Розвиток творчих здібностей учнів при удосконаленні обладнання для виготовлення виробів з деревини

Основним виконавцем виробничого процесу є робочий, який на своєму місці виконує трудову діяльність.

Трудова діяльність - це сукупність трудових дій робітника (фізичних і розумових), за допомогою яких від діє на предмет праці і керує роботою обладнання.

До трудових дій робочого відносяться такі: планування, підготовка, виконання, контроль і обслуговування виробничого процесу. Найбільш суттєвим і дидактичне значущим елементом трудової діяльності є трудовий процес.

Трудовий процес - сукупність послідовних дій робочого, пов'язаних з виконанням визначеного виду закінчених робіт, які є типові для конкретної професії. Наприклад, для токаря - це обробка заготовки і виготовлення готової деталі, для наладчика - наладка відповідного технологічного обладнання тощо.

Трудовий процес можна розподілити на окремі елементи: операції, прийоми, робочі рухи.

Трудова операція - це частина трудового процесу, яка характеризується використанням однакових інструментів, пристосувань, і засобів праці.

Трудовий прийом - це закінчена трудова дія робочого, яка має чітко визначену технологічну ціль. Наприклад, трудовими прийомами є: установка заготовки у патрон верстата, контроль розмірів готової деталі та ін.

Робочій рух - це елемент трудового прийому. (Робочий рух: включення верстата, затиск заготовки і ін.)

Рівень пристосування виробничого процесу до навчального залежить від таких факторів:

* від можливості відокремлювання у виробничому процесі окремих його елементів: операцій, прийомів, рухів;

* від можливості їх групування у визначеній послідовності;

* від рівня повторювання основних трудових операцій.

В залежності від цих факторів існують три групи робочих професій.

Перша група - це професії, навчання котрим може бути організовано безпосередньо у навчальних майстернях професійно-технічних. До них відносяться майбутні професії верстатників, слюсарів, монтажників і деякі інші. Для цієї групи характерним є дуже частий повтор основних операцій при малій їх варіативності, можливість відокремлення і варіювання операціями у виробничих умовах, створення їх комплексів[105].

До другої групи відносяться професії, трудові процес яких не можуть бути самостійними частинами навчання. Для них є характерною невелика повторюваність операцій при незначній їх варіативності, неможливість їх відокремлення, відсутність комплексів операцій. До них відносяться такі професії: слюсар контрольно-вимірювальних приладів, наладчики і оператори автоматичних ліній тощо.

До третьої групи відносяться професії, які займають проміжне положення між першою і другою групою: великі повторюваність і різновидність операцій і робіт. До неї відносяться робітники будівельних професій (муляр, плиточник), транспортні робочі (машиністи, водії тощо).

Системою виробничого навчання зветься доцільне сполучення теоретичного і практичного навчання, яке обумовлене специфікою теоретичних і практичних знань і послідовністю формування професійних умінь і навичок.

Предметна система виникла першою. Вона передбачає одразу виготовляти готові вироби без ретельного вивчення окремих складових операцій. За такою системою навчання побудована підготовка робочих з деревообробних і деяких інших професій.

Позитивним елементом цієї системи є то, що учні, відразу бачать результати своєї праці. Негативним - виготовлення одразу повністю готових предметів заважає учням послідовно освоювати окремі операції, з яких складається виготовлення усього предмету.

Операційна система створена вперше у XIX сторіччі і широко використовувалась у всьому світі. Вона полягає у ретельному аналізі змісту праці і відокремленні її окремих компонентів. Ці компоненти - операції, і вони приймаються за основу тематичної побудови виробничого навчання. За цією системою можна будувати навчання на першому етапі при оволодінні професіями слюсарного та верстатного профілю.

При організації робіт за цією системою для кожної робочої професії існують типові операції, вивчення яких відбувається у наперед визначеної послідовності. Негативними сторонами її є те , що навчання відбувається на предметах, які потім викидаються, що значно знижує її дидактичне навантаження. Крім цього, було дуже важко вивчені трудові операції з'єднати для учнів у готовий продукт праці.

