Повышение эффективности учебного процесса на основе развития специализаций и информационно-коммуникационных

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

mailto:[email protected]

mailto:[email protected]

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.


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.


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


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.


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.


• 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»)



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


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


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