ИНЖЕНЕРНЫЙ ВЕСТНИК

Рассмотрена постановка конструкторской подготовки на машиностроительных специальностях МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сформулированы требования к инженеру-конструктору, на выполнение которых направлена основная образовательная программа. Конструкторская подготовка состоит из общей и специальной. Установлены дисциплины, обеспечивающие общую конструкторскую подготовку, проанализированы их программы и определены недостатки, устранение которых будет способствовать повышению качества обучения. Специальная конструкторская подготовка базируется на научных дисциплинах специальности и осуществляется через комплекс курсовых работ, курсовых проектов, практики и дипломный проект. Показана необходимость обеспечения возможности практической реализации разработок студентов и предложены пути решения этой задачи. В заключение сформулированы требования по повышению качества конструкторской подготовки.

Рассматривается методика изложения одного из разделов перечислительной комбинаторики, известной как теория Пойа. Предлагаются пересмотренные, существенно упрощенные и в то же время максимально детализированные доказательства леммы Бернсайда и теоремы Пойа о структурном перечне классов эквивалентности функций разметки. В отличие от известных руководств, в которых доказательство основных положений весьма сложно и малодоступно студентам технических вузов, предлагаемая методика позволяет прозрачно и не жертвуя строгостью изложить основные определения и теоремы. Особое внимание уделяется специальному классу функций разметки, называемых ступенчатыми, подробный анализ которых и лежит в основе нового доказательства теоремы Пойа.

В данной работе на основе федеральных государственных образовательных стандартов по подготовке бакалавров анализируется нынешнее состояние конструктоско-технологической составляющей этой подготовки в МГТУ им. Баумана. Показано, что базовая часть конструктоско-технологической подготовки студентов-бакалавров и студентов-специалистов совпадают. Вторая часть этой подготовки, которая начинается в 7 семестре, у студентов-бакалавров существенно меньше по объему. Предлагается для студентов-бакалавров усилить именно базовую часть их конструктоско-технологической подготовки путем экономической и экологической оценок изучаемых технологических процессов, включения в изучаемый материал наиболее перспективных технологий. Дана критическая оценка методики преподавания учебных дисциплин «Инженерная графика» и « Основы конструирования машин». Отмечается необходимость создания междисциплинарной методической литературы.

В работе предлагается единый подход, основанный на применении аппарата векторного исчисления, к доказательству свойств высот, медиан и биссектрис сферического треугольника, а также сферических теорем синусов и косинусов. Подобный подход к сферической геометрии известен, однако анализ имеющихся работ показывает, что каждая из них освещает лишь отдельные вопросы, причем часть результатов допускает усиление и обобщение. В работе применение инструментария векторной алгебры существенно расширено, предложено строгое изложение основных понятий сферической геометрии. Статья может быть полезна студентам МГТУ им. Н. Э. Баумана, обучающимся по направлению подготовки «Прикладная математика» и "Математика и компьютерные науки", а также студентам других специальностей, интересующимся как возможностями применения векторной алгебры для решения различных задач, так и собственно сферической геометрией, в качестве материала для самостоятельного изучения.

Предметы «Черчение» в школе и «Инженерная графика» в университете призваны развивать у обучаемых следующие виды мышления: наглядно-действенное, наглядно-образное и творческое. В педагогике различают следующие этапы степени усвоения предмета: понимание, запоминание, применение знаний на практике, решение творческих задач. Последний этап очень важен для повышения интереса к предмету и развития конструкторского мышления будущих инженеров. Преподавание считается эффективным, если обучаемые изготавливают модели своих конструкций. Преподаватели кафедры «Инженерная графика» МГТУ им. Н.Э. Баумана активно работают с учащимися профильных школ, помогая им подготовиться к участию в научном соревновании «Шаг в будущее». Цель статьи состоит в том, чтобы на примере трех творческих задач показать, во-первых, преемственность стереометрии и инженерной графики, во-вторых, возможности использования средств компьютерной графики, в частности программы Autodesk Inventor, при решении творческих задач.

В статье приводятся основные характеристики гидравлических стендов «FESTO», в состав которых входит электрогидравлический следящий привод и цифровые системы обработки информации и управления. Описывается модернизация стендов, проведенная авторами путем установки дополнительного аппаратного и программного обеспечения. Показываются новые возможности их применения для изучения динамики электрогидравлического следящего привода и разработки регуляторов с использованием математического и физического моделирования гидроприводов. Приведены результаты одного из физических экспериментов, проводимых на модернизированных стендах «FESTO» в ходе лабораторных работ, выполняемых студентами на кафедре «Гидромеханика, гидромашины и гидропневмоавтоматика».

