ДУБИК АС Использование САПР в процессе формирования ОК студентов
статья на тему

Использование систем автоматизированного проектирования в процессе формирования общих компетенций студентов специальности  270802

«Строительство и эксплуатация зданий и сооружений»

Дубик Андрей Сергеевич, преподаватель информатики и информационных технологий

ОБОУ СПО «Курский монтажный техникум»

Необходимым условием успешной профессиональной деятельности студента является информационно-коммуникационная компетентность. С одной из точек зрения, информационно-коммуникационная компетентность будущего специалиста проявляется не столько в умении работать с информацией, используя высокие компьютерные технологии, сколько в сформированности мышления нового типа, характеризующегося системностью, структурированностью, коммуникативной открытостью.

Качество профессиональной деятельности будущего специалиста в значительной мере зависит от уровня сформированности ее информационной основы. Под информационной основой деятельности студента понимается система знаний, умений, профессиональных качеств, уровень сформированности понимания особенностей решения профессиональных задач в условиях современной конкурентной среды.

Информационная основа деятельности может включать создание информационных банков данных, формирование типовых пакетов расчетов, фрагментов графических построений и другие виды деятельности, - в частности, использование графических редакторов семейства CAD (например, архитектурно-строительные САПР ArCon,  ArchiCAD), текстовых редакторов, профессионально ориентированных прикладных программных продуктов (к примеру, проектно-вычислительны комплекс SCAD, универсальный САПР AutoCAD).

Использование передовых информационных технологий является залогом успешного проведения расчетов на стадии проектирования новых, а также при проверке несущей способности существующих зданий и сооружений. На данный момент существует большое количество систем автоматизированного проектирования (САПР) строительных объектов, которые предназначены для рассмотрения отдельных частей проекта, с частью которых студенты уже имели возможность познакомиться: архитектурной (ArchiCAD), конструктивной (SCAD), графической (AutoCAD). Полученные с их помощью результаты позволяют значительно повысить качество и скорость решения соответствующих инженерных задач.

Принятие технически обоснованных и подкрепленных соответствующими расчетами конструктивных решений является важнейшим этапом проектирования. Поэтому существенное значение приобретает овладение основами работы в современных средствах САПР для проведения конструирования и расчетов на прочность, жесткость и устойчивость элементов строительных конструкций. Для этого, во время усвоения ряда таких учебных дисциплин как «Информатика», «Техническая механика» на учебной практике «Системы автоматизированного проектирования в строительстве» рассматриваем основы работы с проектно-вычислительным комплексом SCAD в решении профессиональной задачи.

SCAD Office - система нового поколения, разработанная инженерами для инженеров и реализованная коллективом опытных программистов. В состав системы входит высокопроизводительный вычислительный комплекс SCAD, а также ряд проектирующих и вспомогательных программ, которые позволяют комплексно решать вопросы расчета и проектирования стальных и железобетонных конструкций. Система постоянно развивается, совершенствуются интерфейс пользователя и вычислительные возможности, включаются новые проектирующие компоненты. SCAD Office – это интегрированная система прочностного анализа и проектирования конструкций.

Условно все задачи и упражнения, которые можно выполнять с помощью данного проектно-вычислительного комплекса,  можно условно разделить на следующие группы:

• Решение задач и упражнений  курса строительной механики;
• Решение задач и упражнений  курса железобетонных конструкций;
• Решение задач и упражнений курса металлических конструкций;
• Решение задач и упражнений  курса деревянных конструкций;

В качестве примера, показывающего возможности использования проектно-вычислительного комплекса в учебном процессе, в рамках проведения семинара-практикума областного научно-методического объединения преподавателей информатики ОУ СПО Курской области  в Курском монтажном техникуме был проведен открытый урок по теме «Статический расчет конструкций сооружений с помощью проектно-вычислительного комплекса SCAD на примере «Поперечная рама каркаса многоэтажного промышленного сооружения»».

        Перед занятием были поставлены следующие задачи:

• ознакомиться с основами работы с программно-вычислительным комплексом SCAD, графическим интерфейсом, основными принципами и приемами работы;
• выполнить предложенное практическое задание, используя предложенную преподавателем инструктивно-методическую документацию;
• совместно проанализировать и обсудить полученные в ходе выполнения работы результаты со специалистом;

Для выполнения практического задания студентам было необходимо:

• разбиться на мини-группы (по 2 человека);
• занять рабочие места, убедиться в готовности персонального компьютера и программного обеспечения к работе;
• используя предложенную преподавателем инструктивно-методическую документацию поэтапно выполнять задание;
• в случае возникновения каких-либо проблем либо появления вопросов обратится за помощью к преподавателю;
• совместно проанализировать и обсудить полученные в ходе выполнения работы результаты со специалистом;

        В результате выполнения практического упражнения должны получить следующие результаты и данные:

• сформированную расчетную плоскую стержневую конечно-элементную модель рамы поперечного каркаса многоэтажного промышленного сооружения;
• определить напряженно-деформированное состояние компьютерной модели от заданной нагрузки;
• визуализировать на экране монитора компьютера компоненты определенного напряженно-деформированного состояния модели;
• построить эпюры усилий M (изгибающих моментов), N (продольных сил), Q (поперечных сил);
• получить схему деформации рамы;

Для анализа полученных результатов выполнения практического упражнения необходима помощь специалиста:

Задача преподавателя информатики при анализе результатов сводится к оценке правильности выполнения работы как на отдельных этапах ее выполнения, так и в целом, при получении «эталонного результата».

В дальнейшем на рассмотренном примере возможно изменение целого ряда ключевых параметров компьютерной модели, что позволяет выполнять разнообразные варианты одного задания.

Следует отметить, что продуктивное осуществление всех базовых видов  деятельности будущего специалиста строительного профиля предполагает его социальную адаптивность и коммуникабельность, креативное мышление, способность к эвристике, готовность к инновациям и инновационной деятельности, стремление к постоянному  личностному развитию, совершенствованию информационной культуры.

Литература:

1. Карпиловский В.С., Криксунов Э.З., Маляренко А.А., Перельмутер А.В., Перельмутер М.А. SCAD Office. Вычислительный комплекс SCAD – М.: Издательство СКАД СОФТ, 2011. – 656 с.
2. Семенов А. А.,  Габитов А. И.  Проектно-вычислительный комплекс SCAD в учебном процессе. – М.: Издательство Ассоциации строительных вузов, 2010. – 152 с., ил.