Безкоштовні системи наскрізного проектування електроніки. Сучасні наукомісткі технології Наскрізне проектування та підготовка виробництва у навчальному процесі

Створення інформаційної системи будь-якого рівня складності проходить кілька основних етапів: постановка задачі, підготовка технічного завдання, розробка інформаційної структури та бази даних, створення прототипу програми, коригування технічного завдання, створення готового докладання, підготовка та розробка нових версій. Для вирішення завдань, що виникають на кожному з цих етапів, створено спеціалізовані інструменти, які допомагають розробникам мінімізувати тимчасові витрати та зменшити кількість помилок. Однак при переході від одного етапу до іншого виникає проблема спадкоємності та інтеграції спеціалізованих засобів, що використовуються при розробці програми: вимоги аналітиків необхідно передати розробникам бази даних, готову базу передати для розробки інтерфейсу користувача, після отримання зауважень замовника до прототипу програми зробити коригування технічного завдання. При цьому необхідно уникнути тотальної ситуації всієї системи. У розроблених раніше системах автоматизації ці проблеми вирішувалися лише частково.

Підходи до проектування додатків у пропонованих системах автоматизації проектування та розробки додатків можна неформально поділити на два типи, що умовно називаються: "до і від" і "від і до".

Перший підхід пропагується розробниками білдерів та "легких" CASE засобів і передбачає, що інструментарій CASE використовується тільки для проектування - ("до") створення бази даних, а розробка програми здійснюється ("від" готової бази) за допомогою білдерів, які мають власні кошти реверсінженірингу моделі даних, бібліотеками класів та багатьма іншими інструментами. Основним недоліком цього підходу є розірваність технологічного процесу, в результаті чого модель даних, що використовується білдером, значно бідніша за модель, розроблену аналітиком з використанням інструментів CASE або вручну. Додаткову інформацію аналітик змушений передавати неформальними засобами ("голосом"). Крім того, в процесі розробки програми часто виявлялося, що стандартні бібліотеки класів, що використовуються білдером, недостатні для розробки повнофункціонального застосування і кожному програмісту доводилося по-своєму нарощувати функціональність, що призводило до "клаптемного" інтерфейсу. В результаті, незважаючи на наявність зручного інструментарію у аналітиків та програмістів, його використання не призводить до поліпшення якості системи, ні до прискорення розробки.

Другий підхід, реалізований у так званих "важких" CASE засобах, наприклад, у Tau UML Suite, передбачає, що CASE підтримує розробку "від" аналізу "до" конструювання логічної моделі даних та логічної моделі програми, на основі яких створюється база даних та здійснюється автоматичне створення програмного коду. Tau UML Suite надає користувачеві чудовий інструментарій для проектування програми:

 діаграми змісту екранних форм (FCD - Form Contence Diagram), які дозволяють описати структуру та (значною мірою) функціональність складних екранних форм (призначених для роботи з кількома таблицями);

 діаграми структурних схем (SCD - Structure Charts Diagram), які дозволяють описати алгоритми програмних модулів та методи роботи з екранними формами (у рамках структурного підходу робота з екранними формами елегантно здійснюється за допомогою так званих "зумовлених модулів");

 діаграми послідовності екранних форм (FSD – Form Sequence Diagram), які задають загальну структуру програми. а також пов'язують форми та алгоритми (методи).

Головний недолік цього підходу полягає в тому, що ідеологія проектування не враховує реальних потреб проектувальника, який повинен розробити інформаційну систему зі стандартним інтерфейсом, оскільки замовнику потрібна система з легкими для освоєння робочими місцями. Проектувальнику необхідні засоби побудови логічної моделі стандартного інтерфейсу, а не повної моделі всіх елементів інтерфейсу. Детальне проектування кожної екранної форми (засобами FCD або в білдері) при створенні стандартного інтерфейсу є не тільки нудною, але й шкідливою роботою, а "унікальні" робочі місця, як правило, нечисленні, їх набагато швидше і простіше створювати на основі типового робочого місця , а не "з чистого листа". Крім того, витрати на придбання та освоєння "важкого" CASE окупаються тільки при створенні досить великих систем або при "потоковому" виробництві, багато можливостей, що надаються продуктами цього класу, не такі вже необхідні для створення невеликої системи розробниками, які добре знають предметну область або відтворення існуючої системи на іншій платформі.

Компанія DataX/FLORIN поставила перед собою завдання розробки технології проектування, яка б забезпечувала автоматичне перенесення даних при переході від одного етапу розробки інформаційної системи до іншого, дозволяла б створювати сучасні інформаційні системи зі стандартизованим інтерфейсом користувача в стислі терміни і підтримувала б повний життєвий цикл програми. Така технологія була розроблена та отримала назву "технології наскрізного проектування". Вона дозволяє пов'язати докупи всі етапи побудови інформаційної системи, починаючи від постановки завдання і закінчуючи створенням паперової документації. Використання цієї технології дозволяє відмовитися від ручної роботи з кодування бази та програмних інтерфейсів, дає можливість вносити зміни на будь-якому рівні реалізації та в результаті дає замовнику не тільки готову систему, але й засоби її подальшого розвитку та супроводу. Для реалізації технології наскрізного проектування було створено сімейство програмних продуктів GRINDERY, за допомогою яких подолано технологічний розрив між CASE-засобами та засобами програмування інтерфейсів. Використання програмних продуктів сімейства GRINDERY дозволяє проводити логічне проектування програми одночасно з розробкою логічної структури бази даних у середовищі Telelogic Tau UML Suite, потім здійснювати автоматичну генерацію програмного коду будь-якою мовою програмування, що підтримується сімейством GRINDERYTM. Завдання та зміна керуючих параметрів кодогенерації (атрибутів), а також управління правами доступу та версіями проекту здійснюється за допомогою механізмів відповідного CASE-інструменту. Для кодогенератора GRINDERYTM розроблено шаблони, призначені для створення типового інтерфейсу програми. У додатку з типовим інтерфейсом кожної предметної таблиці бази даних створюється робоче місце, що дозволяє виконувати основні операції з даними (INSERT, UPDATE, DELETE, QBE), які у цій таблиці. Робоче місце, створене для предметної таблиці, дозволяє працювати як з головної, але й іншими ( " допоміжними " даного робочого місця) таблицями бази даних. Конкретний вигляд екранних форм та функціональні можливості програми залежать від встановлених значень атрибутів. З їхньою допомогою можна задати, наприклад, спосіб представлення конкретного поля, заголовки форм і полів, необхідність представлення записів з таблиць-нащадків та таблиць-партнерів, режим доступу до таблиць-словників. Набір атрибутів для кожної таблиці та її полів визначається один раз і використовується для всіх форм, в яких доступна дана таблиця або її поля. Введення та редагування атрибутів виконуються або з графічного інтерфейсу GRINDERY GrabberTM або через графічний інтерфейс Telelogic Tau UML Suite TM. Розробник у будь-який момент може вручну внести зміни до згенерованого кодогенератором програмного коду програми.
Таким чином, розроблена фірмою DataX/FLORIN технологія наскрізного програмування та створені для її реалізації програмні продукти дозволяють вирішити задачу автоматизації проектування програми від етапу аналізу до повної генерації коду програми зі стандартизованим інтерфейсом користувача.

