extracted_text:
Психолого-педагогическая
характеристика старшего школьного возраста
В старшем школьном
возрасте учащийся вступает в период развития, называемый юностью. Согласно Л.
Выготскому, данный этап является началом зрелости, и уже с трудом может быть
подчинён «закономерностям детского развития»[10,
с. 247]. Также, по его возрастной периодизации он завершает пубертатный
возраст. К этому времени учащийся уже созревает физически. Физическое развитие
носит спокойный характер.  Замедляется темп роста тела. В современном мире
учащиеся 17-18 лет соответствуют молодым людям в 21-23 года до середины
 XX века.  Активный рост  и развитие организма прекращаются.В то же время,
нельзя говорить о полной физической и психической зрелости учащихся в этот
период.
Что касается
умственного развития, на данном этапе не выделяются какие-либо принципиально
значимые изменения. Преобладает произвольная память, увеличивается
«продуктивность опосредованного запоминания».  Улучшается концентрация
внимания. Благодаря этому, учащемуся проще выдерживать напряжённый темп работы.
Мышление
приобретает более эмоциональный, личностный характер.  Согласно Л.И. Божович,
интеллектуальная деятельность в этом возрасте приобретает «аффективную
окраску», которая связана со стремлением учащегося сформировать собственное
мировоззрение[6].
Данное аффективное стремление обуславливает своеобразие мышления в старшем
школьном возрасте.   Начинает доминировать креативное мышление, а также активно
развивается теоретическое и логическое мышление. Учащийся способен к созданию
проблемной ситуации, постановке различных  вопросов к ней и решению задач.
Обобщение и абстрагирование также характерны для данного периода.
Учащийся начинает
ощущать себя принадлежностью мира, собственные ценности больше значат для
него.  Особенно развиваются такие качества, как целеустремлённость,
самостоятельность, самообладание, инициативность, настойчивость, решительность,
стремление к самовоспитанию.  Учащийся стремится к автономии, к тому, чтобы
завоевать своё место в жизни, быть самим собой.  Психологи выделяют
эмоциональную, поведенческую и моральную и ценностную автономии.  Первая
связана с потребностью учащегося иметь собственные интересы, на которые не
влияют родители. Следующий тип характеризуется способностью и потребностью
самостоятельно решать личные проблемы. Что касается моральной и ценностной автономии,
здесь учащемуся необходимо иметь собственные взгляды, отличные от окружающих.
Старший школьный
возраст достаточно близок к периоду взрослости.  Такие отличия, как бурное
выражение эмоций, излишняя импульсивность, всё ещё присутствуют, однако
учащийся уже способен к более серьёзным чувствам. По сравнению с 14-15- летними
подростками, учащиеся старшего школьного возраста обладают более устойчивой
нервной системой. Им чаще присущ оптимизм, раздражительность, повышенная
нервозность уходят на второй план. Учащиеся на данной ступени развития легче
управляют своими эмоциями, у них улучшается коммуникация. Уровень тревожности
намного ниже, чем на предыдущих ступенях.  Как отмечает И. С. Кон, в период
юности жизнерадостность приходит на смену мятежности, возрастает общительность,
внутренняя самостоятельность, эмоциональная уравновешенность[20].
Как уже было сказано выше, у учащегося начинается этап зрелости; кризисным его
назвать уже нельзя. В целом эмоциональное самочувствие улучшается, повышается
самоконтроль и самообладание.  Это не означает, что конфликты уходят на второй
план.  В этот период возможно «обострение кризисов»[10],характерных
для предыдущих этапов развития личности. Учащийся достигает физической
зрелости, может даже превышать по интеллектуальному развитию своих
окружающих.   В таком возрасте увеличивается потребность в проявлении
инициативы, в частности, касаемо собственной жизни, стремление к  приобретению
большей независимости, желание брать на себя больше ответственности,
отстаиванию своей точки зрения.
С одной стороны,
учащийся стремится к контролю над жизнью, самостоятельному принятию решений, с
другой, всё ещё находится в страхе перед будущим, не готовым действовать как
взрослый человек.   По мнению И.С. Кона, важной потребностью юных учащихся
становится«потребность в освобождении от контроля и опеки родителей, учителей,
старших вообще, а также от установленных ими правил и порядков»[20,
c.106]. Также, старшеклассника нередко
начинает напрягать материальная зависимость от родителей.  По данным В.С.
Собкина, уже в 15-16 лет учащиеся хотят заработать собственные деньги[33].
С точки зрения Л.Г. Борисовой, такое стремление далеко не всегда связано с
нуждой[7].
Дети, прежде всего, хотят показать родителям, что они уже достаточно взрослые и
тоже способны быть независимыми от них.
Учащийся хоть и
стремится к автономии, отрицая поведенческие нормы, способы подать себя в мире
взрослых, однако всё ещё нуждается в более опытном авторитете.   Для данного
возраста характерны интерес, потребность к общению с взрослыми. В то же время,
учащийся в основном обращается к ним при наличии серьёзной проблемы, а самые
личные вопросы всё так же предпочитает обсуждать с друзьями.
Характерным для
старшего этапа обучения является стремление заработать авторитет среди
товарищей по классу, добиться всеобщего уважения. По мнению И.В. Дубровиной, на
данном этапе учащиеся пытаются сформировать мнение о себе у учителей,
воспринимают учебную деятельность как средство завоевания авторитета среди
сверстников[11].
В такой период перед педагогом встаёт важная задача урегулировать отношения в
коллективе, помочь отстающему учащемуся справиться с трудностями.  По мнению
А.И. Захарова, проблемы нередко возникают у эмоционально-чувствительных,
«закрытых» учащихся[15].
У таких учащихся могут развиться фобии, выражающиеся в страхе посещать школу,
выходить к доске и т. д.  В таком случае серьёзные педагогические ошибки, такие
как оскорбления, игнорирования, могут значительно усугубить ситуацию и даже
привести к тому, что старшеклассник покинет школу раньше положенного времени[24].
Учащийся вполне
готов к физическим и умственным нагрузкам.   Привлекательность, здоровый
внешний вид способствует повышению самооценки, уверенности в себе как у
женского, так и у мужского пола.  Однако половая зрелость не приводит
однозначно к зрелости социальной.  В целом, период юности и отличается
переходом от физической зрелости к социальной.  Учащийся подготавливается к
полноценной взрослой жизни, усваивает все её нормы. Основной деятельностью
остаётся учёба, однако учащийся уже всё чаще и серьёзнее оказывается вовлечён в
общественно полезную деятельность.  Ведущей в этот период является
учебно-профессиональная деятельность.  Важной чертой старшего школьного
возраста считается индивидуальный тип деятельности, который с точки зрения Е.А.
Климова является  «индивидуально-своеобразной системой
психических свойств, к которым сознательно или стихийно прибегает человек в
уравновешивании своей индивидуальности с предметными внешними условиями деятельности»[19].
Перед учащимся
старшей школы встаёт выбор дальнейшего жизненного пути. Ему предстоитрешить,
чем он хотел бы заниматься в будущем, какой профессией овладеть, какие
поставить перед собой цели.  По словам И. С. Кона, «социальное самоопределение
и поиск себя неразрывно связаны с формированием мировоззрения». Мировоззрение
представляет собой «систему взглядов на мир и место человека в этом мире, во
многом определяющую отношение человека к этому миру, другим людям, себе самому
и формирующую его личностные структуры»[20,
с.186]. С точки зрения И.С. Кона, юность это решающий этап мировоззрения,
поскольку в этот период и развиваются его когнитивные и эмоционально-личностные
предпосылки. Конечно, мировоззрение на данном этапе не может быть сформировано
в полной мере. Учащийся способен резко изменять свою позицию по тому или иному
вопросу, сам не замечая этого, сначала рассуждать мудро и серьёзно, а потом
наивно и совсем незрело.
Учащийся уже
способен относительно реалистично планировать свою жизнь в отличие от младшего
и среднего школьного возраста, в котором обычно преобладают мечты.При наличии
профильного обучения учащиеся выбирают предметы, связанные, так или иначе, с их
будущей профессией и необходимые для поступления в вуз.  Старшеклассники
начинают уделять больше времени и внимания своей успеваемости, упорно
заниматься именно этими дисциплинами.  При  этом нередко тратят недостаточно
сил на остальные предметы, в том числе и на те, которые в обязательном порядке
входят в единый государственный экзамен, что приводит впоследствии к
определённым проблемам.
Итак, именно
профессиональное самоопределение является центром социальной ситуации развития
личности в этот период.  Если в 9-м классе учащийся только выбирает форму
продолжения дальнейшего образования, то в 11-м уже способы получения высшего
образования либо средство зарабатывания денег.  С точки зрения Л.И. Божович,
учащийся в подростковом возрасте смотрит на будущее с позиции настоящего, а в
период юности – с позиции будущего на настоящее[6].
Профессиональное самоопределение – сложный процесс, включающий в себя не один
этап. Оно, в свою очередь, является важной ступенью в самоопределении личности.

По И.С. Кону выделяются
четыре этапы профессионального самоопределения личности.

Детская игра

Подростковая фантазия

Предварительный выбор профессии

Практическое принятие решения

Ребёнок выступает в разнообразных профессиональных ролях
  и «проигрывает» некоторые моменты, характерные для данной деятельности.

Подросток представляет себя профессионалом в той или иной
  сфере.

Учащийся оценивает виды деятельности с точки зрения их
  привлекательности для себя, своих способностей, своей системы ценностей.

Учащийся непосредственно определяется с
  профессией, выбирает специальность, объём и время обучения.

