Цели и способы применения тренажеров в производственном обучении

Министерство образования Республики Беларусь УО «Мозырский государственный педагогический университет им. И.П. Шамякина»

Кафедра основ строительства и методики преподавания строительных дисциплин Курсовая работа

по организационно-методическим основам профессионального обучения

Цели и способы применения тренажеров в производственном обучении

студентки 3 курса, 1 группы, инженерно-педагогического факультета дневной формы обучения Назаренко Анастасии Витальевны Научный руководитель:

к. п. н.: Савенок П.И.

МОЗЫРЬ 2013

• Введение
• 1. Применение тренажеров в производственном обучении
• 1.1 Общие сведения о тренажерах
• 1.2 Цели и способы применения тренажеров в производственном обучении
• 1.3 Виды тренажеров
• 2. Методика упражнений на тренажерах
• 2.1 Задачи и благоприятные условия для применения тренажеров
• 2.2 Методика применения тренажеров
• 2.3 Тренажер неисправностей электродвигателей EDM13
• 3.4 Тренажер сварщика Virtual Welding
• Заключение
• Список использованной литературы
• Приложение

Необходимость применения ТСО, которые в качестве аудиовизуальных средств могут воздействовать на различные органы чувств, несомненно. Использование технических средств отбора, передачи, преобразования и отображения информации позволяет механизировать и автоматизировать такие интеллектуальные процессы, как управление, проектирование, исследование и т. п. Необходимость ТСО обусловлена и значительным усложнением объектов обучения: невозможно продемонстрировать сложное техническое устройство или технологический процесс только вербальными средствами и с помощью мела и доски. ТСО позволяет выйти за рамки учебной аудитории; сделать видимым то, что невозможно увидеть невооруженным глазом, имитировать любые ситуации. Многие современные технические средства вплоть до персональных компьютеров стали или становятся привычными в повседневном быту многих обучаемых.

ТСО при рациональном использовании улучшают условия труда как мастера, так и учеников, при этом их ценность тем выше, чем в больших пределах они позволяют целенаправленно трансформировать учебное пространство и время. Применение ТСО интенсифицируют передачу информации, значительно расширяет иллюстративный материал, создает проблемные ситуации и организует поисковую деятельность учащихся, усиливает эмоциональный фон обучения, формирует учебную мотивацию у обучаемых, индивидуализирует и дифференцирует учебный процесс. [16, 184]

Степень применения ТСО зависит от характера изучаемого материала, подготовленности и интересов учащихся, формы занятий, склонностей и пристрастий самого мастера, наличных средств, программно-методического обеспечения. Возможны условно выделяемые три уровня использования ТСО: эпизодический, систематический и синхронный. На эпизодическом уровне ТСО используются преподавателем от случая к случаю. Систематический позволяет значительно расширить объем изучаемой информации и разнообразие ее представления для восприятия, когда мастер продуманно и последовательно включает ТСО в процесс обучения. Синхронный уровень предполагает практически непрерывное сопровождение изложения материала применением ТСО на протяжении всего занятия или значительной ее части. [9, 218]

Однако при любой степени технизации учебного процесса ведущая и решающая роль принадлежит мастеру, а ТСО, даже в самых современных вариантах, всегда будут лишь его помощником. Самый высокий уровень технизации учебно-воспитательного процесса не заменит положительного влияния личности мастера на обучение и воспитание личностных качеств учащихся.

В данной курсовой работе мы рассмотрим такой вид ТСО, как тренажерные технические средства — учебно-тренировочное устройство для отработки рабочих навыков, выработки и совершенствования техники управления машиной (механизмом). [5]

И так целью курсовой работы является определение целей и способов применения тренажеров в производственном обучении.

Объектом исследования являются тренажеры как эффективные ТСО в производственном обучении.

Предметом исследования — процесс применения различных тренажеров для развития учащихся ПТУЗ через их активное использование в производственном обучении.

Задачи:

1. обобщить теоретические сведения о тренажерах и их применении в обучении;

2. определить условия для применения тренажеров в производственном обучении;

3. определить цель и эффективность использования тренажеров, обозначить способы их применения;

4. рассмотреть некоторые виды тренажеров применяемые для обучения по специализации «строительство» ;

5. разработать подробный план-конспект урока производственного обучения;

1. Применение тренажеров в производственном обучении

1.1 Общие сведения о тренажерах

Под тренажером в производственном обучении понимается учебное средство, позволяющее искусственно создавать благоприятные условия для целенаправленного формирования трудовых умений и навыков. [10, 160]

Тренажеры относят к объемным ТСО. Этот вид средств обучения включают в себя натуральные объекты: макеты, модели, муляжи и, собственно, сами тренажеры.

Натуральные объекты — это предметы реальной действительности, изучение которых предусмотрено учебной программой. К ним можно отнести демонстрационное и лабораторное оборудование, техническое оборудование учебных мастерских, рабочие материалы, образцы деталей, коллекции минералов, гербарий и т. д. Они позволяют ознакомить учащихся с взаимодействием отдельных элементов, выполнять упражнения по преображению навыков и умений, следить за характером протекания производственных процессов и т. д.