В современной школе учащиеся должны получать навыки выполнения чертежей сборочных единиц. Овладение теоретическими знаниями по черчению и практическими умениями в применении САПР будут способствовать «развитию качеств личности для выбора направления трудовой деятельности. Существующие компьютерные системы автоматизации проектно-конструкторских работ – САПР, например «КОМПАС-3D LT» позволяет создавать параметрические модели деталей и получать их чертежи в полном соответствии с ГОСТ. Преподаватели кафедры «Инженерная графика» МГТУ им. Н.Э. Баумана совместно с учителями профильных школ разработали комплект сборочных единиц, состоящих из небольшого числа достаточно простых деталей и соединенных между собой наиболее простыми видами соединений. В статье приведен пример одной из таких сборочных единиц. Чертежи выполнены как карандашом, так и с применением программы Inventor.

МГТУ им. Н. Э. Баумана один из немногих российских ВУЗов, который сохраняет дисциплину «Теория механизмов и машин» как самостоятельную дисциплину в учебных планах бакалавриата и специалитета по машиностроительным направлениям, которой отводится роль связующего звена между базовыми для высшего образования дисциплинами и специальными дисциплинами. Поэтому программа дисциплины предусматривает существенное увеличение объёма самостоятельной работы студента и введение в учебный процесс нового для него вида работы – курсового проектирования. А это в свою очередь требует организации непрерывного и эффективного контроля знаний студента при освоении дисциплины. В статье рассматриваются организационные, методические и обучающие аспекты контроля знаний. Показано, что текущий контроль знаний лучше осуществлять, используя дополнительные плановые занятия, а не только контрольные мероприятия. Описана процедура проведения текущего контроля знаний в пределах дисциплинарного модуля, промежуточных аттестаций и контрольных работ. Рассмотрен пример карт рубежного контроля, создаваемых на основе банка типовых задач.

В статье предложен научный подход с использованием комбинированной экспертно-аналитической модели определения порога уровня успеваемости студентов военной кафедры связи, которая лежит в основе методики оценки эффективности специальной подготовки студентов. В модели применена комбинация трех методов: экспертный метод, аппарат теории нечетких (размытых) множеств и элементы матричной алгебры. Определение порога уровня знаний студентов дает возможность разработки практических мероприятий с целью повышения эффективности учебного процесса. В дальнейшем по разработанному алгоритму и программе расчета эффективности будет сформирована методика оценки эффективности специальной подготовки студентов военной кафедры №4 «связи» Калужского филиала МГТУ им. Н.Э. Баумана.

Среди технических деталей часто встречаются детали типа тел вращения, срезанные плоскостями. При создании чертежей следует не только правильно выполнять построение, но и знать геометрические свойства получающихся линий, которые называют линиями среза. Конструкции большинства деталей машин содержат коническую поверхность. До наших дней сохранился труд «Конические сечения» древнегреческого математика Аполлония Пергского (III – II вв. до н.э.). Аполлонию мы обязаны и современными названиями кривых – эллипс, парабола и гипербола. Конические сечения, исследованные Аполлонием, являются примером математической теории, созданной задолго до того как она оказалась необходимой. В статье приведена конструкция технической детали, ограниченной различными поверхностями вращения, в том числе конической. Показано построение кривых карандашом, а также 3D моделирование в среде программы Inventor.

Метод проекций, теоретически обоснованный основоположником начертательной геометрии – великим французским математиком Гаспаром Монжем, впервые был применен им на практике, правда в военных целях, и поэтому некоторое время представлял собой военную тайну. С тех пор данный метод используется при создании проектов новых машин. Имеется целый ряд инженерных задач, которые можно решить методом Монжа графически. В статье приведены такие задачи, причем, наряду с графическим их решением разрабатывалась компьютерная программа, описывающая решение. Примеры использования графического метода не исчерпываются примерами, представленными, в статье. Статья предназначена для студентов, изучающих инженерную графику, так как иллюстрирует возможности метода проекций при решении инженерных задач

Статья посвящена вопросам создания и использования графического интерфейса в приложениях на языке C++ на базе платформы MS Visual C++.NET в решении задач вычислительной математики. Проблема является актуальной для пользователей, в частности, для студентов, изучающих возможности создания и использования программного графического интерфейса в визуальной среде программирования применительно к задачам вычислительной математики, компьютерной графики и т.п. Рассмотрены возможности управляемой среды CLR и особенности создания управляемого кода в среде CLR (Common Language Runtime), а также основные проблемные вопросы создания приложений в среде визуального программирования. Рассмотрены возможности использования Windows Forms, а также принципиальные особенности разработки приложений для Windows в среде MS Visual C++.NET с помощью конструктора Windows Forms. Показаны возможности создания графического интерфейса с помощью виджетов кроссплатформенной библиотеки GTK++ в приложениях на языке С++. Приведен конкретный пример создания и использования графического интерфейса в приложениях MS Visual C++.NET.

В начале обучения программированию у многих студентов возникают трудности освоения некоторых разделов курса программирования. В частности, вызывает проблемы разработка алгоритмов и программ работы с файлами. В целях облегчения процесса разработки программ рассматриваются типовые алгоритмы обработки файлов произвольного доступа. Приводятся примеры работы с файлами, содержащими числа, и с файлами, которые хранят информацию о студентах, данные о каждом студенте представлены в виде переменных - структур. Даются примеры программных кодов реализации этих алгоритмов в среде визуального программирования.

