Компьютерные технологии в высшем образованииvenec.ulstu.ru/lib/2002/1/Kompqjuternye_tekhnologii.pdfсетевых технологий в дистанционное

Министерство образования Российской Федерации

Ульяновский государственный технический университет

Компьютерные технологии в высшем образовании

Тезисы научно-методической конференции

г. Ульяновск 31 января – 2 февраля 2000 г.

Ульяновск 2000

2

УДК 378.164 ББК 32.96 я43 К 63 Редакционная коллегия: П.И. Соснин, доктор технических наук (ответственный редактор), В.Н. Негода, кандидат технических наук, А.Н. Афанасьев, кандидат технических наук, П.С. Макаров (ответственный секретарь). УДК 378.164 Компьютерные технологии в высшем образовании: Тезисы научно-методической конференции/ Ульяновский государственный технический университет. – Ульяновск, 2000. – 57 с. В сборнике представлены тезисы докладов научно-методической конференции,

проходившей с 31.01.00 по 4.02.00 в Ульяновском государственном техническом университете. Предназначается для научных работников, специалистов в области применения и

разработки компьютерных технологий в образовании, а также для методистов, интересующихся современными образовательными технологиями. Рецензенты: К.В. Кумунжиев, доктор технических наук, С.Г. Валеев, доктор физ.-мат. наук. Коллектив авторов, 2000

Оформление. УлГТУ, 2000

3

Содержание

ВВЕДЕНИЕ

СОСНИН П.И. ПРОБЛЕМЫ РАЗВИТИЯ ИНФОРМАЦИОННО-ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО ПРОСТРАНСТВА ВУЗА ...................................................................................................................................... 5

НЕГОДА В.Н. ОРГАНИЗАЦИОННО-МЕТОДИЧЕСКИЕ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ РЕШЕНИЯ ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ИНФОРМАЦИОННО-ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫМ ПРОСТРАНСТВОМ ВУЗА. .... 9

СЕКЦИЯ 1. РАЗРАБОТКА И МЕТОДИКА ИСПОЛЬЗОВАНИЯ УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ И ЭЛЕКТРОННЫХ КУРСОВ В ПРЕПОДАВАНИИ ТЕХНИЧЕСКИХ ДИСЦИПЛИН ........................................................................................................................................................ 20

БРИГАДНОВ И.Ю., САМОХВАЛОВ М.К. ПОДГОТОВКА ИНЖЕНЕРОВ ПО СПЕЦИАЛЬНОСТИ 20.08 «ПРОЕКТИРОВАНИЕ И ТЕХНОЛОГИЯ РАДИОЭЛЕКТРОННЫХ СРЕДСТВ» ........................ 20

БОНДАРЕНКО Е.В., БОНДАРЕНКО Л.С., СОРОКИН М.С. КОМПЬЮТЕРНЫЙ КОНТРОЛЬ ЗНАНИЙ ПО МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЮ У СТУДЕНТОВ-ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКОВ И ПРИБОРОСТРОИТЕЛЕЙ ................................................................................................................................... 21

БОНДАРЕНКО Е.В., КРЕЖЕВСКИЙ Ю.С., АЛЕКСЕЕВ А.В. ПРОГРАММА РАСЧЕТА ИСКУССТВЕННЫХ ЗАЗЕМЛЕНИЙ CО ВСТРОЕННЫМ СПРАВОЧНИКОМ..................................... 23

МАНЖОСОВ В.К. ДИАЛОГОВАЯ СИСТЕМА КОНТРОЛЯ РЕЗУЛЬТАТОВ РАСЧЕТНО-ПРОЕКТИРОВОЧНЫХ ЗАДАНИЙ ПО СОПРОТИВЛЕНИЮ МАТЕРИАЛОВ ..................................... 24

МАНЖОСОВ В.К., ЯМЛЕЕВ Р.М. МОДЕЛИРОВАНИЕ НА ПЭВМ ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ ПО СОПРОТИВЛЕНИЮ МАТЕРИАЛОВ НА ТЕМУ « КОСОЙ ИЗГИБ СТЕРЖНЯ» .......................... 25

ФОКИН О.С. ЛОКАЛЬНЫЕ СЕТИ АППАРАТНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ КОНСТРУКТОРСКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ДИРСЦИПЛИН ......................................................................................................... 27

КИРЕЕВ Г.И. ОРГАНИЗАЦИЯ КУРСОВОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ ПО ДИСЦИПЛИНЕ «ОСНОВЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ РЕЖУЩИХ ИНСТРУМЕНТОВ»......................................................... 28

КУЗЬМИН А.В. ОПЫТ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ КОМПЬЮТЕРНЫХ ПРОГРАММ ПРИ ИЗУЧЕНИИ ЧАСТОТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ТИПОВЫХ ЗВЕНЬЕВ САУ................................................................ 29

ВИНОГРАДОВ А.Б., НИКОНОВА О.Ю. ДИДАКТИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ МУЛЬТИМЕДИА ОБУЧАЮЩИХ ПРОГРАММ ............................................................................................................................. 30

ШИШКИН В.В., ВИНОКУРОВ А.В., КРАЮШКИН В.В., ПОЛИЧКО Д.Е. МУЛЬТИМЕДИЙНЫЙ КУРС «3D STUDIO MAX».................................................................................................................................... 32

ШИШКИН В.В., ПОЛИЧКО Д.Е. ОБУЧЕНИЕ ТВЕРДОТЕЛЬНОМУ МОДЕЛИРОВАНИЮ В МУЛЬТИМЕДИЙНОМ КУРСЕ «3D STUDIO MAX»..................................................................................... 33

СЕКЦИЯ 2. ТЕХНОЛОГИЯ ДИСТАНЦИОННОГО И ДОПОЛНИТЕЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ ..... 34

СКРЫННИКОВ А.В.ФОРМЫ ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ ПО ВЫСШЕЙ МАТЕМАТИКЕ В СИСТЕМЕ ДО ........................................................................................................................................................ 34

4

ГИЛЬМУТДИНОВА Н.А. ПРОБЛЕМЫ ПРЕПОДАВАНИЯ ФИЛОСОФИИ В СИСТЕМЕ ДИСТАНЦИОННОГО ОБРАЗОВАНИЯ. ......................................................................................................... 35

МИРОНОВ Г.Ф. ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫЙ ТРЕНИНГ КАК ФОРМА ПРОВЕДЕНИЯ ЗАНЯТИЙ ПО ФИЛОСОФИИ В ДИСТАНЦИОННОМ ОБУЧЕНИИ ........................................................................... 36

ВЯЗЬМИТИНОВА И.П. ОСОБЕННОСТИ ПРЕПОДАВАНИЯ КУЛЬТУРОЛОГИИ СТУДЕНТАМ ДИСТАНЦИОННОГО ОБУЧЕНИЯ.................................................................................................................. 38

СЕКЦИЯ 3. КОМПЬЮТЕРНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В ПРЕПОДАВАНИИ ЕСТЕСТВЕННО-НАУЧНЫХ И ГУМАНИТАРНЫХ ДИСЦИПЛИН ........................................................................................ 40

ДЫРДИН А.А., МИЛЯКОВ И.А. CD-ROM’НЫЕ ЭНЦИКЛОПЕДИИ В КУРСЕ КУЛЬТУРОЛОГИИ . 40

ГРИШЕНКОВА Е.Г., СКОРОМОЛОВА Ю.В. РАБОТА С ЭЛЕКТРОННОЙ ГАЗЕТОЙ В ПРАКТИКЕ ПРЕПОДАВАНИЯ ИНОСТРАННЫХ ЯЗЫКОВ..................................................................... 41

АРЗАМАСЦЕВА И.В. ПОДГОТОВКА К БАЗОВОМУ ТЕСТУ ПО НЕМЕЦКОМУ ЯЗЫКУ С ПОМОЩЬЮ КОМПЬЮТЕРНОЙ ТЕХНИКИ................................................................................................ 42

СОСНИНА Е.П. ПЕРСПЕКТИВЫ ЭЛЕКТРОННОГО ТЕСТИРОВАНИЯ ПО ИНОСТРАННЫМ ЯЗЫКАМ ................................................................................................................................................................. 43

МИХАЙЛОВ В.А. НЕКОТОРЫЕ ВЫВОДЫ ИЗ ОПЫТА ИСПОЛЬЗОВАНИЯ КОМПЬЮТЕРНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ В УЧЕБНОМ ПРОЦЕССЕ ПО ГУМАНИТАРНЫМ ДИСЦИПЛИНАМ. .................... 44

СЕКЦИЯ 4. СИСТЕМЫ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ В УЧЕБНОМ ПРОЦЕССЕ ............................................................................................................................................................ 46

КРАВЧЕНКО Д.В. РАСЧЕТ РЕЖИМОВ ЭЛЕКТРОЭРОЗИОННОЙ ОБРАБОТКИ ЗАГОТОВОК ПРОВОЛОЧНЫМ ЭЛЕКТРОДОМ -ИНСТРУМЕНТОМ ............................................................................. 46

ПОПОВ П.М. ОПТИМИЗАЦИЯ РЕШЕНИЙ ПРИ АВТОМАТИЗИРОВАННОМ ПРОЕКТИРОВАНИИ И УПРАВЛЕНИИ НА ОСНОВЕ ФУНКЦИОНАЛЬНО-СТОИМОСТНОЙ ИНЖЕНЕРИИ. ....................................................................................................................................................... 47

ПОПОВ А.Г. ИЗУЧЕНИЕ САПР ТП В ДИСЦИПЛИНАХ, СВЯЗАННЫХ С ТЕРМООБРАБОТКОЙ КОНСТРУКЦИЙ ................................................................................................................................................... 49

ЩЕКЛЕИН В.С. СОЗДАНИЕ ТВЕРДОТЕЛЬНЫХ МОДЕЛЕЙ СО СЛОЖНЫМИ ПОВЕРХНОСТЯМИ В СИСТЕМЕ AUTOCAD............................................................................................... 50

ЩЕКЛЕИН В.С. ОБУЧЕНИЕ СПЕЦИАЛИСТОВ ПО САМОЛЕТОСТРОЕНИЮ СРЕДСТВАМ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ.................................................................................... 51

НЕГОДА В.Н., КОЛЕСНИКОВ А.О. УПРАВЛЕНИЕ УЧЕБНО-ИНЖЕНЕРНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬЮ В САПР МПС................................................................................................................... 53

НЕГОДА В.Н., НЕГОДА Д.В., РАТАНОВА О.В. КОПЛЕКТ АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ УЧЕБНЫХ КУРСОВ ДЛЯ СРЕДЫ ИНТЕРНЕТ ПО ОСНОВАМ МИКРОПРОЦЕССОРНОЙ ТЕХНИКИ. .............................................................................................................................................................. 55

5

УДК 378.164

П.И.Соснин

ПРОБЛЕМЫ РАЗВИТИЯ ИНФОРМАЦИОННО-ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО ПРОСТРАНСТВА ВУЗА Под информационно-образовательным пространством вуза принято

понимать системно организованную совокупность специальных ресурсов и средств, обеспечивающих удовлетворение образовательных потребностей пользователей. Для текущего момента времени характерно следующее: 1. Спрос на образовательные услуги существенно превышает предложения даже в развитых странах/ так в нашем университете госзаказ позволяет отобрать около 50%, от числа обратившихся с явным запросом, в то время как количество наших потенциальных пользователей существенно больше.

2. Интегральная результативность и качество образования не соответствует ожиданиям и требованиям общества / тревога и необходимость поиска новых решений проблемы образования декларируется в рамках ООН . Есть и другие причины, из-за которых информационно-образовательные

среды стали объектом интенсивных научных исследований. Большие ожидания в исследованиях связывают с внедрением в процессы обучения новых информационных технологий. Приведу ряд примеров. В 1995 году на международной конференции по

образовательным технологиям я слушал доклад сотрудника одного из южно-африканских университетов, представившего действующую в университете телетехнологию обучения со специальными телевизионными студиями, использующими висячий спутник. За прошедшие пять лет ситуация в развитых странах существенно изменилась из-за активного внедрения в образовательные процессы сетевых обучающих технологий. Россия активно заимствует мировой опыт и развивает его. Так в рамках

нашего министерства в период с 1997по 1999 год в 5 университетах проводился (и разумеется финансировался) эксперимент по внедрению сетевых технологий в дистанционное обучение . Результаты эксперимента содержат много интересного и положительного. Ясно, что в ограниченных масштабах будут проводится и другие эксперименты. А затем наступит момент , когда госзаказчик потребует внедрить накопленный опыт во всех государственных университетах, а значит и в нашем университете. Университет должен быть готов к такому развитию событий. Хотим мы

того или нет, но нам придется внедрять то, что пойдет «сверху» или

6

убеждать, что наши технологии подобны предлагаемым. А значит мы должны развивать наше информационно-образовательное пространство, причем развивать согласованно с отечественной и мировой практикой . Информационно-образовательное пространство вуза будущего получило

название «виртуальный университет». Основу виртуального университета составляет развитая сетевая инфраструктура , в рамках которой рационально используются информационно-учебное, идентификационно-контрольное, финансово-экономическое, нормативно-правовое, маркетинговое и другие виды обеспечения процесса образования. В виртуальном университете осуществляются потоковые и индивидуальные технологии сетевого обучения. Роль преподавателя в таком университете существенно изменена. Он

отвечает за содержание учебно-методических материалов, находящихся в электронной библиотеке по его дисциплине, интерактивно обучает и консультирует, проводит проверку результатов тестирования. Типовой единицей электронной библиотеки является сетевой интерактивный учебно-методический комплекс, включающий организационно-методический, информационно-обучающий и идентификационно-контролирующий разделы, а также систему программных средств учебного назначения. Сказанного достаточно, для того чтобы оценить основные проблемы

развития нашего университета в его эволюции к виртуальному университету. В первую очередь оценим текущее состояние нашего информационно-

образовательного пространства. В пространстве проводится обучение по госзаказу, внебюджетное обучение бакалавров и так называемых ускоренников. Проводится обучение лицеистов. Часть пространства занята школьниками ( подготовительные курсы, воскресная школа , Internet-школа, и другие формы) и курсами дополнительного образования. Часть пространства мы делим с МЭСИ и Открытой школой бизнеса Великобритании. Так, например, в рамках дистанционного обучения совместно с МЭСИ

охвачено около тысячи пользователей по всей территории Ульяновской области. Вот-вот начнется выездная сессия с компьютерным классом в Новоспасский район, во время которой будет обслужено 160 пользователей. Тот охват, на который мы замахнулись и поддерживаем, соответствует

эволюции к непрерывному образованию «школа-колледж-вуз-предприятие». Такая эволюция есть и будет нашей стратегической линией. То, что мы «застолбили» – лишь малая часть от потенциала. В борьбе за

потенциальных пользователей мы уже сталкиваемся с серьезной конкуренцией и такая конкуренция будет расти. Новые информационные образовательные технологии и возможности доступа к ним способны помочь нам в развитии образовательного пространства и конкурентной борьбе.

