Проектирование модели учебного процесса по дисциплине «Технологическое обеспечение машиностроительного производства» в соответствии с

Оглавление:

Введение

Технология  машиностроения — это наука об изготовлении изделий требуемого качества в установленном производственной программой количестве и в заданные сроки при наименьшей себестоимости. Она имеет прикладной характер и тесную связь с экономикой, теорией резания, металлорежущими станками и инструментами, техническими измерениями и стандартизацией, материаловедением и термообработкой, системами автоматизации и т.д.

Эта наука имеет  большую теоретическую основу: учение о типизации технологических  процессов, о точности процессов  обработки, о припусках на обработку, о путях повышения производительности технологических процессов, теорию базирования, нормирования и т.д.

Изучение теоретических  вопросов в лекционном курсе, прохождения  лабораторного  практикума на станках  позволяют студенту получить широкое  представление о важности этой дисциплине в машиностроительном и ремонтном производстве, получить практические навыки инженера-механика в плане его технологической подготовки.

Целью данной контрольной работы является разработка модели использования педагогической технологии проблемно-ориентированного обучения по дисциплине «Технология машиностроения».

1. Педагогические основы  разработки уроков теоретического  обучения

1.1. Основные положения и идеи технологии построения учебного процесса на проблемной основе

Понятие "технология обучения" на сегодняшний день не является общепринятым в традиционной педагогике. В документах ЮНЕСКО технология обучения рассматривается как системный метод создания, применения и определения всего процесса преподавания и усвоения знаний с учетом технических и человеческих ресурсов и их взаимодействия, ставящий своей задачей оптимизацию форм образования.

С одной стороны, технология обучения - это совокупность методов и средств обработки, представления, изменения и предъявления учебной информации, с другой - это  наука о способах воздействия преподавателя на учеников в процессе обучения с использованием необходимых технических или информационных средств. В технологии обучения содержание, методы и средства обучения находятся во взаимосвязи и взаимообусловленности. Педагогическое мастерство учителя состоит в том, чтобы отобрать нужное содержание, применить оптимальные методы и средства обучения в соответствии с программой и поставленными образовательными задачами.

Для успешного  функционирования педагогической системы  нужна тщательно продуманная "отладка" всех ее составляющих. Любая современная педагогическая технология представляет собой синтез достижений педагогической науки и практики, сочетание традиционных элементов прошлого опыта и того, что рождено социальным прогрессом, гуманизацией и демократизацией общества.

Одна и та же технология в руках разных исполнителей может каждый раз выглядеть по-иному: здесь неизбежно присутствие  личностной компоненты мастера, особенностей контингента учащихся, их общего настроения и психологического климата в классе. Результаты, достигнутые разными педагогами, использующими одну и ту же технологию, будут различными, однако близкими к некоему среднему индексу, характеризующему рассматриваемую технологию. То есть педагогическая технология опосредуется свойствами личности, но не определяется ими.

По ориентации на личностные структуры: информационные технологии (формирование школьных знании, умений, навыков по предметам - ЗУН); операционные (формирование способов умственных действий - СУД); эмоционально-художественные и эмоционально-нравственные (формирование сферы эстетических и нравственных отношений - СЭН), технологии саморазвития (формирование самоуправляющих механизмов личности - СУМ); эвристические (развитие творческих способностей) и приходные (формирование действенно-практической сферы - СДП).

По характеру  содержания и структуры называются технологии: обучающие и воспитывающие, светские и религиозные, общеобразовательные и профессионально-ориентированные, гуманитарные и технократические, различные отраслевые, частнопредметные, а также монотехнологии, комплексные (политехнологии) и проникающие технологии.

В монотехнологиях  весь учебно-воспитательный процесс  строится на какой-либо одной приоритетной, доминирующей идее, концепции, в комплексных - комбинируется из элементов различных монотехнологий. Технологии, элементы которых наиболее часто включаются в другие технологии и играют для них роль катализаторов, активизаторов, называют проникающими.

Распространенные  объяснительно-репродуктивные технологии не в состоянии обеспечить развитие и саморазвитие учащихся. Они могут дать приращение знаний, умений, навыков, но не приращение развития. Чтобы обеспечить развитие, необходимо ввести учебный процесс "в зону ближайшего развития" (Л. Выготский, Л. Занков). Этим и обладает проблемное обучение. Оно предполагает наличие особого, внутренне -противоречивого, проблемного содержания; но чтобы обучение приобрело проблемный характер, этого недостаточно.

