSYS Workbench. |
Начиная с 2006 года на 14 факультетах и 64 кафедрах ИрГТУ применяются такие отраслевые программные продукты, как Autodesk Inventor, Autodesk Revit, Autodesk Civil 3D и др. Лицензии Autodesk используются для обучения по самым разным специальностям: машиностроение, самолетостроение, транспортные системы, разведка и добыча полезных ископаемых, горное дело, энергетический и химико-металлургический профиль, архитектурно-строительное направление и др. За все это время на базе данных продуктов студентами вуза было создано немало проектов. Они выполнялись по примерам проектов промышленных предприятий, которые сотрудничают с ИрГТУ.
А.В.Оладько, студент ИрГТУ, гр. РТС-02-1. Проектирование участка автоматической упаковки алюминиевых отливокУчасток автоматической упаковки алюминиевых отливок спроектирован с помощью системы Autodesk Inventor. На основе созданной трехмерной модели произведен кинематический анализ функционирования подъемно-транспортного оборудования и рассчитана циклограмма работы всего участка. |
В настоящее время университет совместно с Autodesk работает над созданием Центра компетенций по направлению машиностроительных технологий Autodesk. В функции Центра будет входить проведение семинаров для студентов, посвященных современным тенденциям в машиностроительной отрасли, создание учебных пособий и методологий преподавания информационных технологий студентам инженерных специальностей, а также проведение консультаций и дополнительных занятий. Лучшие студенты смогут получить сертификат специалиста по 3D-решениям Autodesk.
Ректор ИрГТУ Иван Михайлович Головных рассказывает Андрею Фурсенко о проектах университета на «Макс-2007»
Взаимодействие с промышленными предприятиями
С начала 2000-х годов ИрГТУ расширил свое взаимодействие с предприятиями региона. Университет сотрудничает с ведущими промышленными предприятиями и проектными организациями Восточной Сибири. Сегодня это уже более 150 организаций. Среди них: «Иркутский авиационный завод, филиал ОАО «Корпорация «ИРКУТ»», «Иркутский алюминиевый завод», «Ангарский нефтехимический комбинат», ОАО «Саянскхимпласт», ОАО «Бурятзолото», ГУП «Монголросцветмет», «Алмазы России», ОАО «Иркутскэнерго», ОАО «Братский алюминиевый завод» и др. Для внедрения информационных технологий на предприятиях региона на базе университета был создан ИT-технопарк ИрГТУ. Специалисты вуза оказывают комплексные услуги по внедрению ИТ, проводят анализ предприятий, подбор и поставку ПО, его обновление и техническое сопровождение, занимаются консалтингом, повышением квалификации специалистов, а также выполняют совместные НИОКР.
Александр Горленко, проректор по информационным системам и технологиям ИрГТУ
Внедрение технологии сквозного проектирования на базе CAD/CAE-систем Autodesk Inventor и ANSYS Workbench (НИР № 737 от 24.10.2004, заказчик ОАО «СибВАМИ»)Разработана типовая методика сквозного проектирования электролизеров на базе CAD/CAE-систем Autodesk Inventor и ANSYS Workbench с целью повышения эффективности коллективной работы смежных отделов и оптимизации технических и технологических параметров проектируемых конструкций. |
Для предоставления услуг по комплексной автоматизации предприятий, обучения заказчиков, переподготовки, консалтинга, проведения опытно-конструкторских работ и запуска пилотных проектов по внедрению САПР стало недостаточно. Появилась необходимость в организации поставки, а также дальнейшего технического сопровождения и обновления программных комплексов и технологий. Однако все эти задачи выходили за рамки полномочий образовательного учреждения. Перед вузом встал вопрос о создании специальной структуры, которая могла бы объединить необходимые для предприятий функции. Так, в 2005 году в составе технопарка ИрГТУ была создана фирма «ЮниТехАльянс», обладающая статусом авторизованного реселлера Autodesk. «Сегодня мы сотрудничаем с более чем 30 региональными предприятиями, — говорит Федор Медведев, технический директор «ЮниТехАльянс». — В период с 2006-го по 2007 год компанией было поставлено свыше 600 единиц лицензий общесистемного программного обеспечения и САПР. А в 2007 году специалисты фирмы успешно реализовали пилотный проект для ОАО «Иркутский Промстройпроект». Ведутся работы и для других проектных организаций, в числе которых ОАО «Сибирский Оргстройпроект» и НИиПИ «Технологии обогащения минерального сырья».