7

Что у нас есть и чем мы овладели к настоящему времени? Основной инструментальной базой информационных технологий является

компьютерный парк. Университетский парк содержит около 600 персональных компьютеров, часть из которых используется автономно , а другая объединена в дисплейные классы различного назначения. Сетевая база содержит около 400 компьютеров. Сети 1-го корпуса и северной площадки выходят в Internet. Приблизительно таким парком и возможностями обладали 3 года тому назад лидеры сетевых образовательных технологий в России -МЭСИ и НГТУ. К числу проблемных вопросов компьютерной базы следует отнести: отсутствие доступа к Internet на строительном факультете, в Заволжском и Димитровградском отделениях; низкие характеристики каналов и зависимое положение в их использовании. Распространение сетевой инфраструктуры на все подразделения университета и финансово-правовое обеспечение достаточного доступа к Internet являются первоочередными стратегическим задачами развития университетского пространства. Такое направление развития сетевой базы утверждено решением Ученого Совета университета. Просматриваются следующие контрольные вехи для преподавательского состава и пользователей сетевого очного и сетевого дистанционного обучения: каждому преподавателю сначала достаточный, а затем открытый доступ, каждому студенту сначала минимально необходимый, затем достаточный и наконец открытый доступ. К месту заметить, что персональный компьютер студента не редкость, например, около 50% студентов ФИСТ имеют личный компьютер , у 30% лингвистов второго курса также есть персональные компьютеры. К числу организационных структур, активно использующих

компьютерную базу в целях развития университета, относятся: ИВЦ, телекоммуникационный центр, Центр САПР, Центр мультимедиа, Центр организационного управления, Центр новых информационных технологий, Центр компьютерной переподготовки, учебно-исследовательские лаборатории "Автоматизированных обучающих систем", "Технологии обучения" и "Вычислительной лингвистики", а также лаборатории ряда кафедр. По перечню легко заметить, что в университете проводятся основные работы, связанные с разработкой и внедрением информационных технологий. Получены очень интересные и полезные результаты. Состояние техники и наработок таковы, что "критическая масса" достигнута, и обратная связь уже работает положительно.

8

В то же время, можно отметить следующее: 1. Сетевые образовательные технологии практически не используются

даже в простейших интерактивных версиях, в то время как есть примеры использования компьютерной видеоконференцсвязи в проведении семинаров и даже лекций. Среди основных форм проведения учебных занятий лекций, семинаров, консультаций, лабораторных работ, контрольных мероприятий и самостоятельной работы в незначительных объемах поддерживается только самостоятельная работа в сетевом пространстве. Не исследуется, а значит и не внедряется специфика использования в сети основных приемов обучения: демонстрации, иллюстрации, объяснения, рассказа, беседы, упражнения, решения задач, заучивания, повторения и других.

2. Страница университета в Internet появилось и используется, но она требует существенных доработок, а его англоязычная версия неудовлетворительна. Проработанные страницы для большинства подразделений отсутствуют. От этого университет уже многое теряет, и развитие университетской страницы носит принципиальный характер.

3. Решением Совета университета к первоочередным отнесены работы по созданию электронной библиотеки, поскольку её содержимое находится в зачаточном состоянии. Отсутствует нормативно-правовая и финансовая проработка вопросов перевода учебно-методических наработок в электронную форму. Только ряд подразделений осуществляет систематическое формирование электронных учебно-методических материалов.

4. Наиболее серьезным представляется положение с преподавательским составом, готовым проводить обучение в Internet. Причины - доступность компьютерных сетей и сетевых технологий. Кроме того, основная масса преподавательского состава не обладает необходимыми знаниями для перехода с учебной работой в сетевые среды.

5. Болезненна финансовая проблема внедрения и развития сетевого обучения, поскольку и техника и лицензионные информационные инструменты и технологии стоят дорого. На педагогическую сетевую модель МЭСИ затрачено около 5 миллионов долларов. Такими возможностями мы не располагаем. В то же время от серьезных затрат не уйти. Финансовая проблема должна быть рационально, в пределах возможного для нас, решена. Много и других проблем стратегического, тактического и оперативного

уровня, кроме названных. Завершая доклад замечу, что до сих пор не было задач, которые бы мы

ставили для блага университета и не решили. Будет решена и задача перехода от традиционного обучения к сетевому, потоковому и индивидуальному обучению в рамках УлГТУ.

9

УДК 378.164

В.Н.Негода

ОРГАНИЗАЦИОННО-МЕТОДИЧЕСКИЕ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ РЕШЕНИЯ ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ИНФОРМАЦИОННО-ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫМ ПРОСТРАНСТВОМ ВУЗА. Обеспеченность учебного процесса компьютерными программно-

информационными ресурсами (КПИР) является одним из важнейших условий для обеспечения качества обучения. По сравнению с традиционными бумажными источниками учебно-методической информации КПИР обладают значительно большей активностью, что позволяет на их основе создавать активное информационно-образовательное пространство (АИОП) вуза. Качество функционирования АИОП зависит прежде всего от того, как организованы накопление и эффективное использование данных и программ. В условиях активного использования Интернет большая часть КПИР в АИОП получена в режиме добычи данных, а не их создания силами вузовских подразделений. С одной стороны, это благо, ибо наряду с создаваемыми в вузе электронными методическими материалами и программами учебного назначения в учебный процесс вовлекаются ресурсы других учебных заведений, ведущих промышленных предприятий и научно-исследовательских организаций мира. С другой стороны, активная добыча данных в Интернет порождает серьезные проблемы. Во-первых, для Интернет характерно большое изобилие ресурсов при очень неравномерном качестве. Т.е. серьезные работы уровня монографий, технических руководств, научно-технических отчетов, методических пособий в пространстве Интернет теряются среди значительно превосходящих их по количеству малоценных данных. Во-вторых, основной рабочей силой при добыче данных в Интернет являются студенты. Чтобы ощутить последствия этих обстоятельств в полной мере, полезно представить себе такую картину. Пусть в вузовской библиотеке в десятки раз увеличится поток приходящей литературы и из нее исчезнут классификационные коды, позволяющие раскладывать ее по полкам и отражать в предметном и алфавитном каталогах. И пусть обработка этой литературы будет доверена сотням студентов-энтузиастов, питающих интерес к чтению, не знакомых с технологиями библиотечного дела и мало заинтересованных в том, чтобы литература стала легко доступной для всех студентов и работников вуза. Пользоваться такой библиотекой через некоторое время будет очень сложно.

10

В этой связи актуально проанализировать факторы, влияющие на эффективность АИОП вуза, и определить систему организационно-методических и технологических решений, которые должны лежать в основе управления ресурсами АИОП в условиях существующих финансовых возможностей университета. Практика показывает, что основными факторами, делающими работу по

накоплению КПИР поддержки учебного процесса мало эффективной, являются:

• отсутствие достаточно четко сформулированной системы целей, осознаваемой добытчиками данных, - часто главным побуждающим мотивом для добычи данных является профессиональное любопытство и стремление иметь ресурсы не хуже чем у других; при этом ресурсы зачастую рассматриваются добытчиком как личная собственность, что исключает возможность их использования в учебном процессе в силу низкой стабильности доступа;

• отсутствие порядка в размещении данных на серверах, что создает ситуации, когда необходимые данные трудно доступны, а легко доступные данные совершенно не нужны;

• невозможность отследить наличие добываемых данных на локальных серверах, что приводит к излишней нагрузке на каналы Интернет и невозможности извлечь данные, отсутствующие в локальной сети вуза или образовательного подразделения предприятия;

• неоправданно широкое использование в процессе добычи данных таких инструментов, которые обеспечивают рекурсивное извлечение от указанного URL, что приводит во-первых к загрузке канала Интернет передачей никому не нужных данных, а во- вторых, существенно увеличивает объем малоценной части АИОП;

• обновление программно-информационных ресурсов ведется с большим отставанием от реального развития соответствующих сегментов предметной области; на серверах накапливаются устаревшие и потерявшие актуальность данные, добытые когда-то в результате кратковременной вспышки интереса отдельного работника к соответствующей предметной области;

• нехватка емкостей накопителей, что приводит к необходимости перемещать данные из областей с интерактивным доступом в сжатые архивы или даже удалять; при этом зачастую либо совсем не учитываются параметры активности использования, либо это делается исходя из субъективного мнения, на которое большое влияние оказывают личные пристрастия администраторов серверов.

11

Одним из способов ослабить влияние перечисленных выше факторов является реализация концепции жизненного цикла программно-информационных ресурсов как последовательности этапов:

• формирование и постоянная поддержка в актуальном состоянии классификационной схемы КПИР;

• формулировка замысла добычи, согласующегося с системой целей формирования КПИР и классификацией ресурсов;

• поиск и добыча, организованные таким образом, чтобы в поле зрения при поиске и извлечении данных попадали в основном требуемая информация без большого объема «шлака»;

• размещение данных таким образом, чтобы они были доступны из различных навигационных страниц серверов(оглавлений, предметных указателей) и через локальные поисковые средства;

• организация эффективной эксплуатации, предусматривающая контроль активности использования различных программно-информационных ресурсов, анализ причин не использования тех или иных данных, рациональное распределение ресурсов по серверам с целью уменьшения перегрузки внутренней сети;

• архивизация как средство резервного копирования и как средство уплотнения данных;

• утилизация КПИР. Работа по реализации этой концепции кажется очень трудоемкой и в

условиях низкой оплаты труда работников российского вуза представляется трудно осуществимой. Однако успешная работа отдельных коллективов подсказывает идею кооперации. Смысл идеи заключается в том, что группы специалистов (преподавателей, аспирантов, магистрантов, инженеров), лично заинтересованных в накоплении и эффективном использовании КПИР по отдельным предметным областям, объединяют свои усилия и за счет обмена результатами своей деятельности получают выгоду в виде экономии времени и увеличения пространства легко доступных ресурсов, сосредотачиваемых на серверах АИОП. Реализация концепции жизненного цикла КПИР при создании АИОП на

базе телекоммуникационной инфраструктуры вуза должна осуществляться с учетом таких реалий, как невысокая пропускная способность внешнего канала доступа в Интернет (что характерно для российского вуза), низкая оплата труда персонала, обслуживающего серверы и сегменты вузовской сети, использование в качестве серверов дешевых рабочих станций на основе обычного персонального компьютера. Для достаточно эффективного решения задачи наполнения АИОП в

условиях низкой пропускной способности канала доступа в Интернет

12

целесообразно проводить следующие организационно-технологические мероприятия:

• Привлечение внебюджетных средств для финансирования дополнительного трафика.

• Приобретение CD-версий данных Интернет-серверов, публикующих ценные информационные материалы.

• Ограничение в дневное время приема данные файловых серверов по ftp-протоколу, чтобы создать льготные условия тем, кто занимается поиском информации в Интернет.

• Создание на Интернет-сервере вуза службы «ночной укачки» файлов, которой можно в среде обычного Web-навигатора заказать извлечение файлов с серверов Интернет. Служба «ночной укачки» при канале всего в 28 кбод может принимать за ночь около 100 Мбайт данных.

• Ограничение в дневное время доступа к графическим файлам. В результате преимущество получают пользователи, обращающиеся в Интернет прежде всего с целью поиска данных, и забирающие текстовые данные. Любители графики (которая на 90% не относится к деловой информации) могут работать вечером или рано утром.

• Установка на прокси-сервере фильтров, которые не пускают пользователей на серверы с эротической и прочей «неделовой» специализацией.

• Дублирование многих часто используемых ресурсов Интернет на локальных серверах АИОП и создание условий, чтобы эти данные легко находились пользователями именно в локальной сети.

• Уменьшение доли выходного трафика без ухудшения доступности сведений о вузе в среде Интернет. Для этого Web-мастера, создающие страницы вузовского Web-сервера, ориентируются на лаконичные формы дизайна без злоупотребления графикой. Графическая информация по возможности не размещается на страницах, содержащих важные сведения, которые вуз хотел бы довести до сведения внешних пользователей Интернет. Использование дешевых ПЭВМ в качестве серверов учебно-методических

центров, факультетов, кафедр и лабораторий, а также низкая оплата труда их администраторов (а значит текучка кадров и привлечение низко квалифицированных работников) порождают проблему невысокой надежности доступа к соответствующим ресурсам. Многие очень полезные данные на серверах теряются, сами серверы включаются только на время занятий в соответствующих лабораториях, что не позволяет использовать их ресурсы из общевузовских учебных классов ПЭВМ. Разнообразные, трудно совместимые и зачастую низкокачественные классификационные схемы размещения КПИР на таких серверах затрудняют нахождение данных и

13

делают их малодоступными для пользователей других сегментов сети вуза. С целью повышения эффективности использования внутривузовских КПИР в вузе целесообразно создавать специальные серверы учебно-методической информации (СУМИ), работающие круглосуточно. Регистрации КПИР и поддержка их использования должна быть автоматизирована на основе специальных баз данных. Если ресурсы по каким-либо причинам сосредотачиваются на серверах учебных классов, то через публикацию соответствующих ссылок на сервере СУМИ они делаются доступными во всем вузе. Такой подход позволяет объединить все КПИР единой системой регистрации и развивать централизованную классификационную схему. Чтобы оправдать значительные затраты, связанные с функционированием

АИОП, его ресурсы должны обладать большой активностью. Поддержка приобретения пользователями ресурсов достаточно глубоких знаний, умений и навыков за приемлемое время предполагает следующие формы активизации КПИР:

• Представление информационных материалов с активным использованием гипертекста, графики, анимации, видео, аудио.

• Использование мощных средств навигации по данным и отбора данных, адекватных информационных потребностям, возникающим в процессе обучения. Поддержка функций управления знаниями.

