CC BY
18
его и отметить свой вариант ответа в соответствующей графе.
Каждый тест, предоставленный студенту, содержит вопросы соответствующих разделов учебно-методического комплекса. Каждый последующий тест может содержать вопросы предыдущих тестов. Итоги обычного тестирования подводят после совместного обсуждения ответов участниками и преподавателем.
Итоговый тест включает в себя вопросы всех разделов изучаемой дисциплины. Его результат является базовой оценкой теоретической части изучаемого курса.
4. Мини-лекция
Мини-лекция является одной из эффективных форм преподнесения теоретического материала, где каждому термину дается четкое определение. Важно ссылаться на авторитетные источники и подчеркивать, что все сказанное - не придумано вами, а изучено и описано специалистами в данной области.
Теория лучше объясняется по принципу «от общего к частному». Перед тем, как перейти к следующему вопросу, необходимо подытожить сказанное.
По окончании выступления необходимо обсудить все возникшие у участников вопросы, сделать выводы об использовании полученной информации на практике при решении поставленных задач.
5. Творческие задания
Творческими заданиями будем считать такие задачи, которые требуют от студента не просто воспроизведения изученной информации, а дают возможность индивидуально подойти к решению заданного вопроса. Творческие задания могут иметь множество решений, следовательно, обучение направлено не только на закрепление пройденного материала, но и на изучение нового, в том числе и самостоятельно.
Примером творческого задания для студентов технических специальностей по дисциплине «Инженерная графика» может служить разработка чертежа детали, удаленной преподавателем со сборочного чертежа.
Для выполнения поставленной задачи студенту необходимо:
а) ознакомиться с принципом работы сборочной единицы;
б) определить назначение отсутствующей детали по прилагаемой технической документации;
в) предложить конструкцию недостающей детали;
г) определить габаритные размеры;
д) указать технологические и конструктивные особенности детали (фаски, проточки, резьбы и т.п.);
е) подобрать материал детали и чистоту обработки поверхностей (шероховатость);
ж) выполнить чертеж отсутствующей детали.
Заключение
В данной статье был проведен анализ следующих интерактивных методов обучения студентов: тренинг, работа в группах, тест, мини-лекция, творческие задания. Применительно к дисциплине «Начертательная геометрия и инженерная графика» были предложены различные реализации этих методик с учетом особенностей изучения данного предмета. Данные реализации были опробованы и успешно применены в процессе обучения студентов инженерно-технических специальностей.
Список литературы
1. Абрамов А.М., Грабельников М.В. и др. Российское образование в XXI
веке: новые рубежи. - М.: Наука, 2001.
2. Корнеева Л.И., Современные интерактивные методы в системе
повышения квалификации руководящих кадров в Германии:
зарубежный опыт// Университетское управление. - 2004. - № 4.
3. Подымов Л.С., Сластенин В.А. Педагогика: инновационная деятель-
ность. - М.: Наука, 1997.
4. Вербицкий А.А. Активное обучение в высшей школе: контекстный
подход. - М.: Наука, 1991.
5. Смолкин A.M. Методы активного обучения. - М.:Наука, 1999.
6. Современные технологии обучения: Методическое пособие по
использованию интерактивных методов в обучении / Под ред. Г.В.Борисовой, Т.Ю.Авентовой и Л.И.Косовой. - СПб.: Полиграф-С, 2002.
УДК 629. 113. 004 Н.Н. Рыбин
Курганский государственный университет
СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ЛАБОРАТОРНОГО КОМПЛЕКСА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ «ТЕХНИЧЕСКАЯ ЭКСПЛУАТАЦИЯ АВТОМОБИЛЕЙ»
Аннотация
Статья посвящена вопросам совершенствования методики проведения лабораторных занятий учебной дисциплины «Техническая эксплуатация автомобилей» по специальности «Автомобили и автомобильное хозяйство».
Внесённые предложения по изменению структуры лабораторного комплекса и методики обучения позволяют студентам эффективно осваивать приёмы и практические навыки проектирования технологических процессов обслуживания автомобилей с применением современных компьютерных технологий.