Таблица
1.7 – Этапы профессионального самоопределения» по И.С. Кону[18]

Как уже было сказано, старшеклассник
отказывается от прежних фантазий, в которых он мог реализовать себя в абсолютно
любой интересной и привлекательной профессии. Имея конкретную цель, учащийся
часто не осознаёт, какие средства для этого понадобятся, какие усилия
необходимо приложить.  Ожидания зачастую достаточно завышены, учащиеся не
всегда осознают, что для получения весомого результата должно пройти немало
времени и быть затрачено немало сил. При ориентации на более престижную
профессию, не все учащиеся осознают трудности, с которыми придётся столкнуться
в условиях достаточно жёсткой конкуренции.  Направленность главным образом
старшеклассников на результативность нередко затмевает понимание ими всех
сложностей обучения, устройства на работу и непосредственно самой
профессиональной деятельности.  Учителям и родителям в данной ситуации
рекомендуется уделить внимание профориентации старшеклассников, возможно, даже
познакомить с представителями профессий, которые те рассматривают для себя,
получить как можно больше информации о вузах, в которые учащиеся планируют
поступать.
При ориентации на
результат содержание учебной работы старшеклассников включает в себя тесную
связь учёбы с будущей профессиональной деятельностью, рост и развитие
самостоятельности, творческий подход к получаемым знаниям.  Конечно, всё это
отражается в отношении старшеклассников к иностранному языку как учебному
предмету.  Если учащийся осознаёт необходимость данного предмета в сфере
будущей профессиональной деятельности, информации, полученной через иностранный
язык, которая может быть ему полезна, внутренняя мотивация будет расти.   Если
учащийся не понимает смысла изучения языка или не вполне мотивирован, это не
может не сказаться на уровне владения им. Не следует забывать и о внешней
мотивации.  Зачастую учащийся элементарно не заинтересован в учебном материале,
учителя не всегда способны донести до него пользу иностранного языка, семья,
класс, группа также имеют своё влияние. По мнению Л.И. Божович,пониженная
мотивация к изучению иностранного языка может быть связана с тем, что учащийся
не осознаёт необходимость учёбы для своей будущей профессиональной деятельности
в целом.   С одной стороны, учёба для них бремя, от которого они устали
морально и физически, школа им надоедает, они перестают видеть в ней смысл как
в таковой.  Но с другой стороны,  на практике они готовы бросать школу в связи
с требованиями, которые к ним предъявляет общество.  Таким образом, в них
борется усталость от монотонной учёбы с пониманием необходимости получения
школьного образования для дальнейших перспектив.    Как отмечает Л. И. Божович,
для учащихся в этот период, прежде всего, характерно желание завоевать высокое
положение в классе, доказать, что они не хуже других[5].
Так как учащиеся
старшего школьного возраста имеют высокую способность абстрагировать и
обобщать, их могут заинтересовать теоретические сведения, анализ того или иного
явления, их сущность, причинно-следственные связи.  От учителя учащиеся ждут не
только констатации факта, но и доказательства, причин. Информация может быть
предоставлена учителем либо получена в ходе самостоятельной работы с
соответствующими источниками.  Именно навыки самостоятельной работы чрезвычайно
важны в этот период, чтобы учащиеся не только могли организовать свою
деятельность, но и использовать их в ходе совершенствования иностранного языка
в будущем. Монотонное выполнение заданий по программе, изложенных в учебнике, упражнения
по аналогии, несистематизированный  материал никогда не повысит способность
учащихся получать знания самостоятельно. Опыт учащихся, приобретённый на
предыдущих ступенях развития, может помочь им научиться работать
самостоятельно.
В 10-11 классахобучение
иностранному языку соотносится с пороговым уровнем, принятым в зарубежной
школе.  Прежде всего, для старшеклассника важно сформировать иноязычную
коммуникативную компетенцию.   В средней общеобразовательной школеэто основная
практическая цель.   Всем её составляющим– языковой, речевой, компенсаторной,
социокультурной, учебно-познавательной – должно быть уделено одинаковое
внимание. Выпускники могут пользоваться языком при личном общении с носителем в
ситуациях повседневной жизни, а так же пользоваться чтением и письмом.
Полученная база позволяет использовать язык при обучении в высших учебных
заведениях для удовлетворения своих потребностей в будущей профессиональной
деятельности.
Для успешной сдачи учащимися единого
государственного экзамена по иностранному языку важна не только работа учителя,
репетитора и т. д., но и самоконтроль, включающий в себя самоанализ,
самонаблюдение, самокоррекция, самооценка.  Для учащихся старших классов
характерна высокая способность к самоконтролю, однако необходимо поддерживать и
развивать её.   Старшеклассник должен уметь оценивать, анализировать свои
действия, понимать ошибки, соотносить их с эталонами.    Учителю важно научить
учащегося учиться самостоятельно, использовать не только внешний контроль.
Таким образом, для
старшего школьного возраста характерно стремление к взрослой жизни и в то же
время определённый страх перед ней.   Нервная система становится более
устойчивой, но повышенная эмоциональность всё ещё свойственна некоторым
учащимся.  На данном этапе важно позволить старшекласснику проявить свою
самостоятельность, выразить своё мнение, почувствовать собственную значимость,
как учащегося, так и личности.   Мотивация связана, как правило, с выбором
дальнейшей профессии, аспектам, связанным с будущей деятельностью.