1. А.В.Вишнеков, Е.М.Іванова, І.Є.Сафонова, Комплексна система підтримки прийняття проектних та управлінських рішень у системі автоматизованого інтегрованого виробництва високотехнологічних виробів, матеріали I всеросійської конференції «Інновації, якість, освіта», М.М. : МІЕМ, 2003р.
2. Вишнеков А.В., Методи прийняття проектних рішень у CAD/CAM/CAE системах електронної техніки (у двох частинах), М: МІЕМ, 2000р/

3. Деньдобренко Б.Н., Маніка А.С., Автоматизація конструювання РЕА, М.: Вища школа, 1980р.

4. Ключєв А.О., Постніков Н.П., Технологія наскрізного проектування інформаційно-керівних систем, Тези доповідей ХХХ науково-технічної конференції професорсько-викладацького складу, Санкт-Пітерсбурзький Державний інститут точної механіки та оптики, СПб: 1999р. (http://www.florin.ru/win/articles/alma_ata.html)

5. Норенков І.П., Кузьмік П., Інформаційна підтримка наукомістких виробів. CALS - технології, ISBN 5-7038-1962-8, 2002р.

6. Маліньяк Л. Подальше розширення функціональних можливостей САПР // Електроніка, 1991р., том 64, № 5.

7. Ган Л. Інструментальні засоби автоматизації проектування, що забезпечують паралельну роботу над проектами // Електроніка, 1990, том 38 №7, с. 58-61.

8. А. Мазурін, Тенденції розвитку Unigraphics у 2001 році, журналу «САПР та графіка», №12, 2000р (http://www.sapr.ru/Article.asp?id=671)

9.http://www.spb.sterling.ru/unigraphics/ug/cad/index.htm
10. Смирнов А. В., Юсупов Р. М. Технологія паралельного проектування: основні принципи та проблеми впровадження, Автоматизація проектування, №2, 1997 (http://www.osp.ru/ap/1997/02/50.htm )

11. Невін J.L., Whithey D.E. Concurrent Design of Products and Processes. - McGraw-Hill, New York, 1989р.

12. Р.П.Кіршенбаум, А.Р.Нагаєв, П.А.Пальянов, В.П.Фрайштетер, Д.В.Мариненков Інформаційні технології при проектуванні облаштування нафтових та газових родовищ, (ВАТ "Гі-протюменнафтогаз", Тюмень , 1998р.

13. Ishi K., Goel A., Adler R.E., A Model Simultaneous Engineering Design - Artificial Intelligence in Design / Ed. by J.S.Gero, N-Y: Springer, 1989, р483-501.
14. Розрахунок конструкцій у MSC/NASTRAN for Windows http://www.dmk.ru/compold.php?n=NA==

15.http://www.nastran.com
16.http://www.ansys.com
17.http://www.cad.ru/cgi-bin/forum.pl?theme=762&reply_id=4328&start_id=
18.http://www.ibm.com/ru/catia
19.http://www.solidworks.ru
20. CAD Solutions - рішення інженерних завдань у галузі машинобудування http://cadsolutions.narod.ru/Pages/CadCamCae/UGNX.htm
21. С. Мар'їн, Що таке Unigraphics., Журнал САПР та графіка, № 7, 2000р.

22. Є. Карташева, Інтегровані технології SDRC, журнал Відкриті системи №5, 1997р., Стор. 72-77.

23. Math. Models made in CAD/CAM System Pro/Engineer, http://ws22.mech.unn.runnet.ru/CADCAM/ProEngineer/GAZ/J1.html
24. Системи автоматизованого проектування: Ілюстрований словник., Під ред. І.П. Норенкова., М: Вища школа, 1986.

25.http://arkty.itsoft.ru/edu/control/cada0b.htm
26. http://www.iatp.am/vahanyan/systech/v.htm

В якості альтернативи традиційним методикам проектування одягу давно пропонуються так звані точні (інженерні) методи, зокрема метод об'ємного проектування виробу на манекені з подальшим отриманням розгорток деталей в чебишевській мережі. В даний час він може бути успішно реалізований технічно з використанням засобів інтерактивної тривимірної (3D) комп'ютерної графіки. Проте, цей підхід до проектування ще довго матиме обмежене застосування через труднощі математичного моделювання властивостей матеріалів. Ці труднощі особливо великі під час проектування теплозахисного одягу з композиційних матеріалів. Тому застосування тривимірного проектування одягу нині використовується лише одягу гладких форм . Отримані розгортки у разі вимагають доопрацювання засобами традиційного площинного конструювання. Якщо алгоритми розв'язання прямої задачі - отримання розгортки поверхні за її тривимірною моделлю - в принципі відомі, то зворотне завдання - здобуття тривимірної моделі за наявною розгорткою з тканини - в даний час не вирішується. Ця обставина також не дозволяє повною мірою реалізувати переваги об'ємного проектування, відомі нам в інших галузях застосування САПР. Іншим шляхом часткової формалізації переходу від ескізу до конструкції лекал може бути комбінаторний синтез технічного ескізу моделі одягу з типових елементів графічної інформації, які є ключем для пошуку в базі даних відповідних елементів креслення конструкції . Поняття «комбінаторика» спочатку пов'язане з розділом математики, що вивчає питання розміщення та взаємного розташування кінцевої множини об'єктів довільної природи у складі якогось цілого. Наочним прикладом докладання законів комбінаторики до проектування різних технічних об'єктів є агрегатування (модульне проектування), яке полягає у створенні різних виробів шляхом їх компонування (складання) з обмеженої кількості стандартних або уніфікованих деталей і вузлів, що мають геометричну та функціональну взаємозамінність.

Технічний ескіз, що використовується в процесі проектування поряд з творчим, є лінійним або, рідше, лінійно-колористичним зображенням виробу на фігурі потенційного споживача - у певному масштабі, у двох-чотирьох ортогональних проекціях: спереду, ззаду, праворуч і зліва (для складних асиметричних) моделей). Даний вид ескізу характеризується чіткою та однозначною передачею пропорцій фігури людини, розмірів та взаємного розташування всіх елементів конструктивного та декоративного оформлення моделі. У технічному ескізі в ємній і наочній формі міститься інформація про конструкцію, матеріали і плановану технологію виготовлення моделі: якоюсь мірою він виступає аналогом складального креслення виробу в машинобудуванні.

