РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

«УТВЕРЖДАЮ»:

Проректор по учебной работе

______________

___ __________ 2011 г.

СИСТЕМЫ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ

Учебно-методический комплекс. Рабочая программа

для студентов направления 010200.62-«Математика и компьютерные науки»

по профилю подготовки

«Вычислительные, программные, информационные системы

и компьютерные технологии»

очной формы обучения

«ПОДГОТОВЛЕНО К ИЗДАНИЮ»:

Автор работы __________________

«______»______________________201__г.

Рассмотрено на заседании кафедры Математики и информатики «28» апреля 2011 г.

протокол

Соответствует требованиям к содержанию, структуре и оформлению.

«РЕКОМЕНДОВАНО К ЭЛЕКТРОННОМУ ИЗДАНИЮ»:

Объем _________стр.

Зав. кафедрой ______________

«______»__________________ 201__ г.

Рассмотрено на заседании УМК Института Математики и компьютерных наук «13» мая 2011 г протокол №2

Соответствует ФГОС ВПО и учебному плану образовательной программы.

«СОГЛАСОВАНО»:

Председатель УМК_________________________/

«______»_____________201__ г.

«СОГЛАСОВАНО»:

Зав. методическим отделом УМУ_____________/

«______»_____________201__ г.

РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Института математики, естественных наук и информационных технологий

Кафедра математики и информатики

СИСТЕМЫ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ

Учебно-методический комплекс. Рабочая программа

для студентов направления 010200.62-«Математика и компьютерные науки»

по профилю подготовки

«Вычислительные, программные, информационные системы

и компьютерные технологии»

очной формы обучения

Тюменский государственный университет

2011

Перевалова автоматизированного проектирования. Учебно-методический комплекс. Рабочая программа для студентов направления 010200.62 «Математика и компьютерные науки» по профилю подготовки «Вычислительные, программные, информационные системы и компьютерные технологии» очной формы обучения. Тюмень: Издательство Тюменского государственного университета, 2011, ___ стр.

Рабочая программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО с учетом рекомендаций и ПрООП ВПО по направлению и профилю подготовки.

Рабочая программа дисциплины Системы автоматизированного проектирования опубликована на сайте ТюмГУ: режим доступа: http://www. *****., свободный.

Рекомендовано к изданию кафедрой математики и информатики. Утверждено проректором по учебной работе Тюменского государственного университета.

ОТВЕТСТВЕННЫЙ РЕДАКТОР: заведующий кафедрой

, д. ф.-м. н., профессор

© Тюменский государственный университет, 2011.

© , 2011.

Пояснительная записка

1.1.  Цели и задачи дисциплины

Рабочая программа учебной дисциплины Системы автоматизированного проектирования предназначена для подготовки бакалавров по направлению «Математика и компьютерные науки» профиля «Вычислительные, программные, информационные системы и компьютерные технологии».

Целью курса является освоение теоретических  и  практических основ построения  пакетов  графики для проектирования и визуализации объектов,  ориентированных на применение в профессиональной деятельности выпускника.

К задачам курса относится приобретение и освоение студентами теоретических основ систем автоматизированного проектирования (САПР) и расчета, применяемых при разработке систем, ознакомление с принципами построения современных САПР: привить навыки решения инженерных задач при проектировании сложных технических систем с помощью САПР.

1.2.  Место дисциплины в структуре ООП бакалавриата

Дисциплина Системы автоматизированного проектирования относится к дисциплине по выбору профессионального цикла. Содержание дисциплины Системы автоматизированного проектирования базируется на знаниях, полученных в курсах «Аналитическая геометрия», «Компьютерная геометрия и геометрическая визуализация». Приобретенные знания и навыки будут использованы студентами при дальнейшем изучении специальных дисциплин, в частности курса «Информационные системы в нефтегазовом комплексе».

1.3.  Компетенции выпускника ООП бакалавриата, формируемые в результате освоения данной ООП ВПО.

