скачать
Министерство образования и науки Российской Федерации
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ имени Н.Э.БАУМАНА
|
УТВЕРЖДАЮ
Ректор
МГТУ им. Н.Э.Баумана
________________ А.А.Александров
«_____» ____________ 2010 г.
|
ПРОГРАММА
повышения квалификации
профессорско-преподавательского состава
«информационные технологии
в проектировании машиностроительных изделий»
Разработчик программы повышения квалификации:
|
|
Татур Ю.Г. - д.п.н., профессор
|
|
Кузьмик П.К. - к.т.н., доцент
|
|
|
Составители учебно-тематического плана программы повышения квалификации – все вышеперечисленные разработчики программы повышения квалификации
|
Москва
2010г.
1. Область применения программы
Программа предназначена для преподавателей высшей школы.
Полученные профессиональные компетенции, умения и знания используются слушателями при разработке учебно-методических комплексов (программ) дисциплин и проведении учебного процесса.
^
Нормативный срок освоения программы – 72 часа.
2.2. Режим обучения
|
– 4 часа в неделю
|
– 36 часов в неделю
|
2.3.Форма обучения
|
без отрыва от работы
|
с полным отрывом от работы
|
^
По итогам освоения программы слушатель должен:
по модулю 1 - «Государственная политика в образовании»:
знать суть действующей законодательной и нормативной базы ВПО;
знать основные требования Типового положения об образовательном учреждении ВПО (вузе);
знать структурно-содержательную специфику ФГОС-3;
по модулю 2 - «Информационные технологии в проектировании машиностроительных изделий»:
иметь представление об общих принципах и особенностях информационной поддержки жизненного цикла изделия (ИПИ технологии);
освоить функциональные возможности и особенности использования современных программных комплексов автоматизации проектирования, инженерного анализа, технологической подготовки и производства изделий, управления проектированием и производством.
овладеть методами разработки геометрических моделей изделия в соответствии со стандартами ИПИ технологий;
овладеть методами проектирования на основе знаний;
овладеть методами и средствами разработки информационных моделей на различных этапах жизненного цикла изделия;
познакомиться со структурой и содержанием международных ИПИ стандартов;
использовать полученные знания для подготовки учебных курсов своей специальности.
Требования к структуре программы
Таблица 1
№
п/п
|
Наименование модулей
|
^
час.
|
В том числе
|
Лекции
|
Практические занятия
|
Выездные занятия
|
1.
|
Модуль 1.
Государственная политика в образовании
|
6
|
6
|
-
|
-
|
2.
|
Модуль 2.
Информационные технологии в проектировании машиностроительных изделий
|
66
|
12
|
54
|
-
|
^
|
З А Ч Е Т
|
ИТОГО
|
72 часа
|
^
5.1 Учебно-тематический план программы
Таблица 2
№№
п/п
|
Тематика лекций и практических занятий
| Всего | В том числе |
лекции
| практические
занятия
|
1.
| Модуль 1 |
6
|
6
|
-
|
Тема 1.
|
Обновленное законодательство в сфере высшей школы – федеральные законы от 24.10.2007 № 232-ФЗ и от 01.12.2007 № 309-ФЗ.
|
2
|
2
|
-
|
Тема 2.
|
Типовое положение об образовательном учреждении ВПО (вузе) в ред. Пост. Правительства РФ от 14.02.2008 № 71
|
2
|
2
|
-
|
Тема 3.
|
Федеральные государственные образовательные стандарты ВПО-ФГОС-3
|
2
|
2
|
-
|
2.
|
Модуль 2
|
66
|
12
|
54
|
Тема 1.
|
Концепция, методы и средства информационной поддержки управления жизненным циклом машиностроительных изделий (PLM технологии).
|
2
|
2
|
-
|
Тема 2.
|
Конструирование как этап жизненного цикла изделий. Методы и средства конструирования в машиностроении.
|
48
|
2
|
46
|
Тема 3.
| ^ |
4
|
2
|
2
|
Тема 4.
| Технологическая подготовка производства - этап жизненного цикла машиностроительных изделий. Проектирование технологических процессов для станков с ЧПУ. |
4
|
-
|
4
|
Тема 5.
| ^ |
2
|
2
|
-
|
Тема 6.
| ^ |
4
|
2
|
2
|
Тема 7.
