Повышение эффективности учебного процесса на основе...
TRANSCRIPT
Донбасская государственная машиностроительная академия
Повышение эффективности учебного процесса на основе развития специализаций
и информационно-коммуникационных технологий
Проф. Тарасов А.Ф. [email protected], [email protected]:\\itp.dn.ua
Development of Embedded System Courses with implementation of Innovative Virtual approaches
for integration of Research, Education and Production in UA, GE, AM
Специальность «Информационные технологии проектирования»
(кафедра КИТ)
Галузь знань: 12 "Інформаційні технології"Спеціальність: 122 "Комп’ютерні науки та
інформаційні технології"Спеціалізації: • Інформаційні технології в техніці та бізнесі• Інформаційні технології в WEB-орієнтованих
системах• Інформаційні технології в медицині
Развитие специализаций
Информационные технологии в технике и бизнесе
Обучаемые получают навыки: проектирования, разработки и реализации различного рода информационных систем, а также других программных систем, применяемых в настоящее время практически в любой сфере деятельности: на промышленных предприятиях различного профиля (3D-проектирование, моделирование и др.), в банковском секторе, в области систем электронной коммерции (базы данных и знаний), ювелирной промышленности (создание фотореалистических изображений, 3D-печать и др.) . Применение полученных знаний:на производственных предприятиях различного профиля, в проектно-конструкторских и научно-исследовательских центрах, на предприятиях банковской сферы; в компаниях и фирмах, занимающихся разработкой и внедрением информационных систем и технологий, а также программированием прикладного программного обеспечения для всех сфер человеческой деятельности.
Развитие специализаций
Информационные технологии в WEB-ориентированных системах
Обучаемые получают навыки: создания web-приложений различного назначения с использованием сетевых технологий, информационных порталов, технологий информационного обеспечения рекламной деятельности и создания программ для мобильных систем; создания интеллектуальных систем информатизации и управления для органов государственной власти и местного самоуправления, финансово-экономических и банковских организаций (электронные банки, компании, холдинги и т.п.), производства (электронные предприятия и т.п.), ЖКХ (электронные города, дома, коммуникации и т.п.), поддержки социально-культурной сферы (электронные школы, университеты, библиотеки, музеи, больницы, магазины и т.п.) и др.
Применение полученных знаний:разработчика программного обеспечения, Web-сайтов и баз данных; администрирование сетей; разработка вычислительных, управляющих и микропроцессорных систем; разработка автоматизированных систем управления технологическими процессами; разработка и эксплуатация компьютерных сетей и средств телекоммуникаций; производство вычислительной и другой цифровой техники; эксплуатация современных программно-технических комплексов.
Развитие специализаций
Информационные технологии в медицине
Обучаемые получают навыки: инженерно-технического обеспечения медицинского оборудования, приборов, аппаратов, систем и комплексов медико-биологических исследований; разработки новых методов исследования биологических объектов, а также медицинских технологий с применением технических средств, биомедицинских приборов, аппаратов; применения вычислительных средств для обработки информации при создании и эксплуатации баз данных в медицине.
Применение полученных знаний:работа в медицинских учреждениях (больницах, поликлиниках, диагностических центрах, научно-исследовательских медицинских и биологических центрах, лабораториях, институтах), а также на предприятиях сервисного обслуживания медицинской техники и в коммерческих структурах.
• 1 Розробка web –орієнтованих систем на основі фреймворків та web-сервісів 3 кр/90 год.
• 2 Розробка web –орієнтованих корпоративних систем 3 кр/90 год.
Новые дисциплины для всех специализаций
Новые дисциплины для специализаций
• 1 Розробка інтерактивних web-орієнтованих систем 3 кр/90 год.
• 2 Розробка web –орієнтованих прикладних систем 3 кр/90 год.
• 3 Принципи побудови інтерфейсу для мобільних систем 2 кр./60 год.
• 1 Вузли та елементи медичної техніки 1,5 кр./45 год
• 2 Біотехнологічні системи і технології 3 кр/90 год.
• 3 Біомедична механіка 3 кр/90 год.
Новые дисциплины для специализаций
Направления развития специальности
Расширение интегрированного использования CAD/CAM/CAE-систем + Топологическая
(структурная) оптимизацияВозможность проектировать оптимальные конструкции на основе МКЭ и интеграции специализированного программного обеспечения с САЕ – системами
Направления развития специальности
Технологии 3D-печати• Возможность быстрого производства геометрически сложных деталей
без необходимости механической обработки (т.н. «субтрактивных» методов – фрезеровки, сверления и пр.).
• Производство практически безотходно, что выгодно отличает процесс от существующих технологий.
