проведении исследования в области робототехнической системы. Имеется в виду система профессиональной технической подготовки, охватывающая все направления профессиональной деятельности и различные уровни этой подготовки, начиная от курсовой системы подготовки на производстве и кончая высшими учебными заведениями.
Наши наблюдения в этой области имеют цель оказать практическую помощь будущим исследователям. Поэтому мы выделяем три части, соответствующие трем этапам, или периодам, оригинального исследования: подготовительный (начальный) период, сбор материала и его интерпретация. Подобное деление условно, но одновременно оно дает возможность систематизировать сложный процесс научного исследования.
В начальный период исследования определяется его тема. Здесь существуют два важных, часто выпадающих из внимания условия успешного развития будущего исследования - это знакомство с областью будущего исследования и знание научной литературы.
Собранные при помощи анкет и интервью мнения являются субъективными; они имеют ту же степень субъективизма, иногда и большую, чем наблюдения. Но так как они выражает мнения людей, заинтересованных в дидактическом процессе, то материал представляет большую научную ценность.
Он исследует общее развитие группы: уровень овладения умениями, степень понимания учебного материала, способность решать проблемные ситуации, наиболее часто встречающиеся ошибки и причины их возникновения.
Уровень развития умения определяется в зависимости от их вида. Уровень практических умений оценивается по точности скорости выполнения отдельных приемов и действий, характерных для данного вида работ. Данные разносятся исследователем по предварительно разработанной шкале.
После первой мировой войны широко стали применяться тесты. Они являются орудием, служащим для определения умений, хотя их нередко применяют также для исследования объема знаний. Тесты имеют форму коротких задач, носящих обобщенный характер, т.е. составленных на основе предварительной проверки их на большом количестве обследованных лиц. Методика тестирования достаточно сложная.
Достоинством тестов является то, что с их помощью в короткое время можно обследовать большое число лиц и на основе принятых критериев быстро получить результаты исследования. Отрицательным свойством тестов является оторванность полученных результатов от их причин, от социальной ситуации. Преподавателям стоит рекомендовать тестирование как плодотворный метод исследования, одновременно предостерегая их от излишнего увлечения этим методом, результаты которого необходимо проверять с помощью других методов.
Список литературы:
1. Ермеков Т.Е. Бекенов Т.Н., Арпабеков М.И. Горные и строительные машины. Учебник. Астана: изд.
Фолиант, 2007.-260с.
2. Ермеков Т.Е., Исмағамбетов М.Ұ., Арпабеков М.И. Оқу құралы. Технологиялық машиналар динамикасы.-Астана. Л.Н.Гумилев атындағы ЕҰУ.2007-121б.
С.Нураков,
К новым технологиям обучения относится методика автоматизированного проектирования технических систем (САПР) – организационно-техническая система, объединяющая комплекс средств проектирования.
Комплекс средств автоматизации проектирования техники включает различные виды обеспечения: техническое, программное, информационное, математическое, лингвистическое, организационное, методическое.
Технические средства обеспечивают подготовку и ввод данных, передачу данных, программную обработку данных, отображение и документирование данных, архив проектных решений, для чего используются ЭВМ. Были созданы и нашли применение автоматизированные рабочие места конструкторов (АРМ) на базе ЭВМ, объединенных в сеть.
Одним из важнейших элементов САПР является программное обеспечение, составляющее совокупность машинных программ, необходимых для выполнения автоматизированного проектирования. Это обеспечение строится, как правило, на базе программного обеспечения ЭВМ, организованного в виде операционной системы.
На первых этапах автоматизации проектирования обходились средствами операционной системы ЭВМ. В дальнейшем стали создаваться библиотеки прикладных программ для решения отдельных задач проектирования и пакеты прикладных программ, представляющие совокупность машинных программ, необходимых для выполнения какой- либо проектной процедуры.
Широкое применение получили программы, управляющие процессом проектирования. В совокупности с операционной системой ЭВМ и пакетами прикладных программ они образуют операционную систему автоматизированного проектирования.
Математическое обеспечение составляет совокупность математических методов, моделей и алгоритмов проектирования. По существу оно оказывается основой для разработки программного обеспечения. Математический метод определяет постановку и способ решения конкретной задачи проектирования. Совокупность методов составляет методику проектирования. Математическая модель представляет условие задачи в виде уравнений, неравенств. Алгоритмы образуют совокупность предписаний для решения задачи.