Операційно - предметна система є логічним продовженням операційної системи. Суть її полягає у тому, що навчання відбуваються на виготовленні готових виробів. Вони підбираються таким чином, щоб в їх виготовленні були здебільш визначені операції. В цьому випадку засвоєння операцій є тільки як уведення до засвоєння ремесла.

Моторно-тренувальна система - це варіант операційної системи, коли уся операція розподіляється на окремі робочі прийоми і рухи. Ці малі елементи відпрацьовувалися до автоматизму за допомогою окремих спеціальних пристосувань. Іноді ця система зветься системою ЦІП (Центральний інститут праці). Саме там розроблялась ця система у 30-х роках теперішнього сторіччя.

Операційно-комплексна система виникла в 30-ті роки. Вона організаційно втілена у системі трудових резервів країни, яка була створена в 1940 році. Суть її полягає в тому, що учні спочатку вивчають окремі операції, а потім - виконують комплексні роботи, до яких як складові входять ці операції.

Рис.3.6. Модель верстата ЧПК

Потім засвоюються нові операції, які у подальшому складаються у нові комплекси, і так постійно, відбувається нарощення складності і обсягу робіт, що виконуються.

У 60-х роках акад. С.Я. Батишев запропонував проблемно-аналітичну систему виробничого навчання. Суть її полягає у тому, що увесь навчальний матеріал розподіляється на окремі навчальні проблеми. Учні оволодівають навичками і уміннями по кожній проблемі, яка існує реально і відповідає ходу технологічного процесу виготовлення деталей.

Більш загальний характер має система дидактичного навчання, яка запропонована К.Н. Катхановим [42, с. 104]. і зветься - прийомо-комплексно-видовою.

У неї відокремлюються два основних елементи, які є характеристиками для більшості робітничих професій: прийоми праці і види робіт. У самої назві цієї системи закладена послідовність виробничого навчання: міцне оволодіння прийомами праці у межах кожного її різновиду і потім подальше поєднання

прийомів між собою аж до створення комплексів.

Системи управління ArtCAM призначена для керування в реальному масштабі часу фрезерними, токарними, спеціальними верстатами, вимірювальними машинами, столами розкрою листових матеріалів, роботами і іншими автоматичними пристроями. Вона одночасно і синхронно може керувати шістьма незалежними координатами. Система управління розрахована на управління кроковими двигунами, серводвигунами, реле та іншими електронними пристроями.

В основу розробки системи управління ArtCAM були закладені такі принципи:

* Має працювати в промислових стандартах верстатів з ЧПК,

* Повинна бути доступною за простотою обслуговування і ціною для малого та середнього бізнесу

Технічні характеристики гравіювально-фрезерного верстата

Таблиця №4

Під тренажерами у навчанні розуміється такий засіб навчання, який дозволяє штучно створювати сприятливі умови для цілеспрямованого формування умінь та навичок.

До цих сприятливих умов відносяться:

* можливість безперервного контролю і самоконтролю за виконанням трудових дій;

* можливість відокремлення окремих робочих прийомів і організація їх систематичного повторення;

* виключення можливостей виникнення нещасних випадків;

* можливість імітування усіх виробничих операцій.

Тренажери мають таку класифікацію:

* за спеціалізацією: універсальні та спеціальні;

* за охопленням учнів: індивідуальні та групові;

* за рухомістю: стаціонарні і рухомі;

* за рівнем адаптивності: адаптивні та неадаптивні;

* за автоматизацією: автоматизовані та неавтоматизовані;

* за станом зворотного зв'язку: з зовнішнім, з внутрішнім або комбінованим контурами;

* за цільовим призначенням: для початкового навчання, для поточного тренування, для підвищення кваліфікації.

Навчальний процес з використанням тренажерів може існувати у двох режимах: у навчальному і режимі контролю.

У режимі навчання тренажер повинен мати такі можливості:

* працювати в нормальному режимі;

* моделювати можливі відхилення від експлуатаційних параметрів;

* контролювати на усіх етапах вірні та помилкові дії учнів;

* регламентувати час на усунення технічних неполадок або невиконання інших навчальних операцій;

* надійно блокувати помилкові дії учнів.