Рассматривая натуральные объекты, учащиеся получают правильное представление о форме, цвете, величине и других признаках предмета. Натуральные объекты являются основными средствами для формирования профессиональных трудовых умений и навыков. Применение их в учебном процессе дает возможность подготовить учащихся к продуктивной работе на производстве. [16, 187]

1.2 Цели и способы применения тренажеров в производственном обучении

Тренажеры, моделирующие условия и содержание производственной деятельности человека, создают оптимальные условия для эффективного формирования профессиональных знаний, умений и навыков, необходимых для выполнения этой деятельности. С применением тренажеров в процессе производственного обучения учащиеся выполняют упражнения по отработке трудовых умений и навыков в тех случаях, когда условия процесса обучения не позволяют эффективно организовать такие упражнения в реальной производственной обстановке. [4]

Применение тренажеров в учебном процессе резко повышает эффективность обучения, т.к. дает возможность создать условия, приближенные к производственным, и подготовить учащихся для работы на промышленном оборудовании.

Работа на тренажерах тесно связана с основами теоретических знаний специальных дисциплин и, способствуя их закреплению, развивает логическое мышление и активизирует сенсомоторную деятельность. [11, 196]

Применение тренажеров обладает следующими преимуществами:

· способствует лучшей ориентировке учащихся при переходе от изучения теории на занятиях по специальным предметам к овладению практическими действиями, активизирует процесс обучения;

· создает возможность приблизить учащихся к производственной обстановке, в то же время исключая опасность аварий, поломок оборудования;

· позволяет задавать учащимся, повторять и варьировать нужные режимы работы оборудования и производственные ситуации в любой момент, что зачастую в производственных условиях невозможно;

· моделирует (имитирует) сложные условия работы, вплоть до аварийных ситуаций, с которыми учащиеся при работе на действующем оборудовании ознакомиться не могут;

· позволяет многократно моделировать и прогнозировать помехи и неисправности до полного их устранения;

· способствует закреплению у учащихся приемов самоконтроля — решающего фактора формирования многих умений и навыков, особенно при оснащении тренажеров специальными средствами и устройствами обратной связи.

Существенным достоинством тренажеров является применение ускоренного масштаба времени. В производственных условиях изменения параметров реальных технологических процессов, например, химического и нефтехимического производства происходят сравнительно медленно, и для того чтобы выполнить все действия по управлению агрегатами в обычном масштабе протекания процессов, требуется значительное время. Ускоренное протекание технологического процесса на модели-тренажере агрегата, установки позволяет освоить процесс управления в значительно более короткое время. [9, 225]

Много тренажеров различных конструкций разработано, в частности, для обучения опиливанию плоскостей. Большинство из них основано на том, что движения правой и левой рук при помощи системы пружин и валиков передаются от заготовки к контактам электрической сети; ошибки в координации движений фиксируются путем соответствующего включения и выключения сигнальных ламп. Иногда к инструменту (например, напильнику) прикрепляют зеркальце, что позволяет следить за правильностью движений при помощи перемещения «зайчика» на специальном экране. Постепенно в результате ряда упражнений с помощью этих устройств достигается перемещение напильника в одной плоскости, т. е. без «завалов» и других отклонений.

Большое количество тренажеров различного типа создано для предварительного практического обучения машинистов грузоподъемных машин, рабочих водительских профессий (шоферов, вагоновожатых трамваев, машинистов локомотивов, летчиков и др.). Все эти устройства так или иначе воспроизводят кабину водителя и основные органы управления, с которыми связана система световых, звуковых и других сигналов. На таких тренажерах обычно удается формировать начальные умения последовательности действий в основных элементарных ситуациях; при этом обеспечивается немедленная сигнализация о всех неправильных действиях и полностью исключаются поломки и несчастные случаи.

За последние годы сконструирован ряд тренажеров, позволяющих не только формировать первоначальные умения в вождении, скажем, автомобиля, но и научить водить машину в условиях большого города, привить навыки поведения в различных опасных (экстремальных) ситуациях. В СССР и зарубежных странах применяют, например, автотренажеры для группового обучения, состоящие из автоматизированного центрального пульта и нескольких макетов кабины автомобиля со всеми механизмами и приборами управления. В состав тренажеров входят проекционные установки (с теневыми, диа-, кино — и другими видами проекций), дающие возможность имитировать движение автомобиля по улицам города и шоссейным дорогам, а также специальные устройства для создания ощущения движения в зависимости от имитируемых на экране дорожных условий. Специальные приборы фиксируют действия водителя и немедленно информируют его о допущенных ошибках.

Важнейшее требование к тренажеру состоит в том, что формируемые при его помощи умения должны по своей психологической структуре соответствовать реальным трудовым действиям. По этой причине неприемлемы ранее применявшиеся ЦИТом искусственные направители, рассчитанные на отдельную (изолированную) тренировку траектории, усилий и темпа движений (при опиливании, рубке, клепке и других ручных операциях) и довольно грубо имитирующие используемые в естественных условиях инструменты и приспособления.

В большинстве случаев упражнения на тренажерах применяют на начальной стадии формирования соответствующих навыков и умений. Значительно более широкое применение должны найти тренажеры в обучении профессиям аппаратурного труда, для которых, как уже отмечалось, очень трудно в естественных условиях производства применить методически обоснованную систему упражнений.

