Современный этап развития экономики, характеризующийся глубокой интеграцией высоких технологий и интеллектуального труда, предъявляет принципиально новые требования к выпускникам среднего профессионального образования. Работодателю сегодня нужен не просто обладатель диплома, а конкурентоспособный специалист, способный самостоятельно ориентироваться в интенсивных информационных потоках, критически осмысливать полученные данные и эффективно применять их для решения нестандартных производственных задач. Широкое внедрение цифровых технологий, и в первую очередь систем автоматизированного проектирования (САПР), становится неотъемлемым атрибутом современного производства [1, 2].

В Санкт-Петербургском государственном бюджетном профессиональном образовательном учреждении «Автомеханический колледж» эта задача решается путем активного внедрения компьютерного проектирования в дисциплины профессиональных циклов. Для специальностей 22.02.06 Сварочное производство и 23.02.07 Техническое обслуживание и ремонт двигателей, систем и агрегатов автомобилей изучение САПР интегрировано в такие курсы, как «Инженерная и компьютерная графика», «Информационные технологии в профессиональной деятельности», а также в модули, связанные с автоматизацией управления технологическими процессами.

Базовой платформой для подготовки выступает отечественная система трехмерного моделирования «КОМПАС-3D». Являясь полностью импортонезависимым решением благодаря собственному геометрическому ядру C3D, КОМПАС-3D позволяет осваивать все современные виды проектирования: твердотельное, поверхностное и листовое моделирование. Это дает студентам фундаментальные навыки работы в среде, ставшей стандартом для множества промышленных предприятий России [3].

Однако, имея многолетний опыт участия в чемпионатном движении «Профессионалы» по компетенции «Инженерный дизайн САПР», можно отметить, что подготовка по-настоящему конкурентоспособного выпускника требует выхода за рамки одной программы. Ключевым фактором успеха является комплексный подход, позволяющий будущим техникам увидеть и освоить всю производственную цепочку — от идеи до готового изделия. В связи с этим в образовательный процесс активно внедряются смежные программные продукты:

САПР ТП Вертикаль — для автоматизации технологического проектирования. Студенты специальности «Сварочное производство», освоив 3D-модель сварной конструкции в КОМПАС-3D, переходят к разработке технологического процесса ее изготовления в Вертикали, понимая логику бесшовного обмена данными [8].

Полином (или аналогичные CAM-системы) — для подготовки управляющих программ для станков с ЧПУ. Это позволяет будущим специалистам понять, как цифровая модель превращается в реальную деталь.

Практические примеры и методика проведения занятий

Применение компьютерных технологий позволяет существенно интенсифицировать образовательный процесс, исключив из него рутинные операции и сосредоточившись на творческом решении инженерных задач. Выполняя упражнения в «КОМПАС-3D», студенты не только осваивают инструментарий программы, но и получают углубленные профессиональные знания по своей специальности. В таблице 1 приведены примеры заданий, которые используются в нашем колледже для формирования профессиональных компетенций.

Таблица 1

Примеры учебных заданий по специальностям

Рассмотрим структуру одного комплексного занятия для будущих автомехаников по теме «Ремонт двигателя внутреннего сгорания». Занятие строится как симуляция реальной производственной ситуации:

Этап 1. Диагностика и дефектовка. Студенты получают реальную деталь (например, головку блока цилиндров) и измерительный инструмент (штангенциркуль, микрометр). С помощью измерительного инструмента они снимают размеры изношенной детали.

Этап 2 . 3D-моделирование в КОМПАС-3D. Задача студента — создать не точную копию изношенной детали, а построить 3D-модель детали с размерами, соответствующими ремонтному (увеличенному) размеру, согласно техническим условиям. Это требует не просто механического копирования, а осознанного применения знаний по устройству автомобиля.

Этап 3. Технологический процесс. Используя справочники материалов в системе «Вертикаль», студент подбирает марку стали и назначает термообработку.

Такое занятие длится 4 академических часа, но его эффективность крайне высока, так как моделирует полный цикл работ.

Методические критерии и принципы обучения

При разработке методических материалов мы руководствуемся рядом ключевых критериев, подтвержденных практикой [2, 5]:

1. Профессиональная направленность. Задания подбираются максимально приближенными к будущей профессии. Для сварщиков это моделирование сложных металлоконструкций; для автомехаников — построение 3D-моделей двигателей.

Пример: при изучении темы «Листовое тело» сварщики проектируют обечайку бункера, а автомеханики — защитный кожух глушителя.

2. Доступность и прогрессивность. На начальном этапе объектами выступают простые детали. Для автомехаников это прокладки или пластины крепления, для сварщиков — косынки и ребра жесткости. Это позволяет студентам с любым уровнем подготовки быстро включиться в процесс.
3. Наглядность и прикладной характер. Занятия сопровождаются демонстрацией работы в программе и использованием реальных образцов. Пример: при изучении команды «Кинематическая операция» мы показываем студентам реальный патрубок вентиляции картера и предлагаем воссоздать его изгибы в «КОМПАС-3D». Использование виртуальных тренажеров на начальном этапе также позволяет снизить процент брака при работе на реальном оборудовании [1].
4. Технологичность и универсальность. Впроцессе обучения вырабатывается четкий алгоритм действий: выбор плоскости → выполнение эскиза → применение формообразующей операции. Этот алгоритм затем легко переносится на работу в смежных САПР.

Результаты и эффективность

Безусловно, освоение 3D-моделирования требует развитого пространственного мышления. Однако, как показывает практика, эти усилия полностью оправданы. Сегодня на рынке труда наблюдается острый дефицит кадров, способных работать с «цифрой» на всех этапах производства — от разработки чертежа до управления станком с ЧПУ.

Участие наших студентов в чемпионатах «Профессионалы» демонстрирует рост качества выполнения заданий именно по тем модулям, где требуется обратное проектирование (реверсивный инжиниринг) по реальной детали. Выпускники, прошедшие обучение по данной комплексной методике, быстрее проходят адаптацию на предприятиях, так как уже знакомы с корпоративными стандартами АСКОН, принятыми на большинстве машиностроительных заводов.

Вывод . Подготовка конкурентоспособного специалиста среднего звена по специальностям 22.02.06 и 23.02.07 в современном мире невозможна без глубокой интеграции в учебный процесс систем автоматизированного проектирования. Применение комплекса программ, от базового «КОМПАС-3D» до специализированных САПР ТП «Вертикаль» и «Полином», является необходимым условием для формирования профессионала, обладающего системным мышлением и готового к эффективной работе в условиях высокотехнологичного производства.

Литература:

1. Блинов В. И., Сергеев И. С., Есенина Е. Ю., Факторович А. А. Профессиональное образование в России: прогнозы и реальность. — М.: Издательский дом «Дело» РАНХиГС, 2023. — 248 с.
2. Солдатова С. С. «Анализ потребностей рынка труда и возможностей системы профессионального обучения в России» // Экономика образования. — 2024. — № 2(141). — С. 32–44
3. Руководство пользователя системы КОМПАС-3D. — АО «АСКОН», 2023.
4. Ильященко Д. П., Лаврова Е. В., Гутов Н. В. Применение программного комплекса «КОМПАС-3D V21» для разработки новых технологических карт выполнения сварочных работ // Инновационные технологии в машиностроении. — Томск: Изд-во ТПУ, 2024. — С. 37–40.
5. Кончаковская М. В. Учебно-методическое пособие САПР ТП «Вертикаль» // Образование и воспитание. — 2024. — № 3.1 (49.1). — С. 38–39.