Использование программного комплекса APM WinMachine в учебном процессе
Развитие и повышение эффективности промышленного производства напрямую связано с внедрени ем новых информационных технологий, которое сдерживается прежде всего нехваткой квалифицированных кадров. Поэтому одним из основных требований, предъявляемых к молодым специалистам на производственных предприятиях, в конструкторских и технологических бюро, является наличие знаний, умений и практических навыков применения компьютерных технологий в инженерной деятельности.
Использование в учебном процессе системы автоматизированного проектирования и анализа APM WinMachine позволяет приобрести навыки проведения проектировочных и поверочных инженерных расчетов, анализа состояния и работоспособности изделий, основанных на представлении и учете физических свойств и характеристик материалов, механических и иных физических воздействий на технический объект, физических факторов окружающей среды и т.д.
Подготовка будущих инженеров с применением данного программного комплекса на протяжении последнего десятилетия активно и довольно успешно ведется многими вузами страны, в число которых входит и Омский государственный технический университет (ОмГТУ).
Оценить качественный уровень использования APM WinMachine в учебных учреждениях позволяют конкурсы студенческих работ, олимпиады и другие аналогичные мероприятия.
ОмГТУ является единственным образовательным учреждением, которое ежегодно проводит Всероссийскую студенческую олимпиаду «Инженерный анализ» с использованием CAEсистемы APM WinMachine при спонсорской поддержке ООО «Научнотехнический центр «Автоматизированное проектирование машин» (г.Королев). Олимпиада уже стала своеобразным брендом, и интерес к ней повышается с каждым годом.
Постоянными участниками олимпиады на протяжении многих лет являются команды Орловского, Омского, Магнитогорского технических университетов, Мичуринского, Омского, Башкирского аграрных университетов и Челябинской агроинженерной академии, Уральского горного университета, Сибирского (г.Новосибирск), Омского университетов путей сообщения, Сыктывкарского лесного института и др.
Каждый год команды соревнуются в двух традиционных номинациях:
- «Решение расчетнопроектировочных задач» (личный зачет);
- «Проектирование конструкций» (командный зачет).
По мнению авторов, проведение соревнований с командным зачетом, в которых принимает участие вся команда, является важным фактором, так как позволяет оценить прежде всего умение участников работать в коллективе и с учетом ограниченного времени, предоставленного для решения поставленной задачи.
Олимпиадные задания отличаются повышенной сложностью и представляют собой реальные производственные конструкции, требующие для решения фундаментальных знаний и практических навыков (рис. 13). При этом охватывается практически весь круг задач, выполняемых инженером в процессе проектирования изделия. Для решения олимпиадного задания участникам необходимо показать знания по таким дисциплинам, как детали машин, сопротивление материалов, инженерная графика, теория механизмов и машин и др.
Рис. 1. Расчетная модель тарелки локатора — работа победителей, 2007 г.
Рис. 2. Расчетная модель детского аттракциона «Колесо обозрения» — работа победителей, 2008 г.
Использование различных модулей программного комплекса APM WinMachine позволяет достаточно легко и просто решать широкий спектр инженерных задач (в данном случае проектирования и анализа различных конструкций) за счет современных и эффективных алгоритмов расчета, реализованных в системе.
Каждый год члены жюри отмечают также оригинальность работ, представленных участниками олимпиады, в которых они грамотно сочетают теоретические знания и практические навыки работы с программным комплексом APM WinMachine.
Рис. 3. Расчетная модель линии электропередач — работа победителей, 2009 г.
Развитию интереса к использованию данного программного продукта в учебном процессе также способствует компания НТЦ «АПМ», которая на протяжении всех лет проведения олимпиады является неизменным спонсором и предоставляет рабочие версии программного комплекса APM WinMachine и его модулей (как локальные, так и сетевые версии) в качестве призов для победителей олимпиады (рис. 45).
Рис. 4. Победитель олимпиады «Инженерный анализ-2009» в личном зачете Александр Соклаков (Орловский государственный технический университет)
Рис. 5. Победитель олимпиады «Инженерный анализ-2009» в командном зачете — команда Уральского государственного горного университета
Безусловно, все эти меры способствуют повышению творческой активности участников, а также интереса у студентов к избранной профессии.
Традиционно в период проведения олимпиады состоялся ежегодный научнометодический семинар по обмену опытом преподавания технических дисциплин с использованием информационных технологий (рис. 6).
Рис. 6. Участники научно-методического семинара по обмену опытом преподавания технических дисциплин с использованием информационных технологий
Преподаватели омских образовательных учреждений и руководители команд — участников олимпиад, в том числе из вузов Казахстана и Украины, обсудили вопросы научнометодического обеспечения учебного процесса, организации обучения студентов с использованием различных программных продуктов, дистанционных образовательных технологий и ряд других.
Живой интерес вызвал опыт использования системы APM WinMachine в подготовке курсовых и дипломных проектов в Челябинской государственной агроинженерной академии (рис. 7).
Рис. 7. Выступление руководителя команды Челябинской государственной агроинженерной академии В.И. Шатрукова
Своим опытом внедрения и применения программ инженерного анализа, в частности APM WinMachine, при преподавании специальных дисциплин поделилась кандидат технических наук, доцент кафедры горных машин и комплексов Уральского государственного горного университета Н.В. Савинова.
Преподаватели Сибирского государственного университета путей сообщения В.А. Глотов и В.Ю. Игнатюгин рассказали об использовании программного комплекса APM WinMachine и его модулей при изучении ряда технических курсов, таких как «Детали машин», «Строительная механика и металлоконструкции машин», «Строительные и дорожные машины», «Грузоподъемные машины». Были представлены примеры работ, выполненных студентами в рамках образовательной программы с использованием данного комплекса инженерного анализа.
Несомненно, что такой обмен передовым опытом использования современных информационных технологий в образовательном процессе технических специальностей позволяет обеспечить подготовку будущих инженеров путем качественного изменения содержания и способов подачи учебного материала, применить уже опробованные в других вузах или усовершенствовать методики преподавания, что повлияет на формирование и развитие профессиональной компетенции студентов.
Для ознакомления с опытом методической работы, накопленным в различных вузах, принято решение опубликовать материалы выступлений участников семинара в специальной рубрике одного из ближайших выпусков научнотехнического журнала «Омский научный вестник».
Проведение очередной студенческой олимпиады и научнометодического семинара запланировано на последнюю неделю октября 2010 года на базе Омского государственного технического университета.