• Применение средств автоматизации обучения. • Широкое использование в обучении моделей процессов и объектов. • Вовлечение в процесс обучения личного опыта специалистов путем

организации телекоммуникационных семинаров, дискуссий, а также информационных ресурсов телеконференций Интернет (коллекций FAQ). Классификационные схемы знаний, относящихся к той или иной

предметной области, иерархичны. Между различными элементами знаний имеются естественные связи, находящиеся как внутри, так и за пределами классификационной схемы. Это определяет преимущественное использование гипертекста как основы для организации информационных материалов АИОП. Наиболее распространенной формой гипертекста в настоящее время является использование языка HTML. Язык HTML обеспечивает связывание в один информационный ресурс многих распределенных в сети документов и интеграцию в одном документе самых разнообразных видов информации: текста, размеченного средствами поддержки взаимных ссылок, графики, видео, аудио. Управляющие элементы HTML обеспечивают взаимодействие пользователя с приложениями, сосредоточенными на серверах, что дает возможность обращаться к базам данных и запускать удаленные процессы с целью формирования новых документов, наилучшим образом отвечающих информационным

14

потребностям пользователя. Кроме того, в HTML-документ могут быть встроены так программы-сценарии, написанные на языках JavaScript и VBScript, а также программы-апплеты, созданные средствами Java-технологии. Это позволяет включать в документ процедурные знания. Большой объем информационных ресурсов АИОП затрудняет навигацию

пользователя по ним и усложняет встраивание в них новых ресурсов с генерацией всех необходимых ссылок между документами. Решение этих проблем может быть достаточно эффективно достигнуто в рамках следующих подходов:

• Включение в АИОП поискового сервера, обеспечивающего индексирование всех документов и отбор по ключевым словам и словосочетаниям.

• Создание специальных репозитариев, т.е. баз данных и приложений, поддерживающих работу с КПИР. Репозитарий обеспечивает автоматизированное формирование классификационной схемы КПИР и ее публикацию в виде разнообразных индексных списков, регистрацию ресурса и встраивание его в классификационную схему, выполнение поисковых запросов, формирование статистических отчетов об использовании ресурсов и т.п.

• Создание при репозитарии службы новостей, которая публикует на серверах АИОП сведения о новых поступлениях и обеспечивает рассылку таких сведений пользователям.

• Создание при репозитарии службы оценки качества ресурсов, которая формирует рейтинги, используя мнения пользователей и статистику активности использования. Публикации рейтинговых списков дают пользователям АИОП возможность делать более рациональный выбор ресурсов для работы.

• Организация внутривузовского web-хостинга. Т.е. предоставление разделов вузовских серверов с обеспечением технологического обслуживания в распоряжение специалистам той или иной предметной области. Например, создается раздел «Экономика» и специалистам экономико-математического факультета предоставляется право формировать и изменять его содержание. При этом специалисты ЭМФ обеспечивают высокое качество как самих данных таки и средств навигации по ним, избегая сложных задач администрирования веб-сервера. Особое место в формировании КПИР АИОП должны занимать

специальные средства поддержки обучения. Прежде всего, это авторские системы автоматизированного обучения (АСАО) и комплекты автоматизированных учебных курсов (АУК). АСАО естественно строить в

15

расчете на функционирование в среде Интернет/Интранет, что имеет следующие достоинства:

• Автор может создавать АУК, работая на любой рабочей станции, включенной во внутривузовскую сеть, и на которой установлен соответствующий Web-навигатор.

• Размещение АУК на серверах АИОП позволяет выполнять его в большинстве учебных классов. Это делает возможным обучаемому начинать и продолжать работу по обучению с помощью АУК на разных машинах и даже в различных классах, а при подключении через модемный пул центра телекоммуникаций даже на своем домашнем компьютере, т.е. по сути дела в режиме дистанционного обучения.

• Централизация самой АСАО и АУК на серверах снимает проблемы переустановки в случае модификации системы и учебных курсов.

• В АУК могут быть задействованы информационные ресурсы мировой пространства Интернет, например, новости телеконференций, последние версии Web-страниц с технической информацией ведущих фирм мира. В системе легко могут быть задействована электронная почта, конференции, файловые архивы и многое другое, присущее технологии Интернет. При реализации АСАО целесообразно интегрировать все

инструментальные средства в одной среде. Это означает, что осуществление всех функциональных возможностей по созданию автоматизированных учебных курсов, компоновки сценариев обучения, работе с группами обучаемых, обучение, тестирование и т.д. производится исключительно в среде Intranet/Intranet с использованием стандартных навигационных средств Web. Таким образом достигается универсальность и простота адаптации системы к условиям каждого конкретного учебного класса. Автоматизированные средства создания АУК строятся по принципу средств быстрой разработки приложений (RAD-средства) и адаптируются к исполнению в среде удаленного доступа. В качестве основы для представления АУК целесообразно использовать язык HTML, что позволяет использовать в АУК самые разнообразные виды информации, «понимаемые» Web-навигаторами.: графику, анимацию, аудио, видео, Java-апплеты, JavaScript и VBScript. Значительная часть учебного времени по общеинженерным и

специальным дисциплинам тратится на изучение динамических процессов. Это характерно для всех специальностей. Продуктивность учебного процесса резко возрастает, когда студентам предоставляются компьютерные модели, которые дают возможность изучать процессы и объекты в динамике с учетом разнообразного взаимодействия. Модели как компоненты АИОП могут базироваться на различных технологиях.

16

Мультимедиа технология является наилучшей основой для создания демо-моделей, т.е. моделей типа демонстрационных роликов. Для построения демо-моделей с невысокой интерактивностью могут быть использованы широко распространенные программы создания анимационной графики, порождающие либо анимационные GIF-файлы, либо AVI-файлы. Эти форматы непосредственно поддерживаются современными WEB-навигаторами. Кроме того могут использоваться также демо-модели, полученные с помощью программ подготовки презентаций типа Power Point, однако при этом на каждой рабочей станции приходится устанавливать программу проигрывания таких презентаций. Если требуется поддерживать достаточно сложное взаимодействие

пользователя с моделью, то должны быть использованы мощные системы с развитыми средствами программирования сценариев. Для эксплуатации такого рода роликов в среде Интернет/Интранет целесообразнее всего использовать язык программирования VRML, либо языки написания сценариев, интерпретируемые Web-навигаторами - JavaScript и VBScript. Для моделирования процессов и объектов со сложным поведением и

предоставлением пользователю возможностей параметрического управления моделями целесообразно использовать технологию Java-апплетов. При этом программирование выполняется на мощном языке Java, существенно превосходящем по своим функциональным возможностям языки написания сценариев, и, в то же время, программы интегрируются с HTML-документами таким образом, что не требуется выполнять установку специальных приложений на каждой рабочей станции. Опыт организации научно-технических конференций показывает, что

процесс подготовки докладов и участие в их обсуждении являются сильными факторами активизации познавательной деятельности. Чтобы вовлечь обучаемых в такого рода деятельность в рамках самостоятельной работы по одной или нескольким смежным учебным дисциплинам, целесообразно организовывать телекоммуникационные предметные семинары и конференции. В условиях АИОП такой вид учебной работы является эффективным средством перевода личного опыта специалистов в разряд информационных ресурсов, доступных всем. Естественно, что большую часть информационных процессов по организации таких мероприятий должна выполнять специальная система поддержки конференциальной деятельности, моделирующая процессы, характерные для обычных и стендовых докладов научно-технических семинаров. В АИОП такую систему целесообразно строить как Internet/Intranet-среду,

реализующую следующие процессы: • Регистрация конференции: фиксация наименования, присвоение кода

для именования файлов и формирование описания организаторов(членов

17

оргкомитета) и параметров проведения(даты начала и завершения, минимальное количество дней поддержки обсуждения автором); создание базовых информационных ресурсов для поддержки конференциальной деятельности.

• Публикация базовых материалов по конференции: заявление оргкомитета(возможно просто преподавателя) с описанием требований к содержанию материалов; технологические правила игры(правила оформления докладов, механизмы их передачи и обсуждения).

• Регистрация участников. Допускаются участники "со стороны", не входящие в учебную группу или поток, что позволяет расширить круг как самих докладчиков так и участников обсуждения докладов.

• Посылка доклада либо через Интернет-навигатор, либо по электронной почте.

• Автосоздание Интернет-страницы доклада, которая содержит текст доклада, страницу вопросно-ответного диалога, страницу выступлений участников по докладу.

• Проведение обсуждения в виде вопросно-ответного диалога, фиксируемого на странице доклада. Автор может прекратить диалог по истечению определенного времени. Возможно "кулуарное" обращение к автору по адресу электронной почты.

• Посылка текста дискуссионного выступления по докладу. • Анализ активности обсуждения докладов и активности участников. • Публикация резюме оргкомитета. • Уничтожение материалов конференции. По своей структуре система представляет собой совокупность следующих

данных и программных модулей: база данных; внешний модуль для работы с базой; система программ сценарного типа для регистрации пользователей, внесения докладов и выполнения других сервисных функций; комплект сценарных программ администратора для удаленного администрирования системы, модификации данных о пользователях и т.п.. Оценивая состояние дел в сфере управления ресурсами АИОП УлГТУ,

можно констатировать, что многие из компонентов изложенной выше системы организационно-методологических и технологических решений находятся в стадии активной реализации, начиная с середины 90-х годов. В 1996 году был создан центр телекоммуникаций (ЦТК) и за четыре года удалось научится достаточно успешно решать проблемы кадрового обеспечения центра в условиях, когда оплата труда по ЕТС примерно в десять раз меньше, чем оплата специалиста с квалификацией наших работников на рынке труда г.Ульяновска. Положительную роль в решении кадровых проблем сыграло включение ЦТК в состав ИВЦ.

18

С середины 90-х годов Ульяновский областной центр новых информационных технологий, действующий при нашем вузе, переориентировал научно-исследовательскую лабораторию автоматизированных обучающих систем (НИЛ АОС) на исследования в области телекоммуникационных технологий обучения. В качестве основных результатов такой переориентации можно отметить следующее. ЦТК фактически начал существовать еще до оформления приказом и выделения соответствующих штатов в рамках работ именно этой лаборатории(web-сервер и ftp-сервер вуза, вузовская электронная почта). С активным участием работников ЦТК в НИЛ АОС создана телекоммуникационная авторская система обучения (ТКАСАО -http://ast.nilaos.ustu/). В 1999 году основной разработчик системы А.Колесников представил значительно упрощенную версию системы на всероссийский конкурс программистов и завоевал первое место в соответствующей номинации. В лаборатории создано несколько АУК по различным дисциплинам кафедры ВТ (http://nilaos.ustu/auc) и телекоммуникационная система схемотехнического проектирования (http://nilaos.ustu/tssm), которая по своим функциональным возможностям в части моделирования цифровых схем близка известной промышленной САПР Design Lab. Уже более двух лет успешно функционирует созданная в НИЛ АОС база данных областного фонда алгоритмов и программ (ОФАП: http://ofap.ulstu.ru ). В этой базе данных зарегистрировано уже около сотни КПИР, созданных в УлГТУ и УлГУ. В НИЛ АОС с 1999 года начал функционировать общевузовский сервер учебно-методической информации (СУМИ), на котором сосредоточена организационно-методическая, учебно-методическая и научно-техническая информация объемом в несколько тысяч единиц (около сотни тысяч файлов). Пространство сервера предоставляется кафедрам для создания сайтов учебных дисциплин и кафедральных серверов. Работа лаборатории в значительной мере интегрирована с центром

телекоммуникаций. При инициативе и частичном управлении разработками со стороны НИЛ АОС в ЦТК создано несколько высокотехнологичных систем, основными из которых являются:

• Электронный каталог библиотеки, доступный в Интернет (http://library.ulstu.ru). Это один из первых электронных каталогов вузовской библиотеки в российском Интернет и пока единственный в Ульяновске, хотя нам известно, что соответствующие работы в других вузах Ульяновска ведутся уже более года.

• Система ночной «укачки» данных из Интернет(http://night.ustu), позволившая существенно увеличить объемы добываемых данных и уменьшить затраты времени пользователей Интернет на ожидание доставки файлов.

19

• Система поддержки конференциальной деятельности, опытная эксплуатация которой проводилась в режиме обслуживания международной конференции ITFM-99 (http://itfm.ulstu.ru), начиная с зимы 1998-го года. Можно отметить, что даже на начало 2000-го года в российском Интернет нам не удалось найти ни одного примера, где Интернет-поддержка конференциальной деятельности была бы реализована с такими широкими функциональными возможностями, как у нас. Хотя видно, что развитие сайтов информационной поддержки конференций идет в ту сторону, что у нас было достигнуто еще два года назад.

• Поисковая система (http://www.ustu), поддерживающая индексацию всех web-серверов вуза и быстрый поиск с учетом разнообразия словоформ русского и английского языков.

• Система статистической обработки протоколов сетевых служб вуза (http://admin.ulstu.ru), которая позволяет получать данные об интенсивности использования электронной почты и web-ресурсов за различные периоды времени.

• Система управления доступом к Интернет на основе квот подразделений (http://www.ustu) , которая позволила существенно уменьшить загрузку канала связи малоценными данными типа компьютерных игр, музыки и других чисто развлекательных ресурсов. До недавнего времени развитие телекоммуникационного АИОП

базировалось в основном на кадровом потенциале кафедры ВТ. Перечисленные выше результаты получены силами студентов, аспирантов и преподавателей именно этой кафедры. С одной стороны, это свидетельствует о стабильности источника кадров, развивающих телекоммуникационные технологии, и защищает от ситуаций, когда уход одного технологического лидера в лаборатории может резко снизить активность всей работы. С другой стороны, для выпускников кафедры ВТ в силу ее специфики свойственно увлекаться прежде всего собственно информационными технологиями, жертвуя интересами других предметных областей. Однако в последнее время ситуация существенно изменилась. Создание лаборатории мультимедиа при кафедре ИВК и высокая активность деятельности этой лаборатории ведут в настоящее время к тому, что наполнение АИОП информационными ресурсами, разрабатываемыми в вузе, становится массовым процессом, охватывающим все кафедры. Активное использование кафедральных серверов на кафедрах ИС и ИВК для поддержки своего учебного процесса не только приумножает суммарные ресурсы АИОП вуза (а статистика обращений показывает, что этими ресурсами активно пользуются и другие подразделения), но и дает хорошие примеры для подражания и дублирования соответствующего организационно-методического и технологического опыта.