Лингвистическое обеспечение объединяет языковые средства проектирования:
термины и определения, правила формализации естественного языка, методы сжатия и развертывания текстов, необходимых для выполнения автоматизированного проектирования.
Язык проектирования образует символы и правила построения в них описаний объектов проектирования. Различают входной базовый и выходной язык.
На первых этапах автоматизированного проектирования довольствовались тем или иным языком программирования, представленным операционной системой ЭВМ. Среди многих из них для автоматизированного проектирования чаще всего использовали Фортран, Турбопаскаль, Делфи и др.
В дальнейшем стали создаваться специальные языки и среди них язык представления графической и текстовой информации, который используется для описания геометрических и текстовых данных об объекте проектирования независимо от устройства хранения этого описания. По мере развития автоматизированного проектирования создавались языки диалога человека с ЭВМ. Со временем они постепенно приближаются к обычному разговорному языку и могут передаваться в форме устной речи.
Выходной язык, если процесс проектирования завершается разработкой чертежей и текстовой документации, должен соответствовать требованиям ЕСКД. Иначе обстоит дело, если информация с автоматизированного рабочего места конструктора передается на гибкое автоматизированное предприятие (ГАП). В этом случае в качестве выходного языка можно использовать языки графической и текстовой информации.
Информационное обеспечение составляет совокупность сведений, необходимых для выполнения автоматизированного проектирования. К числу сведений можно отнести научные статьи о перспективах развития техники, прогнозы, исследования, авторские свидетельства и патенты, законченные проектные разработки, стандарты, нормативы, т.е. все то, что должен знать конструктор, разрабатывая объекты новой техники, и чем он должен руководствоваться в процессе проектирования. Все необходимые сведения образуют фонд информации.
В настоящее время информационное обеспечение автоматизированного проектирования ориентировано на базе данных, которые обеспечивают ведение информационных массивов и внесение в них изменений независимо от прикладных программ.
Организационное обеспечение объединяет документы, устанавливающие структуру проектной организации и ее подразделений, связи между ними, их функции, а также форму представления результата проектирования и порядок рассмотрения проектных документов.
Методическое обеспечение является основным по отношению ко всем остальным.
Чаще всего оно включает компоненты математического или лингвистического обеспечения и определяет теорию, методы, способы, математические модели, алгоритмы, языки для описания объектов проектирования, терминологию, нормативы, стандарты и другие данные, обеспечивающие автоматизированное проектирование. Но, несмотря на исключительную важность, методическое обеспечение еще не получило должного развития. По своему содержанию оно выходит за рамки всех видов обеспечения и представляет самостоятельную задачу, примыкающую к научной дисциплине, которая способна обеспечить ее разрешимость. Такая дисциплина только создается в настоящее время. Она не получила пока общепринятого наименования. Одни называют её теорией проектирования, другие – основами проектирования, третьи – методологией проектирования. Причина того, что дисциплина, способная решить задачу методического обеспечения автоматизированного проектирования, еще не сформировалась, кроется в особенностях традиционного проектирования, ориентированного главным образом на творческие возможности человека, его воображение и интуицию, не поддающиеся пока описанию. В этой связи можно полностью согласиться с высказыванием авторов книги «Построение современных систем автоматизированного проектирования» [1] о том, что методическое обеспечение является самым «молодым» и наименее развитым обеспечением, требующим вместе с тем первоочередного внимания как доминирующее средство, предопределяющее разработку всех остальных компонентов автоматизированного проектирования.
Вся САПР состоит из подсистем, которые делятся на два вида: проектирующие и обслуживающие.
Проектирующие подсистемы выполняют основные проектные процедуры и операции, т.е. обеспечивают преобразование описаний объекта проектирования, а обслуживающие – представляют описание в виде отдельных документов и обеспечивают хранение, поиск и передачу информации от одной проектной процедуры (операции) к другой.
В настоящее время в мировой практике уже действуют многие подсистемы САПР.
Особенное развитие они получили в авиастроении, судостроении, автомобилестроении, станкостроении.
Не прекращаются работы и по созданию специальных операционных систем САПР, объединяющих проектирующие и обслуживающие подсистемы, а также подсистемы диалога для организации интерактивного взаимодействия пользователей с ЭВМ на этапах выполнения проектных процедур.
В США и Японии к настоящему времени более половины машиностроительных изделий проектируется с помощью САПР. В общей сложности действует более 200 систем для автоматизированного проектирования, отличающихся производительностью, программными и техническими средствами, способностью объединения с другими системами. Функциональные возможности систем расширяются за счет интеграции
автоматизированного проектирования и подготовки производства (CAD/CAM).
