Конструкторські задачі та методи їх вирішення - Методичні рекомендації - Трудове навчання - Вчительська - Школа
Головна » Статті » Трудове навчання » Методичні рекомендації

Конструкторські задачі та методи їх вирішення

Конструкторськізадачі.Дані завдання спрямовані на побудову моделі об'єкта, що проектується, задовольняє вимогам відповідності форми та змісту задуманого. 
 Процес рішення конструкторської задачі будується на основі цілісності процесу художнього та технічного конструювання. Технічне конструювання направлено на створення об'єкта в його функціональної, матеріальній основі. Художнє конструювання направлено на створення доцільною предметної форми, образу об'єкта, відповідно до закономірностей формоутворення: впорядкованості, пропорційності, гармонійності, динамічності, колірногооформлення тощо. 
 Слід зазначити, що дані завдання, засновані на використанні пошукових, дослідницьких методів, є одним з найважливіших засобів розвитку конструкторських здібностей учнів, спостережливості, просторовогоуяви, мислення і спрямовані на формування та розвиток інтелектуальних, художньо-графічних, конструкторсько-технічних, техніко-технологічних умінь і навичок учнів. 
 Структура даних завдань у контексті процесу проектування будується на основі наступних етапів:
 1. Формулювання конструкторського завдання (проблеми) (наоснові проведеного на попередньому етапі передпроектного аналізу). 
 2. Формування ідеї (створення ідеальної (уявної) моделі). 
 3. Пошук та аналіз можливих варіантів рішення конструкторської завдання (створення образно-знакових моделей проектованогооб'єкта: схем, начерків, ескізів). 
 4. Конкретизація та опрацювання кращого рішення (створення образно-знакової моделі проектованого об'єкта: технічної документації). 
 5. Створення дослідного зразка і його апробація (створення матеріальної моделі проектованого об'єкта і його подальші випробування). 
 6. Коригування та оцінка попередньої діяльності. 
Перший етап рішення конструкторського завдання полягає в критичному осмисленні попереднього досвіду на основі проведеного передпроектного аналізу. Результатом даної діяльності є формування проблемної ситуації, її осмислення та постановка конкретного конструкторського завдання, що включає: мета, вихідні дані, можливі умови рішення і засоби досягнення поставленої мети. Даний етап рішення конструкторської задачі характеризується превалюванням розумової діяльності учнів, основним змістом якої є аналітична діяльність у поєднанні з комбінаторною діяльністю. 
Другий і третій етапи рішення конструкторського завдання пов'язані із зародженням, формуванням конструкторської ідеї проектованого об'єкта, а також пошуком можливих варіантів її втілення. На даних етапах визначається принцип дії майбутнього устрою, його структурно-простороверішення, матеріалознавчий втілення і здійснюється аналіз та пошук можливих рішень з позиції цілісностіданого процесу, ясності і простоти конструкції, виправданості зовнішніх форм і розмірів, їх оптимального відповідності призначенню проектованого об'єкта. Результат другого етапу полягає в розробці уявної моделі майбутнього устрою, визначенні функціональної та структурної схеми конструируемого об'єкта у виглядіідеї-образу. У процесі пошуково-конструкторської діяльності ідеальні моделі виконують роль уявних образів, "конструкцій", які людина створює в своїй уяві і над якими здійснює уявні операції і перетворення. На третьому етапі дана образна (уявна) модель фіксується у вигляді образно-знакових моделей: схем, начерків, ескізів, стаючинаочної.
 Етап конкретизації
пов'язаний з відбором кращого рішення і послідовним досягненням його оптимального конструкторського втілення. Результат цього етапуполягає у створенні образно-знакової моделі у формі необхідної технічної документації: креслень, технологічних карт і т.д. Так зване, графічне конструювання дозволяє більш чітко осмислити виникли ідеї, конкретизувати і деталізувати їх. 
 Успішність виконання даного етапу багато в чому залежить від сформованості в учнів графічних знань і умінь, необхідних для читання, складання креслень та іншої технічної документації. 
 Етап створення дослідного зразка пов'язаний з необхідністю перевірки на практиці реальності задумів, доцільності та раціональності технічних рішень. Результатом даного етапу є створення матеріальної моделі, подібної проектованог ооб'єкту, яка може бути трьох типів: 
 
- Просторовоподібні: показує форму, принцип дії, структуру і компонування об'єкта, процесскладання і т.д.; 
 - Фізичноподібні: для відтворення динаміки досліджуваних процесів і характеристик, що виражають зміст і сутність досліджуваних явищ; 
 - Функціонально-подібні: імітують на механічної, електричної, електронної основі функції поведінки живих істот. 