20

СЕКЦИЯ 1. РАЗРАБОТКА И МЕТОДИКА ИСПОЛЬЗОВАНИЯ УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ И ЭЛЕКТРОННЫХ КУРСОВ В ПРЕПОДАВАНИИ ТЕХНИЧЕСКИХ ДИСЦИПЛИН Председатель секции – доцент Шишкин В.В. Ученый секретарь – ассистент Виноградов А.Б. УДК 621.383.075

И.Ю.Бригаднов, М.К.Самохвалов

ПОДГОТОВКА ИНЖЕНЕРОВ ПО СПЕЦИАЛЬНОСТИ 20.08 «ПРОЕКТИРОВАНИЕ И ТЕХНОЛОГИЯ РАДИОЭЛЕКТРОННЫХ СРЕДСТВ» Дипломное проектирование, являясь заключительным этапом обучения

студентов, имеет целью систематизацию и закрепление теоретических знаний, полученных студентами во время обучения в университете, а также приобретение и закрепление навыков самостоятельной работы. Проекты, выполняемые на кафедре ПиТЭС, могут носить исследовательскую направленность характер, конструкторский и технологический характер, или посвящены разработке алгоритмических и программных средств. В последнем случае они направлены на разработку алгоритмов и

программ, использование имеющихся программных средств разработки конструкций РЭС. В проекты данного направления включаются отдельные вопросы САПР: алгоритмические процедуры принятия конструкторско-технологических решений, например, выбор материалов, покрытий, методов охлаждения и виброизоляции и т.д.; алгоритмическое конструирование разных структурных уровней РЭС; алгоритмический подход к разработке РЭС в целом. Задание на дипломный проект содержит тему проекта, например,

«Алгоритмическое проектирование блока контроля», «Применение САПР Компас 5.6 для разработки конструкции ГИС», «Программа анализа исходных данных и разработка технических требований для конструирования блока РЛС», «Информационно-справочная система типовых конструкций». Исходными данными к проекту могут являться техническое задание на разработку конструкции изделия, технологического процесса или оборудования, а также существующие программные средства и вычислительная техника.

21

Пояснительная записка должна содержать реферат ориентировочным объемом 1%. Введение - обоснование актуальности и постановка задачи - 3%. Обзорную часть, включающую анализ научно-технической литературы и обоснование выбора направления решения задачи -15%. Теоретическую часть - формализация исходных и установление логико-математических связей, выбор критериев, ограничений, разработки алгоритмов, составление библиотек данных, исследование возможности использования существующих программных средств, изучение возможностей средств вычислительной техники - 25%, разработку и использование программных средств решения поставленных задач, описание программ, выполненных по ГОСТ 19.502-78 «Описание применения. Требования к содержанию и оформлению» -25%, оценку применения разработанных и используемых программных и материальных средств, критерии оценки, определение области применения и перспективность выбранного алгоритмического подхода, практическая ценность разработки - 12%, расчеты по экономической эффективности организации применения САПР - 10%, раздел экологии и безопасности жизнедеятельности - 9%, заключение - 1%. Распечатка программы дается в приложении на формате А4 и оформляется в соответствии с ГОСТ 19.401 78- «Текст программы. Требования к содержанию и оформлению». Графическая часть проекта должна иметь объем 10-12 листов формата А1,

из них 3-5 листов конструкторской документации, остальное - плакаты с алгоритмами, графиками, рисунками. Дипломные проекты всех направлений выполняются с использованием

средств вычислительной техники, пакетов САПР, текстовых редакторов. Такой подход позволяет создать условия для подготовки специалистов, отвечающих требованиям рыночной экономики. УДК 621.31

Е.В.Бондаренко, Л.С.Бондаренко, М.С.Сорокин

КОМПЬЮТЕРНЫЙ КОНТРОЛЬ ЗНАНИЙ ПО МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЮ У СТУДЕНТОВ-ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКОВ И ПРИБОРОСТРОИТЕЛЕЙ Известно, что способность правильно решать задачи является хорошим

показателем проверки усвоения учебного материала. Применительно к электроматериаловедению это означает умение выбрать нужный материал для заданных условий его работы. Поэтому создание задачника по этому

22

предмету было необходимо. Для разработки задачника была использована программная среда DELPHI. В своем окончательном виде рассматриваемая программа имеет

следующие характеристики. Имеются задачи по семи темам: – – выбор бумажной изоляции; – определение запаса прочности изоляции; – оценка нагревостойкости изоляции; – расчет сопротивления проводника; – расчет температурного изменения сопротивления; – изменение сопротивления при растяжении; – выбор магнитных материалов. На каждую из этих тем имеется три разных задачи, а при работе

программы студенту предлагается для решения по одной задаче из каждой темы. Одна задача из трех задач темы выбирается случайным образом. Вместе со случайным выбором исходных данных это дает высокую вероятность того, что при одновременной работе на нескольких компьютерах не будут совершенно одинаковые задачи и поглядывать на монитор соседа по дисплейному классу будет бесполезно. К каждой из имеющихся задач даны указания к ее решению. Возможна работа с получением этих указаний, либо с запретом этого. Для выполнения необходимых вычислений имеется кнопка вызова стандартного калькулятора среды Windows. Ход работы с программой отображается двумя индикаторами: текущего

уровня знаний (% успешно решенных задач от числа уже предъявленных) и хода теста (% решенных задач от их общего количества). Результаты работы (номера доставшихся задач, номера правильных и введенных ответов, итоговая оценка) при необходимости записываются в протокол. Подробный протокол позволяет преподавателю анализировать ошибки студентов, выяснять наиболее типичные ошибки, а также при необходимости разрешать возникающие в ходе работы с программой конфликтные ситуации. Среда Delphi была основной при разработке компьютерного задачника.

Кроме того, использовались программные средства Adobe PhotoShop v.4.0; WWW Gif Animator v.1.1; библиотека RxLib v.2.50 for Delphi и UPX v.0.96 beta. В окончательном виде программа занимает на диске немного более 1 Мб.

23

УДК 621.311

Е.В.Бондаренко, Ю.С.Крежевский, А.В.Алексеев

ПРОГРАММА РАСЧЕТА ИСКУССТВЕННЫХ ЗАЗЕМЛЕНИЙ CО ВСТРОЕННЫМ СПРАВОЧНИКОМ Методы расчета искусственных заземлений известны . При расчете

приходится использовать ряд формул, определяемых номинальным напряжением сети, режимом работы нейтрали и рядом других факторов: наличием или отсутствием естественных заземлителей, характером использования заземлителей (раздельно или совместно в установках напряжением до и выше 1 кВ), типом искусственных заземлителей (труба, уголок), характером их расположения и др. Для любой из расчетных формул и их совокупности легко составить соответствующую компьютерную программу, позволяющую ускорять получение результатов. На некоторых этапах вычислений в расчетные формулы необходимо

подставлять численные значения коэффициентов, определяемых по справочным таблицам . Подобные таблицы также могут быть введены в компьютер, что создает некоторые удобства для пользователя расчетной программы. Однако переписывание с экрана нужных коэффициентов перед запуском программы вычислений нам представляется архаичным. Рассматриваемая в докладе программа лишена указанного недостатка. В

ней нужные справочные таблицы появляются по мере необходимости, на соответствующих этапах расчета. Программа работает в диалоговом режиме. Расчет идет в виде нескольких этапов. Переход от одного этапа к другому сопровождается сменой содержимого экрана компьютера, причем на всех этапах (экранах) имеется возможность возврата к предыдущему этапу (экрану) для изменения ранее введенных исходных данных. Экран (или дисковый файл) результатов включает в себя все исходные

данные, окончательные итоги вычислений (число электродов), а также промежуточные результаты вычислений, в частности, сопpотивление pастеканию гоpизонтальных и веpтикальных электpодов, отношение расстояния между электродами к их длине, коэффициент использования заземления и др. Наличие этих данных позволяет легко оценивать влияние изменения тех или иных исходных величин на окончательные результаты. Программа имеет защиту от некорректных действий пользователя. В

частности, не воспринимается запятая при вводе исходных данных, имеющих десятичную часть. Не воспринимается и ввод буквенных символов (буква О вместо нуля). Такие типичные ошибки неопытных пользователей не приводят к сбросу программы. Для неопытных пользователей на любом этапе работы

24

доступна краткая справка о работе с программой, вызываемая нажатием на клавишу F1. Программа подготовлена с помощью программного средства Borland

Pascal с использованием библиотеки Turbo Vision. Поэтому программа имеет удобный интерфейс, обеспечивающий работу как на компьютерах, имеющих мышь, так и без нее. Опыт использования этой программы в учебном процессе кафедры электроснабжения Ульяновского государственного технического университета показал ее эффективность. На диске программа занимает 55 кб. УДК 539.3

В.К.Манжосов

ДИАЛОГОВАЯ СИСТЕМА КОНТРОЛЯ РЕЗУЛЬТАТОВ РАСЧЕТНО-ПРОЕКТИРОВОЧНЫХ ЗАДАНИЙ ПО СОПРОТИВЛЕНИЮ МАТЕРИАЛОВ В процессе преподавания дисциплины «Сопротивление материалов»

рабочими программами предусмотрена самостоятельная работа студентов, связанная с выполнением расчетно-проектировочных заданий. Темы расчетных заданий охватывают основные разделы дисциплины, к которым можно отнести следующие: центральное растяжение-сжатие стержня, геометрические характеристики плоского сечения, кручение стержня круглого поперечного сечения, поперечный изгиб стержня, косой изгиб стержня, внецентренное растяжение-сжатие, изгиб с кручением вала, расчет статически неопределимой плоской рамы методом сил, устойчивость сжатого стержня, расчет стержня при динамическом нагружении, расчет стержня при ударном нагружении. Расчетные задания предусматривают, в основном, расчет на прочность,

расчет перемещений поперечных сечений стержня. Традиционная процедура контроля результатов расчетно-проектировочных заданий ориентирована на проверку преподавателем расчетно-пояснительной записки, всех расчетных выкладок, выполненных студентом. Отметим также громоздкость технологии перемещения расчетного задания

от студента к преподавателю и обратно от преподавателя к студенту. В случае ошибок в расчетном задании эта процедура может повторяться многократно, занимает массу нерегламентированного времени. Эта ситуация особенно болезненна для студентов безотрывной формы обучения. Естественно

25

возникает необходимость поиска более эффективных средств контроля расчетных заданий. Разработана система контроля расчетно-проектировочных заданий по

сопротивлению материалов на ПЭВМ в диалоговом режиме. Система контроля заданий по каждой теме базируется на соответствующей вычислительной программе, осуществляющей расчет основных параметров задания. Запуск вычислительной программы осуществляется после ввода пользователя соответствующего кода. Диалоговый режим работы пользователя с ПЭВМ осуществляется в

режиме запроса того или иного расчетного параметра, который имеется у пользователя в его расчетном задании. Осуществляется сопоставление данных пользователя и расчетных данных ПЭВМ с возможностью отклонения значений в пределах устанавливаемой в вычислительной программе максимально допустимой ошибки пользователя (например, в пределах 0,5 % ; 1% ; 1,5%). При сопоставлении данных на экране дисплея выдается сообщение: расчет данного параметра выполнен правильно или неправильно. В каждом расчетном задании количество расчетных параметров, которые

необходимо проверить пользователю, составляет, как правило, 25 - 30. Процедура диалогового режима работы пользователя с ПЭВМ предусматривает возможность как последовательной проверки всех параметров, так и выборочной проверки с возможностью завершения процедуры проверки на любом ее этапе.

УДК 539.3

В.К.Манжосов, Р.М. Ямлеев

МОДЕЛИРОВАНИЕ НА ПЭВМ ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ ПО СОПРОТИВЛЕНИЮ МАТЕРИАЛОВ НА ТЕМУ « КОСОЙ ИЗГИБ СТЕРЖНЯ»

Лабораторная работа по сопротивлению материалов на тему «Косой изгиб

стержня» предполагает опытное определение линейных перемещений при косом изгибе, сопоставление опытных данных с теоретическими. Стержень прямоугольного поперечного сечения укреплен в виде

горизонтальной консоли в опоре. Опора позволяет при необходимости осуществлять поворот стержня вокруг продольной оси. Так как плоскость нагружения проходит через продольную ось стержня и линию действия силы

26

тяжести груза,то поворот стержня вокруг продольной оси и фиксация его в том или ином положении приводит к различной ориентации главных центральных осей поперечного сечения. Возникает нагружение стержня, при котором он испытывает косой изгиб. При нагружении стержня различными грузами с установленной

ориентацией главных центральных осей поперечного сечения фиксируются линейные премещения торца стержня в вертикальном и горизонтальном направлениях. Осуществляется это визуально с помощью прозрачного экрана с нанесенной на экран шкалой. Затем осуществляется поворот стержня и фиксация его с новой заданной ориентацией главных центральных осей поперечного сечения. Далее опыты повторяются, производится обработка опытных данных, сопоставление опытных данных с теоретическими значениями. Процедура выполнения лабораторной работы на тему «Косой изгиб

стержня» может быть промоделирована на персональном компьютере. На экране дисплея представлена схема лабораторной установки – консольно закрепленный стержень с подвеской на торце для установки грузов. Отдельно на экране дисплея высвечивается поперечное сечение стержня и главные центральные оси этого сечения. На экране дисплея высвечены вертикальная шкала и горизонтальная шкала, а также точка поперечного сечения, линейные перемещения которой в вертикальном и горизонтальном направлении регистрируются в процессе проведения опыта. Отдельно на экране дисплея изображены грузы, которые с помощью

«мыши» при проведении опытов устанавливают на подвеску и снимают с подвески. Как только груз установлен на подвеске, на экране дисплея происходит перемещение контролируемой точки и по шкале определяются ее вертикальное и горизонтальное перемещения. Затем на подвеску устанавливается еще груз и вновь регистрируются перемещения точки. Таких установок грузов осуществляется не менее трех для заданной ориентации главных центральных осей. После этого происходит переустановка стержня с новой ориентацией

главных центральных осей поперечного сечения. На экране дисплея высвечивается новое положение поперечного сечения. Моделируются опыты с нагружением стержня и регистрируются линейные перемещения заданной точки. Так как действия при моделировании на ПЭВМ практически полностью соответствуют действиям при проведении реальных опытов, создается имитация реального моделирования. Процедура моделирования данной лабораторной работы на ПЭВМ может быть использована при подготовке к лабораторной работе, при отработке лабораторной работы, при выполнении данной лабораторной работы в рамках дистанционного обучения.

