Рабочая программа составлена на основании Федерального государственного

образовательного стандарта высшего профессионального образования и с учетом рекомендаций Примерной основной образовательной программы по направлению подготовки бакалавров 140400 «Электроэнергетика и электротехника», профиль «Электроснабжение».

Рабочую программу составил доцент кафедры ЭГПП_ Е.Г.Медведев

Рабочая программа обсуждена на заседании кафедры электроснабжения горных и промышленных предприятий Протокол № _ от _ 2012 г.

Зав. кафедрой В. М. Ефременко Согласовано учебно-методической комиссией бакалавриата по направлению 140400 «Электроэнергетика и электротехника»

Протокол № _ от 2012 г.

Председатель УМК по направлению 140400 «Электроэнергетика и электротехника» В. Г. Каширских 1. Цели освоения дисциплины Целями освоения дисциплины «Компьютерная графика в электроэнергетике»

являются:

– общая геометрическая и графическая подготовка;

– формирование способности правильно воспринимать, перерабатывать и воспроизводить графическую информацию;

– приобретение навыков выполнения технических чертежей и электротехнических схем, их оформление по правилам государственных стандартов, в том числе с использованием компьютерной техники.

2. Место дисциплины в структуре ООП бакалавриата Дисциплина относится к математическому и естественнонаучному циклу и базируется на школьных курсах стереометрии и черчения, следующих дисциплинах математического и естественнонаучного цикла: математика, информатика.

В результате освоения предшествующих дисциплин студенты должны:

Знать: элементы стереометрии и черчения в объеме школьной программы;

Уметь:

– применять основные законы естественнонаучных дисциплин, компьютерную технику в своей профессиональной деятельности.

Владеть:

– средствами компьютерной техники и информационными технологиями.

В результате изучения дисциплины «Компьютерная графика в электроэнергетике» студенты должны овладеть знаниями и умением для использования метода получения графических изображений при выполнении проектов на любой стадии, составлять типовую проектную и рабочую документацию, а также использовать системы автоматизированного проектирования для выполнения проектов электротехнических установок и систем электроснабжения. Полученные знания будут использованы при изучении:

– профессионального цикла: для базовой (общепрофессиональной) части – «Теоретическая механика», «Моделирование и эксперимент в электроэнергетике»;

– для модуля «Электроэнергетика»: «Электрические станции и подстанции», «Электроэнергетические сети и системы», «Проектирование систем электроснабжения».

3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины «Компьютерная графика в электроэнергетике»

Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих компетенций:

общепрофессиональных:

ПК-1 - способностью и готовностью использовать информационные технологии, в том числе современные средства компьютерной графики в своей предметной области;

ПК-2 – способностью демонстрировать базовые знания в области естественнонаучных дисциплин и готовностью использовать основные законы в профессиональной деятельности,применять методы математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования;

ПК-4 – способностью и готовностью использовать нормативные правовые документы в своей профессиональной деятельности;

для проектно-конструкторской деятельности:

ПК-10 – готовностью использовать информационные технологии в своей предметной деятельности;

ПК-12 – способностью графически отображать геометрические образы изделий и объектов электрооборудования, схем и систем В результате изучения студент должен:

Знать:

ПК-1 – современные средства компьютерной графики;

ПК-2 – методы математического анализа и моделирования;

ПК-4 – нормативно-правовые документы ;

ПК-10 – информационные технологии для проектирования электроустановок и электрических схем;

ПК-12 – способы графического изображения изделий и объектов электрооборудования, схем и систем;

Уметь:

ПК-1 – использовать информационные технологии и средства компьютерной графики;

ПК-2 – применять методы математического анализа и моделирования;

ПК-4 – использовать нормативно-правовые документы в своей профессиональной деятельности;

ПК-10 – использовать информационные технологии в своей профессиональной деятельности;

ПК-12 – графически изображать изделия и объекты электрооборудования, схем и систем;

Владеть:

ПК-1 – современными средствами компьютерной графики;

ПК-2 – методами математического анализа и моделирования;

ПК-4 – нормативно-правовыми документами своей профессиональной деятельности;

ПК-10 – информационными технологиями для проектирования электроустановок и электрических схем;

ПК-12 – способами графического изображения изделий и объектов электрооборудования, схем и систем;

3.1. Матрица соотнесения тем/разделов учебной дисциплины (модуля) и формируемых в них профессиональных и общекультурных компетенций Компетенции КоличеТемы, разделы Общее колство дисциплины ПК-1 ПК-2 ПК-4 ПК-10 ПК-12 во компечасов тенций Введение 1 + Раздел 1. Тема 1.1. 1 + Тема 1.2. 2 + Тема 1.3 2 + Раздел 2 Тема 2.1. 2 + + Тема 2.2 2 + + Тема 2.3. 2 + + Тема 2.4. 2 + + + Тема 2.5. 2 + + Тема 2.6 1 + Итого: 4. Структура и содержание дисциплины «Электротехническое и конструкционное материаловедение»

Общая трудоемкость дисциплины составляет 3 зачетных единиц (108 часов).