Будь-який тренажер для виробничого навчання має таку функціональну структуру:

* блок пред'явлення навчальної інформації, який забезпечує учнів необхідною інформацією. Вона може бути у такому вигляді: статистична проекція діапозитивів або текстів; динамічна проекція (наприклад, кінофрагмент), пред'явлення різних вказівок за допомогою переговорного пристрою або візуально з використанням індикаторів, контрольних приладів тощо;

* блок вводу інформації - це система технічних приладів, яка забезпечує виконання навчальних дій. В цю систему входять: кнопки, важелі, перемикачі, тумблери і інші.

* блок аналізу якості і характеру навчальних дій - це сукупність технічних приладів, які дозволяють виконувати технічний контроль і аналіз проміжних і кінцевих результатів діяльності тих хто, навчається;

* блок керування, який призначений для керування функціонуванням усіх попередніх блоків у єдиній навчальній системі.

До тренажерів пред'являються такі педагогічні вимоги:

1. Процес навчання повинен бути керованим, тобто замкнутим: необхідно мати прямі і зворотні зв'язки. Зовнішній його контур: учні - тренажер - інженер-педагог, внутрішній: тренажер - учень.

2. Інформація, яку пред'являє тренажер, повинна відповідати реальній виробничій діяльності: по швидкості і ритму зміни ситуації, по емоційно-вольовим навантаженням тощо.

3. Тренажери повинні забезпечувати зміну послідовності і швидкості пред'явлення навчальної інформації.

4. Тренажер повинен давати можливість учням виконувати самоконтроль за такими показниками:

- послідовність виконання операцій;

- швидкість пред'явлення інформації.

Тренажер повинен мати устрої для стимулювання вірних дій учнів і одночасного блокування їх можливих помилок. Існує два принципово різних підходи до тренажерів для виробничого навчання.

Перший - це створення тренажерів для формування умінь і навичок конкретної професійної діяльності. Такі тренажери здобули назву «поведінкових», тому, що поведінка тих, хто на них навчається, відповідає їх діяльності з реальним обладнанням. Більшість існуючих тренажерів відносяться саме до цього типу. Конструктивно такі тренажери можуть складатися з реальних пультів керування, і зменшених копій реальних об'єктів, які підключенні до ЕОМ.

Тренажери другого типу забезпечують формування універсальних умінь і навичок. Вони здобули назву «понятійних тренажерів», тому, що формують в основному інтелектуальні уміння та навички.

Перші тренажери були створені на базі аналогових обчислювальних машин. Ці тренажери дозволяли проводити навчання методом спостереження за станом будь-якої технологічної системи, пов'язаної зі зміною показань контрольно-вимірювальних приладів, сигнали на котрі поступають з ЕОМ.

Тренажери на базі аналогових обчислювальних машин дозволяють демонструвати роботу технологічного об'єкту у автоматичному режимі, вони можуть імітувати хід технологічного процесу, вносячи в нього різні корективи. Недоліками цих тренажерів є: мала їх надійність, висока ціна, відсутність дидактичної гнучкості. Пізніше, коли почали використовувати у тренажерах більш сучасні ЕОМ, їх дидактичні можливості значно розширилися.

Основними позитивними якостями їх є: можливість роботи у режимі діалогу з тими, хто навчається; можливість представлення на екрані графічної інформації, а також показ на ньому предметів, які рухаються ; можливість кольорового пред'явлення навчальної інформації, можливість накопичення і зберігання інформації у пам'яті ЕОМ; можливість її швидкої зміни і деякі інші.

Тренажери на базі мікро - ЕОМ дозволяють максимально наблизити умови навчання до умов реальної дійсності і тому у найбільшій мірі забезпечують виконання психолого-педагогічних вимог до процесу навчання. Ці тренажери дозволяють використовувати найбільш раціональні методи навчання, переходити від вирішення найпростіших завдань до прийняття рішення у проблемних ситуаціях.

У виробничому навчанні в системі професійної освіти використовується різна технологічна документація. Найбільш часто звичайні технологічні карти замінюються інструктивно-технологічними, які набагато простіші по структурі, змісту і побудові, ніж перші, що дає значний педагогічний ефект.