Получили распространение и тренажеры для обучения операторов и наладчиков автоматических станков и линий, а также обслуживающих пульты энергетических установок и систем. Такие тренажеры обычно представляют собой упрощенные модели пульта контроля и управления соответствующим технологическим процессом на производстве. На них воспроизведены система сигнализации о процессе, ручки, кнопки и другие органы дистанционного управления. Причем система сигнализации дается несколько упрощенно в соответствии с характером производственных задач, которые будут решаться на тренажере. Например, отсутствует параллельная сигнализация с одинаковых аппаратов, не воспроизводятся индикаторы, дублирующие те или иные показатели, а также отражающие параметры, независимые от остальных. Ручки дистанционного управления на тренажере соединены электрической схемой с установленными на нем моделями приборов таким образом, что создается возможность имитации управления процессом. [10, 160−161]

1.3 Виды тренажеров

По конструкции и назначению применяемые тренажеры можно подразделить на следующие группы:

· Тренажеры, моделирующие устройство и функции технических объектов.

Они предназначены для отработки приемов, способов обслуживания и управления реальными объектами. К ним относятся, например, автомобильные тренажеры, тренажеры, моделирующие технологические установки химического производства и т. д. Тренажеры, моделирующие устройства и функции технических объектов, могут быть построены на принципах физического и математического моделирования на базе электронно-вычислительной техники. В большинстве случаев такие тренажеры представляют собой физические модели, под которыми понимают предмет, процесс, ситуацию и др., обладающие рядом физических свойств, сходных с оригиналом, но отличающиеся размерами, массой и отсутствием второстепенных явлений и деталей. Большое количество тренажеров — физических моделей — создано для предварительного практического обучения машинистов грузоподъемных машин, водителей транспортных средств и др. Все эти устройства, в большей или меньшей степени приближения, воспроизводят кабину водителя, машиниста и основные органы управления, с которыми связана система световых, звуковых и других сигналов. На таких тренажерах обычно удается формировать начальные умения выполнять последовательные действия в основных элементарных ситуациях, при этом обеспечивается немедленная сигнализация о всех неправильных действиях и полностью исключаются несчастные случаи и поломки.

Получили распространение и тренажеры для обучения операторов и наладчиков автоматических станков и линий, а также специалистов, обслуживающих пульты управления энергетических установок и систем. Обычно они представляют собой упрощенные модели пульта контроля и управления соответствующим технологическим процессом на производстве. На них воспроизведены системы сигнализации о процессе, рукоятки, кнопки и другие органы дистанционного управления.

· Тренажеры, предназначенные для формирования умений интеллектуальной деятельности.

К ним относятся, например, тренажеры-имитаторы, фиксирующие неисправность работы оборудования, аппаратуры и предназначенные для обучения поиску неисправностей; тренажеры для обучения наладчиков станков-автоматов и автоматических линий поиску причин брака и т. п. При этом не ставится задача моделирования, копирования устройства и функций технических объектов. Назначение таких тренажеров — обучить учащихся алгоритмам, правилам выполнения определенных умственных действий (например, правилам анализа причин брака и т. п.).

тренажер производственное обучение строительство

· Тренировочные устройства, предназначенные для облегчения формирования какого-либо двигательного навыка.

Тренировочные устройства не моделируют, как правило, устройство и функции технических объектов. Примером таких тренировочных устройств является тренажер для отработки координации движений рук при опиливании металла напильником, резания слесарной ножовкой, координации движений рук при фигурном обтачивании деталей на токарном станке и т. п.

В последние годы в связи с широким внедрением в учебный процесс электронно-вычислительной техники все большее применение находит компьютерное моделирование технологических и других производственных процессов с применением специально создаваемых педагогических программных средств (ППС). При этом основным средством имитации технологического процесса и обратной связи является непосредственно компьютер. Тренажер операторской деятельности при этом строится на основе наглядного изображения реального объекта, совпадающего с ним настолько, что работа с компьютером имитирует реальную исполнительскую деятельность. [3]

2. Методика упражнений на тренажерах

2.1 Задачи и благоприятные условия для применения тренажеров

Задачи применения тренажеров в обучении:

· обеспечение обратной связи в процессе обучения;

· обеспечение индивидуализации учебного процесса;

· моделирование изучаемых процессов или явлений;

· ознакомление учащихся с взаимодействием отдельных элементов;

· наблюдение за протеканием производственных процессов. [15, 37]

Под благоприятными условиями подразумеваются:

Ш возможность непрерывного контроля и самоконтроля за выполнением и усвоением трудовых действий;

Ш возможность выделения трудовых приемов и операций и организации систематических упражнений в тех случаях, когда их нельзя вычленить в естественных производственных условиях;

Ш исключение возможности несчастных случаев, аварий, значительных производственных потерь;

Ш возможность создания всех основных производственных ситуаций для упражнений в их анализе и определении необходимых мер.