4.1. Лекционные занятия Введение. Цели и задачи дисциплины. Основные понятия и определения. Области применения компьютерной графики.

Раздел 1. Основы начертательной геометрии.

Тема 1.1. Методы проецирования. Комплексный чертеж. Системы координат. Аксонометрические проекции. Поверхности. Построение линий и точек на поверхности. Пересечение Тема 1.2. Изображения на комплексном чертеже. Конструкторская документация. Оформление чертежей. Основная надпись. Нанесение Тема1.3. Стадии и основы разработки конструкторской документации. Сборочный чертеж и спецификация изделия. Геометрическое моделирование и инженерная компьютерная Раздел 2. Аппаратное обеспечение компьютерной графики Тема 2.1. Видиомониторы и их классификация.

Архитектура видиоадаптеров. Графический и текстовый режимы работы адаптеров.

Тема 2.2. Математические и алгоритмические основы компьютерной графики. Построение двух- и трехмерных изображений.

Тема 2.3. Преобразования графических изображений. Масштабирование, вращение, комбинированные преобразования. Построение реалистических изображений.

Тема 2.4. Представление графической информации. Форматы графических файлов. Сжатие графической информации.

Тема 2.5. Технология формирования динамических изображений. Машинная графика, компьютерное видио и мультимедиа.

Тема 2.6.Программные средства машинной графики. Общие сведения о графических системах.

4.2. Лабораторные занятия 1. Стандарты конструкторской документации.

Оформление чертежей: форматы, масштабы, линии, шрифты, нанесение размеров.

2. Стандарты конструкторской документации.

Оформление чертежей: форматы, масштабы, линии, шрифты, нанесение размеров.

3. Основные правила выполнения изображений:

виды, разрезы, сечения, условности и упрощения.

4. Условные обозначения элементов электрооборудования, релейной защиты и автоматики электрических систем.

5. Условные обозначения элементов электрооборудования, релейной защиты и автоматики электрических систем.

6. Программирование видиоадаптеров 7. Построение графической библиотеки системы 8. Построение и преобразование графических изображений с использованием графической библиотеки системы программирования Borland 9. Построение и преобразование графических изображений с использованием графической библиотеки системы программирования Borland 10. Изучение форматов графических файлов 16. Изучение графических пакетов инженерной, научной, деловой, иллюстративной графики 17. Изучение графических пакетов инженерной, научной, деловой, иллюстративной графики 4.3. Самостоятельная работа студента Раздел Раздел Раздел Раздел Раздел Раздел 4.4. Распределение трудоемкости изучения дисциплин по видам учебной аудиторной и самостоятельной работы студента (Трудоемкость освоения дисциплины - 3 ЗЕ) троль троль троль 13.

17.

троль контроль 5. Образовательные технологии Лекции-презентации по всем темам рабочей программы.

Для самостоятельной (внеаудиторной) работы презентации с использованием слайдов по темам:

стадии и основы разработки конструкторской документации;

преобразования графических изображений;

технология формирования динамических изображений.

6. Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины и учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов Контрольные вопросы для защиты лабораторных работ приведены в методических указаниях по их выполнению.

Примерная тематика вопросов для текущего контроля успеваемости, промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины:

1. Предмет компьютерной графики (КГ). Определение ISO. Пассивная и активная КГ. Синтез, анализ, обработка изображений. Иллюстративная, деловая, когнитивная КГ. Области применения КГ.

2. Растровая и векторная графика. Математическое, лингвистическое, программное, техническое обеспечение систем КГ.

3. Обобщенная структурная схема системы КГ. Прикладное программное обеспечение (ПО). Прикладная модель объекта. Графическое ПО.

4. Функции электронных средств графических систем. Классификация технических средств систем КГ.

5. Структура и функции видеосистем современных персональных ЭВМ (ПЭВМ).

6. Типы и характеристики мониторов (векторные, с произвольным сканированием, с регенерацией изображения). Генератор векторов.

7. Растровый дисплей. Частоты регенерации, прямой и обратный ход, период строчной развертки, период кадра. Разрешающая способность. Interlaced и noninterlaced режимы. Лестничный эффект.

8. Цвет в КГ. Аддитивные и субтрактивные цвета. Системы RGB, CMYK, HSB, HSL. Теневая маска. Апертурная решетка. Сферические и цилиндрические ЭЛТ.

9. Видеоадаптеры ПЭВМ. История развития. Классификация ассоциации VESA.

10. Функции видеоконтроллера. RAMDAC. BIOS. Преобразователь входного видеосигнала.

11. Видеопамять, ее необходимое количество для различных режимов работы. Битовые плоскости. Глубина цвета. Базовая и рабочая палитры.

12. Типы видеопамяти – FPM DRAM, VRAM, WRAM, EDO DRAM, SDRAM, SGRAM, MDRAM, RDRAM, 3D RAM, их достоинства и недостатки.

