CC BY
15ПЕДАГОГИЧЕСКИЕ НАУКИ
УДК 378.14.015.62
ПРОЦЕССНЫЙ ПОДХОД В ОРГАНИЗАЦИИ ОБУЧЕНИЯ СТУДЕНТОВ РАБОТЕ НА УЧЕБНОЙ КООРДИНАТНО-ИЗМЕРИТЕЛЬНОЙ МАШИНЕ
С ЧПУ
Бирюкова Елена Александровна, магистрант, Мигачева Галина Николаевна, кандидат технических наук, доцент; Российский государственный профессионально-педагогический университет,
Екатеринбург, РФ
Актуальность исследуемой проблемы обусловлена тем, что автоматизированные координатные измерения в настоящее время применяются в различных областях производства, но большинство выпускников, работа которых связана с измерениями, приходя на производство, имеют только теоретические представления о координатно-измерительных машинах. В статье представлен алгоритм работы, направленный на адаптацию преподавателей к организации образовательной деятельности и управлению обучением студентов на учебной КИМ. Ключевые слова: координатно-измерительная машина; автоматизация; управление; технический контроль; измерение; алгоритм работы; лабораторные работы; координатные измерения.
PROCESS APPROACH IN THE ORGANIZATION OF TRAINING STUDENTS WORKING ON A TRAINING COORDINATE MEASURING MACHINE
WITH CNC
Biryukova Elena Alexandrovna, undergraduate, Migacheva Galina Nikolaevna, PhD (Cand. Tech. Sci.), associate professor; Russian State Vocational Pedagogical University, Ekaterinburg, Russia Federation
The relevance of the problem is due to the fact that automated coordinate measurements are currently used in various fields of production, but most graduates whose work is related to measurements, coming to the production, know about coordinate measuring machines only theoretically. The article presents the algorithm of work aimed at the adaptation of teachers to the organization of educational activities and management of students ' learning at the educational KIM.
Keywords: coordinate measuring machine; automation; control; technical control; measurement; algorithm; laboratory work; coordinate measurements.
Для цитирования: Бирюкова Е.А., Мигачева Г.Н. Процессный подход в организации обучения студентов работе на учебной координатно-измерительной машине с ЧПУ // Наука без границ. 2019. № 12(40). С. 85-89.
Автоматизация процесса измерения на сегодняшний день является важной задачей, необходимой для повышения качества машиностроительного производства. Прогрессивно внедряемым в технологический процесс измерительным оборудованием являются координатно-измерительные машины (КИМ).
Учебные КИМ применяются для выполнения лабораторных работ в высших учебных заведениях, колледжах, профессиональных центрах по подготовке и переподготовке кадров. Работа на учебных КИМ направлена на то, чтобы обучающиеся смогли усвоить термины и определения, а также правильность и последовательность действий при эксплуатации современных КИМ для эффективного управления программным обеспечением «ТЕХНОкоорд» для последующих измерений. Функции учебного лабораторного модуля КИМ с ЧПУ позволяет обучающимся получить практические навыки работы, а также закрепить теоретические знания и научиться проектировать эффективные процессы технического контроля [3].
КИМ с ЧПУ предназначена для измерения геометрических параметров деталей путем измерения координат отдельных точек поверхностей и последующей математической обработки измеренных координат для определения линейных и угловых размеров, отклонений формы и расположения [1]. На производстве КИМ используют для входного, операционного и в большинстве случаев для приёмочного контроля деталей [3].
Алгоритм работы на учебной коорди-натно-измерительной машине с числовым программным управлением модели
НИИК-701, представленной на рис. 1, направлен на адаптацию преподавателей кафедры института инженерно-педагогического образования к обучению студентов на современной учебной КИМ, которая была установлена в учебно-демонстрационном центре технологий машиностроения ФГАОУ ВО РГППУ.
С помощью разработанного алгоритма преподавателям предоставляется возможность логически построенного процесса изучения работы на координатно-измери-тельной машине, а также для мониторинга качества образования.
Управлению образовательной деятельностью отводится ключевая роль при совершенствовании системы управления современным учебным процессом. В соответствии с процессным подходом управление образовательной деятельностью, которая в данном случае направлена на обучение на учебной КИМ, рассматривается как набор процессов. Для того чтобы управлять такой деятельностью, необходимо управлять процессами [1].
Предлагаемый алгоритм построен с учетом положений процессного подхода, согласно которому деятельность представлена как совокупность взаимосвязанных процессов, «выход» предыдущего процесса является «входом» в последующий процесс [1]. Для каждого процесса определены «входы» и «выходы». В последующих разделах статьи будет показана реализация выделенных процессов - элементов алгоритма (рис.).
В связи с тем, что учебная координат-но-измерительная машина с ЧПУ модели НИИК-701 была установлена на базе института инженерно-педагогического образования РГППУ, возникла необходимость
разработать инструкцию по эксплуатации торным работам, что и было выполнено.
КИМ и по работе с программным обеспе- Данные учебно-методические материалы
чением «ТЕХНОкоорд», а также разра- являются «входом» для реализации про-
ботать методические указания к лабора- цессов, составляющих алгоритм.
Рис. Алгоритм работы на учебной координатно-измерительной машине с числовым программным управлением модели НИИК-701
Первый блок алгоритма «Изучение инструкции по эксплуатации КИМ» отвечает за выполнение этого процесса и является начальным звеном в изучении студентами работы на координатно-измерительной машине.
Внутри следующего элемента - ромба -записывается логическое условие, то есть после изучения инструкции обучающимся необходимо выполнить дидактический тест для контроля знаний по эксплуатации КИМ. Из вершин ромба выходят альтернативные ветви решения. Стрелка «Да» при условии, что тест выполнен на определенное количество баллов, обозначает переход в следующий, второй, блок, а стрелка «Нет», если тест не выполнен на определенное количество баллов, обозначает переход к предыдущему блоку для повторного изучения инструкции.
