Информационные технологии в машиностроительной отрасли

2.2. Тематический план и содержание учебной дисциплины информатика

3. условия реализации программы дисциплины

3.2. Информационное обеспечение обучения.

Перечень рекомендуемых учебных изданий, Интернет-ресурсов, дополнительной литературы.

Контроль и оценка результатов освоения дисциплины осуществляется преподавателем в процессе проведения практических занятий и лабораторных работ, тестирования, а также выполнения обучающимися индивидуальных заданий, проектов, исследований, контрольных и самостоятельных работ во время итоговой аттестации.

Автоматизация производства и логистики.

Использование IT при проектировании и производстве.

Рост спроса на «умные» машины.

Перспективы развития IT-инфраструктуры отрасли.

Наиболее востребованные IT-решения и оборудование применяемые в машиностроительной промышленности

«НАЦИОНАЛЬНЫЙ МИНЕРАЛЬНО-СЫРЬЕВОЙ УНИВЕРСИТЕТ «ГОРНЫЙ»

08.08.2019

ПЕРВОЕ ВЫСШЕЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ УЧЕБНОЕ ЗАВЕДЕНИЕ РОССИИ

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА

УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

«КОМПЬЮТЕРНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В МАШИНОСТРОЕНИИ »

Направление подготовки: 151000 - Технологические машины и оборудование

Программа подготовки:

«Металлургические машины и оборудование»

«Оборудование нефтегазопереработки»

«Технологические машины и оборудование для разработки торфяных месторождений»

«Технологические процессы в машиностроении»

Квалификация (степень) выпускника : магистр

Составитель: доцент

Санкт-Петербург

1.Цель изучения дисциплины – повышение основ знаний, умений и навыков по проектированию и современным методам расчета деталей, сборок и механизмов на прочность, жесткость, устойчивость и колебания при действии статических и динамических нагрузок.

Основной задачей изучения дисциплины является приобретение студентами методики построения физических и математических моделей рассчитываемых конструкций и выработка ими практических навыков работы на ЭВМ с современными программами CAD+CAE, используя метод конечных элементов (МКЭ).

2. Место дисциплины в учебном процессе

Дисциплина «Компьютерные технологии в машиностроении» относится к профессиональному циклу дисциплин и входит в его базовую часть. Для изучения дисциплины студент должен обладать знаниями, устанавливаемыми ФГОС для высшего профессионально образования по общепрофессиональным дисциплинам : Детали машин и основы конструирования, Теория механизмов и машин, Технологические процессы в машиностроении, Начертательная геометрия, Инженерная графика. Для успешного освоения дисциплины необходимо знание высшей математики и программирования на ЭВМ в следующем объеме: дифференциальное исчисление, интегральное исчисление, дифференциальные уравнения, элементы математического программирования, основы программирования на одном из алгоритмических языков; а также умение использовать компьютер в качестве пользователя в объеме курса «Информатика».

3. Требования к результатам освоения дисциплины

В результате освоения данной ООП магистратуры выпускник должен обладать следующими компетенциями:

общекультурными:

– способен совершенствовать и развивать свой интеллектуальный и общекультурный уровень (ОК-1);

– способен к обобщению, анализу, критическому осмыслению, систематизации, прогнозированию при постановке целей в сфере профессиональной деятельности с выбором путей их достижения (ОК-2);

– способен собирать, обрабатывать с использованием современных информационных технологий и интерпретировать необходимые данные для формирования суждений по соответствующим социальным, научным и этическим проблемам (ОК-4);

– способен самостоятельно применять методы и средства познания, обучения и самоконтроля для приобретения новых знаний и умений, в том числе в новых областях, непосредственно не связанных со сферой деятельности (ОК-5);

– способен выбирать аналитические и численные методы при разработке математических моделей машин, приводов, оборудования, систем, технологических процессов в машиностроении (ОК-6);

– способен на научной основе организовывать свой труд, самостоятельно оценивать результаты свой деятельности, владеть навыками самостоятельной работы в сфере проведения научных исследований (ОК-7);

– способен получать и обрабатывать информацию из различных источников с использованием современных информационных технологий, умеет применять прикладные программные средства при решении практических вопросов с использованием персональных компьютеров с применением программных средств общего и специального назначения в том числе в режиме удаленного доступа (ОК‑8);

профессиональными:

– умеет разрабатывать методические и нормативные материалы , а также предложения и мероприятия по осуществлению разработанных проектов и программ (ПК-4);

– разрабатывать физические и математические модели исследуемых машин, приводов, систем, процессов, явлений и объектов, относящихся к профессиональной сфере, разрабатывать методики и организовывать проведение экспериментов с анализом их результатов (ПК-20);

– разрабатывать методические и нормативные документы, предложения и проводить мероприятия по реализации разработанных проектов и программ (ПК-25);

профильными профессиональными:

– участвовать в составлении аналитических обзоров и научно-технических отчетов по результатам выполненной работы , в подготовке публикаций результатов исследований и разработок в виде презентаций, статей и докладов (ПКД-2).

– производить расчеты и проектировать отдельные узлы и устройства технологических машин и оборудования в соответствии с техническим заданием (ПКД-5);

– способность разрабатывать прикладные (функциональные) программы с использованием сред программирования, осуществлять моделирование технических объектов и их элементов с использованием математических методов в инженерии (ПКД-8).

