Academic literature on the topic 'Устаткування електронне'

Вступ. Перевезення вантажів з використанням морського транспорту має надзвичайно довгу історію, яка безперервно продовжується і сьогодні, набуваючи нових особливостей, пов’язаних з технічним розвитком суден, удосконаленням технології перевезення вантажів, інтенсивною трансформацією зовнішнього середовища. Обладнання сучасних морських суден навігаційним устаткуванням, радіообладнанням, рятувальними та протипожежними засобами та пристроями відбувається за певних правил та підлягає строгому нагляду щодо відповідності всім наявним на поточний момент міжнародним вимогам і стандартам з метою забезпечення безпечної практики експлуатації суден, що досягається шляхом належного використання всіх технічних приладів і систем. Метою цієї роботи є дослідження характеристик і особливостей застосування електронних засобів супутникової навігації, визначення перспектив використання альтернативних засобів курсовказання, таких як супутникові компаси, їх функціональних можливостей з метою підвищення ефективності процесу судноводіння і забезпечення безаварійної експлуатації суден. Результати. У представленій роботі розкриваються практичні та теоретичні аспекти використання систем супутникової навігації, зокрема впровадження таких альтернативних засобів курсовказання, як супутникові компаси. Висновки. У ході дослідження встановлено, що характеристики та функціональні можливості супутникових пристроїв курсовказання здатні не тільки підвищити ефективність процесу судноводіння, але й забезпечити безаварійну експлуатацію суден, що додатково підтверджує їх актуальність. Поширене використання супутникових компасів як невід’ємної частини навігаційного обладнання сучасних суден значно спрощує процес судноводіння і дає можливість швидко і точно визначати необхідні параметри руху судна.

У статті висвітлені аспекти впровадження компетентнісного підходу до професійної підготовки майбутніх осіб командного складу морських суден. На прикладі викладання дисципліни «Управління судном» у Херсонській державній морській академії (ХДМА) представлені нові напрямки впровадження компетентнісного підходу при вивченні професійних дисциплін, що забезпечують відповідність освітнього процесу підготовки морських фахівців вимогам Міжнародної конвенції про підготовку та дипломування моряків та несення вахти з Манільськими поправками 2010 р. Запропонована система фахової підготовки майбутніх судноводіїв в академії та Морському коледжі ХДМА, визначені основні професійні компетентності та система їх оцінювання. Підвищення стандартів якості підготовки майбутніх судноводіїв обумовлено стрімким оновленням та ускладненням технічних, комп’ютерних систем в судноплавстві і водночас підсиленням ролі людського фактора в забезпеченні збереження людського життя. Міжнародна морська організація (IMO) висуває певні вимоги до невідкладних змін у викладання професійних дисциплін при підготовці майбутніх морських фахівців щодо забезпечення відповідним сучасним тренажерним устаткуванням з навчально-методичним забезпеченням. У статті розкриті основні питання впровадження симуляційних технологій віртуальної реальності в поєднанні з електронним навчанням у професійну підготовку майбутніх судноводіїв. Симуляційні тренажери віртуальної реальності, що представлені сучасними лабораторіями в ХДМА, надають можливість курсантам отримати навички маневрування судном, дозволяють підвищити реалістичність навчання та надають нові можливості для формування та оцінювання професійних компетентностей майбутніх морських фахівців. У статті аналізуються порівняльні аспекти традиційного навчання та навчання з використанням симуляційних технологій віртуальної реальності і робиться висновок про ефективність упровадження симуляційних технологій в освітній процес. Представлена система електронного навчання на базі LMS Moodle, що допомагає забезпечити інформаційно-технологічну підтримку та супровід професійного навчання майбутніх судноводіїв.

У зв’язку із загальною інформатизацією освіти і швидким розвитком цифрових засобів обробки інформації назріла необхідність впровадження в лабораторні практикуми вищих та середніх навчальних закладів цифрових засобів збору, обробки та оформлення експериментальних результатів, в тому числі під час виконання лабораторних робот з основ електротехнічних пристроїв та систем. При цьому надмірне захоплення віртуальними лабораторними роботами на основі комп’ютерного моделювання в порівнянні з реальним (натурним) експериментом може призводити до втрати особової орієнтації в технології освіти і відсутності надалі у випускників навчальних закладів ряду практичних навичок.У той же час світові компанії, що спеціалізуються в учбово-технічних засобах, переходять на випуск учбового устаткування, що узгоджується з комп’ютерною технікою: аналого-цифрових перетворювачів і датчиків фізико-хімічних величин, учбових приладів керованих цифро-аналоговими пристроями, автоматизованих учбово-експеримен­тальних комплексів, учбових експериментальних установок дистанційного доступу.