В данной работе рассматриваются вопросы, связанные с унификаций в задания на курсовой проект по дисциплине "Основы проектирования машин". Рассматриваются примеры, возникающие на практике в реальной конструкторской работе, демонстрирующие необходимость особого внимания к вопросам унификации. Предлагается дополнение курса "Основы конструирования" изучением вопросов стандартизации и унификации, являющихся важными направлениями современного машиностроения, создающими предпосылки специализации производства. Также предлагаются внесение дополнительных требований в задания на курсовой проект, завершающий освоение курса.

Среди поверхностей, ограничивающих детали машин, особое место занимает коническая поверхность. Большинство запорных устройств трубопроводных систем содержат конические пробки, которые благодаря своей форме обеспечивают надежность в эксплуатации. Коническая поверхность обладает способностью передавать крутящий момент, поэтому практически все режущие инструменты, предназначенные для обработки отверстий (сверла, зенкеры, развертки, метчики), а также фрезы снабжены хвостовиком конической формы. Коническая поверхность ограничивает самый распространенный элемент деталей – фаску. В конструкциях деталей машин часто встречается пересечение конической поверхности с плоскостью. При создании чертежей таких деталей приходится строить кривые конических сечений. Цель данной статьи состоит в том, чтобы показать, как без построения можно определить вид кривой, получающейся при пересечении конической поверхности с плоскостью.

Опыт преподавания различных языков программирования, изучаемых в курсе «Информатика», показывает, что формальное знание правил работы конструкций языка и синтаксически правильное их использование в тексте программы, даже при понимании алгоритма решения задачи, не всегда позволяет студенту создать работающую программу. Особенно это свойственно студентам, которые первый раз изучают программирование. В статье рассматривается способ создания тестов и их использование для контроля знаний правил работы не отдельно взятого оператора, а группы операторов в их совокупности с другими операторами программы. Предложена методика создания и использования тестов, созданных на основе уже известных алгоритмов, для обучения практике применения отладочных программ.

К периодическим реквизитам информационных систем относятся данные, позволяющие хранить историю изменений их значений. При обработке данных информационных систем возникает необходимость осуществлять выборку значений требуемых реквизитов с учетом даты изменения. Если в истории значение реквизита на запрашиваемую дату существует, то интересующее значение будет получено. При отсутствии значения на эту дату будет получено значение на ближайшую дату.Рассматривается перечень реквизитов, относящихся к периодическим реквизитам. Актуальность работы определяется необходимостью получения фактических данных реквизита на определенную дату. Предлагается алгоритм поиска и выборки требуемого периодического реквизита   при обработке запросов, использующих периодические реквизиты.

В начальной стадии обучения программированию многие студенты испытывают психологический барьер, связанный с необходимостью восприятия большого числа формализованных понятий, конструкций и операторов языка, структурированных типов данных и др. Из-за недостаточности алгоритмического мышления возникает замедление процесса освоения разработки программ. В целях снижения психологического барьера и ускорения процесса освоения разработки программ предлагается на начальном этапе обучения использовать готовые типовые фрагменты программ, включая описания констант, переменных, массивов, ввод  переменных и массивов, вычисление по типовым алгоритмам и вывод результатов обработки данных. Этот прием придаст уверенность студенту при начальных разработках и отладках программ.  В дальнейшем студент может использовать появившийся опыт в разработке более сложных программ, используя накопившийся опыт. Источником типовых фрагментов программ могут служить методические разработки в виде кратких справочников по программированию

В статье обосновывается актуальность задачи объединения совместимых реляционных таблиц. Рассматривается понятие "совместимые реляционные таблицы". Формулируется постановка задачи. На конкретном примере рассмотрен процесс объединения и обновления таблиц.

Проектирование учебной лаборатории машинам требует учета множества факторов, таких как: финансовые возможности университета по закупке и обслуживанию лабораторного оборудования, количество часов, выделяющихся в учебных планах базовых курсов и спецкурсов на практическую подготовку; количество студентов (учебных групп), обучающихся на кафедре в течение года; площади, которые доступны кафедре, для организации лаборатории; уровень квалификации преподавателей кафедры, проводящих занятия в лаборатории; укомплектованность кафедры учебно-вспомогательным персоналом, обеспечивающим обслуживание и ремонт лабораторного оборудования. При большой загрузке лабораторного зала и низкой укомплектованности кафедры учебно-вспомогательным персоналом, на первый план выдвигаются вопросы надежности лабораторного оборудования. В этих условиях целесообразно использовать компьютеризированные стенды, отдельные блоки которых сконфигурированы под конкретную работу и студентам в процессе выполнения работы не требуется проводить перекоммутацию блоков. Рассмотрен состав лабораторного стенда, даны рекомендации по выбору режимов блока управления сервоприводом и порядку выполнения работы.