РАЗРАБОТКА ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СХЕМ С ПРИМЕНЕНИЕМ КОМПЬЮТЕРНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ

Деревянко Денис Михайлович

учащийся 2 курса по профессии «Электромонтер по ремонту и обслуживанию электрооборудования», Государственное бюджетное образовательное учреждение начального профессионального образования

«Профессиональный лицей № 9», г. Брянск

Бочаров Никита Григорьевич

учащийся 2 курса по профессии «Электромонтер по ремонту и обслуживанию электрооборудования», Государственное бюджетное образовательное учреждение начального профессионального образования

«Профессиональный лицей № 9», г. Брянск

Васин Дмитрий Александрович

учащийся 2 курса по профессии «Наладчик контрольно – измерительных приборов и автоматики», Профессиональный лицей № 9, г. Брянск

Семерюк Ольга Михайловна

 преподаватель специальных дисциплин, Государственное бюджетное образовательное учреждение начального профессионального образования

«Профессиональный лицей № 9», г. Брянск

 «Без стремления к новому нет жизни, нет развития, нет прогресса». И эти слова В.Г. Белинского  сегодня актуальны, как ни когда, так как вместе с развитием общества меняется система образования, и требования к ее содержанию.

Образовательные стандарты третьего поколения определяют  компетентностный подход, как одну из стратегий профессионального образования, которая поможет обучаемым найти свое место на рынке труда и реализовать свои способности в социально - значимой профессиональной деятельности [2, с. 55].

Анализируя  общие и профессиональные компетенции, которые необходимо формировать согласно ФГОС при изучении учебной дисциплины  "Электротехника" по профессиям «Электромонтер по ремонту и обслуживанию электрооборудования», «Наладчик контрольно – измерительных приборов и автоматики» общими среди них являются умения чтения и составления электрических схем.

Формировать данные умения возможно с применением информационно-коммуникационных технологий, которые отличает универсальность в обмене информацией в потоке общего информационного пространства [1, с. 125].

На практических занятиях, по ряду разделов электротехнических дисциплин, на первоначальном этапе обучаемые разрабатывают несложные электросхемы, причем составление их выполняется, как правило, вырисовыванием каждого элемента вручную карандашом и учебное время тратится нерационально на рутинную деятельность механического отображения [5, с. 95]. Специализированные компьютерные программы позволяющие совершенствовать этот процесс, во-первых содержат большое количество условных изображений электросхем и выбрать нужное из этого обилия непростая задача для начального этапа обучения, а во вторых требуется время на освоения порядка проектирования в этих программах. Например, программа Microsoft Word позволяет создавать только простые электрические схемы, при этом элементы электрических схем не соответствую ГОСТу и при открытии файла со схемой в других версиях Word, возможны нарушения форматирования документа.

 Рис. 1. Выполнение электрических схем в программе Microsoft Office Word

Программа ElectroM применяется для создания электрических схем при проведении практических работ по отдельным разделам электротехники, например, «Электрические цепи постоянного тока», «Электрические измерения». Она отличается простатой использования, дает возможность представить объекты в 3Д изображении, недостаток – небольшое количество элементов в библиотеке.

Рис. 2. Выполнение электрических схем в программе ElectroM

Эту проблему частично решает программа «SPlan», которая отличается простым, понятным интерфейсом, большим количеством элементов библиотек, но большинство элементов не соответствует современным стандартам.

 Рис. 3. Выполнение электрических схем в программе SPlan

 В результате был создан «Компьютерный конструктор – разработчик электросхем» [4], лишенный перечисленных выше недостатков и предназначенный для  получения первичных навыков у обучающихся по  составлению и чтению электрических схем. Данный конструктор получил свидетельство Российской академии образования, что подтверждает его новизну и приоритетность.

Разработка выполнена на базе интегрированной конструкторско-технологической системы ADEM, использована простейшая свободно распространяемая её версия  ADEM 7,0 Super Light, которая вывешена для свободного скачивания на сайте компании разработчика этих компьютерных систем www.adem.ru. Эта программа имеет базу данных условных обозначений электрических схем, которая была использована для разработки шаблона конструктора.  Конструктор представляет собой стандартный формат А4 с основной надписью по ЕСКД выведенный на рабочее поле системы (см. рис.4).

 Рис. 4.  Шаблон конструктора с  разработанной электросхемой

По периметру формата располагаются условные обозначения электросхем выполненные по ГОСТ, каждая фигура ещё имеет условное буквенное обозначение и текст полного названия, что упрощает  их выбор при проектировании. Так как пространство для размещения фигур ограничено, то их набор соответствует тематике выполняемых заданий и обновляется по мере изучения различных тем. Для управления конструктором к формату примыкает панель управления, на которой всего четыре клавиши необходимые для составления электросхемы (Выделение, Перенос, Поворот на 90 град и Соединение), что упрощает действия при проектировании.

Порядок составления электросхем заключается в следующем:

• обучаемый получает задание на составление электросхемы;
• открывается шаблон для проектирования;
• с помощью команды ВЫДЕЛЕНИЕ выделяется нужное условное обозначение, которое изменяет цвет с синего на красный;
• с помощью команды КОПИРОВАТЬ И ПЕРЕНЕСТИ изображение переносится на нужное место на формате;
• эти действия повторяются для каждой фигуры, при необходимости с помощью команды ПОВОРОТ НА 90 ГРАД производится нужная ориентация фигуры;
• с помощью команды СОЕДИНИТЬ производится объединение элементов схемы линиями соединения в общую электросхему, в итоге получается изображение выполненного задания.

Для сохранения выполненной разработки и её распечатки выделяется формат А4 с выполненной электрической схемой. В таком виде, соответствующем требованиям ЕСКД разработка подшивается к отчету о выполненной работе. 

С помощью электронного конструктора можно выполнять схемы различного уровня сложности, составлять спецификацию [3, с. 98].   

Рис.5. Схема электрическая усилителя мощности (2), спецификация (б)

 Применение этой разработки в учебном процессе мотивирует к освоению более сложных профессиональных компьютерных графических программ и позволяют в дальнейшем автоматизировать процесс разработки различных схем  на старших курсах при работе  с базами данных, когда используются  навыки проектирования, полученные ранее при работе с конструктором. Модульная программа обучения пользованием компьютерным графическим редактором ADEM CAD разработанная авторами позволяет успешно её освоить  этой категорией обучаемых.

Для работы с программами этого типа необходимо иметь персональный компьютер типа IBM PC Pentium IV с операционной системой Windows XP  и выше и оперативной памятью от 512 Мб. Реализация обучения производится в помещении, оборудованном мультимедиа средствами (персональный компьютер, мультимедиапроектор и экран или ЖК панель) и автоматизированными рабочими местами на базе ПК, объединенными в локальную сеть на которых установлены лицензированные CAD – системы.  Информация, излагаемая преподавателем, дублируется в рабочей тетради с текстом и изображениями схем, которая находится на каждом рабочем месте.

Выводы:

1) применение электронного конструктора позволяет: выполнять электрические схемы в соответствии с требованиями ЕСКД, каждый элемент содержит полное название, обозначение и изображение, что облегчает изучение элементов электросхем;

2) применение компьютерного конструктора – разработчика электросхем позволяет повысить эффективность первоначального этапа обучения и способствует развитию интереса к освоению более сложных профессиональных компьютерных программ;

3) применение информационно – компьютерных технологий в подготовки квалифицированных рабочих электротехнических профессий способствует мотивации к обучению, развитию интереса к будущей профессии, повышению уровня профессиональной подготовки обучаемых.

Список литературы

1. Бутырин П. А. Электротехника / Бутырин П. А.. - М.: Издательский центр «Академия»,2006. – 272 с.
2. Камнев В. Н. Чтение схем и чертежей электроустановок / Камнев В. Н. – М.: Высшая школа, 2006. – 144 с.
3. Москаленко В. В. Справочник электромонтера / Москаленко В.В.. – 2-е изд., стер.– М.: Издательский центр «Академия», 2005. – 288 с.
4. Семерюк О., Селезнев В. А. Электронный информационный образовательный ресурс: «Компьютерный конструктор-разработчик электросхем» Свидетельство о регистрации электронного ресурса ОФЭРНиО РАО ГАН № 18014 от 7.03.2012. Инв. номер ВНТИЦ № 50201250326 от 7.03.2012 года
5. Синдеев Ю. Г. Электротехника с основами электроники /  Синдеев Ю.Г. - Ростов н/Дону: «Феникс»,2005. – 384 с.