СПИСОК
ЛИТЕРАТУРЫ

1.
Аникина
Ж.С. Об опыте формирования метакогнитивных стратегий у студентов неязыковых
специальностей при обучении иностранному языку с целью развития умений учебной
автономии / Ж.С. Аникина // Известия Самарского научного центра РАН. Сер.
Педагогика. – Томск, 2013. – №2. – Т.15. – С.562–567.
2.
Аникина
Ж.С. Учебная автономия как неотъемлемый компонент процесса обучения
иностранному языку в 21 веке / Ж.С. Аникина // Вестник Томского
государственного университета. Сер. Педагогические науки. – Томск, 2011.– №344.
– С. 149–152.
3.
Анисимова
Г.П. Проектная деятельность на уроках английского языка / Г.П. Анисимова // Обучаем
иностранному языку: из опыта учителя Оренбургской области. – Оренбург, 2015. –
С. 11-14.
4.
Афанасьева
О.В. Английский в фокусе – учебно-методическое пособие для 11 класса / О.В.
Афанасьева [и др.]. – 2-е изд., доп. и перераб. – М.: Expresspublishing:
Просвещение, 2009. – 244 с.
5.
Божович
Л.И. Проблемы развития мотивационной сферы ребенка // Изучение мотивации
поведения детей и подростков / Под ред. Л.И.Божович, Л.В.Благонадежиной. – М.,
1972. – С.7–44.
6.
Божович
Л.И. Личность и ее формирование в детском возрасте / Л.И. Божович. – СПб.:
Питер, 2008. — 398 с.
7.
Баранова
Е. А. Методические рекомендации по самостоятельной работе студентовпо
дисциплине «Иностранный язык» (французский) / Е. А. Баранова. – Орел: БПОУ ОО
Мезенский педагогический колледж», 2016. – 16 стр.
8.
Борисова Л. Г.  Подросток в бизнесе:
социализация или девиация? / Л. Г. Борисова // Социологические исследования.
– М., 2001– №9 – С. 2.
9.
Владимирова
С.В. Обучение в сотрудничестве на уроках иностранного языка / С.В. Владимирова //
Вестник Югорского государственного университета. Сер. Литературоведение и
языкознание. – Ханты-Мансийск, 2015. – Вып. 1 (36). – С. 121-124.
10.
Выготский
Л.С. Собрание сочинений: в 6 т. / Л.С. Выготский. – М.: Педагогика, 1984. – Т.
4. – С. 247–256.
11.
Дубровина, И.В. Формирование личности старшеклассника
/ И.В. Дубровина. – М.: Педагогика, 1989. – 168 с.
12.
Есипов
Б.П. Самостоятельная работа учащихся на уроках / Б.П. Есипов. – М.: Учпедгиз,
1961. – 240 с.
13.
Жарова
Л.В. Управление самостоятельной деятельностью учащихся: учебное пособие / Л.В.
Жарова. –Л.: Издательство Ленинградского государственного педагогического
института, 1982. – 75 с.
14.
Зимняя
И.А. Педагогическая психология: учебное пособие / И.А. Зимняя. – Ростов н/Д.:
Феникс, 1997. – 480 с.
15.
Захаров
А.И. Происхождение детских неврозов и психотерапия / А.И. Захаров. – М.:
ЭКСМО-Пресс, 2000. — 448 с.
16.
Зотов
Ю.Б. Организация современного урока: кн. для учителя / Ю.Б. Зотов, под ред.
П.И. Пидкасистого. – М.: Просвещение, 1984. – 144 с.
17.
Какбаева
С.Б. Обучение самостоятельной деятельности на занятиях иностранного языка /
С.Б. Какбаева // Новая наука: проблемы и перспективы. – Уфа: ООО «Агентство
международных исследований», 2016. – №3-1(67). – С.19–22.
18.
Капаева
А.Е. О формировании готовности учащихся к самообучению иностранным языкам /
А.Е. Капаева // Иностранные языки в школе. – М., 2001. – №3. – С.12.
19.
Климов
Е.А. Индивидуальный стиль деятельности // Психология индивидуальных
различий  / Под ред. Ю.Б. Гиппенрейтер, В.Я. Романова.  – М., 1982. – С. 74—77.
20.
Кон
И.С. Психология ранней юности : кн. для учителя / И.С Кон – М.: Просвещение,
1989.— 252 с.
21.
Коряковцева
Н.Ф. Современная методика организации самостоятельной работы изучающих
иностранный язык / Н.Ф. Коряковцева. – М.: Аркти, 2002. – 176 с.
22.
Лукша
И.В. Языковая лаборатория как средство оптимизации учебной автономии в
мультимедийном профессионально ориентированном контексте: на примере факультета
иностранных языков педагогического вуза: автореф. дис. … канд. пед. наук :
13.00.02 / И.В. Лукша. – М., 2008. – 17 с.
23.
Микельсон
Р.М. О самостоятельной работе учащихся в
процессе обучения / Р.М. Микельсон. – М.: Учпедгиз, 1940. –
96 с.
24.
Молодцова
Т.Д. Диагностика, предупреждение и преодоление дезадаптации подростков / Т.Д. Молодцова.
– М.: Международная педагогическая академия, 1999. – 236 с.
25.
Насонова
Е.А. Развитие учебной автономии студентов неязыковых вузов при обучении
иноязычному общению / Е.А. Насонова // Вестник гуманитарного факультета
Ивановского государственного химико-технологического университета. Сер.
Педагогика, психология, методика. – Иваново, 2009. – №.4. – С.318–322.
26.
Ожегов
С.И. Большой толковый словарь / С.И. Ожегов, Н.Ю. Шведова. – М.: Азъ, 1992. –
660 с.
27.
Орлова
А.С. Исторический словарь / А.С. Орлова, Н. Г. Георгиева, В. А. Георгиев. – 2-е
изд. – М.: Проспект, 2012. – 592 с.
28.
Пассов,
Е. И. Основы методики обучения иностранным языкам / Е. И. Пассов. – М.: Русский
язык, 1977. – 216 с.
29.
Пидкасистый
П.И. Самостоятельная деятельность учащихся / И.П. Пидкасистый. – М.:
Педагогика, 1972. – 184 с.
30.
Пидкасистый
П.И. Самостоятельная познавательная деятельность школьников в обучении / П. И.
Пидкасистый. – М.: Педагогика, 1980. – 278 с.
31.
Рогова
Г.В. Методика обучения иностранным языкам в средней школе / Г.В. Рогова Г.В.,
Ф.М. Рабинович, Т.Е. Сахарова. – М.: Просвещение, 1991. – 287 с.
32.
Рогозинский
В.М. Азбука педагогического труда / Рогозинский В.М. – М.: Высш. шк., 1990. –
112 с.
33.
Симонян
К.В. Методика использования компьютерных технологий при
организации самостоятельной работы студентов: автореф. дис. ... канд. пед. наук:
13.00.02 / К.В. Симонян. – М., 2008. – 27 с.
34.
Собкин
В.С. Динамика ценностных ориентаций в старшем школьном возрасте : автореф. дис.
... докт. психол. наук : 19.00.13 / В.С. Собкин – М, 1997. – 89 с.
35.
Соловова
Е.Н. Методическая подготовка и переподготовка учителя иностранного языка:
интегративно-рефлексивный подход. – М.: Глосса-Пресс, 2004. – 336 с.
36.
Тамбовкина
Т.Ю. Самообучение иностранным языкам как подсистема вузовского лингвистического
образования: автореф. дис. … докт. пед. наук: 13.00.02 / Т.Ю. Тамбовкина. – М.,
2007. – 51 с.
37.
Торосян
Л.Д. Оптимизация подготовки самостоятельной работы в процессе иноязычной
подготовки бакалавров неязыкового вуза / Л.Д. Торосян // Учебные записки
российского государственного социального университета. – М.: Российский
государственный социальный университет, 2013. – № 3(115). – С.68–71.
38.
Хмелидзе
И.Н. Обучение иноязычной письменной речи студентов неязыковых
специальностей на основе автономного подхода: автореф. дис. … канд. пед. наук :
13.00.02 / И.Н. Хмелидзе. – Ярославль, 2009. – 23 с.
39.
Унт
И.Э. Индивидуализация и дифференциация обучения / И.Э. Унт. – М.: Педагогика,
1990. – 192 с.
40.
Ушинский
К.Д. Сочинения / К.Д. Ушинский // Собрание сочинений: в 11 т. / К.Д. Ушинский.
– М.–Л., 1952. – Т. 11. –  С. 234.
41.
Erikson E. Childhood and society / E.
Erikson. – 2-nd ed. – N.Y.: Norton, 1963. – 445 p.
42.
Holec H. Qu'est-ce qu'apprendre à
apprendre? / H. Holec  // Mélanges pédagogique du
Crapel. – 1990. – 87 p.
43.
Krashen S. The Natural Approach: language
acquisition in the classroom / S. Krashen, T. Terell. – Oxford: Pergamon.
44.
Little D. Learner autonomy: Definitions,
issues and problems / D. Little. – Dublin: Authentic Language Learning
Resources Ltd, 1991. – 175 p.
45.
McDonough J. Materials and Methods in ELT:
A Teacher’s Guide / J. McDonough, C. Shaw– 2–nd ed. – Oxford: Blackwell
Publishing. – 2003. – 293 p.
46.
Olsen J.B. About cooperative learning /
J.B. Olsen, S.Kagan – In C.Kessler (ed.). – N.Y.: Prentice Hall. – 1992. –
P.1–30.
47.
Richards J.C. Approaches and methods in
language teaching / J.C. Richards, T.S. Rodgers – 2–nd ed. – Cambridge:
Cambridge University Press. – 2001. –270 p.
48.
Бакаева
М.М. «TBL» и «PBL»: Два новых подхода к преподаванию английского языка/ М.М.
Бакаева. – URL: https://nsportal.ru/npo-spo/obrazovanie-i-pedagogika/library/2015/01/06/tbl-i-pbl-dva-novykh-podkhoda-k-prepodavaniyu
(Дата обращения: 21.03.2018)
49.
Беленкова Н.М.  Обучение иностранному языку при
"коммуникативном подходе"/ Н.М. Беленкова.– URL:http://xn--i1abbnckbmcl9fb.xn--p1ai/%D1%81%D1%82%D0%B0%D1%82%D1%8C%D0%B8/590010/(Дата
обращения 23.03.2018).
50.
Боголепова С.В. Методология обучения иностранному языку в вузе:
реализация ФГОС ВПО / С.В. Боголепова, Е.В. Шадрова. – URL:
https://cyberleninka.ru/article/v/metodologiya-obucheniya-inostrannomu-yazyku-v-vuze-realizatsiya-fgos-vpo
(Дата обращения 22.03.2018).
51.
БорисенкоА.В. Метод проектов и особенности его использованияпри
обучении иностранному языку (английскому)/ А.В. Борисенко. – URL: https://infourok.ru/statya-metod-proektov-i-osobennosti-ego-ispolzovaniya-pri-obuchenii-inostrannomu-yaziku-angliyskomu-298034.html
(Дата обращения: 21.03.2018).
52.
Классификация
видов и форм самостоятельных работ. – URL:
http://works.doklad.ru/view/5p6RVGd1o-c/all.html (Дата обращения: 14.02.2018).
53.
Классификация
видов самостоятельной работы. – URL:
http://www.grandeducator.ru/gamivs-381-2.html (Дата обращения: 15.02.2018).
54.
Мазина
Т.С. Метод проектов в обучении иностранному языку: теория и практика/ Т.С.
Мазина. – URL: http://uchkopilka.ru/inostrannyj-yazyk/tekhnologii-metodiki-formy-raboty/item/3546-metod-proektov-v-obuchenii-inostrannomu-yazyku-teoriya-i-praktika (Дата обращения:
20.03.2018).
55.
Методический
анализ результатов ЕГЭ 2017 г. по иностранным языкам. – URL:https://www.ege15.ru/files/common/other/EGE2017/Методический%20анализ%20%20результатов%20ЕГЭ%202017%20г.%20по%20английскому%20языку.pdf
(Дата обращения: 15.05.2018).
56.
Метод  контекстного  обучения.  -URL:  http://www.uniprep.cz/ru/metod-kontekstnogo-obucheniya (Дата
обращения: 18.03.2018).
57.
Метод проектов. – URL: https://dic.academic.ru/dic.nsf/ruwiki/204619 (Дата обращения:
24.03.2018).
58.
Метод проектов в обучении. – URL:
https://multiurok.ru/blog/mietod-proiektov-v-obuchienii-klassifikatsiia-proiektov.html
(Дата обращения: 24.03.2018).
59.
Обзор
классификаций самостоятельных работ. – URL:
https://superinf.ru/view_helpstud.php?id=1075 (Дата обращения: 14.02.2018).
60.
Организация
самостоятельной работы учащихся на уроках иностранного языка. – URL:
http://diplomba.ru/work/100667
(Дата обращения 19.03.2018).
61.
Петросян
К.А. Методические указания по интерактивному
автономному обучению немецкому языку / К.А. Петросян. – URL:
http://sfedu.ru/kaf/deutschland/page01/page01_7.htm
(Дата обращения: 07.01.2018).
62.
Полат
Е.С. Метод проектов / Е.С. Полат. – URL:
https://refdb.ru/look/2917205.html
(Дата обращения: 19.03.2018).
63.
Полат
Е.С. Метода проектов: история и теория вопроса / Е.С. Полат. – URL:
https://studfiles.net/preview/6306194/
(Дата обращения 23.03.2018).
64.
Садовская
В.О. Технология обучения в сотрудничестве (cooperative learning) /В.О. Садовская. – URL:
https://sites.google.com/site/valeriasadovskaa/kollegam/pedagogiceskie-tehnologii/tehnologia-obucenia-v-sotrudnicestve-cooperative-learning (Дата
обращения: 20.03.2018).
65.
Самостоятельная
работа и её организация в истории педагогической мысли. URL: http://lib.zabspu.ru/students/diploms/2001/sam/glava1/history.htm
(Дата обращения: 14.02.2018).
66.
Третьякова
Н.Д. Дидактические основы организации самостоятельной работы обучающихся / Н.Д.
Третьякова. – URL:
https://nsportal.ru/npo-spo/estestvennye-nauki/library/2017/02/21/didakticheskie-osnovy-organizatsii-samostoyatelnoy
(Дата обращения: 08.01.2018).
67.
Формы
самостоятельной классной работы по иностранному языку. –  URL: http://www.english-by-phone.ru/формы_самостоятельной_классной_работы_по_иностранному_языку/(Дата
обращения: 08.01.2018).
68.
Усманова
Н.Н. Организация самостоятельной работы на уроках иностранного языка / Н.Н.
Усманова. – URL: https://open-lesson.net/2340/
(Дата обращения 09.01.2018).
69. Content-based instruction. - URL:
http://www.teachingenglish.org.uk/article/content-based-instruction
(Датаобращения
20.03.2018).

Скачано с
www.znanio.ru

file_name: Психолого-педагогическая характеристика старшего школьного возраста.docx

alt: В таком возрасте увеличивается потребность в проявлении инициативы, в частности, касаемо собственной жизни, стремление к приобретению большей независимости, желание брать на себя больше ответственности, отстаиванию…

alt: По мнению А.И. Захарова, проблемы нередко возникают у эмоционально-чувствительных, «закрытых» учащихся[ 15 ]

alt: При ориентации на результат содержание учебной работы старшеклассников включает в себя тесную связь учёбы с будущей профессиональной деятельностью, рост и развитие самостоятельности, творческий подход к…

alt: Метод контекстного обучения. -

intro: Для старшего школьного возраста характерно стремление к взрослой жизни и в то же время определённый страх перед ней. На данном этапе важно позволить старшекласснику проявить свою самостоятельность, выразить своё мнение, почувствовать собственную значимость, как учащегося, так и личности.  Мотивация связана, как правило, с выбором дальнейшей профессии, аспектам, связанным с будущей деятельностью. Для успешной сдачи экзамена по иностранному языку важны самоконтроль, включающий в себя самоанализ, самонаблюдение, самокоррекция, самооценка.  Для учащихся старших классов характерна высокая способность к самоконтролю, которую необходимо поддерживать и развивать.