В результате изучения дисциплины студент должен:

знать : твёрдотельное объёмное параметрическое проектирование на современных CAD программах; компьютерные технологии в машиностроении; основные идеи метода конечных элементов (МКЭ) и область его применения; типы основных конечных элементов (КЭ), их характеристики и области применения; современные методы прочностных расчетов оборудования и гидроаэромеханику потоков в аппаратах; наиболее мощные пакеты прикладных программ, реализующих МКЭ; методику организации расчётов МКЭ на ЭВМ; методики построения физической и математической моделей; соотношения между напряжениями, деформациями и температурой, а также между деформациями и перемещениями; уравнения равновесия и граничные условия;

уметь: работать с графическими редакторами CAD программ; создавать с помощью программы SolidWorks объёмные параметрические детали, сборки, оборудование и механизмы; создавать их расчетные схемы; выбирать типы КЭ; моделировать конструкцию с помощью КЭ; задавать свойства материалов и различные нагрузки; описывать начальные и граничные условия; задавать контактные условия; проводить расчеты на прочность, жесткость и устойчивость; рассчитывать собственные частоты и формы колебаний; проводить динамический анализ механизмов; визуализировать результаты расчетов; проводить анализ результатов расчета; принимать решения, направленные на достижение необходимой работоспособности и надёжности конструкции;

владеть: методиками расчёта запаса прочности, жесткости, устойчивости и надёжности конструкции в условиях статических и динамических нагрузок; приёмами работы на ПК.

4. Объем дисциплины и виды учебной работы

Общая трудоемкость дисциплины составляет 4 зачетных единиц.

Вид учебной работы	Всего часов	Семестры

Аудиторные занятия (всего)
В том числе:

Практические занятия (ПЗ)
Семинары (С)
Лабораторные работы (ЛР)
Самостоятельная работа (всего)
В том числе:
Курсовой проект (работа)
Расчетно-графические работы

Другие виды самостоятельной работы
Подготовка к практическим занятиям
Подготовка к зачету
	Защита, зачет	Защита, зачет
Общая трудоемкость час

№ п/п	Наименование раздела дисциплины

	Введение	Структура дисциплины, ее цель и задачи. Основные тенденции внедрения компьютерных технологий машиностроении. Автоматизация конструкторской (КПП) и технологической подготовки производства (ТПП). Понятие единого информационного пространства предприятия.
	Имитационное моделирование.	Классификация моделей, используемых в технике: инженерно - физические, структурные, геометрические, информационные. Основные свойства моделей. Цели и задачи компьютерного моделирования. Структурная оптимизация. Параметрическая оптимизация. Содержание основных этапов компьютерного моделирования. Методология имитационного моделирования. Методы формализации в компьютерном моделировании. Основные этапы и подходы к реализации имитационного моделирования. Программные средства имитационного моделирования. Языки имитационного моделирования GPSS Word Автоматизированные инструментальные среды: математический редактор MathCad, математический пакет программ MATLAB, среда имитационного моделирования Arena, автоматизированная система моделирования AnyLogic.
		Основные принципы и соотношение численных методов инженерного анализа. Сравнительный анализ существующих методов расчета деталей машин и оборудования. Классификация и применимость конечных элементов. Общая схема компьютерной реализации МКЭ. Учет нелинейности в процедурах МКЭ. Методы оптимизации в инженерном анализе: параметрическая оптимизация, структурная оптимизация. Комплексные решения задач оптимального проектирования. Методы визуализации в системах инженерного анализа. Ошибки идеализации. Погрешности моделирования. Погрешности расчетов. Ошибки интерпретации результатов. Принятие проектного решения.
		Векторные графические модели. Растровые графические модели. Компьютерные геометрические модели: плоские, объемные (трехмерные), конструктивная твердотельная геометрия, представление с помощью границ, позиционный подход. Моделирование линий. Построение поверхностей. Геометрическое моделирование объемных тел. Гибридные геометрические модели. Параметризация геометрических моделей. Моделирование объемных сборок. Проекционные виды и ассоциативные связи 3D и 2D – моделей. Прикладное программное обеспечение геометрического моделирования. Комплексное использование геометрических моделей. Экономическая эффективность использования технологий компьютерного геометрического моделирования
		Системы автоматизированного проектирования. Ретроспективный обзор развития автоматизированных систем промышленного назначения. История автоматизации машиностроения в России. Этапы развития САПР. Научные основы и стандарты САПР. Основные термины и определения компьютерных технологий и автоматизированных систем. Структура, состав и компоненты САПР. Международная классификация САПР. Полно масштабные автоматизированные системы. Отечественные машиностроительные программно – методические комплексы САПР. Типовой состав модулей машиностроительной САПР
		SolidWorks – это полнофункциональное приложение для автоматизированного механико-машиностроительного конструирования, базирующееся на параметрической объектно-ориентированной методологии. Этот пакет служит программной платформой для прочностных расчетов методом конечных элементов деталей и сборок с помощью программ SolidWorks Simulation и Cosmos/M, для динамического анализа механизмов в среде SolidWorks Motion. Составные части пакета и их назначение. Предварительная подготовка и вход в программу. Основные стадии решения задач. Предпроцессорная подготовка; задание начальных и граничных условий; физических и механических свойств материалов; построение сетки конечных элементов; приложение поверхностных и объёмных нагрузок; выбор решателя. Решение задачи. Постпроцессорная обработка. Основные этапы твердотельного проектирования в SolidWorks: построение эскиза, создание объемной модели, создание сборок, генерация чертежей. Примеры расчётов деталей и оборудования.

5.2. Разделы дисциплин и виды занятий

	Наименование раздела дисциплины		Практ. зан.
	Введение
	Имитационное моделирование.
	Инженерный анализ и компьютерное моделирование.
	Компьютерная графика и геометрическое моделирование.
	Компьютерные технологии и моделирование в САПР.
	Основы объемного проектирования в программе SolidWorks.
	Заключение

6. Лабораторный практикум. Не предусмотрен учебным планом.

