ИНЖЕНЕРНЫЙ ВЕСТНИК

Определение перемещений по способу Верещагина» – это один из разделов в курсах «Сопротивление материалов» и «Прикладная механика», изучаемых в технических вузах. Освоение этого раздела зачастую вызывает значительные трудности у студентов. На основе большого опыта преподавания вышеназванных курсов, изучив и проанализировав основные ошибки, допускаемые студентами в своих работах при использовании данного способа, авторы постарались предельно подробно и доходчиво изложить раздел, дать необходимые рекомендации.В работе приведен вывод формулы для определения перемещений по способу Верещагина, подробно изложена последовательность действий приведенным способом, приведены площади элементарных фигур и положение центра тяжести каждой из этих фигур, рассмотрен пример.Кроме того, в приложении дано разъяснение, почему эпюру, имеющую форму горбушки, расположенной наклонно, при расчете считаем горбушкой, расположенной горизонтально.Представленные в статье материалы могут оказать существенную помощь как студентам, так и преподавателям, начинающим излагать данный раздел.

Способ Верещагина для определения перемещений широко применяется практически всеми студентами технических вузов при выполнении графоаналитических работ. Описание этого способа, его особенности и порядок расчета подробно рассмотрены в работе авторов этой статьи «Способ Верещагина для определения перемещений».        В данной работе приведены примеры применения способа Верещагина для определения перемещений в балках при различных случаях их нагружения, рассмотрены практически все встречающиеся при расчетах варианты расслоения эпюр, что, несомненно, пригодится студентам при расчетах, необходимых для выполнения графоаналитических работ. Для преподавателей, начинающих вести курсы «Сопротивление материалов» и «Прикладная механика», данная работа является ценным помощником в освоении курса.

При изучении дисциплины «Управление техническими системами» особое внимание должно быть уделено умению грамотного вывода дифференциальных уравнений, описывающих поведение всех составляющих частей, узлов и элементарных звеньев, входящих в состав системы автоматического регулирования. Опыт чтения автором данного курса будущим специалистам в вопросах прочности на кафедре «Прикладная механика» говорит о том, что студентам данной специальности ближе примеры из механических систем. В данной статье рассматривается система автоматического регулирования скорости вращения паровой турбины. Колебательная часть данной системы хорошо теоретически изучена студентами в курсе «Теория механических колебаний». Выведены нелинейные дифференциальные уравнения, описывающие поведение объекта регулирования и регулятора. Показан принцип линеаризации дифференциальных уравнений в области некоторого номинального стационарного движения турбины. Получена передаточная функция системы автоматического регулирования угловой скорости. Изложенный материал используется автором в течение ряда лет при чтении теоретической и экспериментальной части курса «Управление техническими системами».

Повинуясь веяниям современности, свободное программное обеспечение (ПО) с открытым исходным кодом завоевывает все области вычислений. Данная работа иллюстрирует лишь малый аспект его использования в МГТУ: обучение дисциплине "Теория механизмов и машин" (ТММ). Сейчас студент свободен в выборе ПО для своих задач, однако, большинство программных продуктов, установленных на компьютерах университета, являются проприетарными. Проблемы с распределением прав доступа затрудняют учебный процесс и стимулируют использование свободных решений. Несколько таких решений, их достоинства и недостатки в сравнении с проприетарными продуктами, описаны в данной работе применительно к задачам ТММ.

В статье, носящей научно-методический характер рассматривается один из классических результатов теории формальных языков – теорема Майхилла-Нероуда. Излагается пересмотренное доказательство теоремы с дополнительными акцентами на некоторых подробностях, связанных с алгоритмом минимизации конечных автоматов и с конструкцией конечного автомата при доказательстве достаточности условия теоремы. Рассматриваются также некоторые методы анализа языков на предмет их регулярности/нерегулярности, особенно, когда лемма о разрастании не применима. Продемонстрировано использование теоремы при доказательстве регулярности языка, полученного как частное от деления регулярного языка на произвольный. На базе примеров анализа языков на предмет доказательства их нерегулярности делается некое обобщение: рассматривается специальный класс отношений на множестве натуральных чисел, и на этой основе доказывается одно достаточное условие нерегулярности для весьма широкого класса языков.

В статье рассмотрена методика обработки результатов эксперимента с помощью системы MATLAB в курсе «Математическая статистика». Кратко изложены основные теоретические сведения, рассмотрены примеры, типовые задачи. Предложена программа построения статистического и интервального статистического рядов, позволяющая найти основные выборочные характеристики, построить гистограмму для выборки любого объема элементов. Цель работы – помочь студентам приобрести навыки обработки статистических данных. Применение программы в системе MATLAB позволит повысить эффективность учебного процесса и сформировать необходимые профессиональные компетенции.