преподавание

group: Педагогика

tags: характеристика старшего уровня

tags: психолого-педагогическая характеристика


extracted_text:
«Здоровьесберегающие
технологии во время учебного процесса в рамках ФГОС».
(из
опыта работы)
Здоровье детей – это главная и основная тема для всего
человечества. Детям, чтобы прочно усвоить знания и избежать пика усталости от
занятий в наш интенсивный информационный век, нужна готовность номер один для
восприятия знаний. Во многих документах Министерства образования РФ
подчеркивается, что одним из необходимых условий достижения нового,
современного качества общего образования является создание в учебных
учреждениях условий для сохранения и укрепления здоровья школьников.
Здоровьесберегающая технология – это целостная
система воспитательно-оздоровительных, коррекционных и профилактических
мероприятий, которые осуществляются в процессе взаимодействия ребенка и
педагога, ребенка и родителей, ребенка и доктора.
Обучение школьников бережному
отношению к своему здоровью, начиная с раннего детства, - актуальная задача
современного образования. Школьное образование в наши дни предъявляет большие
требования к здоровью учащихся. Поэтому сейчас, как никогда, актуальны
здоровьесберегающие технологии в учебно-воспитательном процессе. От
жизнерадостности, бодрости детей зависит их духовная жизнь, мировоззрение,
умственное развитие, прочность знаний, вера в свои силы. Если измерить все мои
заботы и тревоги о детях в течение нескольких лет обучения, то добрая половина
их  о здоровье.
Основная цель здоровьесберегающих
технологий - сохранение и укрепление
здоровья учащихся.
Отсюда возникают основные задачи:
·
обеспечение
школьнику возможности сохранения здоровья на период обучения в школе;
·
снижение
уровня заболеваемости учащихся;
·
сохранение
работоспособности на уроках;
·
формирование
у учащихся знаний, умений и навыков по здоровому образу жизни;
·
формирование
системы спортивно-оздоровительной работы.
Элементы учебного процесса
могут оказывать отрицательные воздействия на здоровье детей. Это в первую
очередь большое количество предметов в расписании, большой объем и сложность
учебного материала, неадекватные методы обучения, стрессовые ситуации контроля,
боязнь ошибки, боязнь отметок. Надо всегда замечать внешние признаки усталости
ученика: потягивание, встряхивание руками, зевота, закрывание глаз, подпирание
головы, остановившийся взгляд, ненужное перекладывание предметов,разговор с
соседом, увеличение количества ошибок в ответах,задержка с ответом, частую
смену позы.
Организационный момент начала
урока связан с проверкой состояния кабинета, учебного оборудования, рабочих
мест и проверкой отсутствующих. На перемене проверяю подготовку кабинета к
работе: состояние парт, доски, освещённость, а также при необходимости
проветриваю помещение.
Опыт убеждает в том, что
примерно у всех неуспевающих учеников главная причина отставания в учебе -
плохое состояние здоровья, какое-нибудь недомогание или заболевание, чаще всего
совершенно незаметное и поддающееся излечению только совместными усилиями
матери, отца, врача и учителя. Скрытые, замаскированные детской живостью,
подвижностью недомогания и заболевания сердечно - сосудистой системы, дыхательных
путей, желудочно-кишечные очень часто являются не болезнью, а отклонением от
нормального состояния здоровья.
Сохранение здоровья ребенка
начинается с организации всего учебно-воспитательного процесса, в частности - с
расписания уроков. Самые продуктивные уроки - со второго по четвертый. С целью
сохранения здоровья обучающихся учитель должен видеть систему уроков класса в
данный день.
Как помочь школьнику, как
сделать так, чтобы он начал жить активной, интересной и полноценной жизнью? Как
сделать так, чтобы учение в школе вызывало прилив энергии, а обучение было в
радость, развивало рефлексивные умения обучающихся? Вот такие приемы я применяю
на своих уроках. Движение, активность, изобретательность, социализация заложены
в самой системе: покажи, на что похожа эта буква, нарисуй свое восприятие
предмета, изобрази свое настроение, отношение к уроку, к теме и т.д. Дети на
этих уроках вовлечены в активную познавательную деятельность, не чувствуют
усталости, сохраняют энергию на последующее время обучения.
Активно внедряю в практику
своей работы игровые технологии, помогающие решать не только проблемы
мотивации, развития обучающихся, но и здоровьесбережения. В игре и через
игровое общение у растущего человека проявляется и формируется мировоззрение,
потребность воздействовать на мир, адекватно воспринимать происходящее. В игре
независимо от сознания ребенка работают различные группы мышц, что благотворно
влияет на здоровье.
Элементы игры используются в
качестве обратной связи и оценки ответов одноклассников: хлопанье в ладоши,
топанье ногами, поднятие руки или сигнальных карточек различного цвета,
обозначающего «да», «нет».
Во время фронтального опроса
использую игру с мячом или воздушным шариком: ученик ловит мяч на правильный
ответ, не ловит - на неправильный или ловит шарик и дает свой вариант ответа.
Эта технология имеет свои варианты.
Кроме того, можно проводить две
физкультминутки на одном уроке: для глаз и различных групп мышц.
Физкультминутка часто сочетается с предметом и даже темой урока. Так, например,
при изучении темы: «Однокоренные слова» во время физкультминутки дети выполняют
задание: «Я буду называть однокоренные слова к слову «гриб». Если я права, вы
делаете наклон вперед, если не права, – наклон назад». Очень нравятся ребятам
физкультминутки в стихотворной форме.
Сохранению физического,
нравственного, социального здоровья учащихся способствует также индивидуальная
работа учителя с учениками на разных этапах урока.
Сознательно и целенаправленно
способствует укреплению здоровья обучающихся; выполнение практических заданий,
включаются различные группы мышц, происходит развитие мелкой моторики рук,
пальцев.
Часто на уроках технологии и окружающего
мира организую групповую работу, в ходе которой уровень осмысления и усвоения
материала заметно возрастает, детям значительно легче учиться вместе. Групповая
работа в какой-то мере помогает решить одно из условий организации
здоровьесберегающего обучения – избежать длительного сидения за партой.
Малоподвижность во время урока негативно влияет на здоровье учащихся.
В содержательной части урока
должны быть вопросы, связанные со здоровьем и здоровым образом жизни;
формирование отношения к человеку и его здоровью как к ценности; выработка
понимания сущности здорового образа жизни; формирование потребности в здоровом
образе жизни.
Желательно проводить зарядку
для глаз:
1.Поморгать глазами 1 – 2
минуты.
2.Закрыть глаза и круговыми
движениями сделать массаж век кончиками указательных пальцев;
3. Крепко зажмурить глаза,
затем их открыть (повторить 3-4 раза);
4. Если глаза утомлены долгим
чтением, то надо подойти к окну и 2-3 минуты посмотреть на небо;
5. Смотреть на палец вытянутой
перед собой руки. Не сводя с пальца глаз, медленно приближать его к носу
(повторить 3-4 раза);
6. Смотреть вверх и вниз (3-4
раза);
7. смотреть влево и вправо (3-4
раза);
Лучший отдых – это смена видов
деятельности. Поэтому при планировании урока не допускаю однообразия работы. На
уроке использую разные виды учебной деятельности: опрос учащихся, письмо,
слушание, рассказ, рассматривание наглядных пособий, ответы на вопросы, решение
примеров, чтение и решение задач и др. Продолжительность видов деятельности – 6
– 8 минут. Некоторым ученикам трудно запомнить даже хорошо понятый материал,
поэтому стараюсь развивать у детей зрительную память, использовать различные
формы выделения наиболее важного материала (подчеркнуть, обвести, записать
более крупно, другим цветом). Хорошие результаты дает хоровое проговаривание
как целых правил, так и просто отдельных терминов.
Дифференцированное обучение позволяет
снять трудности у слабых учащихся и создать благоприятные условия для развития
сильных учащихся. Для медлительных детей снижается темп опроса, не тороплю
ученика, даю время на обдумывание, подготовку.
Очень помогают в укреплении
здоровья уроки физкультуры в спортзале, а особенно на свежем воздухе – всю 3
четверть идет лыжная подготовка, все ребята с удовольствием катаются на лыжах.
Важным направлением
здоровьесберегающей деятельности учителя я считаю работу по формированию
здорового образа жизни учащихся, как в рамках содержания предметной области,
так и во внеклассной воспитательной работе. Семья может и должна стать объектом
влияния школы, реализующей здоровьесберегающее образование, основанном на
взаимодействии, использовании воспитательного потенциала самой семьи. При этом
посредником между семьей и школой становится ребенок.
И в заключение, я хочу
заметить, что для снятия напряжения, недостаточно проводить специальную
релаксацию или аутогенную тренировку, необходимо, чтобы всегда весь урок проходил
непринуждённо, чтобы тон учителя был бодрым и дружелюбным, а для учеников
создавалась бы приятная, располагающая к занятиям атмосфера. В заключение
хотелось бы напомнить, здоровье нельзя улучшить, его можно только сберечь!
Берегите себя и своих учеников!
Укреплению физического и нравственного здоровья служат уроки
физической культуры, малоподвижные игры на перерывах, игры-считалки на
переменах, подвижные игры на переменах, вся система физкультурно-массовой
работы в школе, система воспитательной работы: беседы, классные часы, «уроки
здоровья», недели здоровья, работа с родителями.
Вывод. В целом,
эффективность использования здоровьесберегающих технологий во время учебного
процесса в рамках реализации ФГОС прослеживается в возросшем уровне
компетентности учащихся в вопросах здоровьесбережения, в развитии их физических
навыков, двигательной активности и, в целом, на общем состоянии здоровья детей.

file_name: Здоровьесберегающие технологии во время учебного процесса в рамках ФГОС.docx

alt: Во время фронтального опроса использую игру с мячом или воздушным шариком: ученик ловит мяч на правильный ответ, не ловит - на неправильный или ловит шарик…

alt: Смотреть вверх и вниз (3-4 раза); 7

ОБЗР

group: Дисциплины


extracted_text:
Основы систем
автоматизированного проектирования

Учебное пособие

Учебное
пособие составлено на основе Федерального государственного образовательного
стандарта среднего профессионального образования и рекомендовано для специальности
15.02.08
Технология машиностроения.
В учебном пособии представлен лекционный курс, который
раскрывает и описывает основные: понятия САПР; принципы построения САПР;
классификация САПР, стадии создания САПР, лингвистическое, программное,
информационное и техническое обеспечение САПР.

