Оптимизация процесса разработки банка индивидуальных заданий по курсу строительной механики
В.
Д. ВешуткинБиблиографическое описание статьи для цитирования:
Вешуткин
В.
Д.,
Моисеева
Т.
В. Оптимизация процесса разработки банка индивидуальных заданий по курсу строительной механики // Научно-методический электронный журнал «Концепт». –
2013. – № 12 (декабрь). – С.
16–20. – URL:
http://e-koncept.ru/2013/13244.htm.
Аннотация. С целью оптимизации процесса разработки банка заданий, защищенного от копирования полученных решений, на кафедре «Динамика, прочность машин и сопротивление материалов» Нижегородского государственного технического университета им. Р. Е. Алексеева по курсам «Строительная механика корабля», «Строительная механика самолета», «Строительная механика машин» разработаны универсальные задания для расчетно-графических и курсовых работ.
Ключевые слова:
самостоятельная работа студентов, строительная механика, универсальные задания, защита банка заданий
Похожие статьи
Текст статьи
Вешуткин Владимир Дмитриевич,кандидат технических наук, доцент кафедры аэрогидродинамики, прочности машин и сопротивления материаловФГБОУ ВПО «Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е.Алексеева», г. Нижний Новгородvvеshutkin@mail.ru
Моисеева Татьяна Владимировна,кандидат педагогических наук, доцент кафедры аэрогидродинамики, прочности машин и сопротивления материаловФГБОУ ВПО «Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е.Алексеева», г. Нижний Новгородtvm.nntu@nextmail.ru
Оптимизацияпроцессаразработкибанкаиндивидуальныхзаданийпо курсустроительноймеханики
Аннотация.С целью оптимизации процесса разработки банка заданий, защищенного от копирования полученных решений, на кафедре «Динамика, прочность машин и сопротивление материалов» Нижегородского государственного технического университета им. Р.Е.Алексеева по курсам «Строительная механика корабля», «Строительная механика самолета», «Строительная механика машин» разработаны универсальные задания для расчетнографических и курсовых работ.Ключевые слова:строительная механика, самостоятельная работа студентов, универсальные задания, защита банка заданий.
В современных условиях сокращения числа аудиторных занятий, одной из актуальных проблем становится эффективная организация самостоятельной работы студентов [1]. Очевидно, что с возрастающей тенденцией к переносу большейчасти учебного материала на самостоятельное изучение, возникает необходимость частого обновления содержания домашних заданий, так как готовые решения студенты помещают в интернет, что может свести на нет все усилия преподавателя по контролю усвоения материала.Для каждой расчетнографической и курсовой работы разработанауниверсальная расчетная схема,которую легко можно трансформировать в множество индивидуальных расчетных схем путем изменения конфигурации расчетных параметров.На рис.1представлена универсальная расчетная схема фермы для выполнения расчетнографической работы «Расчет фермы», для нее выделено 8 расчетных параметров, меняя значения которых, можно получить большое разнообразие в ходе решения задачи.Нарис.2 показана универсальная расчетная схема балки переменного сечения для выполнения расчетнографической работы «Определение прогибов балки переменного сечения», для нее выделено 17 расчетных параметров.
Рис. 1. Универсальная расчетная схема
Универсальная схема для определения прогибов балки переменного сечения позволяет изменять характер опорных закреплений (рис. 3), варьировать величину, направление и точки приложения внешних нагрузок (рис. 2), а также задавать различные поперечные сечения на основе нескольких универсальных схем поперечного сечения балки (рис. 4).
Рис. 2. Универсальная расчетная схемабалки переменного сечения
Рис. 3. Схема для определения прогибов балки переменного сечения
Рис. 4. Универсальная схема поперечного сечения балки
На рис.5 показана универсальная расчетная схема статически неопределимой рамы для выполнения расчетнографической работы «Расчет статическинеопределимых рам», для нее выделено 19 расчетных параметров. Изменяя жесткость стержней рамы, типы опорных закрепления, а также варьируя набор, величину и характер внешней нагрузки, получаем разнообразие в банке индивидуальных заданий на основе только одной расчетнойсхемы. А таких универсальных схем разработано несколько десятков.
Рис. 5. Универсальная расчетная схема статически неопределимой рамы
На рис.6представлена универсальная расчетная схема двухопорной балки тонкостенного стержня открытого профиля для курсовой работы «Расчет прочности тонкостенного стержня открытого профиля».
Рис.6. Расчетная схема двухопорной балки
На рис. 7 представлена универсальная расчетная схема поперечного сечения тонкостенного стержня. Универсальное задание для расчета прочности тонкостенного двухопорной балки соджержит28 расчетных параметров (рис. 7).На рис.8показанауниверсальная расчетная схема балки постоянного поперечного сечения для выполнения расчетнографической работы«Раскрытие статической неопределимости многопролетной балки».Для этой схемы (рис. 8) выделено 33 расчетных параметра, они занесены в таблицу исходных данных. При этом можно варьировать типы опорных закреплений, наличие перекосов в пролетах балки, характер распределенной нагрузки, наличие, направление и точку приложения сосредоточенных нагрузок.