 Здійснення даного етапу рішення конструкторської завдання пов'язаний з оволодінням учнями техніко-технологічними знаннями і уміннями для матеріального втілення розробленої конструкторської ідеї. 
 На підставі виконаних учнями розробок, проведених випробувань,  виявлення та здійснення необхіднихдо опрацювань можна говорити про створенняоб'єкта для реального  застосування. 
 Розглядаючи даний тип задач, доцільно виділяти в їх утриманні художньо-конструкторські і конструктивно-технічнихзавдання, що відповідають художньому й інженерного проектування. Таким чином, з'являється можливість диференціації процесу проектування з урахуванням розвитку в учнів здібностей до художньої (заснованому на наочно-образному мисленні) і технічному (заснованому на предметно-дієвомумисленні) творчості. 
 Разом з тим необхідно диференціювати конструкторські задачі за рівнем складності і на цій основі можливе індивідуалізувати процес навчання конструювання з урахуванням сформованості конструкторських умінь учнів: 
- Завдання на конструювання за зразком;
 - Завдання на доконструірованіе (доопрацювання або пошук відсутньої ланки); 
 - Завдання напереконструювання (внесення конструктивних змін); 
 - Завдання на конструювання за власним задумом (творчі завдання). 

Методи вирішення конструкторських задач

Сьогодні поширеною є думка про те, що для піднесення предмета й методики йоговикладання на належному науково-методичному рівні, треба повернутися до технологій проектного навчання. В основу якоїмає бути покладена творчадіяльність учнів, зорієнтована на вільний вибір ними об'єкта проектування. Саме тому в оновленій програмі трудового навчання знайшли своє відображення вищезазначені методи творчої діяльності. 

Метод мозкового штурму. Автором цього методу є А. Осборн. У ході тривалих спостережень він помітив, що серед творчо працюючих особистостей є дві групи людей. Перша група — це ті, хто генерує ідеї, друга — критично аналізує. Він запропонував штучно створювати такі групи (відповідно — генераторів та експертів), які будуть здійснювати пошук розв'язку певної проблеми. Практичний досвід використання мозкового штурму викреслив основні прийоми (методи), які сприяють формуванню ідей. Серед цих методів розрізняють такі як: аналогія (зробити так, як це було вже в розв'язанійзадачі). 

Метод фантазування. Під методом фантазування можна розуміти такий спосіб спільної діяльності учнів та учителя, коли досягається уявлення неіснуючого образу об'єкта, який функціонує і вирішує поставлену проблему, тобто є розв'язком певної проблеми, навіть якщо деякі елементи конструкції цього об'єкта невідомі. Головною умовою методу фантазування є відсутність будь-яких обмежень, правил, постулатів, логічного та критичного мислення. 

Метод зразків. Суть цього методу полягає у тому, що учитель допомагає школярам віднайти в журналах, каталогах та інших технічних виданнях зразки об'єктів і пропонує порівняти знайдені зразки з існуючими об'єктами технологічної діяльності людини. На основі порівняння виявляють технологічні суперечності між знайденими зразками та реальними об'єктами і розробляють послідовність дій щодо їх усунення. 

Метод фокальнихоб'єктів. Винайдений  Ч.Вайтингом.  Об'єкт, який вдосконалюють за допомогою цього методу, називають фокальним, оскільки йог оставлять у центр уваги (фокус). Суть ґрунтується на перенесенні ознак випадково вибраних об'єктів на фокальний об'єкт, внаслідок чого отримують незвичні поєднання, котрі дають змогу подолати психологічну інерцію. Наприклад, якщо фокальним об'єктом є зошит, а випадковим — тигр, то отримаємо сполучення на зразок «смугастий зошит». 

Метод створення образу ідеального об'єкта. Будують таблицю з двома рядами характеристик, що перетинаються по горизонталі — 10 евристичних прийомів (адаптація, аналогія, ідеалізація т.д.), а по вертикалі — 10 основних показників технічної системи, що вдосконалюють: геометричні, фізико-механічні тощо. Застосування одного з прийомів до зміни одного з параметрів дає простір для нових асоціацій під час пошукунових технічних рішень . У цьому разі ідеалізація розглядається як наближення технічного об'єкта до ідеального, який відповідає всімвимогам розв'язуваної проблеми аботехнічної задачі.
Категорія: Методичні рекомендації | Додав: admin (26.07.2012)
Переглядів: 1651 | Рейтинг: 4.0/1
Всього коментарів: 0
Ім`я *:
Email *:
Код *: