Добірка наукової літератури з теми "Автоматизовані системи інженерних розрахунків"

Основними причинами широкого використання в будівельній галузі неліцензійного програмного забезпечення є низька купівельна спроможність підприємств і організацій галузі, що ускладнює придбання легального програмних продуктів, відсутність негативного ставлення у суспільстві до нелегального використання програмного забезпечення. Особливо це стосується проектних організацій, що експлуатують вартісні програмні комплекси автоматизованого проектування та розрахунків [1].За даними Асоціації «Українське об’єднання проектних організацій», вартість заходів з легалізації (закупівлі ліцензій на програмне забезпечення) в будівельній галузі України сягає 4 млрд. грн. Причому на сьогодні це на 95% імпорт.З метою вирішення проблеми легалізації програмних засобів в проектних організаціях за ініціативою Асоціації «Українське об’єднання проектних організацій» в І кв. 2010 року завершено створення вітчизняної системи автоматизованого проектування об’єктів будівництва (САПР) БудКАД. Розробку системи виконує базова організація з інформаційних технологій Міністерства регіонального розвитку та будівництва України – Державний науково-дослідний інститут автоматизованих систем у будівництві (ДНДІАСБ).Основні принципи, на яких базується вітчизняна САПР БудКАД [2]:– відповідність функціональності САПР стану проектних технологій в будівельній галузі на даний час та їх подальшого розвитку; – забезпечення сумісності креслень з іншими САПР, що використовуються в проектних організаціях та плануються до використання в майбутньому;– забезпечення читання та коригування напрацьованих креслень, в тому числі на застарілих версіях САПР;– максимальна наближеність інтерфейсу користувача до того, що використовується сьогодні на більшості робочих місць проектувальників, щоб уникнути тривалого перенавчання у процесі впровадження САПР БудКАД;– відслідковувавання змін формату файлів DWG, який є внутрішнім форматом САПР БудКАД;– максимальне дотримання вимог ДСТУ та ДБН з будівельного проектування. САПР БудКАД ДНДІАСБ створена на базі платформи IntelliCAD до консорціуму ІТС (IntelliCAD Technology Consortium), який на корпоративних засадах розробляє та підтримує базову платформу. Програмні продукти, створені на цій платформі, широко відомі у світі і поставляються в 80-ти країнах, в тому числі в США, Європі, Японії.За нашими підрахунками, близько 85-90% проектних робіт виконуються сьогодні з використанням двовимірного креслення. Тому, на нашу думку, бюджетна САПР БудКАД стане засобом, який внесе істотний вклад в вирішення проблеми легалізації програмного забезпечення в проектних організаціях будівельної галузі України. Особливо це стосується конструювання та проектування інженерних мереж будівель.Створена Асоціацією «Українське об’єднання проектних організацій» постійно діюча робоча група фахівців САПР проектних інститутів, тестує версії БудКАД, визначає перелік необхідних першочергових доробок, узгоджує технічні вимоги до наступних версій.На сьогодні створений додаток до БудКАД – BudCAD BonusTools, який містить набір додаткових інструментів для виконання проектної документації у відповідності до державних стандартів системи проектної документації для будівництва (СПДС).В перспективних напрямках подальшого розвитку САПР БудКАД: 3D-версія, розширення функціональності СПДС та підтримка інших ДСТУ і ДБН (здійснюється поступово за рішеннями робочої групи Асоціації проектних організацій), інтегрування вітчизняних розробок з автоматизації проектування окремих частин проекту, архітектурний пакет з інформаційною моделлю, вихід на програми будівельних розрахунків та передавання обсягів у кошторисні програми, вбудований інженерний калькулятор.Міністерство регіонального розвитку та будівництва сумісно з Міністерством освіти та науки співпрацюють у сфері впровадження сучасних інформаційних технологій в будівництві в учбовий процес навчальних закладів будівельного профілю. Учасникам конференції роздаємо учбову версію САПР БудКАД та проводимо тренінг з її первинного освоєння.

В останні роки минулого тисячоліття провідні світові держави перейшли рубіж, що символічно розділяє «вік енергетики» і «століття інформатики». Це супроводжувалося глобальним переобладнанням всіх галузей комп’ютерними та телекомунікаційними системами і вимагало величезних капіталовкладень – у тому числі в розробку програмних засобів різного призначення для автоматизації інженерної та управлінської діяльності. За висновком Національного наукового фонду США, впровадження систем САПР в різні сфери інженерної діяльності має більший потенціал підвищення продуктивності праці, ніж усі відомі технічні нововведення з часів відкриття електрики. Процес історичний, хоча сучасникам і сьогодні непросто усвідомлювати глибину та значення змін, що відбуваються на їхніх очах [1].Інформаційні технології відносяться до так званих «високих технологій», що є однією з найважливіших і найбільш наукоємних ланок науково-технічної революції на сучасному етапі. Бачимо, що серед найбільш успішних світових компаній розробники програмного забезпечення знаходяться на чільному місці.Будь-яка технологічна перебудова промисловості безперспективна, якщо вона не забезпечена відповідними кадрами. У зв’язку з цим необхідно оцінити якість випускників наших навчальних закладів, їх відповідність сучасним реаліям і зарубіжним стандартам. Наприклад, в [1] наведені експрес-зіставлення студентів інженерно-будівельного факультету Санкт-Петербурзького будівельного університету з тими, які щорічно проходять навчання в міжнародній школі в Норвегії. Виявилося, що в порівнянні із закордонними однолітками наші студенти володіють великим обсягом фундаментальних знань, мають більший інженерний кругозір, але поступаються у вирішенні практичних інженерних завдань. На жаль, наша освіта дає застарілі технології застосування знань. Наш випускник може розрахувати будівельну конструкцію, але буде це робити вручну і досить довго. А його закордонний колега, що володіє відповідними програмними засобами, зробить розрахунки набагато швидше і, крім того, зможе оптимізувати сортамент металопрокату, видати необхідні специфікації та робочі креслення. Звичайно, такий фахівець більш цінний і для нашої промисловості. Аналогічні дослідження, напевне, необхідно було б виконати і для галузі вітчизняної профтехосвіти.