Библиографическое описание:

Шутова И. П., Ляпунов А. А. Особенности обучения конструированию и моделированию технических устройств в системе начального профессионального образования // Молодой ученый. — 2016. — №6.2. — С. 139-141.



Annotation. In article methodical features of training of pupils in designing and modeling of technical devices are defined (on the example of development of a design of the furnace on the fulfilled oil).

Keywords: designing, modeling, technical task, technical device, design task.

Постоянновозникающиепередсовременнымпроизводством сложнейшие технические задачи требуют неординарного подхода к их решению. Творческий поиск, творческая инициатива и интуиция - отличительные черты инженеров, техников и передовых рабочих.

Одной из важнейших задач образовательных учреждений является развитие у учащихся творческой инициативы и самостоятельности, конструкторских и рационализаторских навыков. В связи с этим повышается роль технического творчества в формировании личности, способной в будущем к высокопроизводительному труду, технически насыщенной производственной деятельности.

Обучение конструированию и моделированию технических устройств в сочетании с практическими занятиями помогает учащимся приобрести глубокие и прочные знания в области технических наук, ценные практические умения и навыки; воспитывает трудолюбие, дисциплинированность, культуру труда, умение работать в коллективе. Занимаясь техническим творчеством, учащиеся могут практически применять и использовать полученные знания в различных областях техники, что в дальнейшем поможет им овладеть специальностью.

В процессе создания новых машин и технических устройств можно выделить инженерное прогнозирование, проектирование и конструирование, подготовку и освоение производства.

Инженерное прогнозирование заключается в сборе научно обоснованной информации, отражающейся в виде вероятностной категории потенциальных возможностей развития техники. Делается это для того, чтобы создаваемая машина соответствовала современному состоянию науки и техники и учитывала тенденции их развития на ближайшие 5 - 10 лет.

Основная задача проектирования и конструирования состоит в разработке документации, необходимой для изготовления, монтажа, испытания и эксплуатации создаваемой конструкции. Проектирование обычно предполагает разработку общей конструкции изделия.

Техническое конструирование (от лат. construere - строить, сооружать, создавать) - часть процесса создания машины, сооружения, заканчивающаяся составлением рабочих чертежей и текстов в виде специальных технических требований, указаний к изготовлению, контролю качества, испытания и др.

Возможны три варианта конструирования: конструируется принципиально новое техническое устройство; существующее техническое устройство заменяется новым; улучшаются отдельные параметры и технико-экономические показатели работающего технического устройства.

Процесс конструирования технического устройства условно делится на этапы. Первый этап - уточнение технического задания от вышестоящей организации. Второй этап - эскизное конструирование. Третий этап - разработка технического проекта. Четвертой этап - создание рабочего проекта.

Основными принципами конструирования являются: надежность, долговечность, технологичность, унификация. В литературе выделяют следующие методы конструирования: метод аналогии, метод объединения, метод секционирования, метод модифицирования, метод копирования, метод оптимального проектирования, метод прототипов.

Моделирование - это построение моделей, предназначенных для изучения и исследования объектов, процессов или явлений.

Как правило, модель по размерам значительно меньше оригинала и, следовательно, дешевле его. Модель может отличаться от оригинала конструктивно, однако во время работы в ней должны наблюдаться те же физические явления, что и в оригинале. Процесс протекания этих явлений изучается для выявления влияния их на модель. На этом основании делаются выводы, которые распространяются на оригинал.

Основные этапы процесса технического моделирования: подготовка технической документации на изготовление модели (технические условия, чертежи, технология); изготовление модели; испытание модели.

На практике применяют три способа моделирования: пол­ное, неполное и приближенное.При полном моделировании процессы, характеризующие изучаемые явления, подобно изменяются и во времени, и в пространстве. При неполном моделировании процессы, характеризующие изучаемое явление, подобны частично. В приближенном модели­ровании между некоторыми параметрами систем или неко­торыми параметрами их режимов не существует соотношений подобия.

Конструирование в учебном процессе предполагает, прежде всего, развитие творческих способностей учащихся в области техники.

Установлено, что творчество учащихся имеет одинаковую с взрослыми психофизиологическую основу: стадии протека­ния, активность и напряжение мыслительных процессов в твор­ческой деятельности детей подобны соответствующим моментам в творчестве взрослых.

Для выяснения педагогического аспекта технического твор­чества в процессе конструирования прибегают к уточнению понятия новизны, которая может быть объективной или субъек­тивной. В учебной деятельности важно, чтобы результат твор­ческого решения был нов для самого учащегося. Получая про­дукт труда, обладающий даже субъективной новизной, учащий­ся развивает свои способности к творческой деятельности в области техники.

Процесс обучения конструированию в учебном заведении всегда связан с изготовлением определенных объектов, работа же конструктора часто заканчивается разработкой технической документации, а изготовление опытного образца передается в другие руки. Существование продукта труда только в сознании или в виде чертежа не может удовлетворить подростка или юношу.