| ^ |
2
|
2
|
-
|
^
|
З А Ч Е Т
|
ИТОГО
|
72 часа
|
5.2 Учебные программы по модулям
Таблица 3
№
п/п
|
Наименование модуля,
разделов и тем
|
Содержание обучения (по темам в дидактических единицах, тематике практических занятий, самостоятельной работы, образовательных технологий и рекомендуемой литературы)
|
1.
|
Модуль 1
|
Тема 1 – 2 часа
|
Необходимость изменения традиционных образовательных программ в условиях реформы российского ВПО и перехода на многоуровневое обучение в соответствии с принципами Болонского процесса. Поправки в законодательство Российской Федерации в области образования, касающиеся расширения уровневого высшего профессионального образования и структуры федерального государственного образовательного стандарта. Положения федеральных законов с точки зрения отражения в них структуры подготовки кадров, сроков освоения основных образовательных программ, требований к поступлению на тот или иной уровень образования, требований к выпускникам со стороны работодателей
|
Тема 2 – 2 часа
|
Анализ с точки зрения применения в практике вуза нового Типового положения об образовательном учреждении высшего профессионального образования (вузе), нового порядка приема в вузы; новых правил перевода студентов из вузов, обновленных порядков лицензирования и аккредитации образовательных программ, новых документов об окончании вуза, других нормативных и рекомендованных документов
|
Тема 3 – 2 часа
|
Содержание понятия «государственный образовательный стандарт», основные характеристики государственных образовательных стандартов первого и второго поколения.
Основные этапы разработки Федеральных государственных стандартов ВПО третьего поколения. Отличия ФГОС-3 от образовательных стандартов первого и второго поколений. Содержательная и структурная специфика Федерального государственного образовательного стандарта третьего поколения.
Основные компоненты ФГОС-3. Понятия видов и задач профессиональной деятельности выпускника. Структура образовательной программы подготовки бакалавра и магистра. Самостоятельность вузов при формировании основных образовательных программ.
Ориентация современных образовательных систем на востребованность выпускника на рынке труда. Участие профессиональных сообществ работодателей в формировании образовательных программ. Профилизация подготовки бакалавра
|
Практические занятия
|
-
|
Самостоятельная работа
(примерная тематика рефератов)
|
Анализ изменений в российском законодательстве в части установления уровней ВПО, изменения понятия и структуры государственного образовательного стандарта.
Сравнение ФГОС-3 с государственными образовательными стандартами 1-го и 2-го поколений.
Структура и роль для вузов Примерной основной образовательной программы.
Модуль как раздел дисциплины (дидактическая единица), как отдельный курс в рамках дисциплины, как дисциплина или группа родственных дисциплин.
|
Перечень рекомендуемой литературы
|
Байденко В.И. Компетентностный подход к проектированию государственных образовательных стандартов высшего профессионального образования (методологические и методические вопросы). – М.: Исследовательский центр проблем качества подготовки специалистов, 2005.
Формирование общеевропейского пространства высшего образования. Задачи для российской высшей школы/ М.Л. Ларионова, В.Д. Шадриков, Б.В. Железов и др. – М.: Издательский дом ГУ ВШЭ, 2004.
Рубин Ю.Г. Современное образование: качество, стандарты, инструменты. – М.: Маркет ДС, 2009.
Сазонов Б.А. Болонский процесс: актуальные вопросы модернизации российского высшего образования. – М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2006.
Вербицкий А.А., Ларичева О.Г. Личностный и компетентностный подходы в образовании: проблемы интеграции. – М.: Логос, 2009.
|
2.
|
Модуль 2
|
Тема 1 – 2 часа
|
Тенденции развития современного производственного бизнеса. Этапы жизненного цикла машиностроительных изделий. Концепция PLM. Особенности организации единого информационного пространства.
Виды обеспечения PLM технологий.
Международные стандарты как база PLM технологий.
Концепция PPR. Определение информационной модели изделия. Развитие программного обеспечения PLM. Информационная модель машиностроительного изделия в концепции PLM технологий.
|
Тема 2 – 2 часа
|
Место и роль этапа конструирования в жизненном цикле изделия. Методы геометрического моделирования. Твердотельное, поверхностное, гибридное моделирование. Цифровые макеты больших сборок. Эволюция информационных технологий на примере машиностроительного конструирования. Программный комплекс проектирования промышленных изделий CATIA v5. Примеры моделей изделий машиностроения.
|
Тема 3 – 2 часа
|
Назначение, методы и средства инженерного анализа. Взаимодействие программного обеспечения различных этапов. Основные этапы конечно-элементного анализа машиностроительных изделий. Комплексный инженерный анализ машиностроительных изделий. Конечно-элементный анализ в CATIA V5.