Формування фахівця, здатного ефективно працювати в XXI столітті, має здійснюватися шляхом насичення навчальних планів інформаційно-технологічними компонентами і розвитку перепідготовки кадрів. Отже, потрібно переглядати зміст і склад загальних та спеціалізованих дисциплін. Необхідно звернути особливу увагу на підготовку фахівців для проектних організацій, які найбільш насичені інформаційними технологіями, зокрема автоматизованими системами проектування (САПР). Ці досить вартісні комп’ютерні програми сьогодні встановлені на кожному робочому місці проектувальника.Якщо звернутися за досвідом до сусідньої країни, то можна констатувати, що в Російській Федерації вже зробили істотні кроки в реформуванні підготовки фахівців, починаючи з загальноосвітньої школи. Ще в 1992 році компанія АСКОН випустила версію САПР КОМПАС, призначену для навчання школярів. У 2008 році навчальна САПР КОМПАС-3D LT, поступила в школи Росії у складі Стандартного базового пакета програмного забезпечення в рамках пріоритетного національного проекту «Освіта». Ця навчальна САПР отримала широке поширення в школах і використовується в рамках курсів інформатики, креслення, геометрії. Під керівництвом професора КДПІ О. О. Богуславського розроблена методика викладання в програмно-методичному комплексі «Освітня система на базі КОМПАС-3D LT». В рамках Міжнародного проекту «Мережева школа ІКТ» працює секція «Комп’ютерне креслення в середовищі САПР КОМПАС», учасники якої є навіть з України. Організатор проекту – Академія підвищення кваліфікації та професійної перепідготовки працівників освіти РФ.В Україні тільки розпочинаються роботи в цьому напрямку.За ініціативи Асоціації проектних організацій України та Рішення науково-технічної ради Міністерства регіонального розвитку та будівництва створена перша вітчизняна система автоматизованого проектування «БудКАД» загального призначення (рис. 1, 2, 3) [2]. Ця система є аналогом найбільш розповсюдженої серед проектувальників країни САПР AutoCAD і дає можливість створення робочих креслень 2D. БудКАД має три мови інтерфейсу користувача: українську, російську та англійську. Розпочата адаптація надбудов, які сьогодні використовуються над AutoCAD. На сьогодні вже поставляється надбудова СПДБ – BonusTools. За даними Асоціації проектних організацій САПР БудКАД придатний для використання на 80-85% робочих місць проектувальників. З кінця минулого року розпочалося широке впровадження САПР БудКАД в проектні організації України. Завдяки тому, що вартісні показники САПР БудКАД на порядок нижчі, ніж найбільш розповсюдженої САПР AutoCAD (США), впровадження першої в значній мірі вирішує питання легалізації програмного забезпечення в галузі, що дуже гостро стоїть сьогодні в нашій країні (рівень піратства сягає 84%). Крім того, заміна зарубіжних програмних продуктів вітчизняною САПР істотно знижує навантаження на імпорт (за даними Асоціації проектних організацій вартість ліцензій на імпортні програмні засоби, необхідних для легазізації будівельної галузі, сягає 4 млрд. грн.) [3]. На жаль, темпи впровадження дещо знижені внаслідок економічної кризи в галузі.Міністерство освіти і науки, молоді та спорту України та Міністерство регіонального розвитку та будівництва України визначили заходи з впровадження вітчизняної САПР також і в навчальний процес: безкоштовне оснащення навчальних закладів будівельного профілю системою БудКАД; проведення навчання та атестації викладачів систем автоматизованого проектування; проведення семінарів з питань інформаційних технологій в будівельній галузі; проведення конкурсів на кращу роботу з будівельного креслення; залучення Асоціації проетних організацій України до процесу навчання; участь в Міжнародних виставках «Сучасна освіта в Україні».В рамках цих заходів ДНДІ автоматизованих систем в будівництві (базова організація Мінрегіонбуду з інформаційних технологій) готує підручник і методичні рекомендації з навчання САПР БудКАД та спільно з Інститутом професійно-технічної освіти НАПН України веде розробку методики викладання курсів інформатики і креслення з використанням САПР в ПТНЗ будівельного профілю. Готується проведення науково-практичних семінарів для викладачів навчальних закладів та конкурсів на кращу роботу з будівельного креслення, фінальна частина яких призначена на ІХ Міжнародній науково-технічній конференції «Новітні комп’ютерні технології НОКОТЕ’2011», що відбудеться у вересні 2011 р. в м. Севастополі.

Стаття присвячена проблемам застосування комп’ютерних системв інженерних розрахунках при проектуванні вузлів обладнання машинобудівного комплексу. Показана необхідність використання науково обґрунтованих засобів проектування, що базуються на математичному моделюванні напружено-деформованого стану методом кінцевих елементів. Проаналізовано можливості використання системи інженерних розрахунків ANSYS Mechanical Enterprise для оцінки міцнісних характеристик вузлів металорізального обладнання. На основі розробленої тривимірної моделі шпиндельного вузла радіально-свердлильного верстату в системі ANSYS проведено аналіз напружено-деформованого стану, побудовано модель переміщень кінця шпинделя та проведено розрахунок на вібростійкість.

Описано розроблений авторами набір засобів та алгоритмів їх використання для синтезу дисперсійних характеристик мікрорівневих коміркових моделей пористих композиційних матеріалів за допомогою використання інженерної системи числового аналізу COMSOL Multiphysics. Структуру композитів описано комірковими моделями, що будуються у вигляді тривимірних матриць комірок-вокселів. За достатньо великої дискретизації такі моделі дають змогу досліджувати будь-які структурні неоднорідності компонентів композиту. Розроблено засоби та алгоритм синтезу мікрорівневих структурних моделей та їх експорту в промислові інженерні системи числового аналізу методом скінченних елементів. Підсистема експорту базується на форматі даних NASTRAN, що забезпечує високий рівень інтеграції з майже всіма сучасними системами інженерних розрахунків, зокрема, таких, як COMSOL Multiphysics. На підставі моделі системи COMSOL, для дослідження електромагнітних хвиль у частотній області, розроблено алгоритм синтезу дисперсійних співвідношень для елементарних об'ємів композитів із перпендикулярними сторонами, що містять періодичні структури з довільною симетрією. Частковим випадком таких об'ємів є мікрорівневі моделі пористих композитів. Такий підхід дає змогу єдиним чином досліджувати багато складних структур, що становить наукову новизну та практичну цінність. Отримані результати добре узгоджуються з контрольними прикладами.