В процессе упражнений характер контроля за трудовыми действиями обычно меняется: вначале они регулируются преимущественно на основе зрительных восприятий и лишь по мере образования навыка контроль переходит к мышечному чувству и осязанию. Однако существует ряд рабочих движений, правильность которых очень трудно контролировать зрительно. Например, при работе напильником, воротком, учащиеся, как правило, не в состоянии заметить на глаз отклонения менее трех градусов от горизонтального направления, а при резании ножовкой или сверлении — от вертикального направления в тех же пределах. Поэтому в таких случаях, чтобы повысить точность зрительных восприятий при самоконтроле, используют тренажеры.

Чтобы установить содержание упражнений на тренажере, необходимо выявить и систематизировать все типичные ситуации — состояний данного процесса: нормальные, имеющие отклонения, аварийные, а для периодических процессов, кроме того, начальные, промежуточные и конечные и т. д. Далее определяется целесообразная последовательность воспроизведения этих состояний на тренажере. При этом учитывается последовательность их на производстве, сложность ориентировки в них и характер функций, выполняемых учащимися в данное время на производстве. С учетом этих обстоятельств определяется также примерное число упражнений по каждой ситуации и распределение их во времени. [10, 162]

2.2 Методика применения тренажеров

Каждая ситуация на тренажере задается посредством определенного сочетания сигналов, которые включаются мастером со специального щитка или вручную путем перемещения указателей с обратной стороны пульта тренажера. Если на тренажере нельзя воспроизвести все необходимые сигналы, то некоторые из них сообщаются дополнительно устно. Аварийная ситуация обычно сопровождается звонком, загоранием сигнальной лампы и т. п. Для того чтобы учащийся не мог заранее подготовится к требуемым в данной ситуации действиям, панель закрывают специальными шторами.

Получив задачу, учащийся сначала определяет, имеются ли отклонения от нормы и каков их характер. Затем путем поворота ручек, установленных на панели, он изменяет (условно) значения определенных величин, делает необходимые переключения, отключения и т. д., пока не появятся сигналы, соответствующие нормальному состоянию процесса.

Решив задачу, учащийся дает полное обоснование всем своим действиям. Упражнения на тренажере проводятся до тех пор, пока действия учащегося не станут достаточно точными и уверенными. [10, 163]

Как показал передовой педагогический опыт, все частные технологии тренажерного обучения по управлению автоматизированным оборудованием основываются на общем алгоритме упражнений, включающем следующие основные этапы: задание мастером определенной ситуации, режима тренировки на тренажере > анализ учащимися содержания задания > определение состояния моделируемой на тренажере системы, выявление отклонений от нормы, их величины и характера > принятие учащимися решения и определение алгоритма приведения системы в норму > работа учащихся с органами управления тренажером по приведению системы в норму > отработка способов деятельности > текущий контроль состояния системы на основе данных информационной части тренажера > анализ мастером и учащимися успешности тренировочных упражнений по показаниям контрольного пульта управления тренажером > обоснование учащимися полученных результатов. [12, 442]

Организуя упражнения на тренажере, необходимо ознакомить учащихся со специальным визуальным языком, способами кодирования информации; формой, размером, пространственной ориентацией, буквами, цифрами, цветом, яркостью, частотой мельканий, логограммами, знаками изображения, используемыми в дисплеях тренажера, различного рода индикаторах, экранах, табло. Это особенно важно при подготовке квалифицированных рабочих и специалистов самых разных профилей, например, для аппаратчиков (операторов) химических и нефтехимических производств. На тренажере, предназначенном для обучения таких специалистов, имитируется нормальный технологический режим и характерные отклонения и неполадки, в том числе аварийные ситуации. При выходе параметров процесса за допустимые пределы срабатывает звуковая и световая сигнализация. Учащиеся, получая по показаниям контрольно-измерительных приборов информацию о нарушении того или иного параметра, принимают определенное решение и возвращают процесс к нормальному режиму, что осуществляется при помощи органов ручного или дистанционного управления. Тренажер позволяет также демонстрировать работу установки в автоматическом режиме. За правильностью действий учащихся мастер следит по показаниям контрольно-измерительных приборов, а также поданным звуковой и световой сигнализации. Кроме того, действия учащихся фиксируются на самопишущих приборах, что позволяет осуществлять контроль и самоконтроль. [3]

3. Тренажеры, применяемые в производственном обучении при подготовке строителей

4.1 Тренажер сварщика ТСДМ 6010

Назначение и основные технические характеристики тренажера сварщика ТСДМ 6010:

Тренажер сварщика ТСДМ 6010 предназначен для обучения, тренировки, тестового контроля квалификации электросварщиков и используется для освоения следующих навыков по технике сварки:

Ш возбуждения дуги и поддержания определенной длины дугового промежутка;

Ш поддержания пространственного положения ручного инструмента по отношению к поверхности сварки;

Ш поддержания погонной энергии сварочного процесса;

Ш отработки техники равномерного перемещения ручного инструмента с электродом относительно свариваемых поверхностей с заданной скоростью;

Ш регистрации основных параметров процесса сварки на плоском образце;

Ш контроля квалификации электросварщиков.

Тренажер сварщика ТСДМ 6010 позволяет:

· моделировать процесс сварки с помощью мало-амперной дуги;

· освоить приемы сварки стыковых и угловых соединений в различных пространственных положениях;

· регистрировать информацию о правильности имитируемого сварочного процесса по длине дугового промежутка, углу наклона электрода, погонной энергии и скорости сварки;

· изменять сложность учебных задач по длине дугового промежутка, углу наклона электрода, погонной энергии и скорости сварки;

· обеспечивать оперативную обратную связь с обучаемым о результатах его действий в процессе обучения.

