Таким образом, с применением технологических стандартов, прежде всего, достигаются:
повышение эффективности создания и применения как учебно-методического обеспечения, так и учебных процессов;
устойчивость и стабильность как учебных материалов, так и процессов, поскольку они не подвергаются переделкам для взаимной стыковки благодаря заложенным в стандарты системным и межсистемным соглашениям;
доступность - учебные материалы и технологические процессы легко доступны, так как они хранятся в известных форматах и доставляются стандартными механизмами;
переносимость - учебные материалы легко переносимы (мобильны), поскольку построены по модульному (объектному) принципу, соответственно ориентированы на процессы декомпозиции и композиции;
масштабируемость (расширяемость) - достигается принципами иерархии и модульности, заложенными в систему стандартов;
множественность применения - объектный принцип, стандартизация представления учебной информации, открытость стандартов и размещение информации на серверах Интернет позволяют многократное использование информационных ресурсов;
актуализация - достигнутые применением стандартов стабильность и множественность применения, в свою очередь, позволяют добиться актуальности учебных материалов, поскольку их коррекция производится централизованно;
интероперабельность - создатели новых технологических систем ориентируются в форматах учебных материалов и процессов по общим принципам стандартизации, базирующихся на полиморфизме сообщений и динамическом связывании, и это позволяет применять их в различных, в том числе новых, функциональных системах;
разделяемость - один и тот же ресурс может быть одновременно использован (разделен) в нескольких приложениях, поскольку не требуется его модификация в зависимости от приложения;
технологичность - создание новых учебных материалов и процессов происходит с максимальным использованием уже имеющихся и с применением известных по интерфейсам, параметрам и функциям инструментов.
Несомненно, самым главным в данной области является тот потенциал учебных материалов, который будет накоплен в итоге стандартизованной разработки. А здесь уже возникает вопрос наличия готового комплекса инструментов, кроме фундаментальных теорий, который уже не подвергается сомнениям.
Воронежский государственный технический университет
УДК.681.3
Д.Е. Пачевский, А.И. Бобров, Д.В. Сергеев
ДИСТАЦИОННОЕ ОБУЧЕНИЕ И КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА ЗНАНИЙ ПРИ ПОМОЩИ ЭВМ.
Дистанционное образование как одна из форм обучения развивается в общем русле научно-технического революции и информатизации общественной жизни. Новый всплеск интереса к дистанционному образованию возник на фоне бурного развития средств телекоммуникационных технологий, возникновения мировой информационной сети Интернет. В педагогическом сообществе стали возлагать большие надежды на эти высокоскоростные лини связи как средство оперативного взаимодействия между преподавателем и учеником, находящимся вне классной аудитории. Компьютер и модем становятся привычным атрибутом офиса, класса, квартиры. А это означает, что резко возрастает потенциальная аудитория обучающихся.
В настоящее время дистанционное обучение - одна из утвердившихся форм обучения. Оно востребовано обществом, пользуется популярностью. Эта форма является наиболее демократичной формой обучения, позволяющей получить образование широким слоям общества вне зависимости от места проживания.
Дистанционное обучение реализует принцип непрерывного образования. Оно опирается на разнообразные средства представления учебных материалов (печатные документы, книжную продукцию средства радио и телевидения, средства телекоммуникаций).
К настоящему времени сложилась система обучения для студентов, которые обучаются не стационарно, а на расстоянии, заочно или дистанционно, т.е. на основе новых информационных технологий, включая компьютерные телекоммуникации. Во многих ведущих образовательных центрах мира разработаны специальные курсы дистанционного обучения, по окончании которых студенты получают соответствующий аттестат.
Широкое развитие может получить дистанционное образование в системе непрерывной многоуровневой профессиональной подготовки, особенно в том ее направлении, которое занимается ускоренной подготовкой специалистов с высшим образованием на базе абитуриентов, имеющих среднее специальное образование.
При решении этой задачи важное место занимает экспертиза знаний учащихся по специальным дисциплинам на различных этапах их обучения в среднем специальном образовательном учреждении и по его окончании. Эта работа является длительной, достаточно сложной в профессиональном плане и трудоемкой.
