Расчетные программы как дидактический генератор учебной дисциплины "Основы ракетно-космической техники"статья из журнала
База данных: Каталог библиотеки СФУ (Б 273)
Библиографическое описание: Баслык, Константин Петрович. Расчетные программы как дидактический генератор учебной дисциплины "Основы ракетно-космической техники" = Calculation programs as a didactic generator of the discipline "Fundamentals of rocket and space techniques" / К. П. Баслык. - (Учебные ресурсы). - Текст : непосредственный // Открытое образование. - 2018. - № 1. - С. 48-58 : рис. - Библиогр.: с. 57-58 (26 назв.). - ISSN 1818-4243.
Аннотация: Предложен новый метод преподавания предмета "Основы ракетно-космической техники". Этот метод использует специализированные расчетные программы как дидактический инструмент для формирования учебного материала не только для практического обучения, но и для теоретического курса. Был сделан краткий обзор учебной литературы по ракетно-космической технике, опубликованной за последние десятилетия. Указываются организационные и методологические проблемы, связанные с преподавательской дисциплиной: определение объема и содержания учебного материала, необходимость установления междисциплинарных связей, поиск задач, которые имеют численные исходные данные и решение. Сделан обзор педагогических технологий и требований к современным дидактическим инструментам. На основе этого анализа сформулированы принципы разработки нового дидактического инструмента. Используется образовательная технология с формированием образовательного процесса на перспективной основе. Знания представлены в свернутой форме. Осуществляется комбинация процедур моделирования и анализа знаний. Визуализация знаний достигается путем рассмотрения численных иллюстраций. Индуктивный синтез и дедуктивный анализ используются как психологические и педагогические методы, а также формирование проблемных ситуаций. В реализации этого дидактического инструмента используются три специализированные программы расчета. Программы: TERRA (Б. Трусов) - расчет химического и фазового равновесия многокомпонентных систем; РК1 (Н. Генеральников) - расчет летных характеристик и геометрических параметров одноступенчатой баллистической ракеты с жидкостным ракетным двигателем; TRIJ1 (N. Generalov) - расчет траектории для вывода полезной нагрузки одноступенчатой баллистической ракеты. Изучение предмета начинается с изучения интерфейсов программ и выполнения тестов. После этого содержание программ TERRA, RK1 и TRIJ1 расширяется в семантической сети на лекциях и семинарах. Исходные данные и результаты этих программ являются компонентом соединения семантической сети. Фрагменты этой семантической сети приведены в статье. Возможные конструктивные схемы отсеков, характеристики материалов и технологические методы производства обсуждаются в зависимости от схемы расположения ракеты. Значения характеристик полета ракет связаны с уравнениями движения летательного аппарата, сформулированными относительно расчетно-баллистических параметров. Из рассчитанных термодинамических параметров силовой установки можно перейти к представлению информации об основах теории ракетных двигателей, состава и воздушно-гидравлических систем установки. Обсуждается проблема создания давления в топливных баках ракеты. Разработана формальная когнитивная карточка о типах повышения давления в топливных баках. Существуют задачи, сформулированные с использованием данных программ TERRA, RK1 и TRIJ1, которые легко решаются и дают иллюстративные количественные результаты, а не только визуализацию, но и моделирование знаний. Была разработана домашняя работа по курсу "определение внутренних сил в корпусе ракеты". Это классическая задача из учебной литературы по ракете. Можно изменить уровень сложности этой задачи с результатами программ RK1 и TRIJ1. Проведено сравнение предлагаемого нового метода преподавания и традиционного подхода. Разработанный метод преподавания предмета "Основы ракетно-космической техники" используется в учебном процессе на факультете "Специальная техника" МГТУ им. Баумана.