Відповідно до принципів комбінаторного формоутворення, технічний ескіз може бути розглянутий як складна ієрархічна система спеціальних графічних знаків (символів), з яких складається опис зовнішнього вигляду моделі. Таким чином, він може бути покладений в основу універсальної графічної мови, за допомогою якого об'єкт проектування описується в інтегрованому САПР одягу. Для зв'язку технічного ескізу, що інтерактивно формується, з кресленням конструкції виробу пропонується створити єдину (інтегровану) базу даних, що містить узгоджені між собою структурні елементи ескізу і конструкції виробу. Інтегрована база даних повинна включати довідники типових рішень елементів графічних образів «Ескіз» і «Чертеж конструкції», а також інформацію про їх відповідність один одному.

Типові рішення з довідників можуть бути як вихідними «цеглинками» для комбінаторного синтезу нових моделей в інтерактивному режимі, так і аналогами (прототипами) при розробці оригінальних рішень елементів. Очевидно, для формування ескізу з типових елементів, які мають повної взаємозамінністю, можливе автоматичне отримання креслень конструкції нових моделей. В інших випадках при формуванні за ескізом креслення конструкції виробу необхідні додаткові запити до конструктора та (або) наступна «доведення» одержуваних конструкцій звичайними засобами конструкторської підсистеми. Запропонований підхід вимагає значного доопрацювання в плані уточнення методів подання в базі даних інформації про типові елементи ескізу та конструкції та зв'язків між ними. Поки що не вирішеним залишається питання, хто, де і як розроблятиме довідники для різного асортименту з урахуванням моди, що швидко змінюється. У той же час подібна форма подання інформації про типові (або аналогові) проектні рішення може мати значні переваги в порівнянні з традиційно застосовуваною у швейних САПР структурою запису «Модель (група лекал) - Лекало». По-перше, вона має більшу гнучкість за рахунок більш глибокої структуризації (до рівня зрізів і ділянок зрізів), отже, на основі одного й того ж числа типових проектних рішень можна отримати набагато більше похідних. По-друге, такий запис більш інтелектуальний, оскільки містить у собі інформацію не тільки про наявність тих чи інших елементів у складі цілого, але і про їх взаємозв'язки та розташування один щодо одного. Дослідження нових підходів до проектування одягу показує їх велику ефективність проти традиційним процесом площинного конструювання для низки окремих випадків проектування, але меншу універсальність. Кожен з них має свої переваги та недоліки, що обмежують сферу застосування даного підходу (методу).

Оптимальним способом вирішення цієї проблеми може стати створення інтегрованої багатофункціональної конструкторської підсистеми, що реалізує найбільш перспективні напрями автоматизації традиційного підходу до проектування лекал, і нові перспективні методи наскрізного проектування. У цьому питання вибору однієї з альтернативних шляхів вирішення проектних завдань може вирішуватися або лише на рівні визначення зміни підсистеми за її встановлення, або у процесі проектування. У разі інтерактивний вибір оптимального маршруту проектування є компонентом інформаційної технології наскрізного проектування одягу. p align="justify"> Важливим аспектом створення інтегрованої конструкторської підсистеми є також наявність у ній розвиненої інформаційної бази, що забезпечує виконання основних проектних процедур без звернення конструктора до додаткових джерел інформації: проектно-конструкторської, нормативно-довідкової та іншої документації, представленої на папері.

Методика організації «наскрізного проектування» у AutoCAD з використанням ЛОЦМАН ПГС

1. Теорія

1.1. Що таке «наскрізне проектування»

Наскрізне проектування в даному контексті це: один з варіантів організації групової роботи з можливістю миттєвого оновлення графічних даних, що повторюються, на всіх кресленнях проекту. У цьому випадку будь-яким графічним матеріалам (у нашому випадку DWG файлам) може бути логічно надано статус «джерело даних» або «імпортер даних». Імпортер даних буде включати джерело даних. А простіше – до нього буде вставлено посилання на джерело даних.

Для прикладу: інженер генпланіст розробляє креслення комплекту ДП, на основі яких інженери мережевики розробляють плани прокладання зовнішніх мереж. «мережникам» необхідно знати становище проектованої будівлі, проїздів, тротуарів та існуючу топографічну ситуацію. Вони змушені чекати на «генпланіста» поки той закінчить формування свого креслення. У свою чергу, «генпланісту» для створення генплану потрібна топографія від «топографів» і контури будівель, що проектуються, від «архітекторів».

Завдання:знизити час очікування, підвищити оперативність взаємодії спеціалістів.

Методика наскрізного проектування дозволяє організувати зв'язок між усіма учасниками проектування на рівні графічного середовища через інструмент AutoCAD «Зовнішні посилання».

Інструмент AutoCAD «Зовнішні посилання» - дозволяє організувати зв'язок між двома та більш кресленнями. Тобто. я можу імпортувати (під цим поняттям тут і далі мається на увазі команда _attach , вона ж вставка зовнішнього посилання) у своє креслення фрагмент (після вставки ми можемо підрізати зовнішнє посилання - призначати кордон відображення) з будь-якого іншого креслення, який створив інший інженер, навіть якщо він редагує його зараз. При цьому фрагмент вставлений в моє креслення самостійно оновлюватиметься при зміні джерела даних. Більш того, якщо на даному фрагменті з'являться нові шари, які можуть мені не знадобитися, я буду інформований про це і вчасно зможу вимкнути їх відображення або перевизначити їх властивості (фільтр узгодження нових шарів, диспетчер шарів). Тобто. я постійно матиму актуальну інформацію одержувану від інших учасників проектування і можу приступити до роботи раніше, перш ніж вони закінчать своє креслення повністю, як тільки я побачу що даних для початку проектування достатньо.

Для прикладу: як по-старому - інженери «мережники» 5-7 чоловік змушені чекати «генпланіста» поки той закінчить креслення генплану. На деяких етапах вони «мережники» можуть брати у нього проміжні варіанти генплану і копіювати собі в креслення, починати роботу (при цьому копії зовсім не залежать від джерела). За будь-якої зміни в генплані вони змушені постійно оновлювати дані від генпланіста і замінювати їх у своїх кресленнях на нові. При цьому регулярно витрачаючи час на відділення «зерен від полови», муки на переведення від одного масштабу до іншого і т.д. Але результат за такої методики часто буває один. Дані беруться один раз і більше не оновлюються. І на певному етапі у ряду проектувальників є кілька версій тих самих даних, які починають розвиватися паралельно, в результаті призводячи до нестиковок частин проекту, які зазвичай виливаються втрату часу і виправленню креслень, в останній момент.

Отже, застосування методики «наскрізного проектування» дозволяє:

виключити появу нестиковок між окремими розділами проекту

тому що дозволяє в реальному часі відстежувати оновлення вихідних даних (за винятком роботи в непотрібному напрямку)

це виключає ручне оновлення вихідних даних (дані імпортуються один раз і оновлюються автоматично при зміні джерела)

За даної схеми можна мінімізувати людський фактор помилок, що виникають через недостатню поінформованість учасників проекту про перебіг процесу.