У зв’язку із цим в області реального експерименту відбувається поступовий розвиток інформаційних джерел складної структури, до яких, у тому числі, відносяться комп’ютерні лабораторії, що останнім часом оформлюються у новий засіб реалізації учбового натурного експерименту – цифрові електронні лабораторії (ЦЕЛ).Відомі цифрові лабораторії для шкільних курсів фізики, хімії та біології (найбільш розповсюджені компаній Vernier Software & Technology, USA та Fourier Systems Inc., Israel) можуть бути використані у ВНЗ України, але вони мають обмежений набір датчиків, необхідність періодичного ручного калібрування, використовують застарілий та чутливий до електромагнітних завад аналоговий інтерфейс та спрощене програмне забезпечення, що не дозволяє проводити статистичну обробку результатів експерименту та з урахуванням низької розрядності аналого-цифрових перетворювачів не може використовуватись для проведення науково-дослідних робіт у вищих навчальних закладах, що є однією із складових підготовки висококваліфікованих спеціалістів, особливо в університетах, які мають статус дослідницьких.Із вітчизняних аналогів відомі окремі компоненти цифрових лабораторій, що випускаються ТОВ «фірма «ІТМ» м. Харків. Вони поступаються продукції компаній Vernier Software & Technology, USA та Fourier Systems Inc. та мають близькі цінові характеристики на окремі компоненти. Тому необхідність розробки вітчизняної цифрової навчальної лабораторії є нагальною, проблематика досліджень та предмет розробки актуальні.Метою проекту є створення сучасної вітчизняної цифрової електронної лабораторії та відпрацювання рекомендацій по використанню у викладанні на її основі базового переліку науково-природничих та біомедичних дисциплін у ВНЗ I-IV рівнів акредитації при значному зменшенні витрат на закупку приладів, комп’ютерної техніки та навчального-методичного забезпечення. В роботі використані попередні дослідження НДІ Прикладної електроніки НТУУ «КПІ» в галузі МЕМС-технологій (micro-electro-mechanical) при створенні датчиків фізичних величин, виконано огляд технічних та методичних рішень, на яких базуються існуючі навчальні цифрові лабораторії та датчики, розроблені схемотехнічні рішення датчиків фізичних величин, проведено конструювання МЕМС – первинних перетворювачів, та пристроїв реєстрації інформації. Розроблені прикладні програми інтерфейсу пристроїв збору інформації та вбудованих мікроконтролерів датчиків. Сформульовані вихідні дані для розробки бездротового інтерфейсу датчиків та програмного забезпечення цифрової лабораторії.Таким чином, у даній роботі пропонується нова вітчизняна цифрова електронна лабораторія, що складається з конструкторської документації та дослідних зразків обладнання, програмного забезпечення та розробленого єдиного підходу до складання навчальних методик для цифрових лабораторій, проведення лабораторних практикумів з метою економії коштів під час створення нових лабораторних робіт із реєстрацією даних, обробки результатів вимірювань та оформленням результатів експерименту за допомогою комп’ютерної техніки.Цифрова електронна лабораторія складається із таких складових частин: набірного поля (НП); комплектів модулів (М) із стандартизованим вихідним інтерфейсом, з яких складається лабораторний макет для досліджування об’єкту (це – набір електронних елементів: резисторів, ємностей, котушок індуктивності, цифро-аналогових та аналого-цифрових перетворювачів (ЦАП та АЦП відповідно)) та різноманітних датчиків фізичних величин; комп’ютерів студента (планшетного комп’ютера або спеціалізованого комп’ютера) з інтерфейсами для датчиків; багатовходових пристроїв збору даних та їх перетворення у вигляд, узгоджений з інтерфейсом комп’ютера (реєстратор інформації або Data Logger); комп’ютер викладача (або серверний комп’ютер із спеціалізованим програмним забезпеченням); пристрої зворотного зв’язку (актюатори), що керуються комп’ютером; трансивери для бездротового прийому та передачі інформації з НП.Таким чином, з’являється новий клас бездротових мереж малої дальності. Ці мережі мають ряд особливостей. Пристрої, що входять в ці мережі, мають невеликі розміри і живляться в основному від батарей. Ці мережі є Ad-Hoc мережами – високоспеціалізованими мережами з динамічною зміною кількісного складу мережі. У зв’язку з цим виникають завдання створення та функціонування даних мереж – організація додавання і видалення пристроїв, аутентифікація пристроїв, ефективна маршрутизація, безпека даних, що передаються, «живучість» мережі, продовження часу автономної роботи кінцевих пристроїв.Протокол ZigBee визначає характер роботи мережі датчиків. Пристрої утворюють ієрархічну мережу, яка може містити координатор, маршрутизатори і кінцеві пристрої. Коренем мережі являється координатор ZigBee. Маршрутизатори можуть враховувати ієрархію, можлива також оптимізація інформаційних потоків. Координатор ZigBee визначає мережу і встановлює для неї оптимальні параметри. Маршрутизатори ZigBee підключаються до мережі або через координатор ZigBee, або через інші маршрутизатори, які вже входять у мережу. Кінцеві пристрої можуть з’єднуватися з довільним маршрутизатором ZigBee або координатором ZigBee. По замовчуванню трафік повідомлень розповсюджується по вітках ієрархії. Якщо маршрутизатори мають відповідні можливості, вони можуть визначати оптимізовані маршрути до визначеної точки і зберігати їх для подальшого використання в таблицях маршрутизації.