авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 |   ...   | 7 | 8 || 10 |

«СБОРНИК РАБОЧИХ ПРОГРАММ Профиль бакалавриата: Системы автоматизированного проектирования Содержание ...»

-- [ Страница 9 ] --

№7.Класс матрица, обработка данных на основе заданного класса.

№8.Дружественные функции.

№9 Перегрузка функций.

№10 Наследование. Разработка иерархии классов.

№11 Полиморфизм. Шаблоны функций.

№12 Полиморфизм Шаблоны классов.

№13.Перегрузка операций №14 Объектно- ориентированный ввод-вывод 4.4. Расчетные задания Расчетные задания учебным планом не предусмотрены.

4.5. Курсовые проекты и курсовые работы Курсовой проект (курсовая работа) учебным планом не предусмотрен.

5. ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ Лекционные занятия проводятся с применением раздаточного материала в виде набора фрагментов программ, с использованием основных разделов конспекта лекций в электронном виде.

Самостоятельная работа включает подготовку к лекционным и лабораторным занятиям, контрольным работам, углубленное изучение с помощью раздаточного материала и рекомендованной литературы, а также подготовку к сдаче зачета и экзамена.

6. ОЦЕНОЧНЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ УСПЕВАЕМОСТИ, ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ ПО ИТОГАМ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ Для текущего контроля успеваемости используются контрольные работы, защиты лабораторных работ, работа в классе ПЭВМ с применением автоматизированного контроля знаний на базе имеющихся ПСУН.

Аттестация по дисциплине – дифференцированный зачет и экзамен.

Оценка за освоение дисциплины на дифференцированном зачете определяется как среднеарифметическая оценка за контрольные работы и защиты лабораторных работ.

В приложение к диплому вносится оценка экзамена за 4 семестр.

7. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ 7.1. Литература:

а) основная литература:

1. Павловская Т.А. С/С++: Программирование на языке высокого уровня. Серия «Учебник для вузов». СПб, Питер - принт ООО, 2005 г., 460 с.

2. Подбельский В.В. Язык Си++: Учебное пособие. Финансы и статистика, 2005 г., с.

3. Страуструп Б. Язык программирования C++: Специальное издание. Издательство БИНОМ, 2006 г., 1098 с.

б) дополнительная литература:

1. Б.И.Березин, С.Б.Березин. Начальный курс С и С++. М, Диалог-МИФИ, 2001 и позже (стереотипные издания).

2. Вирт Н. Алгоритмы и структуры данных. М. Мир. 1986.

3. Голуб А. С и С++. Правила программирования. М. Бином. 1996.

7.2 Электронные образовательные ресурсы:. URL:

а)http://www.ict.edu.ru/lib/index.php?id_res= Наименование: Основы программирования на языке Си++. Часть IV. Программирование для Microsoft Windows с использованием Visual C++ и библиотеки классов MFC2.

Б)URL: http://www.ict.edu.ru/lib/index.php?id_res= Наименование: Основы программирования на языке Си++. Часть III. Объектно-ориентированное программирование на языке Си++ 8. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ В качестве средств материально-технического обеспечения дисциплины используется компьютерный класс кафедры Вычислительной техники, оснащенный IBM-совместимыми ПЭВМ и рабочими станциями различной архитектуры, функционирующими в единой ЛВС и компьютерные классы Вычислительного центра МЭИ.

Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО и с учетом рекомендаций ПрООП ВПО по направлению подготовки 230100 «Информатика и вычислительная техника» и профилю «Системы автоматизированного проектирования».

ПРОГРАММУ СОСТАВИЛ:

к.т.н., доцент Старостина Л.А.

«УТВЕРЖДАЮ»:

Зав. кафедрой ВТ д.т.н., профессор Топорков В.В.

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ МОСКОВСКИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ (ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ) ИНСТИТУТ АВТОМАТИКИ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ (АВТИ) _ Направление подготовки: 230100 Информатика и вычислительная техника Профиль подготовки: Системы автоматизированного проектирования Квалификация (степень) выпускника: бакалавр Форма обучения: очная РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ "ГРАФИЧЕСКОЕ ПРОГРАММИРОВАНИЕ" Цикл: профессиональный Часть цикла: Вариативная, по выбору № дисциплины по учебному плану: АВТ;

Б.3.17.3. Часов (всего) по учебному плану: Трудоемкость в зачетных единицах: 5 семестр – Лекции 36 час 5 семестр Практические занятия не предусмотрены Лабораторные работы 18 час 5 семестр Расчетные задания, рефераты не предусмотрены Объем самостоятельной работы по 90 час 5 семестр учебному плану (всего) Экзамены не предусмотрен Курсовые проекты (работы) не предусмотрены Москва – ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ Целью дисциплины является: изучение аппаратных и программных средств для построения, сохранения и вывода двумерных и трехмерных изображений. По завершению освоения данной дисциплины студент способен и готов:

владеть культурой мышления, способностью к обобщению, анализу, восприятию информации, постановке цели и выбору путей её достижения (ОК–1);

владеть основными методами, способами и средствами получения, хранения, переработки информации (ОК-11);

иметь навыки работы с компьютером как средством управления информацией (ОК-12);

осваивать методики использования программных средств для решения практических задач (ПК-2);

разрабатывать компоненты программных комплексов и баз данных, использовать современные инструментарии и технологии (ПК-5);

обосновывать принимаемые проектные решения, осуществлять постановку и выполнять эксперименты по проверке их корректности и эффективности (ПК-6).

Задачами дисциплины являются:

дать представление об инструментариях и принципах разработки приложений;

научить принимать эффективные решения при выборе инструментальных средств для конкретной операционной системы и класса решаемых задач;

2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП ВПО Дисциплина относится к вариативной, по выбору части профессионального цикла Б. основной образовательной программы подготовки бакалавров по профилю «Системы автоматизированного проектирования» направления 230100 «Информатика и вычислительная техника».

Дисциплина базируется на следующих дисциплинах: «Информатика», «Лингвистическое и программное обеспечение САПР».

Знания, полученные по освоению дисциплины, необходимы при выполнении бакалаврской выпускной квалификационной работы и изучении дисциплин:

«Моделирование», «Графические системы», а также программ магистерской подготовки по данному направлению.

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ В результате освоения учебной дисциплины обучающиеся должны демонстрировать следующие результаты образования:

Знать:

методы разработки системного и прикладного программного обеспечения (ОК-10, ПК-5);

методологию решения задач оптимального выбора вычислительной платформы для конкретного класса задач (ПК-2, ПК-6).

Уметь:

инсталлировать, тестировать, испытывать и использовать программно-аппаратные средства вычислительных устройств и информационных систем (ОК-12, ПК-6);

настраивать конкретные конфигурации операционных систем (ПК-2);

работать с современными системами программирования, включая объектно ориентированные (ПК-5, ПК-6).

Владеть:

методами поиска и принятия решений по выбору оптимальной вычислительной платформы для конкретного класса задач (ОК-1, ПК-2, ПК-6);

методами и средствами оформления и разработки технической документации (ОК-11).

4.СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ 4.1 Структура дисциплины Общая трудоемкость дисциплины составляет 4 зачетных единицы, 144 часа.

Виды учебной работы, Всего часов на Формы текущего Раздел дисциплины. включая контроля Семестр самостоятельную работу раздел № Форма промежуточной успеваемости студентов и п/п аттестации (по разделам) трудоемкость (в часах) (по семестрам) лк пр лаб сам.

1 2 3 4 5 6 7 8 Введение в графичес кое программирование.

Защита лабораторной Основные аппаратные 16 5 2 4 работы № и программные средст ва.

Классификация видео адаптеров и дисплеев.

Архитектура видеоадап Защита лабораторной теров. Основные режи- 14 5 4 работы № мы обмена данными между процессором и видеобуфером.

Классификация графи ческих форматов. Алго Контрольная работа ритмы сжатия инфор- 32 5 8 4 № мации при сохранении изображений.

Структура и функции графического интерфей са операционной систе- Защита лабораторной 16 5 4 4 мы Windows. Понятие и работы № использование контек ста отображения.

Системы отображения.

Моделирование палит- Контрольная работа 24 5 8 ры, создание логичес- № ких шрифтов.

Платформенно-незави симые графические библиотеки. Принципы Устный опрос 12 5 4 построения двумерных изображений.

Построение трехмер ных изображений: зада Защита лаборатор ние перспективы, текс- 22 5 6 6 ной работы № туры, освещение, мате риалы.

Зачет Устный опрос 8 5 -- -- -- Итого: 144 36 18 4.2 Содержание лекционно-практических форм обучения 4.2.1. Лекции 5 семестр 1. Введение в графическое программирование. Основные аппаратные и программные средства Введение в графическое программирование. Понятие компьютерной графики, основные технические средства машинной графики, программные средства (специальные языки, надстройки в языках высокого уровня, аппаратно-независимые графические интерфейсы). Принципы работы устройств отображения информации. Методика программного управления работой основных устройств ввода и вывода информации в графическом режиме.

2. Архитектура видеоадаптеров. Основные режимы обмена данными между процессором и видеобуфером Видеоадаптер и методы его прямого программирования. Архитектура видеосистемы, классификация видеоадаптеров и дисплеев. Основной состав блоков видеоадаптера.

Основные режимы обмена данными между процессором и видеобуфером. Методы прямого программирования блоков видеоадаптера для получения специальных эффектов Классификация графических форматов. Алгоритмы сжатия информации при сохранении 3.