Целью данной работы является разработка подсистемы экспертного тестирования, которая позволит ускорить процесс получения экспертной оценки и повысить ее точность.
В настоящее время сформулированы некоторые важные, актуальные и для наших дней концептуальные положения, определяющие роль и место компьютера в системе других средств обучения и его разнообразные собственно педагогические возможности.
Последние как средства обучения по ряду показателей на много превосходят возможности традиционных средств реализации учебного процесса. В самом деле, компьютер совмещает в себе, причем на качественно более высоком уровне, возможности разнообразных средств наглядности, материалов с печатной основой, тренажерных устройств технических средств контроля и оценки результатов учебной деятельности, а непрерывно улучшающиеся аудиовизуальные параметры ПЭВМ, общая тенденция к переходу на естественный язык обучения с пользователем, совмещение ЭВМ с видеомагнитофоном и т.п. создают предпосылки для постепенного вытеснения устаревших, малоэффективных и статичных средств обучения (плакаты, макеты, лингафонные устройства, диапроекторы).
Зарубежный опыт и опыт наших вузов, применяющих компьютерные системы обучения и диагностики, показывает, что они являются одним из действенных средств повышения эффективности учебного процесса. Они позволяют обеспечить:
Индивидуализированное обучение и контроль знаний обучаемых.
Адаптацию процесса обучения к индивидуальным характеристикам обучаемых по уровню знаний и скорости прохождения материала.
Разгрузку преподавателя от ряда трудоемких повторяющихся операций, связанных с предъявлением учебной информации и контролем знаний.
Сбор и анализ разнообразной статистической информации, используемой для совершенствования учебного процесса.
Областью эффективного использования ЭВМ в учебном процессе является диагностика знаний. При помощи ЭВМ можно организовать сдачу промежуточных зачетов по темам, а также генерировать неповторяющиеся серии вопросов практически по всем аспектам темы.
Учебные проверки усвоения, выступая как средство управления учебной деятельностью учащихся и в известной мере деятельностью преподавателей, являются одной из форм организации усвоения, естественно входящей в структуру процесса обучения. Наряду с проверочной функцией учебные проверки усвоения должны выполнять обучающую и корректирующую функции (дополнения, обобщения), а также организационную функцию (проверкой знаний мотивируется работа над изучаемым предметом, направляется внимание на значение определенных навыков и умений, создаются ориентиры для усвоения). При компьютерном обучении усвоение в значительной степени проверяется методами формализованного контроля. Система контроля должна быть построена в соответствии со структурно логической схемой, которая строится исходя из целей контроля. Усвоение можно контролировать различным образом: от тонких не формализуемых оценок, выполняемых непосредственно в процессе учебного занятия по реакции и настроению аудитории, до разветвленных детальных тестовых проверок, при которых задания, выдаваемые студентам, хорошо формализованы и документально зафиксированы, а результаты выполнения этих заданий оцениваются путем сравнения с эталоном.
Логическая схема построения экспертной оценки при непрерывной многоуровневой профессиональной подготовки специалистов должна строиться с учетом особенностей этой системы.
Воронежский государственный технический университет
УДК 681.3
В.В. Проскурин, Е.И. Асташева, Ю.В. Жукова
ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПРЕПРОЦЕССОРА СВЕРЛИЛЬНОЙ ОБРАБОТКИ.
Интересная особенность САП - их высокая степень универсальности. Дело в том, что собственно траектория движения инструмента в пределах одного типа обработки (точение, фрезерование и т.д.) фактически не зависит от вида применяемого оборудования и контроллера ЧПУ. Достаточно знать, что станок в принципе может обеспечить требуемые перемещения рабочих органов. Поэтому применяется следующий подход: геометрическая и технологическая информация хранится в некотором промежуточном формате, называемом CLDATA, а для генерации УП для конкретного станка программа на CLDATA пропускается через постпроцессор этого станка
Подготовка УП требует переработки большого объема специальной информации. Применение ЭВМ для автоматизации программирования и подготовки УП потребовало разработки специального программно-математического обеспечения для решения различных технологических и геометрических задач, встречающихся при подготовке УП.