Автоматизированное проектирование и контроль корпусных деталей ж/д состава (НИР № 767 от 24.10.2005, заказчик ОАО «ПО Усольмаш»)Проведен комплекс работ по автоматизированному проектированию, конечно-элементному анализу и автоматизированному контролю деталей «Рама» (100.00.002-4) и «Балка» (100.00.001-5) подвижного грузового железнодорожного состава с помощью специализированных программных комплексов и технологического оборудования. Геометрическое моделирование корпусных деталей реализовано на базе CAD -системы Autodesk Inventor. Проверка точности изготовления отливок по отношению к их номинальной геометрии выполнена на базе специализированного программного обеспечения PowerINSPECT и координатно-измерительной руки Romer Armony . Конечно-элементный анализ напряженно-деформированного состояния корпусных деталей на усталостную прочность и статическое нагружение выполнен на базе CAE-системы ANSYS. |
Академия САПР
Эффективность взаимодействия вуза с промышленными предприятиями региона во многом зависит от того, насколько скоординирована работа над созданием расширенных комплексных программ обучения по востребованным на данных предприятиях технологиям. Важна и разработка методик инженерного проектирования на основе САПР, и организация работ в рамках единой проектной среды. Чтобы справиться с этими задачами, университет принял решение (и уже проводит подготовительные мероприятия) о создании Академии САПР, в рамках которой планируется дополнительное профессиональное обучение выпускников инженерных специальностей ИрГТУ на основе инновационных учебных программ объемом от 500 академических часов. Слушателям Академии САПР будет предоставлена возможность профессионально освоить CAD / CAM / CAE / CAI / PDM-технологии, используемые на региональных предприятиях.
Академия САПР позволит реализовать модель сквозной подготовки специалистов, востребованных современными предприятиями и проектными организациями. Весь процесс корректировки образовательных программ можно скоординировать. Так, если будут внесены изменения в систему фундаментальной инженерной подготовки, это будет сразу отражено и в программах переподготовки специалистов. С созданием академии САПР повышается эффективность взаимодействия с компаниями-разработчиками, а также, что немаловажно, статус документов государственного образца, которые по окончании обучения будут получать слушатели академии.
С.О.Гриднев, студент ИрГТУ, гр. ГГ-02-1. Разработка цифровой модели россыпи для решения задач маркшейдерского обслуживания горных работ в среде Autodesk Civil 3DПо данным геологической разведки, произведенной с помощью электронных геодезических приборов, создана цифровая модель технологических пластов участка местности. В работе решены задачи по проектированию инженерных сооружений, рассчитаны объемы земляных масс, построены разрезы, проведена обработка полезных ископаемых. |
Профессиональная подготовка должна начинаться со школьной скамьи
Изучая потребности работодателей и возможности общих, средних и высших учебных заведений, руководство университета пришло к неутешительному выводу. Тех знаний и навыков работы с ИТ-технологиями, которые получают школьники, недостаточно для обучения в техникумах и технических вузах. Нужно время, чтобы подтянуть вчерашнего абитуриента до уровня первокурсника. Проблема здесь не в уровне образования, а в той несогласованности, которая существует между образовательными программами школ, техникумов, университетов и требованиями работодателя. Для рационализации подготовки специалистов ИрГТУ взялся за разработку проекта «Система сквозной подготовки специалистов на основе взаимодействия общих, средних и высших профессиональных образовательных учреждений и ИТ-компаний в рамках национального проекта ”Образование”».