13. Разрядность контроллеров, интерфейсных шин, видеопамяти. Адаптеры VLB, PCI, AGP. Пропускная способность шин.

14. Видеоадаптеры с кадровым буфером, 2D-акселераторы, графические сопроцессоры, 3D-акселераторы. Аппаратная реализация функций.

15. Программное обеспечение (ПО) систем КГ. Базовое и прикладное ПО. 3 иерархических уровня ПО. Стандартизация интерфейсов и протоколов информационного обмена.

16. 3 направления разработки унифицированных средств систем КГ. CGI и API.

17. Основные API. OpenGL, DirectX и Direct3D.

18. Группа стандартов GKS. Концептуальная схема графической системы.

19. Графическая корневая система. 6 категорий графических рабочих станций.

20. Примитивы вывода ГКС и их атрибуты. Системы координат и их преобразование.

21. Форматы графических данных (файлов).

22. Сжатие графических данных. Алгоритмы RLE, LZW, CCITT, JBIG, JPEG.

23. Описание алгоритмов RLE, JPEG и LZW.

24. Фрактальное сжатие изображений.Построение реалистических трехмерных изображений. Удаление невидимых линий и поверхностей.

25. Модели освещения.

26. Модели закраски. Методы Гуро, Фонга.

27. Построение трехмерных изображений. Texture mapping, Alpha blending, Anisotropic texture filtering, Antialiasing, Bilinear filtering.

28. Построение трехмерных изображений. Bump mapping, Color keying, Dithering, Environment mapping, Fogging, Lens flaring.

29. Построение трехмерных изображений. MIP mapping, коррекция перспективы, Multi buffering, Shading, Subpixel accuracy, Z-buffering.

30. Команды настройки чертежа.

31. Способы задания координат объектов.

32. Изменение масштаба чертежа.

33. Команды объектной привязки.

34. Построение графических примитивов – линия, дуга, окружность, кольцо.

35. Построение графических примитивов – многоугольник, фигура, полилиния.

36. Команды редактирования – копирование, удлинение, растягивание.

37. Команды редактирования – перенос, построение массива, построение фаски.

38. Команды редактирования – удаление части объекта, поворот, сопряжение.

39. Команды редактирования – зеркальное отображение, удаление, разбиение блоков.

40. Режим заполнения. Регенерация чертежа.

41. Написание текста и создание новых стилей. Редактирование имеющегося текста.

42. Создание блоков. Изменение точки вставки.

43. Создание и редактирование атрибутов.

44. Работа со слоями.

45. Штриховка.

46. Простановка размеров.

47. Построение примитивных трехмерных объектов.

48. Способы изменения точки зрения в трехмерном пространстве.

49. Свойства объектов и их изменение.

7. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины (модуля) 1. Семыкина, Ирина Юрьевна. Компьютерная графика в электротехнике [Электронный ресурс] : конспект лекций для студентов направления подготовки «Электроэнергетика и электротехника», профиль «Электропривод и автоматика», а также студентов специальности 130400 «Горное дело», специализация «Электрификация и автоматизация горного производства» / ФГБОУ ВПО «Кузбас. гос. техн. ун-т им.

http://library.kuzstu.ru/meto.php?n=90794&type=utchposob:common 2. Кудрявцев, Евгений Михайлович.Mathcad 11. Полное руководство по русской версии, 592 с. М.: ДМК Пресс, б.г. Режим доступа:электронный ресурс:

http: //www.biblioclub.ru/book/ 3. Дьяконов, И. П. MATLAB 7.*/R2006/R2007: самоучитель. М. : ДМК Пресс, Б.г., 768 с.Режим доступа:электронный ресурс, http://www.biblioclub.ru/book/86307.

4. Микшина В.С.и др. Лабораторный практикум по информатике, учебное пособие для студентов вузов. М., Высшая школа, 2008,376 с.Режим доступа: чзтн 004. И 5. Гурский, Ю.А. Компьютерная графика:Photoshop CS4,CorelDraw X4,Illustrator CS4.СПб, Питер, 2010, 800 с. CD-ROM.Режим доступа: анл 004.9 Г956 685855.

6. Инженерная компьютерная графика AutoCAD. Учебное пособие / А. Л. Хейфец – Спб.: БХВ-Петербург, 2007. – 336 с.Режим доступа: чзтн 004.9 И622 690471.

7. Немцова Т.И., Назарова Ю.В. Практикум по информатике. Компьютерная графика и WEB-дизайн. – М.: Форум, 2011.Режим доступа: анл 004 Н507 688367.

Программное обеспечение и Интернет-ресурсы ГУ КузГТУ обеспечен необходимым комплектом лицензионного программного обеспечения.

8. Материально-техническое обеспечение дисциплины На кафедре электроснабжения горных и промышленных предприятий имеется компьютерный класс на 9 рабочих мест.