· Программный модуль тренажера сварщика ТСДМ 6010 обеспечивает возможность:

· вводить исходные данные имитируемого сварочного процесса в диалоговом режиме;

· отображать на экране монитора компьютера текущие параметры имитируемого сварочного процесса;

· проводить статистическую обработку результатов тренажа и анализ по каждому контролируемому параметру режима сварки;

· получать оценку качества выполнения имитируемого сварочного процесса;

· документально регистрировать результаты работы в виде табличной и графической формах, что позволяет осуществлять контроль за динамикой формирования навыков у обучаемых.

Рис.4.1.1 Тренажер ТСДМ 6010

Рис.4.1.2 Работа на тренажер ТСДМ 6010

Для более реалистичной симуляции сварочного процесса в тренажере сварщика ТСДМ 6010 добавлена возможность регулирования наклона вольтамперной характеристики сварочного аппарата — процесс максимально приближен по наглядности к сварке профессиональным сварочным аппаратом.

Тренажер сварщика ТСДМ 6010 позволяет изменять сложность учебных задач по длине дугового промежутка, углу наклона электрода, погонной энергии и скорости сварки.

В тренажер сварщика ТСДМ 6010 добавлена автоматическая имитация выгорания электродов в полной синхронизации с процессом горения сварочной дуги — включение/выключение при зажигании/отключении дуги.

По специальному заказу тренажер сварщика ТСДМ 6010 может быть дополнительно оснащен датчиком положения свариваемой детали в пространстве. В этом случае появляется возможность контролировать пространственное положение сварочного электрода относительно свариваемых деталей. [6]

2.3 Тренажер неисправностей электродвигателей EDM13

Электродвигатели широко применяются во всех областях промышленного производства. Неисправности в работе электродвигателей, которые не могут быть вовремя устранены, становятся причиной серьезных аварий на производстве и в быту, поэтому очень важно обучить учащихся методам поиска неисправностей и их устранения при работе с трехфазными асинхронными электродвигателями переменного тока.

Для этого компанией Dolang была разработана Модель EDM13 — тренажер неисправностей электродвигателей, предназначенный для использования в университетах, технических колледжах и училищах.

При помощи тренажера могут быть изучены все 13 типов основных неисправностей трехфазных асинхронных электродвигателей. В том числе, короткое замыкание между фазой и корпусом, между фазами, обрыв цепи и т. п.

Подсоединение электродвигателя производится к разъемам на нижней стенке имитатора. Другие 6 гнезд, имеющихся на верхней панели EDM13, используются как выводы обмоток и позволяют использовать мультиметр или омметр для поиска обрыва цепи.

Для выбора типа неисправности EDM13 имеет запирающуюся панель с переключателями.

Рис.4.2.1 Тренажер неисправностей электродвигателей EDM13

При проведении занятий с учащимися преподаватель может поставить им индивидуальные экспериментальные задачи по поиску причины неисправности электродвигателей, включая или выключая соответствующие переключатели на панели.

Тренажер имеет простую конструкцию и удобен в использовании.

Ряд опытов может производиться при отсутствии питания цепи электромотора. [7]

3.4 Тренажер сварщика Virtual Welding

Рис.4.3.1 Работа на тренажер Virtual Welding

Общая информация:

Многие компании нуждаются в квалифицированных сварщиках. Сварочный тренажер Fronius Virtual Welding — это шаг на пути к повышению престижа инновационных технологий сварки. Новичок может обучаться без предварительной подготовки, в условиях, близких к ситуации реальной сварки, при этом — совершенно безопасно, с эргономичной горелкой, традиционными изделиями и регулировкой параметров сварки.

Использование Virtual Welding дает возможность для существенной экономии. Снижение затрат на расходуемые материалы и ресурсы до 25%. Учащийся может сосредоточиться на самом важном.

Процесс обучения:

Обучение проходит в два этапа. Первый этап — это режим теоретического обучения, состоящий из 3 — х разделов. Так называемый «Ghost», виртуальный учитель, дает подсказки, указывая оптимальную технику выполнения сварки. Он устанавливает оптимальную скорость сварки, расстояние до заготовки и угол наклона сварочной горелки. Цветовые сигналы на экране, аналогичные светофору, и реалистичные звуки сварки показывают обучающемуся текущий статус процесса, а также все ошибки и / или правильно выполненные действия. При этом можно непосредственно и сразу исправлять ошибки.

Моделирование:

После режима обучения следует режим моделирования, включающий 2 раздела. Сначала новичок тренируется выполнять сварку в реальной ситуации — без помощи «Ghost», виртуального тренера. Затем учащийся сам выставляет необходимые параметры. Эта, а продуманная структура обучения обеспечивает всегда высокий результат.

Измеримые результаты:

Сопоставимые результаты обучения дают возможность объективно и понятно оценить учащегося при помощи хорошо разработанной балльной системы. Автоматически составленные рейтинги участников облегчают оценку. Это похоже на рейтинги в компьютерных играх. Сравнивая себя с другими участниками, обучаться намного легче.