В результате освоения ООП бакалавриата выпускник должен обладать следующими компетенциями: способностью критически переосмысливать накопленный опыт, изменять при необходимости профиль своей профессиональной деятельности (ОК-5); способностью применять в научно-исследовательской и профессиональной деятельности базовые знания в области фундаментальной и прикладной математики и естественных наук (ОК-6); способностью и постоянной готовностью совершенствовать и углублять свои знания, быстро адаптироваться к любым ситуациям; фундаментальной подготовкой в области фундаментальной математики и компьютерных наук, готовностью к использованию полученных знаний в профессиональной деятельности (ОК-11); значительными навыками самостоятельной работы с компьютером, программирования, использования методов обработки информации и численных методов решения базовых задач (ОК-12); базовыми знаниями в областях информатики и современных информационных технологий, навыками использования программных средств и навыками работы в компьютерных сетях, умением создавать базы данных и использовать ресурсы Интернета (ОК-13).

Выпускник должен обладать следующими профессиональными компетенциями (ПК):

В своей научно-исследовательской деятельности: умением понять поставленную задачу (ПК-2); умением формулировать результат (ПК-3); умением грамотно пользоваться языком предметной области (ПК-7); умением ориентироваться в постановках задач (ПК-8); умением извлекать полезную научно-техническую информацию из электронных библиотек, реферативных журналов, сети Интернет (ПК-17);

В своей производственно-технологической деятельности: владением методами математического и алгоритмического моделирования при анализе и решении прикладных и инженерно-технических проблем (ПК-20);

В своей педагогической деятельности: умением точно представить математические знания в устной форме; возможностью преподавания физико-математических дисциплин и информатики в общеобразовательных учреждениях и образовательных учреждениях среднего профессионального образования (ПК-29).

В результате освоения мультимедиа технологий формируется часть этих компетенций. Формирование продолжается при изучении других дисциплин данного цикла.

В результате освоения дисциплины обучающийся должен:

·  Знать: методы геометрического моделирования, операции над элементами формы и сцены, программные средства для проектирования и визуализации объектов.

·  Уметь: работать с элементами интерфейса, автоматизировать процесс проектирования и моделирования, реализовать любой 2D и 3D проект, модель и чертеж с помощью мощных пакетов 3D – моделирования.

·  Владеть: навыками работы с программными продуктами для проектирования и визуализации.

2.  Структура и трудоемкость дисциплины.

Семестр 6. Форма промежуточной аттестации - экзамен. Общая трудоемкость дисциплины составляет 3 зачетных единицы, 108 часов.

3.  Тематический план.

Таблица 1.

Тематический план

Таблица 2.

Виды и формы оценочных средств в период текущего контроля

Таблица 3.

Планирование самостоятельной работы студентов

4.  Разделы дисциплины и междисциплинарные связи с обеспечиваемыми (последующими) дисциплинами

5.  Содержание дисциплины.

Тема 1. Введение. Представление о геометрическом моделировании и машинной графике.  Применение  средств  проектирования: деловая  графика, автоматизированный  выпуск  проектно-конструкторской документации,  геометрическое моделирование  и другие области.

Тема 2.  Состав и структура систем проектирования и визуализации. Базовая система проектирования и визуализации.  Прикладная  система проектирования и визуализации. Лингвистический и геометрический процессоры.  Процессор визуализации, монитор, графический метафайл.

Тема 3. Принципы организации систем проектирования и визуализации. Стандарты.

Тема 4. Реализация функций системы проектирования и визуализации.  Основные этапы процесса визуализации изображений. Геометрические преобразования: Однородные координаты.

Тема 5. Операция проецирования. Типы проекций. Математическое описание плоских геометрических проекций. Задание произвольных проекций трехмерных  объектов. 
Тема 6. Геометрическое моделирование. Понятие о  геометрической  модели  проектируемого  объекта. Классификация методов геометрического моделирования. Кусочно-аналитические модели.  Логико-аналитические  (алгебрологические) модели. Рецепторные модели. Модели объемных тел: каркасные, поверхностные, твердотельные.
Теоретико-множественные операции  над  базовыми элементами формы.
Тема 7. Заключение. Тенденции развития технических средств машинной графики и ее программного обеспечения.

6.  Планы лабораторных работ (Лабораторный практикум).

Тема 1. Основные сведения о модуле трехмерного моделирования

·  Введение в современные САПР;

·  Обзор современных САПР;

·  Достоинства и недостатки.

Тема 2. Основы трехмерного моделирования

·  Базовая схема проектирования

·  Основные приемы трехмерного моделирования

Тема 3. Создание ассоциативного чертежа

·  Понятие чертежа

·  Основные приемы создания чертежа

·  Панель инструментов.

·  Инструменты для создания чертежа

·  Свойства чертежа

·  Редактирование чертежа.