СОДЕРЖАНИЕ
1
Основные понятия САПР................................................................................. 4
2
Основные принципы построения
САПР.......................................................... 9
3
Классификация САПР.................................................................................... 13
4
Стадии создания САПР.................................................................................. 15
5
Лингвистическое обеспечение
САПР............................................................ 22
6
Программное обеспечение САПР
(ПО)......................................................... 30
7
Информационное обеспечение
САПР........................................................... 36
8
Техническое обеспечение САПР................................................................... 44
Список используемой
литературы...................................................................... 48

1        Основные понятия
САПР

Проектирование (от лат. Projectus, (т.е. брошенный
вперед) – процесс создания проекта, т.е. прототипа, прообраза предлагаемого или
возможного объекта.
Проектирование технического объекта связанно с
созданием, преобразованием и представлением в принятой форме образа этого
объекта.
Проектирование начинается с составления задания на
проектирование.
Задание представляется в виде технических или иных
документов и является исходным описанием объекта.
Результат проектирование это полный комплект
документации, который содержит сведения, достаточные для изготовления объекта.
Такая документация представляет собой окончательное описание объекта.
Процесс преобразования исходного описания в
окончательное описание объекта представляет собой совокупность промежуточных
описаний или проектных решений.

Проектные решения
(Промежуточные описания)

Рисунок 1 - Графическая интерпретация понятия
«Проектирование технического объекта»

Автоматизированное проектирование – это процесс или
совокупность мероприятий, направленных на выполнение проектных решений с
помощью ЭВМ. При этом должно быть предусмотрено рациональное распределение
функций между человеком (проектировщиком) и ЭВМ.
Другие термины (адекватные, близкие по смыслу):
-
машинное проектирование;
-
компьютерное проектирование;
-
проектирование с
помощью средств ВТ.
Неавтоматизирование – проектирование, при котором ЭВМ
не используется. Автоматическое  проектирование         –      это
такой вид проектирования, при котором проектирование выполняется с помощью ЭВМ
без участия человека, т.е. проектировщик полностью «исключен» из сферы
проектирования и не участвует в процессе принятия решений.
Цель автоматизации проектирования:
-
повышение качества;
-
снижение
материальных затрат;
-
сокращение
средств проектирования;
-
уменьшение    или    ликвидация    роста    числа    проектировщиков             и
конструкторов;
-
повышение
производительности труда проектировщиков.
Объективная        необходимость    автоматизации     проектирования технических объектов.
На пример проектирования устройств.
Статистические обследования общемашиностроительных и
станкостроительных предприятий показывают следующие распределение времен на
выполнение проектных процедур.
Из табл. видно, что в прямых затратах времени которые
непосредственно служат процессу, чертежные работы составляют более 30%, в то время как «духовно – творческие»
элементы проектных работ (проектирование/конструирование) – только 15%.
Так называемые «косвенные проектные» работы занимают,
примерно, 1/3 суммарного времени конструктора. Это рутинные этапы.

Таблица 1. Структура и соотношение временных затрат
на выполнение процедур проектирования.

Проектные
  процедуры

Время, %

Характер затрат времени

Проектирование/
  конструирование
Расчеты
  Вычерчивание
Прочие
  работы

15
4
33
10

«Прямые затраты»
  (проектные работы)

Составление
  спецификаций Контроль чертежей
Поиск            повторяющихся деталей
Составление
  описаний Нормирование
Поиск
  аналогов проекта Переписка
Прочие
  работы

5
6
2
12
3
1
3
6

«Косвенные затраты»

Отсюда следует, что первым направлением
рационализации процесса проектирования является автоматизация выполнения
«рутинных» этапов с помощью средств ВТ.
Наибольшие успехи достигнуты при автоматизации:
-
расчетов
-
разработке
текстовой и технической документации;
-
в поиске аналогов;
-
в выполнении
чертежно-графических работ.
На примере проектирования технологий.
Более 80% всех машин изготавливают на заводах с
серийным характером производства.
Много вариантность возможных технологических решений,
выбор наилучшего (оптимального), большой объем канцелярско-оформительной части
работ, подготовка управляющих программ делает технологическое проектирование
весьма трудоемким.
Таким образом необходимость автоматизации проектных
решений заключается в разрешении противоречия между сокращением сроков на
проектирование объектов (в связи с частой сменой объектов производства) и
повышением качества проектирования и ограниченными трудовыми ресурсами.
То, что сегодня представляется наилучшим
распределением функций, между человеком и ЭВМ, завтра может перестать быть
оптимальным и наилучшим в связи с расширением человеческих даяний и технических
взаимодействий.
В настоящее время уровень автоматизации
проектирования характеризуется во многом локальностью, т.е. автоматизацией
частных, пусть и больших задач, частей, этапов проектирования того или иного
объекта.
Лишь «диалог» инженера с ЭВМ позволяет осуществить
«отстыковку» между собой многих решенных на ЭВМ задач.

Понятие
САПР

«САПР – комплекс средств автоматизированного
проектирования, взаимосвязанный с подразделениями проектной организации  и
выполняющие автоматизированное проектирование». – ГОСТ 22487-77 «Проектирование автоматизированное. Термины и
определения»

Состав и виды
обеспечения САПР

Комплекс средств автоматизированного проектирования
КСАП включает в себя методические, математические, техническое, информационное
и организационное обеспечения.
КСАП – это совокупность различных видов обеспечения,
необходимых для выполнения АП.
К объективным командам относятся те, которые
выполняют одну или несколько проектных процедур или операций, непосредственно
зависимых от конкретного объекта проектирования.
К инвариантным относятся те, которые выполняют
унифицированные проектные процедуры.

2        Основные принципы построения САПР

САПР -
человеко-машинная система (Принцип человеко-машинной системы).
Роль человека:
 Решение задач, формализация которых не достигнута.
 Решение задач эвристическими методами (т.е.
задач, решение которых на основе эвристических способностей более эффективно, чем решение с помощью ЭВМ).
Тесное взаимодействие человека и ЭВМ в процессе
проектирования - один из принципов построения и эксплуатации САПР.

САПР -
иерархическая система. (Иерархический принцип)

Иерархия - соподчиненность, т.е. принцип подчинения
нижних структур верхним.
Подсистемы САПР должны быть связаны друг с другом.
Построение САПР по иерархическому принципу
заключается в соподчиненности подсистем и связано с принципом
блочно-иерархического подхода к проектированию.
Блочно-иерархический подход к проектированию основан
на разделении описаний проектируемых объектов на иерархические уровни.
Иерархический принцип построения САПР следует
понимать как сочетание 2-х принципов - принципа включения и принципа системного
единства.
ПРИНЦИП ВКЛЮЧЕНИЯ - обеспечивает разработку САПР на
основе требований, позволяющих включить эту САПР в САПР более высокого уровня.
ПРИНЦИП СИСТЕМНОГО ЕДИНСТВА - состоит в том, что при
создании, функционировании и развитии САПР связи между подсистемами должны
обеспечивать целостность системы.
Иерархический принцип описания конструкции:
1.
Комплект - Сумма
технологического оборудования - автоматическая линия, автомобиль.
2.
Агрегат - Станок, пресс.
3.
Сборочная единица.
4.
Деталь.
Иерархический принцип описания технологии:
1.
Принципиальная схема.
2.
Маршрут.
3.
Операционная технология.
4.
Управляющие программы.
Блочно-иерархический подход   в    построении    САПР    проявляется
в разделении процесса проектирования на группы проектных процедур.
Проектная процедура - часть процесса проектирования.
Примеры:
-
структурный анализ;
-
структурный синтез;
-
оптимизация
номинальных значений параметров «Составные части проектных процедур» -
проектные операции.

Принцип
информационного единства и совместимости (информационной согласованности)
Информационная согласованность означает, что все или
большинство задач проектирования обслуживаются информационно-согласованными
программами.
Информационная согласованность проявляется в том, что
результаты сидения одной задачи будут исходными данными для решения другой.
Недостаточность исходных данных для решения последующей задачи означает
информационную несогласованность.

Если для согласования программ требуется участие
человека, (например:
- для нахождения недостающих параметров;
-
для переработки
массива информации), то программы плохо согласованы.
Принцип информационного единства состоит в
использовании в подсистемах, компонентах и средствах обеспечения САПР единых
условных обозначений, терминов, символов, проблемно-ориентированных языков, способов
представления информации (соответствующих принятым нормативным документам).
Принцип совместимости состоит в том, что языки,
символы, коды информационные и технические характеристики структурных связей
между подсистемами, средствами обеспечения и компонентами должны обеспечивать
совместное функционирование подсистем и сохранять открытую структуру системы в
целом.
Принцип развития
Развитие САПР предусматривает ее совершенствование,
модернизацию, улучшение.
Необходимость развития САПР:
1.
Экономически выгодно
вводить САПР в эксплуатацию частями в связи со сложностью системы взаимодействия.
2.
Прогресс      вычислительной     техники
и математики вызывает необходимость заменять старые, менее удачные аналоги.
Согласно принципу развития. САПР должна создаваться и
функционировать с учетом пополнения, совершенствования и обновления подсистем и
компонентов.
Принцип
стандартизации.
Для снижения расходов на разработку
специализированных САПР необходимо использовать  унифицированные  подсистемы
(составные части).
Необходимое  условие
 унификации-  поиск  общих  черт  и положений
в моделировании, анализе , синтезе разнородных технических объектов.
Принцип стандартизации заключается в использовании
унифицированных, типовых и стандартизированных подсистем и компонентов, которые
инвариантны (независимы) к проектируемым объектам и отраслевой специфике.
Сводный перечень принципов
создания САПР:
1.
Принцип
человеко-машинной системы.
2.
Принцип иерархичности.
3.
Принцип включения.
4.
Принцип
системного единства.
5.
Принцип
информационного единства и совместимости.
6.
Принцип развития.
7.
Принцип стандартизации.

