ИОК ДВС версии 2.0

AVL

Методические комиссии


Методические комиссии кафедры обеспечивают методическое сопровождение: организацию, координацию и контроль процесса обучения на кафедре по следующим направлениям.

  • Теплотехника.
  • Теория двигателей внутреннего сгорания.
  • Конструирование и расчет двигателей внутреннего сгорания.
  • Двигатели внутреннего сгорания.

 

В зависимости от цели профессиональной подготовки и принятой с учетом этого схемы обучения студентов данные направления компонуются в ряд последовательных дисциплин, например, «Теплотехника», «Автомобильные двигатели», или интегрируются в один курс, например «Транспортная энергетика» или «Энергетика отрасли». Это определяет состав, структуру и уровень детализации проработки рассматриваемых в процессе обучения вопросов.

Работа методической комиссии базируется на накопленном многолетнем опыте преподавания дисциплин данного направления, современном методическом и информационном обеспечении всех элементов учебного процесса.

Содержание дисциплин ежегодно корректируется с целью отражения в них новейших достижений и тенденций развития ДВС и в первую очередь, по вопросам, связанным с улучшением их экономических, энергетических и экологических показателей, а также эксплуатационной надежности. Особое внимание уделяется вопросам унификации и специализации лекционных курсов с учетом потребностей выпускающих кафедр МАДИ.

Работа методической комиссии проводится по следующим аспектам учебно-методической работы:

  • разработка и совершенствование плановых документов учебного процесса: рабочего плана и рабочих программ в соответствии с требованиями ГОС РФ, а также планирования занятий. При совершенствовании учебных программ преследуется цель создания единой платформы программы данного направления и модулей, отражающих специфику подготовки студентов по направлениям и специальностям. В целях совершенствования учебного процесса комиссия совместно с профилирующими и выпускающими кафедрами систематически уточняет и корректирует основные цели, задачи и особенности курсов для каждого направления и специальности;
  • совершенствование методики организации всех форм учебного процесса:
    • при аудиторных занятиях (лекций, лабораторных работ, контроля качества);
    • при внеаудиторной самостоятельной работе (написание рефератов, выполнения курсового проектирования и расчетных работ, работа в компьютерных классах и лабораториях при выполнении НИР);
  • подготовка и совершенствование дидактических материалов, используемых во всех формах учебного процесса: лекциях, практических занятиях, лабораторных работах, курсовом проектировании, контроле качества, самостоятельной работе:
    • учебники (для магистров – монографии), пособия, методические указания, иллюстративный материал, журналы работ;
    • натурные объекты (образцы, коллекции) и математические модели объектов изучения и процессов, протекающих в них;
    • инвариантные компьютерные комплексы для описания и исследования объектов и процессов;
    • объектно-ориентированные программы, базы данных, иллюстративный материал;
    • баз данных содержательных задач (практических, эксплуатационных и/или конструктивных);
    • баз данных вопросов для текущего и итогового контроля знаний студентов;
  • формирование информационной базы знаний в составе библиотек университета и кафедры, включая библиотеку в интрасети кафедры по читаемым дисциплинам:
    • типографских изданий: учебной литературы, монографий, периодических изданий;
    • электронных компонентов: интернет-сайтов, инвариантных и объектно-ориентированных баз данных, баз данных изданий;
  • развитие учебной и научной материально-технической базы, используемой для проведения учебного процесса:
    • помещений: специализированных лекционных аудиторий, компьютерных классов, исследовательских лабораторий;
    • испытательных стендов;
    • испытательного оборудования для проведения экспериментов;
    • вычислительной техники;
    • аудиовизуального демонстрационного оборудования.
  • повышение уровня подготовки преподавательских кадров. Комиссией осуществляется методическая подготовка молодых преподавателей кафедры и преподавателей родственных кафедр по данному направлению.

Разработанные средства обучения включены в состав учебно-методических комплексов (УМК).

Дидактические материалы, реализованные с использованием современных информационных технологий, объединены на единой платформе в интегрированный обучающий комплекс (ИОК) направления: ИОК «ДВС» и ИОК «Теплотехника». Они обеспечивают поддержку всех элементов учебного процесса: лекций, лабораторных работ, проектирования, контроля качества. В зависимости от принятой концепции обучения студентов конкретной специализации их можно использовать при:

  • аудиторных занятиях при проведении лекций, лабораторных работ, контроля качества обучения;
  • внеаудиторной самостоятельной работе в процессе написания рефератов, выполнения курсового проектирования и расчетных работ, работы в компьютерных классах и лабораториях при выполнении НИР.

ИОК "Двигатели внутреннего сгорания"

ИОК «ДВС» позволяет обеспечить современный уровень энергоэкологической подготовки студентов по различным направлениям.

Компоненты ИОК «ДВС» могут успешно использоваться при подготовке выпускных работ различного уровня как для направления 141100 "Энергетическое машиностроение" профиля "Двигатели внутреннего сгорания" и специальности 140501 (ДВС), так и для других направлений с учетом их специфики при разработке и эксплуатации ДВС на транспортных средствах и дорожно-строительных машинах. Ряд элементов ИОК «ДВС» может быть использован непосредственно или при их адаптации при подготовке специалистов водного и морского транспорта, авиации, лесного и сельского хозяйства.

Спецификой предметной области ДВС является то, что поршневой двигатель внутреннего сгорания является сложной технической системой. Поэтому он фрагментно может быть использован в общеинженерных курсах сопротивления материалов, теоретической механики, теории машин и механизмов, деталей машин, теплотехники и др.

