V открытый региональный конкурс «Инженерная компьютерная графика и применение ее в производстве». Методологические аспекты использования комплекса «Лаборатория сквозного проектирования» + «CAD/CAM/CAPP ADEM»

Лариса Дарьина

В предыдущем номере журнала «САПР и графика» были представлены результаты формирования системы работы политехнической направленности образовательной деятельности в Самарском регионе, инициированные региональным представителем группы компаний ADEM в г.Тольятти (ООО  фирма «ЛД-Факториал»), которые наиболее ярко проявляются в рамках ежегодного открытого регионального конкурса «Инженерная компьютерная графика и применение ее в производстве». Это не спонтанные разовые конкурсные мероприятия, аналогичные однократно проводимым наукоподобным шоу, а комплекс мероприятий, структура которого стабильна на протяжении многих лет. 18 апреля 2013 года в Тольятти состоялся очередной, V Конкурс.

Система работы, формируемая группой компаний ADEM в Самарской области, изначально предполагает не только планомерное развитие и наращивание количества мероприятий, предшествующих Конкурсу как яркому финальному аккорду сложной симфонии учебного года, но и неуклонный рост качества организации каждого включенного в план мероприятия.

Основополагающими факторами развития формируемой системы профессиональной ориентации учащейся молодежи в сфере политехнической направленности для группы компаний ADEM являются:

• стабильное наращивание на протяжении многих лет количества как обучающихся — участников конкурсных мероприятий, так и самих мероприятий, невзирая на любые реорганизации в системе образования;
• формирование региональных профессиональных школ на базе учреждений и организаций, способных стать центрами аккумулирования и распространения инновационных методик подготовки учащейся молодежи.

История ежегодного открытого регионального конкурса «Инженерная компьютерная графика и применение ее в производстве», проводимого в г.Тольятти, позволяет с удовлетворением констатировать развитие профессиональных школ различных регионов России под эгидой группы компаний ADEM, что стало особенно очевидно в рамках V Конкурса, где были представлены яркие работы как учащихся различных образовательных учреждений, так и педагогов данных учреждений.

Не может быть оставлено без внимания еще одно явление в сфере современного образования: сегодня ведущие вузы пристальное внимание уделяют подготовке учащихся в учреждениях общего и дополнительного образования, причем не только предпрофильной и профильной подготовке учащихся старших классов, но и пропедевтике политехнического образования в начальном звене школы и дошкольном образовании.

Это не прихоть и не дань моде, а насущная необходимость. На протяжении последнего десятилетия в результате всевозможных преобразований и реорганизаций преподавание научно­технических дисциплин низведено практически до неприемлемого уровня, в результате чего ведущие вузы страны не получают абитуриентов с необходимым уровнем подготовки.

Изменить создавшееся положение можно, только изменив подходы к школьной и дошкольной подготовке будущих специалистов политехнической направленности. Необходимо учитывать и тот факт, что подготовительные курсы для учащихся 9­11­х классов для поступления в вуз уже не могут исправить создавшееся положение, так как речь идет не о простой передаче знаний, а о формировании хорошо развитого пространственного и гибкого логического мышления. Именно эти качества формируются в дошкольном и раннем школьном возрасте при должной методике подготовки учащегося.

Примеры презентаций методических работ педагогов

Ведущие отраслевые вузы оснащены профессионально оборудованными лабораториями и мастерскими, которые становятся CAD/CAM­центрами близлежащих территориальных образовательных округов. Профессорско­преподавательский состав готов поделиться с педагогами учреждений общего, дополнительного и дошкольного образования современными инновационными методическими разработками в сфере научно­технических дисциплин.

В Самарском регионе обмен опытом происходит:

• во время тематических профориентационных экскурсий в CAD/CAM­центры;
• в процессе работы ежегодного открытого обучающего семинара «Современные информационные технологии. Инженерная компьютерная графика»;
• в рамках проведения совещаний «Круглый стол — проблемы и перспективы формирования и развития межучрежденческой сети лабораторий сквозного проектирования изделий»;
• при проведении прочих мероприятий, осуществляемых под эгидой группы компаний ADEM и ее региональных представителей.

Наиболее стабильно в течение ряда лет работают профессиональные школы в центрах, являющихся организаторами описанной выше деятельности (г.Тольятти, г.Самара).  В Поволжье постоянным участником всех названных мероприятий является и Ульяновский CAD/CAM­центр на базе Ульяновского технического колледжа. Ярко проявляется последовательная работа профессиональной школы г.Брянска, заявляя о себе большими группами работ учащихся и педагогов, причем, что особо ценно, будущих педагогов — студентов Брянского государственного университета имени академика И.Г. Петровского. Одним из активнейших профессиональных центров является г.Чебоксары Чувашской республики. Радует и Уральский регион (г.Екатеринбург, г.Челябинск, г.Магнитогорск). Примеры презентаций методических работ педагогов названных регионов приведены на рисунках.

Во всех этих центрах основополагающим является следующий принцип: от методологии сквозного проектирования изделий к методологии сквозного процесса обучения с применением широчайших возможностей комплекса «Лаборатория сквозного проектирования» + «CAD/CAM/CAPP ADEM».

Инициатором формирования системы мероприятий политехнической направленности (региональным представителем группы компаний ADEM г.Тольятти) предложено несколько моделей развития указанного направления в образовательном учреждении при взаимодействии учреждений в рамках единой сети лабораторий сквозного проектирования территориального образовательного округа.

Модель 1 предполагает, что общеобразовательное учреждение оснащено лабораторией сквозного проектирования (станок или группа станков с ЧПУ, компьютерный класс, CAD/CAM/CAPP ADEM). Для реализации такой модели в образовательном учреждении должно быть хотя бы одно рабочее место с полнофункциональной академической версией CAD/CAM/CAPP­системы ADEM V.8.2.