У статті аналізується стан використання сучасних інформаційних технологій на підприємствах. Існуючі умови ринкового середовища вказують на те, що підприємство знаходиться під постійним впливом факторів, пов’язаних з розвитком технологій, що спрощують роботу з великим обсягом інформації. Інтенсифікація інноваційних процесів, розвиток інформаційних технологій значно скорочують час на збір і обробку інформації. Нові економічні відносини потребують використання великих обсягів інформації та оперативних розрахунків, забезпечених сучасними інформаційними технологіями і системи. У роботі розглянуто проблему необхідності застосування й використання інформаційних технологій для вдосконалення діяльності підприємств. Показано, що ефективне застосування сучасних інформаційних технологій для підтримки, забезпечення й моделювання бізнес–процесів стає одним з вирішальних конкурентних переваг в сучасних ринкових умовах. Саме ефективність впровадження і використання інформаційних технологій є одним з основних чинників, що впливають на підвищення рівня конкурентоспроможності, що досягається за рахунок підвищення рівня гнучкості і ступеню використання економічного потенціалу. Проаналізовано, що на шляху впровадження інформаційних технологій підприємства стикаються з проблемами організаційного, економічного, технічного, соціального та іншого характеру. Розглянуті автоматизовані системи управління підприємством, що представлені на ринку України.

Розглянуто методологічні аспекти оптимального вибору бульдозерного технологічного обладнання, яке експлуатують у природно-виробничих умовах лісогосподарських підприємств. З урахуванням техногенного впливу на навколишнє середовище, технічної й технологічної придатності зазначеного обладнання наведено рекомендації щодо його раціонального вибору за такими критеріями: продуктивність, собівартість виконання робіт та відносні виробничі витрати (узагальнений показник). Сформовано перелік показників і розроблено прикладне програмне забезпечення для виконання інженерних розрахунків, яке дозволяє, заощаджуючи ресурси, оперативно оцінювати параметри працездатності технологічного обладнання, необхідні для прийняття зваженого рішення. У процесі проведення технологічного і техніко-економічного оцінювання ефективності використання бульдозерного обладнання та розроблення системи автоматизованого розрахунку його експлуатаційних параметрів як базову методологічну основу використано аналітичний метод визначення опору розроблення ґрунту й експериментально-аналітичний метод визначення опору переміщенню землерийно-транспортувальної машини.Прогнозування експлуатаційних властивостей технологічного обладнання в лісоексплуатаційних умовах проведено за рахунок комп’ютерного моделювання та раціонального вибору відповідних моделей із наявного парку машин з урахуванням складності поставленого завдання (обсягу робіт, тривалості процесу будівництва, ґрунтових і кліматичних умов, відстаней транспортування ґрунту тощо), техніко-економічних й експлуатаційних показників роботи (зокрема, наявності модернізованих робочих органів тощо).Сформульовано низку основних тенденцій щодо підвищення ефективності використання бульдозерного технологічного обладнання в лісоексплуатаційних умовах. Запропоновано окремі рішення, які можуть бути впроваджені галузевими фахівцями у їх професійній інженерній діяльності (у галузі виробництва й експлуатації спеціалізованих машин та обладнання).

Дистанційна освіта – це інтегральна, гуманна в своїй основі, форма освіти, що базується на використанні широкого спектру традиційних і нових технологій та їх технічних засобів [1], які застосовуються при поданні навчального матеріалу, його самостійного вивчення, діалогового обміну між викладачем чи навчальною комп’ютерною програмою і студентом, причому процес навчання у загальному випадку є некритичний до їх розташування в просторі і часі, а також до конкретного навчального закладу.Ця форма освіти використовує і глобальні комп’ютерні комунікації типу Internet та Intranet і базується в основному на індивідуальній роботі студента з добре структурованим навчальним матеріалом [2].Найбільш характерними рисами дистанційного навчання є: гнучкість; паралельність; велика аудиторія; економічність; ефективне використання площ, технічних засобів; концентроване і уніфіковане представлення інформації знижує витрати на підготовку фахівців; технологічність; соціальна рівність; інтернаціональність; нова роль викладача; позитивний вплив на студента; висока якість та ін.Організація та впровадження дистанційної освіти є своєчасною і можливою для ВНЗ.Разом з тим функціонування системи дистанційної освіти породжує цілий ряд проблем. В проблемах, пов’язаних з розробкою дидактичного інформаційного забезпечення на електронних носіях, необхідним чином поєднуються технічні і гуманітарні знання.При засвоєнні студентами знань засобами дистанційної освіти особливу значимість мають цілі одночасного формування методологічної культури і методологічної рефлексії як основи професійної свідомості спеціаліста. Проблемність даної ситуації полягає в самій природі основних знань, які мають професійно-комп’ютерну сутність [3].На методологічному рівні вони об’єднуються поняттями “cистемність” і “модель”, тому при проектуванні дистанційного навчального процесу повинна застосовуватись педагогічна технологія, що реалізує селективно-інтерактивний режим використання комп’ютера при додержанні основних правил побудови дидактичного інформаційного забезпечення на електронних носіях, що суттєво удосконалює спосіб подання студентам навчальної інформації.Зазначимо, що оптимізація цього способу досягається виконанням двох основних положень:необхідність введення в зміст понять ”система” і “системність”, а також спряжених з ними явищ;відмінність в побудові письмової та комп’ютерної мови.При конструюванні дидактичного забезпечення на електронних носіях необхідно акцентувати увагу на встановлення причинно-наслідкових зв’язків, роль яких в інтелектуальному розвитку студентів важко переоцінити. Тут доцільне використання розмежованої абстракції, а потім проведення двофазового узагальнення.