[ МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА
РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Ульяновская государственная сельскохозяйственная академия
имени П.А.Столыпина
«Материаловедение и технология машиностроения»
УТВЕРЖДАЮ
Проректор
по учебной работе /Постнова М.В./ «_» 2012 г.
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА
Наименование дисциплины:«Компьютерная графика и основы систем автоматизированного проектирования» (КГиСАПР) для направления подготовки:
110800.62 «Агроинженерия», Профиль 110801 «Технические системы в агробизнесе»
(полный срок обучения) Квалификация (степень) выпускника бакалавр (Б2.В.ДВ.1) Ульяновск 2012 г.
1. Цели и задачи дисциплины:
Учебная дисциплина «Компьютерная графика и основы систем автоматизированного проектирования» посвящена изучению современных систем и средств автоматизации чертёжно-графических работ в машиностроении при производстве изделий сельскохозяйственного назначения.
Цель дисциплины - приобретение знаний и навыков студентов по современным системам и средствам автоматизации чертёжно-графических работ в машиностроении при производстве изделий сельскохозяйственного назначения.
Основная задача дисциплины - изучение студентами современных методов автоматизации выполнения чертёжно-графических работ, ознакомление с современными техническими средствами автоматизации чертёжно-графических работ в машиностроении при производстве изделий сельскохозяйственного назначения.
2. Место дисциплины в структуре ООП:
Учебная дисциплина «Компьютерная графика и основы систем автоматизированного проектирования» является дисциплиной цикла Б2.В.ДВ.1 и осваивается во втором семестре. Данная дисциплина формирует базу для освоения «Системы автоматизированного проектирования технологических процессов», «Детали машин и основы конструирования», «Теория механизмов и машин», «Метрология стандартизация и сертификация», «Технология машиностроения», «Технология изготовления типовых деталей», «Технология ремонта машин», и др.
3. Требования к результатам освоения дисциплины:
Выпускник по направлению подготовки 110800.62 «Агроинженерия» по профилю 110801 «Технический сервис в агробизнесе» с квалификацией «бакалавр» должен обладать следующими профессиональными компетенциями: ПК-2.
4. Объем дисциплины и виды учебной работы Всего часов / за- Семестры Вид учебной работы четных единиц Аудиторные занятия (всего) 54 В том числе:
Лекции 16 Практические занятия (ПЗ) КСР 6 Лабораторные работы (ЛР) 32 Самостоятельная работа (всего) 54 В том числе:
Расчетно-графические работы 34 Реферат - Другие виды самостоятельной работы 20 Вид промежуточной аттестации зачёт зачёт (зачет, экзамен) Общая трудоемкость часы 108 зачетные единицы 3 5. Содержание дисциплины 5.1. Разделы дисциплин и виды занятий (часы) Наименование раздела дисциплины Лекц. Практ. Лаб. Семин. СРС Всезан. зан. го п/п
ВВЕДЕНИЕ
1. 1 1 0,5 1 3, Перспективы развития средств чертежно-графических работ САПР как средство проектирования 3. 2 4 0,5 5 11, деталей машин Компьютерная графика и САПР 4. 2 2 0,5 5 9, Математические модели в САПР 5. 2 4 1 5 Основы графического моделирования 6. 4 15 1 20 деталей машин в САПР Основы имитационного моделирования в САПР Итого: 16 34 5 53 5.2. Содержание разделов дисциплины № Код формиНаименование раздела п/п Содержание раздела руемых компедисциплины тенций 1 2 3 ВВЕДЕНИЕ Компьютерная графика как учебная дисциплина. Роль компьютерной графики в Перспективы развития Чертёж и его история. Классификация средств для выполнения чертёжносредств чер-тежнографических работ. Понятие о процессе графических работ Проектные процедуры. Маршруты проектирования. Техническое задание на проектирование объекта. Понятие автоматизированное проектирование и САПР.САПР как средство про- САПР в компьютерно - интегрированном Компьютерная граВиды графической информации. Виды Понятие о математической модели. КласМатематические мосификация математических моделей.
Свойства математических моделей. Методика получении ММ элементов. Интерпретация ММ ЭВМ.