Ця навчальна технологічна документація має багато суттєвих переваг. По-перше, містить усю необхідну інформацію у стислому вигляді. По-друге, ці карти постійно знаходиться на робочому місці того, хто навчається, і можна постійно звертатися до них. По-третє, письмові інструкції створюють добрі умови для стандартизації викладання технічної інформації. По-четверте, інструкцію одержує кожний учень, що створює можливість додержання індивідуальних темпів навчання.

До інструкційно-технологічних карт висуваються такі вимоги. Вони повинні враховувати особливості професій. Так, є професії, де сама виробнича дія нескладна по своєї структурі, але потребує великого обсягу знань: наприклад, наладчик автоматичного обладнання. Його праця вимагає багато теоретичних знань для виявлення можливих відхилень у роботі обладнання, а сама моторна процедура їх усунення часто дуже проста. Письмові інструкції у таких випадках повинні мати велику кількість складних алгоритмів керування технологічним процесом і пошуку несправностей, які ґрунтуються на широкому колі знань і представляють дії в узагальненому вигляді.

До другої групи відносяться робітничі професії, де найбільш суттєвим є безпосереднє виконання самої дії, а теоретичних знань для її виконання треба небагато. Наприклад, професія слюсаря-інструментальника не потребує великого обсягу теоретичних знань, але тут важливо сформувати моторний компонент практичної дії. Виходячи з цього, у тексті інструкції в цьому випадку повинен домінувати опис структури рухів, їх координації у вигляді схем, малюнків тощо.

До педагогічних вимог до складання письмових інструкції відносяться також те, що її побудова залежить у значній мірі від специфіки етапі навчання учнів. На першому етапі при створенні орієнтовної основи діяльності (ООД) особливе значення має сформований зоровий образ, або чітка система орієнтирів і опис дій, що треба виконати.

На другому етапі, який є основним, важливо дати безпосередній опис дій, які з'єднують окремі робочі прийоми і операції у цілий комплексі пов'язують їх у трудовий процес.

На третьому етапі (етап удосконалювання) у тексті інструкції підвищується елементи самостійної роботи учнів, їх контролю і самоконтролю.

Подальшими педагогічними вимогами до інструкцій є спадковість змісту і етапів формування учнів елементів самостійності. Текст інструкцій повинен давати учням можливість самостійно виконувати дії, тобто бути максимально згорнутим за змістом.

ВИСНОВКИ

Отже, використання всіх можливих шляхів реалізації навчальних проектів з елементами робототехніки та автоматики для виготовлення виробів з деревини, дає можливість загальноосвітнім навчальним закладам залучити учнів до розвитку творчих здібностей.

«Граючись» з такими високотехнологічними «іграшками» учні в процесі навчання окрім математики та інформатики, додатково знайомляться з такими науковими напрямками як електроніка, механіка і телемеханіка, які, в свою чергу, утворюють науковий комплекс з тісними взаємозв'язками.

Створюючи та використовуючи такий пристрій в навчанні у дітей з'явиться можливість практично ознайомитись не лише з виробничими процесами, які управляються програмно, але й з самими принципами автоматичного керування. Адже вони є єдиними як для такої примітивної моделі, так і для промислових систем з числовим програмним керуванням.

Можна сміливо зауважити, що модель верстата з ЧПК є сучасною, прогресивною освітньою технологією, що дає відчутний результат при підготовці майбутніх спеціалістів для багатьох галузей трудової діяльності. Її застосування в сучасній технологічній освіті дозволить вирішити ряд навчально-виховних завдань, серед яких виділимо:

· спрямування діяльності учнів у науково-інженерному напрямку;

· вирішення питань подальшої соціалізації випускників та їх професійної орієнтації;

· сприяння розвитку синергетичного мислення, що є важливим компонентом всіх інновацій.

Відтак, ЧПК визначає інноваційний вимір технологізації сучасної трудової підготовки учнівської молоді. Такого роду освітня інновація в цілому наблизить можливість у майбутньому створювати нові галузі економіки, її подальший техніко-технологічний розвиток, що в свою чергу веде до створення нових робочих місць й сприятиме швидкому економічному зростанню країни та поліпшенню добробуту громадян.