Комп’ютерна освіта розглядається в якості середовища, що забезпечує умови для ефективного розвитку студентів як осіб, здатних до активної творчої самоорганізації усіх видів діяльності на основі оволодіння науковою організацією праці дослідника. Це означає оволодіння студентами прийомами пізнання навколишнього світу, що містяться в комп’ютерному просторі при дистанційній освіті, яка являє універсальну наукову методологію, що реалізується в суворій послідовності дій: вербальний опис об’єкту; математична модель; обчислювальний алгоритм; комп’ютерна програма; розрахунок на комп’ютері; аналіз результатів розрахунку; їх інтерпретація; управління об’єктом. Фактично це спосіб реалізації процесу пізнання і впровадження отриманих знань стосовно конкретного об’єкту. Синтезуючи знання і зусилля студентів, дистанційна освіта вимагає від кожного з них як принципово нових особистих якостей так і забезпечення іншого рівня сформованості традиційних моральних якостей особистості [3]. Дана обставина визначається специфікою співробітництва людини і комп’ютера, коли сумісна робота двох навчань за рахунок своєрідного підсилення інтелекту нерідко дозволяє отримати результати в 3-4 рази швидше, ніж при роботі їх поодинці.Особливістю моделювання комп’ютерного простору при дистанційній освіті, як засобу активізації пізнавальної навчальної діяльності є дидактично доцільним узгодження навчання професійним знанням та уміння проведення обчислювального експерименту, що передбачає можливість не тільки індивідуальної, але і групової роботи при одночасності, оперативності та індивідуалізованості управління навчально-пізнавальною діяльністю студентів [4].Комп’ютерні технології навчання (КТН), як сукупність технічних, програмних, навчальних та методичних засобів, що використовуються при навчанні, з використанням комп’ютерів, в склад яких входять комп’ютерно-орієнтовані дидактичні засоби (КДЗ), як головна складова нових інформаційних технологій навчання [5].Навчальний комп’ютер без дидактичного наповнення не забезпечить позитивного результату при використанні в дистанційній освіті КТН.Згідно робіт [5,6] комп’ютерно-орієнтовані засоби можна розподілити на такі види:1 – навчально-комп’ютерні, програмування, комп’ютерний об’єкт вивчення;2 – комп’ютерні ігри: технічні; педагогічні; ігрові та ін.;3 – комп’ютерні розв’язники задач;4 – комп’ютер-дослідник в лабораторному практикумі моделювання, віртуальні стенди, мультиплікування;5 – курсове та дипломне комп’ютерне проектування: оптимізація типових розрахунків, автоматизовані системи та ін;6 – діалогові комп’ютерні системи: інформаційно-довідкові, інформаційно-навчальні, експертні та експертно-навчаючі;7 – комп’ютерні підручники: електронні, автоматизовані навчальні курси (АНК), комплексні, енциклопедичні, навчаючі, екзаменуючі;8 – ноу-хау – мультипрограми, гіпертекстові системи.Наші дослідження показують, що існує явна незабезпеченість в технологіях навчання комп’ютерно-орієнтованих дидактичних засобів КДЗ-2 – КДЗ-8.Разом з тим в переліку ВАК України для здобувачів вченого ступеня канд. пед. наук існує спеціальність 13.00.02 “Теорія і методика навчання”. Підготовка таких спеціалістів може достатньо кваліфіковано забезпечити створення КДЗ-2 і КДЗ-8 по будь-яким вузівським дисциплінам. В Кіровоградському державному технічному університеті ведеться підготовка КДЗ по основним навчальним дисциплінам досвідченими викладачами у відповідності з науково-педагогічним обґрунтуванням теорії і методики навчання.По дистанційній освіті розроблена концепція, що охоплює весь комплекс проблем, які виникають в процесі практичної реалізації, та форми їх розв’язання. Дистанційна освіта як система доводить право на своє ефективне існування.

Сучасний стан вищої інженерної освіти в Україні та вимоги. ХХІ сторіччя, як відчуває людство, несе глобальні проблеми, пов’язані, перш за все, з енергетичною та продовольчою кризами, які стрімко наближаються, з вичерпанням запасів корисних копалин, порушенням навколишнього середовища, землетрусами, нетиповими хворобами, суттєвими радіоактивними забрудненнями і таке інше. Необхідність вивчення цих проблем та їх наслідків не підлягає сумніву. Це можливо тільки значно підвищивши рівень, якість освіти, яка відіграє основну, суттєву роль в пізнанні та оволодінні істинною картиною світу, методами її використання та адаптації до її швидкозмінних процесів. Цивілізований світ розуміє, що акцент у ХХІ сторіччі необхідно робити на підготовку людини з більш розвиненим ментальним тілом, здібностями мислення, яка жила б у порозумінні з суспільством, природою та їх інформаційними проявами. Саме фундаментальні кафедри технічних університетів повинні формувати у студентів системне, структуроване, логічне світосприйняття та здійснювати фундаментальну підготовку, закладати базис майбутнього інженера на основі математичних, природничо-наукових та загальноінженерних дисциплін. Сучасні педагогічні дослідження показують [8], що на сучасному етапі розвитку вищої освіти на перше місце виступають саме загальнотеоретичні, фундаментальні та міждисциплінарні знання, а не технологічні, утилітарні знання та практичні вміння , як це має місце останніми роками. Без фундаментальної освіти, без оволодіння системним знанням та без формування цілісної природничо-наукової та інформаційної картини світу підготовка сучасного, здатного до навчання протягом всього життя фахівця, як наголошено у національній доктрині розвитку освіти в Україні, неможлива. Не є панацеєю від усіх негараздів і проблем вищої інженерної освіти в Україні пріоритетні інформатизація та комп’ютерізація. За словами відомого фахівця механіки твердого деформівного тіла В. І. Феодосьєва [7], електронні обчислювальні машини та інформаційні технології, звільняючи та спрощуючи життя інженера у плані чисельних розрахунків, не звільняють його від необхідності знання механіки [1; 2], математики та, особливо, від творчого мислення [3; 4]. Сьогодні важливим показником якісної освіти стає мобільність знань, якої може набути лише якісно освічена людина, з надійною фундаментальною базою, здатна адаптуватися та гнучко реагувати на швидкозмінні процеси, машини та технології. Тенденція «миттєвого прагматизму» [5; 6; 8],орієнтація на вузьких професіоналів, характерна для минулого сторіччя, поступово зникає з виробничої сфери. Виробництву ХХІ століття, у тому числі і агропромисловому, потрібен спеціаліст, здатний гнучко перебудовувати напрям та зміст своєї діяльності у зв’язку зі зміною життєвих орієнтирів та вимог ринку. Досягнення професійної мобільності є однією з найважливіших задач Болонського процесу [8], розв’язання якої можливе лише за умови фундаменталізації вищої освіти. Вузькопрофесійна підготовка, отримання знань на все життя, поступово замінюються освітою впродовж усього життя. Таки реалії, реальні вимоги часу та ринкової економіки.