В основі будь-якого елементу для мережі ZigBee лежить трансивер. Активно розробляються різного роду трансивери та мікроконтролери, в які потім завантажується ряд керуючих програм (стек протоколів ZigBee). Так як розробки ведуться багатьма компаніями, то розглянемо та порівняємо новинки трансиверів тільки кількох виробників: СС2530 (Texas Instruments), AT86RF212 (Atmel), MRF24J40 (Microchip).Texas Instruments випускає широкий асортимент трансиверів. Основні з них: CC2480, СС2420, CC2430, CC2431, CC2520, CC2591. Всі вони відрізняються за характеристиками та якісними показниками. Новинка від TI – мікросхема СС2530, що підтримує стандарт IEEE 802.15.4, призначена для організації мереж стандарту ZigBee Pro, а також засобів дистанційного керування на базі ZigBee RF4CE і обладнання стандарту Smart Energy. ІС СС2530 об’єднує в одному кристалі РЧ-трансивер і мікроконтролер, ядро якого сумісне зі стандартним ядром 8051 і відрізняється від нього поліпшеною швидкодією. ІС випускається в чотирьох виконаннях CC2530F32/64/128/256, що розрізняються обсягом флеш-пам’яті – 32/64/128/256 Кбайт, відповідно. В усьому іншому всі ІС ідентичні: вони поставляються в мініатюрному RoHS-сумісному корпусі QFN40 розмірами 6×6 мм і мають однакові робочі характеристики. СС2530 являє собою істотно покращений варіант мікросхеми СС2430. З точки зору технічних параметрів і функціональних можливостей мікросхема СС2530 перевершує або не поступається CC2430. Однак через підвищену вихідну потужність (4,5 дБм) незначно виріс струм споживання (з 27 до 34 мА) при передачі. Крім того, ці мікросхеми мають різні корпуси і кількість виводів (рис. 1). Рис. 1. Трансивери СС2530, СС2430 та СС2520 фірми Texas Instruments AT86RF212 – малопотужний і низьковольтний РЧ-трансивер діапазону 800/900 МГц, який спеціально розроблений для недорогих IEEE 802.15.4 ZigBee-сумісних пристроїв, а також для ISM-пристроїв з підвищеними швидкостями передачі даних. Працюючи в діапазонах частот менше 1 ГГц, він підтримує передачу даних на малих швидкостях (20 і 40 Кбіт/с) за стандартом IEEE 802.15.4-2003, а також має опціональну можливість передачі на підвищених швидкостях (100 і 250 Кбіт/с) при використанні модуляції O-QPSK у відповідності зі стандартом IEEE 802.15.4-2006. Більше того, при використанні спеціальних високошвидкісних режимів, можлива передача на швидкості до 1000 Кбіт/с. AT86RF212 можна вважати функціональним блоком, який з’єднує антену з інтерфейсом SPI. Всі критичні для РЧ тракту компоненти, за винятком антени, кварцового резонатора і блокувальних конденсаторів, інтегровані в ІС. Для поліпшення загальносистемної енергоефективності та розвантаження керуючого мікроконтролера в ІС інтегровані прискорювачі мережевих протоколів (MAC) і AES- шифрування.Компанія Microchip Technology виробляє 8-, 16- і 32- розрядні мікроконтролери та цифрові сигнальні контролери, а також аналогові мікросхеми і мікросхеми Flash-пам’яті. На даний момент фірма випускає передавачі, приймачі та трансивери для реалізації рішень для IEEE 802.15.4/ZigBee, IEEE 802.11/Wi-Fi, а також субгігагерцового ISM-діапазону. Наявність у «портфелі» компанії PIC-мікроконтролерів, аналогових мікросхем і мікросхем пам’яті дозволяє їй запропонувати клієнтам комплексні рішення для бездротових рішень. MRF24J40 – однокристальний приймач, що відповідає стандарту IEEE 802.15.4 для бездротових рішень ISM-діапазону 2,405–2,48 ГГц. Цей трансивер містить фізичний (PHY) і MAC-функціонал. Разом з мікроспоживаючими PIC-мікроконтролерами і готовими стеками MiWi і ZigBee трансивер дозволяє реалізувати як прості (на базі стека MiWi), так і складніші (сертифіковані для роботи в мережах ZigBee) персональні бездротові мережі (Wireless Personal Area Network, WPAN) для портативних пристроїв з батарейним живленням. Наявність MAC-рівня допомагає зменшити навантаження на керуючий мікроконтролер і дозволяє використовувати недорогі 8-розрядні мікроконтролери для побудови радіомереж.Ряд компаній випускає завершені модулі ZigBee (рис. 2). Це невеликі плати (2÷5 кв.см.), на яких встановлено чіп трансивера, керуючий мікроконтролер і необхідні дискретні елементи. У керуючий мікроконтролер, у залежності від бажання і можливості виробника закладається або повний стек протоколів ZigBee, або інша програма, що реалізує можливість простого зв’язку між однотипними модулями. В останньому випадку модулі іменуються ZigBee-готовими (ZigBee-ready) або ZigBee-сумісними (ZigBee compliant).