Аспекты подготовки команд к чемпионатам WSRj по компетенции «Мехатроника»

NovaInfo 132, с.21-23, скачать PDF
Опубликовано
Раздел: Технические науки
Просмотров за месяц: 8
CC BY-NC, УДК 377.131.14, ББК 30.81, ГРНТИ 20.53.01

Аннотация

В статье изложены основные аспекты подготовки команд к чемпионатам World Skills junior по компетенции «Мехатроника», описаны сложности с материально-техническим оснащением образовательных организаций при подготовке к чемпионатам и пути их решения. В заключении дается рекомендация для использования продукта, необходимого для получения результатов в данной области.

Ключевые слова

КОНКУРСНОЕ ЗАДАНИЕ, ОБУЧЕНИЕ, ВОЛРДСКИЛЛС, МЕХАТРОНИКА, FESTO, ЮНИОР

Текст научной работы

Проанализировав существующие методические источники по мехатронике, помимо различных рабочих программ по специальностям среднего профессионального и высшего образования существует Академия WorldSkills, которая организовывает курсы подготовки экспертного сообщества по различным компетенциям движения, в том числе и по мехатронике. Данные курсы рассчитаны на 72ч, проводятся на базе Магнитогорского политехнического колледжа на оборудовании Festo, являются бесплатными, но необходима предварительная запись. Оборудование, на котором происходит обучение используется на чемпионатах в старшей возрастной категории, обучения на мехатронных станциях для юниоров там нет.

Обучение на необходимом оборудовании так же можно пройти на самом предприятии Festo. Стоимость примерно 800$ за курс, все зависит от его содержания и количества часов.

Доступных методических источников для обучения мехатронике школьников не нашлось, в большей степени акцент идет на старшую возрастную категорию с дальнейшим выходом на мировые чемпионаты.

В современном мире движение WorldSkills стремительно развивается, поскольку целью данного движения является повышение престижа рабочих профессий за счет соревновательной части, практико-ориентированной направленности, и красочности на церемониях открытия и награждения.

Движением организован проект «Билет в будущее», направленный на формирование у участника представления о профессии или компетенции, для последующего выбора компетенции для участия в самом чемпионате, которое позволяет школьникам определиться с выбором будущей профессии, т. к. этим вопросом они задаются, уже учась в восьмом классе.

Проведение соревнований проходит по всей России, что дает участникам не только профессиональный рост, но и развитие кругозора. Например, в августе 2018 года национальный чемпионат состоялся в г. Южно-Сахалинск, неподалеку от Тихого океана, в мае 2017 года ребята побывали в г. Краснодар, а также частые поездки в столицу России на отборочные соревнования.

Во время участия в чемпионатах ребята знакомятся и общаются с ребятами из других регионов, заводят новых друзей. Так же между участниками, под конец соревнований происходит обмен опытом, т. к. у всех разные способы подготовки, выделяют для себя важное и применяют это на других чемпионатах.

Чемпионат подразумевает под собой большое количество компетенций, с которыми обучающиеся могут познакомиться в перерывах между выполнением конкурсного задания в своей компетенции.

Не каждая образовательная организация может похвастаться богатой материально-технической базой, да и не все учителя обладают компетенциями чемпионата, в которых соревнуются специалисты для выявления лучшего в сфере рабочих профессий. В среднем профессиональном образовании с оборудованием не так много проблем, как в общеобразовательных организациях.

Из вышесказанного вытекают две самые главные проблемы, первая из них — нехватка кадров среди школьного персонала для подготовки обучающихся к данному рода соревнованиям на высококвалифицированном оборудовании, вторая — отсутствие необходимой для подготовки к чемпионатам МТБ в учебных заведениях.

Первую проблему решает союз WorldSkillsRussia — существует Академия WorldSkills, которая организует обучение педагогов.

Решение второй проблемы возможно и в рамках учебного процесса в любой школе при минимальных затратах на оборудование, конечно для лучшего результата оборудование просто необходимо.

Мехатроника объединяет знания и навыки в механике, пневматике, гидравлике, электронике, компьютерных технологиях, робототехнике и разработке автоматизированных систем. Компьютерные технологи охватывают программирование программно-логических контроллеров (ПЛК), роботов и других типов манипуляторов, а так же различных типов интерфейсов между оборудованием и/или человеком.

