Информационная система "Конференции"

Вычислительные и информационные технологии в науке, технике и образовании

Усть-Каменогорск, Казахстан, 11-14 сентября 2003 года

Тезисы докладов

Информационные технологии при обучении сопротивлению материалов как элемент фундаментализации учебного процесса

Сабиров Р.А., Крушенко Г.Г.

Отдел машиноведения Института вычислительного моделирования СО РАН (Красноярск)

Обсуждается применение информационных технологий при преподавании сопротивления материалов. Известно, что для практической деятельности инженеру необходимо выработать навыки постановки простых и ясных моделей деформирования реальных объектов, владеть методами решений краевых задач, чтобы в дальнейшей деятельности с пониманием использовать стандартные пакеты прикладных программ САПР на всех этапах моделирования, уметь проверять и доказывать достоверность полученных результатов. Однако, в рамках все уменьшающейся сетки отведенных учебных часов, приходится для каждой задачи ограничиваться традиционно сложившимся методом расчета, хотя, зачастую, можно поставить и решить задачу и другими методами, порой наиболее эффективными с использованием стандартных математических процедур с реализацией на ЭВМ. Изучение альтернативных методов и подходов в программах курса сопротивления материалов не предусматривается, что приводит к неполным, отрывочным знаниям о методах и подходах, снижает кругозор любознательного студента, сдерживает его творческие возможности. Таким образом, при дефиците учебных часов в учебном курсе будущему инженеру удается дать только методы решения избранных задач, причем отработанными для них методами. Поэтому, у студента создается впечатление, что круг подходов к решению задач и методов расчета крайне ограничен; он не имеет свободы владения материалом и того кругозора, которые необходимы в современных динамических условиях. Занимаясь проектированием и используя объектно-ориентированные пакеты, студент должен иметь понятия о методах и алгоритмах, заложенных в них, чтобы выполнять правильные проверки результатов; должен представлять заложенную в основу модель - то общее и единое, присущее на первый взгляд, разнородным задачам рассматриваемого класса. Вопросы обобщения известны, практическая реализация непроблематична. В качестве примера предлагается лабораторная работа, имеющая цель обобщения некоторых задач курса сопротивления материалов, имеющих экстремальный характер. Задачи по определению геометрических характеристик плоских сечений (определение главных центральных осей инерции и их направлений), вычисления главных нормальных напряжений и их направлений, решение задач устойчивости, определение собственных частот и форм колебаний конструкций сводятся к проблеме собственных значений матриц.

Наряду с использованием электронных учебников и обучающе-тестирующих программ тренажеров, такое обобщение приведет к более глубокому пониманию студентами механики процесса, потому что в разнородных по физическому смыслу задачах содержится единая математическая модель и эти задачи можно свести к стандартным математическим процедурам, которые изучались в курсах математики и численных методах.

Примечание. Тезисы докладов публикуются в авторской редакции

Ваши комментарии
Обратная связь

[Головная страница]
[Конференции]