Препроцессор выполняет ввод информации о детали. Эту информацию обычно вводят с внешнего носителя в виде чертежа, полученного от САПР (система автоматизированного проектирования). САП должна иметь возможность редактирования этого чертежа. В рамках курсового проекта, был разработан препроцессор сверлильной обработки, который считывает входную информацию – программу на языке АРТ и переводит её в блок формирования CLDATA, который подготавливает информацию для работы постпроцессора в виде текста описания обработки на CLDATA.
Применение таких систем, как препроцессор позволяет ускорить процесс и сократить время на создание различных деталей на станках с ЧПУ.
Воронежский государственный технический университет
УДК 681.3
В.В. Проскурин, Е.И. Асташева, С.И. Новиков
ПРОЕКТИРОВАНИЕ ГЕОМЕТРИЧЕСКОГО ПРОЦЕССОРА ФРЕЗЕРНОЙ ОБРАБОТКИ.
При построении моделей процессов, происходящих в сложных производственных системах, при описании их структуры, оценке эффективности и оптимизации этих систем используются различные аналитические и имитационные схемы математического моделирования.
Известно, что построение аналитической модели функционирования производства является очень трудоемким и часто не реализуемым процессом. Единственным выходом в такой ситуации становится метод имитационного моделирования, основанный на моделирующих алгоритмах, которые строятся с использованием различных стандартов, зачастую включая в себя обобщенные методы исследования систем. Одним из таких методов является моделирование систем массового обслуживания.
Геометрический модуль рассчитывает траекторию движения режущего инструмента, причем принимаются во внимание операторы исходной программы, обеспечивающие автоматический расчет эквидистанты (направление смещения от контура – ФР+, ФР-, ФР0) и величина смещения центра инструмента от контура(оператор R). Если требуется, то все негладкосопряженные элементы траектории автоматически скругляются (обычно применяется при коррекции радиуса инструмента).
Модуль "Геометрический Процессор" формирует файл эквидистанты, который используется модулем "Графический Процессор" для графического моделирования обработки и модулем "Инвариантный Постпроцессор" для генерации управляющей программы. Для удобства отладки модуль генерирует так называемый файл опорных точек траектории движения центра инструмента.
Сгенерированная геометрическая и технологическая информация хранится в некотором промежуточном формате, называемом CLDATA (Cutter Location DATA), а для генерации УП для конкретного станка программа на CLDATA пропускается через постпроцессор этого станка.
Входными данными для технологического процессора является программа на языке APT или чертеж детали в электронном вида. Выходные данные – промежуточная УП в формате CLDATA, предназначенная для дальнейшей обработки в постпроцессоре.
В рамках своего курсового проекта, разработал геометрический процессор фрезерной обработки. Наличие встроенной среды для геометрических 2D посторенний в различных плоскостях с возможностью параметризации дает возможность, как построения вспомогательной геометрии, так и построения объектов обрабатываемой модели. Все двумерные геометрические объекты имеют в системе двоякое представление: графическое и языковое. Между этими представлениями существует однозначная связь. То есть каждому изображенному в графическом окне объекту соответствует строка в программе на языке геометрического процессора и наоборот.
Таким образом, режим двумерных геометрических построений является интерактивной оболочкой, которая обеспечивает доступ к функциям геометрического процессора. Использование интерактивной оболочки позволяет использовать все множество функций без обязательного знания синтаксиса языка. Справочная система создает для пользователей достаточно комфортные условия при работе с процессором.
Воронежский государственный технический университет
УДК 681.3
В.В. Проскурин, Е.В. Золоторев, А.Н. Чекменев
ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПОСТПРОЦЕССОРА СВЕРЛИЛЬНОЙ ОБРАБОТКИ.
Подготовка УП требует переработки большого объема специальной информации. Применение ЭВМ для автоматизации программирования и подготовки УП потребовало разработки специального программно-математического обеспечения для решения различных технологических и геометрических задач, встречающихся при подготовке УП.