изображений.

Форматы файлов для хранения графических изображений (PCX, TIFF, GIF, DIB, PIC, JPEG, WMF). Формы сохранения изображения (битовые карты, дисплейные списки, метафайлы). Структура файлов, сохранение и восстановление палитры, методы сжатия.

Основные преимущества, недостатки и области целесообразного использования.

4. Структура и функции графического интерфейса операционной системы Windows.

Понятие контекста отображения. Атрибуты контекста по умолчанию. Метрические и растровые системы. Моделирование логической системы координат для вывода изображений.

5. Системы отображения. Моделирование палитры, создание логических шрифтов.

Формирование областей для вывода изображений. Механизмы использования палитры.

Создание пользовательских палитр и их реализация. Классификация шрифтов.

Моделирование логических шрифтов. Параметры качества созданных шрифтов.

6. Платформенно-независимые графические библиотеки. Принципы построения двумерных изображений.

Назначение и принципы построения интерфейса DirectX и графической библиотеки OpenGL.

Формирование среды вывода изображений. Принцип использования двойной буферизации.

Основные инструменты и графические примитивы для построения двухмерных изображений. Масштабирование и вращение объектов.

7. Построение трехмерных изображений: задание перспективы, текстуры, освещение, материалы.

Трехмерная графика и анимация. Моделирование сцены — выбор объектов, источников света, определение местоположения наблюдателя. Выбор материалов объектов и фона.

Текстуры. Вращение и движение объектов. Моделирование визуальных эффектов.

4.2.2. Практические занятия учебным планом не предусмотрены 4.3. Лабораторные работы 5 семестр №1. Изучение методики программирования устройств ввода и вывода графической информации.

№2. Графические форматы.

№3. Изучение методики моделирования графических объектов при работе в операционной среде Windows.

№4.Трехмерная графика и анимация.

4.4. Расчетные задания Расчетные задания учебным планом не предусмотрены 4.5. Курсовые проекты и курсовые работы Курсовой проект (курсовая работа) учебным планом не предусмотрен.

5. ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ Лекционные занятия проводятся в форме лекций с использованием, в ряде случаев, презентаций.

Самостоятельная работа включает подготовку к опросам, контрольным работам и защитам лабораторных работ, а также подготовку к зачету.

6. ОЦЕНОЧНЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ УСПЕВАЕМОСТИ, ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ ПО ИТОГАМ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ Для текущего контроля успеваемости используются различные виды тестов, контрольные работы, устный опрос, защиты лабораторных работ.

Аттестация по дисциплине – зачет.

Оценка за освоение дисциплины, определяется как среднее арифметическое оценок за контрольные работы, защиты лабораторных работ и устного опроса на зачете.

В приложение к диплому вносится оценка за 5 семестр.

7. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ 7.1. Литература:

а) основная литература:

1. Краснов М. В. OpenGl. Графика в проектах Delphi. - СПб.: БХВ - Санкт-Петербург, 2000. -352 с.

2. Тихомиров Ю. Программирование трехмерной графики.- СПб.: БХВ - Санкт Петербург, 2000. - 256 с.

3. Краснов М.В. DirectX. Графика в проектах Delphi. - СПб.: БХВ - Санкт-Петербург, 2001. - 416 с.

4. Андреева И.Н. Особенности построения графических изображений в среде Windows: Методическое пособие по курсу "Основы графического программирования". М.: Издательство МЭИ, 2001. - 28 с.

б) дополнительная литература:

Шикин В.В. Компьютерная графика. -Диалог МИФИ, 2003.- 180 с.

7.2. Электронные образовательные ресурсы:

а) лицензионное программное обеспечение и Интернет-ресурсы:

Windows XP;

Borland Developer Studio 2006.

8. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ В качестве средств материально-технического обеспечения дисциплины используется компьютерный класс кафедры Вычислительной техники, оснащенный IBM-совместимыми ПЭВМ и рабочими станциями, наличие учебной аудитории, снабженной мультимедийными средствами для представления презентаций лекций.

Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО и с учетом рекомендаций ПрООП ВПО по направлению подготовки 230100 «Информатика и вычислительная техника»

и профилю «Системы автоматизированного проектирования».

ПРОГРАММУ СОСТАВИЛА:

к.т.н., доцент Андреева И.Н.

УТВЕРЖДАЮ:

Зав. кафедрой Вычислительной техники д.т.н. профессор Топорков В.В.

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ МОСКОВСКИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ (ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ) ИНСТИТУТ АВТОМАТИКИ И ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ _ Направление подготовки: 230100 Информатика и вычислительная техника Профиль подготовки: Системы автоматизированного проектирования Квалификация (степень) выпускника: бакалавр Форма обучения: очная РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ "ТЕОРИЯ ПРИНЯТИЯ РЕШЕНИЙ " Цикл: профессиональный Часть цикла: вариативная, по выбору № дисциплины по учебному плану: АВТИ;

Б.3.17.3. Часов (всего) по учебному плану: Трудоемкость в зачетных единицах: 5 семестр Лекции 36 час 5 семестр Практические занятия 18 час 5 семестр Лабораторные работы не предусмотрены Расчетные задания, рефераты 22 час самостоят. работы 5 семестр Объем самостоятельной работы по 90 час учебному плану (всего) Экзамены Курсовые проекты (работы) Москва - 1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ Целью дисциплины является Основные понятия исследования операций и системного анализа;

методологические основы теории принятия решений;

задачи выбора решений, отношения;

функции выбора, функции полезности, критерии;

детерминированные, стохастические задачи, задачи в условиях неопределенности;

задачи скалярной оптимизации, линейные, нелинейные, дискретные, многокритериальные задачи;

схемы компромиссов, динамические задачи, марковские модели принятия решений;

принятие решений в условиях По завершению освоения данной дисциплины студент способен и готов владеет культурой мышления, способен к обобщению, анализу, восприятию информации, постановке цели и выбору путей её достижения (ОК–1);

способен находить организационно - управленческие решения в нестандартных ситуациях и готов нести за них ответственность (ОК-4);

использует основные законы естественнонаучных дисциплин в профессиональной деятельности, применяет методы математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования (ОК-10);

осваивать методики использования программных средств для решения практических задач (ПК-2);

разрабатывать компоненты программных комплексов и баз данных, использовать современные инструментальные средства и технологии программирования (ПК-5);

Задачами дисциплины являются Ознакомить учащихся с закономерностями выбора путей решения разного рода задач а также - со способами поиска наиболее выгодных из возможных решений.

2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП ВПО Дисциплина относится к вариативной части дисциплин по выбору основной образовательной программы подготовки бакалавров по профилю«Системы автоматизированного проектирования » направления 230100 Информатика и вычислительная техника Дисциплина базируется на следующих дисциплинах: вычислительная математика,исследование операций, дискретная математика, экономика Знания, полученные по освоению дисциплины, являются предшествующими для выполнения бакалаврской выпускной квалификационной работы 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ В результате освоения учебной дисциплины обучающиеся должны демонстрировать следующие результаты образования:

Знать:

владеет культурой мышления, способен к обобщению, анализу, восприятию информации, постановке цели и выбору путей её достижения (ОК–1);

способен находить организационно - управленческие решения в нестандартных ситуациях и готов нести за них ответственность (ОК-4);

Уметь:

осваивать методики использования программных средств для решения практических задач (ПК-2);

разрабатывать интерфейсы «человек-ЭВМ» (ПК-3);

разрабатывать модели компонентов информационных систем, включая модели баз данных (ПК-4);

Владеть:

имеет навыки работы с компьютером как средством управления информацией (ОК-12) способен анализировать социально-значимые проблемы и процессы(ОК-9);

владеет возможностью использования основных законов естественнонаучных дисциплин в профессиональной деятельности, применяет методы математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования (ОК-10);

4. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ 4.1 Структура дисциплины Общая трудоемкость дисциплины составляет 4 зачетных единицы, 144 часов.

Виды учебной работы, Формы текущего Раздел дисциплины.

Всего часов на раздел включая самостоятельную контроля Семестр № Форма промежуточной работу студентов и успеваемости п/п аттестации трудоемкость (в часах) (по разделам) (по семестрам) лк пр лаб сам.

1 2 3 4 5 6 7 8 Методологические Тест на знание основы теории 18 5 6 2 терминологии принятия решений Основные этапы Тест: построение исследования: математической 16 5 4 2 задачи Типовые задачи, сводимые к линейной Контрольная работа 20 5 6 2 математической форме (модели).

Задачи специальности, Тест: усвоение которые могут быть особенностей сведены к решения задач 16 5 4 2 математической модели различного типа.

Детерминированные и Контрольная работа 22 5 6 4 стохастические задачи Сетевая модель управления проектом Подготовка реферата 16 5 4 2 как задача сетевого анализа Вычислительно поисковые процедуры Подготовка реферата 22 5 6 4 математического программирования Презентация и Зачет 14 5 -- -- -- защита реферата Итого: 144 36 18 4.2 Содержание лекционно-практических форм обучения 4.2.1. Лекции 1 Методологические основы теории принятия решений Основные понятия исследования операций и системного анализа. Формальное описание систем. Задачи выбора решений, отношения. Оперирующая сторона, операция, как целенаправленное действие, исследователь операций. Критерии выбора решений. Функции полезности.