1.2. Процес «наскрізного проектування» висуває певні вимоги до навичок та стилю роботи у програмі AutoCAD, а також до версії самого програмного продукту.

Навички:

Проектувальники повинні вміти:

працювати з диспетчером властивостей шарів.

працювати з диспетчером конфігурацій верств.

користуватися набором команд для об'єктів "зовнішнє посилання".

Стиль:

проектувальник повинен групувати всі об'єкти за шарами створюючи «логістику», що задовольняє потреби фахівців суміжників, забезпечуючи можливість перевизначення властивостей шарів.

Група проектувальників повинна мати єдиний синтаксис іменування шарів. (Тобто логічніше називати основні осі будівлі як «Осі основні» а не «Головні осі». Тому, в переліку шарів, сортованому за абеткою, «Головні осі» виявляться поряд з будь-яким шаром, що починається на букву «Г *», але не поруч із шаром «Осі проміжні» та «Осі додаткові»).

Версія:

версія формату креслення-джерела не може бути пізнішою, ніж версія креслення, до якого імпортують дані.

2. Практичний приклад (відео)

Нижче представлено відео, що описує весь процес організації «наскрізного проектування». Зрозуміло, що над кожним кресленням (комплектом) працює окремий фахівець. Тобто весь процес при правильному підході сміливо можна назвати автоматизованим груповим проектуванням.

3. Практичний приклад (у скріншотах)

На умовному - практичному прикладі хочу показати, як організується описана вище концепція. Як середовище зберігання проектних даних, для зручності, буде виступати Лоцман ПГС, але це також може бути і звичайна папка на мережному диску.

Учасники проектування:

Архітектор-будівельник,

Генпланіст,

Інженер ОВІК,

Інженер ТГВ,

Інженер електрик.

3.1. Вихідні дані

ГІП публікує вихідні дані в однойменній папці. Як вихідні дані, в прикладі, виступатиме топографічна зйомка.

Скріншот. 1. Дерево проекту (у програмі Лоцман ПГС)

3.2. Розділ АС

Першим процес проектування включається проектувальник АС. На основі виданого завдання від ГІПу, або попередніх проектних напрацювань. У цьому прикладі не відіграє ролі, як формі завдання надходить даному учаснику проектування. Проектувальник розробляє комплект АС, до складу якого входять поверхові плани, фасади, розрізи, вузли тощо. Він працює у папці «1 АС», розташованій у кореневій директорії проекту.

Іншим учасникам проектування розвиваються у напрямі генерального плану і зовнішніх мереж з усього комплекту АС необхідний лише план першого поверху і план підземної частини (якщо у зміни є різниці – яких у прикладі немає). Тобто. креслення виступить джерелом даних для низки дочірніх креслень.

Скріншот. 2. У налаштуваннях креслення важливо виставити правильний параметр одиниці креслення, на будівельних кресленнях цього комплекту це зазвичай міліметри (Меню: «Формат >

Скріншот. 3. Простір AutoCAD. Справа приклад план першого поверху комплекту АС. Ліворуч шари використовуються в кресленні.

3.3. Розділ ДП

Паралельно до процесу проектування може включатися генпланіст. Він працює у папці «2 ДП», розташованій у кореневій директорії проекту. Його креслення буде імпортером даних: топографії (вихідні дані) та плану першого поверху (комплект АС).

Скріншот. 4. У налаштуваннях креслення важливо виставити правильний параметр одиниці креслення, на кресленнях генеральних планів це зазвичай метри (Меню: «Формат > одиниці» чи команда _UNITS)

Обидва креслення (топографія та план першого поверху) підключаються через інструмент вставки зовнішніх посилань (Меню: «Вставка > Посилання на DWG» або команда _attach), але перш ми повинні дізнатися про шляхи до файлів, в програмі ЛОЦМАН ПГС це робиться таким чином:

Скріншот. 5. Вікно панелі файлів проекту ЛОЦМАН ПГС – аналог провідника Windows.

Особливість організації проектування з використанням ЛОЦМАН ПГС полягають у тому, що центральним сховищем файлів є база даних на віддаленому сервері, що синхронізується з локальною папкою, в якій створюється копія каталогів проекту. Відмінність від системи коли всі учасники проектування працюють на спільному мережевому диску лише тому, що ЛОЦМАН ПГС виступає засобом синхронізації між користувачами і сервером.

Скріншот. 6.1. Вікно вставки зовнішнього топографічного посилання. Крапка вставки залишається 0,0,0. Т.к. за правилами (де-факто) координати на хрестах топографії повинні співпадати з координатами AutoCAD.

Зверніть увагу, що оскільки на обох кресленнях були виставлені вірні одиниці креслення (_UNITS).

Скріншот. 7. Топографія та план першого поверху поєднані на аркуші генерального плану.

Скріншот. 8. Змінюємо колір та товщину відображення шару з топографією. Таким чином ми перевизначаємо властивості об'єктів, у яких виставлений атрибут «По Шарку» для кольору та товщини ліній. (У нашому прикладі у файлі з топографією саме так)

Скріншот. 9. Заморожуємо непотрібні шари (показані два різні способи, через меню стрічки – зліва та через головне меню – праворуч)

Заморожуємо шари (просто клацаючи по об'єкту на кресленні):

Осі проміжні

Розміри додаткові

Розміри проміжні

Стіни несучі

Стіни самонесучі

Залишаємо шари:

Осі головні

Розміри головні

Стіни зовнішні

Скріншот. 10. Створення конфігурації шарів (два різних способи, через меню стрічки – ліворуч і через головне меню – праворуч)

3.4. Розділ НВК (аналогічно інші зовнішні мережі)

За генпланістом у процес проектування може включатися фахівець із зовнішніх мереж водопроводу та каналізації. Він працює в папці «3 НВК», розташованій у кореневій директорії проекту. Його креслення буде імпортером даних: із генерального плану.

Повторюємо процедуру Скріншот. 4, копіюємо шлях до файлу генерального плану, аналогічно Скріншот. 5. Вставляємо файл генерального плану аналогічно Скріншот. 6. Крапка вставки залишається 0,0,0. Т.к. за правилами координати на хрестах генерального плану повинні збігатися з координатами AutoCAD.

Скріншот. 11. Спостерігається така картина.

Скріншот. 12. Застосовуємо конфігурації шарів (на скріншоті показано як це робиться через меню стрічки. Через головне меню: «Формат > Диспетчер конфігурацій шарів» виходить аналогічно.)

Скріншот. 13. Після застосування змін шарів - спостерігається наступна картина.