Проблемы с  объективной необходимостью должны возникнуть в сознании учащихся через проблемную ситуацию.

Проблемная  технология предполагает раскрытие  того способа, который приведет к  проблемному знанию. Следовательно, ученик должен уходить с урока  с проблемой.

Обратим лишь внимание на то, что логическая структура  проблемного урока имеет не линейный характер (одно-, двух-, трехлинейный), а более сложный - спиралеобразный, "криволинейный" вид. Логика учебного процесса здесь проявляется очень зримо. Если в начале урока, предположим, поставлена проблема, а последующий ход урока будет направлен на разрешение проблемы, то учителю и учащимся периодически придется возвращаться к началу урока, к тому, как была поставлена проблема.

1.2. Анализ учебно-программной документации подготовки специалиста  в учреждениях начального профессионального образования машиностроительного профиля для проектирования выбранной педагогической технологии

Образовательные учреждения, осуществляющие подготовку специалистов на базе основного общего образования, реализуют федеральный  государственный образовательный стандарт среднего (полного) общего образования с учетом профиля получаемого профессионального образования.

Срок освоения ОПОП СПО базовой подготовки по очно-заочной (вечерней) форме получения образования  увеличивается:

на базе среднего (полного) общего образования - не более чем на 1 год;

на базе основного  общего образования - не более чем  на 1,5 года.

Срок освоения ОПОП СПО углубленной подготовки по очно-заочной (вечерней) форме получения  образования увеличивается:

на базе среднего (полного) общего образования - не более чем на 1 год;

на базе основного  общего образования - не более чем  на 1,5 года.

Область профессиональной деятельности выпускников: разработка и внедрение технологических  процессов производства продукции  машиностроения; организация работы структурного подразделения.

Объектами профессиональной деятельности выпускников являются:

• материалы, технологические процессы, средства технологического оснащения (технологическое оборудование, инструменты, технологическая оснастка);
• конструкторская и технологическая документация;
• первичные трудовые коллективы.

Техник должен обладать общими компетенциями, включающими  в себя способность:

ОК 1. Понимать сущность и социальную значимость своей будущей профессии, проявлять к ней устойчивый интерес.

ОК 2. Организовывать собственную деятельность, выбирать типовые методы и способы выполнения профессиональных задач, оценивать их эффективность и качество.

ОК 3. Принимать решения в стандартных и нестандартных ситуациях и нести за них ответственность.

ОК 4. Осуществлять поиск и использование информации, необходимой для эффективного выполнения профессиональных задач, профессионального и личностного развития.

ОК 5. Использовать информационно-коммуникационные технологии в профессиональной деятельности.

ОК 6. Работать в коллективе и команде, эффективно общаться с коллегами, руководством, потребителями.

ОК 7. Брать на себя ответственность за работу членов команды (подчиненных), за результат выполнения заданий.

ОК 8. Самостоятельно определять задачи профессионального и личностного развития, заниматься самообразованием, осознанно планировать повышение квалификации.

ОК 9. Ориентироваться в условиях частой смены технологий в профессиональной деятельности.

ОК 10. Исполнять воинскую обязанность, в том числе с применением полученных профессиональных знаний (для юношей).

Выпускник должен быть готов к профессиональной деятельности в области производства изделий  машиностроения в качестве техника  на предприятиях, в научно-исследовательских  и конструкторских организациях различных организационно-правовых форм собственности.

Основные виды деятельности техника:

 производственно-технологическая - осуществление технологического процесса изготовления деталей и сборки изделий машиностроения  (узлов, машин, оборудования и т. п.) и контроль за соблюдением технологической дисциплины на производстве; контроль за эффективным использованием материалов и оборудования; осуществление технического контроля соответствия качества изделия установленным нормативам; под руководством более квалифицированного специалиста проведение стандартных и сертификационных испытаний объектов техники; управление современными техническими системами и их эксплуатация;

организационно-управленческая - организация работы коллектива исполнителей; планирование и организация производственных работ; оценка экономической эффективности производственной деятельности; сбор, обработка и накопление с использованием современных технических средств технологической, технической, экономической и других видов информации для реализации инженерных и управленческих решений; обеспечение безопасности труда на производственном участке;

конструкторско-технологическая  – разработка  технологических  процессов  изготовления деталей  средней сложности  и  сборки простых  видов  изделий машиностроения; проектирование изделий средней  сложности  основного  и  вспомогательного  производства;   составление  технических  заданий  на  проектирование технологической  оснастки;  под  руководством  более  квалифицированного  специалиста  проведение  патентных  исследований и определение показателей технического уровня проектируемых объектов техники и технологии;

опытно-экспериментальная  – под руководством более квалифицированного специалиста проведение работ по проверке и освоению новых объектов техники и технологических процессов: регистрация по заданной программе необходимых характеристик и параметров и обработка полученных результатов.