Ключевые слова: лабораторный комплекс, методика, совершенствование, обучение, технологический процесс, проектирование, компьютерная технология.
N.NRybin
Kurgan State University
THE IMPROVEMENT OF THE LABORATORY COMPLEX OF THE EDUCATIONAL DISCIPLINE «TECHNICAL MAINTENANCE OF CARS»
Annotation
The article deals with the problems of the improvement of methods of teaching of laboratory researches in the educational discipline «Technical Maintenance of Cars», in speciality of «Cars and Automobile Economy».
Submitted proposals on changing of the structure of the laboratory complex and methods of teaching give students an opportunity to master effectively the ways and practical skills of designing of technological processes of servicing cars, using modern computer technologies.
Key words: A laboratory complex, a method, an improvement, teaching, the technological process, designing, computer technology.
Введение
Основная цель технической эксплуатации автомобилей (ТЭА) как подсистемы автомобильного транспорта -обеспечение службы перевозок работоспособным подвижным составом (ПС) - достигается за счёт проведения по нему ряда технических воздействий по определённым технологиям, а именно: технических обслуживаний (ТО), направленных на поддержание исправного состояния, и ре-
монтов (Р), предназначенных для восстановление утраченной работоспособности.
Технологии, в свою очередь, реализуются через конкретные, выполняющиеся в строго определённой последовательности технологические процессы (ТП) ТО и Р автомобилей в автотранспортных предприятиях (АТП) или на предприятиях автосервиса. Уровень разработки и организации проведения этих ТП, по данным Научно-исследовательского института автомобильного транспорта (НИИ-АТ), является одним из значимых факторов, задающих качество всей системы обслуживания и Р автомобилей [1].
Потребность в разработке новых ТП обслуживания автомобилей постоянно возрастает. Это подтверждается тем, что в современных грузовых АТП редко эксплуатируется менее 3-5 марок ПС, а с учётом их модификаций и того больше. По данным ГИБДД по Курганской области за последние 15 лет, в среднем в год на учёт ставится 6-7 новых марок автомобилей [2]. Ещё более часто меняются методы диагностирования (Д) механизмов и систем автомобилей и конструкция технологического оборудования для проведения их ТО, Д, Р, что также требует частого обновления соответствующих ТП.
Процесс проектирования технологий ТО, Д является сложным, длительным и трудоёмким. Сложность обусловливается большим объёмом исходных данных (по сотням операций) и многообразием вариантов решения, каждый из которых может быть получен в результате решения комплекса логических и вычислительных задач.
Вместе с тем требования, предъявляемые к качеству и срокам проектирования, оказываются всё более жёсткими по мере увеличения сложности конструкций автомобилей и повышения важности выполняемых ими перевозок. Поэтому в современных условиях неизбежно встаёт вопрос о необходимости автоматизации проектирования ТП на основе применения компьютерной техники.
С другой стороны, быстрое развитие и совершенствование персональных компьютеров (ПК) за последние 20 лет и их возросшие возможности дают уверенность в решении данной задачи.
Таблица 1
Технические характеристики процессоров ПК различных поколений
Модель процессора Год выпуска Тактовая частота ядра Виртуальная память Объём памяти логических дисков
Intel 486 DX 1989 160 МГц 64 МБ 100 МБ
Intel Pentium II 1997 300 МГц 256 МБ 40 ГБ
Intel Pentium IV 2000 1,5 ГГц 512 МБ 160 ГБ
Athlon 64 2004 2,4 ГГц 1 ГБ 500 ГБ
Intel Core i7 2011 3,4 ГГц 3 ГБ 2 ТБ
В подтверждение этого можно привести следующие данные по наиболее распространённым процессорам (табл.1) [3].
Из данных табл.1 следует, что объём памяти и быстродействие ПК удваиваются в среднем каждые 3-5 лет.
Таким образом, на основании всего выше рассмотренного актуальной является задача подготовки специалистов (инженеров-технологов), владеющих современными методами и компьютерной техникой для разработки ТП ТО, Д, Р автомобилей.