Основы графического ния деталей машин. Особенности интерфейсов редакторов. Алгоритм моделирования геометрических объектов. Понятие Основы имитационно- Понятие о имитационном моделировании.
делирования. Инженерный анализ в машиностроении. Программное обеспечение для имитационного моделирования.
5.3 Разделы дисциплины и междисциплинарные связи с обеспечиваемыми № Наименование обеспечивае- № разделов данной дисциплины, необходимых для п/п мых (последующих) дисцип- изучения обеспечиваемых (последующих) дисциплин логических процессов струирования Теория механизмов и машин Метрология стандартизация и сертификация Технология машиностроения Технология изготовления тиX X повых деталей Технология ремонта машин Использование локальных систем координат при получении изображений предметов Выполнение геометрических построений с использованием команд редактирования. Использование менеджера САПР как средство Эссе Роль САПР в жизненном цикле продукпроектирования 8. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины:
а) основная литература Ганин, Николай Борисович. Компас-ЗБ. Трехмерное моделирование / Н.Б. Ганин. -М.: ДМК Пресс, 2009. - 384 с. - ISBN 978-5-94074-488-7 : 216 р., 216 р.
Герасимов, А. А. Самоучитель Компас-ЗБ V9. Трехмерное проектирование/ А.А. Герасимов. - СПб.: БХВ-Петербург, 2008. - 400 с. : ил.+CD-ROM. - ISBN 978-5р.
Талалай, П. Г. Компас-ЗБ V9 на примерах/ П.Г. Талалай. - СПб. : БХВПетербург, 2008. - 592 с.: ил.+ CD-ROM. - (На примерах). - ISBN 978-5-9775-0141-5 :
296 р.
Кудрявцев, Е. М. KoMnac-3D. Моделирование, проектирование и расчет механических систем / Е.М. Кудрявцев. - М. : ДМК Пресс, 2008. - 400 с. - (Проектирование). - ISBN 978-5-94074-418-4:228 р.
Кидрук, Максим. Видеосамоучитель. KoMnac-3D: книга+DVD / М. Кидрук. М. : Питер, 2009. - 288 с. : ил. - (Видеосамоучитель). - ISBN 978-5-388-00701-8 : 283 р.
Кудрявцев, Евгений Михайлович. Компас-ЗБ. Проектирование в архитектуре и строительстве [Текст] : рекомендовано Мин.образования / Е.М. Кудрявцев. - М. :
ДМК Пресс, 2008. - 544 с.: ил. - (Проектирование). - ISBN 5-94074-391-9 : 228 р.
Ганин, Николай Борисович. Проектирование в системе Компас 3D VI1 + DVD: допущено УМО в качестве учебного пособия по образованию в области кораблестроения и океанотехники для курсантов и студентов вузов, обучающихся по направлению подготовки дипломированных специалистов 180100 (652900) "Кораблестроение и океанотехника" и направлению подготовки бакалавров 180100 (552600) "Кораблестроение и океанотехника" / Н.Б. Ганин. - М.: ДМК Пресс, 2010. - 776 с.: ил.
- ISBN 978-5-94074-543-3 : 436 р., 207 р.
Герасимов, Анатолий Александрович. Автоматизация работы в КомпасГрафик + CD-ROM: научное издание / А.А. Герасимов. - СПб : БХВ-Петербург, 2010.
- 608 с. : ил. -(Мастер). - ISBN 978-5-9775-0415-7 : 412 р.
Талалай, Павел Григорьевич. Компьютерный курс начертательной геометрии на базе KoMnac-3D + DVD: научное издание / П.Г. Талалай. - СПб. : БХВ-Петербург, 2010. - 608 с.: ил. - ISBN 978-5-9775-0440-9 : 390 р.
10. Дегтярев, Владимир Михайлович. Инженерная и компьютерная графика: учебник для студентов высших учебных заведений / В. М. Дегтярев, В. П. Затыльникова. М. : Академия, 2010. - 240 с. - (Высшее профессиональное образование). - ISBN 978в пер.) : 347.49 р.