Всі модулі дуже прості в застосуванні – вони містять широко поширені інтерфейси (UART, SPI) і управляються за допомогою невеликого набору нескладних команд. Застосовуючи такі модулі, розробник позбавлений від роботи з високочастотними компонентами, так як на платі присутній ВЧ трансивер, вся необхідна «обв’язка» і антена. Модулі містять цифрові й аналогові входи, інтерфейс RS-232 і, в деяких випадках, вільну пам’ять для прикладного програмного забезпечення. Рис. 2. Модуль ZigBee із трансивером MRF24J40 компанії Microchip Для прикладу, компанія Jennic випускає лінійку ZigBee-сумісних радіомодулів, побудованих на низькоспоживаючому бездротовому мікроконтролері JN5121. Застосування радіомодуля значно полегшує процес розробки ZigBee-мережі, звільняючи розробника від необхідності конструювання високочастотної частини виробу. Використовуючи готовий радіомодуль, розробник отримує доступ до всіх аналогових і цифрових портів вводу-виводу чіпу JN5121, таймерам, послідовного порту і інших послідовних інтерфейсів. У серію входять модулі з керамічної антеною або SMA-коннектором з дальністю зв’язку до 200 метрів. Розмір модуля 18×30 мм. Версія модуля з підсилювачем потужності і підсилювачем вхідного сигналу має розмір 18×40 мм і забезпечує дальність зв’язку більше 1 км. Кожен модуль поставляється з вбудованим стеком протоколу рівня 802.15.4 MAC або ZigBee-стеком.За висновками експертів з аналізу ринку сьогодні одним з найперспективніших є ринок мікросистемних технологій, що сягнув 40 млрд. доларів станом на 2006 рік зі значними показниками росту. Самі мікросистемні технології (МСТ) почали розвиватися ще з середини ХХ ст. і, отримуючи щоразу нові поштовхи з боку нових винаходів, чергових удосконалень технологій, нових галузей науки та техніки, динамічно розвиваються і дедалі ширше застосовуються у широкому спектрі промислової продукції у всьому світі.Прилад МЕМС є об’єднанням електричних та механічних елементів в одну систему дуже мініатюрних розмірів (значення розмірів механічних елементів найчастіше лежать у мікронному діапазоні), і достатньо часто такий прилад містить мікрокомп’ютерну схему керування для здійснення запрограмованих дій у системі та обміну інформацією з іншими приладами та системами.Навіть з побіжного аналізу структури МЕМС зрозуміло, що сумарний технологічний процес є дуже складним і тривалим. Так, залежно від складності пристрою технологічний процес його виготовлення, навіть із застосуванням сучасних технологій, може тривати від кількох днів до кількох десятків днів. Попри саме виготовлення, доволі тривалими є перевірка та відбраковування. Часто виготовляється відразу партія однотипних пристроїв, причому вихід якісної продукції часто не перевищує 2 %.Для виготовлення сучасних МЕМС використовується широка гама матеріалів: різноманітні метали у чистому вигляді та у сплавах, неметали, мінеральні сполуки та органічні матеріали. Звичайно, намагаються використовувати якомога меншу кількість різнорідних матеріалів, щоби покращити технологічність МЕМС та знизити собівартість продукції. Тому розширення спектра матеріалів прийнятне лише за наявності специфічних вимог до елементів пристрою.Спектр наявних типів сенсорів в арсеналі конструктора значно ширший та різноманітніший, що зумовлено багатоплановим застосуванням МЕМС. Переважно використовуються ємнісні, п’єзоелектричні, тензорезистивні, терморезистивні, фотоелектричні сенсори, сенсори на ефекті Холла тощо. Розроблені авторами в НДІ Прикладної електроніки МЕМС-датчики, їх характеристики, маса та розміри наведені у табл. 1.Таблиця 1 №з/пМЕМС-датчикиТипи датчиківДіапазони вимірюваньГабарити, маса1.Відносного тиску, тензорезистивніДВТ-060ДВТ-1160,01–300 МПа∅3,5–36 мм,5–130 г2.Абсолютного тиску,тензорезистивніДАТ-0220,01–60 МПа∅16 мм,20–50 г3.Абсолютного тиску, ємнісніДАТЄ-0090,05–1 МПа5×5 мм4.Лінійного прискорення,тензорезистивніДЛП-077±(500–100 000) м/с224×24×8 мм,100 г5.Лінійного прискорення,ємнісніАЛЄ-049АЛЄ-050±(5,6–1200) м/с235×35×22 мм, 75 г6.Кутової швидкості,ємнісніДКШ-011100–1000 °/с

Одним із основних напрямів підвищення ефективності підготовки кваліфікованих робітників для поліграфічної галузі на теперішній час розглядається навчання, в основі якого лежить концепція дидактично усвідомленої інтеграції технології „класичного навчання” і технології навчання, що ґрунтується на нових інформаційних технологіях.Відомий теоретик виробничої педагогіки академік С. Батишев, аналізуючи вимоги до підготовки робітників, зауважував то тому, що процес їх формування має дві сторони: кількісну, яка характеризується різноманіттям робіт, та якісну, що визначає складність виконаних робіт. Виконання робітником виробничих функцій залежить від рівня розвитку техніки, від того, чи працює робітник за допомогою машинної чи автоматизованої техніки [1, с. 46].Основоположник вітчизняної кібернетики та інформатики академік В. Глушков вважав, що автоматизація інформаційних технологій у редакційно-видавничій діяльності викликана необхідністю виключення помилок виготовлення верстки та її коригування на всіх етапах технологічного процесу виготовлення поліграфічної продукції, починаючи від операцій безпосереднього введення даних до комп’ютера, комп’ютерного редагування, монтажу сторінок або газетної смуги до перенесення підготовлених на комп’ютері копій до автоматичних набірних машин. Крім того, в сучасних автоматизованих редакціях, на думку вченого, мають бути створені редакційні автоматизовані архіви – інформаційно-пошукові документальні дворівневі системи дескрипторного типу, завдяки чому забезпечується можливість вести статистику опублікованих матеріалів і відповідним чином планувати новий матеріал [3, с. 386].