Рис. 7. Универсальная расчетная схемапоперечногосечения тонкостенного стержня(при взгляде в направлении оси х)
Рис. 8. Универсальная расчетная схема многопролетной балки поперечного сечения
Важным моментом при разработке универсальной расчетной схемы является определение комбинации расчетных параметров, подлежащих обновлению, а также определение границ области значений обновляемых параметров. Для проверки студенческих работ разработана программа на основе базы данных Ехcеlв которой предусмотрены два уровня проверки результата:проверка по конечному результату, путем сравнения с эталоном эпюр, построенных студентом;проверка по ключевым позициям, путем сравнения с эталоном результатов вычислений, полученных студентом.можно выделить ряд преимуществ метода формирования быстро обновляемого банка заданий по универсальной расчетной схеме: значительно снижается трудоемкость изготовления заданий;открывается возможность частого обновления банка заданий;для полного изменения конфигурации индивидуальной расчетной схемы преподавателю достаточно изменить только числовые значения расчетных параметров в исходной таблице;имеется возможность структурирования банка заданий по уровням сложности, не изменяя исходную универсальную расчетную схему;студент сам конструирует и вычерчивает индивидуальное задание на основе универсальной расчетной схемы, что позволяет внести дополнительный элемент в формирование навыков самостоятельной работы студентов.Такимобразом, в цикле расчетнографических и курсовых работ по курсам «Строительная механика корабля», «Строительная механика самолета» и «Строительная механика машин» реализован инновационный подход к формированию банка индивидуальных заданий, что позволяеторганизовать ритмичную самостоятельную работу студентов и оптимизировать процесс контроля выполнения расчетнографических работ.
Ссылки на источники1.Ковалевский И.Организация самостоятельной работы студента // Высшее образование в России.–
2000.–№1.–С.114–115.
VeshutkinVladimir,candidateofEngineeringSciences, AssociateProfessoratthechairofaerohydrodynamics, strengthofmachines and resistance of materials, R.E.Alekseyev’s Nizhny Novgorod State Technical University, Nizhny Novgorod
vvеshutkin@mail.ruMoiseeva Tatyana,candidate of Pedagogic Sciences, Associate Professorat the chair of aerohydrodynamics, strength of machines and resistance of materials, R.E.Alekseyev’s Nizhny Novgorod State Technical University, Nizhny Novgorod tvm.nntu@nextmail.ru
Optimization of the development process of individual tasks for the course of structural mechanicsAbstract.In order to optimize the development process of the individual tasks, which will be protected from solutions copying, the instructors of the chair dynamics, strength of machines and resistance of materials in R.E.Alekseyev’s Nizhny Novgorod State Technical University have been developed universal tasks for computational and graphic works for the main courses of the chair.Keywords:Structural mechanics, independent work of students, universal tasks, individual tasks.
Рекомендовано к публикации:Горевым П.М., кандидатом педагогических наук, главным редактором журнала «Концепт»
Моисеева Татьяна Владимировна,кандидат педагогических наук, доцент кафедры аэрогидродинамики, прочности машин и сопротивления материаловФГБОУ ВПО «Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е.Алексеева», г. Нижний Новгородtvm.nntu@nextmail.ru
Оптимизацияпроцессаразработкибанкаиндивидуальныхзаданийпо курсустроительноймеханики
Аннотация.С целью оптимизации процесса разработки банка заданий, защищенного от копирования полученных решений, на кафедре «Динамика, прочность машин и сопротивление материалов» Нижегородского государственного технического университета им. Р.Е.Алексеева по курсам «Строительная механика корабля», «Строительная механика самолета», «Строительная механика машин» разработаны универсальные задания для расчетнографических и курсовых работ.Ключевые слова:строительная механика, самостоятельная работа студентов, универсальные задания, защита банка заданий.
В современных условиях сокращения числа аудиторных занятий, одной из актуальных проблем становится эффективная организация самостоятельной работы студентов [1]. Очевидно, что с возрастающей тенденцией к переносу большейчасти учебного материала на самостоятельное изучение, возникает необходимость частого обновления содержания домашних заданий, так как готовые решения студенты помещают в интернет, что может свести на нет все усилия преподавателя по контролю усвоения материала.Для каждой расчетнографической и курсовой работы разработанауниверсальная расчетная схема,которую легко можно трансформировать в множество индивидуальных расчетных схем путем изменения конфигурации расчетных параметров.На рис.1представлена универсальная расчетная схема фермы для выполнения расчетнографической работы «Расчет фермы», для нее выделено 8 расчетных параметров, меняя значения которых, можно получить большое разнообразие в ходе решения задачи.Нарис.2 показана универсальная расчетная схема балки переменного сечения для выполнения расчетнографической работы «Определение прогибов балки переменного сечения», для нее выделено 17 расчетных параметров.