27

УДК 621.383.075

О.С.Фокин

ЛОКАЛЬНЫЕ СЕТИ АППАРАТНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ КОНСТРУКТОРСКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ДИРСЦИПЛИН Интенсивное развитие информационных технологий, создание

автоматизированных обучающих систем по основным лекционным курсам, новых технологий обучения, ориентированных на сокращение аудиторной нагрузки и увеличение объема самостоятельной работы студентов, требует значительных информационно-аппаратных ресурсов. К этому же выводу приводят ставшие уже традиционными задачи,

стоящие перед выпускающими кафедрами: использование пакетов прикладных программ для моделирования различных процессов, технологических процессов и технологического оборудования, автоматизация технологии производства; многоступенчатая программа использования САПР в учебном процессе; активное использование вычислительная техника и системы автоматизированного проектирования в дипломном и курсовом проектировании. Решение указанной проблемы связано с разработкой и внедрение в

учебные и научные процессы многопользовательских систем АСУ, САПР, создание крупных информационных баз данных, что ставит современный вуз перед необходимостью развития единого информационно-образовательного пространства путем создания многоуровневых информационных сетей, которые позволяют организовать хранение, поиск и передачу больших массивов данных в реальном масштабе времени. Опыт развития локальных сетей при изучении конструкторско-

технологических дисциплин путем объединения всего имеющегося вычислительного оборудования, в том числе технологического, позволяет сделать заключение о снижении аппаратных затрат как при эксплуатации, так и при модернизации техники, покупке сетевых решений программного обеспечения.

28

УДК 378.169

Г.И.Киреев

ОРГАНИЗАЦИЯ КУРСОВОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ ПО ДИСЦИПЛИНЕ «ОСНОВЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ РЕЖУЩИХ ИНСТРУМЕНТОВ» Несмотря на различие курсовых проектов по тематике, глубине

проработки, по содержанию и требованию, можно отметить некоторые общие направления в воспитании у студентов умения и навыков конструирования. В первую очередь это освоение знаний, необходимых для выполнения проекта, приобретение навыков поиска рациональных конструкторских решений, планирование и организация самостоятельной работы над проектом и сокращение периода врабатываемости («раскачки»). Задание на курсовой проект студенты получают во время технологической

практики после третьего курса. Оно максимально приближено к реальному производству. Студентам выдаются рабочие чертежи деталей, для обработки которых они должны разработать технологический процесс ее изготовления, рассчитать и спроектировать технологическую оснастку, в том числе 2-3 режущих инструмента (РИ). Прежде чем начать работу над проектом, студенту необходимо осознать

задание и цель работы, психологически настроить себя на рабочее состояние. У некоторых студентов этот период может длиться до половины семестра. Опыт показывает, что сокращению этого периода врабатываемости способствует график выполнения проекта по этапам, который мы вывешиваем на стенде кафедры в первую неделю семестра. Такой график вынуждает студентов вести разработки без перерывов, использовать динамику мышления, быстрее установить деловую и психологическую связь с консультантом. С этой же целью мы проводим 2-3 групповых консультации, на которых даются указания по работе над курсовым проектом, выполняется расчет и частичное вычерчивание образцов аналогов РИ. Посещение студентами таких консультаций обязательно. В помощь студентам на стендах кафедры в качестве примера вывешены чертежи РИ, что облегчает и работу консультанта, так как студенты могут самостоятельно разрешить многие вопросы. С первых консультаций мы стремимся дать почувствовать студентам элементы творчества в работе, что оказывает на них положительное психологическое воздействие. Расчеты конструкторско-геометрических параметров и вычерчивание

рабочих чертежей РИ многие студенты выполняют с помощью ЭВМ. Однако методические указания построены так, чтобы студент вначале выполнил все расчеты вручную, а потом проверил их на ЭВМ. Такой подход, на наш взгляд,

29

дает возможность лучше ощутить и оценить значение каждого параметра проектируемого РИ.

УДК 621.3.06

А.В.Кузьмин

ОПЫТ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ КОМПЬЮТЕРНЫХ ПРОГРАММ ПРИ ИЗУЧЕНИИ ЧАСТОТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ТИПОВЫХ ЗВЕНЬЕВ САУ При изучении студентами типовых характеристик звеньев систем

автоматического управления (САУ) и в частности частотных характеристик возникает задача в достаточно ограниченное время произвести сравнительный анализ не только различных звеньев САУ, но и их характеристик в зависимости от значений параметров. Весьма полезным является, также, идентификация частотных передаточных функций и других частотных характеристик с конкретными техническими устройствами, выявление зависимостей этих характеристик от значений конструктивных параметров устройств и условий использования. Комплексное решение указанных задач способствует повышению

эффективности и качества учебного процесса, углублению изучения материала, закреплению его на качественно новом уровне и возможно при применении компьютерных программ изучении частотных характеристик типовых звеньев САУ. К таким программам относится компьютерная программа, разработанная

на кафедре «Металлорежущие станки и инструменты». Программа используется для расчета и построения графиков частотных характеристик типовых звеньев: амплитудной частотной характеристики (АЧХ), фазовой частотной характеристики (ФЧХ), амплитудной фазовой частотной характеристики (АФЧХ), логарифмической амплитудной частотной характеристики (ЛАЧХ). В программе предусмотрен последовательный выбор типов звеньев, а

затем и конкретного звена, здесь можно получить справку о нем, содержащую аналитические выражения описывающие его АЧХ, ФЧХ, АФЧХ, ЛАЧХ и перечень физических устройств, соответствующих ему. Затем на экран выдаются графики указанных функций, рассчитанных при заданных пользователем коэффициентах. Для сравнительного исследования свойств анализируемого звена предусмотрена возможность одновременного

30

вывода на экран двух графиков соответствующих функций, рассчитанных при разных значениях коэффициентов. Опыт использования программы в учебном процессе при изучении курса

«Теория автоматического управления» показывает, что она дает возможность быстро и эффективно изучить частотные характеристики типовых звеньев систем управления, установить зависимость этих характеристик от типа и параметров звеньев, выявить их конструктивные особенности, влияющие на частотные свойства. Это дает возможность обоснованно подходить к применению звеньев в составе конкретных систем управления. Все это в сочетании с хорошо развитой системой справок позволяет: – установить соответствие различных технических устройств типовым звеньям систем;

– выявить зависимость частотных характеристик от конструктивных и физических особенностей этих устройств;

– изучить методику определения частотных характеристик по передаточной функции звена.

УДК 539.31

А.Б.Виноградов, О.Ю.Никонова

ДИДАКТИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ МУЛЬТИМЕДИА ОБУЧАЮЩИХ ПРОГРАММ Современный процесс обучения широко освящен в литературе. Опытный

преподаватель, находясь на занятии, сразу может определить качество обучения. Основной формой получения знаний вплоть до самого последнего времени

была книга. В настоящее время, в связи с развитием компьютерных технологий появляется новая форма представления знаний и информации – при помощи МОП (мультимедийных обучающих программ).

Сейчас пока мало кто занимается теорией обучения при помощи МОП. Попробуем выделить основные отличия МОП от традиционных учебных пособий. Основным отличием МОП от печатных изданий и электронных книг является обязательное наличие интерактивного взаимодействия (ИВ) между студентом и компьютером, что позволяет повысить роль и эффективность самообучения, расширить диапазон направлений поиска новых знаний. Компьютер в данном случае играет роль собеседника, консультанта, организатора учебного процесса.

31

Анализируя разнообразные средства ИВ, можно выделить несколько основных: В первую очередь – это гипертекст, представляющий собой собрание

текстовых элементов, выводимых на монитор, в которых выделенные слова или фрагменты указывают, к каким сходным по смыслу текстам можно перейти в данный момент. Благодаря наличию гипертекста МОП имеют большую степень маршрутизации. Образование предполагает постоянное осмысление учащимся элементов знаний и их взаимосвязей. Компьютер усиливает способность переходить по смысловым связям от одних понятий и мыслей к другим, поддерживая и интенсифицируя процесс мышления. Вторым видом интерактивного взаимодействия является гипермедиа.

Гипермедиа осуществляет смысловые переходы между элементами разнородной информации: текстом, изображениями, речью, музыкой, видеофрагментами и т.п. Элементы этой информации связаны аналогично тому, как это имеет место в обычном гипертексте. Благодаря синтезу различных видов информации достигается огромный ни с чем не сравнимый обучающий эффект. Также очень важную роль имеет возможность организации проверки

знаний (проверка готовности студента к изучению курса, тестирование уровня усвоения отдельной темы, выходной контроль, тестирование уровня усвоения учебного курса в целом). Существенно повышает педагогическую эффективность следующие

методы и средства: возможность индуктивного и дедуктивного изложения материала, проведение виртуальных экспериментов (опытов, упражнений, лабораторного практикума), поддержание диалога между компьютером и студентом. Таким образом, МОП, в отличие от традиционных учебных пособий,

обладают системой управления процессом обучения, включающую средства структурирования и оптимизации учебного материала, средства проверки знаний, обратную связь и т.п.; имеют более высокую наглядность (иллюстрации, демонстрации, объяснения) и средства моделирования, позволяющие организовать виртуальный лабораторный практикум. Не смотря на то, что создание МОП – процесс достаточно трудоемкий

(созданный в центре мультимедиа МОП на 30 экранов занял около 40 чел/ч), их следует внедрять в учебный процесс, так как они имеют более высокую педагогическую эффективность. Совместное использование традиционных учебных пособий и МОП существенно повысит уровень усвояемость знаний студентами.

32

УДК 378.169

В.В.Шишкин, А.В.Винокуров, В.В.Краюшкин, Д.Е.Поличко

МУЛЬТИМЕДИЙНЫЙ КУРС «3D Studio MAX» Обучение работе в пакете трехмерной графики "3D Studio MAX" требует

серьезной компьютерной методической поддержки, т.к. кроме изучения принципов трехмерного моделирования и анимации должно предусматривать изучение значительного количества инструментов. Очевидно, что изучение такого количества инструментов не может быть проведено в учебное время и следовательно требует создание средств поддержки самостоятельной работы студентов. Мультимедийный курс обучения 3D Studio MAX построен по принципу

“от простого к сложному”. Вся информация разбита на разделы, главы и смысловые вопросы. Обучаемый имеет возможность пройти полный курс или выборочно по главам. Теоретический материал в мультимедийном курсе представлен в виде совокупности текстовой информации, иллюстрированной растровыми изображениями, видеороликами и примерами. Вся информация удобно размещена на экране, имеющем необходимые элементы управления. В любой момент обучающийся имеет доступ к словарю терминов. В процессе изучения студентом каждого смыслового теоретического

вопроса ему будет предложен соответствующий вопросу пример, который нужно выполнить в 3DS MAX. Примеры построены таким образом, чтобы обучаемый сумел получить максимум информации, более полно изучить возможности 3D Studio MAX по данному вопросу. В заключении темы располагается краткое резюме, обобщающее изученный материал, список вопросов для самоконтроля и набор специальных упражнений по вопросам темы, которые студент должен самостоятельно выполнить в 3D Studio MAX. Контроль за правильностью выполнения упражнений производится либо преподавателем, либо самим студентом путем сравнения результатов его работы с результатами, заложенными в мультимедийном курсе. В мультимедийном курсе рассматриваются основы трехмерной графики и

анимации, основные элементы интерфейса и инструменты. Но основное внимание отводится методам трехмерного моделирования.

33

УДК 519.711.3

В.В.Шишкин, Д.Е.Поличко

ОБУЧЕНИЕ ТВЕРДОТЕЛЬНОМУ МОДЕЛИРОВАНИЮ В МУЛЬТИМЕДИЙНОМ КУРСЕ «3D Studio MAX» Твердотельное моделирование (ТМ) - это получающий все большее

распространение в САПР набор средств создание геометрических моделей трехмерных тел. Ему присущи простота создания тел различной сложности, удобство, гибкость и многое другое. Благодаря этому, в серьезные системы трехмерного моделирования и анимации, такие как 3D Studio MAX, стали внедрять аналогичный инструментарий. В рамках мультимедийного курса обучения 3D Studio MAX

твердотельному моделированию отводится значительная часть. Сначала изучается разнообразный инструментарий, являющийся основой средств ТМ (моделирование на основе сплайнов, составные объекты, NURBS, команды построения орнамента и др.). Здесь базовыми являются знания последовательности действий, которые нужно выполнить, применяя тот или иной инструмент для создания объекта, изменения его геометрии и т.д. Далее на этой основе излагается более сложный материал: как создать модель, с наибольшим числом параметризованных элементов (сечение, форма поверхности, отдельные точки, переходы, фаски, и т.д.), как уменьшить затраты ресурсов компьютера (для анимации это критичный фактор), наконец, сравнение с возможностями инструментария ТМ в САПР. Раздел по ТМ разбит на несколько глав, каждая из которых посвящена

отдельному способу ТМ. Главы в свою очередь делятся на несколько смысловых частей. Первые части посвящены базовым знаниям инструмента: основная информация (как здесь, так и далее) представлена в текстовом виде, для пояснения и акцентирования на отдельных вопросах добавляются копии экранов, изображения промежуточных операций, готовых объектов. Обучаемый практически отрабатывает упражнения в режиме "делай как я". Потом следуют части, дающие более глубокие навыки применения рассматриваемого способа ТМ: здесь меняется характер упражнений - от обучаемого требуется больше самостоятельности, находчивости, творческого мышления. В заключительных частях даются практические советы, предостережения;

упражнения требуют полного знания инструмента обучаемым и обучают мастерскому владению им через творческий поиск.

34

СЕКЦИЯ 2. ТЕХНОЛОГИЯ ДИСТАНЦИОННОГО И ДОПОЛНИТЕЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

Председатль секции – проректор Исаев Ю.В. Ученый секретарь – к.э.н. доцент Сажина С.С.