Широке впровадження комп’ютерних технологій у поліграфічному виробництві, інтеграція додрукарських, друкарських і післядрукарських видавничо-поліграфічних процесів, об’єднання всіх стадій технологічного процесу виготовлення друкованої продукції єдиним інформаційним потоком, необхідним для спільної роботи обладнання поліграфічного підприємства спричинили потребу у фахівцях інтегрованих професій. Виробничі завдання організації технологічного процесу, зокрема накопичення, збереження, передача і оброблення інформації, зняття її за допомогою реєструючих пристроїв, підключення до джерел інформації, вивчення інформаційних потоків, підтримування баз даних, відбір і реалізація алгоритмів оброблення інформації, виведення графічної й текстової інформації, перевірка якості готової друкарської продукції складають основу функціональної діяльності оператора з уведення і обробки інформації в комп’ютерній видавничій системі, верстальника, препрес-оператора і оператора друкарського цеху. Водночас, варто зазначити, що роботодавці з кожним роком оновлюють поліграфічне обладнання, впроваджують автоматизовані інформаційні системи управління поліграфічним підприємством, що, в свою чергу, потребує від працівників систематичного самостійного підвищення власного професійного рівня відповідно до виробничих інновацій. Отже, зрослі вимоги до готовності майбутніх поліграфістів до оволодіння ними виробничими технологіями з високим рівнем комп’ютеризації виробничих процесів потребують обґрунтування нового змісту, засобів і методів професійної поліграфічної освіти.Досліджуючи техніко-технологічні аспекти розвитку професійно-технічної освіти, академік НАПН України Н. Ничкало приходить до висновку, що зміст освіти повинен мати випереджувальний характер і постійно оновлюватися з урахуванням динамічних змін у різних галузях економіки, техніки, технологіях, узгодження та взаємозв’язок з метою забезпечення наступності навчання і виховання на всіх рівнях неперервної професійної освіти. Винятково важливим, на думку вченого, є регламентування змісту освіти державними стандартами та їх формування з урахуванням галузевої та регіональної специфіки на кожному ступені навчання [6, с. 91].Реалізація інноваційних компонентів освітньої парадигми, як зазначає Е. Зеєр, вимагає оновлення змісту професійної освіти і державних стандартів, що мають бути зорієнтовані не на вихідні програмні матеріали, а на результат процесу освіти, включаючи компетентність і компетенції [5, с. 27]. У цьому зв’язку здається правомірною точка зору, висловлена С. Батишевим про те, що для майбутніх робітників важливо навчитися ще в стінах училища використовувати знання у виробничій діяльності [1, с. 165]. Тому слід підвищувати ефективність методів вивчення теоретичного матеріалу, інтегрувати його з практикою, забезпечувати наступність теорії з практикою. У кожному профтехучилищі, як зазначав учений, мають бути кабінети і лабораторії з кожної професії – майстерня з новітнім обладнанням, механізмами, устаткуваннями, передбачено обладнання автоваматиувазованих класів, кабінетів інформатики і обчислювальної техніки [1, с. 174]. Очевидно, що практична реалізація моделей навчання як інструмента модернізації сучасної професійно-технічної освіти полягає в проектуванні нових педагогічних методик навчання, основаних на інтеграції традиційних підходів до організації навчально-виробничого процесу, в ході якого здійснюється безпосереднє передавання знань, та інформаційно-освітніх технологій навчання.Академік НАПН України В. Биков розглядає методику навчання як модель навчального процесу, яка інтегрує зміст навчання і навчальну технологію. Методика спрямована на цілі навчання; ґрунтується на змісті навчання, який сформований для досягнення цілей; відбиває психолого-педагогічні методи навчання, які обрані для викладання; визначає діяльність учасників навчального процесу, організацію їх взаємодії, характер і структуру використання ними ресурсів навчального середовища, які застосовуються для забезпечення навчання [2, с. 75].До методів навчання майбутніх кваліфікованих робітників поліграфічного профілю ми будемо відносити методи, що активно використовують потенціал педагогічних, інформаційних і комунікаційних технологій для формування і розвитку в учнів знань, умінь, навичок, способів виконання різних видів інформаційної діяльності, зокрема інтеграцію активних проблемних методів навчання, навчання у співробітництві; створення ситуацій актуальності, успіху в навчанні; формування розуміння власної значущості виконання різних видів професійної діяльності.Засоби інформаційно-комунікаційних технологій є домінуючими складовими засобів інформаційно-освітніх технологій. Ці засоби визначаються І. Роберт як програмно-апаратні і технічні засоби і пристрої, що функціонують на базі мікропроцесорної, обчислювальної техніки, а також сучасних засобів і систем трансляції інформації, інформаційного обміну [7, с. 96].