Разработка постпроцессоров является традиционной задачей: еще до появления CAD/CAM-систем постпроцессоры входили в состав САП (систем автоматизации программирования), выполняющих роль средств автоматизации разработки управляющих программ для станков с ЧПУ. Геометрия обрабатываемой детали и технология обработки описываются в САП в текстовой форме (например, на языке АРТ), после чего выполняется расчет траектории движения инструмента. Для результирующего описания траектории обычно используется стандартный формат CLDATA (Cutter Locations DATA – данные о положении инструмента). Блок формирования CLDATA подготавливает информацию для работы постпроцессора. Данные CLDATA с внешнего носителя ЭВМ считываются постпроцессором. Постпроцессор продолжает переработку промежуточной информации процессора и формирует УП с ориентацией (т. е. с «привязкой») на конкретный станок и систему ЧПУ. Обычно САП содержит набор постпроцессоров, которые обеспечивают формирование УП для конкретных типов станков с ЧПУ. Вызов необходимого постпроцессора осуществляется автоматически по указанию, данному технологом-программистом в тексте исходной программы.
Потребность в разработке большого числа постпроцессоров и значительная трудоемкость их разработки привели к появлению средств автоматизации проектирования постпроцессоров. Эти средства прошли свой путь развития — от библиотек стандартных подпрограмм до специальных автоматизированных систем (генераторов постпроцессоров).
Входными данными для постпроцессора является промежуточная УП, хранимая в формате CLDATA. Выходные данные – готовая УП для конкретного станка (в дальнейшем пропускается через его контроллер) на языке ISO-7bit.
В рамках своего курсового проекта, разработал постпроцессор сверлильной обработки. Справочная система и понятный интерфейс создают для пользователя достаточно комфортные условия при работе.
Новизна данного модуля заключается в использовании в постпроцессоре проектирования современных информационных технологий: создание специализированной оболочки в среде Delphi 7.0 с использованием реляционной БД, позволяющей работать с программой по принципу “клиент-сервер”.
Применение таких систем, как постпроцессор позволяет автоматизировать и, тем самым, ускорить процесс обработки различных заготовок и деталей на станках с ЧПУ.
Воронежский государственный технический университет
УДК 681.3
В.В. Проскурин, А.И. Бобров, Т.Н. Закиров
ПРОЕКТИРОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССОРА ТОКАРНОЙ ОБРАБОТКИ
Система автоматизированного программирования (САП) – это комплекс вычислительных программ и технических средств, позволяющих при наличии исходных данных, получаемых с чертежа детали, осуществлять выпуск управляющих программ с помощью ЭВМ.
Технологический блок предусмотрен в основном в специализированных САП. Выполняемые им функции сильно зависят от области применения САП. В основном технологический блок выполняет разделение обработки на ряд проходов, определяет последовательность переходов, рассчитывает оптимальные режимы резания с учетом ограничений, накладываемых стойкостью инструмента, мощностью привода станка, стружкообразованием, охлаждением и т.д. Технологический процессор выполняет также в соответствии с указанной схемой автоматическую генерацию: участков подхода к контуру при контурной обработке, траектории врезания в материал и траектории многопроходной черновой выборки сплошного материала.
Технологический процессор реализует следующие переходы:
точение;
растачивание;
подрезка;
точение канавок;
фасонное точение;
сверление;
глубокое сверление;
нарезание резьбы резцом;
нарезание резьбы метчиком;
отрезание.
В итоге совместной работы геометрического и технологического блоков САП генерирует промежуточную УП в формате CLDATA, а для генерации УП для конкретного станка программа на CLDATA пропускается через постпроцессор этого станка.
Входными данными для технологического процессора является программа на языке APT или чертеж детали в электронном вида. Выходные данные – промежуточная УП в формате CLDATA, предназначенная для дальнейшей обработки в постпроцессоре.
В рамках своего курсового проекта, разработал технологический процессор токарной обработки. Данный технологический процессор обеспечивает автоматическое проектирование первичных и производных структурных составляющих операции. Автоматизирует и облегчает создание специализированных управляющих программ для конкретных станков с ЧПУ. Справочная система создает для пользователей достаточно комфортные условия при работе с процессором.
Воронежский государственный технический университет
УДК. 681.3
А.В. Паринов, О.А Печенкина, А.Н. Чекменев
ВНЕДРЕНИЕ КОМПОНЕНТНО-ЗАВИСИМОГО ПОДХОДА В РАМКАХ СИСТЕМ ДИСТАНЦИОННОГО ОБУЧЕНИЯ