11. Дегтярев, Владимир Михайлович. Компьютерная геометрия и графика: рекомендовано УМО по университетскому политехническому образованию в качестве учебника для студентов высших учебных заведений, обучающихся по специальности "Информационные системы и технологии" направления подготовки "Информационные системы" / В. М. Дегтярев. - М. : Академия, 2010. - 192 с. - (Высшее профессиональное образование). - ISBN 978-5-7695-5888-7 : 277.20 р., 277.20 р., 300 р., 370 р.
12. Алямовский A. A. SolidWorks 2007/2008. Компьютерное моделирование в инженерной практике/ А.А. Алямовский, А.А. Собачкин, Е.В. Одинцов, А.И. Харитонович, H.Б. Пномарёв [Электронный ресурс]- СПб.: БХВ-Петербург, 2008. - 1040 е.:
ил. + DVD - (Мастер). URL: http://depositfiles.com/files/wrbtra414 (дата обращения: 5.
09.2012) 13. Самоучитель. SolidWorks 2008 (+CD-ROM) [Текст] / Н.Ю. Дударева. - СПб. : БХВПетербург, 2008. - 384 с. - ISBN 978-5-9775-0231-3 : 216 р.
14. Компьютерная графика: Photoshop CS4, CorelDRAW Х4, Illustrator CS4. Трюки и эффекты/ Андрей Жвалевский, Юрий Гурский, Ирина Гурская - СПб.: Питер., 2010. с.:
15. Немцова Т. И., Назарова Ю. В. Компьютерная графика и web-дизайн. Практикум:
учебное пособие [Электронный ресурс] – М.: ИД "ФОРУМ", ИНФРА-М, 2011, 250 с.ил.:
- ISBN: 978-5-8199-0343-8, 978-5-16-003217-7 URL: http://dfiles.ru/files/vak96zw (дата обращения: 5. 09.2012) 16. Третьяк Т. М., Анеликова Л. А. Photoshop. Творческая мастерская компьютерной графики (+ DVD-ROM) [Электронный ресурс] – М.: Солон-Пресс, 2010. - 176 с.-ил.
ISBN: 978-5-91357-085-5 URL: http://dfiles.ru/files/o43ckgqz6 (дата обращения: 5.
09.2012) б) дополнительная литература Автоматизация конструкторских работ в среде Koмпac -3D / В. В. Самсонов, Г.
А.Красильникова. - 2-е изд., стер. - М. : Академия, 2009. - 224 с. - (Высшее профессиональное образование). - ISBN 978-5-7695-6206-8 : 220 р.
Аверин, Владимир Николаевич. Компьютерная инженерная графика: рекомендовано Федеральным государственным учреждением "Федеральный институт развития образования в качестве учебного пособия для использования в учебном процессе образовательных учреждений, реализующих программы среднего профессионального образования / В.H. Аверин. - 2-е изд., стер. - М.: Академия, 2011. - 224 с. - (Среднее профессиональное образование). - ISBN 978-5-7695-8318-6 (в пер.) : 355.41 р.
Алямовский А.А. SolidWorks|COSMOSWorks 2006-2007. Инженерный анализ методом конечных элементов. - М.: ДМК, 2007. - 784 с, ил. (Серия «Проектирование»).
SolidWorks. Оформление проектной документации / Н.Ю. Дударева. - СПб. :
БХВ-Петербург, 2009. - 370 с.
Большаков В. П., А. В. Чагина Выполнение в КОМПАС-3D конструкторской документации изделий с резьбовыми соединениями: Учеб. пособие. [Электронный http://edu.ascon.ru/source/files/methods/834.pdf (дата обращения: 5. 09.2012).
Автоматизированное конструирование деталей машин в КОМПАС-График.
Лабораторный практикум / Серегин А.А., Забродин В.П., Пономаренко И.Г.,Бутенко А.Ф., Портаков А.Б. [Электронный ресурс] – Зерноград:ФГОУ ВПО АЧГАА, 2009. – 134 с. URL: http://edu.ascon.ru/source/files/methods/methods_pdmsevm-2009.7z (дата обращения: 5. 09.2012).