Со второго по седьмой блоки алгоритма направлены на выполнение лабораторных работ и усвоение последовательности действий при эксплуатации современных КИМ. После каждой лабораторной работы определен «вход» и «выход». «Вход» отвечает за форму подачи данных, в данном случае завершение выполнения лабораторной работы предусматривается выполнением отчёта. После того, как отчёт выполнен, осуществляется переход к следующей работе.
Выполнение Лабораторной работы №1 «Калибровка щупа на координатно-изме-рительной машине» выполняется с целью формирования первичных навыков создания щуповой системы и выполнения калибровки щупа на координатно-измеритель-ной машине для определения отклонений датчика, которые возникают при измерении под разными углами к поверхности.
Выполнение Лабораторной работы №2 «Математическое базирование деталей на координатно-измерительной машине» проводится для того, чтобы научить студентов выполнять привязку системы ко-
ординат определённой детали к системе координат КИМ.
Лабораторная работа №3 «Создание стратегии измерения линейных параметров детали» направлена на создание стратегии измерения для элементов, то есть размещения измеряемых точек на поверхности CAD-модели измеряемой детали, а также измерения линейных параметров детали. Линейный размер позволяет вывести в отчёт расстояние между двумя точками.
Выполнение Лабораторной работы №4 «Создание стратегии измерения угловых параметров детали» также позволяет создать стратегии измерения для элементов и измерить угловые параметры детали. Угловой размер в дальнейшем потребуется для того, чтобы определить допуск наклона, а также позволит вывести в отчёт угол между двумя плоскостями или между линией и плоскостью.
Шестой блок - выполнение Лабораторной работы № 5 «Создание стратегии измерения отклонений формы и расположения поверхностей» - предусматривает создание стратегии для дальнейших измерений и определения отклонений формы и расположения поверхностей.
Выполнение лабораторной работы № 6 в виде комплексного задания объединяет между собой все предыдущие лабораторные работы и предусматривает самостоятельное выполнение студентом заданий, представленных в этой работе.
Восьмым блоком алгоритма является подготовка или доработка всех отчётов и защитного слова к дальнейшей защите работ.
Логическим условием следующего элемента - ромба - является защита отчётов. Она проводится студентами перед одно-группниками в виде защитного слова, презентации, а также предоставлением преподавателю всех отчётов, объединенных в один документ Microsoft Word в элек-
тронном виде. Если по каким-то обстоятельствам студент не предоставляет всё, что необходимо, для защиты работ, то выясняются причины данных ситуаций. После чего студент возвращается к восьмому блоку алгоритма.
«Выходом» из алгоритма по работе на учебной координатно-измерительной машине с числовым программным управлением модели НИИК-701 является овладение студентами умениями работать на КИМ.
Данный алгоритм описывает порядок действий студента, которые необходимо выполнять в процессе формирования навыков работы на КИМ. Координатные из-
мерения применяются в различных областях производства. Специалист в области метрологии должен обладать широким спектром знаний для того, чтобы получать надёжные результаты, но большинство выпускников, работа которых связана с измерениями (в нашем случае инженеров по метрологии, контролеров ОТК), приходя на производство, имеют о КИМ только теоретические представления. Поэтому необходимо учитывать это и включать в программы для подготовки специалистов в высших учебных заведениях, колледжах и дополнительных образовательных учреждениях обучение на КИМ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. ГОСТ ИСО 9001-2015. Системы менеджмента качества. Требования. - Введ. 2011-12-22 // Официальное издание. - М.: Стандартинформ, 2018. - 32 с.
2. Каталог продукции ЗАО «ЧелябНИИконтроль». Измерительные приборы, системы автоматизированного контроля и управления [Электронный ресурс]. - Электрон. дан.: Челяб-НИИконтроль.РФ - Челябинск, 2003-2019. - Режим доступа: http://www.toolmaker.ru/docs/ Katalog.pdf (дата обращения: 23.10.2019);
3. Челябинский научно-исследовательский и конструкторский институт средств контроля и измерения в машиностроении [Электронный ресурс]. - Электрон. дан.: ЧелябНИИконтроль. РФ - Челябинск, 2003-2019. - Режим доступа: http://www.toolmaker.ru/main.php (дата обращения: 23.10.2019).
REFERENCES
1. GOST ISO 9001-2015. Sistemy menedzhmenta kachestva. Trebovaniya. - Intr. 2011-12-22 [GOST ISO 9001-2015. Quality management system. Requirements. - Yes. 2011-12-22]. Oficial'noe izdanie. Moscow, Standartinform, 2018, 32 p.
2. Katalog produkcii ZAO «ChelyabNIIkontrol'». Izmeritel'nye pribory, sistemy avtomatizirovannogo kontrolya i upravleniya [Catalog of products of ZAO «Cheliabniikontrol». Measuring devices, automated control and control systems]. Elektron. dan.: ChelyabNIIkontrol'.RF Chelyabinsk, 2003-2019. Available at: http://www.toolmaker.ru/docs/Katalog.pdf (accessed 23 October 2019);
3. Chelyabinskij nauchno-issledovatel'skij i konstruktorskij institut sredstv kontrolya i izmereniya v mashinostroenii [Chelyabinsk research and design Institute of control and measurement in mechanical engineering]. Elektron. dan.: ChelyabNIIkontrol'.RF - Chelyabinsk, 2003-2019. Available at: http://www.toolmaker.ru/main.php (accessed 23 October 2019).
Материал поступил в редакцию 16.12.2019 © Бирюкова Е.А., Мигачева Г.Н., 2019
