В статье рассматриваются методы подготовки менеджеров в области управления инновациями с точки зрения формирования их профессиональных компетенций средствами учебного процесса. Рассматриваются аспекты использования методов интерактивного обучения, а также применения на практике инновационных средств измерений характеристик материалов при изучении дисциплины «Химия и материаловедение».
Ключевые слова: инноватика, материаловедение, модули, твердомер.
Выпускник программы по направлению «Инноватика» должен обладать и уметь применить на практике следующие профессиональные компетенции:
– умением аргументироваться собственное принятое техническое решение, которое касается таких аспектов, как разработка проекта, выбор технологии, технических средств, а также учитывать применение экологических результатов
– умением использовать информационно-коммуникационные технологии, применять компьютерные технологии и базы данных, пакеты прикладных программ управления проектами, управлять информацией на основе прикладных программ деловой сферы деятельности, а также применять инструментальные средства с целью планирования и проведения работ согласно плану
– умением разрешать стандартные задачи профессиональной деятельности на основе теоретической, информационной и библиографической культуры с применением методов математики, физики, химии, оптимизации, статистики, информационно-коммуникационных технологий, инженерно-технологических областей знаний и с учетом основных требований информационной безопасности;
Выпускник сможет приспособиться ко всем видам деятельности, которые базируются на системном анализе, моделировании, автоматизированном управлении, а также на других видах информационных компьютерных технологий.
Дальнейшее развитие техники будет невозможным без создания новых материалов, которые обладают высокими уникальными и эксплуатационными свойствами. Работоспособность конструкций термоядерной и атомной энергетики, а также ракетно-космической техники обеспечивают материалы, способные функционировать в экстремальных условиях эксплуатации. Широкое развитие информационных технологий в самых разных сферах деятельности тоже стало возможным только с появлением новых материалов с особыми электрофизическими свойствами. Материалы нового поколения — основа инноваций, технологического и научно-технического лидерства и национальной безопасности России.
Таким образом, можно считать, что наука «Химия и материаловедение» считается одной из важнейших фундаментальных дисциплин, формирующих уровень подготовки будущего выпускника по направлению «Инноватика».
Одним из направлений улучшения качество подготовки студентов в вузах является введением интерактивных форм обучения. Особенно это касается такого направления, как «Инноватика». Из подобных форм в нашем вузе применятся такой метод, как введение модульных программ в учебный процесс. Метод используется в виде электронных модульных обучающих и тестовых программ по дисциплине «Химия и материаловедение» [1, 2], например, свойств углеродистых и легированных сталей, а также металлов и сплавов цветных металлов, диаграмм состояния железо-углерод [3, 4, 5].
Особенностью использования данного метода заключается в том, что во время прохождения тестов студенту помогает голосовое сопровождение, которое даёт понять, правильно ли выполнено задание или нет. Помимо голосового сопровождения в некоторых тестах присутствуют видеофрагменты, которые наглядно показывают и объясняют смысл работы того или иного устройства.
Цель изучения данной дисциплины является то, что у студентов должно сформироваться представление о материале, его применении и химико-физических свойствах.
Учебная дисциплина «Химия и материаловедение» базируется на ранее изученных студентами учебных дисциплинах таких как: «Физика и естествознание», «Механика и технологии» и др. Для успешного изучения курса «Химия и материаловедение» необходимым условием является знание общих курсов «Химия», «Физика».
В соответствии с требованиями Федерального государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования в программе учебной дисциплины «Химия и материаловедение» рассмотрены основные понятия термины и законы химии в материаловедении, современные конструкционные материалы и их физико-химические свойства, технологии получения композиционных, наноструктурированных и порошковых материалов, технологии изготовления деталей из металлических, порошковых и композиционных материалов, использование биоматериалов в инновационных проектах.
Программой учебной дисциплины «Химия и материаловедение» предусматриваются лабораторные работы, дающие возможность студенту на практике изучить виды, структуру и свойства материалов.
Для примера рассмотрим проведение одной из лабораторных работ по определению твердости материалов различными методами. Традиционно, как и в большинстве высших учебных заведений (и ранее в Государственном Университете Управления), эта работа выполнялась на стационарных больших установках, которые используются на основе шкал измерителей-твердомеров типов Бринелля и Роквелла стоимость которых в настоящее время слишком велика. Поэтому, кафедрой управления инновациями было выделено для занятий с студентами новые компактные приборы измерения твердости типа ТКМ-359 и ТЭМП-4, вполне доступные по цене [5].
Данный твердомер ТКМ-359М реализует измерения в основных, стандартизованных в России шкалах твердости — HB, HRC, HV, что означает можно производить измерения не только с помощью систем Роквелла и Бринелля, а и с помощью Виккерса, а также шкалах HRA, HRB, HSD и предел прочности на разрыв (пересчет по ГОСТ 22761–77 для сталей перлитного класса) [6]..
Динамический твердомер ТКМ-359М предназначен для применения во многих условиях, таких как: лабораторных, цеховых и полевых. В основу принципа действия прибора заложен динамический метод измерения твердости.
Преимущества прибора:
– Контроль в труднодоступных местах, при различной ориентации датчика.
– Минимальная чувствительность к кривизне и неровностям поверхности самого изделия
– Уникальность индентора в том, что он может осуществлять более чем 250 000 измерений.
– Возможностью смены датчиков и насадок, которые расширяют номенклатуру контролируемых изделий и повышает точность измерений.
– Оперативная корректировка показаний прибора по одной или двум образцовым мерам твердости.
– Оперативное создание дополнительных индивидуальных калибровок, с использованием не более чем двух контрольных образцов (режим «обучение»).
– Создание пользователем дополнительных собственных шкал, которые могут детально измерять детали с заданном диапазоне
– Наличие ЖК-дисплея
– Интуитивно понятный русский и английский интерфейс — обеспечивающий работу оператора по принципу «ВКЛЮЧАЙ И ИЗМЕРЯЙ».
Также помимо выполнения основной задачи лабораторной работы — измерение твердости деталей с помощью трёх видов шкал твердомера, у студентов есть дополнительная задача определить абсолютную погрешность твердомера и произвести оценку пригодности.
Оценка пригодности заключается в том, что находятся доверительные интервалы, и между границами вероятности данных интервалов находят истинное значение.
Литература:
- Фаюстов А. А. Повышение уровня метрологической подготовки бакалавров использованием новых средств измерений и интерактивных методов обучения. // Законодательная и прикладная метрология. — 2015. — № 4. — С. 45–49.
- Фаюстов А. А. Повышение компетентности менеджеров по инновациям путем совершенствования процесса их подготовки. // Вестник Университета. — 2016. — № 9. — С. 186–195.
- Модуль «Нержавеющие стали». Федеральный Центр информационно-образовательных ресурсов. http://fcior.edu.ru/card/13317/nerzhaveyushchie-stali.html (дата обращения 03.05.2019)
- Модуль «Цветные металлы». Федеральный Центр информационно-образовательных ресурсов. http://fcior.edu.ru/card/12239/cvetnye-metally.html (дата обращения 03.05.2019)
- Модуль «Диаграмма состояния железо-углерод». Федеральный Центр информационно-образовательных ресурсов. http://fcior.edu.ru/card/18242/diagramma-sostoyaniya-zhelezo-uglerod.html (дата обращения 03.05.2019)
- Фаюстов А. А. Использование инновационных средств измерений твердости материалов в учебном процессе. // Молодой ученый. — 2019. — № 10 (248). — С. 30–35.