7. Практические занятия (семинары).

№ раздела дисциплины

Тематика практических занятий (семинаров)

Трудо-емкость

Моделирование простейшего потока событий.

Определение показателей системы массового обслуживания.

Динамический расчет плоской рамы методом конечных элементов.

Расчет кольца методом конечных элементов.

Использование прямоугольного квадратичного элемента в методе конечных элементов.

Векторные графические модели. Растровые графические модели

Компьютерные геометрические модели. Геометрическое моделирование объемных тел

Гибридные геометрические модели. Параметризация геометрических моделей

Моделирование объемных сборок

Проекционные виды и ассоциативные связи 3D и 2D-моделей

Моделирование изделий в КОМПАС 3D.

Чертежный редактор КОМПАС-ГРАФИК

Знакомство с интерфейсом пакета трехмерного моделирования SolidWorks 2009. Создание эскиза.

Создание деталей в SolidWorks. Конфигурация деталей.

Создание деталей из листового материала в SolidWorks.

SolidWorks. Создание сварных деталей.

Сборка

«Разработка конструкции редуктора технологической машины с использованием компьютерных технологий».

Примерные темы рефератов представлены ниже:

Информационные системы поддержки жизненного цикла изделий

Безбумажный документооборот в машиностроительном производстве

Системы управления проектами

Автоматизированная классификация и кодирование объектов в процессах конструирования и изготовления изделий машиностроения

Сравнительный анализ CAD/CAM/CAE систем

Развитие и применение высокопроизводительных вычислительных кластерных технологий в машиностроении

Самостоятельная работа студентов предполагает теоретическую и практическую подготовку по дисциплине.

Теоретическая подготовка состоит в изучении учебного материала по конспектам и учебникам из перечня рекомендованной литературы. Полезно обращение к специализированным периодическим изданиям. Особого внимания заслуживает посещение (участие в) выставок, научных семинаров и конференций. В сети ИНТЕРНЕТ ежегодно появляется много статей и электронных материалов о современном состоянии и направлениях слияния компьютерных и машиностроительных технологий.

Самостоятельная практическая подготовка состоит в выполнении учебных заданий, курсовой работы по программе изучения дисциплины. Закрепление приобретенных навыков производится при прохождении производственных практик, выполнении заданий по смежным дисциплинам. Возможности самостоятельной практической подготовки значительно ограничиваются политикой лицензирования специализированных программных продуктов (в настоящее время доступна только ограниченная версия КОМПАС-3D V13). Поэтому практическую работу целесообразно проводить в учебных помещениях кафедры.

Виды контроля занятий

В ходе изучения дисциплины проводится контроль уровня знаний студентов, состоящий из:

1. Текущего – по результатам практических занятий, а также в виде экспресс-опроса после лекции (или в форме тестов);

2. Рубежного – по результатам написания реферата и выполнения курсовой работы;

3. Промежуточного – дифференцированного зачета.

Для допуска к зачету необходимо успешное выполнение всех заданий текущего и рубежного контроля.

9. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины:

а) основная литература

1. Черепашков А. А., Носов Н. В. Компьютерные технологии, моделирование и автоматизированные системы в машиностроении: Учебник для студ. высш. учеб. заведений. Гриф УМО АМ. – Волгоград: Издательский Дом «Ин-Фолио», 2009, 592 с.

2. SolidWorks. Компьютерное моделирование в инженернорй практике. / и др. – BHV-Петербург, 2008, 1040 с.

3. Дударева Н. Ю., Загайко С. А. SolidWorks 2009 на примерах. СПб: БХВ-Петербург, 2009, 544 с..

б) дополнительная литература

1. Ковшов А. Н. Информационная поддержка жизненного цикла изделий машиностроения: принципы, системы и технологии CALS/ИПИ/ Ковшов А. Н. и др. – М.: Академия, 2007, 304 с.

2. Кондаков А. И. САПР технологических процессов: Учебник для студ. высш. учеб. заведений. – М.: Академия, 2007, 272 с.

3. Макаров Е. Г. Инженерные расчеты в Mathcad 15: Учебный курс. – СПб.: Питер, 2011, 400 с.

4. Потемкин А. Инженерная графика. – М.: Лори, 2002, 446 с.

5. Потемкин А . Трехмерное твердотельное моделирование. – М.: Компьютер Пресс, 2002, 296 с.

6. Рыжиков моделирование. Теория и технологии. – М.: Альтекс, 2004, 384 с.

7. Черепашков А. А. Компьютерная графика и геометрическое моделирование в машиностроении. Учебное пособие. Гриф УМО. – Самара: Самар. гос. техн. ун-т, 2008, 134 с.

8. Черепашков А. А. Компьютерные технологии. Создание, внедрение и интеграция промышленных автоматизированных систем в машиностроении: Учебное пособие. Гриф УМО. – Самара: Самар. гос. техн. ун-т, 2008, 143 с.

9. Беляев. В.В., Журов Г. Н., Косовцева Т. Р Системы массового обслуживания. Методические указания к лабораторным работам . СПб.:СПГГИ(ТУ),. 2011, 58 с.

в) программное обеспечение

Система трехмерного твердотельного параметрического моделирования механических узлов и конструкций SolidWorks 2009, разработанная американской фирмой SolidWorks Inc. специально для Windows XP и Window Vista.