Для него сконструировать — значит не только сделать чертеж, но и изготовить техническое устройство. Конкретный технический объект, разработанный и изготовленный учащимся, служит не только критерием верности идей, умственных и прак­тических действий, но их реализации, но и источником новых идей. Известно, что техническое мышление и способности наи­более успешно развиваются в деятельности, сочетающей твор­ческие иисполнительские (практические) элементы.

Выбор объектов конструирования основывается на техниче­ских, психологических и дидактических требованиях: наличии вариативности в конструкторских решениях объекта; доступно­сти (для данного периода обучения) выражения найденного решения в «графической форме; посильности изготовления и на­личии соответствующего оборудования и инструмента, политех­нической значимости объекта; технологичности; общественно полезной направленности конструирования.

На занятиях по техническому конструированию и модели­рованию применяют различные методы и приемы обучения. Чем сложнее занятие и обширнее деятельность педагога и учащихся, тем разнообразнее методы и приемы его проведения.

Обучение учащихся конструированию осуществляется в три этапа: по исчерпывающей технической документации; по сокращенной технической документации; по техническим условиям либо по собственному замыслу.

Первый этап заключается в том, что учащийся создает технический объект по технологической документации, где подробно описан используемый инструмент для изготовления изделия, чертежи изготавливаемых деталей, перечислены выполняемые операции, перечислены примечания к выполняемой работе, а также могут присутствовать различные технологические рекомендации. На втором этапе учащиеся получают не все данные, необходимые для выполнения задания. Часть данных они должны найти самостоятельно, пользуясь справочной литературой, проявляя творческое отношение к разработке конструкции изделия, технологии его изготовления и т.д. Третий этап – это самостоятельная работа учащихся, которая направляется их творческим воображением либо техническими условиями на изделие. Конструирование и моделирование по собственному замыслу это путь к изобретательству. Говоря о моделировании по собственному замыслу на занятиях в мастерских, нужно иметь в виду, что учащиеся не всегда умеют соразмерять свои замыслы с реальными возможностями.

Сведения о процессе, принципах и правилах конструирова­ния педагог дает в виде объяснения, рассказа, беседы. Для создания чувственной основы приобретаемых знаний применя­ют методы демонстраций. Формированию конструкторских уме­ний и навыков способствуют методы практической работы: инструктаж, упражнение в решении задач, коллективное обсуж­дение, манипулятивный метод, самостоятельная работа, подве­дение итогов.

Упражнения в решении задач — эффективное средство развития творческих возможностей обучающихся, так как активная мыслительная деятельность является условием всякого творческого процесса. По содержанию технические задачи делятся на конструкторские и технологические. Кроме того, условно их можно подразделить на типовые и творческие.

Способы решения типовых задач основаны на применении к конкретным условиям общих принципов, на подведении за­данной частной ситуации под какое-то общее правило. У творческих задач обычно несколько вариантов решения, а границы его неопределенно широкие. В настоящее время активно разрабатывается методика по­иска вариантов решения творческих задач. Наиболее часто применяют такие методы, как «мозговая атака», алгоритм ре­шения изобретательских задач (АРИЗ) и др.

Чтобы овладеть процессом конструирования в целом и ус­пешно конструировать, надо, прежде всего, научиться решать конструкторские задачи. Педагог заранее отбирает или состав­ляет их для каждого этапа процесса конструирования, учиты­вая дидактические требования. Конструкторская задача решается в несколько этапов. При­ступая к ее решению, главное внимание уделяют выяснению сути задачи и уточнению конечного результата.После полного усвоения условия задачи переходят к ее анализу. Анализ про­водится в целях выявления технического противоречия и вызы­вающих его причин. Для облегчения поиска путей устранения противо­речия и нахождения способа решения задачи можно предло­жить схему, где намечены отдельные этапы — шаги анализа задачи. Следующий этап решения многих конструкторских задач — выполнение графических, графоаналитических или аналитиче­ских расчетов и последующая проверка их на практике.

В заключении хотелось бы отметить, что выбор методов и их сочетаний на занятии зави­сит от содержания изучаемого материала и цели занятия.

Литература:

  1. Техническое творчество учащихся [Текст]: кн. для бакалавров и учителей технологии / В. М. Заёнчик, В.Е.Шмелев, П.Н.Медведев [и др.] ; под ред. А.А.Карачева. - Ростов н/Д.: Феникс, 2008. - 431с.
  2. Колесникова, И.А. Педагогическое проектирование [Текст] / И.А. Колесникова, М.П. Горчакова-Сибирская. – М.: Академия, 2007. – 288 с.
  3. Методы обучения учащихся конструированию. [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://studopedia.ru/3_197850_metodi-obucheniya-uchashchihsya-konstruirovaniyu.html
Основные термины (генерируются автоматически): технической документации, собственному замыслу, моделированию технических устройств, техническое устройство, Третий этап, творческих задач, технические задачи, technical device, решении задач, Процесс конструирования технического, творчество учащихся, modeling of technical, технического устройства, обучения конструированию, решения творческих задач, следующие методы конструирования, моделировании процессы, этапы процесса технического, самостоятельная работа учащихся, Следующий этап решения.

Обсуждение

Социальные комментарии Cackle
Задать вопрос