Современное металлургическое производство характеризуется многообразием различных видов оборудования, различающихся по назначению, конструкциям, условиям эксплуатации.
Показатели работоспособности и надежности металлургических машин, реализующиеся на стадиях эксплуатации, технического обслуживания и ремонта, закладываются на стадии создания машин – при их проектировании [1]. Поэтому важное значение имеет подготовка специалистов, владеющих профессиональными компетенциями в области проектно-конструкторской деятельности.
В соответствии с Федеральным государственным образовательным стандартом ФГОС-3 по направлению «Технологические машины и оборудование» выпускник наряду с другими видами профессиональной деятельности (производственно-технологическая, организационно-управленческая, научно-исследовательская) должен решать следующие задачи в области проектно-конструкторской деятельности [2]:
- сбор и анализ исходных информационных данных для проектирования изделий машиностроения и технологий их изготовления;
- расчет и проектирование деталей и узлов машиностроительных конструкций в соответствии с техническими заданиями и использованием стандартных средств автоматизации проектирования;
- разработка рабочей проектной и технической документации, оформление законченных проектно-конструкторских работ;
- проведение контроля соответствия разрабатываемых проектов и технической документации стандартам, техническим условиям и другим нормативным документам;
- проведение предварительного технико-экономического обоснования проектных решений.
Применительно к профилю «Металлургические машины и оборудование» вышеперечисленные задачи конкретизируются дополнительными к основным (ПК) специальными профессиональными компетенциями (СПК), формирование которых у студентов реализуется основной образовательной программой (ООП) при изучении комплекса дисциплин, методологически связанных логикой последовательного накопления знаний, умений и навыков.
Такой комплекс дисциплин предусмотрен учебным планом бакалавриата, при разработке которого кафедрой металлургического оборудования в рамках объединения преподавателей направления (ООП «Технологические машины и оборудование») особое внимание уделено логике взаимосвязей дисциплин, распределенных по трем блокам I, II и III (рисунок), обеспечивающих комплексные практические умения и навыки не только по реализации процессов проектирования и конструирования, но и по приобретению знаний объектов проектирования (металлургических машин), умений сопоставить задачи проектирования с «металлургической» спецификой объектов, умений и навыков применения современных расчетных и проектных методик на основе информтехнологий.
Комплекс методологически связанных дисциплин по формированию профессиональных компетенций в области проектно-конструкторской деятельности
Базовые дисциплины блока I формируют знания единой системы конструкторской документации (ЕСКД), практические умения и навыки выполнения текстовых и графических документов стадий проектирования («Инженерная графика»), знания законов движения твердых тел («Теоретическая механика»), знания, умения и навыки в области анализа и синтеза механизмов в условиях статики и динамики («Теория механизмов и машин»), умения и навыки оценки и анализа напряженно-деформированного состояния, расчетов по теориям прочности («Сопротивление материалов»), знания классификации механизмов, узлов и деталей, соединений деталей общего назначения, умения и навыки выбора механических передач, выполнения расчетов на прочность, жесткость, выносливость («Детали машин»), знания системы нормирования и стандартизации показателей точности, видов сопряжений, параметров отклонений, допусков и посадок, умения и навыки расчета и выбора посадок, расчета размерных цепей, оценки точности кинематических цепей, контроля геометрической и кинематической точности деталей, узлов и механизмов («Метрология, стандартизация и сертификация»), практические умения и навыки проектирования узлов и механизмов металлургических машин («Основы проектирования машин»).
Дисциплины блока II последовательно формируют профессиональные компетенции в области металлургических технологий и оборудования как объектов проектирования, приводов металлургических машин и исполнительных механизмов, применяемых конструкционных материалов в соответствии с их назначением и свойствами.
Дисциплины блока III обеспечивают приобретение знаний, умений и навыков практической реализации современных информационных технологий в процессе проектирования и разработки конструкций машин, их узлов и механизмов.
Реализация в учебном процессе изложенного подхода на основе взаимосвязей методологически связанных дисциплин обеспечивает формирование профессиональных компетенций в области проектно-конструкторской деятельности, а также логики проектирования и конструирования с учетом особенностей и ограничений, накладываемых «металлургической» спецификой.