Конспект урока «Автоматизированное проектирование» по информатике

Урок №

Дисциплина: Информатика и ИКТ

Тема урока: Автоматизированное проектирование

Цели урока:

Обучающая: сформировать представление об автоматизированном проектировании, его основных принципах, а также применение САПР в будущей профессии

Развивающая: развивать умение выполнять мыслительные операции, систематизировать и анализировать информацию, выделять основные понятия из общего, творческое мышление

Воспитательная: вызвать заинтересованность в изучении темы, пробудить любознательность, воспитывать чувство гордости за избранную профессию

Тип урока: усвоение новых знаний

Вид урока: лекция, беседа

Методы: информационный, репродуктивный, частично – поисковый, активный (прием «согласен – не согласен»

Оснащение: ПК, проектор, видеоролик, презентация, Интернет (Википедия)

Ход урока

1. Оргмомент

- Приветствие, проверка присутствующих.

II. Целевая установка

- Сообщение темы и цели

III. Актуализация опорных знаний

- Фронтальный опрос по теоретическому материалу (прием «согласен – не согласен»)

• Базы данных состоят только из текста и картинок. (-)

• Базы данных имеют различный вид. (+)

• Чем больше текста, тем лучше. (-)

• Формы лучше заполнять полностью.

• Чем меньше запрос, тем лучше. (-)

• СУБД сложно создавать. (+)

- Обучающиеся отмечают в таблице, с какими утверждениями они согласны, а с какими не согласны.

- Полученные результаты обучающиеся не оглашают, преподаватель только проговаривает «идеальный» вариант ответов и просит соотнести его с тем, что получилось у каждого из них.

IV. Формирование новых понятий и способов действий

- Работа с презентацией

- Работа с Википедией

- Запись основных определений и понятий в тетрадь

Автоматизированное проектирование

Автоматизированное проектирование – это автоматизированная система, реализующая информационную технологию выполнения функций проектирования, представляет собой организационно-техническую систему, предназначенную для автоматизации процесса проектирования, состоящую из персонала и комплекса технических, программных и других средств автоматизации его деятельности. Также для обозначения подобных систем широко используется аббревиатура САПР.

Система автоматизированного проектирования (САПР)— организационно-техническая система, обеспечивающая автоматизацию проектирования аппаратов, двигателя и других объектов техники через методическое, программное, техническое, информационное и организационное обеспечение и соответствующую структуру проектного предприятия.

Методическое обеспечение состоит из методов, математических моделей и языков описания объектов, а также нормативно-технической документации по проектированию.

Программное обеспечение включает пакеты прикладных программ, сервисные программные средства и компоненты математического обеспечения ЭВМ.

Техническое обеспечение составляют ЭВМ, их периферийные устройства и другие устройства вычислительной и организационной техники.

Информационное обеспечение образуют банки данных и системы управления базами данных (информационно-справочные системы). К организационному обеспечению относятся положения, инструкции, руководства и другие документы, определяющие взаимодействие подразделений проектного предприятия и отдельных лиц при разработке, внедрении и эксплуатации системы. САПР как сложная техническая система создаётся в соответствии с принципами включения, системного единства, развития, комплексности, информационного единства, совместимости, инвариантности. Принцип включения предполагает, что требования к САПР некоторого изделия (например, двигателя) или подсистеме САПР определяются со стороны САПР изделия более высокого уровня (например, самолёта) или системы в целом.

Принцип системного единства предусматривает обеспечение связей между подсистемами и компонентами САПР, совместимость средств обеспечения и наличие подсистемы управления.
Принцип развития требует функционирования САПР как развивающейся открытой системы, в которой предусмотрена возможность замены существующих компонентов и включения новых. Принцип комплексности предусматривает связанность проектирования объекта как целого и его элементов на всех стадиях разработки.

Принцип информационного единства предполагает использование единой терминологии, способов представления данных, условных обозначений и т. д., принятых соответствующими нормативными документами отраслевого значения.

Принцип совместимости требует согласования языков, символов и технических характеристик средств связи между компонентами для обеспечения совместного функционирования всех подсистем и системы в целом.

Принцип инвариантности предусматривает требования к построению компонентов, функционирование которых непосредственно не связано с конкретным объектом проектирования, что способствует снижению затрат при разработке САПР.

Состав  и структура САПР

 САПР — система, объединяющая технические средства, математическое и программное обеспечение, параметры и характеристики которых выбирают с максимальным учетом особенностей задач инженерного проектирования и конструирования. В САПР обеспечивается удобство использования программ за счет применения средств оперативной связи инженера с ЭВМ, специальных проблемно-ориентированных языков и наличия информационно-справочной базы.

Структурными  составными  составляющими  САПР  являются  подсистемы, обладающие  всеми  свойствами систем и создаваемые как самостоятельные системы. 

 По назначению  подсистемы САПР разделяют на  два  вида:  проектирующие и обслуживающие  

• Проектирующие подсистемы непосредственно выполняют проектные процедуры. Примерами проектирующих подсистем могут служить подсистемы геометрического трехмерного моделирования механических объектов, изготовления конструкторской документации, схемотехнического анализа, трассировки соединений в печатных платах.

• Обслуживающие подсистемы обеспечивают функционирование проектирующих подсистем, их совокупность часто называют системной средой (или оболочкой) САПР. Типичными обслуживающими подсистемами являются подсистемы управления проектными данными, подсистемы  разработки и сопровождения программного обеспечения  CASE (Computer Aided Software Engineering), обучающие подсистемы для освоения пользователями технологий, реализованных в САПР.

Структурирование  САПР по различным аспектам  обусловливает появление   видов  обеспечения САПР. Принято выделять  семь видов обеспечения: 

• техническое  (ТО), включающее различные аппаратные средства (ЭВМ, периферийные устройства, сетевое коммутационное оборудование, линии связи, измерительные средства);

• математическое (МО), объединяющее математические методы, модели и алгоритмы для выполнения проектирования;

• программное (ПО), представляемое компьютерными программами САПР;

• информационное (ИО),  состоящее из  БД, систем управления базами данных (СУБД), а также включающее другие данные, используемые при проектировании; отметим, что вся совокупность используемых при проектировании данных называется информационным фондом САПР, а БД вместе с СУБД носит название банка данных (БнД);

• лингвистическое (ЛО), выражаемое языками общения между проектировщиками и ЭВМ, языками программирования и языками обмена данными между техническими средствами САПР;

• методическое (МетО), включающее различные методики проектирования, иногда к МетО относят также математическое обеспечение;

• организационное (ОО), представляемое штатными расписаниями, должностными инструкциями и другими документами, регламентирующими работу проектного предприятия.

Формирование  и использование моделей объекта  проектирования в прикладных  задачах осуществляется комплексом средств автоматизированного проектирования (КСАП) системы (или подсистемы).  

V. Формирование навыков умственного труда

- Фронтальный опрос:

- что такое САПР?

- что входит в информационное обеспечение?

- Просмотр видеоролика (применение САПР в производстве – проектирование напорной сети)

VI. Итог урока

- Рефлексия

• Что нового вы сегодня узнали?

• Что произвело на вас наибольшее впечатление?

• Есть ли что-либо, что удивило вас в процессе занятия?

• Как вы оцениваете свои действия и действия группы?

VII. Домашнее задание

Конспект.