Выпускник должен знать: нормативные документы по стандартизации; правила разработки и оформления технической и технологической  документации; методы и средства выполнения технических расчетов, графических и вычислительных работ; основные характеристики материалов и их свойства; контрольно-измерительную аппаратуру и правила пользования ею; методы и средства нормирования точности; технические средства получения, обработки и передачи информации; устройство, технические характеристики, приемы наладки и особенности эксплуатации металлообрабатывающего оборудования; основы технологии производства деталей и сборочных изделий машиностроения; способы измерения параметров, характеристик и режимов работы оборудования; методы расчета  технико-экономических показателей при обосновании принятия  технического решения; основы экономики, организации труда и управления; основы организации производства; правила и нормы охраны труда, техники безопасности, промышленной санитарии и противопожарной защиты; действия  в чрезвычайных ситуациях.

Выпускник, освоивший  основную профессиональную образовательную  программу среднего профессионального  образования по специальности  Технология машиностроения, подготовлен:

• к освоению основной профессиональной образовательной программы среднего профессионального образования повышенного уровня;
• к освоению основной профессиональной образовательной программы высшего профессионального образования;
• к освоению профессиональной образовательной программы высшего профессионального образования по направлениям подготовки: 657800 Конструкторско-технологическое обеспечение машиностроительных производств; 651400 Машиностроительные технологии и оборудование; 651600 Технологические машины и оборудование и другим направлениям машиностроительного профиля в сокращенные сроки.

Изучение «Технологии  машиностроения» основано на знании студентами математики, физики, метрологии, стандартизации и сертификации, инженерной графики, сопротивления материалов, материаловедения и ТКМ».

Полученные  знания необходимы студентам при  подготовке, выполнении и защите выпускной  квалификационной работы и при решении  научно-исследовательских, проектно-конструкторских, организационно-управленческих задач в будущей профессиональной деятельности.

Рабочая программа  учебной дисциплины является частью примерной основной профессиональной образовательной программы в  соответствии с ФГОС по специальности  среднего профессионального образования (далее СПО) 151901 «Технология машиностроения» базовой подготовки.

В результате усвоения дисциплины обучающийся должен уметь:

- читать кинематические  схемы;

- осуществлять  рациональный выбор технологического  оборудования для выполнения  технологического процесса;

В результате усвоения дисциплины обучающийся должен знать:

- классификацию  и обозначения металлорежущих  станков;

- назначения, область  применения, устройство, принципы работы, наладку и технологические возможности  металлорежущих станков, в т.ч. с числовым программным управлением (ЧПУ);

- назначение, область  применения, устройство, технологические  возможности робототехнических  комплексов (РТК), гибких производственных  модулей (ГПМ), гибких производственных  систем (ГПС)

Рекомендуемое количество часов на освоение учебной дисциплины:

максимальной  учебной нагрузки обучающегося 54 часа, в том числе:

обязательной  аудиторной учебной нагрузки обучающегося  39 часов;

самостоятельной работы обучающегося 15 часов.

После окончания  изучения дисциплины студент должен:

•  знать  основы машиностроительного производства, структуру производственного и  технологического процессов, зависимости  причинно-следственных связей,

определяющих  качество изготовляемых изделий, основные способы базирования и обработки  заготовок на станках;

•  уметь  разрабатывать технологические  процессы на изготовление типовых деталей  машин с оформлением маршрутного, операционного описания, нормированием, выбором типов оснастки и станков;

•  иметь  навыки в оценке точности станков, выбора оптимальных методов обработки поверхностей деталей машин с нормируемым качеством (точностью, шероховатостью и др.), расчётов режимов обработки и нормирования технологических операций, заполнения стандартных технологических документов на технологические процессы механической обработки и сборки изделий;

•  иметь  представление о технологических  возможностях машиностроительного  производства при изготовлении деталей  и сборочных единиц с обеспечением требуемого качества и количества. О современных методах повышения  долговечности изготовляемых и ремонтируемых изделий и направлениях повышения производительности труда.