Dassault Systèmes [сайт] URL: http:/// (дата обращения: 29.11.2012);

SolidWorks Russia [сайт] URL: http://www. ***** (дата обращения: 29.11.2012);

Autodesk [сайт] URL: http://www. *****/ (дата обращения: 29.11.2012);

САПР и графика [сайт] URL: http://www. *****/(дата обращения: 29.11.2012).

10. Материально-техническое обеспечение дисциплины

Специализированные лаборатории учебного компьютерного центра. При выполнении лабораторных работ студенты используют ПЭВМ с установленным соответствующим дисциплине программным обеспечением (КОМПАС-3D, MathCad, GPSS).

Разработчик

Доцент каф. И и КТ

Информационные технологии в машиностроении

Нужен ли предмет «Информатика» в техникуме? Я работаю в Машиностроительном техникуме многие ребята приходя на урок говорят: «А зачем нам это учить?»

Технология - это комплекс научных и инженерных знаний, реализованных в приемах труда, наборах материальных, технических, энергетических, трудовых факторов производства, способах их соединения для создания продукта или услуги, отвечающих определенным требованиям. Поэтому технология неразрывно связана с машинизацией производственного или непроизводственного, прежде всего управленческого процесса. Управленческие технологии основываются на применении компьютеров и телекоммуникационной техники.

Согласно определению, принятому ЮНЕСКО, информационная технология - это комплекс взаимосвязанных, научных, технологических, инженерных дисциплин, изучающих методы эффективной организации труда людей, занятых обработкой и хранением информации; вычислительную технику и методы организации и взаимодействия с людьми и производственным оборудованием, их практические приложения, а также связанные со всем этим социальные, экономические и культурные проблемы. Сами информационные технологии требуют сложной подготовки, больших первоначальных затрат и наукоемкой техники. Их введение должно начинаться с создания математического обеспечения, формирования информационных потоков в системах подготовки специалистов.

Примерно 15 лет назад, мы и представить не могли, как тесно будет связано машиностроение и информационные технологии. Задача современного производства – это как можно скорее выдать готовый продукт при минимальных затратах. Это позволяет добиться прежде всего экономической эффективности, и, как следствие, окупаемости производства. В условиях жесткой конкуренции необходимо представить качественный продукт как можно быстрее, пока то же самое не успели сделать конкуренты. А если учесть, что на современном рынке множество фирм предлагают практически однотипную продукцию, то надо прилагать достаточно большие усилия, чтобы товар оставался конкурентоспособным. На мой взгляд для этого нужна система автоматизации проектирования. В машиностроении это средство для представления какого-либо объекта и представлении его модели. всеми заданными свойствами, что нас интересуют. Модель создается ради исследований, которые провести на реальном объекте либо невозможно, либо дорого, либо просто неудобно. Можно выделить несколько целей, ради которых создается модель:

–Модель как средство осмысления помогает выявить взаимозависимости переменных, характер их изменения во времени, найти существующие закономерности. При составлении модели изучается, классифицируется и становиться наиболее понятной структура объекта производства.

–Модель как средство прогнозирования позволяет научиться предсказывать поведение объекта производства и управлять им, испытывая различные варианты поведения модели. Эксперименты с реальным объектом достовернее, но они занимают больше времени и требуют гораздо более больших затрат, а иногда такие эксперименты и просто невозможны (в том случае, если объект производства еще только проектируется).

–Построенные модели могут использоваться для нахождения оптимальных параметров, исследования особых режимов и параметров объекта производства.

–Модель может так же в некоторых случаях заменить исходный объект при обучении.

С помощью системы автоматизации проектирования, возможно, наиболее быстро сформировать модель практически любого объекта производства.

Существуют множество самых разных САПР, как похожих друг на друга, так и весьма отличающихся.

В основном существует такая классификация пакетов САПР.

1. Тяжелые САПР. Обеспечивают полный цикл проектирования, полную привязку всей конструкции. Полный цикл – это совокупность всего, что необходимо – от разработки внешнего вида объекта (то, что иностранцы называют модным словом «дизайн»), до подготовки документации и разработки управляющих программ.

2. Средние САПР. Полного цикла не обеспечивают, обычно имеют провалы в цепи проектирования, не обеспечивая полного цикла. Но в рамках своей задачи эти САПР справляются весьма успешно. Средние САПР разрабатывались либо фирмами, не обладающими достаточной квалификацией для создания тяжелого САПР, либо не ставящими перед собой такой задачи. В основном, средние САПР имеют обязательно понятие «сборка-деталь», и ряд модулей для помощи в процессе проектирования-производства.

3. Легкие, или т.н. «специализированные» САПР, которые решают только узкие задачи проектирования – например, только проектирование кулачков или пресс-форм. Иногда такие САПР называют «экзотическими», потому что они решают отдельную узкую задачу под конкретное небольшое производство.

Современное производство тесно связано с информационными технологиями! Учите информатику!

Машиностроение - одна из тех отраслей, где проекты автоматизации идут полным ходом на большей части предприятий. Автоматизации сегодня подвергается планирование, учет материальных и товарных ценностей, непосредственное управление производством и многие другие внутренние бизнес-процессы, характерные для машиностроительных предприятий.

На данный момент совершенно ясно, что в автоматизации нуждаются не только маркетинг или корпоративное руководство. Применение автоматизации для составления графиков эксплуатации оборудования и передвижного состава, складских помещений и заводских цехов ложится в основу производственной логистики.

Применение информационных технологий и автоматизация производственных процессов, столь высокие в этой отрасли по сравнению с другими, объясняется в первую очередь высокой конкуренцией. Совершенствование и автоматизация способов и методов производства и является гарантией успешности предприятия.