В статье «Алгоритмические и психологические аспекты при изучении дисциплины «Информатика» рассматривается влияние психологических личностных качеств в усвоении процессов алгоритмизации и программирования. Особенностью данной статьи является попытка обратить внимание преподавателей на необходимость выделения в изучаемых дисциплинах таких базовых знаний и понятий, которые способствовали бы у студентов развитию продуктивного метода мышления. Такой подход иллюстрируется на примере изучения процессов алгоритмизации и программирования. Успех усвоения материала курса определяется не только подготовкой студента, но и психологическими личностными качествами студента. Авторы отмечают, что профилирующие личностные качества с одной стороны способствуют более быстрому усвоению процессов алгоритмизации и программирования, а с другой стороны сформировавшиеся навыки в этом направлении приводят к изменению психологических личностных качеств. Статья может быть полезна аспирантам, проводящим педагогическую практику, и молодым преподавателям.

В статье показана история развития многомерной начертательной геометрии, сравнительно новой дисциплины, позволяющей выполнять графическое решение многопараметрических задач на основе векторных проекций. Даны конкретные примеры перехода от аналитической формы задачи к геометрическому моделированию и решению методами, известными в трёхмерной начертательной геометрии.

В статье поднимается вопрос о недостаточном развитии социальных навыков у молодых специалистов, работающих на предприятиях в настоящее время. Отмечается, что на практических занятиях по английскому языку в вузе целесообразно сочетать эффективную языковую подготовку с развитием у будущих специалистов общекультурных компетенций. Особое внимание уделяется необходимости организации процесса обучения в соответствии с общепедагогическими и общеметодическими принципами. Описан коммуникативный подход как наиболее эффективный для формирования общекультурных компетенций. Сообщается о реализации задач развития профессиональных и общекультурных компетенций на занятиях английского языка в Лингафонном кабинете Приборостроительного факультета. Материал статьи представляет интерес для преподавателей английского языка неязыковых вузов и специалистов в области подготовки и развития молодых сотрудников.

В данной статье применяются известные аналитические методы при решении конкретных задач классической оптимизации с использование математического пакета Maple. На конкретных примерах нахождения экстремумов функций двух переменных рассмотрены некоторые вычислительные и графические средства системы Maple. Использование возможностей системы Maple активизирует процесс преподавания, повышает интерес студентов к изучаемой дисциплине и эффективность учебного процесса. Применение Maple при решении задач по нелинейной оптимизации может представлять интерес не только для студентов и аспирантов, но и для преподавателей.

Подготовка магистров по направлению «Автоматизация технологических процессов и производств» включает все компоненты управления жизненным циклом изделий машиностроения. Первым компонентом в этом направлении являются методы и средства автоматизации проектирования и конструирования изделий. При типовом вариантном проектировании таких изделий как электромеханические приводы, изделия электромашиностроения и т.п. наиболее прогрессивными являются методы полуавтоматического проектирования и быстрого прототипирования с использованием 3D принтеров, основанные на методологии искусственного интеллекта. В этой связи студенты должны приобрести умения в разработке таких систем. Создание баз знаний для интеллектуальных систем проектирования изделий включает две компоненты: формирование графических баз знаний в виде параметризованных чертежей унифицированных деталей и сборочных единиц и разработку экспертных баз знаний с включением в их состав графических баз знаний. Настоящий материал посвящен компоненте, связанной с созданием геометрических баз знаний. Он основывается на одной из наиболее распространенных CAD-систем SolidWorks.

В представленной работе сделан акцент на необходимость использования профильного программного обеспечения в образовательном процессе высшего учебного заведения. Указана важная роль информации – ресурса в современном информационном обществе. С краткой характеристикой перечислены виды используемого профильного программного обеспечения, непрерывное обновление которого повышает качество обучения. Перечислены параметры учебного компьютерного класса – необходимого объекта в учебном процессе. Показано, что все параметры имеют различную природу, что повлекло необходимость использования аппарата нечетких множеств. Приведен пример описания входной лингвистической переменной с исходным базовым множеством и терм-множествами. Данная работа позволяет расширить область применения аппарата нечетких множеств.

В работе исследуется возможность применения метода N‑грамм для определения стиля текста. В качестве n‑грамм рассматриваются комбинации из различных частей речи. Метод основывается на выделении частотных особенностей употребления определенных n‑грамм в текстах различных стилей. Проведенное исследование показало, что данный метод не позволяет классифицировать тексты по пяти основным стилям речи, однако он с высокой степенью точности позволяет выполнять классификацию текстов по трем выделенным группам стилей, объединив в одну группу разговорный и художественный стили, в другую — публицистический и научный, и в третью — официально-деловой. Точность классификации текстов по трем выделенным группам составила 86,3%, а полнота — 82%.