3.
Классификация
САПР

Основные типы
классификации САПР

Рисунок 2 – Основная классификация САПР

Классификация по типу объекта проектирования

Рисунок 3 – Типы объекта проектирования

Классификация по сложности объекта
проектирования

Рисунок 4 – Сложность объекта проектирования
Разновидности
САПР:

 САПР станков
 САПР РЭА
 САПР инструментов
 САПР приспособлений  САПР ТП
 и т.д.
Классификация САПР по уровню
автоматизации проектирования

25                                                25…50
 50…75

Рисунок 5 – Классификация по уровню автоматизации

Классификация
САПР по комплексности автоматизации проектирования

К о
м п л е к
с н о с т
ь
С А П Р

О д н о э т а п н ы е

М н о г о э
т а п н ы е

К о
м п л е к
с н ы е

Рисунок 6 – Классификация по комплектности САПР
Одноэтапные САПР выполняют один этап проектирования из всех установленных для
объекта.

Многоэтапные САПР выполняют несколько этапов
проектирования. Комплексные САПР выполняют все этапы
проектирования.

4.
Стадии создания САПР

Различают
внешнее и внутреннее проектирование. К внешнему проектированию относят
предпроектные исследования, разработку, утверждение технического задания. К
внутреннему проектированию относят следующие стадии: разработка технического
предложения, эскизного проекта, технического проекта, рабочего проекта,
изготовление, отладка, испытания, ввод в действие.

Рисунок 7 – Процесс создания САПР

Предпроектные
исследования    -  проводится    обследование проектной организации, оформление технического отчета и утверждение.
Обследование включает следующие мероприятия:

 Оценка возможности создания САПР.
 Сбор
данных, описание и анализ существующих
САПР  сбор предложений по созданию САПР.
 Состав
подсистем и компонентов САПР.
 Формирование
технических требований к функциям и структуре
САПР.
  Виды обеспечения и принципы создания САПР.
Техническое задание -
является необходимым документом для создания системы и содержит все необходимые
требования и данные для создания САПР.

Этап 2.1. НИР - проводят для определения возможности
автоматизации проектных процедур и операций, исследования принципов и путей
решения задач проектирования, выявленных на стадии предпроектных исследований.
Этап 2.2. Непосредственно разработка ТЗ.

Состав ТЗ

1. Наименование и область применения САПР.
2. Основание для создания (приказы, распоряжения,
директивные документы)
3. Характеристика объектов проектирования
(назначение, состав, условия применения объектов проектирования).
4. Цель и назначение (указать цель создания САПР,
назначение  и  критерии эффективности ее Функционирования)
5. Характеристика процесса проектирования (содержит
общее описание процесса проектирования, требования к входящим и выходящим
данным, требования к разделению проектных процедур (операций) на
автоматизированные и неавтоматизированные).
6. Требования к САПР (требования к САПР в целом, к
составу входящих в нее и подсистему, к включению в состав САПР известных (ранее
созданных) подсистем и компонентов САПР), требования (при необходимости) к
взаимосвязи САПР с другими автоматизированными системами (АСУП, АСУТП и
другими); возможности развития САПР. В раздел могут быть включены требования к
видам обеспечения и отдельным компонентам САПР.
7. Технико-экономические показатели (указать затраты
на создание САПР, источники экономии и ожидаемая эффективность от применения
САПР. Приводят требования к технико-экономическим показателям объекта
проектирования в САПР, которые будут достигнуты в результате функционирования
системы).
8.  Стадии  и  этапы (стадии  создания,  очередность
    ввода в действие подсистем, этапы работ по стадиям, сроки, исполнители и т.д.).
9.  Порядок испытания и ввода в действие САПР и
подсистем.
10. Источники разработки (перечень научно-исследовательских, экспериментальных
работ, нормативно-технических документов, методических материалов, используемых
при создании САПР).

Техническое предложение (ТП)

Цель разработки ТП - Выбор рациональных вариантов
САПР в соответствии с требованиями ТЗ и предварительной проработки создаваемой
САПР. Работы на стадии ТП:
 Анализ процессов автоматизации проектирования
 выявление
вариантов структуры для САПР.
 Выбор рациональных вариантов технико-экономическое обоснование вариантов.
 Составление дополнительных требований к
САПР по сравнению с ТЗ.
Разделы ТП
- Цель разработки ТП.
- Назначение и область применения САПР.
- Описание объекта проектирования в САПР (т.е. составные элементы
объекта, их взаимосвязь, схема деления).
- Описание процесса  автоматизации    проектирования (приводит результаты
анализа процесса автоматизированного проектирования):
 Характеристика
и анализ вариантов структуры САПР   Описание и обоснование выбранного варианта.
Технико-экономическое обоснование.
Предложения
по организации  работ на последующих стадиях.
Техническое
задание на разработку специализированных технических средств.
Эскизный проект
Цель выполнения эскизного проекта - принятие
предварительных решений по составу, структуре и функционированию САПР в
соответствии с требованиями, установленными ТЗ на создание системы.
Разработка предварительных решений по САПР:
 предварительная проработка процесса
автоматизированного проекта.
 принятие основных решений по структуре САПР
и ее взаимосвязи с другими системами; по техническому, информационному, программному,
организационному обеспечению САПР в целом и их
подсистем.
 разработка требований и принятие решений
для компонентов математического, лингвистического, технического и
информационного обеспечения САПР по подсистемам.
 расчет технико-экономических показателей
САПР.
Результатом работ на стадии эскизного проектирования
является следующие документы:
1.
Ведомость
эскизного проекта (перечень всех документов, разр. на стадии эскизного проекта)
2.
закона (ее
разделы: общие положения; назначение и область применения; описание процесса
проектирования; общее описание системы; описание видов обеспечения; подсистем;
компонентов; технико-экономические показатели)
Из состава пояснительной записки допускается выделять
в отдельные документы:
1)    Функциональную схему САПР (подсистем САПР).
2)    Структурные схемы различных видов обеспечения САПР  технического:
 программного;
 информационного-организационного.

Технический проект
Цель - принятие окончательных решений дающих полное
представление о создаваемых САПР.
1.
Разработка окончательных
решений по общесистемным вопросам (определяют окончательный состав подсистем,
взаимодействия между ними; взаимодействие САПР с другими системами; уточняют
функциональные схемы САПР (подсистем)).
2.
Разработка
решений по организационному обеспечению САПР (определение окончательной
структуры организационного обеспечения САПР, исходных данных и требований на
разработку документов организационного обеспечения, составление плана
мероприятий по подготовке организации пользователя к вводу в действие САПР.
3.
Разработка
решений по техническому обслуживанию (определение окончательной структуры
комплекса технических средств САПР, описание их взаимодействия и расчет их производительности).
4.
Разработка
решений по математическому обеспечению (разработка или выбор алгоритмов
проектных процедур и операций для программирования).
5.
Разработка
решений по информационному обеспечению (описание окончательной структуры
информационного обеспечения САПР (подсистем), разработка (заимствование,
адаптация) банка данных, определение состава информации, разработка каталогов
данных представляемых в машинных носителях).
6.
Разработка
решений по лингвистическому обеспечению (включить разработку и заимствование
языков проектирования и программирования).
7.
Разработка
решений по программному обеспечению (определение окончательной структуры
программного обеспечения САПР (подсистем), разработка (заимствование,
адаптация) общесистемного программного обеспечения, формирование исходных
данных и требований на разработку прикладных программ).
8.
Разработка решений
по методическому обеспечению (определение исходных данных и требований на
разработку документов методического обеспечения САПР).
9.
Разработка
проектно-сметно-строительной документации.
10.
Согласование
решений по связям видов обеспечения между собой.
11.
Составление
заказной документации на поставляемые компоненты и комплексы средств.
Рабочий проект
Цель - разработка документации, достаточной для
компонентов и комплексов средств САПР, ввода в действие и функционирования
системы.
Состав рабочего проекта:
 детальная структура САПР, ее подсистем, взаимосвязей;  алгоритмы;
 формирование математического, программного,
информационного, организационного обеспечения;
 документация для монтажа, настройки и
эксплуатации КСАП.
Комплектность документов должна соответствовать РД
50-617-86. Спецификацию на САПР выполняют в соответствии с требованиями ГОСТ
19.202-78. Она состоит из разделов: документации, комплексы, компоненты.
Примеры некоторых документов
1)
Описание
информационного обеспечения.
2)
Описание ИО.
3)
Каталог БД.
4)
Инструкция по
формированию БД.
5)
Инструкция по
ведению БД.
6)
Руководство
администратора информационного обеспечения (инструкции по работе с БД).
7)
Данные (данные об
объектах предметной области САПР).
8)
Общее описание САПР.
9)
Описание подсистем.
10)
Методика (технология)
автоматизированного проектирования.
11)
Инструкция по
применению.
12)
Программа и
методика испытаний.

Изготовление несерийных
компонентов КСА
Цель - создание работоспособного КСАП,
обеспечивающего выполнение проектирования объектов (проектных процедур),
предусмотренных техническим заданием на систему, и подготовка к проведению
стадии «Введение в действие».
1.     Изготовление компонентов САПР (ТО,
ПО, ИО).
2.     Автономная отладка и испытания
компонентов КСА.

Ввод в действие
Цель - обеспечение возможностей промышленного
функционирования САПР, определение фактических технико-экономических
показателей системы, соответствие САПР техническому заданию и требованиям
нормативно- технической документации.
Этапы:
1.
Подготовка
организации к вводу САПР в действие.
2.
Строительно-монтажные работы.
3.
Комплектация САПР
поставляемыми комплексами средств автоматизации, техническими и программными средствами.
4.
Пуско-наладочные работы.
5.
Проведение
опытной эксплуатации САПР.
6.
Проведение
приемочных испытаний.

5.
Лингвистическое
обеспечение САПР.