ИТ-проекты автоматизации машиностроения направлены помимо прочего на получение оперативной и актуальной информации, поскольку без этого невозможно принять, сколько - ни будь эффективное и своевременное решение, что как известно является решающим фактором логистики. Использование информационных технологий в автоматизации этой сферы производства также способствует снижению себестоимости производства в сочетании с повышением качества выпускаемой продукции, в конечном итоге ведет к оптимизации производства, которая и является конечной целью внедрения информационных технологий в машиностроение и логистику.

Эффективная логистическая концепция, возможная исключительно на тех предприятиях, где уделяется внимание автоматизации процессов сбыта, позволяет значительно сократить материальные и временные затраты на этапе реализации продукции, повысить вероятность реализации с получением высокой прибыли, и обеспечить предприятию экономическую устойчивость даже в кризисный и посткризисный период.

Также для наилучшего обеспечения поддержки всех стратегий планирования в машиностроении используется автоматизация управления производством (SAP). Решение SAP даёт возможность компаниям управлять всеми этапами оперативной деятельности в рамках единой интегрированной системы.

Автоматизация управления производством имеет следующие преимущества: гибкую структуру, поддержку принятия решений в режиме реального времени, одновременно выполняющиеся процессы, интегрированное решение для всего предприятия, быстрое внедрение, открытую систему и многое другое.

Впрочем, автоматизация и IT- технологии не менее необходимы на стадии проектирования и производства, чем на стадии реализации готовой продукции. Те возможности, которые дает применение информационных технологий при проектировании в машиностроении являются просто грандиозными. Разработка и оптимизация специализированных ПО, позволяющих в 3D формате «увидеть» любую деталь, агрегат, причем не просто на картинке, но и в действии, открывает перед проектировщиками просто непостижимые горизонты. То, на что раньше уходили годы кропотливого труда и расчетов, сегодня становится доступным за несколько минут.

Применение процессов автоматизации в производстве не менее результативно, поскольку обеспечение контроля над ходом изготовления и сборки различных узлов обеспечивает изготовление продукции более высокого качества, а также значительного снижения объема ручного труда, задействованного на предприятии. Вопрос снижения объемов доли ручного труда на современных предприятиях стоит в последнее время крайне остро.

Именно стремлением производителей по возможности сократить объем ручного труда, применяемого на предприятии, зачастую становится тем фактором, который способствует повышению популярности так называемых «умных» машин.

Технология машиностроения традиционно использует наиболее прогрессивные достижения науки. Поэтому применение «умных» машин в машиностроении - явление далеко не новое. Еще в советские времена в этой отрасли применялись станки, оснащенные программным числовым управлением, разнообразные роботы, многие участки и цеха были полностью или хотя бы частично автоматизированы. На сегодняшний день в машиностроении еще более остро стоит вопрос об использовании в производстве «умных» машин, т. е. машин «интеллектуальных». Разработка подобных «умных» машин, управляемых современной вычислительной техникой для машиностроения идет сегодня полным ходом. Применение таких станков позволит в разы поднять производительность, сократив при этом расходы, связанные с так называемым «человеческим» фактором.

Развитие IT-инфраструктуры в машиностроении будет направлено в первую очередь на повышение интеллектуального капитала предприятия. Использование автоматизации позволит в дальнейшем придать деятельности всех специалистов предприятия упорядоченность, упростить взаимосвязь между потребителями и производителями, и станут эффективной базой для построения результативной системы контроля над качеством выпускаемой продукции.

Сервер HP DL360 Gen10 способен улучшать качество обработки предприятия, ускорять процесс получения готового результата, а также обрабатывать приемлемый объем информации. Он выделяется из линии ProLiant малой энергозатратностью. Также он оснащен новыми высокопроизводительными процессорами компании Intel Xeon Scalable, которые имеют до 28 ядер.
Сервер Lenovo ThinkSystem SR850 выделяется из ряда похожих моделей объемом полезных функций и качественной аппаратной частью. Удобное расположение плат в сервере позволяет обеспечить энергетически эффективное и экономичное четырехразъемное решение с большим набором функций в 2U форм-факторе, а отличное оборудование, например, мощные масштабируемые процессоры Intel Xeon Gold и Platinum и 16 жестких дисков обеспечивают данный сервер особенной производительностью и мощностью.
Башенный сервер DELL PowerEdge T640 , разработанный на базе процессора нового поколения Intel Xeon Scalable легко увеличит производительность вашего офиса. Подходящий для быстрой и эффективной обработки данных благодаря плотной структуре, этот сервер позволяет выполнять критически важные приложения быстро и эффективно.

Министерство образования и науки Челябинской области

Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение

«Копейский политехнический колледж имени С.В. Хохрякова»

(ГБПОУ «КПК имени С.В. Хохрякова»)

ИНФОРМАТИКА

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

По специальности 15.02.08 Технология машиностроения

Копейск, 2018

на заседании ЦК

математических и естественнонаучных дисциплин

Л.Г. Королева

«____»______________2018г.

УТВЕРЖДАЮ

Зам. директора по УР

Н.В. Типушкова

«____»______________2018г.

Рабочая программа учебной дисциплины Информатика разработана на основе Федерального государственного образовательного стандарта (далее ФГОС) по специальности среднего профессионального образования (далее СПО) 15.02.08 Технология машиностроения.

Организация – разработчик: ГБПОУ «Копейский политехнический колледж имени С.В. Хохрякова»

Разработчик: _______________ О.Н. Иванова, – преподаватель информатики и информационных технологий КПК

стр.