Далі в окремому шарі виконується промальовування цієї мережі комунікації (у прикладі це водопостачання зовнішні мережі). У прикладі я не використовував якихось спеціальних типів ліній, але ви можете застосовувати спеціальні типи ліній: - в -, - кн - та інші. Можна створити їх самостійно або використовувати готові.

Скріншот. 14. Приблизно так виглядає результат. Але за правилами виконання креслень зовнішніх комунікація ми маємо відобразити тонкою лінією та інші проектовані комунікації.

Тому підключаємо до креслення файл "Зведений план мереж.dwg", який у нашому прикладі лежатиме в папці "2 ГП" проекту

Скріншот. 15. Вставляємо "Зведений план мереж.dwg" аналогічно як це зроблено на Скріншоті. 6. Крапка вставки залишається 0,0,0. Т.к. при дотриманні всіма учасниками проекту жорсткої координатної прив'язки, при вставці щодо нульової точки об'єкти, що вставляються, приймуть правильне положення.

Поки файл "Зведений план мереж.dwg" порожній, але незабаром він наповниться посиланнями на інші файли проекту і триматиме нас в курсі змін у суміжних мережах, виконуючи координаційну роль.

3.5. Зведений план мереж

Після створення файлів із мережами. Інженер, якому доручено збирати зведений план мереж, підключає до файлу «Зведений план мереж» кожен із креслень планів з мережами. Тобто. у цьому випадку повторює процедуру, описану на Скріншоті. 6, для файлів:

Водопостачання зовнішні мережі.

Каналізація зовнішні мережі.

Газопровід зовнішні мережі.

Зовнішнє освітлення.

Після вставки файл зведеного плану зовнішніх посилань на вище представлені файли, у кожному файлі з мережами з'являються суміжні мережі. При цьому може з'явитися повідомлення:

Але це не помилка, а лише свідчення того, що файл з нашою конкретною мережею вже присутній (як зовнішній посилання) у файлі зведеного плану мереж і це добре.

Скріншот. 16. Так виглядатимуть плани мереж комплектів: НВК, ДСП, ЕН.

Тепер залишається змінити у властивостях шару товщину лінії суміжних мереж (робимо їх тонкими), а товщину проектованої мережі зробити вище (товщі). На скріншотах 17, 18, 19, 20. Наведено приклади – як виглядатимуть плани комплектів НВК, ГСН, ЕН, після налаштування шарів.

Скріншоти 17, 18, 19, 20

3.6. Узгодження шарів

Узгодження шарів це інструмент AutoCAD, який триматиме в курсі всіх змін у шарах креслень вставлених як зовнішні посилання. Приклад: Якщо генпланіст створить у кресленні генерального плану нові верстви, наприклад: вимощення, доріжки тощо. Інженери, що проектують зовнішні мережі, будуть миттєво інформовані про зміни після того, як генпланіст збереже своє креслення (і збереже зміни на сервер, у разі при роботі з ЛОЦМАН ПГС). Вони побачать їх у диспетчері властивостей шарів, у фільтрі "Неузгоджені нові шари". Щоб узгодити шар (тобто видалити з фільтра неузгоджених нових шарів), достатньо правою кнопкою виділити шар і вибрати «узгодження шару».

Для того, щоб AutoCAD відстежував зміну в шарах файлів зовнішніх посилань, потрібно певним чином налаштувати параметри шарів. Як на скріншоті 21.

Скріншот. 21. Налаштування параметрів шарів. Виставляємо галочки на пунктах: оцінювати нові шари, додані до креслення. Повідомляти про наявність нових шарів (у цьому пункті виставляємо події, при яких програма сповіщатиме нас про появу неузгоджених шарів) [Наприклад, подія «Вставити/Перезавантажити зовнішні посилання» - повідомлятиме про появу нових шарів при оновленні зовнішнього посилання. Приклад нижче на скріншоті 22.]

Скріншот. 22. Повідомлення про новий шар завантажений з креслення файлу посилання

І багато хто може поставити питання, чим корисна програма ЛОЦМАН ПГС при організації наскрізного проектування.

При кожному збереженні вихідного креслення зовнішнього посилання вискакує повідомлення (див. скріншот 22), а зовнішніх посилань у кресленні накопичується до 5 і більше одиниць. І постійна поява цього повідомлення суто психологічно з часом призводить до того, що воно починає відволікати від роботи та дратувати.

При використанні ЛОЦМАН ПГС, перш ніж оновити локальні копії вихідних файлів, ми побачимо значок в панелі файлів. Що вихідний файл оновлений (на сервері) і потребує оновлення локальна копія (з якою працює AutoCAD), тобто ми самі можемо ініціалізувати процедуру оновлення скоротити дрібні порції оновленої інформації, завантажуючи оновлення, допустимо не частіше разу на годину. Що додасть розміреності у процес проектування.

У базі даних зберігаються усі версії файлів. Що спрощує відкат та підвищує надійність зберігання інформації. Крім того, ми можемо відстежити всю історію операцій з файлом. Наприклад, дізнатися хто останній відкрив, редагував та зберігав файл.

3.7. Підводні камені

Потрібна певна кваліфікація роботи з графічною програмою AutoCAD.

Передавати частини проекту у сторонні організації зручно через інструмент публікації (команда ФОРМКОМПЛЕКТ)

3.8. Технічні сторони

При цьому методі організації роботи:

Зменшується розмір файлів креслення з допомогою заміни фізичного дублювання графічної інформації - логічним.

Передавати частини проекту сторонні організації зручно через інструмент публікації (команда ФОРМКОМПЛЕКТ).

1

У статті наведено досвід Нижегородського державного технічного університету ім. Р.Є. Алексєєва щодо впровадження наскрізного цифрового проектування та наведено приклад успішної реалізації під час виконання науково-дослідної роботи молодіжним колективом.

наскрізне цифрове проектування

управління проектами

навчання

нові технології

1. Управління проектами: Основи професійних знань, Національні вимоги до компетентності спеціалістів. - М.: ЗАТ «Проектна практика», 2010. -256 с.

2. CAE – технології у 2012 році: огляд досягнень та аналіз ринку. CAD/CAM/CAE Observer #4 (80) / 2013

3. Кулагін А.Л., Гончаров К.О., Тумасов А.В., Орлов Л.М. Дослідження властивостей пасивної безпеки просторового каркасу рами спортивного автомобіля класу «ФОРМУЛА СТУДЕНТ» Сучасні проблеми науки та освіти. 2012. № 6. С. 94.

4. Тумасов А.В., Грошев А.М., Костін С.Ю., Саунін М.І., Трусов Ю.П., Дигало В.Г. Дослідження властивостей активної безпеки транспортних засобів шляхом імітаційного моделювання. Журнал Автомобільних Інженерів. 2011. № 2. С. 34.