Классификация языков САПР

Рисунок 8 - Классификация языков САПР

Языки программирования - языки, предназначенные для
описания ПО. Требования к языкам программирования:
1.
Удобство использования.
2.
Универсальность.
3.
Эффективность
объектных программ.
Удобство использования – выражается в затратах
времени программиста на освоение языка и главным образом на написание программ
на этом языке.
Универсальность определяется возможностями языка для
описания разнообразных алгоритмов, характерных для программного обеспечения
САПР.
Эффективность объектных программ (т.е. программ,
полученных после трансляции на машинный язык) оценивается затратами машинного
времени и памяти на использование программ.
Машинно-ориентированные языки (языки ассемблера или
автокады) наиболее отвечают требованиям универсальности и эффективности
объектных программ.
Эти языки наиболее близки к языкам машинных команд и
поэтому для их перевода на этот язык требуются простые трансляторы (ассемблеры).
Однако языки ассемблера неудобны для человека.
Их используют для разработки только тех модулей по
САПР, которые требуют для исполнения больших вычислительных ресурсов,
существенно влияющих на общие затраты времени и памяти.
Языки проектирования – предназначены для описания
информации об объектах и задачах проектирования.
Входные языки – служат для задания исходной
информации об объектах и задачах проектирования и включают в себя языки
описания объектов (ЯОО) и языки описания заданий (ЯОЗ).
Первые служат для описания свойств проектируемых
объектов, вторые
– для описания заданий на выполнение проектных
операций.
Схемные языки применяют для описания  принципиальны
электрических схем в и/с проектирования электронных устройств.
Графические языки – основа лингвистического описания
в и/с геометрического моделирования и машинной графики.
Языки моделирования – используют для описания
информации, предоставленной алгоритмом функционирования. Например, в и/с
имитационного моделирования систем массового обслуживания.
Выходные языки используют для выражения результатов
выполнения проектных процедур на ЭВМ.
Языки сопровождения применяют для корректировки и
редактирования данных при выполнении проектных процедур.
Промежуточные и внутренние языки.
Промежуточный язык предназначен для представления
информации на определенных стадиях ее переработки в ЭВМ.
Промежуточные языки являются более универсальные, чем
входные языки, для которых характерна узкая проблемная ориентация.
Промежуточный универсальный язык отражает особенности
широкого класса проектируемых объектов и в определенном смысле является инвариантным.
Промежуточные языки используют для организации так
называемых программных систем.

Рисунок 9 - Структура программной системы

Конвертор – это специальная транслирующая программа,
которая переводит описание с входного языка на промежуточный.
Преимущества двухуровнего лингвистического
обеспечения заключается том, что программная система легко настраивается на
новые классы объектов.

Диалоговые
языки
1.
Диалоговые языки
предназначены для обеспечения диалогового режима функционирования САПР.
Диалоговый язык объединяет  в себе средства входного, выходного и
сопровождения, служит для оперативного обмена информацией между человеком и ЭВМ.
2.
Различают
пассивные и активные диалоговые языки, которые используют для организации,
соответственно, пассивного и активного диалоговых режимов.
3.
В пассивном
диалоговом режиме инициатива диалога принадлежит ЭВМ. В заранее определенных
точках выполнения программы предусматривается возможность прерывания
вычислительного процесса и обращения системы к
пользователю.
Сообщения системы строятся таким образом, что от
пользователя требуются ответы типа «да» или «нет» или выбор ответа из данного
меню.
Поэтому язык пользователя оказывается очень простым –
он состоит из действий означающих «да», «нет» или подтверждение или выбор из множества
вариантов ответа.
Для  использования пассивных языков   практически не требуется какой-
либо подготовки в области лингвистического обеспечения САПР.
4.
Типы обращения
ЭВМ к пользователю. Различают следующие виды (типы) обращений:
-
запрос;
-
информационное сообщение;
-
подсказка;
Запрос предусмотрен в двух случаях:

когда от пользователя требуются исходные данные;
  когда
требуется выполнить выбор из множества  возможных
предложений проектирования.
При запросе варианта пользователю обычно предлагается
«меню».
Во многих системах предусмотрен т.н. выбор «по
умолчанию», т.е. автоматический выбор некоторого основного или текущего
варианта, когда, например, пользователь затрудняется дать определенный ответ.
Информационное сообщение используется для передачи пользователю
промежуточных и окончательных результатов решения, а также сведений
о состоянии его    задания. На  эти сообщения не требуются реакции
пользователя.
Подсказка – применяется в тех случаях, когда действия
пользователя ошибочны, например, при грамматических ошибках пользователя или
при выборе вариантов из «меню» и т. п.

Организация
диалога в САПР

1.
Диалоговое
взаимодействие (диалог) представляет собой регламентированный обмен информацией
между человеком и вычислительной машиной, осуществляемый в реальном масштабе
времени и направленный на совместное решение
задачи.
Инициатором диалога является человек, который
выбирает цель и в какой-то мере может влиять на способы ее достижения.
2.
Разделение
функций между человеком и ЭВМ состоит в следующим:
-
человек ставит задачу;
-
система
представляет средства для решения подзадач;
-
производится          совместное   решение   подзадач;                 окончательное объединение результатов;
-
принятие
проектных решений остается за человеком;
3.
Понятие
диалоговой системы (ДС).
Комплекс средств автоматизации в САПР является
партнером человека по диалогу и представлен в виде диалоговой системы.
Диалоговой системой (подсистемой) называют систему
(подсистему), которая обеспечивает функционирование в режиме диалога.
Д.С. могут быть однопользовательскими
многопользовательскими с коллективным доступом пользователей к ресурсам системы.
Технической базой диалоговой системы могут быть:
-
локальные и
удаленные терминалы в составе центрального вычислительного комплекса;
-
АРМ;
-
локальная сеть АРМ;
-
сеть ЭВМ,
включающая ЦВК, АРМ;
4.
Понятие сообщения.
Обмен информацией между партнерами диалога  осуществляется по средством передачи
сообщений и управляющих сигналов.
В состав сообщения входит информация следующего вида:
-
пояснения;
-
предупреждения;
-
обучения;
-
указания т.д.
Среди множества диалоговых сообщений различают входные
и выходные.
Входные сообщения порождаются человеком с помощью
средств вода.
Выходные сообщения формируются системой на экране
терминала в виде текста или изображения.
Диалоговые
обмены
Диалоговые обмены – это элементарный шаг (квант,
часть) диалога, который включает следующие фазы:
-
выдача выходного
сообщения;
-
анализ сообщения пользователем;
-
ввод входного
сообщения в ЭВМ;
-
выполнение
обработки введенной информации.

Рисунок 10 - Структурная схема диалогового взаимодействия человека и ЭВМ

Диалоговый обмен связывает выходные, входные
сообщения и обрабатывающие программы.
Более крупной компонентой диалога является разговор –
это информационно связанная последовательность диалоговых обменов, направленная
на выполнение некоторой функции системы.
Еще более общей компонентной диалога является
диалоговая  процедура, которая включает в себя помимо человеко-машинных
разговоров и диалоговых обменов также ручные операции пользователя и машинные
процедуры.

Рисунок 11 - Иерархия элементов диалога

Способы
взаимодействия человека и ЭВМ

При   организации    диалога    возможно    синхронное   и
асинхронное взаимодействие человека
и ЭВМ.
1.
Синхронный способ
взаимодействия характеризуется тем, что партнеры диалога активизируются неочередно.
2.
Асинхронный
способ взаимодействия обеспечивает:
-
возможность              выдачи  экстренных  сообщений  от                 системы, которые прерывают процесс набора
входного сообщения
-
ввод
экстренных   запросов пользователя,  который                 может приостановить
вывод сообщений системы.
Варианты асинхронного диалога:
а) двухфазная обработка запросов;
б)       сканирующий  вывод   системы   с   оперативным
вмешательством пользователя.
3.
В активном
диалоговом режиме инициатива начала диалога может быть двусторонней, т.е. возможности
прерывания вычислительного процесса принадлежит как ЭВМ, так и пользователю.
Пользователь может в произвольный момент прервать
вычисления и обратиться к ЭВМ.
Активные диалоговые языки может быть близкими к
естественному языку человека, но с ограниченным набором возможных слов и фраз.
Вместе с тем число различных директив, т.е. предписаний для вычислительной
системы, может быть сравнительно большим.
Для активного диалога требуется существенно более
сложное ПО, чем для пассивного.

6        Программное обеспечение
САПР (ПО)

ПО занимает особое место в САПР, т.к. в программе
реализуются методы автоматизированного проектирования.
Сложность ПО объясняет большие затраты средств на его
разработку – до 90% от общей суммы, выделяемой на создание САПР.
Состав ПО
ПО САПР представляет собой совокупность программ на
машинных носителях с необходимой программой документацией, предназначенной для
выполнения автоматизированного проектирования.
ПО вообще подразделяют на базовое, общесистемное и
специализированное.
Технические средства САПР работают в среде этих видов
ПО.

Рисунок 12 - Взаимодействие ПО САПР

Базовое  и  общесистемное   ПО       образует   операционную   среду,
т.е. операционную систему в которой функционирует специализированное ПО.
БПО + ОСПО = ОС
Функция специализированного ПО – получение проектных
решений. Операционные системы включают в себя программы двух групп:
1.
Обрабатывающие
2.
Управляющие

Рисунок 13 – Состав операционной системы

Программы управления заданиями выполняются с помощью
языка управления заданиями. Например, с помощью этого языка можно задать машине
последовательность действий:
-
ввод;
-
трансляция;
-
загрузка в память машины;
-
решение;
-
вывод информации;
Программы управления данными обеспечивают поиск, хранение, загрузку в ОП обработку файлов.
Обрабатывающие программы – это трансляторы с
алгоритмическими языками, библиотеками стандартных программ и системным
обслуживанием сервисных программ.
Программа   пользователя   на  алгоритмическом  языке
– это исходный модуль.
В результате трансляции получают программу, которая
называется объектным модулем.
Различные объектные модули собираются в единую
программу с помощью обслуживающей программы, которую называют редактором связей
или просто редактором.
Результат редактирования – это программа называемая
загрузочным модулем.
Программа-загрузчик  выполняет редактирование  и
загрузку программ в ПО.
Примеры других обрабатывающих программ: программа
отладчик – для отладки программ, т.е. для обеспечения и ускорения поиска
допущенных ошибок.
Классификация
ПО САПР по функциональному значению

По функциональному значению ПО САПР можно разделить
на ряд программных комплексов или подсистем.
Можно выделить следующие виды подсистем по САПР:
проектирующие, обслуживающие и инструментальные.