Система:

Виртуальная сварка проста в эксплуатации и удивляет понятной структурой программного обеспечения и простой навигацией по меню. Сенсорный экран упрощает выбор и выполнение упражнений. В виде опции имеются встроенные в шлем очки трехмерного изображения (3D). С ними процесс становится более реальным — в режиме обучения не нужно постоянно переводить взгляд с изделия на экран и обратно. Виртуальная сварка — это современная система для обучения молодого поколения практической сварке.

Продуманное обучающее устройство с помощью магнитного поля и сенсоров передает направление горелки, расстояние до изделия и даже слабые движения руки. Дополнительный сенсор на шлеме дает возможность видеть изделие на 360° - на сенсорном экране или в очках 3D. [8]

Заключение

Применение тренажеров в профессиональном образовании — это не самоцель и не дань моде, а настоятельная необходимость. Это разумное создание искусственных условий, имеющих большие дидактические преимущества и потенциальные резервы. Важным фактором использования тренажеров является упрощение и расчленение осваиваемой учащимися трудовой деятельности с тем, чтобы обучение могло быть продолжено в реальных производственных условиях. Поэтому в учебных целях моделируется не вся производственная среда, не вся осваиваемая учащимися трудовая деятельность и не все операции, а только наиболее трудные в обучении и наиболее значимые в реальных условиях трудового процесса, от которых зависит успех будущей самостоятельной работы учащихся. Однако чем более модель приближена к реальным условиям выполнения соответствующей технологической операции, тем выше ее эффективность как средства обучения.

При выполнении данной курсовой работы поставленные задачи выполнены:

· Обобщены теоретические сведения о тренажерах, выделено четкое определение тренажеров в производственном обучении, рассмотрены виды тренажеров применяемых в обучении.

· Определены условия для применения тренажеров:

— возможность непрерывного контроля и самоконтроля за выполнением и усвоением трудовых действий;

— возможность выделения трудовых приемов и операций и организации систематических упражнений в тех случаях, когда их нельзя вычленить в естественных производственных условиях;

— исключение возможности несчастных случаев, аварий, значительных производственных потерь;

— возможность создания всех основных производственных ситуаций для упражнений в их анализе и определении необходимых мер.

· Определена цель и эффективность использования тренажеров: создание искусственных условий, во-первых, для планирования всех звеньев процесса обучения (предъявление учебной информации, ее усвоение, выполнение учебной деятельности, анализ характера и качества этой деятельности, и др.), во-вторых, для их оптимального функционирования, в-третьих, для управления познавательной деятельностью. Именно наличие возможностей для управления познавательной деятельностью учащихся обеспечивает эффективность применения упражнений с использованием тренажеров;

· Рассмотрены такие виды тренажеров как: тренажер сварщика ТСДМ, тренажер неисправностей электродвигателей EDM13, тренажер сварщика Virtual Welding;

· В приложении разработан подробный план-конспект урока производственного обучения;

1. Глизманенко Д. Л. Сварка и резка металлов. — М.: «Москва», 1969. — 448с.

2. Десятибалльная система оценки результатов учебной деятельности учащихся: инструктивно-метод. материалы /под ред. О. Е. Лисейчикова. — Мн.: 2002. — 75с.

3. Интернет ресурс: http://osvarke. info/227-uprazhneniya-s-primeneniem-trenazherov.html

4. Интернет ресурс: http://ru. wikipedia.org

5. Интернет ресурс: http://slovari. yandex.ru

6. Интернет ресурс: http://www.ecoinvent.ru

7. Интернет ресурс: http://www.e-import.ru

8. Интернет ресурс: http://www.welder. by/catalog/149/459.html

9. Макиенко Н. И. Педагогический процесс в училищах профессионально — технического образования. — Мн.: Выш. шк., 1987. — 312 с.

10. Организация и методика производственного обучения: учебник / под ред. М. А. Жиделева. — М.: Высш. Школа, 1978. — 331с.

11. Позняк И. П., Малашевич В. В. Организация и методика обучения в профтехучилищах. — Мн.: Высш. шк., 1985. — 238 с.

12. Профессиональная педагогика: Учебник для студентов, обучающихся по педагогическим специальностям и направлениям. М.: Ассоциация «Профессиональное образование», 1997. — 512 с.

13. Прох Л. Ц., Шпаков Б. М., Яворская Н. М. Справочник по сварочному оборудованию. — М.: 1978. — 152с.

14. Рыбаков В. С. Сварка и резка металлов. — Мн.: Высш. шк., 1979. — 385с.

15. Самородский, П.С., Методика профессионального обучения: Учебно-методическое пособие для преподавателя специальности «Профессиональное обучение» / Под ред.В. Д. Симоненко. — Брянск: Издательство БГУ, 2002. — 95с.

16. Сопин, В. И. Дидактическая система проектирования и комплексного применения средств обучения в профессиональных училищах и лицеях / под ред.А. П. Беляевой. — СПб.: Ин-т профтехобразования, 2000. — 258 с.