Тема 4. Основные приемы редактирования трехмерной модели

·  Понятие детали

·  Панель инструментов для создания детали

·  Редактирование детали.

Тема 5. Совершенные технологии моделирования

·  Вопросы разработки САПР. Определение характеристик и оценка качества создаваемой САПР.

Тема 6. Дополнительные возможности моделирования

·  Понятие вида.

·  Создание Вида.

·  Понятие разреза. Типы разрезов.

·  Создание разреза.

·  Понятие сечения.

·  Создание сечения.

Тема 7. Создание сборки. Создание спецификации.

·  Понятие сборки.

·  Методы и приемы создания сборки.

·  Понятие спецификации.

·  Методы и приемы создания спецификации.

7.  Учебно - методическое обеспечение самостоятельной работы студентов. Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины (модуля).

Для самостоятельной работы студентов преподаватель раздает индивидуальные задания по заданной теме. При проверке задания с каждым студентом проводится собеседование, по результатам которого начисляются баллы за самостоятельную работу обучаемого.

Список вопросов к экзамену:

1.  Дать определение понятия «чертеж общего вида», «подлинник»

2.  Дать определение понятия «теоретический чертеж», «таблица», «дубликат»

3.  Дать определение понятию «комплекс»

4.  Дать определение понятия «габаритный чертеж», «основной конструкторский документ»

5.  Описать этапы выполнения рабочей конструкторской документации опытного образца изделий, предназначенного для серийного или единичного производства

6.  Общие требования к текстовым документам

7.  Основные надписи.

8.  Нанесение размеров.

8.  Образовательные технологии.

Активные формы: лекции, практические (лабораторные) занятия, контрольные работы. В течении семестра студенты выполняют предложенные задания, готовят сообщения. По каждой теме проводится контроль знаний.

Интерактивные формы: практическое решение ситуационной задачи на основе имеющегося модуля для трехмерного моделирования.

Пример ситуационной задачи.

Применить к документу соответствующий формат, настроить масштаб отображения рабочей области 1:1, единицы измерения – см. Выполнить чертеж детали. Получить трехмерный объект по имеющимся видам. Применить необходимые штриховки. Заполнить штамп.

Имея трехмерное представление детали, получить и правильно расположить на чертеже проекционное изображение (вид слева, вид справа, вид сверху, вид снизу, вид сзади, вид спереди). Получить местный вид детали.

Пример контрольной работы.

Применить к документу соответствующий формат, настроить масштаб 1:1, единицы измерения – см. Выполнить чертеж детали с применением разрезов, предварительно преобразовав плоский контур в объемную фигуру. Применить необходимые штриховки.

Из трехмерной модели детали получить ступенчатый разрез.

9.  Учебно-методическое и информационное обеспечение:

9.1. Основная литература:

1.  Малюх в современные САПР: Курс лекций. — М.: ДМК Пресс, 2010. — 192 с. — ISBN -551-8.

2.  ↑ Норенков автоматизированного проектирования: учеб. для вузов. — 4-е изд., перераб. и доп.. — М.: Изд-во МГТУ им. , 2009. — 430 с. — ISBN 3275-2.

3.  ГОСТ 23501.108-85 «Системы автоматизированного проектирования. Классификация и обозначение».

4.  Малюх в современные САПР: Курс лекций. — М.: ДМК Пресс, 2010. — 192 с. — ISBN -551-8

9.2. Дополнительная литература:

1.  , , и др. Информационные технологии в проектировании радиоэлектронных средств: учеб. пособие для студ. высш. учебн. заведений. — М.: Издательский центр "Академия", 2010. — 384 с. — ISBN 6256-3

2.  Норенков автоматизированного проектирования: учеб. для вузов. — 4-е изд., перераб. и доп.. — М.: Изд-во МГТУ им. , 2009. — 430 с. — ISBN 3275-2

3.  Норенков проектирование. Учебник. — М.: Изд-во МГТУ им. , 2000. — 188 с.

9.3. Программное обеспечение: Autodesk AutoCAD, КОМПАС 3D.

10.  Технические средства и материально-техническое обеспечение дисциплины (модуля).

1.  Аудитории для лекций и практических, (лабораторных занятий) оснащенные необходимым материальным оснащением.

2.  Наличие рекомендованной литературы.

3.  Наличие электронных версий методических материалов.