Авторы: Калашников Георгий Олегович, Скляренко Семен Александрович

Рубрика: Педагогика

Опубликовано в Молодой учёный №8 (55) август 2013 г.

Дата публикации: 06.08.2013

Статья просмотрена: 293 раза

Библиографическое описание:

Калашников Г. О., Скляренко С. А. Дисциплина «Сопротивление материалов» для подготовки специалистов пищевой отрасли в профильных вузах. XXI век // Молодой ученый. — 2013. — №8. — С. 402-404.

Проблемам реформирования высшего образования, переходу на образовательный стандарт ФГОС-3 в последние годы посвящено множество работ, среди которых имеют место и труды профессорско-преподавательского состава Московского государственного университета пищевых производство (МГУПП) [1–3]. Важной задачей данная проблема является и в области образовательной системы по подготовке специалистов для пищевой промышленности [4, 5]. Стоит отметить, что данной работой авторы, стараются следовать традициям вуза, в вопросах научно-методического формулирования внедрения инноваций в методологии преподавания учебных курсов по техническим специальностям для специалистов пищевой промышленности [6, 7].

В последние годы, в научной литературе, имеет место быть определенный интерес к внедрениям инноваций в учебный процесс и по предмету «Сопротивление материалов» [8–12]. «Сопротивление материалов» предмет, дающий студентам познание о проектировании и методах расчета деталей машин и инженерных конструкций на прочность, жесткость и устойчивость при рациональном использовании материала. Главной задачей прочностного расчета, является обеспечение безаварийной работы деталей и элементов конструкций. Предмет входит в цикл общетехнических дисциплин, и является необходимым для подготовки будущих специалистов, осуществляющих проектирование, сервис и эксплуатацию технологического оборудования пищевых предприятий.

Кафедра «Сопротивление материалов», в учебном году 2012/13 гг. именовавшаяся как «Сопротивление материалов, теоретическая и прикладная механика», была организована в МХТИ им. Д. И. Менделеева в 1922г. на мукомольном факультете. В 1927г. данный факультет был выделен в самостоятельный институт — Московский институт технологии зерна и муки, правопреемником которого сегодня является МГУПП. Это был период становления и интенсивного развития кафедры, как в учебно-методическом плане, так и в научно-исследовательской работе [13]. В послевоенные годы была создана и получила дальнейшее развитие кафедральная лаборатория механических испытаний. Лаборатория позволила осуществлять испытания и проводить лабораторные работы по всем разделам предмета «Сопротивление материалов». В настоящее время, не смотря на моральный и физический износ оборудования, в лаборатории проводятся основные виды механических испытаний. Лабораторные стенды знакомят студентов с различными способами измерения деформации: тензометрией, электротензометрией, оптическим методом и др. Стоит отметить, что большая часть работ (по причине износа и отсутствия возможности изготовления образцов) проводится в виде демонстрации, что снижает качество преподавания дисциплины. Альтернативой классическому способу проведения лабораторных работ по сопротивлению материалов, является проведение и демонстрация опытов и испытаний на ЭВМ. В конце 2000-х гг. кафедрой был приобретен и внедрен в учебный процесс программный комплекс «виртуальных» лабораторных работ по сопротивлению материалов «Columbus 2007". Данный комплекс охватывает 6 разделов курса «Сопротивление материалов», и повторяет работы, проводимые в лаборатории кафедры. Это позволяет осуществлять совместное испытание на реальной испытательной машине для всей группы и индивидуально студентом на персональном компьютере. Таблица описания лабораторных работ программного комплекса «Columbus 2007» представлена ниже.

Таблица 1

Лабораторные работы программного комплекса «Columbus 2007»

Наименование

Содержание

1

Растяжение образцов из металла с построением диаграммы

Данная работа дает наглядное представление о деформации образца при одновременном построении диаграммы удлинения от приложенной нагрузки. Студенты изучают методы определения механических характеристик путем исследования диаграммы и деформированного образца.

2

Определение модуля упругости и коэффициента поперечной деформации

В работе осуществляется растяжение прямоугольного стального образца в пределах упругой деформации. На образец наклеены 4 тензодатчика: 2 датчика расположены по линии действия силы, 2 перпендикулярно. Методом электротензометрии определяем относительную продольную и относительную поперечную деформацию. Отношение этих величин представляет коэффициент поперечной деформации (коэффициент Пуассона). Из закона Гука определяется модуль упругости первого рода. Данные можно сравнить со значениями из справочных пособий.

3, 4

Испытание образцов из стали, чугуна и дерева на сжатие

Испытание на сжатие проводится с целью определения механических свойств хрупких материалов. Методика проведения испытания аналогична испытанию на растяжение. Студент видит шкалу силоизмерительного прибора, деформируемый образец, и диаграмму укорочения образца в зависимости от приложенной силы.

5

Испытание валов на кручение с определением модуля упругости при сдвиге

Работа проводится с целью определения модуля упругости второго рода, константы, влияющей на жесткость при кручении. Установка представляет вал, скручиваемый под действием момента при приложении нагрузки к рычагу. Угловая деформация измеряется индикатором часового типа.

