CC BY
43
REFERENCES
1. Raven Dzh. Kompetentnost' v sovremennom obshhestve: vyjavlenie, razvitie i realizacija [Competence of modern society: identification, development and implementation], Moscow, Kognito-Centr, 2002. 257 p.
2. Kondrashova L. V. Pedagogika vysshej shkoly, problemy, poiski, reshenija, monograficheskij ocherk [Pedagogics of the higher school, problems, searches, decisions, monographic sketch], Krivij Rig, ChNU im. B. Hmel'nic'kogo, 2014. 399 p.
3. Kondrashova L. V. Soderzhatel'no-processual'nyj pohod v proektirovanii professionalizma sovremennogo uchitelja [Substantial and procedural campaign in design of professionalism of the modern teacher], Pedagogika vishhoi' ta seredn'oi' shkoli, zb. nauk. prac', Krivij Rig, KDPU, 2010, vol. 27, pp. 3-11.
УДК 378. 147
е. о. бохонько
ОСОБЛИВОСТ1 П1ДГОТОВКИ МАЙБУТН1Х 1НЖЕНЕР1В-ПЕДАГОГ1В ГАЛУЗ1 АВТОТРАНСПОРТУ ДО МОДЕЛЮВАННЯ ТЕХНОЛОГ1ЧНИХ
ПРОЦЕС1В
Розкрито основи та визначено особливостг пгдготовки майбуттх тженергв-педагоггв автотранспортного профтю до моделювання технологгчних процесгв. Доведено, що використання в процесi професшно'1 пгдготовки майбуттх тженергв-педагоггв автотранспортного профшю до моделювання технологiчних проце^в сприяе кращому засвоенню та осмисленню ними об'eктiв моделювання. Розглянуто математичне моделювання технологiчних проце^в, яке е дiевим засобом навчання. Розроблено авторську програму для розрахунку продуктивностi вантажного автомобшя.
Ключовi слова: iнженер-педагог, автотранспорт, моделювання, технологiчний процес, математичне моделювання.
Е. А. БОХОНЬКО
ОСОБЕННОСТИ ПОДГОТОВКИ БУДУЩИХ ИНЖЕНЕРОВ-ПЕДАГОГОВ ОБЛАСТИ АВТОТРАНСПОРТА К МОДЕЛИРОВАНИЮ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ
Раскрыты основы и определены особенности подготовки инженеров-педагогов автотранспортного профиля к моделированию технологических процессов. Доказано, что использование в процессе профессиональной подготовки будущих инженеров-педагогов автотранспортного профиля моделирование технологических процессов способствует лучшему усвоению и осмыслению ими объектов моделирования. Рассмотрено математическое моделирование технологических процессов, которое является действенным средством обучения. Разработана авторская программа для расчета производительности грузового автомобиля.
Ключевые слова: инженер-педагог, автотранспорт, моделирование, технологический процесс, математическое моделирование.
e. bokhonko
PECULIARITIES OF TRAINING FUTURE ENGINEERS-TEACHERS IN ROAD
TRANSPORT INDUSTRY TO THE MODELING OF TECHNOLOGICAL
PROCESSES
Outlined the basics and peculiarities of training of engineers-teachers in Road Transport industry to modeling processes. Proved that the use in training future engineers-teachers of Road Transport profile modeling processes promotes better assimilation and comprehension of their object modeling. The mathematical modeling of technological processes is studied, which is an effective learning tool. Author program is developed to calculate the efficiency of the truck.
Keywords: engineer, teacher, transport modeling, process, mathematical modeling.
Стрiмкий розвиток галузi автотранспорту, поява велико! кшькост рiзноманiтних моделей автомобiлiв та новггне устаткування автотранспортних пiдприeмств висувають новi вимоги до професшно! тдготовки спецiалiстiв ще! галузi народного господарства. Фахiвцi з експлуатаци та ремонту автомобшв е одними i3 найбшьш затребуваних професiй на ринку пращ. Рiвень !х пiдготовки вiдiграе важливу роль на якостi наданих послуг. В зв'язку з цим велике значення мають шженери-педагоги, якi готують таких майбутнiх фахiвцiв.
При обслуговуванш автотранспорту здiйснюеться багато складних технолопчних процесiв. Сьогодення вимагае, щоб в процес пiдготовки майбутнi iнженери-педагоги могли не тшьки виконати, а й змоделювати вiдповiдний технологiчний процес.
Мета статт - окреслити основи та визначити особливостi пiдготовки iнженерiв-педагопв автотранспортного профiлю до моделювання технолопчних процешв.
У науковiй лiтературi е чимало визначень понять «модель» i «моделювання». Слово «модель» походить вщ латинського слова «modulus», що означае зразок, мiра, норма. В загальному розумiннi модель - це певний образ чи прообраз деякого об'екта.