2. Основные этапы исследования Основные этапы исследования: построение математической модели процесса, формализация операции как оптимизационной задачи, решение оптимизационной задачи.

Понятие цели, стратегий ее достижения, ограничений, критерия эффективности и алгоритма реализации оптимальной стратегии. Примеры, демонстрирующие основные классы задач исследования операций.

3. Типовые задачи, сводимые к линейной математической форме (модели).

Задача распределения ограниченных ресурсов с использованием целевой функции для нахождения наилучшего решения при изменении ресурсов по различным видам производственной деятельности. Задача оптимального распределения информационных потоков и сведение ее к задаче составления смесей. Исследование решений при изменении параметров целевой функции (определение границ изменения параметров, а также поиск решения в заданных границах такого изменения). Задача оптимального использования вычислительного и периферийного оборудования. Задача о загрузке баз данных и пр. Анализ математических моделей со скалярной целевой функцией на чувствительность: изменение ресурсов, коэффициентов функции выбора или цели, удельных расходов ингредиентов.

Методы анализа: графический (для задач низкой размерности) и аналитический — по заключительной симплекс-таблице (для задач произвольной размерности).

4. Задачи специальности, которые могут быть сведены к математической модели Задачи специальности, которые могут быть сведены к математической модели транспортного типа и ее модификациям: сбалансированная и несбалансированная форма, модель с промежуточными пунктами. Задачи по критерию стоимости и по критерию времени. Методы нахождения начального базиса: диагонального элемента, минимальной стоимости, двойного предпочтения. Решение подобных задач методом потенциалов и распределительным методом.

5. Детерминированные и стохастические задачи Условия неопределенности в детерминированных моделях. Критерии оптимальности: частный аддитивный,, мультипликативный, вероятностный, максиминный. Задачи синтеза дискретных систем. Программные модели. Классификация моделей и требования к ним. Методы и алгоритмы анализа Методы решения систем конечных уравнений (итерационные методы решения, анализ чувствительности и пр.). Особенности моделей функциональных систем.

Методы и модели, используемые в системах (экспертные оценки, многокритериальные задачи, игровые модели). Исходная постановка задачи, формализация и построение математической модели. Классификация и характеристики экстремальных задач: одно- и многопараметрические, статические и динамические, дискретные, многокритериальные, и др.

6. Сетевая модель управления проектом как задача сетевого анализа Правила ее построения. Этапы сетевого планирования и управления. Расчет сетевой модели:

определение критического пути, расчет полного и свободного резервов. Построение сетевого графика выполнения проекта с учетом ограничения ресурсов. Нахождение резервов времени некритических операций, минимизация дополнительных средств, обеспечивающих завершение проекта в заданный срок, перераспределение ресурсов с целью минимизации времени выполнения хозяйственного задания.

7. Вычислительно-поисковые процедуры математического программирования Условия выбора вычислительной схемы. Основные сведения из теории сложности задач выбора.

Задачи полного перебора. Методы решения задач целочисленного программирования. Примеры дискретных задач и вопросы эффективности алгоритмов. Примеры эвристических методов оптимизации. Динамическое программирование. Принцип оптимальности. Связь задач оптимизации с задачами структурного синтеза.. Интервалы неопределенности и их использование для принятия решения в условиях неопределенности 4.2.2. Практические занятия Анализ многомерной оптимизационной модели на чувствительность по симплекс таблицам.

Определение максимального изменения ресурсов и коэффициентов стоимости по заключительной симплекс-таблице.

Нахождение начального базиса математической модели транспортного типа.

Метод потенциалов в несбалансированной задаче.

Составление сетевой модели.

Задача параметрического программирования.

Задача целочисленного линейного программирования. Метод ветвей и границ.

Построение сетевого графика выполнения проекта с с учетом ограниченных ресурсов. Перераспределение ресурсов между операциями.

Зачетное занятие 4.3. Лабораторные работы «Лабораторные работы учебным планом не :

предусмотрены».

4.4. Расчетные задания «Расчетные задания учебным планом не предусмотрены».

4.5. Курсовые проекты и курсовые работы «Курсовой проект (курсовая работа) учебным планом не предусмотрен».

5. ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ Лекционные занятия проводятся в форме лекций с использованием презентаций Практические занятия проводятся по стандартной форме, включая использование компьютерных технологий.

Самостоятельная работа включает: подготовку к лекционным занятиям, к тестам, контрольным работам, выполнение домашних заданий, подготовку и оформление рефератов,, подготовку к зачету, 6. ОЦЕНОЧНЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ УСПЕВАЕМОСТИ, ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ ПО ИТОГАМ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ Для текущего контроля успеваемости используются различные виды тестов, контрольные работы, презентация реферата устный опрос, Аттестация по дисциплине – дифференцируемый зачет.

Оценка за освоение дисциплины, определяется как : 0,4 (среднеарифметическая оценка за контрольные и тесты) 0,3 оценка за реферат + 0,5 оценка на зачете ) В приложение к диплому вносится оценка, за 5 семестр) 7. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ 7.1. Литература:

а) основная литература:

1. Юдин Д. Б. Вычислительные методы теории принятия решений. М.: Наука, 1989.

319 с.для вузов. М.: Энергия, 1989. 584 с.

2. Мушик Э., Мюллер П. Методы принятия технических решений. М.:, Мир, 1990.

208 с.

Учебные пособия 1. Кузин Л.Т. Основы кибернетики: В 2-х т. Т. 2. Основы кибернетических моделей.

Учеб. Пособие для вузов. М.: Энергия, 1989. 584 с.

2. Mzhelsky B.I., Mzhelskaya E.B. Classical Optimization Theory./Training Appliance.

М., MPEI, Automatics and Computer Science Faculty, 2000. 88 p.

3. Мжельский Б.И., Мжельская В.А. Введение в теорию оптимизации. М.: Изд-во МЭИ, 2000. 88 с.

Орлов А. И. Теория принятия решений: учебник. — М.: Экзамен, 2006. — 573 с.

4.

ISBN 5-472-01393- Дополнительная 1. Таха Х. Введение в исследование операций: В 2-х книгах, Кн. 2. Пер. с англ. М.:

Мир, 1985. 496 с.

2. Автоматизация проектирования аналого-цифровых устройств. /Э.И. Гитис, Б.Л.

Собкин и др.;

Под ред. Э.И. Гитиса. М.: Энергоатомиздат, 1987. 184 с.

3. Налимов В.В., Чернов Н.А. Статистические методы планирования экстремальных экспериментов. М.: Наука, 1965. 373 с.

4.Gupta P., Mohan M. Problems in operations research. L- D /McGraw-hill, 2000, 7.2. Электронные образовательные ресурсы:

а) лицензионное программное обеспечение и Интернет-ресурсы:

. http://risktheory.ru/ б) другие:

8. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ Для обеспечения освоения дисциплины необходимо наличие учебной аудитории, снабженной мультимедийными средствами для представления презентаций лекций..

Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО и с учетом рекомендаций ПрООП ВПО по Направление подготовки: 654600 « Информатика и вычислительная техника » и Профилю подготовки:230100 « Системы автоматизированного проектирования»

ПРОГРАММУ СОСТАВИЛА:

Ст. преп Астахова И.И.

"УТВЕРЖДАЮ":

Зав. кафедрой вычислительной техники д.т.н., профессор В.В. Топорков, МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ МОСКОВСКИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ (ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ) ИНСТИТУТ АВТОМАТИКИ И ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ (АВТИ) _ Направление подготовки: 230100 Информатика и вычислительная техника Профиль подготовки: Системы автоматизированного проектирования Квалификация (степень) выпускника: бакалавр Форма обучения: очная РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ " ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ УЗЛЫ И ПРОЦЕССОРЫ " Цикл: профессиональный Часть цикла: вариативная, по выбору № дисциплины по учебному плану: АВТИ;

Б.3.18. Часов (всего) по учебному плану: Трудоемкость в зачетных единицах: Лекции 30 час 6 семестр Практические занятия не предусмотрены Лабораторные работы 30 час 6 семестр Расчетные задания, рефераты 18 час. самост. работы 6 семестр Объем самостоятельной работы по 84 час 6 семестр учебному плану (всего) Экзамены 6 семестр Курсовые проекты (работы) 1 з.е. ( 36 час) 6 семестр Москва - 1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ Целью дисциплины является формирование у студентов фундаментальных знаний и навыков, позволяющих им проектировать, тестировать, налаживать, грамотно применять и ремонтировать вычислительные узлы и устройства, а также схемы цифровой автоматики.

Студент должен овладеть подходами к проектированию вычислительных средств и цифровых схем как "вручную", так и с помощью соответствующих САПР.

Задачами дисциплины являются изучение способов и приемов построения логических и функциональных схем современной цифровой аппаратуры во всем диапазоне ее логической сложности — от произвольных простейших логических схем и типовых функциональных узлов до высокопроизводительных блоков с конвейерной структурой, реализующих сложные специальные функции, задачи управления и контроля.

В дисциплине изучаются способы построения и функционирование цифровой аппаратуры как на типовой элементной базе, так и на современных программируемых БИС.

2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП ВПО Дисциплина относится к вариативной части профессионального цикла Б.3 основной образовательной программы подготовки бакалавров по профилю "Системы автоматизированного проектирования" направления 230100 Информатика и вычислительная техника.

Дисциплина базируется на следующих дисциплинах: Электротехника, электроника, схемотехника, программирование.