Значительных успехов добились также крупные фирмы Великобритании, Франции, Германии, Италии. При этом государственные учреждения этих стран взяли на себя 50%
всех затрат.
Несмотря на несомненные успехи автоматизации проектирования, как показывает анализ, еще нельзя говорить о коренной перестройке процесса проектирования. Для этого требуется провести предварительный анализ деятельности конструкторов, анализ состава выпускаемой чертежной и текстовой документации, определить доли поискового вариантного конструирования, степени алгоритмизации труда, провести анализ затрат, уровня унификации и стандартизации. Существует мнение, что современные системы автоматизированного проектирования еще не полностью реализуют потенциальные возможности технических систем. Работа с некоторыми из них лишает конструктора инициативы.
Основные трудности освоения систем автоматизированного проектирования состоят в большой стоимости аппаратных и программных средств, в необходимости обучения персонала и реорганизации кадров. Оптимистические прогнозы относительно возможностей автоматизации проектирования пока не оправдались. Однако в настоящее время заметен переход к новому поколению автоматизированных систем, в основе которых лежат достижения в области искусственного интеллекта и, в частности, баз знаний.
Таким образом, несмотря на определенные успехи в развитии САПР, кардинального изменения в практику проектирования они не внесли. Успехи автоматизации в большей степени затрагивают обслуживающие подсистемы, нежели проектирующие. Недостатки существующих САПР коренятся в том, что они создаются в рамках традиционного проектирования, допускающего формализацию и использование ЭВМ лишь на последних его стадиях. Работы в области САПР были бы более результативны, если бы ее разработчики имели формализованное описание проектных процедур и операций. Однако в этом-то и состоит основная сложность. Только дальнейшие методологические исследования, достижения в области искусственного интеллекта позволят вскрыть механизмы творчества.
Создать методы автоматизированного проектирования, не уступающие по оригинальности принимаемых решений и превосходящие традиционные по срокам разработки и качеству проектируемых объектов.
Из главных достижений современных САПР следует отметить успехи в области интерактивной машинной графики. Это прежде всего автоматизация выполнения чертежей.
Повышение качества графической документации и сокращение сроков ее создания достигается за счет целого ряда услуг, предоставляемых конструктору системой. Прежде всего это удобство поиска аналога. Ранее выполненные разработки, типовые конструкции, стандартные изделия могут храниться в архиве на электронных носителях и вызываться на экран терминала по специально организованному запросу конструктора. В полученное изображение вносятся изменения, убираются некоторые его части или вносятся новые.
По мнению специалистов, использующих интерактивную машинную графику, продолжительность изготовления чертежей в зависимости от их сложности сокращается в 2- 10 раз.
В настоящее время в области САПР заметное место занимают системы, объединяющие технические средства в виде автоматизированного места конструктора с базовым программным обеспечением и пакетом прикладных программ. Базовое программное обеспечение позволяет: вычерчивать координатные оси, графические примитивы (точки, отрезки, окружности, дуги, полилинии и др.), текст; трансформировать фигуры путем переноса, поворота, масштабирования; объединять элементарные чертежи в сложные.
Пакет прикладных программ выполняет следующие функции двумерной графики:
управление чертежом (масштабирование, увеличение части чертежа, сдвиг изображения,
стирание всего чертежа или его элементов, работа с библиотекой чертежей, нанесение размеров, штриховку заданных областей).
Из подобных систем следует назвать наиболее известные системы Autocad, Compas, T-flex, Inventor и др.
Таким образом, основными препятствиями широкому внедрению САПР являются следующие факторы методологического характера: необходимость анализа деятельности конструкторов для перестройки процесса проектирования; лишение конструктора в некоторой степени творческой инициативы; отсутствие у разработчиков формализованного описания проектных процедур и операций; большая стоимость аппаратных и программных средств; необходимость обучения персонала и реорганизации кадров. Решение этих вопросов позволит использовать такие преимущества автоматизированного проектирования, как высокие скорость проектирования и качество проектируемых объектов, снижение нагрузки на конструктора и др.
Список литературы:
1. Построение современных систем автоматизированного проектирования. / Под ред. К.Д.Жука. – Киев: Наукова Думка, 1983.
2. Длоугий В.В., Быков В.П., Нураков С. Основы проектирования строительных машин. – Алма-Ата:
Ана тілі, 1992. – 156 с.