6 - 2008

Инновационные технологии в образовании.

Опыт Иркутского государственного технического университета

Дарья Омельченко

Конкурентоспособному вузу нужны новейшие технологии

Об использовании в учебном процессе отраслевых решений Autodesk Центр компетенций

Взаимодействие с промышленными предприятиями

Академия САПР

Профессиональная подготовка должна начинаться со школьной скамьи

Заключение

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

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»

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.

В начало В начало

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 ЧПУ

В 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 отливок

Участок 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»

Ректор ИрГТУ Иван Михайлович Головных рассказывает Андрею Фурсенко о проектах университета на «Макс-2007»

В начало В начало

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

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.

В начало В начало

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 3D

По 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.

В начало В начало

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»

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».

В начало В начало

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.

В начало В начало

САПР и графика 6`2008