Знания, полученные по освоению дисциплины, необходимы при выполнении бакалаврской выпускной квалификационной работы и изучении дисциплин "Автоматизация проектирования цифровых устройств" и "Микропроцессорные системы”.

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ В результате освоения учебной дисциплины обучающиеся должны демонстрировать следующие результаты образования:

Знать:

основные источники научно-технической информации (журналы, сайты Интернет) по разработке функциональных узлов и процессоров;

технологию разработки функциональных узлов и процессоров;

принципы построения, параметры и характеристики цифровых элементов ЭВМ;

элементную базу, применяемую при разработке функциональных узлов и процессоров;

Уметь:

ставить и решать схемотехнические задачи, связанные с выбором системы элементов при заданных требованиях к параметрам (временным, мощностным, габаритным, надёжностным);

разрабатывать интерфейсы «человек – электронно-вычислительная машина» (ПК-3);

обосновывать принимаемые проектные решения, осуществлять постановку и выполнять эксперименты по проверке их корректности и эффективности (ПК-6);

участвовать в настройке и наладке программно-аппаратных комплексов (ПК-9);

сопрягать аппаратные и программные средства в составе информационных и автоматизированных систем (ПК-10).

Владеть:

навыками дискуссии по профессиональной тематике;

терминологией в области функциональных узлов и процессоров;

навыками поиска информации об элементной базе, применяемой при разработке функциональных узлов и процессоров;

методами выбора элементной базы для построения различных архитектур вычислительных средств;

навыками применения полученной информации при разработке функциональных узлов и процессоров.

4. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ 4.1 Структура дисциплины Общая трудоемкость дисциплины составляет 4 зачетных единицы, 144 часов.

Виды учебной работы, Всего часов на Формы текущего Раздел дисциплины. включая контроля Семестр самостоятельную работу раздел № Форма промежуточной успеваемости студентов и п/п аттестации (по разделам) трудоемкость (в часах) (по семестрам) лк пр лаб сам.

1 2 3 4 5 6 7 8 Технологический базис Тест на знание для создания принципов работы и 1 8 6 2 функциональных узлов характеристик Программируемые Проверка расчётного интегральные 2 16 6 4 4 задания логические схемы Последовательностные Тест на знание 3 32 6 6 18 функциональные узлы принципов работы Гонки сигналов и Тест на знание синхронизация работы 4 12 6 4 принципов работы цифровых узлов Элементы управления, Тест на знание индикации и 5 10 6 2 4 принципов работы тактирования Тест на знание Аппаратная реализация принципов 6 18 6 6 4 процессора реализации алгоритмов Интерфейсы цифровых Тест на знание устройств и 7 14 6 6 принципов работы процессоров Защита Зачет 6 6 -- -- -- лабораторных работ Экзамен письменный 28 6 -- -- -- Итого: 144 30 30 4.2 Содержание лекционно-практических форм обучения 4.2.1. Лекции 1. Технологический базис для создания функциональных узлов Особенности синтеза функциональных узлов на элементах различных технологических базисов: ТТЛ, ТТЛШ, КМДП. Параметры элементов: мощность, задержка, время предустановки и удержания, длительность фронтов, частота и длительность сигнала, помехоустойчивость. Особенности мощностных характеристик логических элементов при работе на высоких частотах. Особенности современных семейств логических элементов.

Показатели качества логической схемы и способы их оценки. Разработка конкурентоспособных схем как основной принцип проектирования.

2. Программируемые логические интегральные схемы.

Классификация, физическая структура ПЛИС типа PAL. Реализация логических функций И, ИЛИ на МОП-транзисторах с плавающим затвором.

Структура и параметры ПЛИС, используемой в лабораторных работах. Глобальные сигналы, примитивы триггеров, реализация других типов триггеров, защёлки.

3. Последовательностные функциональные узлы.

Счетчики. Варианты схем переноса счетчиков в ПЛИС. Аппаратная реализация реверсивных счетчиков и счетчиков по произвольному основанию. Типовые варианты входов и выходов счетчиков, используемых в библиотеках САПР. Проектирование узлов на базе счетчиков. Регистровые блоки. Варианты схемной реализации буферов LIFO и FIFO.

Построение счётчиков на ПЛИС. Временная модель ПЛИС типа PAL, расчёт быстродействия счётчика.

Полиномиальные счетчики и принципы их проектирования. Аппаратная реализация генераторов псевдослучайных последовательностей. Оценки качества псевдослучайной последовательности. Схемы перемножения и деления полиномов в бинарных конечных полях. Области применения и особенности синтеза схем рассматриваемого класса.

Автоматы. Типовые решения схемных проблем, возникающих при формализации задания и проектировании реальных схем цифровых автоматов в ПЛИС. Связь концепции цифровых автоматов с ранее изученными функциональными узлами.

4. Гонки сигналов и синхронизация работы цифровых узлов.

Проблемы гонок в цифровых схемах и методы борьбы с ними. Однофазная, двухфазная и многофазная системы синхронизации. Свойства и области применимости систем синхронизации. Методика проектирования систем синхронизации. Схемы привязки асинхронных входных сигналов к тактовой сетке. Эквихронные зоны СБИС. Проблема самосинхронизации и принципы построения самосинхронизирующихся блоков. DS кодирование при передаче сигнала.

5. Элементы управления, индикации и тактирования.

Элементы управления: кнопки, тумблеры, клавиатура. Дребезг контактов и методы его устранения.

Элементы индикации: одноцветные и двухцветные диоды, одноразрядные и многоразрядные семисегментные индикаторы, ЖКИ, кварцевые резонаторы и генераторы.

Элементы задания тактовой частоты: кварцевые резонаторы и генераторы.

6. Аппаратная реализация процессора.

Структура типового арифметико-логического устройства процессора. Основные комбинационные схемы, регистры, связи. Микрооперация, микрокоманда, микропрограмма.

Типовой диапазон значений основных параметров универсального АЛУ процессора.

Способы построения схем ускоренного умножения и деления. Структуры схем быстрого выполнения операций с плавающей точкой.

Методы проектирования схем, выполняющих параллельно различные фрагменты заданного алгоритма. Пределы распараллеливания алгоритма. Проектирование цифровых конвейерных структур, предел производительности конвейерной структуры. Роль буферов FIFO в конвейерных структурах.

Аппаратная реализация блока управления процессором.

Аппаратная реализация и особенности условных переходов в микропрограммах. Регистр возврата и стек возврата. Функционирование типового процессора. Регистр команды и счетчик команд. Типовой цикл выполнения команды.

Конвейеризация процессора. Совмещение различных фаз выполнения команды.

Аппаратная реализация основных способов адресации операндов процессора. Блок обработки адреса команды.

Особенности схем RISC-процессоров.

7. Интерфейсы цифровых устройств и процессоров.

. Интерфейсы Точка-Точка, Шина/магистраль: однонаправленные, двунаправленные. Среда передачи, использование среды передачи, инициатор передачи, источник синхронизации.

Проводные интерфейсы: однопроводное соединение Точка-Точка в электрических схемах. Разновидности схем ТТЛ Последовательная и Параллельная синхронная однонаправленная передача с использованием одного и двух синхросигналов.

Однонаправленная однопроводная связь нескольких источников к одному приёмнику.

Двунаправленная однопроводная связь нескольких приемопередатчиков Интерфейс DDR. Схемы приёмной и передающей части, удвоителя частоты.

Магистрали. Типовая структура двунаправленной магистрали. Схемные компоненты абонентов магистрали, их особенности и основные параметры. Магистраль ISA промышленных микропроцессорных систем как пример типовой системной магистрали.

Интерфейс IDE, Parallel ATA, Serial ATA (структура кабеля, скорость передачи, тип сигнала, схема линии передачи).

Последовательная асинхронная однонаправленная передача (на примере порта UART).

Контроль передачи, управление скоростью потока.

Последовательная асинхронная двунаправленная передача (на примере порта COM порта ПК (RS-232). Параметры порта, задаваемые в настройках, и их влияние на временную диаграмму сигналов интерфейса.

Передача одного сигнала по двум проводам. Гальванически связанные приемник/передатчик, трансформаторная развязка, оптическая развязка.

Структура и принципы работы и управления параллельным принтерным портом LPT.

Структура и принципы работы и управления последовательным портом RS-232, установление связи, передача данных, программное и аппаратное управление потоком.

Интерфейс USB: назначение, технические характеристики разных версий, структура кабеля, типы разъёмов.

Примеры микросхем с USB-интерфейсом.

Архитектура USB-интерфейса. Функции и назначение контроллера, концентратора.

Протокол обмена по USB-интерфейсу, типы пакетов. Код передачи NRZI. Обнаружение ошибок передачи по USB-интерфейсу.

4.2.2. Практические занятия учебным планом не предусмотрены.

4.3. Лабораторные работы Лабораторные работы выполняются на стендах, позволяющих путем коммутации элементов получать схемы основных функциональных узлов, а также с использованием САПР и проверкой функционирования разработанных устройств на демонстрационных платах.

Основная цель лабораторных работ — научить студентов классифицировать и решать многие практические задачи, в том числе следующие задачи наладки цифровых схем:

- выделять на осциллографе в крупном масштабе интересующие участки временных диаграмм;

- выявлять ошибки в схеме, неисправные элементы, связи;

- обнаруживать слабо различимые помехи;

- устранять дребезг контактов;

- осуществлять вывод информации на светодиоды при разных схемах их включения.

- выявлять и грамотно ликвидировать гоночные ситуации и их следствия.

Задания на работы сформулированы так, что они требуют как знания изучаемого материала, так и творческого, поискового подхода. Неподготовленному студенту выполнить большинство заданий очень трудно, что стимулирует самостоятельную работу студентов.

Темы лабораторных работ:

№ 1. Реализация сдвиговых регистров на ИС;

№ 2. Изучение основ проектирования функциональных узлов с использованием САПР;

№ 3. Реализация счётчиков на ИС;

№ 4. Реализация в ПЛИС двоичных счётчиков стандартных импульсов.

№ 5. Реализация управляющего автомата на ИС;

№ 6. Реализация в ПЛИС двоичных счётчиков числа нажатий кнопки и устранение дребезга контактов.

№ 7. Защита лабораторных работ.

4.4. Расчетные задания Расчёт и реализация многоразрядного сумматора на программируемых логических интегральных схемах.

4.5. Курсовые проекты и курсовые работы Курсовой проект: Разработка схемы арифметико-логического устройства с заданными характеристиками (серия элементов, тип сумматора, разрядность, максимальное время задержки, вид дополнительной операции). Задание сформулировано так, чтобы в лекциях и учебниках не содержалось готового ответа или схемы, чтобы работа носила поисковый, творческий характер. В процессе проектирования воссоздается реальная ситуация необходимости выполнения грубых оценок, поисковых приближений, разработки и сравнения нескольких вариантов. Разработанная схема реализуется на одной из распространенных серий микросхем.

5. ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ Лекционные занятия проводятся в форме традиционных лекций и лекций с использованием презентаций. Презентации лекций содержат большое количество фотоматериалов.

Лабораторные занятия предусматривают практическую работу по освоению одной из промышленных САПР.

Самостоятельная работа включает подготовку к тестам, подготовку к зачету и экзамену.

6. ОЦЕНОЧНЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ УСПЕВАЕМОСТИ, ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ ПО ИТОГАМ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ Для текущего контроля успеваемости используются различные виды тестов, устный опрос, проверка готовности к лабораторным работам, защита лабораторных работ и курсового проекта.

Аттестация по дисциплине – экзамен.

Оценка за освоение дисциплины рассчитывается из условия: 0,3 (среднеарифметическая оценка за лабораторные работы) + 0,2 (оценка за расчётное задание) + 0,5 (оценка на экзамене.) В приложение к диплому вносится оценка за 6 семестр.

7. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ 7.1. Литература:

а) основная литература:

1. Потемкин И.С. Функциональные узлы цифровой автоматики. М.: Энергоатомиздат, 1988. -320 с.

2. Угрюмов Е.П. Цифровая схемотехника. СПб.: БХВ-Санкт-Петербург, 2000. -528 с.

3. Хорвиц П., Хилл У. Искусство схемотехники. Т. 2. М.: Мир, 1993.

4. Цифровые интегральные микросхемы: Справочник / П.П. Мальцев, Н.С. Долидзе, М.И.

Критенко и др. М.: Радио и связь, 1994. -240 с.

б) дополнительная литература:

1. Потемкин И.С., Логинов В.А. Последовательностные схемы: Лабораторный практикум по курсу «Функциональные узлы и процессоры». М.: Издательство МЭИ, 2006. -48 с.

2. Потемкин И.С., Логинов В.А. Методические указаня к курсовому проекту по дисциплине «Аппаратная реализация алгоритмов». М.: Издательство МЭИ, 1994. -8 с.

3. Каган Б.М. Электронные вычислительные машины и системы. М.: Энергоатомиздат, 1989. -552 с.

4. Дж. Ф. Уэйкерли. Проектирование цифровых устройств. Т.1. М.: Постмаркет, 2002.–504 с.

5. Дж. Ф. Уэйкерли. Проектирование цифровых устройств. Т.2. М.: Постмаркет, 2002.–528 с.

6. Стешенко В.Б. ПЛИС фирмы Altera: проектирование устройств обработки сигналов.- М.:

ДОДЕКА, 2000.- 128 с.

7.2. Электронные образовательные ресурсы:

а) лицензионное программное обеспечение и Интернет-ресурсы:

САПР «MaxPlus2», www.altera.com;

www.terraelectronika.ru б) другие:

презентации лекций.

8. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ Стенды «Логика» лаборатории «Узлы и устройства» кафедры ВТ, стенды «ПЛИС EPM3032a» лаборатории «САПР» кафедры ВТ, компьютерный класс, аппаратно программный комплекс «САПР MaxPlus2/Quartus», измерительные приборы (мультиметр, осциллограф).

Для обеспечения освоения дисциплины желательно наличие учебной аудитории, снабженной мультимедийными средствами для представления презентаций лекций и показа учебных фильмов.

Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО и с учетом рекомендаций ПрООП ВПО по направлению подготовки 230100 «Информатика и вычислительная техника»

и профилю «Системы автоматизированного проектирования».

ПРОГРАММУ СОСТАВИЛ:

к.т.н., доцент Шарапов А.П.

"УТВЕРЖДАЮ":

Зав. кафедрой Вычислительной техники д.т.н. профессор Топорков В.В.

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ МОСКОВСКИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ (ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ) ИНСТИТУТ АВТОМАТИКИ И ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ (АВТИ) Направление подготовки: 230100 Информатика и вычислительная техника Профиль подготовки: Системы автоматизированного проектирования Квалификация (степень) выпускника: бакалавр Форма обучения: очная РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ «ОБЪЕКТНО-ОРИЕНТИРОВАННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ»

Цикл: Профессиональный Часть цикла: вариативная, по выбору № дисциплины по учебному плану: АВТИ;

Б.3.19. Часов (всего) по учебному плану: Трудоемкость в зачетных единицах: Лекции 45 час 8 семестр Практические занятия не предусмотрены Лабораторные работы 30 час 8 семестр Расчетные задания, рефераты не предусмотрены Объем самостоятельной работы по 105 час 8 семестр учебному плану (всего) Экзамены 8 семестр Курсовые проекты (работы) не предусмотрены Москва – 1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ Целью дисциплины является: изучение базовых принципов объектно-ориетированного программирования в среде Windows, взаимодействия приложений с помощью сообщений Windows, методики моделирования, создания и развертывания распределенных приложений.

По завершению освоения данной дисциплины студент способен и готов:

владеть культурой мышления, способностью к обобщению, анализу, восприятию информации, постановке цели и выбору путей её достижения (ОК–1);

уметь логически верно, аргументировано и ясно строить устную и письменную речь (ОК– 2);

владеть основными методами, способами и средствами получения, хранения, переработки информации (ОК–3);

уметь использовать нормативные правовые документы в своей деятельности (ОК–5);

использовать основные законы естественнонаучных дисциплин в профессиональной деятельности, применять методы математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования (ОК–10);

иметь навыки работы с компьютером как средством управления информацией (ОК–12);

уметь работать с информацией в глобальных компьютерных сетях (ОК–13);

осваивать методики использования программных средств для решения практических задач (ПК–2);

разрабатывать модели компонентов информационных систем, включая модели баз данных (ПК–4);

разрабатывать компоненты программных комплексов и баз данных, использовать современные инструментарии и технологии программирования (ПК-5);

обосновывать принимаемые проектные решения, осуществлять постановку и выполнять эксперименты по проверке их корректности и эффективности (ПК–6);

владеть навыками администрирования системного и прикладного программного обеспечения;

готовить конспекты и проводить занятия по обучению сотрудников применению программно-методических комплексов, используемых на предприятии (ПК–8);

сопрягать аппаратные и программные средства в составе информационных и автоматизированных систем (ПК–10);

инсталлировать программное и аппаратное обеспечение для информационных и автоматизированных систем (ПК–11).

Задачами дисциплины являются:

ознакомить с составом и принципами разработки распределенных приложений с использованием объектов и компонентов, методами разработки инфологических моделей предметной области, логических моделей распределенных приложений на языке UML;

научить принимать эффективные решения при выборе и адаптации системы разработки программного обеспечения для конкретной машинной платформы и класса решаемых задач;

ознакомить с методами системного администрирования и сопровождения распределенных приложений в операционной системе семейства Windows;

дать представление об инструментариях и принципах моделирования структур многозвенных приложений и программного обеспечения приложений;

ознакомить с особенностями функционирования приложений в среде.NET;

научить принципам взаимодействия разрабатываемых приложений с офисными приложениями.

2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП ВПО Дисциплина относится к вариативной части профессионального цикла Б.3 основной образовательной программы подготовки бакалавров по профилям «Системы автоматизированного проектирования» направления 230100 «Информатика и вычислительная техника».


Дисциплина базируется на следующих дисциплинах: «Информатика», «Программирование», «Объектно-ориентированные программирование», «Лингвистическое и программное обеспечение САПР».

Знания, полученные по освоению дисциплины, необходимы при выполнении бакалаврской выпускной квалификационной работы и изучении дисциплин: «Проектирование баз данных», «Информационные системы», а также программ магистерской подготовки по данному направлению.

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ В результате освоения учебной дисциплины обучающиеся должны демонстрировать следующие результаты образования:

Знать:

основы объектно-ориентированного программирования для среды Windows, механизмы взаимодействия распределенных приложений;

принципы построения и функционирования распределенных приложений и особенности их применения для различных операционных систем (ОК-12, ПК-2);

основы моделирования программного обеспечения (ОК-10);

методы разработки прикладного программного обеспечения для реализации распределенных приложений (ОК-10, ПК-5).

методологию оптимального выбора среды моделирования и разработки приложений для конкретного класса задач (ПК-2, ПК-6).

Уметь:

инсталлировать, тестировать, развертывать и использовать современные системы разработки программного обеспечения при разработке информационных систем (ОК-12, ПК 6);

настраивать конкретные конфигурации разработанных распределенных приложений и средств их коммуникации (ПК-2);

работать с современными системами программирования, включая объектно ориентированные для созданий распределенных приложений, в том числе и для баз данных (ПК-5, ПК-6);

взаимодействовать с контингентом пользователей распределенных приложений (ПК-8).

Владеть:

методами поиска и принятия решений по выбору оптимальной системы моделирования и разработки программного обеспечения для используемой вычислительной платформы и для конкретного класса задач (ОК-1, ПК-2, ПК-6);

навыками работы с различными системами моделирования и разработки распределенных приложений и их администрирования (ОК-12, ПК-2);

навыками моделирования структур распределенных приложений с помощью современных автоматизированных систем (ОК-12, ПК-4) методами и средствами оформления и разработки технической документации (ОК-11).

4. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ 4.1. Структура дисциплины Общая трудоемкость дисциплины составляет 5 зачетных единиц, 180 часов.

Виды учебной работы, Всего часов на включая Раздел дисциплины. Формы текущего Семестр раздел самостоятельную работу Форма промежуточной контроля № студентов и аттестации успеваемости п/п трудоемкость (в часах) (по семестрам) (по разделам) Лк пр лаб сам 1 2 3 4 5 6 7 8 Понятие классов и Устный опрос 1 4 8 2 объектов Методы классов Устный опрос 2 4 8 2 Наследование Устный опрос 3 4 8 2 Виртуальные, динамические и Устный опрос 4 4 8 2 абстрактные методы Полиморфизм Контрольная работа 5 6 8 2 Защита Свойства классов лабораторной 6 13 8 2 4 работы Защита События лабораторной 7 13 8 2 4 работы Защита Сообщения Windows лабораторной 8 13 8 2 4 работы Защита Исключения лабораторной 9 13 8 2 4 работы Интерфейсы Устный опрос 10 4 8 2 Защита Технология СОМ лабораторной 11 13 8 2 4 работы Маршалинг и Устный опрос 12 4 8 2 деморшалинг Защита лабораторной 13 OLE Automation 14 8 3 4 работы Управляющие Устный опрос 14 4 8 2 элементы ActiveX Защита Перманентность и лабораторной 15 13 8 2 4 моникеры работы Передача данных Устный опрос 16 4 8 2 Распределенная СОМ Контрольная работа 17 6 8 2 Особенности среды Устный опрос 18 6 8 4.NET Особенности языка Устный опрос 19 6 8 4 моделирования UML Диаграммы UML Устный опрос 20 4 8 2 Зачет Устный опрос 4 8 2 Экзамен Устный опрос 24 8 Итого: 180 45 30 4.2. Содержание лекционно-практических форм обучения 4.2.1. Лекции 1. Понятие классов и объектов Понятие объекта и класса, инкапсуляции, наследования и полиморфизма. Особенности полей и методов объектов. Свойства объектов. Понятие интерфейса класса. Синтаксис объявления класса и основные его разделы. Класс-прородитель и его состав. Поля прямого и косвенного доступа. Владение другим объектом и ассоциирование с другим объектом.

Методика объявления объекта и доступа к его полям. Видимость компонентов класса и назначение техники скрытия информации. Особенности разделов класса. Особенности типов полей различных разделов. Особенности полей раздела Published. Раздел Automated.

2. Методы классов Виды и назначение методов класса. Особенности объявления методов в подпрограммах. Слова-директивы, используемые при объявлении методов и их назначение.

Предварительное объявление класса. Обращение к методам предкам. Особенности синтаксиса методов-функций. Методы-функции и методы-процедуры. Синтаксис объявления, расположение методов внутри класса, реализация методов, синтаксис и варианты вызова методов. Конструкторы и деструкторы. Синтаксис объявления, имена, используемые ключевые слова, реализации конструкторов и деструкторов, наследование конструкторов и деструкторов, вызов (варианты) конструкторов и деструкторов.

Особенности вызова конструкторов и деструкторов компонентов Delphi при визуальном проектировании и создании программным путем. Назначение ключевого слова Inherited.

Метод Free. Классовые процедуры и функции. Синтаксис объявления, реализация, вызов (варианты), особенности доступа к полям объекта. Примеры классовых методов в классах Delphi. Скрытый Self. Взаимодействие со структурой RTTI. Структура объекта. RTTI.

Операторы Is и As. Указатели на класс и их назначение и использование. Иерархия классов Delphi. Виртуальные конструкторы и динамическое удаление компонентов. Особенности, добавляемые в классы компонентов Delphi.

3. Наследование Наследование. Понятие предков, потомков и родителей. Наследование полей. Доступ к новым и переопределенным полям. Расположение полей в объекте. Поведение методов при наследовании (скрытие, переопределение). Особенности наследования статических методов, требования к списку параметров при их наследовании.

4. Виртуальные, динамические и абстрактные методы Виртуальные и динамические методы (общее и разное, ключевые слова). Позднее связывание. Переопределение виртуальных и динамических методов, область предпочтительного использования. Таблицы виртуальных и динамических методов.

Замещающие методы и требования к ним. Особенности наследуемых методов и требования к списку параметров. Назначение, объявление и реализация абстрактных методов. Правила изменения разделов видимости. Скрытие наследования. Повторное объявление методов (рабочий полиморфизм – operation polymorphism), ключевые слова. Переопределение полей и методов. Доступ к переопределенным полям и методам.

5. Полиморфизм Полиморфизм. Условия реализации полиморфизма (полиморфизм включения – inclusion polymorphism, параметрический полиморфизм – parametric polymorphism или универсальность – genericity). Полиморфное выполнение и полиморфное присвоение.

Примеры.

6. Свойства классов Понятие свойств классов. Синтаксис объявления свойств. Типы данных свойств.

Назначение разделов, используемых при объявлении свойств. Особенности использования свойств в выражениях, при вызове процедур и функций. Наследование свойств. Синтаксис объявления свойств-массивов. Назначение разделов, используемых при объявлении свойств массивов и особенности их реализации. Переопределение свойств при наследовании.

Требования к типам данных индексов свойств-массивов.

7. События Понятие события. Синтаксис объявления события. Методика объявления и реализации события. Указатели на метод. Синтаксис объявления указателя на метод и их особенности (процедуры и функции). Примеры типовых указателей на метод. Синтаксис метода уведомления о событии.

8. Сообщения Windows Использование методов-сообщений для вызова корреспондирующих методов.

Обработчики событий. Простейшее событие. Уведомительные и специфические события.

Делегирование событий, синтаксис делегирования события. Категории стандартных событий и переопределение стандартных событий. Синтаксис замещающих методов. Сообщения Windows и их источники. Принципы работы системы сообщений Windows. Структура сообщений в среде Windows и в программах на Delphi. Механизм обработки сообщений в приложениях на Delphi. Сообщения, определяемые пользователем. Объявление обработчиков сообщений. Особенности перекрытия и наследование методов сообщений.

Рассылка сообщений: непосредственный вызов, методы: Dispatch, Perform, Broadcast, NotifyControls, функции API. Пользовательские сообщения. Сообщение WM_COPYDATA.

Механизм обработки сообщений в Delphi. Обработка сообщений компонентами Delphi (процедура окна, перехват сообщений). Связь между сообщениями Windows и событиями.

Событие OnMessage. Перехватчики сообщений. Перехваты Windows. Нестандартные сообщения (собственные, извещающие, недокументированные, устройств и компонентов Windows). Отсутствие сообщений. Использование PostMessage, ProcessMessage.

9. Исключения Особенности обработки исключительных ситуаций. Модель исключительных ситуаций в Delphi. Классы исключений. Исключительные ситуации в базах данных. Тихие исключения. Аппаратные исключения. Обзор и назначение конструкций, поддерживающих исключения. Конструкции Try..Finally и Try..Except. Вложенность обработчиков исключений. Раздел On..Do. Использование экземпляров исключений. Приведение типа исключений. Конструкции с динамической проверкой. Дополнительные функции для доступа к экземпляру исключений, определения адреса ошибки и т.п. Возбуждение исключений. Процедуры, возбуждающие исключения. Возбуждение исключений в базах данных. Технология обработки исключений. Уровни обработки исключительных ситуаций.

Механизм обработки исключительных ситуаций в приложениях Delphi. Объявление новых классов исключений. Обработчики исключений, включая работу с базами данных.

Назначение собственных обработчиков исключений, использование события OnException.


Дополнительные функции при работе с исключениями. Подготовка сообщений при исключениях. Использование справочной системы. Протоколирование ошибок.

10. Интерфейсы Понятие интерфейса и его назначение. Синтаксис объявления интерфейса и особенности интерфейсов (передача параметров, предописание). Интерфейс IUnknown (его методы и их назначение). Наследование интерфейсов. Соглашения о вызовах. Класс поддержки интерфейсов в Delphi. Именование GUID для интерфейсов и классов. Реализация интерфейса. GUID, его структура. Получение GUID в Delphi и с помощью API Windows.