ПАСПОРТ Рабочей ПРОГРАММЫ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

СТРУКТУРА и содержание УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

условия реализации рабочей программы учебной дисциплины

Контроль и оценка результатов Освоения учебной дисциплины

1. паспорт Рабочей ПРОГРАММЫ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ ИНФОРМАТИКА

1.1. Область применения программы

Рабочая программа учебной дисциплины Информатика является частью рабочей основной профессиональной образовательной программой в соответствии с ФГОС по специальности СПО 15.02.08 Технология машиностроения

Рабочая программа учебной дисциплины может быть использована в дополнительном профессиональном образовании (повышения квалификации и переподготовки)

1.2. Место дисциплины в структуре основной профессиональной образовательной программы:

учебная дисциплина Информатика относится к математическому и общему естественнонаучному циклу дисциплин специальности 15.02.08 Технология машиностроения.

1.3. Цели и задачи дисциплины – требования к результатам освоения дисциплины:

уметь:

выполнять расчеты с использованием прикладных компьютерных программ;

использовать сеть Интернет и ее возможности для организации оперативного обмена информацией;

использовать технологии сбора, размещения, хранения, накопления, преобразования и передачи данных в профессионально ориентированных информационных системах;

обрабатывать и анализировать информацию с применением программных средств вычислительной техники;

получать информацию в локальных и глобальных компьютерных сетях;

применять графические редакторы для создания и редактирования изображений;

применять компьютерные программы для поиска информации, составления и оформления документов и презентаций.

В результате освоения дисциплины обучающийся должен знать:

базовые системные программные продукты и пакеты прикладных программ;

основные положения и принципы построения системы обработки и передачи информации;

методы и приемы обеспечения информационной безопасности;

методы и средства сбора, обработки, хранения, передачи и накопления информации;

общий состав и структуру персональных электронно-вычислительных машин (ЭВМ) и вычислительных систем;

основные принципы, методы и свойства информационных и телекоммуникационных технологий, их эффективность.

ОК 1. Понимать сущность и социальную значимость своей будущей профессии, проявлять к ней устойчивый интерес.

ОК 2. Организовывать собственную деятельность, выбирать типовые методы и способы выполнения профессиональных задач, оценивать их эффективность и качество.

ОК 3. Принимать решения в стандартных и нестандартных ситуациях и нести за них ответственность.

ОК 4. Осуществлять поиск и использование информации, необходимой для эффективного выполнения профессиональных задач, профессионального и личностного развития.

ОК 5. Использовать информационно-коммуникационные технологии в профессиональной деятельности.

ОК 6. Работать в коллективе и команде, эффективно общаться с коллегами, руководством, потребителями.

ОК 7. Брать на себя ответственность за работу членов команды (подчиненных), за результат выполнения заданий.

ОК 8. Самостоятельно определять задачи профессионального и личностного развития, заниматься самообразованием, осознанно планировать повышение квалификации.

ОК 9. Ориентироваться в условиях частой смены технологий в профессиональной деятельности.

ОК 10. Исполнять воинскую обязанность, в том числе с применением полученных профессиональных знаний (для юношей).

ПК 1.1. Использовать конструкторскую документацию при разработке технологических процессов изготовления деталей.

ПК 1.2. Выбирать метод получения заготовок и схемы их базирования.

ПК 1.3. Составлять маршруты изготовления деталей и проектировать технологические операции.

ПК 1.4. Разрабатывать и внедрять управляющие программы обработки деталей.

ПК 1.5. Использовать системы автоматизированного проектирования технологических процессов обработки деталей.

ПК 2.1. Участвовать в планировании и организации работы структурного подразделения.

ПК 2.2. Участвовать в руководстве работой структурного подразделения.

ПК 2.3. Участвовать в анализе процесса и результатов деятельности подразделения.

ПК 3.1. Участвовать в реализации технологического процесса по изготовлению деталей.

ПК 3.2. Проводить контроль соответствия качества деталей требованиям технической документации.

1.4. Количество часов на освоение программы дисциплины:

максимальной учебной нагрузки обучающегося 96 часов, в том числе:

Обязательной аудиторной учебной нагрузки обучающегося 64 часа;

Практических занятий 40 часов;

Самостоятельной работы обучающегося 32 часа.

2. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

2.1. Объем учебной дисциплины и виды учебной работы

Внеаудиторная самостоятельная работа:

работа над учебными материалами, конспектами лекций;

выполнение индивидуальных заданий;

работа с дополнительной учебной и научной литературой

Итоговая аттестация в форме дифференцированного зачета

Тема 1.1.

Архитектура персонального компьютера, структура вычислительных систем

Устройство персонального компьютера

Практические занятия

Практическая работа №1. Изучение архитектуры персонального компьютера

Составление таблицы по архитектуре компьютера

Тема 1.2.

Компьютерные сети

Классификация компьютерных сетей. Линии связи, их основные компоненты и характеристики. Локальные и глобальные компьютерные сети. Топология ЛВС. Основные услуги компьютерных сетей: электронная почта, телеконференции, файловые архивы

Самостоятельная работа обучающихся.

Заполнение шаблона «Тестирование сети»

Заполнение шаблона «Сравнение поисковых систем»

Тема 1.3.

Сетевые технологии обработки информации

Службы сети Интернет

Самостоятельная работа обучающихся

Работа с электронной почтой.

Раздел 2. Защите информации от несанкционированного доступа. Антивирусные средства защиты информации

Тема 2.1. защита информации от несанкционированного доступа

Защита информации от несанкционированного доступа. Необходимость защиты. Криптографические методы защиты. Защита информации в сетях. Электронная подпись. Контроль прав доступа. Архивирование информации как средство защиты.