Розширення сфери впливу інформаційно-комунікаційних технологій до будь-якого предметного середовища ілюструє достатньо універсальну схему додатків інформатики і стає за теперішніх умов домінуючою ідеєю в будь-якій предметній освіті. Під впливом цього процесу знаходяться всі предметні сфери діяльності завдяки тому, що широке впровадження і звичне застосування інформаційно-комунікаційних технологій стає методологічною основою домінування прикладного компонента освіти в галузі конкретної предметної діяльності. Як зазначає професор Ю. Дорошенко, функціональна спрямованість навчання практичного розв’язання завдань засобами інформаційно-комунікаційних технологій має ґрунтуватися на раціональному поєднанні якомога ширшого кола споріднених видів професійної діяльності людини, забезпечувати формування узагальнених уявлень про сферу прикладання та особливості майбутньої професійної діяльності [4, c. 73]. На нашу думку, конструктивна інтеграції засобів і методів навчання у процесі підготовки майбутніх кваліфікованих робітників поліграфічного профілю дозволить вибудовувати навчання відповідно до вимог роботодавців і забезпечить розвиток професійно значущих компетентностей.Розглядаючи весь технологічний ланцюжок перетворення інформації від етапу введення до комп’ютерної видавничої системи до отримання готового відтиску можна виділити єдиний набір завдань, що містить комплекси функціональних завдань автоматизованих робочих місць операторів поліграфічного виробництва (табл. 1).Таблиця 1Функціональні завдання операторів поліграфічного виробництва № з/пСпеціалізація кваліфікованого робітникаФункціональні завдання1Оператор з уведення данихНалагодження параметрів уведення з урахуванням технологічного процесу;автоматизація введення і оброблення інформації;створення профілів пристроїв;налагодження системи.2Оператор-верстальникПідготовка оригінал-макету видання;проведення екранної кольоропроби;урахування параметрів технологічного процесу;підготовка до виведення.3Препрес-операторПеревірка оригінал-макету видання;проведення цифрової кольоропроби;монтаж спуску смуг;контроль спуску смуг;виведення друкованих форм.4ТехнологСтворення технологічної карти замовлення;редагування технологічної карти замовлення.5Оператор друкарського цехуКонтроль виконання операції друку;формування звітних даних про завантаження обладнання;контроль якості на відтиску. Реалізація оновленої методичної системи має здійснюватися на заняттях зі спецтехнології, в процесі виробничого навчання в майстерні, виробничої практики на поліграфічному підприємстві. Підвищення ефективності проведення теоретичних занять має досягатися завдяки застосуванню засобів мультимедійного обладнання, демонстраційних презентацій, електронних підручників і навчальних ресурсів, розроблених викладачами спецдисциплін; використання інтерактивної дошки. У процесі підготовки і проведення теоретичних занять доцільним є використання активних, проблемних методів навчання, навчання у співробітництві.Застосування засобів і методів інформаційного навчання в процесі проведення лабораторно-практичних робіт сприятиме проведенню цікавих і насичених занять. Використання на заняттях виробничого навчання методів „мозкового штурму”, групової дискусії надасть навчально-виробничій діяльності майбутніх кваліфікованих робітників поліграфічного профілю продуктивного, творчого характеру. З-за обмеженої кількості офсетних машин вивчення технології друкарської справи переважно здійснюється за бригадною формою навчання. Майстер виробничого навчання має вибудувати послідовність оволодіння трудовими операціями і прийомами таким чином, щоб частина учнів відпрацьовувала їх безпосередньо на обладнанні, а частина – самостійно, використовуючи електронні освітні ресурси.Розвиток систем автоматизації в поліграфії, представлений на теперішній час на українському ринку множиною автоматизованих інформаційних систем управління поліграфічним підприємством як вітчизняного, так і зарубіжного виробництва – PrintEffect, Prinect, Annex, АСУ „Типографія”, зумовлює необхідність обов’язкового стажування майстрів виробничого навчання на сучасних поліграфічних підприємствах. Сучасні технологічні процеси друку ґрунтуються на комп’ютерних технологіях computer-to- …: CtF – computer-to-film (з комп’ютера на фотоплівку), CtP – computer-to-plane (з комп’ютера на друкарську форму), – computer-to-press (з комп’ютера в друкарську машину), – computer-to-print (з комп’ютера в друк). Навчання майбутніх кваліфікованих робітників поліграфічного профілю на заняттях виробничого навчання має здійснюватися за допомогою методичних рекомендацій, педагогічних програмних засобів щодо впровадження інноваційних виробничих технологій, розроблених викладачами спецдисциплін та майстрами виробничого навчання ПТНЗ.Висновок. Отже, використання засобів і методів інформаційних технологій у підготовці майбутніх кваліфікованих робітників поліграфічного профілю, завдяки значним дидактичним можливостям, здійсненню впливу на форми організації теоретичного і професійно спрямованого навчання, на активізацію, інтенсифікацію і ефективність навчально-виробничого процесу, дозволить підвищити рівень мотивації до оволодіння інтегрованими знаннями і вміннями, забезпечить реалізацію методичної системи розвитку професійних компетентностей.