Приложение

РАЗВЕРНУТЫЙ ПЛАН ЗАНЯТИЯ В УЧЕБНЫХ МАСТЕРСКИХ КАМЕННЫХ РАБОТ

Тема занятия: Сборка и сварка стыковых соединений без разделки кромок

Цель занятия: Формирование у обучающихся профессиональных навыков при выполнении сварки.

Задачи занятия:

1. Дидактические:

Формирование и усвоение приемов сборки и сварки пластин в нижнем положении сварного шва, обеспечивая провар основного металла. Усвоение технологии выполнения дуговой сварки; подбор режима сварки и сварочных материалов. Формирование у обучающихся профессиональных навыков при выполнении сварки.

2. Развивающие:

Развитие навыков самостоятельной работы, внимания, координации движений;

3. Воспитательные:

Воспитание у обучающихся аккуратности, трудолюбия, бережного отношения к сварочному оборудованию и инструментам; сознательности при выполнении работ. Пробуждение эмоционального интереса к выполнению работ.

Тип занятия: Урок формирования и совершенствования трудовых умений и навыков.

Вид занятия: комбинированный.

Комплексно-методическое обеспечение:

Оборудование: сварочный выпрямитель, сварочный держатель электрода, маска, электроды УОНИИ 13/55, Ш 3 мм, металл ВСт3сп, мультимедийный проектор.

Раздаточный материал: инструкционная карта, тесты

Презентация по теме «Сборка и сварка стыковых соединений без разделки кромок»; фрагменты видеофильма «Сварщик» .

Методы (приемы) обучения: устное инструктирование, формирование алгоритма выполнения сборки и сварки стыковых соединений, прием и оценка контрольных образцов.

Ход урока

I. Организационный момент (2 мин.)

1. Приветствовать обучающихся:

Принять доклад дежурного о готовности группы к уроку. (готовность к уроку;

присутствие учащихся; внешний вид).

2. Выполнить запись в журнале.

II. Вводный инструктаж (50 мин.)

1. Сообщение темы и цели урока (3 мин.)

2. Опрос - актуализация (5 мин.)

2.1 Дать определение, что такое режим сварки? (Под режимом сварки понимают совокупность условий, создающих устойчивое протекание процесса сварки, а именно: стабильное горение сварочной дуги, получение сварных швов необходимых размеров, формы и качества.

2.2 Как правильно выбрать режим сварки? (Прежде всего в зависимости от толщины металла и типа сварного соединения выбирают диаметр электрода. Затем выбирают необходимую силу тока, которая в основном определяется диаметром электрода, но зависит также от толщины свариваемого металла, типа соединения, скорости сварки, положения свариваемого шва в пространстве, покрытия электрода и его рабочей длины.)

2.3 Дать краткую характеристику основным режимам сварки: выбор силы сварочного тока (Jсв.), выбор диаметра электродов? (Силу сварочного тока выбирают в зависимости от марки и диаметра электрода, при этом учитывают: положение шва в пространстве, вид соединения, толщину и химический состав свариваемого металла, температуру окружающей среды. Диаметр электрода выбирают в зависимости от толщины свариваемого металла, типа сварного соединения, положения шва в пространстве, размеров детали, состава свариваемого металла.

2.4 Назвать источник питания сварочной связи (ссылка на многопостовой выпрямитель и балластный реостат), расположенных в сварочной мастерской? (ВКСМ — 1001).

3. Решение карточек-заданий, тестов.

4. Формирование практических знаний и способов действий (25 мин.) Изложение нового материала

4.1 Правила безопасности при ведении электросварочных работ.

4.2 Подготовка стыкового соединения без разделки кромок к сварке.

4.3 Сварка пластин без разделки кромок.

4.4 Демонстрация видеофрагментов.

5. Закрепление материала вводного инструктажа (5 мин.)

· Опрос учащихся, с последующим закреплением материала в процессе производственного обучения с личным показом мастера.

· Подготовка металла перед сваркой, дуговая сварка пластин в нижнем положении шва. Стыковое соединение пластин.

· Выдача заданий обучающимся для работы на текущем инструктаже.

III. Текущий инструктаж (4 ч.30 мин.)

1. Самостоятельная работа обучающихся по закреплению и совершенствованию знаний и умений, формированию навыков выполнения процесса сварки.

2. Целевые обходы:

· Проверка организации рабочего места;

· Проверка соблюдения правил техники безопасности;

· Индивидуальная демонстрация приемов подготовки, сборки, прихватки и сварки пластин в нижнем положении;

· Проверка правильности выполнения процесса сварки и уяснения вводного инструктажа;

· Обход рабочих мест с целью оказания помощи слабоуспевающим обучающимся;

· Проверка правильности использования инструмента и оборудования;

· Проверка выполнения нормы времени;

· Проверка качества конечного результата труда.

IV. Заключительный инструктаж (15 мин.)

Сменное задание

Оценочный лист

1. Прием и оценка контрольных образцов.

2. Подведение итогов и объявление оценок.

3. Анализ ошибок, допущенных во время урока.

4. Демонстрация лучших работ обучающихся.

5. Выдать домашнее задание: повторить теоретический материал «Ручная дуговая сварка простых деталей из углеродистой стали в нижнем положении сварного шва» .

6. Уборка рабочих мест.

Карточка № 1

Карточка № 2

Карточка № 3

Карточка № 4

Карточка № 5

Требования безопасности перед началом работы.