Обзор современных программных комплексов инженерного анализа. Примеры полнофункциональных моделей.
|
Тема 5 – 2 часа
|
Назначение и место PDM в проектировании изделия. Виды информации. Модель данных. Механизмы управления документами. Поддержка пользователей. Авторизация. Проектирование и управление процессами. Интеграция с различными CAD/CAM/CAE.
|
Тема 6 – 2 часа
|
Информационная модель изделия на этапе его эксплуатации и в процессе подготовки кадров. Средства представления графической информации в электронной документации. Интеграция систем и обмен данными проектирования.
|
Тема 7 – 2 часа
| Состояние PLM технологий в промышленно развитых странах. Особенности внедрения отдельных этапов PLM технологий на предприятиях. Мировой рынок PLM технологий. Основные препятствия развития PLM технологий. Примеры внедрения PLM технологий на предприятиях. Некоторые особенности подготовки кадров в области PLM технологий. |
Практические занятия
Тема 2 – 46 часов
|
Изучение пользовательского интерфейса и организация рабочих сред модулей CATIA v5. Параметры настройки сеанса работы пользователя. Установка единиц измерения.
Организация дерева спецификации, управление историей создания объектов и манипуляции с ними. Стили представления. Применение материалов. Изменение и копирование графических свойств. Использование компаса.
Инструментальные средства конструирования деталей и разработки эскизов. Параметризация и методы твердотельного моделирования.
Создание примитивов эскиза и операции над ними. Использование размерных и геометрических ограничений для построения параметризованного эскиза. Получение плоской геометрии по твердотельным элементам с помощью инструментов проецирования и пересечения с плоскостью эскиза.
Управление формообразованием детали с помощью параметров позиционирования основания эскиза. Изучение методов опубликования элементов для совместного использования данных из эскиза: создание данных без истории и выходных примитивов. Установление отношений между размерами в виде функций. Задание пространственных взаимосвязей между элементами различных эскизов. Выполнение анализа эскиза и проверка анимацией наложенных ограничений.
Построение элементов деталей с помощью базовых и усовершенствованных примитивов на основе эскиза: тел выдавливания, вращения, протягивания. Управление нейтральными элементами, направлениями создания тел и удаления материала в полых телах.
Специализированные примитивы детали, формируемые без использования эскиза: уклоны, скругления, фаски, резьбы и т. д. Удаление граней и замещение грани поверхностью.
Получение новых примитивов в результате использования инструментов преобразований в пространстве: дублирование в массивах, с помощью симметрии, перемещения, поворота и т.д.
Построение деталей сложной формы с помощью логических операций над телами. Управление формообразованием детали с помощью операций преобразования и булевых процедур.
Анализ резьбы, кривизны поверхности и технологических уклонов.
Измерение элементов геометрии детали и получение инерционно-массовых характеристик.
Создание нового чертежного документа. Настройка его параметров. Назначение чертежного стандарта. Создание штампа.
Генерация чертежей по трехмерным деталям и сборкам. Создание и размещение проекционных видов. Управление ассоциативными связями между трехмерными деталями и их чертежами.
Создание дополнительной геометрии и элементов оформления. Расстановка размеров и обозначений на чертеже. Сохранение чертежного документа. Вывод на печать.
Концептуальные основы использования знаний в проектировании.
Общие инструментальные средства проектирования на основе знаний. Организация доступа к инструментальным средствам знаний. Установочные настройки параметров знаний. Создание и использование параметров, формул и таблиц проектирования. Задание правил и проверок.
Коллективная разработка изделий с элементами знаний.
Создание и управление внешними параметрами. Импорт существующих правил и проверок. Использование базы правил.
Построение кривых на плоскости и в пространстве. Сопряжение кривых. Анализ качества получаемых кривых: проверка стыковки и поиск зазоров, проверка условий касания (1-я и 2-я производные).
Получение поверхностей вращения, линейчатых, построение поверхностей по сечениям. Построение поверхностей по границам, протягивание по направляющим. Получение параллельной поверхности.
Анализ качества поверхностей: проверка стыковки поверхностей, проверка выполнения условий касания (1-я и 2-я производные), оценка качества поверхностей с помощью «изофот».