5. Орлов Л.М., Тумасов А.В., Герасін А.В. Порівняльна оцінка результатів комп'ютерного моделювання та випробування рами легкого комерційного автомобіля на міцність. Вісті вищих навчальних закладів. Машинобудування. 2013. № 10. С. 63-68.

6. Про досвід навчання студентів інженерних спеціальностей засад управління проектами. Чернишов Є.А., Романов А.Д. Міжнародний журнал експериментальної освіти. 2014. № 1. С. 54-57.

7. Підвищення якості підготовки кадрів металургійної промисловості із використанням нових технологій. Чернишов Є.А., Романов А.Д. Металург. 2013. № 10. С. 9-11.

8. Впровадження у навчальний процес підготовки кадрів технологій швидкого прототипування. Чернишов Є.А., Романов А.Д. Ливарні процеси. 2012. № 11. С. 280-281.

9. Імітація умов аварійного навантаження каркаса спортивного автомобіля класу «ФОРМУЛА СТУДЕНТ» Гончаров К.О., Кулагін О.Л., Тумасов О.В., Орлов Л.М. Сучасні проблеми науки та освіти. 2012. № 6. С. 96.

10. Чернишов Є.А., Євлампієв А.А. Про актуальність підготовки кадрів для ливарного виробництва // Сучасні наукомісткі технології. 2010. № 10. С. 169-170.

Більшість сучасних виробництв, що займаються автоматизованим проектуванням, як кінцевий продукт, реалізують 2D документацію, як правило, у паперовій формі, яка згодом використовується для виготовлення, у тому числі і на обладнанні з числовим програмним управлінням. Така невідповідність принципів автоматизації з реальністю знижує якість продукції та негативно впливає на впровадження нових технологій. p align="justify"> Реалізація принципу наскрізного проектування, що є основним при створенні цифрового виробництва, базується на використанні тривимірних моделей на всіх стадіях технологічної підготовки. Це дозволяє виключити помилки, що неминуче виникають при перекладі інформації з одного формату в інший, і знижує вплив людського фактора.

Також зараз стає вкрай актуальним керування життєвим циклом складних інженерних об'єктів. На Заході проблемою необхідності супроводу складних виробів аж до утилізації ведуться вже давно. Великий внесок у цю область зробили військові, які сформулювали у 80-ті роки концепцію CALS (Continuous Acquisition and Life Cycle Support, Безперервна підтримка закупівель та життєвого циклу) – безперервна інформаційна підтримка життєвого циклу продукції. Причиною розвитку CALS технології стало те, що розробники сучасних засобів автоматизації формували власні моделі, які нерідко виявлялися несумісними у партнерів з виробництва та експлуатації техніки. Оскільки термін CALS завжди мав військовий відтінок, у громадянській сфері широкого поширення набула концепція Product Life Management (PLM) або управління життєвим циклом. PLM - це стратегічний бізнес-підхід та інтегроване рішення для колективної розробки, управління, розповсюдження та використання інформації в рамках підприємства та між його партнерами від моменту формування концепції до виведення продукції з ринку, що об'єднує людей, процеси, бізнес-системи та інтелектуальні активи.

Наскрізне цифрове проектування дозволяє знизити собівартість продукції, підвищити ефективність та якість, забезпечити наскрізне управління проектом, наприклад, в умовах групової роботи забезпечити відповідність ГОСТ/ЕСКД, ЕСТД, ІСО. По суті, це сукупність програмного забезпечення та методик його застосування для створення на підприємстві єдиного інформаційного простору з управління життєвим циклом виробу в цифровому форматі за безпаперовими технологіями.

Основними перевагами є:

Автоматично коригована об'єктно-орієнтована 3D модель, доступна всім додатків;

Підвищення якості конструювання та достовірності інформації, що передається у виробництво;

Можливість електронного моделювання процесів формування блоків;

Скорочення термінів та зниження вартості виведення на ринок нової продукції, зниження вартості самої продукції та підвищення ефективності її експлуатації;

Забезпечення повноти, узгодженості, контрольованої доступності інформації про конфігурацію, експлуатацію, стан об'єкта в рамках підприємства;

Забезпечення інформаційної підтримки ухвалення управлінських рішень з урахуванням усіх етапів життєвого циклу продукції;

Підтримка основних бізнес-процесів підприємств та їх інтеграція між етапами життєвого циклу та функціональними робочими місцями.

Склад наскрізної технології:

3D модель, включаючи лінійні статичні, теплові, розрахунки втоми і візуалізацію;

Модельні випробування, включаючи доопрацювання геометрії з урахуванням випробувань, параметричне завдання технологічних даних;

Модель техпроцесу - керуюча програма для верстата з ЧПУ, підготовка технологічних карт, додавання деталей у кошик замовлення, розрахунок матеріальних та трудових витрат, паралельне проектування складних та наскрізних техпроцесів у реальному часі, формування замовлень, підтримка актуальної технологічної інформації);

Досвідчений зразок;

Випробування дослідного зразка;

документація для серійного виробництва;

Довідкова документація – електронний документообіг, керування змінами, підтримка актуальної технологічної інформації, пошук деталей за каталожними списками.

На сьогоднішній день в організаціях та на підприємствах широко застосовуються сучасні CAD/CAM системи та різноманітні додатки на її базі. Серед універсальних, так званих «важких» CAD/CAM системи: CATIA, EDS Unigraphics, Euclid, Soid Works, Parametric Technology та ін. У класі систем ERP/MRP використовуються Baan, SAP/R3, Symex, Oracle Application, а в класі PDM — Windchill, Microsoft Project, Time Line, Artemis Project, Prestige, Primavera Project Planner, Cresta Project Manager та ін У розділі «технологія моделювання композитів» існують різні програмні продукти. Це FiberSim (Vistagy / Siemens PLM Software), Digimat (e-Xstream / MSC Software Corp.), Helius (Firehole Composites / Autodesk), ANSYS Composite PrepPost, ESAComp (Altair Engineering) та ін. Практично все спеціалізоване програмне забезпечення, що застосовується при конструювання армованих композиційних матеріалів різних компаній, має можливість інтеграції із системами СAD високого рівня - Creo Elements/Pro, Siemens NX, CATIA. В даний час на підприємствах, що створюють композитні вироби, застосовують переважно ручну працю формувальників, внаслідок чого при розрахунку виробу необхідно робити запас на можливу помилку. Для полегшення ручної викладки тканини та скорочення відходів застосовуються розкрійні машини для автоматичного різання тканини/препрега, лазерні проектори LAP та LPT для контурної проекції при викладанні на технологічне оснащення, виконане роботизованими фрезерними комплексами за 3D моделлю. Використовуючи модуль лазерного проектування, можна автоматично генерувати дані для проектування безпосередньо з 3D-моделі композитного виробу. Така схема роботи значно скорочує часові витрати, збільшує ефективність процесу, знижує ймовірність дефектів та помилок, робить керування даними простіше.