1) Надеть рабочую одежду, застегнуть куртку, штанины брюк напустить на обувь.

Рукавицы должны плотно прикрывать рукава куртки.

Убрать волосы под головной убор.

2) Убрать все лишние предметы со стола сварщика.

3) Проверить исправность вращающего стула, обратить внимание на высоту стула.

4) Проверить исправность инструмента, приспособлений, наличие электродов.

5) Проверить целостность кабелей, надежность крепления кабелей к источнику питания и электрододержателю. Проверить защитное заземление.

6) Проверить надежность всех контактов в местах соединения проводов в сварочной цепи.

7) Установить силу сварочного тока.

8) Осмотреть электрододержатель и убедиться в надежности изоляции рукоятки от токоведущего кабеля, включить пусковой выключатель.

Требования безопасности во время работы.

1) Не кладите электроды на загрязненные и влажные поверхности стола.

2) Огарки электродов отбрасываются на заранее подготовленное место.

3) Предохраняйте себя и работающих рядом лиц от воздействия излучения сварочной дуги: подавайте сигнал - предупреждение о зажигании дуги.

4) Сначала нужно закрыть лицо щитком или маской, только после того сварщик замыкает сварочную цепь, коснувшись концом электрода поверхности изделия.

5) Складывать сваренные детали в определенное место.

Требования безопасности по окончании работы.

1) Произвести уборку рабочего места от производственного мусора, убрать огарки электродов.

2) Прибрать вспомогательный инструмент.

3) Убедиться в отсутствии очагов возгорания.

4) Обо всех замеченных неисправностях сообщить мастеру производственного обучения.

Конспект урока Подготовка стыкового соединения без раздела кромок Односторонние стыковые швы без скоса кромок выполняют покрытыми электродами диаметром, равным толщине свариваемых листов, если она не превышает 4 мм.

Подготовка материалов.

Выбираем заготовки пластин из углеродистой стали, размером 3,0×100,0×250,0 мм. без разделки кромок.

Проволочной щеткой зачищаем кромки пластин от ржавчины и окалины до металлического блеска, сметаем опилки и пыль волосяной щеткой и ветошью.

Определяем диаметр электрода и силу сварочного тока по таблице. Вначале определяют диаметр электрода, в зависимости от которого назначают силу сварочного тока. Диаметр электрода выбирают в зависимости от толщины свариваемых элементов, типа сварного соединения. (см. табл. " Режимы ручной дуговой сварки стыковых соединений без скоса кромок" ).

Выбор диаметра электрод (d_эл) — зависит от толщины свариваемого металла и положения шва в пространстве Величина сварочного тока выбирается по опытной (эмпирической) формуле

Где, К — коэффициент, зависящий от диаметра электрода и вида покрытия.

Устанавливаем выбранное значение сварочного тока.

Закрепляем электрод в зажиме электрододержателя.

Сварка пластин без разделки кромок.

При сварке пластин встык без подготовки кромок односторонним швом основная трудность заключается в получении провара металла на всю толщину листа. Хороший провар во многом зависит от качества сборки, величины зазора, правильности постановки прихваток, а также соответствия диаметра электрода и силы сварочного тока.

1. Возьмем подготовленные пластины и разместим их на ровной поверхности рабочего стола.

2. Собираем подготовленные под сварку пластины с определенным зазором, (в нашем случае зазор будет 1 мм). Величина зазора зависит от толщины металла и обычно составляет 1−2 мм. Наличие зазора необходимо для провара корня шва.

3. Берем электродержатель и закрепляем состыкованные пластины прихватками на расстоянии 10 — 15 мм от обоих концов стыка. Прихватка служит для предварительного соединения деталей при сборке. Прихватка выполняется узким швом небольшой длины (10 мм). Толщина прихватки не должна превышать 1/3 толщины свариваемого металла.

Затем места прихваток зачищаем проволочной щеткой. Сметаем мусор волосяной щеткой.

Размещаем пластины на рабочем столе в нижнее или слегка наклонное положение.

Производим сварку пластин встык без подготовки кромок односторонним швом. Для этого опускаем на лицо защитную маску и. придерживая рукой пластины, зажигаем дугу в верхней точке стыка, подводим электрод в начало стыка и быстро наклоняем его под углом 15 — 30° к вертикали.

7. При появлении капли расплавленного металла начинаем поступательное движение электрода в направлении сварки: Наблюдая за сваркой пластин встык, необходимо обращать внимание на равномерное расплавление обеих свариваемых кромок, внешний вид шва, хорошую заварку кратера, и в особенности на нормальную выпуклость шва, которая не должна превышать 2 — 3 мм. Необходимо также обращать внимание на постоянство зазора. Одновременно следует наблюдать за правильностью выбранных режимов, техникой ведения процесса.

Закончив процесс сварки, откладываем электрододержатель, надеваем защитные очки с прозрачными стеклами. Отбиваем шлаковую корку с поверхности выполненного шва, далее производим зачистку поверхности шва проволочной щеткой.

Осматриваем шов и отмечаем возможные дефекты. Нормально выполненный шов должен быть мелкочешуйчатым, иметь равномерную ширину и высоту, плавные очертания.

План-конспект урока