Підвищення рівня надійності і збільшення ресурсу машин та інших об’єктів техніки можливо тільки за умови випуску продукції високої якості у всіх галузях машинобудування. Це вимагає безперервного вдосконалення технології виробництва і методів контролю якості покриттів. У даний час все більш широкого поширення набуває 100%-вий неруйнівний контроль покриттів на окремих етапах виробництва. Для забезпечення високої експлуатаційної надійності машин і механізмів велике значення має також періодичний контроль їх стану без демонтажу або з обмеженим розбиранням, який проводиться при обслуговуванні в експлуатації або при ремонті.Висока якість машин, приладів, устаткування – основа успішної експлуатації, отримання великого економічного ефекту, конкурентоспроможності на світовому ринку. Тому комплекс глибоких знань і певних навичок в області контролю якості покриттів є необхідною складовою частиною професійної підготовки фахівців з машинобудування.Існуючі методики викладання інженерних дисциплін, як правило, не відповідають змінам у розвитку суспільства. У зв’язку з невеликим обсягом годин, що приділяються на вивчення дисципліни, й сучасними високими вимогам до рівня підготовки фахівців такий курс необхідно ввести не традиційним способом, а з використанням інформаційних технологій. Для цього:– студенти повинні мати попередню комп’ютерну підготовку;– викладач повинен розробити відповідну технологію навчання.Відомо [1], що під технологією навчання мається на увазі системна категорія, орієнтована на дидактичне застосування наукового знання, наукові підходи до аналізу й організації навчального процесу з урахуванням емпіричних інновацій викладачів і спрямованості на досягнення високих результатів у розвитку особистості студентів.Суть пропонованої технології полягає у створенні модульного середовища навчання (МСН) «Контроль якості покриттів» і впровадженні його у процес навчання, що забезпечує систематизацію навчання й формалізацію інформації. Метою технології є індивідуалізація навчання, а визначеність МСН полягає в її алгоритмічній структурі. Тому зміст МСН розроблений у вигляді систематизуючої ієрархічної схеми, куди увійшли основні розділи робочої програми курсу. Структура МСН складається з наступних блоків:1. «Методичне забезпечення дисципліни», у якому пропонуються відповідні дії, що сприяють засвоєнню інформації на заданому рівні:– першоджерела;– робоча програма;– робочий план;– опис дисципліни;– загальні методичні вказівки;– методичні вказівки до вивчення лекційного матеріалу;– методичні вказівки до виконання самостійної роботи;– методичні вказівки до виконання лабораторних робіт;– методичні вказівки до виконання домашнього завдання №1;– методичні вказівки до виконання домашнього завдання №2;– зразок титульної сторінки домашнього завдання.2. «Лекції», у якому представлені html-файли відповідного лекційного матеріалу, контрольні питання й тести до кожної теми:– дефекти і фізико-хімічні властивості покриттів;– оцінка механічних властивостей покриттів; класифікація видів і методів неруйнівного контролю (НК); візуально-оптичний, радіохвильовий і тепловий види НК;– вихореструмовий і радіаційний види неруйнівного контролю покриттів;– магнітний та електричний види НК покриттів;– акустичний метод НК покриттів;– НК покриттів проникаючими речовинами;– технологічні випробування покриттів;– методи і засоби статистичного контролю якості; автоматизація контролю якості покриттів.Викладання лекцій проводиться у режимі комп’ютерної презентації.3. «Самостійне опрацювання теоретичного матеріалу» з тестами.Відомо, що викладач у процесі своєї роботи повинен не тільки передавати студентам певний об’єм інформації, але і прагнути сформувати у них потребу самостійно здобувати знання, застосовуючи різні засоби, зокрема комп’ютерні. Чим краще організована самостійна пізнавальна активність студентів, тим ефективніше і якісніше проходить навчання. Тому деякі матеріали, що відносяться до лекційних тем, пропонуються для самостійного вивчення. При цьому організований доступ студентів до розділів МСН без звернення за допомогою до викладача. При необхідності подальшого використання матеріалів МСН можна копіювати ресурси, компонувати, редагувати і згодом відтворювати їх.4. «Лабораторні роботи» з інструкціями з техніки безпеки при виконанні робіт у лабораторіях і при роботі на персональному комп’ютері й з тестами до кожної теми:– вплив товщини покриття на міцність деталі;– контроль мікротвердості покриттів;– моделювання технологічних випробувань покриттів;– контроль внутрішніх напружень покриттів;– вплив дефектів покриття на якість деталі;– корозійний та електрохімічний контроль якості покриттів;– використання х– та s–діаграм для визначення причин погіршення якості покриттів.5. «Домашні завдання» (умова з варіантами даних і методичні вказівки до виконання, зразок оформлення):– оцінити вплив мікротвердості покриття на міцність деталі;– оцінити вплив корозії покриття на міцність деталі.Для ефективного використання МСН необхідне його планомірне включення в учбовий процес. Тому ще на етапі тематичного планування були розглянуті варіанти можливого використання усіх модулів МНС.Для розвитку розумової діяльності студентів і виховання у них пізнавальної активності самостійну роботу потрібно добре методично забезпечити. У свою чергу, ефективність самостійної роботи студентів багато в чому залежить від своєчасного контролю за її ходом. Тому для оцінки ефективності використання ІКТ у учбовому процесі створена система визначення якості навчання і на її основі побудовані тестові процедури оцінки знань з усіх тем курсу. Перевірку і контроль знань студентів можна здійснити як під час занять, так й інтерактивно. Основними перевагами програми автоматизованого контролю знань є:– випадковий характер вибору тестових завдань, порядок проходження завдань і відповідей, що сприяє об’єктивності оцінок;– представлення варіантів відповідей у вигляді формул і малюнків, що дозволяє розширити коло текстових завдань;– диференційована оцінка кожного варіанту відповіді, що забезпечує детальний аналіз результатів тестування.