isicad: Использование программного комплекса APM WinMachine в учебном процессе

Развитие и повышение эффективности промышленного производства напрямую связано с внедрением новых информационных технологий, которое сдерживается, прежде всего, нехваткой квалифицированных кадров. Поэтому одними из основных требований, предъявляемых к молодым специалистам на производственных предприятиях, в конструкторских и технологических бюро, являются знания, умения и практические навыки 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 достаточно 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, который ежегодно проводит Всероссийскую студенческую олимпиаду «Инженерный анализ» с использованием CAE-системы APM WinMachine при спонсорской поддержке ООО «Научно-технический Центр «Автоматизированное проектирование машин» (г. Королев).

За это время 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 сообщений, Сыктывкарского лесного института и др. Каждый год команды соревнуются в двух традиционных номинациях:

Решение расчетно-проектировочных задач (личный зачет);
Проектирование конструкций (командный зачет).

По мнению авторов, проведение номинации с командным зачетом, в которой принимает участие вся команда, является важным фактором, т.к. 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 фундаментальных знаний и практических навыков для их решения (рис. 1-3). При этом охватывается практически весь круг задач, решаемых инженером в процессе проектирования изделия. Для решения олимпиадного задания участникам необходимо показать знания по таким дисциплинам, как детали маши, 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. (рис 2-1, 2-2)

Рис. 3. Расчетная модель линии электропередач - работа победителей, 2009 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.

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 победителям олимпиады (рис. 4-5).

Безусловно, все эти меры способствуют дальнейшему развитию уровня творческой активности участников, а также повышению интереса у студентов к избранной профессии.

Рис. 4. Победитель олимпиады «Инженерный анализ»-2009 в личном зачете Соклаков Александр (Орловский государственный технический университет)

Рис. 5. Победитель олимпиады «Инженерный анализ»-2009 в командном зачете команда Уральского государственного горного университета

Традиционно, в период проведения олимпиады состоялся ежегодный научно-методический 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 научно-методического 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 Челябинской государственной агроинженерной академии (рис. 7).

Своим опытом внедрения и использования 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 Савинова Н.В.

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.

Рис. 7. Выступление руководителя команды Челябинской государственной агроинженерной академии Шатрукова В.И.

Несомненно, что такой обмен передовым опытом использования современных информационных технологий в образовательном процессе технических специальностей позволяет обеспечивать подготовку будущих инженеров путем качественного изменения содержания и способов подачи учебного материала, применить уже опробованные в других ВУЗах или усовершенствовать используемые методики преподавания, что повлияет на формирование и развитие профессиональных компетенций 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 научно-технического журнала «Омский научный вестник».

Проведение очередной студенческой олимпиады и научно-методического семинара запланировано на последнюю неделю октября 2010 года на базе Омского государственного технического университета.

С авторами можно связаться по e-mail , ito@omgtu.ru и sha@omgtu.ru