Принцип разрешающей способности метода. Поддержка интерфейсов в классах Delphi (методы, структуры, VMT, модификаторы параметров). Иерархия классов Delphi, поддерживающих технологию COM и OLE. Переменные интерфейсного типа (объявление, инициализация, ограничения). Свойства интерфейсов (синтаксис объявления, доступ, передача по сети). Свойства СОМ, OLE, ActiveX. Разделы и директивы, используемые при объявлении свойства. Делегирование полномочий интерфейсов. Свойство классов типа интерфейс. Синтаксис объявления интерфейса, класса, реализующего интерфейс, и класса с делегируемым свойством типа интерфейс. Делегирование полномочий интерфейсов.

Свойство классов типа класс. Синтаксис объявления интерфейса, класса, реализующего интерфейс, и класса с делегируемым свойством типа интерфейс. Интерфейсы автоматизации.

Диспинтерфейсы и их особенности. DispID и метод Invoke. Дуальные интерфейсы.

Допустимые типы данных. Соглашения о вызовах. Поддержка диспинтерфейсов в Delphi.

Класс поддержки.

11. Технология СОМ Обзор технологий СОМ. Серверы и объекты СОМ. Библиотека СОМ. Возвращаемый тип функций в СОМ и назначение его разрядов. Типовой вызов функций API и методов объектов. Повторное применение СОМ (включение и агрегирование). Типовой механизм создания СОМ-объектов. Серверы объектов СОМ. Модель создания объектов. Апартаменты и модели управления потоками. Поиск серверов. Использование интерфейсов для реализации модулей расширения в виде динамической библиотеки и СОМ-сервера. Фабрика классов (интерфейс фабрики классов и его методы) Типовой механизм создания объекта СОМ с помощью фабрики классов. Система времени выполнения и ее назначение.

Повышение производительности СОМ-серверов. Функции для создания (активизации) СОМ объектов в Delphi. Регистрация и удаление СОМ-серверов из реестра Windows. Особенности записей в реестре объекта с библиотекой типов, поддерживающего несколько интерфейсов, сервера с несколькими объектами, СОМ-объекта в составе локального сервера. Методики создания СОМ-объекта (с сервером). Базовые классы для реализации СОМ-объектов с библиотекой типов и без нее. Регистрация и удаление СОМ-серверов из реестра. Методика создания клиента в Delphi. Особенности доступа к серверам с различными реализациями объектов. Модели объектов приложений. Коллекции.

12. Маршалинг и деморшалинг Маршалинг и демаршалинг. Стандартный и пользовательский маршалинг. Создание заместителей и заглушек. Библиотека типов. Динамический маршалинг и информация о типе. Создание библиотеки типов в Delphi и доступ к библиотеке типов. Назначение библиотеки типов.

Доступ к информации о типах в Delphi.

13. OLE Automation OLE Automation. Dispatch-интерфейсы. Методика создания серверов автоматизации.

Типы данных OLE. Экспонируемые методы и свойства. Сведение в реестре для объекта автоматизации, отличие от СОМ. Доступ (варианты: с помощью спецпеременных, интерфейсов, классов поддержки) к объектам автоматизации. Методика создания контроллера автоматизации. Тип Variant (OleVariant). Маршалинг с помощью переменной Variant. Поддержка нескольких интерфейсов. Особенности серверов для многопоточных апартаментов. Доступ к Microsoft Office: интерфейс Word.Basic, модель объектов, интерфейс автоматизации, с помощью компонентов, библиотек. Передача методов и работа с параметрами. Доступ к серверам из приложений Microsoft Office. События объектов автоматизации. Обратные вызовы.

14. Управляющие элементы ActiveX Управляющие элементы ActiveX. Основы работы управляющих элементов. Основы работы контейнеров. Создание элементов управления ActiveX. Создание активных форм.

Инсталляция управляющих элементов ActiveX.

15. Перманентность и моникеры Перманентность. Структурированное хранилище. Хранилище и потоки. Транзакции, интерфейсы (IPersist***). Управление перманентностью объекта. Работа с хранилищами и потоками в Delphi. Классы Delphi, поддерживающие работу с потоками. Моникеры (виды).

Определение моникеров. Типовой механизм работы моникера при инициализации объекта.

Создание моникеров (функции API Windows) и его работа. Работа моникеров. Таблица исполняемых объектов.

16. Передача данных Единообразная передача данных. Уведомления. Объекты. Объекты с подключением.

Точки привязки и интерфейсы. Реализация объектов с подключением в Delphi. События объектов автоматизации. Создание контроллера для объекта с событием. Обратные вызовы.

17. Распределенная СОМ Распределенная СОМ. Особенности функционирования DCOM в различных версиях Windows, варианты активизации (функции API, поддерживающие классы и т.п.). Структура модуля с описанием класса и общая структура клиента. Уборка мусора. Проблемы быстродействия. Типовой механизм активизации удаленного объекта DCOM. Настройка сервера домена и компьютера-сервера. Настройка компьютера-клиента. Удаленная обработка ошибок. Передача данных. Настройка хостинга. MTS. Назначение, управление транзакциями. Коллективное использование объектов. Особенности объектов в MTS.

Отладка объектов в MTS. Требования, предъявляемые к объектам в MTS-среде. СОМ+.

Требования к компонентам СОМ+. Использование компонентов Delphi для доступа к серверу. Удаленный доступ с помощью протокола DCOM, ТСР/IP, НТТР, применение брокеров.

18. Особенности среды.NET Особенности языка Delphi для.NET. Небезопасный код, новые конструкции языка, статические поля, вложенные типы, типы методов, уничтожение классов, свойства и события классов, спецификация видимости, вспомогательные, абстрактные и закрытые классы, перегрузка операторов, атрибуты, интерфейсы. Microsoft.NET. Назначение среды, компоненты.NET Framework. Среда.NET. Управляемые модули, сборки, CLR и JIT компиляция, система типов, общая система типов и спецификация общего языка. Недостатки СОМ. Отличие.NET от СОМ. Недостатки.NET. Сборка мусора, рефлексия. NET Remoting.

Совместимость.NET и COM. Использование СОМ в коде.NET. Использование.NET в коде СОМ. Экспорт Win32 в код.NET. Применение функций.NET в коде Win32.

19. Особенности языка моделирования UML Унифицированный язык моделирования UML. История разработки и его назначение.

Значение моделирования. Принцип моделирования. Методы моделирования. Обзор UML.

Концептуальная модель UML. Строительные блоки UML: сущности, отношения, диаграммы.

Правили языка UML. Общие механизмы языка UML. Архитектура. Жизненный цикл разработки программного обеспечения. Классификаторы. Видимость. Область действия.

Моделирование классификаторов. Классы. Термины и понятия: имена, атрибуты, операции, обязанности, шаблоны классов, стереотипы. Моделирование классов. Отношения. Введение.

Зависимости. Обобщения. Отношения. Ассоциации. Реализации. Общие механизмы.

Дополнения, принятые деления, механизмы расширения. Отношения. Введение.

Зависимости. Обобщения. Ассоциации.

20. Диаграммы UML Диаграммы. Термины и определения. Статические и динамические части системы.

Требования к диаграммам. Интерфейсы, типы, роли. Пакеты. Экземпляры. Взаимодействия.

Прецеденты. Диаграммы Прецедентов. Диаграммы деятельности. События и сигналы.

Автоматы.

4.2.2. Практические занятия Практические занятия учебным планом не предусмотрены.

4.3. Лабораторные работы №1. Освоение принципов объявления и использования свойств классов, методов доступа для чтения и записи значений свойств.

№2. Изучение событий Delphi, принципов создания обработчиков событий, механизма делегирования событий.

№3. Изучение механизма сообщений Windows и ее реализации в Delphi, принципов создания обработчиков сообщений.

№4. Изучение исключений и конструкций, поддерживающих исключения, принципов создания и использования обработчиков исключений.

№5. Изучение методики создания клиента и сервера по технологии СОМ.

№6. Изучение методики создания клиента и сервера по технологии OLE Automation.

№7. Изучение методики создания хранилищ составных объектов.

4.4. Расчетные задания Расчетные задания учебным планом не предусмотрены.

4.5. Курсовые проекты и курсовые работы Курсовой проект (курсовая работа) учебным планом не предусмотрен.

5. ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ Лекционные занятия проводятся с применением презентаций в виде набора слайдов с добавлением обучающих видеороликов. Презентации лекций содержат большое количество рисунков архитектур распределенных приложений и диаграмм, примеров кодов программ, а также фрагментов интернет-материалов.

Самостоятельная работа включает подготовку к лекционным и лабораторным занятиям, контрольным работам, а также подготовку к сдаче зачета и экзамена.

6. ОЦЕНОЧНЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ УСПЕВАЕМОСТИ, ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ ПО ИТОГАМ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ Для текущего контроля успеваемости используются контрольные работы, защиты лабораторных работ, работа в классе ПЭВМ, устный опрос.

Аттестация по дисциплине – дифференцированный зачет и экзамен в 8 семестре.

Оценка за освоение дисциплины на дифференцированном зачете определяется как среднеарифметическая оценка за контрольные работы и защиты лабораторных работ.

В приложение к диплому вносится оценка экзамена за 8 семестр.

7. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ 7.1. Литература:

а) основная литература:

1. Дарахвелидзе П.Г., Марков Е.П. Delphi 4. – СПб.: – БХВ–Санкт-Петербург, 1999. – 816 с.