Федор Медведев, технический директор «ЮниТехАльянс»
Данный проект предполагает обучение школьников работе с информационными технологиями в три этапа. Первый, подготовительный, начинается с 8-го класса. Ученики изучают основы AutoCAD, получают навыки построения и редактирования примитивов. Второй этап — основной — предназначен для учащихся 9-х классов и включает обучение ключевым приемам настройки интерфейса, основам трехмерного моделирования на базе AutoCAD и Autodesk Inventor, а также создание простых плоских чертежей. И наконец, последний, третий этап — профильный. Работая в среде Autodesk Inventor и других вертикальных решений от Autodesk, старшеклассники (10-11-й классы) учатся создавать трехмерные модели деталей, чертежи на их основе, формировать виртуальные сборки.
Безусловно, реализация проекта требует больших вложений — как материальных, так и интеллектуальных. Это разработка учебных программ и учебно-методических пособий; организация системы повышения квалификации и сертификации учителей и преподавателей на базе ИрГТУ; оснащение школ компьютерной техникой, сетевым оборудованием и лицензионным программным обеспечением. Проект впервые был анонсирован в 2006 году, определенные шаги в его продвижении уже сделаны. «Мы уверены, что наши усилия по созданию “Системы сквозной подготовки специалистов” не будут напрасными, — говорит Александр Горленко. — Ведь при такой постановке образовательного процесса выпускники средних учебных заведений будут приходить в вуз полностью подготовленными к дальнейшему освоению информационных технологий».
Заключение
Благодаря глубокому пониманию потребоностей промышленных предприятий региона и особенностей современного рынка труда, Иркутский государственный технический университет стал одним из лидеров образования в РФ. Высокий уровень подготовки специалистов в университете неоднократно подтвержден многими рейтингами. Дважды ИрГТУ занимал высокие позиции в рейтинге востребованности выпускников российских вузов работодателями, проводимом по инициативе журнала «Коммерсантъ-Деньги» среди 300 ведущих компаний России и 100 вузов.
По данным «Деловой России» и ВЦИОМ университет вошел в список 16 ведущих вузов (включая МГУ, МГТУ им. Н.Э.Баумана, Санкт-Петербургский Государственный университет и др.). Исследование проводилось среди 500 ведущих вузов России и было основано на интегральном подходе к оценке деятельности вуза по таким группам показателей, как востребованность выпускников вуза у работодателей, оплата труда выпускников вуза, положение и продвижение выпускников вуза на рынке труда, усилия вуза по обеспечению качества подготовки, а также использование и оценка результатов вузовской подготовки.
И.В.Безделева, студентка ИрГТУ, специальность ПГС. Проект жилого дома с нежилыми помещениями на базе Autodesk Revit |
В 2008 году независимое рейтинговое агентство в сфере образования «РейтОР» провело исследование на тему «Уровень развития ИКТ в вузах России». Определялись вузы — лидеры в подготовке ИКТ-специалистов, развитии ИКТ-инфраструктуры, создании рыночных ИКТ-продуктов. В разделе «ИКТ-ресурсы», где учитывалось наличие Центров подготовки и сертификации специалистов для работы с ПО, ИрГТУ занял 15-е место из 100, а по оценке развития ИКТ-инфраструктуры — 2-е после Московского государственного института электронной техники.
Внедрение в учебный процесс университета новейших информационных технологий, а также сотрудничество с ведущими ИТ-компаниями сделало ИрГТУ проводником САПР в промышленность Восточно-Сибирского региона. Вуз выпускает востребованных специалистов, владеющих современными средствами инженерного проектирования.
«Технологии не стоят на месте, — говорит ректор Иван Михайлович Головных. — По мере их развития будут совершенствоваться и образовательные программы нашего университета. Ведь главный критерий успеха современного инженера — профессиональный рост и движение вперед.