Вщ поняття «модель» походить поняття «моделювання». Серед науковцiв загальновизнаною е думка, що моделювання - це дослщження об'екта, при якому вивчаеться не сам об'ект, а допомiжна штучна або природна система, що перебувае в деякш об'ективнiй вщповщносп з ним, здатна замiщати його в певному вщношенш i мютить iнформацiю про модельований об'ект. Мiж дослiдником i об'ектом пiзнання сто!ть модель.
На важливостi навчання студенев моделюванню акцентуе увагу викладачiв вищих навчальних закладiв В. Лапiнський. Науковець стверджуе, що ефективнiсть навчання тдвищуеться тодi, коли майбутнi фахiвцi самостшно будують моделi, а не тшьки споглядають !х у готовому виглядь Займаючись створенням та аналiзом унаочнених моделей, студенти змушеш iндивiдуально (або у невеликих групах) проходити ва чи деяю етапи наукового шзнання: виконувати декомпозицiю певно! системи, анатз li складових, виявлення та виокремлення суттевих ознак i параметрiв конкретно! системи, суттевих ознак складових !! об'еклв з наступним виконанням синтезу структури моделi або описом класу об'ектiв вивчення [6].
Моделювання технолопчних процешв е дiевим i, головне, сучасним засобом виршення прикладних науково-техшчних завдань та однiею з дуже потужних у шзнавальному аспектi технологш навчання.
Рiзнi аспекти формування навичок моделювання у майбутшх iнженерiв-педагогiв розглянут в наукових працях В. Бахрушина, Р. Горбатюка, М. Скварок, В. Хоменка та ш. Однак специфша тдготовки iнженерiв-педагогiв автотранспортного профiлю до моделювання на даний час залишилася поза увагою.
Для моделювання рiзноманiтних технолопчних процешв сучасного виробництва застосовують таю види комп'ютерного моделювання: структурно-функцюнальне, математичне, iмiтацiйне, концептуальне, iнформацiйне.
Зазначимо, що суттевою перевагою комп'ютерного моделювання е використання тривимiрно! графiки. Крiм кращого вiзуального представлення проектованих виробiв, 3D-графiка суттево пiдвищуе точшсть проектування, особливо складних 3D-об'ектiв, дае змогу легко редагувати тривимiрну модель. Асощативний зв'язок, який встановлюеться в iнженерних 3D-системах мiж моделлю виробу, його кресленнями та документацiею на вирiб (наприклад, специфiкацiею), дозволяе вчасно вносити змши в 3D-модель та автоматично вщображати !х в шших документах, пов'язаних з нею. За рахунок цього досягаеться значна економiя часу на проектування.
Як стверджуе Р. Горбатюк, майбутш шженери-педагоги мають волод^и навиками шформацшного моделювання. Для цього вш пропонуе запровадити в навчальний процес пiдготовки цих фахiвцiв такi дисциплiни як «Iнформацiйнi технологи», «Комп'ютерна графiка» [2,с. 225].
Вважаемо за необх1дне навчити майбутнiх iнженерiв-педагогiв автотранспортного профiлю двох способiв розробки комп'ютерних моделей: за допомогою спещатзованих програмних засобiв i програмування. Завдяки цьому можна швидко i зручно створити комп'ютерну модель, яка не обмежена набором об'екпв i методiв, що iснують в програмних середовищах.
Однieю iз iснуючих перспективних систем для створення комп'ютерних моделей i розв'язання завдань навчально-виробничого характеру на лабораторних заняттях е системи тривимiрного твердотшьного моделювання Solidworks [8, с. 10] та КОМРЛ8 3Б [3, с. 18].
Сучасш 3Б-системи мають у своему розпорядженш ефективнi засоби моделювання, яю дозволяють створювати тривимiрнi моделi найскладнiших деталей i зборок. Часто алгоритм проектування вiдтворюе технологiчний процес виготовлення деталi, вузла або мехашзму. Створення об'емних елементiв передбачае перемщення плоских фiгур у просторi. В процес перемiщення цi фiгури обмежують частину простору, який визначае форму елемента. Наприклад, перемiщення прямокутника в напрям^ перпендикулярному до його площиш, призводить до утворення призми, яку ми розглядаемо як прямокутну пластину певно! товщини.
Розробка тривимiрно! моделi е складним творчим процесом, який вимагае вщ майбутнiх iнженерiв-педагогiв не тшьки знань основ проектування i програмних засобiв, а також неординарного i гнучкого мислення. Зокрема, важливе значення мае вибiр рацiонального способу виготовлення деталь З такою навчально-виробничою ситуацiею майбутнi фахiвцi зустрiчаються, коли знайомляться з технолопями, вивчають загально техшчш i спецiальнi дисциплiни (основи технологш, технiчна механiка, деталi машин, комп'ютерне проектування iнженерних об'ектiв та ш.).