Г.Г. Хайдаров, В.Т. Тозик Компьютерные технологии трехмерного моделирования [Электронный ресурс] - Санкт-Петербург:, 2010. - 80 с. - 100 экз. URL:
http://books.ifmo.ru/file/pdf/673.pdf (дата обращения: 5. 09.2012).
Бочков А.Л. Трехмерное моделирование в системе Компас-3d / Практическое руководство. [Электронный ресурс] - СПб: СПбГУ ИТМО, 2007. - 80 с. - 100 экз.
URL: http://books.ifmo.ru/file/pdf/233.pdf (дата обращения: 5. 09.2012).
А.Н. Иванов Автоматизированное проектирование и расчет узлов оптикоэлектронных приборов в САПР КОМПАС. Учебное пособие [Электронный ресурс] Санкт-Петербург: НИУ ИТМО, 2012. - 56 с. - 50 экз. URL:
http://books.ifmo.ru/file/pdf/991.pdf (дата обращения: 5. 09.2012).
10. В. П. Большаков, А. Л. Бочков, А. Н. Круглов Выполнение сборочных чертежей на основе трехмерного моделирования в системе Компас-3D. [Электронный ресурс] Санкт-Петербург:, 2008. - 135 с. - 100 экз. URL: http://books.ifmo.ru/file/pdf/336.pdf (дата обращения: 5. 09.2012).
11. А. В. Рандин, Д. А. Коршунов Моделирование листовых деталей в системе КОМПАС-3D/ Методические указания для студентов машиностроительных специальностей [Электронный ресурс] – Ульяновск: Ульяновский государственный технический университет URL: http://edu.ascon.ru/source/files/methods/uljanovsky_gtu.pdf (дата обращения: 5. 09.2012).
12. Автоматизация проектирования средствами системы КОМПАС / Методические указания к лабораторным работам по курсу «Техническое проектирование» [Электронный ресурс] - Пенза: ГТУ URL: http://edu.ascon.ru/source/files/methods/stup408.pdf (дата обращения: 5. 09.2012).
13. Большаков В. П., Бочков А.Л., Круглов А. Н. Выполнение сборочных чертежей на основе трехмерного моделирования в системе Компас-3D: Учеб. пособие. [Электронный ресурс] СПб: СПбГУИТМО, 2008.
http://edu.ascon.ru/source/files/methods/spb_gutmo336.pdf (дата обращения: 5. 09.2012).
14. Троицкий Д.И. Сборки в Компас – 3D. / Методические указания для выполнения лабораторных работ студентами направлений 230100, 220200, 552900 [Электронный ресурс] – Тула: ФГОУ ВПО Тульский государственный университет, 2009, 18 с. – ил. URL: http://edu.ascon.ru/source/files/methods/kompas_asmb.pdf (дата обращения: 5.
09.2012).
в) Программное обеспечение 1. Операционная система WindowsXP 2. Браузер IE v.8 (или любой доступный) 3. Пакет офисных прикладных программ (MS Office 2007/2010 или OpenOffice 3.0) 4. Программные средства антивирусной защиты антивирус Касперского.
5. Программные средства для работы с архивами документов - 7-zip 9.04 beta 6. Пакет программ КОМПАС- 3D 7. Пакет программ SolidWorks г) базы данных, информационно-справочные и поисковые системы 1. Поисковая система Яндекс: URL: http://www.yandex.ru/ (дата обращения: 5.
09.2012)..
2. Образовательный математический сайт Exponenta.ru: URL: http://www.
exponenta.ru /(дата обращения: 5. 09.2012).
3. Научная электронная библиотека eLibrary.ru: URL: http://elibrary.ru/ (дата обращения: 5. 09.2012).
4. Официальный сайт компании SolidWorks: URL: http://solidworks.dwg.ru/ (дата обращения: 5. 09.2012).
5. Официальный сайт компании ADEM: URL: www.adem.ru /(дата обращения: 5.
09.2012).
9. Материально-техническое обеспечение дисциплины:
Лекционные занятия проводятся в аудитории, оснащенной проектором. На компьютере преподавателя установлено программное обеспечение, указанное в разделе 9г. В ходе лекции преподаватель имеет возможность сопровождать изложение теоретического материала демонстрацией примеров, приведенных в лекциях.