• Построение моделей занимает порядка несколько часов, что несоизмеримо более выгодно, чем другие процессы.
Направления развития специальности
Все больше предметов будут подключаться к глобальной сети, тем самым создавая новые возможности в сферах: безопасности, аналитики и управления, открывая новые и более широкие перспективы и способствуя повышению качества жизни населения.
Интернет вещей - сеть, в которой небольшие малосвязанные сети образуют более крупные.
Направления развития специальности
• 1 уровень связан с идентификацией каждого объекта.• 2 уровень предоставляет сервисы обслуживания потребителя
(сеть собственных «вещей», пример – «умный дом»).• 3 уровень - урбанизация
городской жизни («умный город»).
• 4 уровень – сенсорная планета.
Технологии• Радиочастотная
идентификация (RFID).• Беспроводные сенсорные
сети.
Четыре уровня сети:
Технологии и обеспечение учебного процесса с
применением ИКТ1 Технологии обучения, основанные на ИКТ:
• Дистанционное обучение• Смешанное обучение • Обучение в сотрудничестве• UNIT Factory, бесплатное обучение
программированию без учителей, лекций и оценок.
2 Методическое обеспечение учебного процесса3 Техническое обеспечение учебного процесса (Новое оборудование и программное обеспечение). Переход к широкому иcпользованию ЕS.
Обучение в сотрудничестве
Это организация учебного процесса, которая обеспечивает студентам (от двух до шести человек различных специальностей) возможность работать вместе над решением общей задачи, чтобы совместно получать знания, лучше осваивать и понимать содержание.
Индивидуалисты Работа в коллективе: «Нос к носу» («глаза в глаза»)
Обучение в сотрудничестве
Обучение в сотрудничестве
Структура обычного процесса обучения
Ответственность студента
Ответственность преподавателяМодель обучения группы (лекции) “Я делаю это”
Методические инструкции(практика)
“Мы делаем это”
Независимый
“Работа в одиночку”
Сам. работа
Мотивация применения метода работы в команде. Пирамида обучения
Средний уровень сохранения контингента
Lecture
Reading
Audio-Visual
Demonstration
Discussion Group
Practice By Doing
Научить других / непосредственное использование знаний
5%
10%
20%
30%
50%
75%
90%
• Изучаемые навыки общения, как ожидается, будут помогать студентам координировать свои усилия в достижении поставленных целей и лучше адаптироваться в профессиональной деятельности;
• Все работают над задачей и работа в команде стимулируется;
• Все члены группы несут ответственность за результат
Зачем нужна работа в команде и общие навыки?
• Эффективная работа в команде позволяет получить желаемые результаты гораздо быстрее, чем при одиночной работе.
• Командная работа позволяет оптимизировать расходы и значительно повысить рентабельность бизнеса.
Эффективность работы в команде для производства
• Каждому члену команды такая работа дает свои преимущества, работать в команде всегда легче, чем в одиночку.
• При успешной работе в команде - больше возможностей для продвижения по карьернойлестнице.
Групповая цель максимизирует цели всех членов обучения
Чтобы начать эффективно работать в команде, необходимо быстро найти взаимопонимание с другими членами коллектива;
• Уметь отстаивать свои позиции; • Грамотно планировать свое рабочее время; • Постоянно совершенствовать свои
профессиональные навыки;• Сдерживать собственные
амбиции и оказывать всестороннюю помощь своим коллегам;
Достигать успеха вместе! Обязанности членов коллектива
С чего начинается наука…(ИТУ, Германия)
Bachelor’s degree
• Mechanical Engineering• Automotive Engineering• Mechatronics
• Electrical Engineering and Information Technology
• Computer and Systems Engineering
• Biomedical Engineering
Структура подготовки инженеров (ИТУ, Германия)
Интенсивная специальная подготовка…
по механике, электронике, автоматике, программированию
Представление проекта. Соперничество
Что нужно знать для работы в команде?
• - механика, электромеханика; - электроника, автоматика, контроллеры; - принципы управления; - программирование, информационные технологии.
а1
а2
11 Yх
2х
1х
2х
Вершина
Дуга
У1
Х1
Начало
Х2
Конец
а1
а2
а1
0
1
0
1
Что нужно уметь?• - ставить задачи и представлять результаты;• - пользоваться специальным
«инструментом» для проектирования «оборудования»;
• - владеть математическим аппаратом для реализации алгоритмов работы сложных систем;
• - программировать…
Развитие материальной базы кафедр ФАМИТ
Семинар «Altium Designer»
Разработка и изготовление платы
Процесс разработки печатных плат (PCB)
Переподготовка преподавателей и студентов (базовый уровень подготовки)
Семинар «Программирование Arduino»
Обучение преподавателей и студентов(базовый уровень подготовки)
Машинка с управлением на основе Arduino
Информация о системе специализированной
подготовки инженеров в ИТУ, Германия
Участие в вебинарах по PTC Creo,
Moodle, Altium Designer;
Подбор учебных материалов в Интернете;
Программное обеспечение для самообучения.