Самостоятельная работа обучающихся

Алгоритмы кодирования информации (на примере конкретного алгоритма)

Тема 2.2.

Антивирусные средства защиты информации

Компьютерные вирусы: классификация, методы распознавания, профилактика заражения. Защита информации от компьютерных вирусов. Антивирусные программы.

Практические занятия

Практическая работа №2. Тестирование на наличие компьютерного вируса, лечение зараженных файлов

Самостоятельная работа обучающихся

Использование антивирусных программ

Раздел 3. Программное обеспечение. Информационные технологии

Тема 3.1.

Классификация прикладного программного обеспечения

Прикладное программное обеспечение: программы-архиваторы, утилиты, САПР, офисные пакеты

Практические занятия

Практическая работа №3. Работа с программами-архиваторами

Самостоятельная работа обучающихся

Заполнить таблицу пакеты прикладных программ

Тема 3.2.

Текстовые процессоры

Основные приемы работы с текстовым процессором

Практические занятия

Практическая работа №4. Создание документа, набор и редактирование текста

Практическая работа №5. Шрифтовое оформление и форматирование текста

Практическая работа №6. Работа с таблицами, рисунками, диаграммами

Практическая работа №7. Редактирование набранного текста. Печать текста

Самостоятельная работа обучающихся .

Подготовка реферата в текстовом процессоре

Тема 3.3.

Электронные таблицы

Основные приемы работы с электронными таблицами

Практические занятия .

Практическая работа №8. Создание, заполнение и редактирование электронной таблицы.

Практическая работа №9. Проведение расчетов в таблице с использованием формул.

Практическая работа №10. Использование функций в электронных таблицах

Практическая работа №11. Фильтрация данных в электронных таблицах

Практическая работа №12. Изучение графических возможностей электронной таблицы.

Практическая работа №13. Использование условного форматирования в электронных таблицах

Самостоятельная работа обучающихся

Выполнение заданий по темам: «Абсолютные и относительные ссылки», «Фильтрация и поиск данных в электронных таблицах».

Тема 3.4.

Системы управления базами данных

Понятие базы данных. Понятие поля и записи. Связи в базах данных. Ключ.

Практические занятия

Практическая работа №14. Создание базы данных. Схема данных. Связи в таблицах.

Практическая работа №15. Создание формы и заполнение базы данных.

Практическая работа №16.Сортировка записей. Организация запроса в базе данных.

Самостоятельная работа обучающихся .

Выполнение заданий по нормализации баз данных

Тема 3.5.

Графические редакторы

Методы представления графических изображений. Растровая и векторная графика. Системы цветов RGB, CMYK , HSB

Практические занятия

Практическая работа №17. Изучение возможностей растрового графического редактора

Практическая работа №18. Изучение возможностей векторного графического редактора

Самостоятельная работа обучающихся

Заполнение таблицы сравнения векторной и растровой компьютерной графики

Тема 3.6.

Мультимедийные технологии

Основные принципы оформления мультимедийных проектов

Практические занятия

Практическая работа №19. Работа с основными объектами презентаций

Практическая работа №20. Добавление к презентации мультимедийных объектов

Самостоятельная работа обучающихся

Создание презентации «Моя будующая профессия»

Всего

3.1. Требования к минимальному материально-техническому обеспечению

Реализация программы дисциплины требует наличия учебного кабинета информатики, компьютерного класса; мастерских не требует.

Оборудование учебного кабинета: учебная интерактивная доска, проектор, плакаты.

Технические средства обучения: Видеопроектор, рабочее место преподавателя, оснащенное компьютером.

Оборудование компьютерного класса: Компьютеры, объединенные в локальную сеть, подключенную к сети Интернет, сканер, принтер, видеопроектор.

Основные источники:

Цветкова М. С. Информатика и ИКТ: Учебник для СПО / М. С. Цветкова – М.: Академия, 2014 – 352 с.
Колмыкова Е. А., Кумскова И. А. Информатика: Учеб. пособие для СПО / Е. А. Колмыкова, И. А. Кумскова – М.: Академия, 2014 – 416 с.
Информационные технологии: Учебник для СПО / Г. С. Гохберт, А. В. Зафиевский, А. А. Кфоткин – М.: Академия, 2014 – 208 с.
Левин В. И. Информационные технологии в машиностроении: Учебник для В. И. Левин – М.: Академия, 2014 – 240 с.
Михеева Е. В. Информационные технологии в профессиональной деятельности: Учебное пособие для СПО / Е. В. Михеева – М.: Академия, 2011 – 384 с.
Михеева Е. В. Практикум по информатике: Учебное пособие для СПО / Е.В. Михеева – М.: Академия, 2016 – 192 с.
Михеева Е. В., Титова О.И. Информатика: Учебник для СПО / Е. В. Михеева, О.И. Титова – М.: Академия, 2015 – 352 с.
Михеева Е. Информатика: Учебное пособие для студентов СПО. – М., «Академия», 2010;
Михеева Е. Практикум по информатике: Учебное пособие для студентов СПО. – М., «Академия»,2013;
Э. В. Фуфаев, Л. И. Фуфаева, Пакеты прикладных программ: Учебное пособие - М., «Академия», 2014;

Дополнительные источники:

Н. Д. Угринович, Информатика и информационные технологии. 10-11 класс: С-П; БИНОМ, Лаборатория знаний, 2014 г.