Специалисты в области мехатроники разрабатывают, конструируют, проводят пусконаладочные работы, осуществляют техническое обслуживание, локализуют и устраняют неисправности автоматизированного оборудования, а также программируют системы управления и интерфейсы взаимодействия оборудования с человеком. Специалисты высокого уровня подготовки способны удовлетворить самые разнообразные потребности промышленности. Они выполняют механическое обслуживание и монтаж оборудования. Они также имеют дело с оборудованием для сбора данных (датчиками) и регулирующими устройствами.

Типовым примером, широко распространённых бытовых мехатронных систем может служить автоматизация торгового оборудования (сканеры штрих кодов, конвейерные ленты подачи товара) или же машины для продажи газировки. В качестве примера промышленных мехатронных систем можно привести гибкие (способные обрабатывать несколько типов продуктов) упаковочные автоматизированные линии, машины для наклейки этикеток, подъёмно-транспортные машины (автоматизированные грузовые автомобили, краны, погрузочные машины), а также автоматические сборочные линии и контрольно-измерительное оборудование в производстве электроники.

Для участия в чемпионате WorldSkills juniors по компетенции «Мехатроника» необходима команда конкурсантов, состоящая из двух человек в возрасте 14-16 лет, в сопровождении эксперта-компатриота, который состоит в экспертном сообществе и участвует в оценке других команд.

Внутри команды один из конкурсантов является программистом, второй механиком. На уроках сложно уделить внимание всем ученикам, чтобы на выходе была сформированная команда, настроенная на победу.

Поэтому базовые знания алгоритмизации и программирования закладываются на уроках информатики, что позволяет выбрать заинтересованных ребят, последующая подготовка осуществляется на занятиях дополнительного образования «Мехатроника», где и формируются профессиональные компетенции для участия в чемпионате по выбранному направлению.

Дальнейшее обучение происходит по программе, в рамках которой дети изучают разделы, знакомящие их с физическими основами функционирования пневматических систем, конструктивными особенностями современных пневматических компонентов. Рассматривается структура пневматического привода, методика синтеза его силовой части, начиная от изучения свойств объектов движения и заканчивая выбором элементов привода, компрессорных станций и магистралей питания. В такой программе уделено внимание организации систем управления приводами, реализованных на пневмомеханических логических элементах, релейных электротехнических устройствах и программируемых логических контроллерах. Программа содержит фото и видео материалы, в которых изложены нюансы, которые нужно соблюдать при сборке мехатронной станции, настройке ПЛК, а так же видео уже готовых алгоритмов. Отработка навыков на оборудовании Festo[1] дает большое преимущество при участии в соревнованиях WorldSkillsRussia.

Данный подход позволил подготовить команды, успешно выступающих на региональных и национальных этапах чемпионатов, таких как: III открытый Региональный чемпионат «Молодые профессионалы» (WorldSkills Russia) Свердловской области, 1 место (г. Первоуральск, февраль 2017г), III Национальный чемпионат JuniorSkills в рамках Финала V Национального чемпионата «Молодые профессионалы» (WorldSkills Russia), 2 место (г. Краснодар, май 2017г), IV Национальный чемпионат сквозных рабочих профессий высокотехнологических отраслей промышленности по методике WorldSkills (WorldSkills Hi-Tech), 3 место (г. Екатеринбург, ноябрь 2017г), IV открытый Региональный чемпионат «Молодые профессионалы» (WorldSkills Russia) Свердловской области, 1 место (г. Первоуральск, февраль 2018г), Финал VI Национального чемпионата «Молодые профессионалы» (WorldSkillsRussia) 2018, 2 место (г. Южно-Сахалинск, август 2018г), V Национальный чемпионат Hi-tech, 3 место (г. Екатеринбург, ноябрь 2018г).

Рассмотрим разделы программы подготовки, которая состоит из информационного блока, тестов, обучающих видео. Прохождение курса заканчивается итоговым контролем — в виде выполнения примерного конкурсного задания с чемпионата.

Для эффективности усвоения материала обучающимися используются рисунки, иллюстрации, таблицы, схемы и видео. Учащийся может самостоятельно управлять процессом обучения.

Материалы, предназначенные для подготовки к Чемпионатам WorldSkillsRussia можно применять:

  • при самостоятельном обучении;
  • на занятиях дополнительного образования;
  • для выявления компетентности учащегося;
  • при дистанционном обучении — в качестве электронного пособия;
  • разместить в Интернете.

Работа в таком режиме дает возможность учащемуся закрепить знания, полученные при работе, как с информационным блоком, так и с оборудованием.