УДК 51:372.8

А.В.Скрынников

ФОРМЫ ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ ПО ВЫСШЕЙ МАТЕМАТИКЕ В СИСТЕМЕ ДО

Представленная на обучение по высшей математике программа МЭСИ по

материалу учебного пособия весьма объемна и включает все разделы курса по высшей математике, изучаемого на дневных отделениях технических вузов в течение 1,5-2 лет. Однако сроки прохождения этого курса в системе ДО крайне сжаты. С учетом набора слушателей, представляющих, как правило, активно

работающий семейный контингент, а также ввиду объективной трудности предмета, указанная проблема представляет серьезный, требующий решения фактор обучения. Круг особенностей обучающихся следующий: значительный (иногда очень

большой) разрыв между школой и вузом, исходная психологическая неподготовленность (на преодоление которой также приходится затрачивать усилия) и вытекающая из этого сложность в организации самостоятельной работы, что, в первую очередь, и предполагает система ДО. При указанных обстоятельствах форма обучения должна быть гибкой, с

облегченными средствами вхождения темы, с набором конкретных, четких методических указаний. Помимо этого автор предпринял попытку составления новых обучающих и

контролирующих материалов – тестовых карт, по отдельным признакам сходных с методическими материалами, используемыми в средней школе. По замыслу они вписываются в новое технологическое направление обучения под названием "Вопросно-ответные среды" и, по-видимому, могут быть видоизменены в самообучающие программы. Тестовая карта, составляемая по определенной теме, разбита на пункты и

представляет набор математических утверждений или мелких упражнений, заданных в аналитической или графической формах. Упражнения (примеры)

35

могут оформляться развернуто, моделируя аудиторную доску, и требуется проследить правильность производимых выкладок (это, как видно из имеющегося опыта, воспринимается обучаемыми наиболее охотно). Т.о., учебная информация представляется в динамической форме, компен-сирующей по некоторым признакам нехватку живого диалога между пре-подавателем и студентом. Тестовые карты выдаются на дом для работы. При аудиторном опросе,

проходящем в ограниченное время («летучки», «блиц-опросы»), каждому студенту предлагается несколько пунктов из карты для анализа; форма ответа - упрощенная ("верно", "неверно", "да", "нет" и т.п.). По стилю, содержанию, уровню трудности, степени компьютеризации

тестовые карты могут составляться в широком диапазоне. Но реализация целей приведенной методики требует большой практической работы со студентами, значительных временных и рабочих ресурсов преподавателей. УДК 1:372.8

Н.А.Гильмутдинова

ПРОБЛЕМЫ ПРЕПОДАВАНИЯ ФИЛОСОФИИ В СИСТЕМЕ ДИСТАНЦИОННОГО ОБРАЗОВАНИЯ

Образ – ование... В слове «образование» светится слово «образ» - нечто

закругленное, выстроенное, покоящееся вне ученика, то есть как бы образование образом, образование себя с помощью образа. Образ человека, формирующийся в рамках конкретных культур и эпох, всегда несет в себе универсальные свойства человека (разумность, активность, вера, нравственность и пр.) и определяет стратегические, ценностно-смысловые направления образовательных процессов. Об - раз - ование... Образование совершается раз за разом, все время снова, никогда не заканчивается. Процессуальность образования ставит проблемы тактики, методологии и методики. Выделенные аспекты образования составляют фундамент концепции

дистанционного обучения. Достоинства ИДО и специфику порождаемых в его развертывании проблем хотелось бы проследить на анализе собственного опыта преподавания философии и логики. Во-первых, дистанционное образование доставляет знания в каждый дом,

поселок, район, – человек получает новую специальность без отрыва от семьи, работы, места проживания. Но поскольку в формирующиеся группы

36

студентов входят люди, разные по возрасту социальному статусу, культурно-образовательному уровню и т.д., необходим отказ от универсальных образовательных схем, индивидуализация педагогической работы (при этом должны соблюдаться требования государственного образовательного стандарта). В преподавании философии отмеченное выше обстоятельство находит отражение в гибкости и множественности интерпретативных (содержательных и методических) схем, в невозможности использования однозначно-закрытых тестов, в формировании для студентов открытых творческих заданий-проблем. Во-вторых, дистанционное образование предполагает свободный выбор

изучаемых дисциплин из предлагаемого обязательного набора. Это безусловно прогрессивный шаг в сторону демократизации и гуманизации образования, однако он требует продуманного построения последовательности курсов и их содержательного наполнения. В этой связи думается, что изучение логики должно предварять ознакомление студентов с конкретными правовыми и процессуальными курсами (специальность «Юриспруденция»), в то время как дисциплина «Философия» лучше понимается и усваивается после овладения основами культурологии, политологии, социологии, психологии. Кстати, эти рассуждения - результат конкретного опыта работы с разными возрастными группами студентов, проживающих в разных районах Ульяновской области. И, наконец, последнее. Указанные выше особенности дистанционного

образования и порождаемые ими проблемы способствуют постановке вопроса о необходимости подготовки новых учебных пособий, в полной мере учитывающих все представленные обстоятельства. Научный и методический потенциал преподавателей ИДО позволяет осуществить такую задачу. УДК 1:372.8

Г.Ф.Миронов

ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫЙ ТРЕНИНГ КАК ФОРМА ПРОВЕДЕНИЯ ЗАНЯТИЙ ПО ФИЛОСОФИИ В ДИСТАНЦИОННОМ ОБУЧЕНИИ Знакомство с философией, приобщение к ней, а тем более, владение ею

предполагает накопление индивидуального опыта философствования. Такой опыт приобретается в ходе организованной по определенным правилам интеллектуально-мыслительной деятельности. Эти правила составляют основу интеллектуального тренинга. Как и всякая тренировка, он предпо-

37

лагает «упражнение ума» через актуализацию самостоятельной мыслительной деятельности обучающихся. Простейшим и весьма распространенным способом организации и формы реализации интеллектуального тренинга выступает диалог, осуществляемый в вопросно-ответном режиме. Данная методика, практиковавшаяся еще в академиях и лицеях Др. Греции, — весьма эффективна в случаях постановки и разрешения философских проблем. «Вопрос-ответ» при этом рассматривается как такое когнитивное образование, в котором исчерпываемое в ходе диалога содержание включает предпосылки и условия возникновения вопроса (этот вопрос является ответом на ситуацию его породившую) и возможный спектр ответов на него (он войдет в познавательную ситуацию на правах ее активизирующего фактора). Тренинг начинается с поиска возможных ответов на вопрос. Суть тренинга

сводится к перебору возможных ответов и продолжается до тех пор, пока участники тренинга не осознают, что вопрос имеет границы своей корректной постановки, за которыми он лишен смысла. Сам же опыт философствования состоит в том, что участники осваивают простую, но далеко не очевидную вещь: вопросы философского характера могут быть поняты через их переосмысление, вплоть до того, что они в принципе могут быть отвергнуты и заменены другими вопросами. В проработке возможных вариантов ответов и вытекающих из них следствий и состоит философствование. Опыт философствования дает возможность смотреть на вопросы

критически; усматривать в них не только значение, но и смысл; устанавливать границы, в которых данный вопрос может быть решен; выводить следствия из найденного ответа и т.д. В этом смысле интеллекту-альный тренинг можно рассматривать как способ и форму бытия творческого мышления. Для организации интеллектуального тренинга необходим минимальный

набор базовых понятий осваиваемой дисциплины. Обычно для этого достаточно справочно-словарных сведений, которые затем включаются в систему сложившихся представлений и стереотипов мышления. Методика тренинга направлена на разрушение стереотипов и создание нового образа индивидуального мышления обучающегося. В условиях дистанционного обучения интеллектуальный тренинг достаточно эффективен, потому что приобщение к философии идет не путем заучивания материала, а за счет понимания и переживания ситуации, в которой осуществляется мыслительный процесс.

38

УДК 008:002

И.П.Вязьмитинова

ОСОБЕННОСТИ ПРЕПОДАВАНИЯ КУЛЬТУРОЛОГИИ СТУДЕНТАМ ДИСТАНЦИОННОГО ОБУЧЕНИЯ

Культурология – предмет, который нужен студентам всех специальностей,

обучающихся дистанционно. Усвоение материала зависит не только от упорства и прилежания студента, но и от его начитанности, кругозора, общего культурного уровня, который у всех различен. Вот почему преподавателю культурологии должна быть отведена особая роль в воспитании не просто обладателей диплома, а всесторонне развитых, культурных специалистов. На курс культурологии отводится 4 занятия, в то время как в учебнике

содержится 5 глав (не считая введения и заключения). В результате приходится либо «ужимать» 2 темы, пытаясь «втиснуть» их в 1 занятие, либо разбирать на каждом занятии несколько больше, чем 1 тема, нарушая цивилизационный и хронологический подходы. Об учебнике следует сказать особо. Лишенный конкретного

культурологического материала, он предполагает обширные базовые знания студентов по предмету, которые приходится дополнять на занятиях. Отчасти эта проблема смягчается методическим пособием к лекциям. В учебнике не рассмотрен богатейший пласт русской культуры, который выпал из поля зрения авторов, но не должен быть обойден преподавателем культурологии, ибо знание культуры России - залог хорошего качества отечественных специалистов. Еще одна важная проблема преподавания культурологии – наглядность.

Без демонстрации репродукций картин, памятников архитектуры и скульптуры, прослушивания музыки невозможно объяснить особенности той или иной культурной эпохи, ознакомить с шедеврами мировой и национальной культуры. Технические средства обучения оказывают в этом неоценимую помощь. Но и при наличии специально оборудованной аудитории основная тяжесть подготовительной работы лежит на преподавателе культурологии: монтаж видеофрагментов с предварительной записью подходящих познавательных телепередач, аудио монтаж соответствующих музыкальных произведений, составление видеоряда по тематике лекций и т.п. Что касается компьютерного сопровождения курса, то Интернет открывает

большие возможности для ознакомления с культурными шедеврами, прежде недоступными. Но для этого необходимы специальные программы, которые

39

стали бы связующим звеном между учебником и наглядными материалами, помогая студентам ориентироваться по темам. Вместе с тем, качество преподавания культурологии может служить одним

из критериев надежности данной формы обучения и солидности вуза, дающего дистанционное образование.

40

СЕКЦИЯ 3. КОМПЬЮТЕРНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В ПРЕПОДАВАНИИ ЕСТЕСТВЕННО-НАУЧНЫХ И ГУМАНИТАРНЫХ ДИСЦИПЛИН Председатель секции – доцент Кузнецов А.О. Ученый секретарь – ст. преподаватель Родионова Т.Е. УДК 621.397.4

А.А.Дырдин, И.А.Миляков

CD-ROM’НЫЕ ЭНЦИКЛОПЕДИИ В КУРСЕ КУЛЬТУРОЛОГИИ

CD-ROM, как новый информационный носитель, пока еще не воспринимается в качестве учебного средства. В сознании студентов он еще не стал таковым. Между тем функция компакт-диска уникальна. Он обладает неограниченными информационными возможностями. Использование CD-ROM’ных энциклопедий (особенно имеющих интерактивный интерфейс) в учебном процессе расширяет культурный кругозор студента. Кафедра истории и культуры УлГТУ разрабатывает программу

использования CD-ROM’ов различных типов в процесс преподавания истории мировой и отечественной культуры на основе электронного фонда Информационно-культурологического Центра факультета. В нем собраны энциклопедии: «История искусства», «Энциклопедия Britannica», «Мифология», «Христианство», «Ренессанс», «Видеоархив Российской истории» и т. д. К сожалению, качество выпускаемых некоторыми компаниями

энциклопедий весьма низко. Так, например, выпускаемые компанией DKM исторические тематические диски только с большим трудом можно назвать энциклопедиями. Здесь отсутствуют достоверные энциклопедические сведения, культурологический комментарий, перекрестные ссылки. Статьи, посвященные одной теме могут находиться в разных местах. Весь текст таких энциклопедий является лишь поверхностным комментарием к иллюстрациям. Многие понятия, термины и вообще определения некорректны. Поэтому приходится компоновать материалы из различных источников. Выходом из такой ситуации может стать создание собственных CD-ROM’ов, приспособленных к задачам и целям курса. Список литературы: 1. Плуцер-Сарно А. CD-ROM’ная энциклопедия как культурный феномен // Логос. 1999.№3 (+13) C. 215-222.

41

УДК 410:31+410:51+8.03

Е.Г.Гришенкова, Ю.В.Скоромолова

РАБОТА С ЭЛЕКТРОННОЙ ГАЗЕТОЙ В ПРАКТИКЕ ПРЕПОДАВАНИЯ ИНОСТРАННЫХ ЯЗЫКОВ

Работа с оригинальным газетным текстом традиционно считается эффективным методом работы в практике преподавания иностранных языков. С развитием новых компьютерных технологий появилась возможность бесплатного использования электронных версий крупнейших газет мира (например, The Times, The NY Times, The Guardian и т.д. ) через Internet. Электронная газета выгодно отличается от своей печатной версии. Во-

первых, она разбита на гипертекстовые разделы: спорт, политика, искусство и т.д. Таким образом, преподаватель легко находит интересующий его материал. Во-вторых, стили и жанры газетных текстов разнообразны (от научно-популярного до художественного; от эссе и обзоров до памфлетов). В-третьих, формы представления иноязычной информации на экране включают звук, графику (т.е. Multimedia). Наконец, в Internet мы всегда получаем свежую информацию по тем или иным вопросам. Все эти факторы делают работу с электронной газетой наиболее

мотивирующей работу студентов гуманитарной специальности. Работа с электронной газетой позволяет преподавателю выступать в роли

исследователя, конструктора и помощника. Исследуя Internet в поисках ресурсов, оценивая и отбирая потенциально

полезные сайты преподаватель проводит работу исследователя. Классифицируя и сохраняя материал, преподаватель устанавливает рамки,

через которые студент входит в Internet. Студент же, в свою очередь, включен в активный, конструктивный и коллективный процесс обучения благодаря использованию компьютера. Обучение с помощью компьютера делает процесс активным, т.е. каждый

студент включен в работу. Специальная программа проверяет и оценивает, а преподаватель, в свою очередь, помогает обучаемому исправить и проанализировать ошибки. В ходе занятия студент присоединяет к уже имеющимся знаниям новые,

т.е. его работа приобретает конструктивный характер. Работая с электронной газетой, мы также используем упражнения, позволяющие сделать процесс обучения совместным. Студенты имеют возможность сравнивать и анализировать работу друг друга.