Видів різьблення, а тим більш організацію занять з різьблення деревини за допомогою комп'ютерних технологій, зокрема на координатних фрезерно-гравірувальних верстатах з'явилася відносно недавно. Фрезерно-гравірувальні верстати почали з'являтися на нашому ринку протягом останніх років. Нині відомі верстати різноманітних закордонних фірм, які використовуються для площинної обробки пластикових матеріалів, фанери, деревини та ін.

Найбільше використовуються спеціалізовані координатні фрезерно-гравірувальні верстати з ЧПК що виконують ті самі операції у трьох координатах, але на них можливе встановлення четвертої координати, що дає змогу створювати об'ємні зароби у техніці різьблення. За допомогою фрезерно-гравірувальних верстатів з ЧПК виконуються практично усі види різьблення, і суттєвої різниці між ручною і механічною обробкою не видно. Підвищений інтерес учнів і студентів до комп'ютерної техніки зумовлює пошук нових методика навчання з формування культурно-естетичного розвитку майбутніх учителів у процесі занять різьбленням деревини.

Безперечно, що заглиблення в джерела національної культури створює передумови для перетворення виготовлених учнями виробів у справжні твори декоративна-ужиткового мистецтва. В свою чергу, успішні заняття різьбленням здатні розпалити інтерес учнів деревообробного профілю до всіх проявів національної культури, стати основою його етнічного самоусвідомлення.

Отже, у процесі гурткових занять з художньої обробки деревини, зокрема у процесі ознайомлення з програмованим варіантом виконання різьблення деревини, має реалізуватися принцип взаємозумовленості культурно-естетичного і національно-культурного розвитку учнів. Звикнувши приводити у рух всі духовні й фізичні сили під час розробки композицій і безпосередньому виготовленні різьблень, учень не може замикатися у тих сферах етнокультури, які пов'язані лише з декоративно-ужитковим мистецтвом, а прагне всіма силами розширити горизонти свого національно-культурного розвитку.

На даному етапі доречним являється використання Інтернету. Добір інформації з мистецьких сайтів електронної мережі спрямовує учнів до творчості, має величезний спонукальний вплив до занять художньою обробкою матеріалів та прилучення учнів до багатств національної культури.

Нажаль програма сучасної професійно-технічної школи стисла і не дає того об'єму знань, які потрібні учням на сучасному етапі розвитку національної школи у напряму вивчення народних українських традиції та формування національної самосвідомості. У сучасних професійно-технічних закладах деревообробного профілю можливі різні варіанти формування національної самосвідомості учнів, наприклад у процесі виготовлення традиційних українських декоративних виробів з деревини на гурткових заняттях з художньої обробки деревини. Теоретичний аналіз наукових джерел показав, що проблема виховання національної самосвідомості знаходить відображення як у теоретичних джерелах давніх часів, так і в працях сучасних філософів, психологів, педагогів.

Таким чином, застосування всіх видів вказаних засобів навчання спрямовано на підвищення позитивної мотивації учнів до вивчення технології. Це веде до посилення творчих здібностей учнів, розвитку їх мислення, формування активної позиції особистості в сучасному інформатизованому суспільстві.

Підсумок вище наведеного та аналіз змісту виконаної магістерської роботи, відображено в наступних основних висновках :

1. Модель верстата з ЧПК є найкращий навчальний тренажер позитивним елементом, що учні, відразу бачать результати своєї праці.

2. Методо творчих здібностей з обладнанням виробів із деревини спрямовує розвитку діяльності учнів у науково-інженерному напрямку.

3. Науково-інженерному напрямку модель верстата з ЧПК є найбільш ефективним засобом навчання при систематичному і всеохоплюючому контролі знань. У цьому випадку забезпечується швидке виявлення помилок учнів. Цей контроль дозволяє об'єктивно оцінювати знання.

4. Застосування засобів програмного забезпеченняArtCAM відкриває широкі можливості для удосконалення творчого навчання, для створення умов активізації пізнавальної діяльності учнів у процесі самостійної роботи

Размещено на Allbest.ru