Деякі заходи по підвищенню якості вищої аграрної освіти. Сучасна парадигма системи вищої освіти за ЮНЕСКО полягає коротко у тому, що треба вчитися, вчитися і ще раз вчитися «щоб бути, щоб існувати». У протилежному випадку людство загине, як написано на піраміді Хеопса «від невміння користуватися природою, від незнання дійсної картини світу». Як відгук на виклик та вимоги часу, у Дніпропетровському державному аграрному університеті прийнята стратегія перспективного розвитку університету на 2011-2015 р.р., в основі якої лежить концепція 4-Я, а саме: якість освіти → якість виробництва → якість продуктів харчування → якість життя. Весь цей ланцюг має прямий і зворотній зв’язок та відповідає національній доктрині розвитку освіти України у ХХІ столітті, згідно з якою розвиток освіти є стратегічним ресурсом подолання кризових процесів, покращення людського життя, ствердження національних інтересів, зміцнення авторитету і конкурентоспроможності української держави на міжнародній арені. Основна мета прийнятої концепції спрямована на підготовку якісних фахівців для АПК, для виробництва якісної сільськогосподарської продукції, її переробки та виготовлення якісних і безпечних продуктів харчування. Наприкінці 2010 року у стінах ДДАУ відбулося відкриття центру природного землеробства, головною метою якого є створення інноваційної системи виробництва, переробки , культури споживання сільськогосподарської продукції та створення інноваційної природної системи співіснування людини і довкілля. Не є секретом, що сучасний процес вирощування сільськогосподарської продукції з об’єктивних та суб’єктивних причин давно відійшов від природного, про що свідчать зміни смаку, запаху та якості продукції, що вирощується на землі, іноді багатою на нітрати та шкідливі хімічні елементи, яка, як відомо не є корисною для споживання людини. Глобальним завданням АПК України є перехід на товарне виробництво якісної продукції, яке треба починати з підготовки фахівців. ДДАУ здатний забезпечити повний цикл цієї важливої роботи, бо має необхідну структурну, наукову та кадрову бази. Природне землеробство покращуватиме родючість землі, позбавить від ерозії, позитивно впливатиме на її урожайність. Звичайно, тут теж є свої проблеми і труднощі, які потребують вирішення. Покращивши якість освіти, втіливши наведені концепції в реальність, матимемо якісне виробництво, якісні продукти, якісну державу, якісну Україну та, головне, здорових її мешканців. Якісна Україна – це справа усіх її мешканців, і починається ця справа саме з якісної освіти. Для забезпечення якісної інженерної освіти, вважаємо, необхідно: підвищити рівень шкільної підготовки, особливо з природничих дисциплін; не знижувати фундаментальності вищої освіти; приділяти більше уваги самостійній роботі студентів; втілювати у навчальний процес дієвий контроль; використовувати ринкові важелі управління навчальним процесом; приділяти більше уваги заохоченню (мотивації) студентів до навчання та стимулюванню викладачів до ефективної, результативної роботи; створити необхідну, сучасну матеріально-технічну базу та фінансувати систему освіти на належному рівні. Переймаючись питанням покращення якості освіти та підготовки інженерних кадрів для агропромислового виробництва, на кафедрі теоретичної механіки та опору матеріалів Дніпропетровського державного аграрного університету за потребою часу у складі авторського колективу С. В. Кагадія, А. Г. Дем’яненка та В. О. Гурідової підготовлено та надруковано навчальний посібник «Основи механіки матеріалів і конструкцій» для інженерно-технологічних спеціальностей АПК, який рекомендовано Міністерством аграрної політики України як навчальний посібник під час підготовки фахівців ОКР «бакалавр» напряму 6.100102 «Процеси, машини та обладнання агропромислового виробництва» у вищих навчальних закладах II–IV рівнів акредитації (лист № 18-28-13/1077 від 18.08.2010 р.). З урахуванням переходу навчального процесу в Україні на кредитно-модульну систему (КМС), суттєвим зменшенням аудиторних годин на вивчення цієї важливої для інженера-механіка дисципліни після приєднання України до Болонського процесу у навчальному посібнику приділено більше уваги фаховим питанням, а саме розрахункам елементів конструкцій та деталей машин на міцність, жорсткість та стійкість, які використовуються у машинах та знаряддях агропромислового виробництва [5; 6]. Теоретичний матеріал кожного розділу проілюстровано прикладами із галузі сільськогосподарського виробництва. У зв’язку із скороченням кількості аудиторних годин на вивчення предмету та винесенням великої кількості матеріалу на самостійне вивчення студентами, для кращого розуміння та засвоєння в посібнику наведено багато фахових прикладів з відповідними розрахунками та поясненнями. Маючи на увазі, що більша частина землеробської техніки працює на ріллі та знаходиться у стані вібрації під дією динамічних, знакозмінних навантажень та напружень, велика увага у посібнику приділена розрахункам елементів та деталей під дією динамічних навантажень та питанням їх втомної міцності. По кожному розділу наведені запитання для самоконтролю отриманих знань, навичок та тестові завдання. У навчальному посібнику узагальнено багаторічний досвід викладання теоретичної механіки, механіки матеріалів і конструкцій, будівельної механіки, накопичений кафедрою теоретичної механіки та опору матеріалів Дніпропетровського державного аграрного університету. Сподіваємося що навчальний посібник буде корисним для студентів, а його автори зробили свій посильний внесок у справу підвищення рівня та якості підготовки майбутніх фахівців землеробської механіки та в цілому агропромислового комплексу України.