Система дозволяє при проектуванні здійснювати інтеграцію 2D та 3D проектування, отримувати необхідні дані, наприклад, здійснювати вагові розрахунки, розрахунки граничної та втомної міцності, пасивної безпеки, розрахунок трудомісткості виготовлення, формувати дані для машин з ЧПУ, випускати звіти, ізометричні дані, складальні креслення, робочі схеми зі специфікаціями та ін.

Однак при впровадженні наскрізного проектування, окрім початкових витрат, є інша, не фінансова, проблема – гострий дефіцит висококваліфікованих фахівців, які володіють сучасними технологіями, здатні розробляти та впроваджувати конкурентоспроможну техніку та технології. Незабезпеченість кваліфікованими кадрами сьогодні є однією з головних перешкод. Основним протиріччям російської вищої технічної освіти сьогодні є невідповідність професійних компетенцій, що набувають випускники технічних вузів у процесі навчання, збільшеним вимогам високотехнологічних підприємств, проектних та наукових організацій. В результаті за досить великої і часто надмірної кількості випускників інженерних напрямів та спеціальностей попит з боку бізнесу на високоякісних фахівців далеко не задоволений. Враховуючи, що в сучасному виробництві з'явився термін «випереджаючі технології», під якими розуміють принципово нові технології, що забезпечують лідерство на світовому ринку, нова інженерна освіта має обганяти «випереджаючі технології». Все це диктує необхідність підготовки кадрів здатних забезпечити інноваційні перетворення в техніці, технології та організації процесу переробки предмета праці, багаторазове зростання продуктивності праці.

У НДТУ ім. Р.Є. Алексєєва студенти під час навчання отримують докладну інформацію та вивчають практичне застосування існуючих та добре відомих технологій швидкого прототипування. У ході курсових та дипломних робіт вони виконують наскрізне проектування за схемою «ідея – 3D-модель – розрахунок – прототип – готовий виріб». У цьому напрям наскрізного цифрового проектування лише розвивається.

Одним із прикладів можуть бути роботи, що виконуються в рамках міжнародного технічного проекту «Formula SAE», інженерних змагань зі створення спортивних автомобілів, що проводяться Асоціацією інженерів-механіків (ImechE), товариством автомобільних інженерів США (SAE) та Асоціацією інжинірингу та технологій (I&T), що входять до Серії Студентських Інженерних змагань (Collegiate Design Series) SAE .

У рамках реалізації цього проекту у Нижегородському державному технічному університеті ім. Р.Є. Алексєєва були виготовлені різні елементи спортивного автомобіля з використанням технологій наскрізного цифрового проектування та застосування цифрових технологій виробництва та швидкого прототипування. Проект було збудовано на основі взаємодії студентів, магістрів, аспірантів-учасників проекту «Formula SAE» з викладацьким складом факультетів та кафедр НДТУ ім. Р.Є. Алексєєва, і навіть взаємодії з провідними підприємствами Нижнього Новгорода.

Проектування та оцінка міцності та безпеки елементів конструкції спортивного автомобіля класу «Формула Студент» НДТУ ім. Р.Є. Алексєєва (Рис. 1, 5) проводилися на основі застосування розрахункових методів та програмних пакетів кінцево-елементного моделювання. Отримані результати стали основою для реалізації наступних етапів наскрізного цифрового проектування та матеріалізації елементів спортивного автомобіля.

Прикладами виконаних робіт з використанням наскрізного цифрового проектування є одержані елементи модельної оснастки для виготовлення склопластикових панелей аеродинамічного обважування (рис. 2). Для виробництва модельного оснащення аеродинамічного обважування спортивного автомобіля класу "Формула Студент" застосовувався промисловий робот "KUKA" із встановленим фрезерним комплексом для просторової фрезерної обробки заготовок "KUKA Milling". Даний комплекс призначений для вирішення різних завдань, пов'язаних з виготовленням виробничого оснащення з матеріалів, що легко обробляються: деревина, пластик, гіпс.

Ключовим етапом у технології та технологічному обладнанні є створення тривимірної комп'ютерної (CAD) моделі майбутнього виробу, сумісної з програмним забезпеченням фрезерного комплексу. Даний етап дозволяє з мінімальними витратами на ресурси і невеликою трудомісткістю процесу створити тривимірну модель виробу, оцінити ергономіку та дизайн, провести комп'ютерний аналіз аеродинамічних та характеристик міцності, а також при необхідності внести коригувальні зміни в конструкцію, націлені на збільшення функціональності робочої моделі.

Наступним етапом роботи була механічна обробка заготівлі за комп'ютерною математичною моделлю. В результаті проведених робіт, отримана модельна оснастка послужила пуансоном для ручного викладання склотканини (армуючим матеріалом), попередньо просоченою поліефірною смолою. Таким чином, за допомогою технологій наскрізного цифрового проектування та швидкого прототипування виявляється можливим у досить короткі терміни та з мінімальними ресурсними та трудовими витратами отримати виріб з достатньою точністю, похибкою 0,1 мм.

Для виготовлення окремих елементів конструкції застосовувалися технології цифрового виробництва із виготовленням прототипів деталей на 3D принтері із пластикових матеріалів. Були виготовлені деталі коромисел передньої та задньої підвіски, модель поворотного кулака, головного гальмівного циліндра, кріплення цифрового сервоприводу системи перемикання швидкостей та ін. (Рис. 3). Отримані моделі на всіх етапах проектування дозволили детально уявити компонувальну структуру вузлів спортивного автомобіля та оцінити функціональні кінематичні можливості.

На основі отриманих трьохвимірних моделей елементів спортивного автомобіля були виконані ливарні піщані форми, які використовуються для заповнення алюмінієвим сплавом. Отримані заготовки піддавалися додатковій механічній обробці та інтегрувалися у конструкцію спортивного автомобіля (Рис. 4).

Висновок

Комплексний підхід з використанням сучасного обладнання дозволяє підготувати кваліфікованих фахівців для промисловості, які на практиці освоюють повний цикл виготовлення складних виробів, здатних після закінчення інституту одразу розпочати роботу з сучасним наукомістким обладнанням та передовими технологіями.