A new method of teaching the subject "Fundamentals of rocket and space techniques" was suggested in the paper. This method is using the specialized calculation programs as a didactic tool for forming the educational material not only for practical training, but for the theoretical course too. A brief review of the educational literature on rocket and space techniques, published over the past decades was made. Organizational and methodological problems, associated with the teaching discipline are indicated: to define the educational material volume and content, the need to establish interdisciplinary connections, the search of tasks, which have numerical initial data and solution. The overview of pedagogical technologies and the requirements for modern didactic tools is made. On the basis of this analysis the principles of developing a new didactic tool are formulated. The educational technology with the educational process formation on the ahead basis is used. The knowledge is represented in a collapsed form. The combination of procedures for modeling and analysis of the knowledge is realized. The visualization of knowledge is achieved by considering of numerical illustration. The inductive synthesis and deductive analysis are used as psychological and pedagogical methods, as well as the formation of problematic situations. Three specialized calculation programs are used in the implementation of this didactic tool. The programs are: TERRA (B. Trusov) - the calculation of chemical and phase equilibrium of multicomponent systems; RK1 (N. Generalov) - the calculation of flight characteristics and geometrical parameters of the single-stage ballistic missile with liquid rocket engine; TRIJ1 (N. Generalov) - the calculation of trajectory for leading out the payload of the single-stage ballistic missile. The study of the subject begins with the programs interfaces studying and tests performing. After that, the content of programs TERRA, RK1 and TRIJ1 expands into semantic network in the lectures and seminars. The original data and the results of these programs are the connection component of the semantic network. Fragments of this semantic network is given in the paper. Possible constructive circuits of the compartments, the characteristics of materials and technological methods of manufacture are discussed depending on the layout scheme of the rocket. Values of flight characteristics of missiles associate with the equations of motion of the aircraft, formulated relative to the design-ballistic parameters. It is possible to go from the calculated thermodynamic parameters of the propulsion system to the presentation of information on the basics of the theory of rocket engines, composition and unit’s air-hydraulic systems. The problem of creating a pressurization of the fuel tanks of missile is discussed in detail. Formal cognitive card about the types of pressurization of the fuel tanks was developed. There are tasks formulated with the use of data from programs TERRA, RK1 and TRIJ1 that are easily solved and give illustrative numerical results, not only visualizing, but also modeling of the knowledge. Course homework "determination of the internal forces in the body of the rocket" was developed. This is a classical task from educational literature on the rocketry. It is possible to vary the level of difficulty of that task with the results of programs RK1 and TRIJ1. A comparison of the proposed new method of teaching and traditional approach was made. The developed method of teaching the subject "Fundamentals of rocket and space techniques" is used in the educational process at "Special Engineering" Faculty of Bauman Moscow State Technical University.
A new method of teaching the subject "Fundamentals of rocket and space techniques" was suggested in the paper. This method is using the specialized calculation programs as a didactic tool for forming the educational material not only for practical training, but for the theoretical course too. A brief review of the educational literature on rocket and space techniques, published over the past decades was made. Organizational and methodological problems, associated with the teaching discipline are indicated: to define the educational material volume and content, the need to establish interdisciplinary connections, the search of tasks, which have numerical initial data and solution. The overview of pedagogical technologies and the requirements for modern didactic tools is made. On the basis of this analysis the principles of developing a new didactic tool are formulated. The educational technology with the educational process formation on the ahead basis is used. The knowledge is represented in a collapsed form. The combination of procedures for modeling and analysis of the knowledge is realized. The visualization of knowledge is achieved by considering of numerical illustration. The inductive synthesis and deductive analysis are used as psychological and pedagogical methods, as well as the formation of problematic situations. Three specialized calculation programs are used in the implementation of this didactic tool. The programs are: TERRA (B. Trusov) - the calculation of chemical and phase equilibrium of multicomponent systems; RK1 (N. Generalov) - the calculation of flight characteristics and geometrical parameters of the single-stage ballistic missile with liquid rocket engine; TRIJ1 (N. Generalov) - the calculation of trajectory for leading out the payload of the single-stage ballistic missile. The study of the subject begins with the programs interfaces studying and tests performing. After that, the content of programs TERRA, RK1 and TRIJ1 expands into semantic network in the lectures and seminars. The original data and the results of these programs are the connection component of the semantic network. Fragments of this semantic network is given in the paper. Possible constructive circuits of the compartments, the characteristics of materials and technological methods of manufacture are discussed depending on the layout scheme of the rocket. Values of flight characteristics of missiles associate with the equations of motion of the aircraft, formulated relative to the design-ballistic parameters. It is possible to go from the calculated thermodynamic parameters of the propulsion system to the presentation of information on the basics of the theory of rocket engines, composition and unit’s air-hydraulic systems. The problem of creating a pressurization of the fuel tanks of missile is discussed in detail. Formal cognitive card about the types of pressurization of the fuel tanks was developed. There are tasks formulated with the use of data from programs TERRA, RK1 and TRIJ1 that are easily solved and give illustrative numerical results, not only visualizing, but also modeling of the knowledge. Course homework "determination of the internal forces in the body of the rocket" was developed. This is a classical task from educational literature on the rocketry. It is possible to vary the level of difficulty of that task with the results of programs RK1 and TRIJ1. A comparison of the proposed new method of teaching and traditional approach was made. The developed method of teaching the subject "Fundamentals of rocket and space techniques" is used in the educational process at "Special Engineering" Faculty of Bauman Moscow State Technical University.
Год издания: 2018
Авторы: Баслык Константин Петрович
Источник: Открытое образование
Выпуск: № 1
Номера страниц: 48-58
Количество экземпляров:
- Книгохранилище научной литературы (пр. Свободный, 79, 3 этаж): свободно 1 из 1 экземпляров
Ключевые слова: дидактические инструменты, дисциплины, моделирование знаний, программы расчета, ракетно-космическая техника, учебные процессы
Рубрики: Образование. Педагогика,
Высшее профессиональное образование
Высшее профессиональное образование
ISSN: 1818-4243
Идентификаторы: полочный индекс Б 273, шифр otob/2018/1-455592858