1. Актуальность совершенствования лабораторного комплекса ТЭА
Важная роль в решении поставленной задачи наряду с курсовым проектированием отводится лабораторным занятиям. В плане обучения инженеров по специальнос-ое 190601 («Автомобили и автомобильное хозяйство») на лабораторные занятия по разделу «Проектирование тех-
нологических процессов обслуживания автомобилей» ТЭА предусмотрено 14 часов, т.е. три 4-часовых и одно 2-часовое занятие. Эти занятия должны быть организованы и оснащены так, чтобы уже в процессе обучения студенты осваивали современные методы, приобретали необходимые навыки и овладевали практическими приёмами разработки ТП.
Может возникнуть вопрос о правомерности совершенствования лабораторного комплекса ТЭА в связи с тем, что программа подготовки специалистов сворачивается и заканчивается через три года. Осуществляется переход на подготовку бакалавров по направлению «Эксплуатация транспортно-технологических машин и комплексов», но поставленная задача не теряет своей актуальности. Даже первоначальное наименование квалификации «Бакалавр техники и технологии» (затем изменённое на «Бакалавр-инженер») подтверждает это. Более того, в учебном плане бакалавров по указанному направлению (утверждён 1.02.2011 г.) предусмотрен курс ТЭА, содержащий следующие виды занятий и их объём в часах:
Аудиторные занятия - 158 В том числе:
Лекции - 64
Лабораторные занятия - 64
Практические занятия - 30
Самостоятельная работа - 238
Всего - 396
В пятом семестре (третий курс), в котором предполагается изучение проектирования автомобильных технологий, на лабораторные работы отводится 34 часа, из них от 12 до 14 часов по указанному разделу, т. е. сохраняется почти такое же число часов, что и для специалиста. С учетом этого на кафедре «Автомобильный транспорт и автосервис» Курганского государственного университета был выполнен анализ состояния лабораторного комплекса по разделу проектирования ТП учебной дисциплины ТЭА, намечены основные направления его совершенствования в свете современных требований, а именно разработана его структура; необходимое методическое, программное, информационное и техническое обеспечение; а также усовершенствована методика проведения занятий.
2. Лабораторный комплекс ТЭА и основные направления его совершенствования
Качество знаний, получаемых по изучаемому предмету, во многом определяется качеством проведения лабораторных занятий, которые помогают закреплять их на практике. Это положение целиком и полностью относится и к основному профилирующему курсу по специальности «Автомобили и автомобильное хозяйство», каким является ТЭА.
В современном представлении разработка и оформление технологических процессов должны быть максимально автоматизированы, т.е. вестись с применением компьютерной техники (компьютерная графика, программы проектирования нормативных значений параметров и др.). Этому необходимо учить студентов на лабораторных занятиях по указанному разделу рассматриваемого курса. С этой точки зрения была рассмотрена и проанализирована структура лабораторного комплекса по проектированию технологических процессов обслуживания автомобилей (рис. 1).
Рис. 1. Структура лабораторного комплекса
Намечены основные направления по его совершенствованию.
Наиболее значимыми из них являются:
- обновление методических указаний и создание их электронного интерактивного варианта;
- создание библиотеки пооперационных эскизов к технологическим процессам, разрабатываемым на лабораторных занятиях;
- совершенствование компьютерной программы «MIKNOR» микроэлементного нормирования трудоёмкости операций технологического процесса (улучшение удобства пользования ею);
- пересмотр и уточнение вопросов в банке контролирующей программы «TESTTK»;
- обновление формы отчётов по лабораторным работам.
3. Рабочее место студента на лабораторных занятиях в компьютерном классе
Все лабораторные работы проводятся в компьютерном классе на рабочем месте проектировщика (12 мест) технологических процессов ТО, Д, Р автомобилей. В реальных условиях, когда работают подготовленные, высококвалифицированные технологи, рабочее место является автоматизированным (АРМ). Общая структурная схема любого АРМа представлена на рис. 2.
Рис.2. Общая структурная схема АРМа
Основная БД содержит текущую информацию для решения задач (обычно это первичная информация, вводимая с клавиатуры). Модуль анализа информации позволяет фильтровать, сортировать и группировать информацию и выдавать ее пользователю в виде набора выходных форм.
Однако полная автоматизация процессов, выполняемых на рабочем месте при обучении, не желательна и даже вредна, так как при этом обучающийся не видит и не осваивает отдельные этапы, методы и приёмы проектирования. Поэтому для целей обучения структурная схема АРМа трансформирована для работы с БД, компьютерными программами и выходными формами в диалоговом режиме. Структурная схема такого рабочего места приведена на рис. 3.
4. Виды и содержание обеспечения рабочего места
Основой методического обеспечения являются методические указания (МУ) к выполнению лабораторных работ. Они разработаны и введены в ПК в электронном интерактивном варианте. Интерактивнность заключается в том, что студент, изучая их, может с помощью гиперссылки открыть любой необходимый ему на данный момент документ (форму отчёта, БР, ИНСИ и др.) непосредственно из МУ.
К информационному обеспечению рабочего места относятся ИНСИ (книги по устройству автомобилей и их систем и механизмов, типовые технологии ТО и др.); библиотека рисунков (эскизов к операциям ТП); база данных по микроэлементам и др.
Программное обеспечение состоит из двух компьютерных программ:
- «MIKNOR1» - проектирования трудоёмкости операций микроэлементным методом;
- «TESTTK» - для контроля знаний обучающихся по теме лабораторных работ.
Обе программы зарегистрированы в ОФАП (Отраслевой фонд алгоритмов и программ) при Министерстве образования и науки РФ как самостоятельные программные разработки, номера свидетельств о регистрации, соответственно, № 4553 и № 7583.
Модуль введения классификатора
Модуль введения основной БД
Рис. 3. Структурная схема рабочего места студента на лабораторных работах в компьютерном классе: ТП - технологический процесс, БД - базы данных, ИНСИ - источники нормативно-справочной информации, БДМ - база данных по микроэлементам, БР - библиотека рисунков, КП - компьютерная программа
5. Описание компьютерной программы «MIKNOR1» Схема алгоритма программы представлена на рис. 4.
Рис. 4. Схема алгоритма программы «MIKNOR1»
Программа предназначена для определения нормативной трудоемкости операций технологических процессов.
Алгоритм программы основан на применении микроэлементного метода определения трудоемкости операций технологических процессов.
Сущность этого метода сводится к тому, что самые сложные операции, в конечном счете, могут быть представлены в виде определенной последовательности повторяющихся простейших элементов, например: переместить, установить, закрепить, соединить и т. д. Если разбить нормируемую операцию на ряд таких микроэлементов и просуммировать имеющееся в базе данных время на их выполнение, то можно найти оперативное время на выполнение всей операции.
На рис.5 показан фрагмент работы программы с экрана монитора с результатами нормирования трудоёмкости одной из операций ТО.
Основным достоинством программы является возможность проектирования норм трудоемкости операций на этапе разработки технологического процесса («за столом»), что позволяет исключить хронометражные наблюдения и значительно сократить время и затраты на установление нормы.
В качестве технического обеспечения используются ПК с процессором Pentium 4, флэшкарты, принтер.
6. Общий порядок проведения занятий
Первое лабораторное занятие посвящено подготовке студентов к последующей работе по проектированию ТП. Изучается устройство системы (механизма) заданной марки автомобиля, планировка рабочего поста или рабочего места, технологическое оборудование, инструменты, приспособления и приборы. Устанавливается необходимое число и квалификация обслуживающего персонала, допустимые значения диагностических параметров; составляется общее описание процесса ТО (Д, Р).
На второй лабораторной работе производится разбиение ТП на операции, их формулировка и описание, заполнение технологической карты ТО (Д, Р) автомобиля типовой формы. В карте остаётся не заполненным только столбец «Трудоёмкость операции». Фрагмент описания одной из операций в технологической карте на ТО автомобиля показан на рис. 6.
На третьей лабораторной работе обучающиеся осваивают методы нормирования трудоёмкости операций ТП (по типовым нормам, хронометражный и микроэлементный методы). По результатам этого занятия полностью заполняется технологическая карта.
Четвёртое занятие отведено на завершение документирования и оформление общего отчёта по лабораторным работам, контроль знаний, полученных студентами.
Общий порядок действий обучающихся на рабочем месте, независимо от номера лабораторной работы, следующий.
Обучающиеся при решении отдельных задач лабораторной работы обращаются к имеющейся в базе данных документам через «гиперссылку» из МУ (рис.2). Для открытия и использования необходимого документа через «гиперссылку» нужно нажать клавишу Ctrl и щелкнуть по требуемой ссылке левой клавишей мышки. Необходимые данные выбирают из соответствующих документов и заносят в выходные формы. В конечном итоге, к окончанию курса лабораторных работ формируется общий отчет.
7. Контроль знаний по итогам лабораторных работ
На заключительном этапе предусмотрена проверка
знаний по программе «TESTTK». При работе программы из имеющегося банка в 27 вопросов с помощью генератора случайных чисел отбирается 7 из них. Отобранные воп-
росы с тремя вариантами ответов последовательно выводятся на экран. Одновременно с выводом первого вопроса включается счётчик времени. Тестируемый указывает номер правильного ответа, нажимая клавиши с цифрами «1», «2» или «3». Количество правильных ответов суммируется в счётчике.
«Незачёт» ставится, если дано более двух неверных ответов, или просрочено установленное время (обычно 3 минуты); при одном неверном ответе оценка - «Хорошо»; при двух неверных ответах - «Удовлетворительно»; при правильных ответах на все вопросы - «Отлично». На рис. 7 показан фрагмент работы программы.
8. Возможные перспективы дальнейшего совершенствования лабораторного комплекса
В качестве дальнейших шагов по совершенствованию методики и организации лабораторных занятий, по нашему мнению, можно указать:
- более широкое привлечение интернет-ресурса (для изучения устройства механизмов и систем автомобилей, технологического оборудования для их ТО, отыскания нормативных значений параметров и т. д.);
- использование видеосъёмки (выполнение операции ТО снимается на видео, затем просматривается в замедленном темпе, операция разлагается на микроэлементы).
Используя видеозапись и фиксируя время на выполнение отдельных микроэлементов, можно даже уточнять и пополнять их базу
Заключение
Выполнен анализ состояния лабораторного комплекса по разделу «Проектирование ТП ТО и Р» учебной дисциплины ТЭА, по результатам которого определены основные пути его совершенствования.
Для повышения эффективности лабораторных занятий и получения студентами современных знаний о проектировании технологий увеличена компьютерная составляющая до 70% от их общего объёма. Для этого разработано современное электронное интерактивное методическое (МУ к выполнению работ) и программное (две компьютерных программы) обеспечение; применяются современные ПК, принтеры, флэшкарты.
Важное значение придано изучению методов нормирования трудоёмкости операций техпроцессов, особенно микроэлементному нормированию, на основе которого разработана усовершенствованная программа «MIKNOR1».
В компьютерном классе кафедры организованы учебные АРМы по проектированию ТП ТО, Д, Р автомобилей; однако в учебных целях уровень их автоматизации ограничен. Студенты выполняют отдельные этапы разработки ТП в диалоговом режиме.
На последнем занятии предусмотрен контроль знаний студентов по теме лабораторных работ. Для этого разработана специальная тестовая программа «TESTTK».
Внесённые изменения в структуру лабораторного комплекса и методику проведения лабораторных занятий позволят студентам уже на этапе обучения приобрести необходимые практические навыки, овладеть современными способами и приёмами разработки ТП, что в целом повысит уровень их знаний как инженеров-технологов.
Список литературы
1. Техническая эксплуатация автомобилей: Учебник для вузов / Под ред.
Е.С. Кузнецова. - М.: Наука, 2004. - 535 с.
2. Рыбин Н.Н. Проектирование технологических процессов обслужива-
ния автомобилей: Учебное пособие: - Курган: Изд-во Курганского гос. ун-та,2005. -113 с.
3. Википедия свободная энциклопедия [Электронный ресурс] Компьюте-
ры разных поколений // http://ru.wikipedia.org, свободный.
Рис. 5. Фрагмент работы программы «MIKNOR1»
Рис. 6. Фрагмент заполненной технологической карты
Рис. 7. Фрагмент работы контролирующей программы «TESTTK»