Используемые компьютерные и телекоммуникационные средства имеют подключение к сети Интернет.
Дисциплина обеспечена необходимым материально-техническим ресурсом: аудиториями, компьютерным классом, видеотехникой сопровождения занятий, учебными и методическими разработками.
Сведения об оснащенности образовательного процесса специализированным и лабораторным оборудованием Наименование специализирован Перечень оборудования Примечание ных аудиторий Ауд. № 403 Ла- боратория комсервер лицензий пьютерной грапроектор фики и САПР 10. Методические рекомендации по организации изучения дисциплины:
10.1 Модули дисциплины Учебная дисциплина «Компьютерная графика и основы систем автоматизированного проектирования» имеет следующие модули:
1. САПР как средство проектирования деталей машин.
2. Основы графического моделирования деталей машин в САПР.
3. Оформление конструкторской документации в САПР.
4. Основы имитационного моделирования в CAD/CAM системах.
10.2 Виды учебной работы 1. Лекция – форма организации занятия, предназначенная для систематического и последовательного изложения большого объема учебного материала преподавателем в устной форме.
2. Семинар – форма организации занятия, в рамках которой в процессе обсуждения научных проблем происходит осмысление студентами теоретического материала, формируется умение формулировать и доказывать собственную точку зрения.
3. Практическое занятие – форма организации занятия, направленная на формирование у студентов умений, навыков и способов деятельности, применение полученных знаний для решения практических задач и профессиональных ситуаций.
4. Самостоятельная работа – внеаудиторная учебная деятельность, направленная на подготовку к лекционным, семинарским и практическим занятиям, выполнение учебно-исследовательских проектов и курсовых работ, а также иных учебных заданий.
10.2 Образовательные технологии В процессе обучения используются следующие образовательные технологии:
А) Классические (традиционные) технологии – организация образовательного процесса, которая предполагает трансляцию знаний от преподавателя к студенту (преимущественно на основе объяснительно-иллюстративных методов обучения).
Учебная деятельность студента в таких условиях, как правило, носит репродуктивный характер.
К таким методам относятся:
Информационная лекция – последовательное изложение материала в дисциплинарной логике, осуществляемое преимущественно вербальными средствами (монолог преподавателя).
Обзорная лекция – изложение материала, призванное сформировать обобщенное представление по определенным разделам, темам дисциплины.
Практическая работа в форме тренинга – занятие, посвященное освоению конкретных умений и навыков по предложенному алгоритму.
Лабораторная работа – организация учебной работы с реальными материальными и информационными объектами, экспериментальная работа с аналоговыми моделями реальных объектов.
Б) Интерактивные технологии – организация образовательного процесса, которая предполагает активное и нелинейное взаимодействие всех участников, достижение на этой основе личностно значимого для них образовательного результата.
В) Технологии проблемного обучения – организация образовательного процесса, которая предполагает постановку проблемных вопросов, создание учебных проблемных ситуаций для стимулирования активной познавательной деятельности студентов.
Г) Технологии проектного обучения – организация образовательного процесса в соответствии с алгоритмом поэтапного решения проблемной задачи или выполнения учебного задания. Проект предполагает совместную учебно-познавательную деятельность группы студентов, направленную на выработку концепции, установление целей и задач, формулировку ожидаемых результатов, определение принципов и методик решения поставленных задач, планирование хода работы, поиск доступных и оптимальных ресурсов, поэтапную реализацию плана работы, презентацию результатов работы, их осмысление и рефлексию.
Д) Информационно-коммуникационные технологии – организация образовательного процесса, основанная на применении специализированных программных сред и технических средств работы с информацией.
10.3 Формы текущего контроля и промежуточной аттестации Текущий контроль – это непрерывно осуществляемое «отслеживание» уровня усвоения знаний и умений студент ами на лекциях, практических занятиях, при самостоятельной работе и др. Правильно организованный текущий контроль позволяет наладить обратную связь и управлять познавательной деятельностью студентов.