Комп’ютерне тестування дозволяє [2] розширити можливості проведення індивідуально адаптованих процедур контролю і коректування знань конкретних тем, підвищити об’єктивності контролю знань студентів, забезпечити можливість проведення їх попереднього самоконтролю, підвищити рівень стандартизації вимог до об’єму і якості знань та умінь.Розв’язування експрес-тестів проходить під час лабораторних занять протягом фіксованого проміжку часу. Крім режиму контролю передбачений режим навчання.Важливим елементом навчання є використання моделюючих програм у процесі навчання. У цьому випадку студенти самостійно задають різні параметри задачі, що дає можливість детальніше перевірити характер поведінки моделі за різних умов.Особливістю МСН є застосування комп’ютерного моделювання для лабораторних робіт, оскільки постійні бюджетні проблеми останніх років виключають придбання необхідних установок і приладів. Моделювання контролю якості покриттів дозволило істотно наситити заняття експериментальним і теоретичним змістом. При цьому учбові і учбово-дослідницькі задачі розв’язуються як з формуванням практичних навиків у вивченні фізичних явищ, так і дослідницького мислення, а розроблені методичні вказівки дозволяють разом з типовими лабораторними роботами виконувати роботи евристичного змісту. І, що особливо важливо, використання ІКТ, методів комп’ютерного моделювання дозволяє істотно розширити можливості лабораторних робіт.Використання електронних лабораторних робіт дозволяє більш повно реалізувати диференційований підхід у процесі навчання, ніж роботи і завдання на паперових носіях. Це пов’язано з можливістю включення в роботи необхідної кількості завдань різного рівня складності або об’єму. Істотною перевагою є можливість легко адаптувати наявні роботи до нових версій програм, що з’являються [3].Домашні завдання також виконуються з використанням САПР: на етапі побудови 3D моделі деталі з покриттям студенти працюють в SolidWorks; потім, перейшовши до реальної конструкції, використовують SimulationXpress і SolidWorks Simulation (додатки для аналізу проектних розв’язків, повністю інтегровані в SolidWorks). Оформлення робочої документації досягається засобами Microsoft Office. Така організація роботи дозволяє у процесі навчання побудувати модель контролю якості покриттів на якісно новому рівні й підготувати студентів до використання сучасних інструментаріїв інженера.В SolidWorks Simulation студенти виконують наступне:– прикладають до деталей з покриттями рівномірний або нерівномірний тиск в будь-якому напрямі, сили із змінним розподілом, гравітаційні та відцентрові навантаження, опорну та дистанційну силу;– призначають не тільки ізотропні, а й ортотропні та анізотропні матеріали;– застосовують дію температур на різні ділянки деталі (умови теплообміну: температура, конвекція, випромінювання, теплова потужність і тепловий потік; автоматично прочитується профіль температур, наявний в розрахунку температур, і проводиться аналіз термічного напруження);– знаходять оптимальний розв’язок, який відповідає обмеженням геометрії та поведінки; якщо допущення лінійного статичного аналізу незастосовні, застосовують нелінійний аналіз– за допомогою аналізу втоми оцінюють ефект циклічних навантажень у моделі;– при аналізі випробування на ударне навантаження вирішують динамічну проблему (створюють епюру і будують графік реакції моделі у вигляді тимчасової залежності);– обробляють результати частотного і поздовжнього вигину, термічного і нелінійного навантажень, випробування на ударне навантаження й аналіз втоми;– будують епюри поздовжніх сил, деформацій, переміщень, результатів для сил реакції, форм втрати стійкості, резонансних форм коливань, результатів розподілу температур, градієнтів температур і теплового потоку;– проводять аналізи контактів у збираннях з тертям, посадок з натягом або гарячих посадок, аналізи опору термічного контакту.Змінюючи при чисельному моделюванні деякі вхідні параметри, експериментатор може прослідити за змінами, які відбуваються з моделлю. Основна перевага методу полягає у тому, що він дозволяє не тільки поспостерігати, але і передбачити результат експерименту за якихось особливих умов.Метод чисельного моделювання має наступні переваги перед іншими традиційними методами [4]:– дає можливість змоделювати ефекти, вивчення яких в реальних умовах неможливе або дуже важке з технологічних причин;– дозволяє моделювати і вивчати явища, які передбачаються будь-якими теоріями;– є екологічно чистим і не представляє небезпеки для природи і людини;– забезпечує наочність і доступний у використанні.Але щоб приймати технічно грамотні рішення при роботі з САПР, необхідно уміти правильно сприймати і осмислювати результати обчислень. Цілеспрямований пошук шляхом ряду проб оптимального або раціонального рішення у проектних задачах набагато цікавіший і повчальніший для майбутнього інженера, ніж отримання тільки одного оптимального проекту, який не можна поліпшити і ні з чим порівняти.При великій кількості варіантів проекту аналіз машинних розрахунків дозволяє виявити основні закономірності зміни характеристик проекту від варійованих проектних змінних і сприяє тим самим швидкому і глибокому вивченню властивостей об’єктів проектування.Упровадження сучасних САПР для контролю якості покриттів не тільки забезпечує підвищення рівня комп’ютеризації інженерної праці, але й дозволяє приймати оптимальні рішення. При створенні і використанні таких систем сучасний інженер повинен мати навички роботи з комп’ютерними системами, уміти розробляти математичні моделі формування параметрів оцінки якості покриттів.У цих умовах молодий інженер не має достатнього резерву часу для надбання на виробництві необхідних навичок моделювання складних процесів і систем – він повинен одержати такі навички у процесі навчання у вузі. Таким чином, йдеться про володіння прийомами постановки і розв’язування конструкторсько-технологічних задач сучасними методами моделювання.

Розглянуто питання сучасного стану та перспектив розвитку електротехнічної промисловості. Визначяено її місце і роль в українській економіці.
Discusses the current state and prospects of development of the electrical industry. Set its place and role in the Ukrainian economy.