В умовах ХХІ інформаційного та нанотехнологічного сторіччя , сторіччя інформаційного буму, перенасиченості новою інформацією не вдається традиційними репродуктивними методами навчання охопити, довести всю інформацію до майбутніх фахівців. У зв’язку з цим при переході на КМС організації навчального процесу у вищій школі, у тому числі і аграрній, біля 50% передбачених програмою навчання питань з технічних дисциплін винесено на самостійне опрацювання студентами. При цьому значно скорочена кількість аудиторних годин, відведених на вивчення технічних дисциплін професійного спрямування, природничо-наукових дисциплін, які закладають основи, формують базу професійних знань майбутніх фахівців народного господарства. А тому, у тій ситуації, яку зараз маємо у вищій інженерно-технологічній освіті в Україні, у тому числі і аграрній, сьогодні варто використовувати інформацційно-комунікаційні технології (ІКТ) при організації навчального процесу. Виникають питання іншого плану – коли, як, скільки, щоб ефективно та оптимально, хто сьогодні використовуватиме, чи є готові педагогічні кадри, які не завжди встигають за розвитком ІКТ і таке інше. Відомо, що інформатизація та комп’ютеризація призначені слугувати підвищенню ефективності, результативності навчання, створенню нових машин та сучасних технологій, а в цілому спрямовані на підвищення якості навчання, якості підготовки майбутніх фахівців агропромислового виробництва та народного господарства в цілому. Особливо це питання актуальне для галузі сільськогосподарського машинобудування, наприклад, тракторного виробництва південного машинобудівного заводу імені О. М. Макарова, де сьогодні на порядку денному стоїть питання створення нових зразків тракторної техніки, які відповідатимуть європейським вимогам по технічному рівню, безпеці та екології навколишнього середовища. Цю проблему здатні розв’язувати нова генерація фахівців землеробської механіки, які володіють знаннями та навичками комп’ю­терного проектування з використанням інформаційних та комп’ютерних технологій. Починаючи з 2011 року викладачами кафедри, які мають вищу освіту класичного університету за спеціальністю «Механіка» та володіють комп’ютерними та інформаційними технологіями, на факультеті механізації сільського господарства за напрямом підготовки «Процеси, машини та обладнання агропромислового виробництва» викладають варіативну дисципліну «Основи комп’ютерних розрахунків в інженерній механіці». Метою викладання дисципліни є формування у майбутніх фахівців знань та навичок у галузі виконання комп’ютерних розрахунків в задачах інженерної механіки елементів конструкцій та деталей машин сільськогосподарського призначення. За час вивчення дисципліни студенти повинні оволодіти основними методами комп’ютерних розрахунків елементів конструкцій та деталей машин на міцність, жорсткість та стійкість. Звичайно, тут необхідно привернути увагу до складу, контингенту студентів аграрних навчальних закладів, які у своїй більшості із сільської місцевості, де, чого гріха таїти, і шкільна підготовка не завжди на вищому рівні, особливо з природничих наук, фізики, математики та і інформатики. Зрозуміло, що і технічні дисципліни на лаві студентів їм опановувати значно складніше. Застосовуючи ІКТ, потрібно не забувати , що тільки одними засобами ІКТ проблему якісної підготовки майбутніх фахівців, інженерів, у тому числі і агропромислового виробництва не розв’язати. Базисом є фундаментальна підготовка з математики, фізики, матеріалознавства,теоретичної механіки, механіки матеріалів і конструкцій та інших інженерних наук, а усе інше є надбудовою над фундаментом інженера. А тому, реформуючи систему вищої інженерної освіти, приєднавшись до створення Європейського простору вищої освіти, не треба втрачати кращих здобутків національної системи вищої інженерної освіти, і в першу чергу – її фундаментальності. Розробляючи заходи по реформуванню, реформуючи освіту, необхідно ґрунтовно розуміти, наскільки це конче необхідно і що в результаті матимемо. Бо дуже часто сподіваємося на краще, а в результаті маємо ще гірше, ніж маємо. Такі реформи краще не здійснювати, залишити галузь у спокої.

Створення в 1981 р. фірмою IBM персональної ЕОМ IBM PC з відкритою архітектурою призвело до появи IBM-подібних ПЕОМ, які вироблялись в багатьох країнах світу. Не відстали від цих країн СРСР і країни ради економічної взаємодопомоги, які почали випускати цілий спектр таких ПЕОМ: ЕС-1840, ЕС-1841, Искра-1030, Нейрон (СРСР); ЕС-1834, ЕС-1835 (НДР); ЕС-1839 (НРБ).Для ПЕОМ радянського виробництва були створені російськомовна операційна система АльфаДОС, текстовий редактор Лексикон, текстовий редактор Text tip (Болгарія), текстовий процесор Нейрон-текст, табличний процесор Нейрон-счет, СУБД Нейрон-база. Важко визначити, наскільки ліцензійно чистими були АльфаДОС, Нейрон-текст, Нейрон-счет, Нейрон-база, адже завдяки «залізній завісі» застосувати до СРСР санкції з приводу порушень авторських прав власників програм було непросто. Невдовзі після розпаду СРСР у багатьох країнах СНД розпочали збирання IBM-подібних ПЕОМ з комплектуючих, які ввозили переважно з країн Південно-Східної Азії. На ці ПЕОМ зазвичай встановлювали піратські версії як системного, так і прикладного програмного забезпечення (ПЗ). Очевидно, що коштували ці ПЕОМ значно дешевше аналогічних ПЕОМ європейського та американського виробництва, не кажучи вже про ПЕОМ фірми Apple. Через це операційна система MS DOS та офісний пакет Microsoft Office стали стандартом де-факто у ВНЗ країн СНД.Чи сприяла поширенню піратського ПЗ у ВНЗ відсутність законодавства про захист авторських прав власників програм, зараз сказати важко, проте майже десять років ми без обмежень копіювали і встановлювали піратські копії пропрієтарного ПЗ. В Білорусі, Російській Федерації та Україні закони про захист авторських прав власників програм прийняті в період з 1996 р. (Білорусь) по 2001 р. (Україна). У Російській Федерації в 1993 р. вступив в силу закон про авторське право і суміжні права, який втратив силу з 1.01.2008 р. у зв’язку з прийняттям четвертої частини Громадянського кодексу РФ. Однак це мало вплинуло на ситуацію з піратським ПЗ у ВНЗ цих країн. Випадки переслідувань ВНЗ за порушення авторських прав у галузі ПЗ були нечисленними і не завжди їх проводили з метою захисту авторських прав власників програм.