В работе проводится анализ основных методов генерации простых вопросов на естественном языке: на основе деревьев И/ИЛИ, по шаблонам, путем перестроения предложения, на основе текстового корпуса. Для построения системы генерации сложных вопросов, т.е. вопросов со сложной синтаксической структурой, проводится детальное сравнение существующих методов по наиболее значимым для нее параметрам. Проведенный анализ показал, что для генерации сложных вопросов необходимо использовать метод генерации вопросов на основе текстового корпуса, расширенный методом генерации вопросов по шаблонам так, как данная комбинация позволяет получать разнообразный набор сложных вопросов различных типов.

Рассмотрены наглядные примеры использования принципа суперпозиции при изложении вузовского учебного курса физики по разделу электромагнетизма. С привлечением этого принципа разработаны и поясняются новые модели, объясняющие механизм преломления электрических и магнитных векторов на границе двух сред. Согласно этим моделям, главными причинами преломления векторов оказываются связанные заряды (в электричестве) и молекулярные токи (в магнетизме), образующиеся на плоской границе двух различных сред при подходе векторных линий того или иного поля не по нормали к этой границе. Предлагаемые модели, использующие принцип суперпозиции, позволяют по-новому объяснять поведение электрических и магнитных векторов на границе двух сред. При этом в объяснении преломления линий электрических и магнитных векторов нет необходимости опираться на закон тангенсов, поскольку этот закон противоречит другому известному эмпирическому закону – закону синусов, которому подчиняется механизм преломления оптических лучей.

В статье рассматривается выбор начального языка программирования для обучения в зарубежных университетах студентов по направлению подготовки Computer Science. Анализируются отобранные по ряду критериев курсы по программированию американских, английских, канадских и немецких университетов. В статье так же приведено несколько причин популярности в качестве первого языка обучения языка программирования Python, который занял первое место по результатам исследования. Помимо этого, приводятся данные по распространенности этого языка вне сферы образования на основе нескольких индексов популярности языков программирования. Приведены данные о курсах по университетам, в которых преподаются языки программирования.

В статье рассматриваются вопросы снятия и обработки индикаторной диаграммы поршневой машины. Прогресс в этой области связан с внедрением электронных датчиков давления и автоматизации способов обработки индикаторной диаграммы с целью сокращения времени и повышения точности обработки результатов. Уже в настоящем виде при имеющихся электронных датчиках давления и прикладных программах комплекс может быть использован для технической диагностики поршневых машин. В статье приведен алгоритм работы программы, анализирующей индикаторную диаграмму. Использование программных средств позволяет проводить точный анализ реальной диаграммы, а так же анализ влияния всех факторов на работу машины путем проведения виртуального эксперимента.

Инновационные образовательные технологии в фундаментальном образовании и, в осо-бенности в таком его важнейшем разделе как математика немыслимы без систем компьютерной математики. Основной акцент в статье делается на компьютерном изложении математических методов практического решения многочисленных задач, областью применения которых могут быть различные отрасли науки и техники и их инженерных приложений. Такой подход связан с созданием электронных ресурсов в образовании и их методическим насыщением. Другим важным моментом является встраивание так называемых систем компьютерной математики (СКМ) в образовательные технологии вуза. В основном автор обращается к таким СКМ как Mathcad, Maple, Matlab. Впрочем, это не отвергает возможности использования и других СКМ.

В данной работе рассматривается методика изложения понятия условной вероятности в курсе «Теория вероятностей» для всех специальностей МГТУ им. Н.Э. Баумана и будет полезна как студентам, так и преподавателям при проведении практических занятий. Цель работы – помочь студентам в усвоении важнейших понятий теории вероятностей – понятия условной вероятности и связанных с ним понятий зависимости и независимости событий. В работе кратко изложены основные понятия этой темы, приведены основные формулы, применяемые при решении задач на условную вероятность, и рассмотрены примеры решения типовых задач. Данная тема является основой для дальнейшего изучения студентами формулы Байеса и других разделов теории вероятностей, находящих разнообразные практические применения.

В статье представлена методика обучения студентов технических специальностей математическому моделированию на примере гидромеханических устройств. Автор на основе опыта руководства курсовыми проектами по курсу «Динамика и регулирование гидро- и пневмосистем» и курсовой научно-исследовательской работой студентов делает вывод о необходимости постепенной подачи материала при обучении математическому моделированию. Разобран пример решения задачи, который позволяет проиллюстрировать основные методы создания математических моделей, составить систему обыкновенных дифференциальных уравнений, рассмотреть особенности их численного решения. Представлен процесс перехода от математических выражений к блок-диаграммам. В результате применения данной методики обучения студент оказывается готов к самостоятельному написанию математических моделей несложных гидромеханических систем.