Целью преподавания дисциплины является подробное ознакомление с технологическим оборудованием  машиностроительного производства и привитие навыков в области его эксплуатации и проектирования.

Задачи изучения дисциплины.

В результате изучения дисциплины студенты должны знать:

технологические возможности станочного оборудования для изготовления деталей и сборки машин;

устройство  машин, станков и автоматов, промышленных роботов, а также их важнейших узлов;

проблемы развития станочного оборудования;

вопросы обеспечения  надежности технологических систем.

Задачей дисциплины является также привитие студентам  практических навыков, необходимых  при расчете и конструировании механизмов, узлов, станков и комплексов, умения на основании технико-экономических требований производить выбор современных типовых решений механизмов и узлов, компоновок станков и комплексов, ставить и решать задачи, связанные с разработкой и использованием узлов САПР узлов и систем станков.

Дисциплина  базируется на курсах: теоретическая  механика, сопротивление материалов, материаловедение, теория резания, режущий  инструмент и инструментальное обеспечение  АП, основы конструирования машин, основы технологии машиностроения, экономика машиностроения, гидравлика, гидропневмопривод и гидропневмоавтоматика оборудования, автоматизированный электропривод, основы систем автоматизированного проектирования.

Материал данной дисциплины используется при выполнении студентами самостоятельных и индивидуальных расчетноконструкторских и исследовательских работ, при дипломном проектировании.

2. Проектирование модели учебного процесса по дисциплине «Технологическое обеспечение машиностроительного производства» в соответствии с принципами проблемно-ориентированного обучения

2.1. Разработка  тематического плана

Преподавание  дисциплины «Технологическое оборудование машиностроительного производства» базируется на компетентностном, практико-ориентированном подходе. Методика преподавания дисциплины направлена на организацию систематической планомерной работы студента в течение семестра независимо от формы его обучения. В связи с этим следует обратить внимание на особую значимость организаторской составляющей профессиональной деятельности преподавателя.

Основная работа со студентами очной формы обучения проводится на аудиторных лекциях, лабораторных и практических занятиях. Лекционный курс включает установочные, проблемные, обзорные лекции. Интерактивность лекционного  курса обеспечивается оперативным опросом или тестированием в конце занятия. Широко применяются методы диалога, собеседований и дискуссий в ходе лекции. Проблемное обучение базируется на примерах из истории науки.

Основная литература

1. Металлорежущие станки: учебник для вузов/ В.Д. Ефремов [и др.]. – Старый Оскол: ТНТ, 2007, 2010.

Дополнительная  литература

2. Схиртладзе, А.Г. Технологическое оборудование машиностроительных производств: учеб. пособие для вузов/ А.Г. Схиртладзе, В.Ю. Новиков; под ред. Ю.М. Соломенцева. - 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Высш. шк., 2002. – 407 с.
3. Металлорежущие станки: учебник для вузов/ В. Э. Пуш [и др.]; под ред. В. Э. Пуша. - М.: Машиностроение, 1986. - 575 с.
4. Металлорежущие станки: учеб. пособие для ВТУЗов / Н.С. Колев [и др.]. - М.: Машиностроение,1980. – 500 с.
5. Гусев, И.Т. Устройства числового программного управления: учеб. пособие для втузов / И.Т. Гусев, В.Г. Елисеев, А.А. Маслов. - М.: Высш. шк., 1986. – 296 с.
6. Гжиров, P.И. Программирование обработки на станках с ЧПУ: справочник / P.M. Гжиров, П.П. Серебреницкий. - Л.: Машиностроение. Ленингр. отд-ние, 1990. – 588 с.
7. Кузнецов, Ю.Н. Станки с ЧПУ: учеб. пособие / Ю.Н. Кузнецов. - Киев: Высш. шк., 1991. – 276 с.
8. Кузнецов, Ю.И. Оснастка для станков с ЧПУ: справочник/ Ю.И. Кузнецов, А.Р. Маслов, А.Н. Байков. - Изд. 2-е, перераб. и доп.  - М: Машиностроение, 1990. – 510 с.
9. Кучер, И.М. Металлорежущие станки / И.М. Кучер.  - Л: Машиностроение, 1971. – 720 с.

Паспорта станков.

11. Металлорежущие станки: учебно-методический комплекс (блок контроля освоения дисциплины: задание на курсовую работу и методические указания к ее выполнению / В.А.Денисов [и др.]. – СПб.: Изд-во СЗТУ, 2011.