42

Таким образом, на сегодняшний день мы имеем в своем распоряжении мощное средство обучения, выгодно отличающееся от традиционных аналогов, открытое для активного применения и включения в учебный процесс. На цикле прикладной лингвистики студенты используют электронные версии газет как во время аудиторной работы, так и для внеаудиторной работы (для написания рефератов, выпуска стендгазеты на основе статей из электронных газет). УДК 410:31+410:51+8.03

И.В.Арзамасцева

ПОДГОТОВКА К БАЗОВОМУ ТЕСТУ ПО НЕМЕЦКОМУ ЯЗЫКУ С ПОМОЩЬЮ КОМПЬЮТЕРНОЙ ТЕХНИКИ Немецкие ученые-педагоги различают четыре метода преподавания

иностранного языка: Метод «Грамматика + перевод» (классический метод при обучении «старым языкам», когда преподаватель объяснял ученикам грамматику на родном языке); Прямой метод (преподавание иностранного языка без опоры на родной; Аудио-лингвальный метод (студентам предлагается как можно больше слушать и повторять); Аудиовизуальный метод (связь языка с оптическим визуальным материалом[1]. Мы считаем, что каждый из этих методов по-отдельности ущербен, и

лучше всего обучаемые осваивают язык при использовании всех способов вместе. Внедрение в нашу жизнь новых информационных технологий позволяет сделать обучение особенно полезным и интересным, так как в компьютерных программах имеются все виды упражнений – обучаемый может отрабатывать произношение, лексику, грамматику, чтение, письмо и т.д. одновременно. Во многих упражнениях акустический и визуальный материал подается вместе, что заставляет работать зрительную и слуховую память, повышает скорость и уровень запоминания. Компьютерные технологии по существу заменили собой фонолаборатории, но на более высоком уровне. На направлении «Прикладная лингвистика» УлГТУ один час в неделю в

каждой группе отведен на занятия в языковом компьютерном классе. На начальных курсах мы работаем с программами на немецком языке (“Golden Deutsch” и “Übungen zur Grundstufengrammatik” von Goethe-Institut), которые являются достаточно простыми, но при этом повышают интерес студентов и мотивацию к изучению иностранного языка. Вторая программа помогает

43

учащимся самостоятельно подготовиться к тестам Гете-института на первую ступень (Grundstufe I). Первая дает возможность отработать тот лексический и грамматический материал, который был изучен за неделю. При этом каждый обучаемый может сам устанавливать темп работы, повторять упражнения столько, сколько необходимо. У преподавателя же есть время поработать индивидуально с каждым студентом и объективно оценить его успехи, в то время как другие ученики работают самостоятельно. С большим интересом студенты слушают и смотрят такие упражнения как

диалоги, слайд-фильм, при работе с которыми запоминание идет неосознанно. Изучение лексики по разным темам отрабатывается на «Картинках» с произношением данной лексемы, а письмо - в диктантах с подсчетом ошибок. Все вместе служит повышению уровня знания немецкого языка студентами нашего вуза. Список литературы: 1. Neuner G., Hunfeld H. Methoden des fremdsprachlichen Deutschunterrichts. – Langenscheid, Berlin, 1996. УДК 410:31+410:51+8.03

Е.П.Соснина

ПЕРСПЕКТИВЫ ЭЛЕКТРОННОГО ТЕСТИРОВАНИЯ ПО ИНОСТРАННЫМ ЯЗЫКАМ На недавней всероссийской конференции “Развитие системы тестирования

в России” (Москва, ноябрь 1999) подчеркивалась важность использования компьютерной техники и новых информационных технологий при проведении тестов по всем предметам. Тенденция автоматизации тестирования наблюдается во всём мире. В 1999

году 25% российских абитуриентов сдавало тесты в электронном виде. Были опробованы дистанционные технологии (Internet, Телетестинг), а также доказана эффективность такого рода тестов по сравнению с “бумажными” аналогами. Для нашего Вуза автоматизация тестирования является актуальной, т. к.

вступительные экзамены по многим специальностям проводятся в форме тестов. Если по таким предметам, как физика и математика разработки электронных тестов ведутся сравнительно давно, то электронных тестов по гуманитарным дисциплинам (особенно по иностранному языку) практически

44

мало, хотя использование компьютеров при тестировании по иностранным языкам имеет положительный опыт. Крупнейшие языковые тестовые организаций (TOEFL и др.) заявляют о

полном переводе всех тестов в компьютерный формат и распространяют CD с образцами своих заданий и обучающей программой. Вступительный тест по иностранному языку в российские вузы по своей

структуре во многом идентичен мировым тестам, и включает разделы по проверке навыков чтения, грамматики, знания лексики. Перспективным является дополнение языкового теста заданиями на аудирование (в настоящий момент таких заданий вступительные тесты не содержат). Современные компьютерные технологии позволяют компенсировать

многие недостатки традиционных (“бумажных”) языковых тестов. Такой взгляд на проблему позволяет нам рассматривать вступительный тест как комплексный языковой тест, разделы которого программно легко реализуемы и переносимы в компьютерные среды. В лаборатории “Вычислительная лингвистика” УлГТУ ведутся работы по

исследованию, анализу и моделированию электронных языковых тестов, а также по разработке методики работы для подготовки абитуриентов к компьютерному и дистанционному тестированию по иностранным языкам. Модель электронного теста с выдачей статистики разработана на основе

программного пакета "HotPot", компилирующего HTML-файлы для работы в сетевых средах. Шаблон модели заполняется непосредственно преподавателями. Электронное тестирование проходит активную апробацию на цикле прикладной лингвистики УлГТУ. УДК 378.169

В.А.Михайлов

НЕКОТОРЫЕ ВЫВОДЫ ИЗ ОПЫТА ИСПОЛЬЗОВАНИЯ КОМПЬЮТЕРНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ В УЧЕБНОМ ПРОЦЕССЕ ПО ГУМАНИТАРНЫМ ДИСЦИПЛИНАМ. ВОЗМОЖНОСТИ. Компьютерные технологии существенно сблизили

общество и систему образования: открыт доступ к неограниченному количеству баз данных, получена возможность постоянного обновления и бесконечного хранения разнообразной информации и т.д. Применение компьютерных технологий существенно изменил основные параметры учебного процесса: сокращается аудиторная нагрузка преподавателей,

45

объединяются различные формы представления и предъявления информации и т.п. Отныне они позволяют параллельно получать сразу несколько образований вплоть до включения в систему зарубежной системы образования. РЕАЛЬНОСТЬ. Медленно, но неумолимо практически весь комплекс

обучающих, контролирующих и оценивающих программ переводится на компьютерный язык. Так, уже сегодня создаются автоматизированные обучающе-контролирующие системы по основным лекционным курсам, На повестке дня создание информационно-аналитических центров, электронных библиотек, поддержание интерактивного диалога со студенческой массой и преподавательским составом всех родственных вузов и других подобных новаций в системе образования на базе Веб-пространства. Главная тенденция всех происходящих изменений – превращение

компьютера (компьютерной базы, комплекса) в основное средство новой системы управления образовательно-педагогическим процессом. Недаром везде заговорили о широком развитии и повсеместном развитии дистанционных форм обучения. ОГРАНИЧЕНИЯ. Хотя компьютер и явился одним из современных

средств повышения эффективности педагогического процесса, тем не менее его возможности имеют свои ограничения. Опыт использования компьютерных технологий в учебном процессе по гуманитарным дисциплинам позволяет говорить, как минимум, о двух из них. Временные (технологические) трудности проистекают из неразвитости материальной базы кафедры (факультета, университета). Пока еще очень узкое информационное пространство крайне обесточивает главное достоинство компьютера (получение быстрого доступа к информационным ресурсам). Принципиальные (непреодолимые) ограничения на применение компьютерной технологии заключаются в том, что они являют собой лишь количественное (но не качественное) увеличение возможностей представления содержания гуманитарных дисциплин. Из сказанного вытекает, что компьютерная база будущего

образовательного процесса станет, скорее, новым вспомогательным, но отнюдь не главным компонентом образовательной системы.

46

СЕКЦИЯ 4. СИСТЕМЫ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ В УЧЕБНОМ ПРОЦЕССЕ Председатель секции – доцент Афонин С.Л. Ученый секретарь – ассистент Калабановский И.А. УДК 621.9.048.4

Д.В.Кравченко

РАСЧЕТ РЕЖИМОВ ЭЛЕКТРОЭРОЗИОННОЙ ОБРАБОТКИ ЗАГОТОВОК ПРОВОЛОЧНЫМ ЭЛЕКТРОДОМ -ИНСТРУМЕНТОМ В настоящее время парк технологического оборудования практически

любого машиностроительного предприятия оснащен электроэрозионными вырезными станками с ЧПУ. Обеспечивая обработку изделий (матриц, пуансонов, вырубных штампов, копиров, шаблонов, лекал, фасонных резцов и др.) с поверхностями практически любой конфигурации и из любых токопроводящих материалов независимо от их физико-химических свойств, электроэрозионное вырезание (ЭЭВ) проволочным электродом-инструментом (ЭИ), в ряде случаев, является единственно рациональным способом их размерной обработки. При этом высокая производительность и заданная точность ЭЭВ могут быть обеспечены правильным назначением режимов обработки. Систематизировав и обобщив известные наработки по рассматриваемому

вопросу ( работы Б.А. Артомонова, Л.Я. Попилова, Е.Ф. Немилова) и опираясь также на результаты собственных исследований, предложена методика расчета режимов электроэрозионной обработки (ЭЭО) заготовок проволочным ЭИ. Эта методика содержит в себе: обоснование выбора - рабочей жидкости (РЖ) и техники ее подачи в зону обработки, а также положения заготовки относительно направляющих проволочного ЭИ; зависимости для расчета показателей - электрического режима ЭЭО, режима управления натяжением и перемоткой проволочного ЭИ, технико-экономической эффективности и качества обработанной поверхности. При расчете режимов ЭЭО учитываются: характер обработки (предварительная или окончательная), вид обработки (по сплошному металлу или сформированной поверхности), марка материала обрабатываемой заготовки и его физико-химические свойства, размеры обрабатываемой заготовки, требования к качеству обрабатываемой поверхности (заданная шероховатость

47

по параметру Ra), марка материала проволочного ЭИ и его физико-химические свойства, а также его диаметр, состав РЖ, положение заготовки относительно направляющих инструментальной скобы вырезного станка, технологические возможности оборудования (характеристики: вырезного станка по силе натяжения и скорости перемотки ЭИ, генератора импульсов вырезного станка по напряжению холостого хода, скважности и частоте следования импульсов). Расчет режимов ЭЭО является трудоемким этапом технологической

подготовки процесса обработки заготовок на операциях ЭЭВ. Сокращение затрат времени на реализацию этого этапа технологической подготовки возможно только с помощью ЭВМ. Исходя из этого, на основе предложенной методики разработана программа автоматизированного расчета режимов ЭЭО, которая написана на языке программирования “TURBO BASIC” для операционной системы MS-DOS и реализуется на платформе IBM PC любой модификации. Программный продукт зарегистрирован в областном фонде алгоритмов и программ при Ульяновском областном центре новых информационных технологий. Предложенная методика и программа расчета предназначены для

использования их в учебном процессе студентами 4 - 6 курсов всех форм обучения направления 55.29.00 “Технология, оборудование и автоматизация машиностроительных производств” при выполнении соответствующих разделов курсового и дипломного проектирования по технологии машиностроения.

УДК 658-512.011.56.005:621(75)

П.М.Попов

ОПТИМИЗАЦИЯ РЕШЕНИЙ ПРИ АВТОМАТИЗИРОВАННОМ ПРОЕКТИРОВАНИИ И УПРАВЛЕНИИ НА ОСНОВЕ ФУНКЦИОНАЛЬНО-СТОИМОСТНОЙ ИНЖЕНЕРИИ. Пусть задано множество технологических функций, реализуемых в

системе {S} i=l,2,...,n; задано множество функциональных модулей (вариантов) системы управления (j= 1,2,..., n). Необходимо так распределить функции по модулям системы {S}, чтобы достигнуть максимального значения эффективности, не выходя из области допустимых ограничений. Обозначим Сij - затраты на реализацию i - й технологической функции (технологической операции) в j-м варианте (модуле); tij - время на реализацию

48

=,0,1

ijx

зTxtI

i

J

jijij∑∑

= =

≤1 1

принятия решений по реализации функции в j-м модуле (варианте технологического процесса). Введем дополнительную переменную:

Если i-я функция реализуется в j-том модуле. В других случаях оптимизация распределения технологических функций

по модулям может производиться по следующей целевой функции :

При этом могут учитываться следующие ограничения : 1. Связи между технологическими функциями задаются графом G(J), где J -множество технологических функций;

2. Связи между технологическими (конструктивными) модулями, в состав которых входят и технические средства (элементы) системы проектирования и управления разработками графом G(J), где J - множество модулей;

3. Ограничение на общее время реализации технологических функций :

если минимизируются затраты, либо ограничения на общие затраты по реализации технологических функций. 4. Ограничение на загрузку технологических объектов и каждого модуля :

где iλ , – интенсивность поступления i-го объекта на изготовление; P3 – допустимая загрузка j-го модуля системы. 5. Если каждая функция (технологическая , либо управленческая) реализуется только в одном модуле системы, то :

∑=

∑=

⋅

∑=

∑=

⋅

∑=j

J

jijijx

xt

I

i

J

j ijxijCijx

I

i

J

j ijxijCijx

ij 1maxmin

1 1

1 1

min

min (1)

(2)

(3)

JixJ

jij ,....,2,1,1

1==∑

=

jjPxt jijij

I

ii ,......,2,1,3

1=≤∑

=

λ

49

Таким образом, минимизация общих затрат (или общего времени) при выше перечисленных ограничениях на общее время или общие затраты и при условии, что каждая технологическая функция реализуется только в одном модуле системы, то есть :

УДК 621.792

А.Г.Попов

ИЗУЧЕНИЕ САПР ТП В ДИСЦИПЛИНАХ, СВЯЗАННЫХ С ТЕРМООБРАБОТКОЙ КОНСТРУКЦИЙ В настоящее время преподавание технологических дисциплин должно

сочетаться с рассмотрением прикладных вопросов САПР ТП, которые имеют непосредственное отношение к применению знаний студентов в современном производстве.. Относительно успешно это решается в дисциплинах, связанных с механической обработкой на станках с ЧПУ, где автоматизированное проектирование управляющих программ включает в себя и выбор режимов обработки и подбор инструмента, исходя из свойств конструкционных материалов и особенностей выбранных станков. Для эффективного использования термического оборудования на

передовых предприятиях внедряются системы автоматизированного управления на базе микропроцессорных контроллеров, позволяющих экономить энергоресурсы и повышать точность соблюдения режимов термообработки. Однако преподавание технологических дисциплин, связанных с термообработкой не уделяет вопросам программирования процессов загрузки и термообработки должного внимания. Одной из основных причин этого является отсутствие преемственности между тем, что изучают студенты на младших курсах по вопросам автоматизации и программирования с тем, что необходимо им для изучения САПР ТП в технологических дисциплинах. Так, например, для разработки и изучения САПР ТП, связанных с

термической обработкой студенты на младших курсах должны осваивать методы работы с системами управления баз данных. В дальнейшем на

,...2,1,0;,....,2,1;1;

min

13

1 1

1 1

===≤ ∑∑∑

∑∑

== =

= =

ij

J

jijij

I

i

J

jij

ij

I

i

J

jij

xJixTxt

xC

и т. д.