Стимулирование персонала к повышению квалификации
Повышение уровня подготовки студентов по специальным
дисциплинам (семинар и практика Creo)
Задачи для практических занятий в 2015-2016 году(CAD Creo).
Внедрение виртуальных лабораторий с удаленным
управлением с применением встраиваемых систем
Студенческая наука (НИРС, олимпиады, конференции)
Участие в программефирмы Delcam для
университетов Украины XI Конкурс студенческих работ на именные премии Делкам
Подведены итоги 11-го ежегодного Конкурса студенческих работ на именные премии Делкам. В этом году мы получили рекордное количество конкурсных работ: 33 работы из 17 университетов (в 2009г. - 24 работы из 10 университетов). Работы оценивались 21-м судьей. С увеличением числа поступивших на конкурс работ им пришлось много потрудиться, и мы хотим поблагодарить их всех за их время и старания. В этом году было решено присудить два 1-х места.
Награждение победителей конкурса студенческих работ в посольстве Великобритании,
г.Киев
XI Конкурс студенческих работ на именные премии Делкам Подведены итоги 11-го ежегодного Конкурса студенческих работ на именные премии Делкам. В этом году мы получили рекордное количество конкурсных работ: 33 работы из 17 университетов (в 2009г. - 24 работы из 10 университетов). Работы оценивались 21-м судьей. С увеличением числа поступивших на конкурс работ им пришлось много потрудиться, и мы хотим поблагодарить их всех за их время и старания. В этом году было решено присудить два 1-х места.
Награды победителей конкурса студенческих
работ2010 г. - 3-е место Белоконь Р. 2011 г. – 2-е место Сидоров А.2012 г. – 2-е место Лысенко Н., Яковлев Д.2013 г. – 1-е место Коба Д., Красько З.2014 г. – 3-е место в номинации ArtCAM Касьянюк А., Поощрительный Диплом Денисюк С.2015 г. – 3-е место Аванесян А., Винников А. В номинации ArtCAM – Поощрительные Дипломы Денисюк С., Касьянюк А.
XI Конкурс студенческих работ на именные премии Делкам
Подведены итоги 11-го ежегодного Конкурса студенческих работ на именные премии Делкам. В этом году мы получили рекордное количество конкурсных работ: 33 работы из 17 университетов (в 2009г. - 24 работы из 10 университетов). Работы оценивались 21-м судьей. С увеличением числа поступивших на конкурс работ им пришлось много потрудиться, и мы хотим поблагодарить их всех за их время и старания. В этом году было решено присудить два 1-х места.
Создание динамических моделей в CAD-системе (Белоконь Р.)
Модель часов с подвижной секундной стрелкой
Визуальное структурное проектирование изделий в
PowerSHAPE
Структурный граф изделия
Сгенерированная модель штампа
Исходное 2d изображение в формате bmp
Построение поверхностей по массиву точек (Генератор
ландшафта) Сидоров А.
Полученный 3d рельеф по двухмерному изображению в Генераторе ландшафта с использованием OpenGL
Примеры построения поверхностей
Исходные и сглаженные изображения «Лабиринта Минотавра» в «Генераторе ландшафта», дефекты устранены
Построение параметрической твердотельной модели брекета в
PowerSHAPE (Лысенко Н., Яковлев Д.)
Последовательность автоматизированного построения брекетов в заданных точках
поверхности моделей зубов
Результат проектирования брекет– системы с установленной проволочной дугой
Награждение победителей конкурса студенческих
работ
Лысенко Н., Яковлев Д.
XI Конкурс студенческих работ на именные премии Делкам
Подведены итоги 11-го ежегодного Конкурса студенческих работ на именные премии Делкам. В этом году мы получили рекордное количество конкурсных работ: 33 работы из 17 университетов (в 2009г. - 24 работы из 10 университетов). Работы оценивались 21-м судьей. С увеличением числа поступивших на конкурс работ им пришлось много потрудиться, и мы хотим поблагодарить их всех за их время и старания. В этом году было решено присудить два 1-х места.
Интерфейс разработанной системы автоматизированного проектирования
Интерфейс PowerMILL
Интерфейс САПР на основе PowerMILL
Обработка металлографических изображений
(Абрашин А., Рыпаленко Д.)
Пример распознавания микроструктуры стали и аппроксимации зерен
окружностями
Пример выделения фазы металла
Спасибо за внимание