6

Испытание стальной балки на чистый изгиб

Исследования проводят на двутавровой балке, свободно лежащей на двух опорах. Чистый изгиб создается на среднем участке шарнирно опертой балки путем симметричного нагружения — двумя равными силами, приложенными на равных расстояниях от опор. В сечениях этого участка изгибающий момент имеет постоянное значение, поперечная сила равна нулю. Для измерения прогиба применяется механический индикатор часового типа, а для определения напряжений — тензостанция. Целью работы является экспериментальная проверка теории изгиба. Также в данной лабораторной работе можно выполнить определение напряжений при прямом поперечном изгибе. В данном варианте работы выполняется определение величин нормальных напряжений по высоте сечения балки. Сосредоточенная нагрузка приложена по центру пролета балки, деформация определяется методом электротензометрии.

7

Внецентренное сжатие стального стержня

В работе проводят экспериментальное определение нормальных напряжений в поперечном сечении внецентренно растянутого стержня и сравнение их с напряжениями в том же сечении, вычисленными теоретически. В данной работе представлен метод измерения деформации рычажными тензометрами Гуттенберга.

8

Определение ударной вязкости металлического образца

В работе выполняется определение величины ударной вязкости стандартного образца по ГОСТ 9454–60 сечением 10 х 10 мм и длиной пролета 40 мм, имеющего в середине пролета надрез на глубину 2мм. Испытание проводится на маятником копре.

В настоящее время, в период грядущих перемен (своевременных преобразований) в системе науки и образования, кафедра (внедряет инновации в учебный процесс преподаваемых дисциплин) формирует новые планы по развитию своих учебных планов, ориентируемые на решение постановляемых задач Министерством образования и науки России для научной и образовательной среды страны в целом.

Литература:

1.                  Майорова Н. В. Реформа высшего образования: от новых организационных форм к новым экономическим отношениям// Вестник Адыгейского государственного университета. Серия 5: Экономика. 2012. № 4. С.261–266.

2.                  Ярыгина Н. А. Обеспечение непрерывного профессионального образования с сокращением срока обучения // Вектор науки Тольяттинского государственного университета. Серия: Педагогика, психология. 2012. № 3. С. 268–270.

3.                  Денисова О. П. Совершенствование аналитической подготовки специалистов на основе технологии анализа // Вектор науки Тольяттинского государственного университета. Серия: Педагогика, психология. 2011. № 4. С. 82–84.

4.                  Лабутина Н. В. Двухуровневая структура ВПО для сферы производства продуктов питания из растительного сырья — методологические и практические аспекты // ФЭС: Финансы. Экономика. Стратегия. 2009. № 11. С. 23а-25.

5.                  Еделев Д. А., Кантере В. М., Матисон В. А., Игнар С. Система подготовки кадров высшей квалификации для пищевой отрасли на основе рамок квалификаций // Пищевая промышленность. 2013. № 1. С. 26–30.

6.                  Показеев К. В., Куркин Ю. П. Курс физики как основа инженерного университетского образования// Физическое образование в ВУЗах. 2001. Т.7. № 2. С. 49–56.

7.                  Иванов Г. С., Дмитриева И. М. Интегрированный курс геометрии и линейной алгебры как средство формирования математической подготовки студентов технических вузов // Омский научный вестник. 2010. № 5–91. С.205–208.

8.                  Добровольский В. И., Добровольский С. В. Системное учебно-методическое обеспечение кафедры «Сопротивление материалов» // Вестник Ижевского государственного технического университета. 2013. № 1. С. 180–182.

9.                  Поляков А. А., Ковалев О. С., Любимцев И. А. Организация обучения по курсу «Сопротивление материалов» на основе инновационных образовательных технологий// Известия Уральского федерального университета. Серия 1: Проблемы образования, науки и культуры. 2012. Т.104. № 3. С. 20–25.

10.              Поляков Ю. А. Организация самостоятельной работы студентов по курсу «Сопротивление материалов» в среде e-learning // Дистанционное и виртуальное обучение. 2012. № 05. С.4–9.

11.              Вешуткин В. Д., Моисеева Т. В. Ориентировочная деятельность студентов на практических занятиях по курсу «Сопротивление материалов»// Научно-методический электронный журнал «Концепт». 2012. № 11. С.58–62.

12.              Дербасов А. Н., Ильичев Н. А., Сергеева С. А. Роль конечно-элементных представлений в преподавании курса «Сопротивление материалов»//Научно-методический электронный журнал «Концепт». 2012. № 10. С. 100–105.

13.              http://www.mgupp.ru/2834/sopromat

Основные термины (генерируются автоматически): «Сопротивление материалов», государственного университета, курсу «Сопротивление материалов», в учебный процесс, Тольяттинского государственного университета, науки Тольяттинского государственного, Вектор науки Тольяттинского, Дисциплина «Сопротивление материалов», предмету «Сопротивление материалов», лабораторных работ, курса «Сопротивление, курса «Сопротивление материалов», предмета «Сопротивление материалов», Кафедра «Сопротивление материалов», кафедры «Сопротивление материалов», измерения деформации, «Сопротивление материалов» в среде, нормальных напряжений, определения механических, специалистов пищевой.

Обсуждение

Социальные комментарии Cackle
Задать вопрос