50

технологических дисциплинах изучение САПР ТП должно заключаться в рассмотрении следующих задач: • Формализованное описание объектов термообработки. • Выбор технически параметров термического оборудования. • Разработка и программирование методик расчета режимов термообработки.

• Разработка схем рациональной загрузки термического оборудования. В учебном процессе для рассмотрения этих задач целесообразно

использовать не сложные совместимые с CAD / CAM / CAE программные продукты. УДК 658.512

В.С.Щеклеин

СОЗДАНИЕ ТВЕРДОТЕЛЬНЫХ МОДЕЛЕЙ СО СЛОЖНЫМИ ПОВЕРХНОСТЯМИ В СИСТЕМЕ AutoCAD Особенностью деталей самолетов, которую необходимо учитывать при их

машинном проектировании, является широкий диапазон размеров, сложная форма и высокие требования по точности. Воспроизведение в модели формы детали (или элемента оснастки), имеющей поверхность двойной кривизны, является сложной задачей. Поверхность может быть задана сечениями на плазах, формулами, натурным образцом и т.п. Модель детали в САПР может быть представлена как совокупность поверхностей или как твердое тело. Второй способ является более предпочтительным, так как в большинстве случаев облегчается переход к программам обработки. САПР AutoCAD имеет малое число команд создания и редактирования

твердотельных объектов. Создание твердых тел возможно выдавливанием, вращением или применением встроенных функций по телам простых форм. Наибольшие возможности по созданию твердотельных объектов применительно к задачам самолетостроения предоставляет выдавливание по траектории. Криволинейная поверхность твердотельного объекта здесь формируется на основе криволинейной стороны замкнутого контура в плоскости XY и криволинейной в плоскостях XZ и YZ траектории. Таким образом, задача формирования сложно поверхностного тела сводится к задачам формирования криволинейной области и криволинейной траектории.

51

Формирование кривой в плоскости построений осуществляется по заданной функции или по точкам. Как показали исследования, переход от функционального задания кривой к соответствующей полилинии и затем к сплайну целесообразно осуществлять с применением расчетных приложений и LISP – функций. Более сложной задачей является построение траекторий с кривизной в

двух плоскостях. Здесь отработана методика построения трехмерной полилинии по опорным точкам, являющимися вершинами соответствующих многоугольников. Суть методики: многоугольники строятся и разносятся в пространстве так, чтобы взаимное расположение вершин соответствовало расположению реперных точек на планируемой поверхности тела; затем с использованием привязки строится трехмерная полилиния, соединяющая определенные вершины соседних многоугольников, после этого происходит сглаживание этой трехмерной полилинии. Траекторию рекомендуется строить с запасом по длине, так как на концах возможны концентрации ошибок из-за сглаживания, и их необходимо отрезать. Выдавливание сложной области по сложной, криволинейной в двух областях, траектории в реальных масштабах авиационных деталей может занимать много времени. В ходе исследований были случаи, когда операция продолжалась более получаса. Твердотельное моделирование сложных поверхностей требует высокой производительности компьютеров. Кроме того, качество получаемой твердотельной модели со сложными поверхностями сильно зависит от квалификации оператора. УДК 658.512

В.С.Щеклеин

ОБУЧЕНИЕ СПЕЦИАЛИСТОВ ПО САМОЛЕТОСТРОЕНИЮ СРЕДСТВАМ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ Необходимость резкой активизации обучения специалистов по

самолетостроению на ССФ средствам автоматизированного проектирования обусловлена общим ходом развития технологии. Однако в середине 90-х годов на ССФ господствовала ориентировка на

базовое предприятие, а на УАПК технологи и специалисты по автоматизации не совмещались в одном лице. Готовя технологов, ССФ проводил по сути дела лишь поверхностное ознакомление со средствами автоматизации. Кроме

52

того, обучение САПР требует соответствующего обеспечения, которое ни УАПК, ни университет дать не могли. Реальные предпосылки по развертыванию серьезного обучения созрели в

1997-98 гг., когда за счет внебюджетных образовательных услуг ОСП УлГТУ “Авиационный филиал” получил возможность развивать учебно-материальную базу в направлении, наиболее полно отвечающему изменениям на производстве. Были развернуты компьютерные классы на основе достаточно мощных ПЭВМ. Были предприняты меры по пересмотру учебных планов специальности. В них были введены соответствующие дисциплины с достаточным количеством практических и лабораторных занятий. Определенным методическим достижением можно считать разработку плана специализации “Программная обработка конструкционных материалов”. До 1998 г. на ССФ производилось изучение САПР AutoCAD 10-ой версии.

В 1998/99 уч. году был осуществлен переход на 12-ю, а затем и на 14-ю версию системы AutoCAD. В настоящее время активно используется и AutoCAD2000. Выбор AutoCAD в качестве базовой системы определялся рядом факторов, среди которых – преемственность, отработанность системы, обеспечивающей понятный переход от работы на кульмане к работе за компьютером, приемлемые требования к вычислительной базе. В этом же учебном году осуществлен переход к пространственному моделированию. Получение пакета Power Mill позволило в значительной мере обеспечить обучение специализации “Программная обработка”, готовить по сути дела технологов – программистов для авиационного производства. Особенности авиационных изделий (размеры, кривизна, требования по точности) предъявляют повышенные требования к аппаратным средствам проектирования. В связи с этим класс САПР оснащен компьютерами с тактовой частотой не ниже 233 мГц и объемом ОП от 64 до 128 мбайт. Заинтересованность в получении специалистов по программной обработке

выразило базовое предприятие и ряд других предприятий. Руководство УАПК рассматривает возможность переподготовки своих специалистов на базе ССФ. Более целенаправленно идут прикладные научные исследования, в том числе и с привлечением студентов. Вместе с тем решены не все проблемы. Это – получение устойчивого выхода на станочное оборудование, получение лицензионного программного обеспечения, расширение перечня операций обработки, внедрение в учебный процесс вопросов компьютерной увязки в интересах сборочного производства.

53

УДК 658.512.011.56

В.Н.Негода, А.О.Колесников

УПРАВЛЕНИЕ УЧЕБНО-ИНЖЕНЕРНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬЮ В САПР МПС Эффективность практической работы студентов во время курсового

проектирования по дисциплине «Микропроцессорные системы (МПС)» существенно зависит от качества используемых средств поддержки учебно-проектной деятельности. В настоящее время в качестве таких средств в основном используются кросс-ассемблеры и программные симуляторы, образующие основу САПР МПС и обеспечивающие главным образом разработку и отладку программного обеспечения. При организации курсового проектирования необходимо учитывать тот факт, что разработка даже относительно несложной реальной МПС занимает у профессиональных проектировщиков в сотни и даже тысячи раз больше времени, чем время учебного процесса, отводимое на курсовой проект. Причем, студент не обладает знаниями и опытом профессионала. В этой связи возникает задача создания таких средств управления учебно-инженерной деятельностью в САПР МПС, которые призваны уменьшить долю малопродуктивной работы и увеличить спектр проектных задач, решаемых за очень ограниченное время. К факторам, которые приводят к низкой продуктивности учебно-

проектной деятельности, следует отнести: • Незнание студентом базового материала, лежащего в основе проектных решений, и злоупотребление таким режимом работы, при котором параметры проектных решений ищутся через перебор, а не аналитический процесс.

• Ограниченность доступа студента к справочным данным, особенно в условиях, когда библиотека комплектуется одним-двумя экземплярами дорогостоящей справочной литературы.

• Отсутствие у студента доступа к достаточно понятным для его уровня квалификации описаниям готовых технических решений, которые могут быть использованы как прототипы в ходе курсового проектирования.

• Неумение студента самостоятельно разбить проектное задание на достаточно несложные проектные задачи.

• Неэффективность организации консультационной помощи преподавателя, когда за доступ к одному преподавателю в один и тот же отрезок времени борются несколько студентов и многие из них находятся в режиме ожидания.

54

Для повышения продуктивности практической деятельности студентов при курсовом проектировании предлагается использовать среду Интранет в качестве основы для информационного обмена материалами и контроля хода проектирования. Разрабатывается сайт поддержки дисциплин, где преподаватель может разместить все необходимые учебные материалы. Свободный доступ ко всем учебным материалам в режиме on-line решает

проблему освоения студентом базового учебного материала, когда студент имеет доступ ко всему объему информации, причем без проблем может получить собственную копию любого документа для более детального изучения. Преподаватель имеет возможность контролировать ход изучения материала, путем тестирования уровня знаний и ограничения доступа к более сложному материалу. Все справочные материалы необходимые в ходе проектирования также

доступны в свободном режиме и могут быть использованы студентом в своей работе. Причем достаточно большой набор электронных версий различных учебных пособий позволяет преподавателю формировать для своей дисциплины ограниченный набор материала. Для более легкого понимания студентом принципов проектирования описанных на доступном языке, преподаватель имеет возможность публиковать готовые работы, выполненные на достаточно квалифицированном уровне с собственными комментариями и замечаниями. Поддержка консультативной деятельности организуется через Интранет-

форумы, где каждый студент может задать вопрос по интересующей его тематике и получить ответ от преподавателя. Причем в последствии этот накопившийся материал может быть использован преподавателем для дальнейшей работы и сам по себе может быть хорошим источником информации для студентов. Вся работа организуется централизованно, в режиме on-line в Интранет-

среде вуза, что дает возможность и преподавателям и студентам получить доступ к любой информации практически из любого дисплейного класса университета, который имеет доступ к опорной сети.

55

УДК 658.512.011.56

В.Н.Негода, Д.В.Негода, О.В.Ратанова

КОПЛЕКТ АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ УЧЕБНЫХ КУРСОВ ДЛЯ СРЕДЫ ИНТЕРНЕТ ПО ОСНОВАМ МИКРОПРОЦЕССОРНОЙ ТЕХНИКИ. В последние годы во многих учебных заведениях создана сетевая

инфраструктура учебных классов ПЭВМ. По мере распространения технологий Интернет/Интранет все чаще методические материалы создаются как гипертекст на языке HTML. Однако современные технологии представления данных в Интернет/Интранет позволяют формировать значительно более активные информационные ресурсы с доступом через обычный WEB-навигатор, создавая полноценные автоматизированные учебные курсы(АУК). В работе [1] рассмотрены основные положения технологии, осуществляемой в научно-исследовательской лаборатории автоматизированных обучающих систем(НИЛ АОС) УлГТУ в последние 3 года для создания автоматизированных учебных курсов по различным дисциплинам направления подготовки бакалавров «Информатика и вычислительная техника». Эта технология формировалась в ходе экспериментального построения комплекта АУК, содержание которых и используемые технологические приемы характеризуются ниже. АУК по основам теоретической информатики (http://sumi.ustu/) посвящен

вопросам кодирования данных и выполнения арифметических операций в ЦВМ. Он включает в себя разделы, охватывающие представление числовой информации и преобразование чисел из одной системы в другую, двоичные операции сложения, вычитания, умножения, деления, коды Хемминга и контроль данных по модулю. Это был первый АУК разработки НИЛ АОС, где предпринята попытка в рамках технологии Интернет интегрировать гипертекстовые средства навигации по материалу, моделирование процессов на основе Java-апплетов, организацию контроля знаний за счет применения трехзвенной архитектуры «клиент-сервер». При создании моделей процессов обработки чисел в ЦВМ использована технология наложения продуктов работы Java-апплетов на статические рисунки. Процессы моделируются как в разделах демонстрации примеров обработки данных, так и в разделах контроля знаний. Т.е. в отличие от традиционных контрольных АУК, где выполняется сравнение ответов с эталонами, здесь используется генератор примеров и решатель задач. В трехзвенной архитектуре «клиент-сервер» подсистемы контроля знаний используется SQL-сервер и серверное приложение (реализовано в среде Delphi 2.0), взаимодействующее через

56

сокеты с апплетом, который ведет диалог с пользователем. Базы данных хранят сведения об обучаемых и результаты выполнения тестов. АУК по контроллерам прерываний и прямого доступа к памяти содержит

сведения о контроллерах из микропроцессорного комплекта К580. В отличие от курса по информатике здесь с Java-апплетом, ведущим диалог с обучаемым, на стороне сервера используются CGI-скрипты на языке Perl. Для хранения тестов знаний и протоколов используется обычные файлы, ограничение доступа к которым со стороны студентов обеспечивается общими средствами управления доступом к данным сервера. В АУК по микроконтроллерам КМ1816ВЕ48 и КМ1816ВЕ51 излагаются

сведения об архитектуре и системе команд микроконтроллеров, примеры схемотехнических решений по расширению их функциональных возможностей и вопросы их программирования. В отличие от двух предыдущих АУК здесь нет подсистемы контроля знаний, однако, присутствует управляемая от JAVA-апплета анимация процессов ввода-вывода данных. Список литературы: 1. Негода В.Н. О технологии создания телекоммуникационных

автоматизированных учебных курсов для среды Интернет/Интранет. В кн: “Информационные технологии в учебном процессе кафедр физики и математики - ИТФМ-99”. Труды 5-го междунар. совещания-семинара, УлГТУ, 1999, с.64-65.

57

Научное издание

Компьютерные технологии в высшем образовании

Тезисы научно-методической конференции г. Ульяновск 31 января – 2 февраля 2000 г.

Подписано в печать 07.12.00 Формат 60x84/16. Бумага писчая. Усл. печ. л. 3,49. Уч.-изд. л. 3,00. Тираж 100 экз. Заказ

Ульяновский государственный технический университет.

432027 г. Ульяновск, ул. Северный Венец, 32. Типография УлГТУ. 432027 г. Ульяновск, ул. Северный Венец, 32.

Documents

Компьютерные технологии в высшем образованииvenec.ulstu.ru/lib/2002/1/Kompqjuternye_tekhnologii.pdfсетевых технологий в дистанционное