Вариант 1. Целесообразно как вводить отдельные факультативные курсы, так и использовать имеющийся аппаратно­программный комплекс в рамках проектной деятельности без ограничения предметной ориентации (математика, информатика, физика, биология, химия, ИЗО и т.д.). В г.Тольятти данный вариант реализуется в МБУ СОШ № 46, в который включена структура дополнительного образования «Мой выбор», что позволяет расширить набор курсов дополнительной подготовки учащихся в зависимости от специализации педагога и уровня его профессионального мастерства.

Вариант 2. По решению образовательного учреждения изучение всего спектра возможностей профессионального программного продукта CAD/CAM/CAPP ADEM, предоставленного в академической версии, буквально вплетается в календарно­тематическое планирование по одной из дисциплин (или группе смежных). В 2012­2013 учебном году великолепные результаты продемонстрировало МБУ СОШ № 75 с углубленным изучением предметов. В данном учреждении реализация государственного стандарта предметной области «Материальные технологии» построена по методологии сквозного процесса обучения «Лаборатория сквозного проектирования» + «CAD/CAM/CAPP ADEM». Данное решение закономерно отразилось на результатах участия в V открытом региональном конкурсе «Инженерная компьютерная графика и применение ее в производстве». Ученик 6­го класса Сергей Кротов награжден дипломом второй степени в номинации «Моделирование, проектирование в CAD/CAM­системах и изготовление изделий на станках с ЧПУ».

Модель 2 предполагает, что образовательное учреждение общего образования не имеет собственной лаборатории сквозного проектирования. Эта модель рассчитана как на самостоятельное (изолированное от сети лабораторий сквозного проектирования) использование бесплатно распространяемой академической версии CAD/CAM/CAPP­системы ADEM V.8.1, так и на совместную работу с учреждениями — участниками сетевого проекта территориального образовательного округа.

Вариант 1. Учреждения образования на базе своих компьютерных классов могут вести занятия с применением академической версии CAD/CAM/CAPP­системы ADEM V.8.1, обращаясь за консультациями по методике применения программного продукта для различных возрастных категорий учащихся к специалистам регионального представителя группы компаний ADEM ООО фирмы «ЛД-Факториал», осуществляющей методическую поддержку учреждений образования (в том числе и нетехнических профилей). Подобный вариант организации процесса обучения предполагает полный цикл работ по проектированию и изготовлению изделия с обеспечением демонстрации заключительных фаз (создание управляющей программы для станка с ЧПУ и реализация изделия в материале) при помощи доступных образовательному учреждению способов визуализации.

Учреждений, работающих по данному варианту, гораздо больше, чем в сетевом сообществе, так как этот вариант менее требователен к стабильности работы инициативной группы.

Вариант 2. Работа в учреждении образования строится аналогично варианту 1 на основе академической версии CAD/CAM/CAPP­системы ADEM V.8.1. Однако данные учреждения активно включаются в работу сети лабораторий сквозного проектирования. Образовательное учреждение обращается в лаборатории сквозного проектирования близлежащего учебного центра либо на условиях компенсации материальных затрат (материал для изготовления изделия, режущий инструмент, амортизация оборудования и т.д.), либо на иных условиях взаимного сотрудничества.

Ярким примером такого сотрудничества на взаимовыгодной основе является тандем МБОУ ДОД ЦРТДЮ «Родник» и МБУ средняя школа № 18, г.Тольятти. Результатом их плодотворного сотрудничества стали следующие награды:

• диплом третьей степени Никиты Ярового, ученика 8­го класса МБУ средней школы № 18, дополнительно занимающегося в МБОУ ДОД ЦРТДЮ «Родник», (г.Тольятти);
• диплом второй степени Елены Ивановны Мосягиной, учителя информатики МБУ средней школы № 18 и педагога дополнительного образования МБОУ ДОД ЦРТДЮ «Родник» (г.Тольятти).

Этот вариант предполагает различные вариации:

• на основе моделей, разработанных в своем образовательном учреждении, строится управляющая программа для станка с ЧПУ и реализуется изделие каждого учащегося в классе (группе);
• моделированием занимаются все учащиеся, а в материале реализуются только лучшие работы (мини­конкурс);
• учащиеся работают в режиме «конструкторское мини­бюро» — то есть для реализации выбирается многоэлементное изделие, при этом каждый отвечает за свою деталь или узел. Эта вариация наиболее сложная и затратная в методическом плане, но она обеспечивает максимально возможный эффект.

Предлагаемый вариант работы образовательных учреждений позволяет включиться в единую сеть лабораторий сквозного проектирования любым учреждениям образования, не имеющим в настоящее время собственного оборудования с ЧПУ. В частности, это дает возможность выполнять одну работу в нескольких центрах одновременно, разделив ее на узловые элементы, что продиктовано характеристиками имеющихся станков (размерами рабочего поля и т.д.). Кроме того, это позволяет учреждениям, оснащенным станками с ЧПУ, расширять свои возможности по формированию контингента учащихся старшего звена, определивших для себя сферу деятельности, сопряженную с политехнической направленностью.

Работа сети лабораторий сквозного проектирования позволяет профориентационную работу и работу в профильных классах политехнической направленности перевести из плоскости теории в практико­ориентированное пространство.

Автоматически повышается качественный и количественный уровень участия в конкурсных мероприятиях научно­технической направленности как учащихся образовательных учреждений, так и их педагогов.

В силу неуклонного расширения системы в течение семи лет сегодня можно с уверенностью констатировать ее высокую работоспособность.

САПР и графика 7`2013