Бібліографічне посилання

Чернишов Є.А., Гончаров К.О., Романов А.Д., Кулагін А.Л. ДОСВІД ВПРОВАДЖЕННЯ ТЕХНОЛОГІЇ НАДКРИТНОГО ЦИФРОВОГО ПРОЕКТУВАННЯ У РАМКАХ НАУКОВО-ДОСЛІДНОЇ РОБОТИ СТУДЕНТІВ І АСПІРАНТІВ // Сучасні наукомісткі технології. - 2014. - № 4. - С. 92-96;
URL: http://top-technologies.ru/ru/article/view?id=34569 (дата звернення: 04.01.2020). Пропонуємо до вашої уваги журнали, що видаються у видавництві «Академія Природознавства» 1

Одним із основних завдань програми уряду РФ «Розвиток освіти на 2013-2020 роки» є модернізація освітніх стандартів та методик професійної підготовки фахівців. Розвиток педагогічних технологій мають бути спрямовані на інтеграцію дисциплін та результативність кожного ступеня освітнього процесу. Вирішення поставленої задачі можливе при використанні технології наскрізного проектування, т.к. однією з умов її реалізації є інтеграція дисциплін. Поставлені завдання вказує на те, що наукові та методичні розробки щодо наскрізного проектування є актуальними. Особливо це стосується методики та теорії міждисциплінарної інтеграції у проектуванні безперервного освітнього процесу середньої та вищої школи.

p align="justify"> Метод наскрізного проектування заснований на принципі фундаментальності та професійної спрямованості, шляхом інтеграції природних і спеціальних дисциплін - система дій, яка дає можливість викладачеві формувати методику навчання.

Можна з упевненістю стверджувати, що освоєння курсу загальної фізики майбутніми інженерами є тим фундаментом, який дозволить їм не лише успішно освоїти загальнотехнічні та спеціальні дисципліни, а й оволодіти одним із основних видів діяльності для фахівця цього напряму підготовки – проектною діяльністю.

Як показує аналіз науково-педагогічної літератури, ряд авторів виділяє такі етапи проектування, як «графічне моделювання об'єкта проектування», «складання принципових та розрахункових схем», «розробка конструктивних рішень виробу та (або) його складових частин». Порівнюючи основні етапи вирішення завдань з фізики, можна стверджувати, що дії зі складання графічної та фізичної моделі ситуації, виявлення змін, що відбуваються з об'єктом дослідження, вибір та обґрунтування законів та теорій для її опису, подібні до етапів проектувальної діяльності.

Організація процесу підготовки інженера за методом наскрізного проектування об'єктів професійної діяльності дозволяє значно підвищити зацікавленість студентів під час навчання фізики, зумовлену чітким розумінням необхідності та значущості фізичних знань у майбутній професійній діяльності.

Проведені нами раніше дослідження довели актуальність використання методу проекту для підготовки конкурентоспроможних фахівців. Сформовано, випробувано та впроваджено у навчальний процес організаційно-педагогічна модель професійно значущих проектів для молодших курсів за напрямом бакалаврат. Показано, що для успішного використання цього методу є орієнтація навчального процесу на формування навичок проектної діяльності та активну співпрацю з викладачами спеціальних курсів дисциплін, тобто встановлення міждисциплінарних зв'язків фізики із загальнотехнічними та спеціальними дисциплінами.

Розроблено, випробувано та впроваджено в систему підготовки професійно значущі інтерактивні проекти загальноосвітніх курсів фізики для організації наскрізного проектування з метою ознайомлення з фундаментальними дослідженнями, з новітніми інноваційними розробками та технологіями, встановлення міждисциплінарних зв'язків фізики із загальнотехнічними та спеціальними.

На будівельному факультеті ІРНІТУ багато спеціальностей пов'язані з водними технологіями. З перших курсів ми проводимо навчання студентів молодших курсів проектної діяльності. Теми проектів першокурсників ми пов'язуємо з технологіями водопостачання та водовідведення.

Впровадження цього методу у навчальний процес дозволить студентам успішно справлятися з курсовими та дипломними проектами, стимулює процес професійного розвитку, саморозвитку та творчої активності. Теми з проектної діяльності першого етапу узгоджуються з кафедрами, що дозволяє встановлювати міждисциплінарні зв'язки фізики із загальнотехнічними та спеціальними дисциплінами, тим самим забезпечується професійно спрямоване навчання за методом наскрізного проектування.

Як правило, заключні теми щодо проекту пов'язані з реально існуючими об'єктами, внаслідок чого знання, набуті щодо курсу фізики, будуть використовуватися в подальшій професійній діяльності.

Таким чином, було розроблено професійно-значущі проекти загальноосвітніх курсів університету та включено до системи підготовки для організації наскрізного проектування школа – вуз з метою ознайомлення з фундаментальними дослідженнями, новітніми інноваційними розробками та технологіями, встановленням міждисциплінарних зв'язків фізики із загальнотехнічними та спеціальними дисциплінами.

Доцільно розпочинати наскрізне проектування серед учнів шкіл з метою залучення талановитих випускників для вступу до вишу, де вони зможуть продовжити свою проектну діяльність щодо спеціальних дисциплін.

Автори розробок із проектування пропонують починати його з першого курсу навчання. Актуально це буде другий семестр першого року навчання, коли студенти вже ознайомляться з дисциплінами, предметами, викладачами та самою методикою проведення занять у вищій школі та можуть усвідомити роль наскрізного проектування у процесі їхнього навчання.

В ІРНІТУ фізика починається з першого семестру. Звичайно, організувати наскрізне проектування з першого місяця навчання складно, мало хто визначиться зі своєю майбутньою спеціалізацією, т.к. за фахом їх розподіляють на 2-му курсі навчання. Ось тоді вже можна говорити про курсове та дипломне проектування та вводити наскрізне проектування. Ми вважаємо, починати наскрізне проектування треба з проектної діяльності в прикладних дослідженнях фізичних законів або з інших тем, ближчих до технічних спеціальностей, що ми робимо вже протягом десяти років.

Якщо в перші місяці навчання студентів вишу організувати на розвиток проектної діяльності з прикладної фізики, то завдання наскрізного проектування успішніше вирішуватиметься.

Розпочато роботу з наскрізного проектування зі студентами інституту «Архітектури та будівництва» з прикладної фізики.

Нами розроблено, випробувано та організовано перший етап (мотиваційний) професійно спрямованого навчання фізики за методом наскрізного проектування об'єктів професійної діяльності, в результаті якого:

• створюються умови саморозвитку творчої активності студентів;
• формуються професійні компетенції;
• вибудовуються взаємини між викладачами суміжних дисциплін;
• зростає потреба до професійного розвитку;
• осмислюється необхідність вивчення фізики на вирішення майбутніх професійних завдань;
• студент освоює етапи проектної діяльності.

Бібліографічне посилання

Шишелова Т.І., Коновалов Н.П., Баженова Т.К., Коновалов П.М., Павлова Т.О. ОРГАНІЗАЦІЯ НАДКРИТНОГО ПРОЕКТУВАННЯ ОБ'ЄКТІВ ПРОФЕСІЙНОЇ ДІЯЛЬНОСТІ НА КАФЕДРІ ФІЗИКИ ІРНІТУ // Міжнародний журнал експериментальної освіти. - 2016. - № 12-1. - С. 87-88;
URL: http://expeducation.ru/ru/article/view?id=10802 (дата звернення: 04.01.2020). Пропонуємо до вашої уваги журнали, що видаються у видавництві «Академія Природознавства»