2. Тейксейра С., Пачеко К. Delphi 5. Руководство разработчика, т. 1. Основные методы и технологии программирования: Пер. с англ. : Учеб. пособие. – М.: Издательский дом “Вильямс”, 2000. – 832 с.

3. Тейксейра С., Пачеко К. Delphi 5. Руководство разработчика, т. 2. Разработка компонентов и программирование баз данных: Пер. с англ. : Учеб. пособие. – М.: Издательский дом “Вильямс”, 2000. – 992 с.

4. Елманова Н., Трепалин С., Тенцер А. Delphi 6 и технология СОМ. СПб.: Питер, 2002. с.

5. Пачеко К. Delphi for.NET. Руководство разработчика: Пер. с англ. – М.: Издательский дом “Вильямс”, 2005. – 960 с.

6. Рамбо Дж., Якобсон А., Буч Г. UML: специальный справочник. – СПб.: Питер, 2002. – с.

б) дополнительная литература:

1. Хармон Э. Разработка СОМ-приложений в среде Delphi: Пер. с англ.: Учеб. пособие. – М.:

Издательский дом “Вильямс”, 2000. – 464 с.

2. Оберг Р.Дж. Технология СОМ+. Основы программирования: Пер. с англ.: Учеб. пособие. – М.: Издательский дом «Вильямс», 2000. – 480 с.

3. Рофайл Э., Шохауд Я. СОМ и СОМ+. Полное руководство: Пер. с англ. – Киев: ВЕК +, Киев: НТИ, М.: Энтроп, 2000 – 560 с.

7.2. Электронные образовательные ресурсы:

а) лицензионное программное обеспечение и Интернет-ресурсы:

1. http://www.intuit.ru/department/se/dbpdelphi 2. http://ilch.vsmu.edu.ua/soft/links.htm 3. http://citforum.ru/operating_systems/windows/complus 4. http://www.delphisources.ru/pages/faq/base/rsdn_com.html 5. http://win-ni.ru/db/lab8_1.php Windows XP;

Borland Developer Studio 2006.

б) другие:

Не предусмотрены.

8. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ В качестве средств материально-технического обеспечения дисциплины используется компьютерный класс кафедры Вычислительной техники, оснащенный IBM-совместимыми ПЭВМ и рабочими станциями различной архитектуры, функционирующими в единой ЛВС под управлением операционных систем семейства Windows.

Для обеспечения освоения дисциплины необходимо наличие учебной аудитории, снабженной мультимедийными средствами для представления презентаций лекций.

Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО и с учетом рекомендаций ПрООП ВПО по направлению подготовки 230100 «Информатика и вычислительная техника»

и профилю «Системы автоматизированного проектирования».

ПРОГРАММУ СОСТАВИЛ:

д.т.н., профессор Бородин Г.А.

«УТВЕРЖДАЮ»:

Зав. кафедрой Вычислительной техники д.т.н., профессор Топорков В.В.

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ МОСКОВСКИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ (ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ) ИНСТИТУТ АВТОМАТИКИ И ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ (АВТИ) Направление подготовки: 230100 Информатика и вычислительная техника Профиль подготовки: Системы автоматизированного проектирования Квалификация (степень) выпускника: бакалавр Форма обучения: очная РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ «Автоматизация конструкторского и технологического проектирования»

Цикл: Профессиональный Часть цикла: Дисциплины по выбору № дисциплины по учебному плану: АВТИ;

Б.3.20.3. Часов (всего) по учебному плану: Трудоемкость в зачетных единицах: Лекции 30 час 6 семестр Практические занятия не предусмотрены Лабораторные работы Не предусмотрены Расчетные задания, рефераты не предусмотрены Объем самостоятельной работы по 42 час 6 семестр учебному плану (всего) Экзамены не предусмотрены Курсовые проекты (работы) не предусмотрены Москва - 1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ Целью дисциплины является: изучение основных этапов автоматизации конструкторского проектирования электронных устройств, базовых алгоритмов, моделей компонентов схем в алгоритмах проектирования. По завершению освоения данной дисциплины студент способен и готов:

владеть культурой мышления, способностью к обобщению, анализу, восприятию информации, постановке цели и выбору путей её достижения (ОК–1);

использовать основные законы естественнонаучных дисциплин в профессиональной деятельности, применять методы теории графов при автоматизированной разработке устройств, в процессе теоретического и экспериментального исследования (ОК-10);

владеть основными методами, способами и средствами получения, хранения, переработки информации (ОК-11);

иметь навыки работы с компьютером как средством управления информацией (ОК-12);

осваивать методики использования программных средств для решения практических задач (ПК-2);

разрабатывать компоненты программных комплексов, использовать современные инструментарии и технологии (ПК-5);

обосновывать принимаемые проектные решения, осуществлять постановку и выполнять эксперименты по проверке их корректности и эффективности (ПК-6);

готовить конспекты и проводить занятия по обучению сотрудников применению программно-методических комплексов, используемых на предприятии (ПК-8).

Задачами дисциплины являются:

научить разрабатывать модели схем в задачах автоматизации конструкторского проектирования для различных технологий изготовления компонентов.

модифицировать известные алгоритмы под новые технологии и разрабатывать собственные алгоритмы машинного проектирования.

ознакомить с методами автоматизации различных этапов конструкторского проектирования электронного изделия;

дать представление об инструментариях и специфике разработки приложений в системах автоматизированного проектирования.

2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП ВПО Дисциплина относится к вариативной части профессионального цикла Б.3 основной образовательной программы подготовки бакалавров по профилям «Системы автоматизированного проектирования» направления 230100 «Информатика и вычислительная техника».

Дисциплина базируется на следующих дисциплинах: «Информатика», «Программирование», «Объектно-ориентированные технологии», «Лингвистическое и программное обеспечение САПР», «Базы данных», «Графическое программирование», «Электроника».

Знания, полученные по освоению дисциплины, необходимы при выполнении бакалаврской выпускной квалификационной работы и изучении дисциплин: «Автоматизация конструирования цифровых устройств», а также программ магистерской подготовки по данному направлению.

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ В результате освоения учебной дисциплины обучающиеся должны демонстрировать следующие результаты образования:

Знать:

принципы построения современных систем автоматизированного проектирования и особенности их применения (ОК-12, ПК-2);

основы создания компьютерных моделей компонентов схем (ОК-10);

методы и алгоритмы автоматизированной разработки конструктивных модулей и программного обеспечения (ОК-10, ПК-5).

методологию решения задач автоматизации конструкторского проектирования для разных технологий изготовления конструктивных модулей(ПК-2, ПК-6).

Уметь:

работать с современными системами автоматизированного проектирования, включая объектно-ориентированные (ПК-5, ПК-6);

Модифицировать известные алгоритмы проектирования под заданную технологию конструктивного элемента (ПК-2);

Разрабатывать собственные алгоритмы машинного проектирования для заданных конструктивных модулей (ПК -2) взаимодействовать с контингентом пользователей систем автоматизированного проектирования (ПК-8).

Владеть:

методами и алгоритмами разработки автоматизированной системы проектирования для конкретного класса задач (ОК-1, ПК-2, ПК-6);

навыками работы с различными автоматизированными системами (ОК-12, ПК-2);

методами и средствами оформления и разработки технической документации (ОК-11).

4. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ 4.1 Структура дисциплины Общая трудоемкость дисциплины составляет 2 зачетные единицы, 72 часа.

Виды учебной работы, Всего часов на Формы текущего Раздел дисциплины. включая контроля Семестр самостоятельную работу раздел № Форма промежуточной успеваемости студентов и п/п аттестации (по разделам) трудоемкость (в часах) (по семестрам) лк пр лаб сам 1 2 3 4 5 6 7 8 Базовые принципы построения и состав Тест: структура и – – 3 6 2 автоматизированных компоненты САПР систем проектирования Модели схем и Тест: Компоненты представление их в – – 3 6 2 схем-представление компьютере Задачи Выполнение конструкторского – – контрольного 12 6 8 проектирования.

задания Компановка.

Задачи Выполнение конструкторского – – контрольного 10 6 6 проектирования.

задания Размещение элементов.

Задачи Выполнение конструкторского – – контрольного 18 6 10 проектирования.

задания Трассировка.

Тенденции развития – – – 2 6 САПР Устный опрос, Зачет – – – письменное решение 24 6 задачи Итого: – – 72 30 4.2 Содержание лекционно-практических форм обучения 4.2.1. Лекции 1.Базовые принципы построения и состав САПР Понятие жизненного цикла изделия, этапы жизненного цикла. Специфика задач автоматизации проектирования на разных этапах жизненного цикла и использование различных средств автоматизации проектирования. Назначение систем CAM,PDM,ERP,SCADA,CRM на различных этапах жизненного цикла изделия. Общие принципы разработки ЭВМ. Этапы проектирования, конструкторский этап и его основные задачи. Иерархия устройств с точки зрения конструктора. Промышленные САПР. Критерии качества промышленных САПР.

2. Модели схем и представление их в компьютере.

Требования к моделям схем. Модели элементов, модели цепей их достоинства и недостатки. Пример перехода от фрагмента схемы к модели.

3. Задачи конструкторского проектирования. Компоновка.

Разрезание, типизация, покрытие как различные подходы к решению задачи компоновки.



Pages:     | 1 |   ...   | 7 | 8 || 10 |
 





 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.