Главная страница содержит информацию о том, для кого оно предназначено, описание компетенции «Мехатроника», ссылку на производителя оборудования, на котором происходит обучение.

Первый раздел рассматривает основы физики, которые необходимы для занятий мехатроникой.

Следующий раздел позволяет изучить классификацию датчиков, исполнительных механизмов и способов их подключения.

Еще одной из важных тем является «Пневматика», в котором происходит знакомство с классификацией, подключением и настройкой пневматических распределителей, особое внимание уделяется видам пневматических захватов.

После ознакомления с вышеперечисленными разделами предполагается промежуточный контроль № 1, который представлен в виде теста, направленного на знание основных теоретических и практических вопросов. Вопросы теста сформированы по анализу часто встречаемых ошибок на соревнованиях, потому что незнание правильного подключения электрики, например, кнопки, по нажатию которой запускается алгоритм работы станции, приводит к прекращению процедуры проверки. Или неправильное подключение датчиков и исполнительных механизмов ведет к повторной проверке станции, а значит, будет затрачено время, а каждая минута на чемпионате очень ценна.

Professional practice — следующий раздел продукта, содержащий критерии судейской оценки от нуля до трех. Документ, регламентирующий процедуру оценивания, представлен на английском языке, и для удобства загружен в формате pdf, т. к. периодически между чемпионатами он обновляется.

После изучения документа, регламентирующего правила сборки мехатронной станции переходим к практике. В разделе «Сборка модулей станции» представлен алгоритм поэтапной сборки мехатронной станции, с использованием определенных соединительных элементов, соответствующих критериям оценки jugement. В данном разделе можно найти правильную установку датчиков на различные элементы станции. Важно учитывать расположение элементов мехатронной станции на монтажной плите, чтобы не было проблем при подключении проводов и в последующем программировании.

После сборки станции переходим к изучению программирования. Его изучению посвящен раздел «Функции логических элементов программы и основы программирования в среде «LogoSoftControl», который содержит информацию о логических элементах и знакомит с основами программирования в среде LogoSoftControl.

Помимо базовых логических операция в данном разделе рассматриваются функциональные блоки программы LogoSoftControl, необходимые для написания алгоритмов.

В разделе «Программирование» можно найти готовые мини-программы, которые являются основными алгоритмами при выполнении конкурсного задания.

После изучения среды программирования переходим к промежуточному контролю № 2, который представлен в виде мини-алгоритмов, которые встречаются на чемпионатах, с добавлением вариативности.

Следующим важным разделом программно-методического обеспечения является обзор конкурсного задания.

Апробация продукта осуществлялась в МАОУ Лицей № 128 с целью подготовки учащихся к региональному чемпионату WorldSkillsRussia.

При подготовке к чемпионату нужно учитывать, что компетенция командная, важно правильное распределение ролей в команде для эффективного выполнения задания. Поэтому каждый модуль расписывается по задачам, а затем по ролям.

В процессе подготовки к чемпионату происходит рассмотрение действий, которые необходимо совершить участнику для выполнения конкурсного задания.

Полное задание чемпионата состоит из пяти модулей:

Task A — сборка, программирование и пуско-наладка станции.

Task B — техническое обслуживание производственной линии.

Task C — сборка, программирование и пуско-наладка станции небольшой производственной линии.

Task D — техническое обслуживание производственной линии.

Task E — оптимизация производственной линии.

Читайте также

Список литературы

  1. Техническое описание компетенции «Мехатроника» [Электронный ресурс]. — Режим доступа: https://worldskills.ru/assets/docs//TO-mekha tronika.pdf (дата обращения: 10.12.2021).
  2. Учебно-методическое обеспечение учебного процесса [Электронный ресурс]. — Режим доступа: http://www.konspekt.biz/index.php?text=56659 (дата обращения: 13.12.2021).
  3. Роль программно-методического обеспечения учебного процесса [Электронный ресурс]. — Режим доступа: https://www.science-education.ru/ru/article/view?id=13698 (дата обращения: 11.12.2021).

Цитировать

Макаревич, А.В. Аспекты подготовки команд к чемпионатам WSRj по компетенции «Мехатроника» / А.В. Макаревич. — Текст : электронный // NovaInfo, 2022. — № 132. — С. 21-23. — URL: https://novainfo.ru/article/19259 (дата обращения: 30.06.2022).

Поделиться