Промежуточная аттестация – это обобщающий контроль по итогам освоения дисциплины, осуществляемый в форме зачета или экзамена. Промежуточный характер этот итоговый контроль имеет по отношению к поэтапному формированию компетенций.
Примерный перечень форм текущего и итогового контроля:
1) выполнение учебных индивидуальных и групповых заданий в ходе лабораторных занятий;
2) подготовка рефератов;
3) подготовка графических материалов;
4) подготовка учебных материалов в специальных программных средах;
5) создание моделей;
6) презентация результатов исследовательской и проектной деятельности;
7) контрольный опрос (устный или письменный);
8) тестирование;
9) индивидуальное собеседование;
10) зачет;
Формы текущего контроля и промежуточной аттестации интегрированы в единую систему с помощью портфолио или рейтинговой модели (по желанию студента).
Портфолио – совокупность учебных достижений, по которым можно судить об уровне освоения дисциплины или ее отдельных разделов. Портфолио как оценочное средство предполагает определение минимального количества выполненных учебных заданий, необходимого для получения зачета.
Рейтинговая модель – система комплексного оценивания индивидуальных достижений студента по дисциплине, выраженный в накапливаемых в процессе обучения баллах или поэтапно достигаемом уровне успешности. Рейтинг должен учитывать все запланированные виды учебной деятельности. Рейтинговая система рассчитывается в сумме 100 балов.
10.4. Используемые методы обучения:
А) интерактивные В рамках данного курса применяются следующие технологии:
1) демонстрация (изучение объекта, рассмотрение его со всех сторон до мельчайших деталей, с возможностью увеличить его размеры).
2) моделирование (создание на основе готовой модели других моделей, с использованием новых данных, условий, параметров).
3) конструирование (создание новых объектов из интерактивной коллекции моделей, имеющихся в библиотеке).
4) решение задач (технологии, позволяющие отрабатывать навыки решения задач и поиска выхода в различных ситуациях).
5) исследовательская работа (возможность самостоятельно изучить готовую модель, с выработки умения осуществлять наблюдения и делать соответствующие выводы).
6) тестирование (позволяет проверить знания учащегося по какой-либо определенной теме либо по всему пройденному курсу).
7) Проблемная лекция – изложение материала, предполагающее постановку проблемных и дискуссионных вопросов, освещение различных научных подходов, авторские комментарии, связанные с различными моделями интерпретации изучаемого материала.
8) Практическое занятие на основе кейс-метода – обучение в контексте моделируемой ситуации, воспроизводящей реальные условия научной, производственной, общественной деятельности.
9) Творческий проект – как правило, не имеет детально проработанной структуры;
учебно-познавательная деятельность студентов осуществляется в рамках рамочного задания, подчиняясь логике и интересам участников проекта, жанру конечного результата (газета, фильм, праздник и т.п.).
10) Лекция–визуализация – изложение содержания сопровождается демонстрацией учебных материалов, представленных в различных знаковых системах, в т.ч. иллюстративных, графических, аудио- и видеоматериалов.
11) Практическое занятие в форме презентации – представление результатов проектной или исследовательской деятельности с использованием специализированных программных сред.
Интегрирующее обучение Видеоконференции Информационные технологии Мультимедиа Участие студентов в разработке инновационных проектов Применение полученных знаний в Внедрение курсовых, дипломных проектов в практическую деятельность При освоении дисциплины используются следующие методы обучения:
п/п Наименование раздела дисциплины Перспективы развития средств чер- Демонстрация слайдов, САПР как средство проектирования деталей Демонстрация слайдов, Математические модели в САПР Основы имитационного моделирования в САПР Рабочая программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО по направлению подготовки 110800.62 «Эксплуатация транспортно-технологических машин и комплексов» и профилю 110801 «Технические системы в агробизнесе».
Программу составили:
Программа рассмотрена на заседании кафедры «Материаловедение и технология машиностроения»
Протокол №от_2012 г.
Зав. кафедрой _ Программа одобрена научно-методическим советом факультета Протокол №от_200 г.
Председатель Совета _ Декан факультета () Лист переутверждения программы
«