Периодические издания:

Журналы: «Станки  и инструмент», «Металлообработка»,            «Технологическое оборудование машиностроительного производства», «Инструмент и Технологии».

Таблица 2

Распределение учебного материала по темам

2.2. Календарно-тематическое планирование

Цели  и задачи дисциплины - теоретическая и практическая подготовка будущих специалистов в области технологии машиностроения в степени, необходимой для грамотного выбора определенного типа станка для обработки определенной детали (выполнения определенной операции), умения грамотно эксплуатировать станки, выработки навыков обслуживания станка, использования теоретических знаний в своей практической профессиональной деятельности.

Основные  дидактические единицы (модули): дисциплина состоит из следующих разделов:

1. Общие сведения  о станках.

2. Станки для  обработки тел вращения.

3. Станки для  обработки отверстий.

4. Станки для  обработки призматических деталей.

5. Станки для  абразивной обработки.

6. Зубо-и резьбообрабатывающие станки. Затыловочные станки.

7. Станки для  обработки деталей протягиванием  и строганием.

8. Станки с  электрофизическими и электрохимическими  методами обработки.

9. Автоматические  станочные системы.

10. Эксплуатация  оборудования.

Выпускник должен обладать следующими профессиональными компетенциями: (ПК-2, ПК-4, ПК-6, ПК-16, ПК-23).

В результате изучения дисциплины студент должен

Знать: технико-экономические показатели и критерии работоспособности станков; формообразование поверхности на станках; кинематическую структуру станков; компоновки и движения станков различных групп; основные узлы и механизмы станочных систем; средства для контроля, диагностики и адаптивного управления станочным оборудованием.

Уметь: осуществлять выбор станка (станков) для реализации конкретного технологического процесса механической обработки детали; выполнять расчет настройки универсального станка при известных параметрах режимов обработки; выполнять расчет настройки токарного автомата по заданному технологическому процессу обработки детали; отыскивать положение нуля программы при наладке станка с ЧПУ; решать размерные цепи системы СПИД; производить проверку геометрической и кинематической точности станка.

Владеть: методами наладки металлорежущих станков различных типов.

Виды  учебной работы: лекции, лабораторные работы, практические занятия, контрольные работы.

Изучение  дисциплины заканчивается зачетом.

2.3. Разработка и создание средств контроля знаний

Вопросы для самопроверки по темам

Тема 1.1

1.Дайте определение металлорежущего станка.

2.По какому  признаку классифицируются станки?

3.Классификация  станков по характеру выполняемых  работ, степени универсальности,  точности, массе.

4.Расшифруйте  обозначения станков: 16К20Ф3, ИР500ПМФ4, 6Р13РФ3.

Тема 1.2

1.Показатели, характеризующие качество отдельных станков и набора станочного оборудования.

2.Что называется  штучной производительностью станка?

3.Что понимается  под эффективностью станочного  оборудования?

4.Показатели  надежности станочного оборудования.

5.Чем отличается понятие гибкости станка от понятия переналаживаемости станка?

6.Классы точности  металлорежущих станков?

Тема 1.3

1.Какое понятие  является основополагающим в  теории формообразования на станках?

2.Какое движение  станка называют главным движением  и какое – движением подачи?

3.Как называют  формообразующие и прочие движения  станка?

4.Как классифицируются  движения станка по целевому  признаку?

5.Что такое  кинематическая группа?

6. Что понимают  под внутренней и внешней кинематическими  связями?

Тема 1.4

1.Перечислите типовые механизмы привода главного движения.

2.Назначение  коробок скоростей.

3.Особенности  множительной и сложенной структуры  коробок скоростей.

4.Применение  правила Свампа к суммирующим  механизмам станков.

5.Назначение  приводов металлорежущих станков.

6.По рисунку  12.1 [3] поясните устройство унифицированного  привода токарного станка.

7.Поясните понятие  диапазона регулирования частоты  вращения выходного вала привода.

8.Опираясь на  таблицу 13.1 [3], поясните, как осуществляется  центрование и закрепление режущего инструмента и приспособлений в переднем конце шпинделей металлорежущих станков.

9.По рисунку  14.8 [3] поясните устройство, достоинства  и недостатки передач винт-гайка  скольжения и винт-гайка качения.

10.По рисунку  14.10 [3] поясните конструктивное исполнение устройства возврата шариков шарико-винтовой передачи.

11. По рисунку  14.11 [3] поясните конструктивное исполнение  привода подач станка с ЧПУ.