Рис. 1. Универсальная расчетная схема
Универсальная схема для определения прогибов балки переменного сечения позволяет изменять характер опорных закреплений (рис. 3), варьировать величину, направление и точки приложения внешних нагрузок (рис. 2), а также задавать различные поперечные сечения на основе нескольких универсальных схем поперечного сечения балки (рис. 4).
Рис. 2. Универсальная расчетная схемабалки переменного сечения
Рис. 3. Схема для определения прогибов балки переменного сечения
Рис. 4. Универсальная схема поперечного сечения балки
На рис.5 показана универсальная расчетная схема статически неопределимой рамы для выполнения расчетнографической работы «Расчет статическинеопределимых рам», для нее выделено 19 расчетных параметров. Изменяя жесткость стержней рамы, типы опорных закрепления, а также варьируя набор, величину и характер внешней нагрузки, получаем разнообразие в банке индивидуальных заданий на основе только одной расчетнойсхемы. А таких универсальных схем разработано несколько десятков.
Рис. 5. Универсальная расчетная схема статически неопределимой рамы
На рис.6представлена универсальная расчетная схема двухопорной балки тонкостенного стержня открытого профиля для курсовой работы «Расчет прочности тонкостенного стержня открытого профиля».
Рис.6. Расчетная схема двухопорной балки
На рис. 7 представлена универсальная расчетная схема поперечного сечения тонкостенного стержня. Универсальное задание для расчета прочности тонкостенного двухопорной балки соджержит28 расчетных параметров (рис. 7).На рис.8показанауниверсальная расчетная схема балки постоянного поперечного сечения для выполнения расчетнографической работы«Раскрытие статической неопределимости многопролетной балки».Для этой схемы (рис. 8) выделено 33 расчетных параметра, они занесены в таблицу исходных данных. При этом можно варьировать типы опорных закреплений, наличие перекосов в пролетах балки, характер распределенной нагрузки, наличие, направление и точку приложения сосредоточенных нагрузок.
Рис. 7. Универсальная расчетная схемапоперечногосечения тонкостенного стержня(при взгляде в направлении оси х)
Рис. 8. Универсальная расчетная схема многопролетной балки поперечного сечения
Важным моментом при разработке универсальной расчетной схемы является определение комбинации расчетных параметров, подлежащих обновлению, а также определение границ области значений обновляемых параметров. Для проверки студенческих работ разработана программа на основе базы данных Ехcеlв которой предусмотрены два уровня проверки результата:проверка по конечному результату, путем сравнения с эталоном эпюр, построенных студентом;проверка по ключевым позициям, путем сравнения с эталоном результатов вычислений, полученных студентом.можно выделить ряд преимуществ метода формирования быстро обновляемого банка заданий по универсальной расчетной схеме: значительно снижается трудоемкость изготовления заданий;открывается возможность частого обновления банка заданий;для полного изменения конфигурации индивидуальной расчетной схемы преподавателю достаточно изменить только числовые значения расчетных параметров в исходной таблице;имеется возможность структурирования банка заданий по уровням сложности, не изменяя исходную универсальную расчетную схему;студент сам конструирует и вычерчивает индивидуальное задание на основе универсальной расчетной схемы, что позволяет внести дополнительный элемент в формирование навыков самостоятельной работы студентов.Такимобразом, в цикле расчетнографических и курсовых работ по курсам «Строительная механика корабля», «Строительная механика самолета» и «Строительная механика машин» реализован инновационный подход к формированию банка индивидуальных заданий, что позволяеторганизовать ритмичную самостоятельную работу студентов и оптимизировать процесс контроля выполнения расчетнографических работ.
Ссылки на источники1.Ковалевский И.Организация самостоятельной работы студента // Высшее образование в России.–
2000.–№1.–С.114–115.
VeshutkinVladimir,candidateofEngineeringSciences, AssociateProfessoratthechairofaerohydrodynamics, strengthofmachines and resistance of materials, R.E.Alekseyev’s Nizhny Novgorod State Technical University, Nizhny Novgorod
vvеshutkin@mail.ruMoiseeva Tatyana,candidate of Pedagogic Sciences, Associate Professorat the chair of aerohydrodynamics, strength of machines and resistance of materials, R.E.Alekseyev’s Nizhny Novgorod State Technical University, Nizhny Novgorod tvm.nntu@nextmail.ru
Optimization of the development process of individual tasks for the course of structural mechanicsAbstract.In order to optimize the development process of the individual tasks, which will be protected from solutions copying, the instructors of the chair dynamics, strength of machines and resistance of materials in R.E.Alekseyev’s Nizhny Novgorod State Technical University have been developed universal tasks for computational and graphic works for the main courses of the chair.Keywords:Structural mechanics, independent work of students, universal tasks, individual tasks.
Рекомендовано к публикации:Горевым П.М., кандидатом педагогических наук, главным редактором журнала «Концепт»