Для майбутнiх iнженерiв-педагогiв автотранспортного профшю вагоме значення мае графiчний спосiб подання матерiалу за допомогою методу моделювання. З його використанням дослщження в предметi певних ознак вщбуваеться ефективнiше.
Однiею з найбшьш важливих складових професшно! шформацшно! шдготовки iнженерiв-педагогiв галузi автотранспорту е формування уявлення та знання законiв створення геометрично! моделi деталей автомобiля. На рисунку 1 показано коробку перемши швидкостей, що виконана в середовипц SolidWorks.
Цей метод суттево спрощуе усвiдомлення студентами складно! конструкцi! агрегата сучасних автомобiлiв та полегшуе вивчення базово! дисциплiни «Будова автомоб^», яка вивчаеться на першому курсi. За його допомогою моделюються процеси збирання та розбирання агрегатiв автомобiлiв.
1з зростанням комп'ютеризацi! рiзних галузей народного господарства спостерiгаеться iнтенсивний розвиток обчислювальних методiв для вирiшення складних техшчних задач. Широкого розповсюдження набув метод математичного моделювання. Необхщшсть його використання пояснюеться можливютю забезпечити дослiдження об'екпв чи процесiв, якi складно або неможливо здшснити традицiйним натурним експериментом.
Завдяки замш дослщжуваного об'екта на математичну модель формулюеться задача на вивчення та проведення анатзу його параметрiв математичним апаратом. Це дозволяе проаналiзувати дослiджуванi параметри об'екта в рiзних умовах та передбачити майбутнш результат дослiдження. Сучасними науковцями-дослiдниками математичне моделювання розглядаеться як методолопя оргашзаци науково! експертизи, що е незамшним пiд час
Рис. 1. Коробка перемши швидкостей в SolidWorks.
_ПРОБЛЕМИ ПРОФЕСМНО1 ШДГОТОВКИ 1НЖЕНЕР1В -ПЕДАГОГ1В_
проектування i впровадження сучасних науково-технiчних розробок. Иого поеднання з комп'ютерним (вiртуальним) експериментом пiдвищуе ефектившсть наукових дослiджень, полегшуе та прискорюе моделювання складних об'ектiв i процешв [1, с. 49; 3, с. 60]. Враховуючи це, умiння з побудови математично! моделi доцiльно розглядати як важливу умову формування багатьох дослщницьких умiнь та забезпечення високого рiвня якостi професшно! пiдготовки майбутшх iнженерiв-педагогiв.
Вищезазначений метод застосовувався нами шд час проведення натурного та вiртуального експерименту (починаючи вiд створення вiртуального стенду до проведення експерименту). Вш передбачае знаходження залежностi мiж параметрами дослiджуваного об'екта чи процесу, враховуючи значення експериментальних показникiв, шляхом виведення математичного рiвняння. Перед початком експерименту часто виникае необхщшсть провести математичний розрахунок, встановивши реальнi параметри роботи машини чи технологiчного процесу, для проведення подальшого дослiдження. Це пояснюеться тим, що деякi закони, наведет в тдручниках у математичнш формi, на практицi не можуть бути задiянi без корегування.
У Хмельницькому нащональному унiверситетi навички цього виду моделювання ми формуемо в процес вивчення курсу «Математичне моделювання технолопчних процесiв автотранспорту» на останньому курс пiдготовки майбутнiх iнженерiв-педагогiв.
Для розрахунку продуктивносп вантажного автомобiля, що виконуеться в однiй iз циклу практичних робгг, нами розроблено авторську програму, загальний вид яко! показаний на рисунку 2.
п_ Доел¡дження продуктивное^ вантажного автомобшя — □ X
Ногина льна вантажогндйомнютъ, т Статачний коеФУент використаннн ванта доги дйомносл Динамнний коеФУент використаннн вантажогндйомносл Сере дни технпна швидкютъ автомобтн, км/год КоеФУент використаннн пробгу
Час навантаження-розвантаженнн, год Сере дни в1дстань Тзди з автомобтем, км
4.5 017
(мГ
тГ
(ЙГ 10 з-
Продуктивнютъ у т/год
Продуктивнютъ у т*км/год
31430155210643
942904655319251
Вимд
Рис. 2. Д1алогове в1кно розрахунку продуктивносп вантажних автомобшв.
Програма дозволяе виконувати аналiз продуктивностi залежно вщ таких параметрiв: номiнальна вантажопiдйомнiсть, статичний коефщент використання вантажопiдйомностi, динамiчний коефщент використання вантажопiдйомностi, середня швидкiсть автомобшя, коефiцiент використання пробiгу, час навантаження, середня вiдстань !зди.