Н. Д. Угринович, Информатика и ИКТ. Учебник для 10 класса; М.; БИНОМ. Лаборатория знаний, 2014.

Н. Д. Угринович, Информатика и ИКТ. Учебник для 11 класса; М.; БИНОМ. Лаборатория знаний, 2014.

Н. Д. Угринович, Информатика и ИКТ. Методическое пособие для учителей; БИНОМ. Лаборатория знаний, 2014.

Н. Д. Угринович, Информатика и ИКТ. Практикум для 10-11 классов; М.; БИНОМ. Лаборатория знаний, 2014.

Интернет ресурсы:

http://www.megabook.ru (Мегаэнциклопедия Кирилла и Мефодия)

http://edusource.ucoz.ru (Образовательные ресурсы)

http://ru.wikipedia.org (Википедия)

4. Контроль и оценка результатов освоения Дисциплины

Наименование оргтехники

Номера учебных помещений

1. Мультимедиа-проектор

2. Проекционный экран «MEDIUM»

3. Автоматизированные рабочие места обучаемых (ПЭВМ)

Результаты обучения

(освоенные умения, усвоенные знания)

Формы и методы контроля и оценки результатов обучения

Обучающийся должен уметь:

выполнять расчеты с использованием прикладных компьютерных программ;

использовать сеть Интернет и ее возможности для организации оперативного обмена информацией;

обрабатывать и анализировать информацию с применением программных средств и вычислительной техники;

получать информацию в локальных и глобальных компьютерных сетях;

применять графические редакторы для создания и редактирования изображений;

применять компьютерные программы для поиска информации, составления и оформления документов и презентаций.

Обучающийся должен знать:

базовые системные программные продукты и пакеты прикладных программ;

основные положения и принципы построения системы обработки и передачи информации;

устройство компьютерных сетей и сетевых технологий обработки и передачи информации;

методы и приемы обеспечения информационной безопасности;

методы и средства сбора, обработки, хранения, передачи и накопления информации;

общий состав и структуру персональных электронно-вычислительных машин (ЭВМ) и вычислительных систем.

Основные принципы, методы и свойства информационных и телекоммуникационных технологий, их эффективность.

Текущий контроль:

оценивание практических работ;

фронтальный опрос;

тестирование;

выполнение самостоятельной работы.

Промежуточный контроль:

проверочная работа на уроке

Итоговый контроль:

Дифференцированный зачет

Информационная система (ИС) представляет собой совокупность организационных, технических, программных и информационных средств, объединенных в единую систему с целью сбора, хранения, обработки и выдачи необходимой информации предназначенной для выполнения функций управления.

Все ИС можно классифицировать:

По степени автоматизации обрабатываемой информации:	По сфере применений:
По степени автоматизации обрабатываемой информации:	Системы поддержки принятия решений.
	Системы автоматизированного проектирования.
Автоматизированные.	Системы организационного управления.
Автоматические.	Системы управления техническими процессами.

Любая ИС состоит из 3х основных компонентов:

- функционального , - системы обработки данных , - организационного .

Система обработки данных (СОД) предназначена для информационного обслуживания специалистов разных органов управления предприятиями, принимающих управленческие решения.

Основная функция СОД – реализующая типовые операции обработки данных.

Операции обработки данных :

Сбор, регистрация и перенос информации на машинные носители.

Передача информации в места её хранения и обработки.

Ввод информации в ЭВМ, контроль ввода и её компоновка в памяти компьютера.

Создание и ведение внутри-машинной информационной базы.

Обработка информации на ЭВМ (наполнение, сортировка, корректировка, выборка, арифметическая и логическая обработка) для решения функциональных задач системы (подсистемы), управление объектом.

Вывод информации в виде видео грамм, сигналов для прямого управления техническими процессами, информация для связи с другими системами.

Организация, управление (администрирование) вычислительным процессом (планирование, учет, контроль, анализ, реализация кода вычислений) в локальных и глобальных вычислительных сетях.

СОД могут работать в трех основных режимах :

Пакетном.

Интерактивном.

В реальном масштабе времени.

СОД вкл. в себя информационное, программное, техническое, правовое и лингвистическое обеспечения.

Информационное обеспечение – это совокупность методов и средств по размещению и организации информации, включающих в себя системы классификации и кодирования, унифицированные системы документации, рационализации документооборота и форм документов, методов создания внутримашинной информационной базы ИС.

Программное обеспечение – совокупность программных средств для создания и эксплуатации СОД средствами вычислительной техники. В состав ПО входят базовые и прикладные программные продукты.

Техническое обеспечение представляет собой комплекс технических средств, применяемых для функционирования системы обработки данных, и включает в себя устройства, реализующие типовые операции обработки данных как во вне ЭВМ (периферийные тех. средства сбора, регистрации – сканер, устройства передачи данных…), так и на ЭВМ различных классов.

Правовое обеспечение представляет собой совокупность правовых норм, регламентирующих создание и функционирование ИС. Правовое обеспечение включает нормативные акты договорных взаимоотношений между заказчиком и разработчиком ИС, правовое регулирование отклонений.

Правовое обеспечение функционирования СОД включает:

Условия придания юридической силы документам, полученным с применением вычислительной техники.

Права, обязанности и ответственность персонала, в том числе за своевременность и точность обработки информации.

Правила пользования информацией и порядок разрешения споров по поводу её достоверности

Лингвистическое обеспечение представляет собой совокупность языковых средств обработки данных, используемых на различных стадиях создания и эксплуатации СОД для повышения эффективности разработки и обеспечения общения человека и ЭВМ (трансляторы, яз. Программирования…).