Состав ИОК «ДВС»

  • Лекционный курс – позволяет наглядно представить объекты, процессы, схемы, включая анимацию при изложении информации о ДВС.
  • Лабораторный практикум – обеспечивает выполнение всего комплекса лабораторных работ имитируя работу ДВС.
  • САПР ДВС – обеспечивает выполнение этапа внешнего проектирования ДВС.
  • Автоматизированная обучающая система – обеспечивает контроль качества обучения.

Концепция и особенности методики разработки лекционного курса

Назначение курса - представить информацию студенту в форме лекции по основным аспектам описания поршневых двигателей внутреннего сгорания. Он может использоваться для различного уровня подготовки и направленности как при самостоятельной и дистанционной работе обучаемого фрагментно или в полном объеме, так и при чтении лекций преподавателем.

В процессе использования курса наиболее эффективной оказалась следующая технология. Вначале читается установочная лекция по проблематике рассматриваемой темы и ее ключевым вопросам. Затем студенты прорабатывают лекцию в компьютерном классе. Завершается обучение лекцией, на которой обсуждается изученная тема, разъясняются возникшие вопросы. Она также дополняется новейшей информацией по теме, полученной в последнее время.

Методические особенности лекционного курса

Жесткая формализация структуры и вида типового окна и кадров, текущего меню и меню лекции, изобразительных и цветовых решений для максимального уменьшения затрат времени обучаемого на освоение технологии работы с курсом.

Соотношение в курсе текста к графике 1:3. Текст представляется конспективно. В курсе сделан акцент на максимальное использование возможностей, представляемых информационными технологиями. Графика включает изображения объектов, процессов, структурных и схемных решений, широкое использование анимации.

Каждая глава лекционного курса, по сути, представляет собой цикл лекций, по объему приближающийся к энциклопедическому справочнику по ДВС.

Концепция и особенности лабораторного практикума

Лабораторный практикум является активной формой обучения. Он предназначен для выполнения расчетного эксперимента, целью которого является получение новых знаний о ДВС через конкретную деятельность при эксперименте и анализе полученных результатов. В итоге приобретаются новые знания, вырабатываются навыки и умения, необходимые при испытаниях двигателей.

Выполнение лабораторной работы в такой форме экономически выгодно, обеспечивает экологически чистый эксперимент, объединяет индивидуальное и коллективное начало при ее осуществлении. Например, каждый из студентов выполняет свое индивидуальное задание, а результаты своей работы докладывает при коллективном обсуждении на итоговом занятии группы под руководством преподавателя. Имеется возможность регулирования уровня сложности и содержательности задач путем их соответствующего выбора из базы заданий. Темп эксперимента определяет и устанавливает сам обучаемый.

В лабораторном практикуме можно выбрать стандартную строго определенную последовательность действий или реализовывать свой план проведения эксперимента, ориентируясь на поставленную задачу.

Ряд заданий может быть сформулирован в виде деловой игры, в результате которой обучаемый решает ту или иную штатную или нештатную ситуацию или проблему, связанную с нарушением функционирования объекта, с возможностью улучшения его показателей, его работы в определенных эксплуатационных условиях и т.п.

В учебном процессе первые лабораторные работы по теории ДВС выполняются на моторном стенде, а последующие - с использованием лабораторного практикума. Можно также первую часть работы провести на стенде, а вторую - в компьютерном классе.

Практикум включает весь спектр «классического» комплекта лабораторных работ, необходимого, практически, для всех вариантов курсов ДВС большинства специальностей университета, проходящих энергетическую подготовку.

По каждой лабораторной работе разработаны банки содержательных эксплуатационных и конструктивных задач, решение которых позволяет не только оценить уровень усвоения студентами лекционного материала, но и более глубоко рассмотреть отдельные технические решения при создании ДВС и его систем, проверить степень их практической целесообразности в различных условиях эксплуатации.

Концепция и особенности системы автоматизированного проектирования поршневого двигателя

В системе реализованы наиболее сложные и важные вопросы компоновки и проработки элементов КШМ, МГР, а также согласованного функционирования в составе двигателя.

Подсистема «Геометрическое проектирование ДВС» обеспечивает этап внешнего проектирование двигателя - реализацию широкого спектра возможных технических решений и их быстрого сопоставления. Основа подсистемы - параметрические модели элементов ДВС, которые позволяют достаточно просто проектировать детали и согласовать их при включении в систему ДВС, а также оперативно вносить необходимые коррективы в проектное решение. В настоящее время завершается разработка САПР «ДВС», в которой используют 3-D модели деталей двигателя с их последующей сборкой в узлы и механизмы. Полученная информация по базовым параметрам элементов ДВС может быть использована в САПР более высокого уровня для внутреннего проектирования двигателя – его более детальной проработки.

Подсистема состоит из следующих процедур: Компоновка КШМ линейного и V-образного ДВС, Компоновка газораспределительного механизма, Кинематика КШМ и ГРМ, Эскизная проработка конструкции ДВС, Результаты проектирования ДВС.

Подсистема «Расчетное проектирование ДВС» обеспечивает расчет рабочих процессов, динамики, прочности деталей, производительности и эффективности процесса компонентов двигателя.

Концепция и особенности контроля качества учебного процесса

Автоматизированная обучающая система (АОС) используется для оценки качества обучения при плановых текущей и итоговой проверке работы студента. АОС также может самостоятельно использоваться студентом для самообучения и выбора необходимой корректировки траектории обучения.

Основу АОС составляют банки тестовых вопросов систематизированных по всем аспектам описания объектов, процессов, характеристик двигателя. Компоновка вопросов производится по заданной схеме и последовательности вопросов, уровню их сложности и направления подготовки. Включение вопроса в билет производится случайной выборкой из заданной группы.

Контроль осуществляется по следующим аспектам: знание определений параметров и показателей, диапазон изменения величин, определение характера изменения показателя, значимые причины (факторы), вызывающие изменение показателя, оценка состояния функционирования объекта.