А от застосування законів про захист авторських прав власників програм до суб’єктів господарської діяльності стало створювати тиск на ВНЗ – «вчіть своїх випускників того, з чим вони будуть працювати на наших робочих місцях». Адже багато фірм стало переходити на вільне ПЗ (ВПЗ) з метою зменшення ліцензійних виплат власникам пропрієтарного ПЗ. Ще одним аргументом на користь перелому у використанні ВПЗ у ВНЗ Білорусі, Російської Федерації і України став початок ери мобільних робочих місць – важко передбачити, яка ОС і яке прикладне ПЗ буде розгорнуто на нетбуці, планшеті чи смартфоні співробітника фірми. Поява мобільних робочих місць і швидка зміна версій системного і прикладного ПЗ спонукає ВНЗ до відмови від технологічної спрямованості лекційних курсі з комп’ютерних технологій на користь фундаментальної складової. А це призводить до появи міркувань на кшталт «якщо ми повинні навчити студентів основ роботи з графічним інтерфейсом в будь-якій ОС, то чому це має бути дорога Microsoft Windows? Може доцільніше робити це у вільній і безоплатній GNU/Linux?». Однак відмова від наробок методичного забезпечення для викладачів ВНЗ виявилась доволі непростим процесом, особливо в умовах безкарності за використання піратського ПЗ. За час від підписання Біловежської угоди про припинення існування СРСР Білорусь, Російська Федерація и Україна пройшли кожна свій шлях розвитку і було би цікаво порівняти стан з використанням ВПЗ у ВНЗ цих країн.І. Використання ВПЗ у ВНЗ БілорусіСьогодні ринок праці Білорусі вимагає знання багатьох пропрієтарних програм, починаючи з Microsoft Windows і закінчуючи спеціалізованими CAD/CAM-системами. До останнього часу ризик використання неліцензійного ПЗ був мінімальним, що не сприяло поширенню ВПЗ. Після створення в 2010 р. білоруського представництва Microsoft почалась робота з переслідування порушників авторських прав Microsoft [8]. Насамперед проводиться роз’яснювальна робота з компаніями і приватними особами, які порушують авторські права. Якщо вона не дає результату, то в цьому випадку білоруське представництво Microsoft звертається у правоохоронні органи і суди. Сьогодні в роботі перебуває біля десятка справ по відношенню до організацій, по деяких організаціях розглядаються справи про адміністративні правопорушення, по інших – питання про подання цивільних позовів.Частка легального ПЗ зросла в останні роки завдяки спеціальним знижкам постачальників і високим економічним показникам у 2011 р. Але економічний фактор поки що не є вирішальними для вибору ВПЗ. Тому використання ВПЗ у ВНЗ зазвичай зумовлено його технічними перевагами у порівнянні з пропрієтарними аналогами або вимогами ринку праці. Вибір ПЗ сервера можна розглядати як винятковий, оскільки він сильно залежить від особистих смаків системних адміністраторів.В останні роки спостерігається зростання інтересу корпоративних працедавців до GNU/Linux, переважно для убудовуваних і серверних систем.Використання ВПЗ у ВНЗ Білорусі можна розділити на три напрямки:1) ПЗ підтримки навчального процесу (переважно системне ПЗ на серверах і робочих станціях). В основному системне ВПЗ на робочих станціях представлено GNU/Linux у режимі подвійного завантаження як альтернативної ОС в комп’ютерних класах кафедр, які проводять навчання програмуванню студентів інженерних спеціалізацій. У педагогічних ВНЗ Linux на настільних комп’ютерах використовують рідко через недостатню поширеність GNU/Linux в школах Білорусі. В той же час в деяких університетах спостерігається використання Linux в тонких клієнтах з термінальним Windows-сервером (наприклад, Гродненьский державний університет імені Янки Купали);2) додаткове ПЗ, використовуване студентами в самостійній роботі. До цієї групи ПЗ можна зарахувати офісний пакет OpenOffice.org і веб-переглядач Firefox;3) ПЗ для використання навчальних курсах. У цьому напрямку ВПЗ переважно використовують в інженерних ВНЗ, особливо тих, які здійснюють навчання ІТ-спеціалістів, а саме: ВПЗ для навчання програмуванню мовами Асемблер, Java і PHP, SciLab для виконання математичних розрахунків, QCAD/LibreCAD, Blender, Circuit CAD для вивчення систем автоматизованого проектування, використання вільних систем віртуалізації VirtualBox і KVM для вивчення операційних систем, застосування Moodle і iTest для тестової перевірки знань студентів.Окремо слід наголосити на використанні ВПЗ для кластерів і національної GRID-системи Білорусі, до якої залучені ресурси провідних університетів (Білоруський державний університет, Гродненський державний університет імені Янки Купали, Білоруський державний університет інформатики і радіоелектроніки, Білоруський національний технічний університет), наукових установ і підприємств країни в межах спільної російсько-білоруської програми СКІФ-ГРІД.На рис. 1 відображено використання ВПЗ у ВНЗ Білорусі.ІІ. Використання ВПЗ у ВНЗ Російської ФедераціїНа відміну від Білорусі в Російській Федерації в 2008 р. була прийнята концепція розвитку розробки та використання ВПЗ. В межах цієї концепції в 2008–2010 рр. реалізована програма використання ВПЗ в школах Російської Федерації (в 35% шкіл ВПЗ встановлено на більш ніж 50% комп’ютерів).Рис. 1. Використання ВПЗ у ВНЗ Білорусі Слід зауважити, що, на відміну від Білорусі та України, в Російській Федерації прослідковується значна активність контрольних органів з приводу ліцензійності ПЗ. Як випливає з огляду судових справ [10] в Російській Федерації винесені присуди: в 2012 р. 30 присудів; в 2011 р. 43 присуди; в 2010 р. 70 присудів; в 2009 р. 92 присуди; в 2008 р. 127 присудів. Найбільш резонансною була справа О. М. Поносова, яка і призвела до створення в 2008 р. громадської організації «Центр свободных технологий».Як випливає з [1-3], у більшості ВНЗ Російської Федерації використовують як Microsft Windows, так і GNU/Linux. Лише в деяких ВНЗ адміністрація прийняла рішення про повний перехід на ВПЗ (Санкт-Петербурзький торгово-економічний університет, Томський державний педагогічний університет, Нижньо-Новгородський радіотехнічний коледж). Як і в Білорусі, використання ВПЗ у ВНЗ Російської Федерації можна розділити на три напрямки [3-5]:1) ПЗ підтримки навчального процесу (переважно системне ПЗ на серверах і робочих станціях). В основному системне ВПЗ на робочих станціях представлено GNU/Linux в режимі подвійного завантаження як альтернативної ОС в комп’ютерних класах кафедр;2) додаткове ПЗ, використовуване студентами в самостійній роботі;3) ПЗ для використання в навчальних курсах. В цьому напрямку спектр ВПЗ значно ширший, ніж в Білорусі. Варто вказати на використання ВПЗ для вивчення програмування мовами С/C++, Pascal (Free Pascal, Lazarus), Java, Haskell, Пролог; SciLab, Octave, Sage для виконання математичних розрахунків; організації систем дистанційного навчання; використання вільних систем віртуалізації для вивчення операційних систем; інструментарій для філологічного аналізу текстів; використання інструментарію верифікації ПЗ в навчання магістрів; створення електронних освітніх ресурсів підтримки навчального процесу для заочної форми навчання (напевно, реальний список використовуваного ВПЗ значно ширший, але у відкритому доступі даних про це поки що немає).