Станок – на стол

​Одним из путей, позволяющих решить задачи технического развития школьников, несмотря на резкое уменьшение часов на изучение технологии в основной школе, может стать введение в программу технологии младшей школы изучение модульных настольных станков.

Такой подход не только позволит школьникам выполнять более сложные объекты труда на настольных станках и с использованием электрифицированного инструмента, но и будет способствовать формированию у них умения сборки технических устройств, знаний из области механики и технологии обработки конструкционных материалов. Использование нового содержания технологического образования позволит осуществить плавный переход от программ начальной школы к насыщенной программе образовательной области «Технология» в основной школе. До настоящего времени программы технологической (трудовой) подготовки в начальной школе были ориентированы в основном на художественный труд, что создавало трудности у школьников при переходе к программам основной школы.Попытки внедрения станков с ЧПУ в трудовое обучение школьников делали и раньше, в советской школе. Обучение работе на станках с ЧПУ происходило, как правило, в учебно-производственных комбинатах и учебных центрах. Главной целью изучения технологического оборудования с программным управлением в советской школе было формирование у учащихся знаний о сущности программного управления, понятий о системах счисления, способах кодирования, применяемых в программах для станков с ЧПУ, а также формирование умений и навыков нанесения информации на программоноситель, контроль программы и исправление ошибок, расшифровки программы, нанесенной на магнитную или перфоленту. После обучения школьники приобретали широкое представление о системах ЧПУ, эти знания помогали им при поступлении в училища, где они могли обучиться профессии оператора-наладчика ЧПУ. Проектирование деталей, создание чертежей, подготовка технической документации, в том числе составление управляющих программ, отводили более опытным специалистам – инженерам ЧПУ.При разработке управляющих программ для станков с ЧПУ проектирование и расчет траектории движения составляли одну из основных задач программирования контурной обработки. Существенным недостатком такой подготовки с точки зрения достижения целей образования стал большой объем отладочных работ, предшествующих получению готового продукта. Объем работ по заданию геометрических и технологических данных составлял более 40% всего времени, затрачиваемого на изготовление детали. Значительными по трудоемкости оставались контроль и отладка программ. Все это делало практически невозможным за отведенное в учебной программе время изготовить с помощью станка с ЧПУ оригинальное изделие собственной разработки. Кроме того, проявилась традиционная для трудового обучения проблема, заключающаяся в том, что разработка, создание, массовый выпуск и внедрение в учебный процесс учебных станков с ЧПУ требовали как больших временных, так и материальных затрат. Приобретение дорогостоящего оборудования было под силу не каждому учебному заведению, а поскольку большинство преподавателей учебных заведений не имели опыта программирования, то они испытывали трудности и в разработке управляющих программ, дорогостоящее же оборудование требовало квалифицированного обслуживания, чего не могли обеспечить учебные заведения. Все эти факторы привели к тому, что станки с ЧПУ перестали широко использовать в обучении школьников, эти станки сохранились в отдельных МУКах или ресурсных центрах.В настоящее время развитие компьютерных технологий, усиление внимания к подготовке школьников к деятельности в информационной среде, а также появление нового малогабаритного учебного оборудования с компьютерным управлением создали предпосылки для использования станков с ЧПУ в технологическом образовании школьников. Современные компьютерные технологии позволяют создавать (проектировать) трехмерные компьютерные модели самых разнообразных и необходимых в жизни вещей и изготавливать их на станках с ЧПУ с низкими трудовыми и временными затратами. Речь идет о так называемых CAD/CAM технологиях: Computer Aided Design – технологии компьютерного проектирования изделий; Computer Aided Machinery – технологии изготовления изделий на станках с ЧПУ.Современные методы компьютерного проектирования и изготовления изделий принципиально отличаются от тех, которые применялись раньше. В современных CAD/CAM системах используют трехмерное (3D) проектирование в отличие от двумерного, которое применяли в устаревших методах. Созданная компьютерная 3D-модель изделия может быть передана на станок с ЧПУ для ее автоматизированного изготовления. 3D-модели – основа изучения CAD/CAM технологий.Изменения в технологиях проектирования изделий требуют и новых методик обучения школьников этим технологиям. Современные методики должны быть построены на основе изучения компьютерного проектирования 3D-объектов. В качестве программного обеспечения сегодня можно использовать системы «Компас 3D LT», «Artcam», «SolidWorks», «ADEM» и другие системы, позволяющие проектировать и моделировать 3D-объекты. Эти программы различаются своими возможностями и интерфейсами, но для несложных проектов, которые могут быть созданы школьниками, они могут быть освоены на доступном учащимся уровне. Сегодня существуют и бесплатные программы CAD систем. К ним относятся такие программы, как A9CAD, BRL-CAD, FreeCAD, JustCAD и другие.Александр КАРАЧЕВ, заведующий кафедрой методики преподавания общетехнических дисциплин и трудового обучения МПГУ