Генерация границ поверхностей, объединение поверхностей, получение отдельных участков поверхности. Пересечение поверхностей, проецирование кривых на поверхности. Обрезка поверхностей по кривой, обрезка поверхности другой поверхностью. Средства для "лечения" импортированных поверхностей.
Настройка рабочей среды проектирования сборки, общих инструментальных средств, ограничений сборки и цифрового макета.
Управление структурой продукта. Понятия связи и продукта, сборки, узла, компонента в структуре продукта. Управление связями между компонентами. Генерация документа детали из документа продукта.
Проектирование сборок. Добавление и удаление компонентов сборки. Манипуляции с компонентами сборки. Позиционирование элементов сборки (наложение ограничений). Управление ограничениями и вычисление коллизий.
Подвижные узлы. Размещение компонентов подвижного узла. Визуализация механической структуры. Возможности манипулирования подвижными узлами. Численные значения. Управление подвижными узлами.
Анализ сборок. Анализ расстояний и интерференций между компонентами. Анализ ограничений, взаимосвязей компонентов, степеней свободы и др.
Рабочие среды создания и управления цифровыми макетами больших сборок. Инструментальные средства представления изделия. Создание аннотаций, видов, пространственных разрезов и сечений. Создание ометаемого объема компонентов изделия. Определение разбираемости изделия. Использование режимов визуализации. Скрытие компонентов. Деактивация представления. Выборочная загрузка.
Кинематический анализ. Создание кинематической модели. Способы задания движения. Определение абсолютных и относительных скоростей и ускорений. Определение коллизий при движении механизма. Определение рабочей области подвижных узлов.
|
Тема 3 – 2 часа
|
Назначение материала твердому телу. Управление параметрами генерируемой сетки, определение типа элементов сетки.
Наложение граничных условий и нагрузок. Построение сетки, наложение ограничений количества элементов на геометрическом объекте.
Проведение статического анализа. Просмотр результатов расчетов.
Анализ допусков нагруженных сборок. Наложение допусков на элементы сборок. Определение и задание типов контактов элементов сборок.
|
Тема 4 – 4часа
|
Моделирование инструмента, инструментальной и технологической оснастки, оборудования в CATIAv5.
Моделирование структуры ТП и технологических операций. Маршрутная технология. Выбор изготавливаемой детали. Выбор типа станка и его параметров. Выбор систем координат. Выбор заготовки.
Операции 2.5–ой координатной обработки.
Циклы обработки осевым инструментом. Сверление. Развертывание. Цекование. Нарезание резьбы. Обработка центровых отверстий. Снятие фаски. Задание обрабатываемых поверхностей. Параметры обработки. Выбор инструмента.
Плоское фрезерование. Фрезерование карманов.
Токарная обработка. Черновое и чистовое точение. Обработка проточек.
Операции преобразования в пространстве, выполняемые над эквидистантами.
Анализ результатов моделирования процесса обработки. Генерация документации разработанного техпроцесса. Генерация управляющих программ для станков с ЧПУ. Параметры генерации. Методы контроля управляющих программ.
|
Тема 6 – 2 часа
|
Формирование виртуальной модели по его геометрическому прототипу. Методы сжатия и упрощения графической информации. Разработка сценария функционирования виртуального макета изделия и его реализация в электронном документе.
|
Самостоятельная работа
|
-
|
Перечень рекомендуемой литературы
|
Норенков И.П., Кузьмик. П. К. Информационная поддержка наукоемких изделий. CALS - технологии. – М.: Изд. МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2002.
Документация «CATIA V5 R14-17 User Guide».
Материалы научно-практического семинара «Информационная поддержка изделия».
Видео - и демо. материалы компаний Dassault Systemes и IBM.
|
Примечания:
|
1. Реализация программы не предусматривает проведения лабораторных работ и выездных занятий.
2. Учебные занятия ведутся в специализированных аудиториях, оснащенных компьютерной (с выходом в Интернет) и проекционной техникой с использованием традиционных и современных IT-технологий.
|
^
Таблица 4
Наименование модулей
|
Основные показатели оценки
|
^
|
Модуль 1. Государственная политика в образовании
|
Уровень и коэффициент усвоения учебного материала
|
Традиционный метод
|
Модуль 2. Информационные технологии в проектировании машиностроительных изделий
|
Уровень и коэффициент усвоения учебного материала
|
Рейтинговый и традиционный методы
|
Добавить документ в свой блог или на сайт
|