У ВНЗ Російської Федерації активно експлуатуються обчислювальні кластери з ВПЗ. За ініціативою ректорів Московського державного університету імені М. В. Ломоносова, Нижньо-Новгородського університету імені М. І. Лобачевського, Томського державного університету, Південноуральського державного університету створений «Суперкомп’ютерний консорціум університетів Росії». В список TOP500 від грудня 2012 входить вісім російських суперкомп’ютерів (№ 26, 59, 155, 170, 222, 300, 303, 423).Рис. 2. Використання ВПЗ у ВНЗ Російської ФедераціїСлід наголосити, що в Російській Федерації накопичено значний досвід розробки ВПЗ, зокрема – дистрибутивів Linux: ALT Linux (http://altlinux.ru), Calculate Linux (http://www.calculate-linux.ru), ROSA (http://rosalab.ru). Наявність компаній, які ведуть розробку ВПЗ, дає змогу створювати спеціалізовані вільні програми та істотно спрощує реалізацію проектів з впровадження Linux в школі і вищі заклади освіти.III. Використання ВПЗ у ВНЗ УкраїниВ Україні «Державна цільова науково-технічна програма використання в органах влади ПЗ з відкритим кодом» затверджена у 2011 р., проте до реального її виконання поки що не дійшло.Як випливає з [9], в Україні, на відміну від Російської Федерації, випадки порушень авторських прав власників програм відповідні державні органи перевіряють в значно меншому обсязі і переважно в госпрозрахункових організаціях. Особливо активними були перевірки в 2006-2007 рр. В 2012 р. розпочалась друга хвиля перевірок ліцензійності ПЗ від Microsoft. В цьому році вперше керівники ВНЗ отримали офіційні листи з Microsoft з пропозиціями легалізувати використовувані у ВНЗ копії Microsoft Windows та Microsoft Office. В передноворічному інтерв’ю [7] генеральний директор Microsoft Ukraine Д. Шимків заявив про високу імовірність порушення декількох показових судових процесів в Україні в 2013 р.Після придбання ВНЗ ПЕОМ з переважно ліцензійними Microsoft Windows і Microsoft Office на них встановлюють велику кількість неліцензійного ПЗ, чим фактично змарновують великі витрати коштів на первинне придбання ПЗ (Львівський національний університет імені Івана Франка до економічної кризи 2008 р. кожен рік придбавав приблизно 1000 ПЕОМ. Сумарна вартість ліцензій лише на Microsoft Windows (ОЕМ-версія) і Microsoft Office складала майже 300000$ на рік – доволі велика сума, як для ВНЗ!). У більшості випадків вибір саме пропрієтарного ПЗ зумовлювався навіть не споживацькими якостями цих програм, а фактом поверхневого знайомства викладача з цією програмою або навіть наявністю у нього якої-небудь книжки з описом програми.Як і в Білорусі та Російській Федерації, використання ВПЗ у ВНЗ України можна розділити на три напрямки [1; 2]:1) ПЗ підтримки навчального процесу (переважно системне ПЗ на серверах і робочих станціях). В основному системне ВПЗ на робочих станціях представлено GNU/Linux в режимі подвійного завантаження як альтернативної ОС в комп’ютерних класах кафедр;2) додаткове ПЗ, використовуване студентами в самостійній роботі;3) ПЗ для використання в навчальних курсах. В цьому напрямку спектр ВПЗ є значно ширшим, ніж у Білорусі. Це використання систем комп’ютерної математики, організація систем дистанційного навчання, використання вільних систем віртуалізації для вивчення операційних систем, застосування ВПЗ для тестування апаратного забезпечення ПЕОМ; використання офісного пакету OpenOffice.org.ukr в курсі інформатики ВНЗ, використання відкритих засобів програмування для навчання і наукових досліджень.У ВНЗ України експлуатуються обчислювальні кластери з ВПЗ, поруч із спеціалізованими установками широко використовують розподілені кластерні системи та системи з виконанням обчислень на графічних процесорах.Враховуючи викладене, можна констатувати як широкий спектр використання ВПЗ в українських ВНЗ – від дистанційного навчання до розробки ПЗ, – так і широку географію використання ВПЗ від Луганська на сході до Львова на заході та від Чернігова на півночі до Одеси на півдні (рис. 3). Рис. 3. Використання ВПЗ у ВНЗ України

В даний час в Військах протиповітряної оборони на пунктах управління функціонують різні автоматизовані системи управління і персональні електронні обчислюванні машини, які застосовуються під час виконання оперативно-тактичних розрахунків, обробки інформаційно-довідкових даних, здійсненні науково-досліднецких робіт розширили сферу циркуляції інформації, яка становить державну та військову таємницю[1]. У зв'язку з цим об'єкти електронно-обчислювальної техніки (ЕОТ) пунктів управління протиповітряної оборони (ПУ ППО) розглядаються іноземними розвідками як потенційні джерела отримання секретних відомостей. Встановлено, що організація надійного захисту інформації значно ускладнюється через велику різноманітність застосовуваних засобів обчислювальної техніки, можливостей її дистанційного і колективного використання, значного числа користувачів, чисельності обслуговуючого персоналу, наявності загальних банків і баз даних, складних режимів обробки інформації. Крім того, існує небезпека умисного знищення або спотворення наборів даних і програмного забезпечення, що в свою чергу може привести до виходу об'єкта з ладу або до невиконання бойового завдання. Показано, що шляхи рішення проблеми залежать від визначення та своєчасного проведення завчасних і безпосередніх раціональних організаційних заходів захисту об'єктів ЕОТ від несанкціонованого доступу для забезпечення безпеки інформації на ПУ ППО. Пропонується, алгоритм дії особового складу ПУ ППО щодо забезпечення безпеки інформації на об'єктах ЕОТ і персональних ЕОМ після їх поставки.