Висновки. Окреслеш основи пiдготовки iнженерiв-педагогiв автотранспортного профшю до моделювання технологiчних процесiв втшено у навчальний процес Хмельницького нацюнального унiверситету шляхом упровадження розробленого навчального забезпечення й методичного супроводу, що мютить: освiтньо-квалiфiкацiйну характеристику, осв^ньо-професшну програму, навчальний план пiдготовки майбутшх iнженерiв-педагогiв, робочi навчальнi програми, для здшснення професшно! пiдготовки майбутнiх iнженерiв-педагогiв на кожному з етапiв !х навчання.
У процесi пiдготовки iнженерiв-педагогiв автотранспортного профiлю до моделювання технолопчних процесiв визначено TaKi особливостi:
- використання у процес професшно! тдготовки мaйбутнiх iнженерiв-педaгогiв автотранспортного профiлю моделювання технолопчних процешв сприяе кращому засвоенню та осмисленню ними об'eктiв моделювання;
- математичне моделювання технологiчних процешв е дieвим засобом навчання, що сприяе усвiдомленню та узагальненню навчального мaтерiaлу;
- застосування математичного моделювання технолопчних процешв aктивiзуе процес професшно! пiдготовки мaйбутнiх iнженерiв-педaгогiв автотранспортного профшю за рахунок створення умов для зростання !х рiвня творчостi.
Л1ТЕРАТУРА
1. Бахрушин В. £. Математичне моделювання: навч. поабник / В. £. Бахрушин. - Запоргжжя: ГУ «З1ДМУ», 2004. - 140 с.
2. Горбатюк Р. М. Комп'ютерне моделювання у шдготовщ мaйбутнiх шженерш-педагопв до професшно! д1яльност1 // Науков1 записки Тернотльського национального педагопчного ушверситету iменi Володимира Гнатюка. Серiя: Педагопка. - 2009. - № 3. - С. 222-229.
3. Грушко И. М. Основы научных исследований: учеб. пособие для техн. вузов / И. М. Грушко, В. М. Сиденко. - Х.: Вища школа, 1983. - 224 с.
4. Лапшський В. В. Принцип наочносп i створення електронних зaсобiв навчального призначення [Електронний ресурс] / В. В. Лапшський // Сайт Кшвського обласного шституту шслядипломно! освгги педагопчних кaдрiв. [Електронний ресурс] - Режим доступу: http://www.narodnaosvita.kiev.ua/vupysku /9/statti/lapinskiy.htm.
5. Сучасний тлумачний словник укра!нсько! мови; за ред. В. В. Дубiчинського. - Х.: Вища школа, 2006. -1008 с.
6. Хоменко В. Моделювання змкту й оргатзацп самостшно! роботи студенпв засобами автоматизованих систем упрaвлiння проектами / В. Хоменко // Педагопка формування творчо! особистостi у вищiй i загальноосвгтнш школах: зб. наук. праць. - Зaпорiжжя, 2012. - С. 479-484.
REFERENCES
1. Bakhrushyn V. Ye. Matematychne modelyuvannya: navch.posibnyk [Mathematical modeling], Zaporizhzhya, HU «ZIDMU», 2004. 140 p.
2. Horbatyuk R. M. Komp"yuterne modelyuvannya u pidhotovtsi maybutnikh inzheneriv-pedahohiv do profesiynoyi diyal'nosti [Computer simulation in training future engineers-teachers to the profession], Naukovi zapysky Ternopil's'koho natsional'noho pedahohichnoho universytetu. Seriya: Pedahohika, 2009. vol 3, pp. 222-229.
3. Grushko I. M. Osnovy nauchnyh issledovanij: ucheb. posobie dlja tehn. Vuzov [Bases of scientific research], Kharkiv, Vishha shkola, 1983. 224 p.
4. Lapins'kyy V. V. Pryntsyp naochnosti i stvorennya elektronnykh zasobiv navchal'noho pryznachennya [The principle of visibility and the creation of electronic educational purposes] : Iz saytu Kyyivs'koho oblasnoho instytutu pislyadyplomnoyi osvity pedahohichnykh kadriv. Rezhym dostupu do resursu: http://www.narodnaosvita.kiev.ua/vupysku /9/statti/lapinskiy.htm.
5. Suchasnyy tlumachnyy slovnyk ukrayins'koyi movy; za red. V. V. Dubichyns'koho [Dictionary of Modern Ukrainian language], Kharkiv, Vyshcha shkola, 2006. 1008 p.
6. Khomenko V. Modelyuvannya zmistu y orhanizatsiyi samostiynoyi roboty studentiv zasobamy avtomatyzovanykh system upravlinnya proektamy [Modeling the content and organization of independent work of students by means of automated project management systems], Zaporizhzhya, 2012. pp. 479-484.