Рисунок 14 - Классификация ПО САПР по функциональному
назначению

Проектирующие и/с предназначены для получения
законченного проектного решения и делятся на проблемно- и объектно-ориентированные.
Проблемно-ориентированные и/c выполняют унифицированные проектные процедуры, не
зависимые от объекта проектирования.
Объектно-ориентированные и/с используются для проектирования объектов определенного класса.
Проектирующие и/с входят в состав специализированного
ПО.
Обслуживающие и/с предназначены для поддержания
работоспособности проектирующих и/с и входят в состав общесистемного ПО.
Инструментальные и/с – представляют собой
технологические средства предназначенные для разработки, развития и
модернизации ПО САПР.
В  состав  инструментальных  средств, которые
используют      в процессе работы САПР
входят:
-
системы
управления базами данных (СУБД) и файлами;
-
средства для
работы с общими структурами данных в ОП;
-
языковые         процессоры   для    обеспечения    взаимодействия                   с
пользователями (диалоговая и/с ПО);
-
средства машинной
графики.

Основные принципы
проектирования ПО САПР
1.
Принцип
системного единства означает, что при ПО САПР связи между и/с должны
обеспечивать ее целостность.
2.
Принцип развития
– ПО САПР должно создаваться и функционировать с учетом пополнения,
совершенствования и обновления и/с
3.
Принцип
совместимости – языки, символы, коды, информация и связи между и/с должны
обеспечивать их совместное функционирование и сохранить открытую структуру
системы в целом.
4.
Принцип
стандартизации. При разработке ПО САПР необходимо унифицировать и
стандартизировать ПО, инвариантное с проектируемым объектом.
Общие
требования,  предъявляемые  к ПО САПР         в соответствии с общими принципами создания САПР
1)
Адаптируемость –
приспосабливаемость ПО к функционированию в различных условиях. Это связано с
изменением самих объектов проектирования.
2)
Гибкость –
возможность легко  вводить  изменения, дополнения, направления в ПО при
сохранении всей системной организации.
3)
Компактность –
потребление минимальных ресурсов ЭВМ (памяти, времени центрального процессора ЭВМ).
4)
Мобильность –
способность функционирования ПО САПР на различных технических средствах.
5)
Надежность –
обеспечение – получения достоверных результатов проектирования.
6)
Реактивность –
обеспечение быстрого решения задачи при ориентации на пользователя, не
являющегося специалистом в области ВТ и программирования.
7)
Эволюционируемость
 - пополнение САПР новыми
программами, расширяющими возможности системы.

Модульный
принцип построения программ

Специализированное ПО – это сложный комплекс
программ, насчитывающий десятки сотни тысяч операторов алгоритм. языков.
Для успешного создания такого сложного комплекса его
разделяют на модули в определенной мере самостоятельные программные компоненты.
Преимущества модульного принципа.
1)
Степень
автономности модулей должна обеспечивать их разработку независимо друг от
друга.
Тогда программирование модулей по сформированному ТЗ
выполняют параллельно во времени несколько программистов.
Однако модули не должны быть слишком мелкими, т.к.
излишнее дробление, т.е. усложнение структуры, приведет к увеличению числа межмодульных
связей.
В различных маршрутах проектирования имеет место
большое количество близких по содержанию операций, которые могут быть
реализованы по типовым программам.
Поэтому при модульном построении спец. ПО создают
ограниченное число как типовых, так и нетиповых модулей.
Различное содержание таких модулей обеспечивает
большое число маршрутов проектирования.
Любой новый заранее непредусмотренный маршрут удается
реализовать на основе уже имеющихся модулей или вообще без разработки.
Модульная структура специального ПО обладает
свойством иерархичности. Это означает, что любую совокупность модулей
целесообразно считать отдельным модулем. Для этого указания совокупность должна
иметь признаки самостоятельной программы или входить как составная часть  в несколько
сочетаний модулей, реализующих маршруты проектирования.

7        Информационное обеспечение САПР

Назначение ИО – предоставление пользователям САПР
необходимых данных для выполнения предусмотренных в САПР проектных операций и
процедур.
Данные – сведения о некоторых фактах, позволяющие
делать определенные выводы.
Другими словами, основное назначение ИО, представлять
пользователям САПР достоверную информацию в определенном виде.
Примеры ИО САПР:
-
типовые проектные
решения (например, описание технологий);
-
типовые элементы
и комплектующие изделия;
-
каталоги (станки,
инструменты, оснастка, приспособления).

Виды ИО

Различают два основных вида информационных систем:
1.
Банки данных
(БнД).
2.
Информационно-поисковые
системы (ИПС).
Эти системы различаются в основном информационным
языком, с помощью которого осуществляется описание информации и манипуляции над
ней.
БнД = БзД + СУБД
Информационный язык БнД – это совокупность двух
языков:
-
языка описания
структуры данных (ЯОД);
-
языка
манипулирования данными (ЯМД).
БнД          –     совокупность         специально    организованных
данных, рассчитанных на применение в большом количестве прикладных программ, т.е.
тех  данных, которые обрабатываются более чем в одной
программе (программном модуле).
В БзД данные должны быть представлены в одной из форм,
допустимых в рассматриваемом БнД.
СУБД реализуется посредством специального ППП,
которые предназначены для:
-
накопления (ввод;
изменения; модификация);
-
хранения;
-
поиска информации
(извлечения) Таким образом, СУБД реализует доступ к БнД.
Виды
данных, хранимых в БзД

1.
Архив –
справочные данные о типах, параметрах, структуре унифицированных деталей и
приборов; типовых проектах и тех. процессах; материалах и т.д.
2.
Рабочий массив
(РМ) – содержит результаты выполнения предыдущих этапов проектирования
конкретных объектов, предназначенные для использования на последующих этапах.
РМ представлены     в     виде     кодов,     записанных     на
различные программные носители НМД,
НМЛ, и т.д.)
Примеры РМ: - конструкторская документация и
технические описания РМ можно называть информацией о проекте.
          Информационный
язык ИПС – это, как правило, ограниченный язык, с помощью которого
описывают содержание документальных источников информации (статей, книг,
стандартов и т.д.) в виде набора понятий, отражающих основное содержание документов.
Различают 2 основных вида ИПС:
-
документальные (указатели
в книге; библиотечный каталог);
-
фактографические
(телефонный справочник; адресная книга; каталог изделий).

Информационные
потоки в САПР

Удобно показывать в виде обмена данными.

Рисунок 15 - Информационные потоки в САПР
П – пользователь; ТК – технологический комплекс; п/с
– подсистема САПР; М – модуль (программный)
Потоки:
1.
П – БзД
2.
БзД – П
3.
БзД – ТК
4.
п/с – п/с
5.
М – М
1.
Потоки 1 и 2
используются при занесении или корректировании данных  в  БзД инженерами пользователями
САПР или получении ими необходимой информации из БзД.
2.
Поток 3 необходим
для передачи управляющей информации, получаемой в САПР, на автоматическое
технологическое оборудование.
3.
Поток 5 служит
для информационной связи прикладных программ, входящих в к-л маршрут
проектирования, между собой, а поток 4 – для информационной связи различных
подсистем. Наличие потока ПС – ПС (4) – необходимое условие реализации
сквозного автоматизированного проектирования сложных объектов.

Функциональное
распределение БзД

В      крупных  САПР  БнД   обычно  состоит   из   нескольких
частей: центрального банка данных (ЦБнД) и локальных банков данных (ЛБнД).
ЦБнД содержит сведения, используемые в различных и/с;
СУБД в этом случае является общецелевой.
ЛБнД привязан к конкретной и/с САПР и имеет
специализированную СУБД.

Рисунок 16 – Специализированная система базы данных

Требования
к БзД

1.
Полнота
информации – означает достаточность данных из нормативных документов и
полученных в результате выполнения предыдущих этапов для выполнения проектной процедуры.
2.
Неизбыточность
информации (сокращение избыточности). Одни и те же сведения не пользуются в
различных и/с САПР, входят в массивы исходных данных для многих программ. Это
может привести к многократному дублированию одних и тех же данных в различных
частях БзД. Отсутствие такого дублирования означает выполнение принципа
неизбыточности. Выполнение этого требования позволяет избежать нерационального
использования памяти.
3.
Достоверность   информации  (целостность)   –   означает
отсутствие противоречивых, неверных, избыточных данных в БзД.
Для поддержания достоверности информации необходимо
своевременно вносить изменения, причем одновременно должны меняться данные во
всех массивах, в которых имеется дублирование сведений. Достоверность
обеспечивается также системой защиты данных от случайных наложений и изменений.
4.
Независимость
представления   данных от  типов запоминающихся
устройств и способов их физической организации.
Это достигается двух уровневой системой представления
информации (данных): логического и физического.
Логический уровень – содержит представления о
структуре данных и предназначены для использования разработчиками прикладных
программ.
Физический уровень – отражает способ хранения и
структуру данных с учетом их размещения на конкретных носителях информации в
запоминающих устройствах ЭВМ.
5.
Быстродействие   связано   с   необходимостью   минимизации
затрат времени на доступ к информации.
Например, при обращении к БзД в диалоговом
(интерактивном) режиме реакция системы не должна затягиваться более чем на
несколько секунд.
6.
Минимизация
затрат памяти.
Это требование выполняется путем устранения
избыточности данных, своевременного удаления ненужных данных, сбросом
устаревших сведений на более дешевые носители.
7.
Защищенность
данных означает свойство противостоять несанкционированному доступу к данным.
Защита реализуется самой СУБД, которая сравнивает информацию пользователя,
хранимую в системе, с шифром, указанным при входе в систему.
Структура
БД (модели данных)
Существуют        три   основных  структуры  БД   (модель
представления данных)
-
Реляционная (РМД);
-
иерархическая (ИМД);
-
сетевая (СМД).
1.
Реляционная
модель данных
(реляционная структура) – представляет собой простые двумерные таблицы. Каждая
таблица содержит группу однотипных записей, причем каждая запись может быть
связана с другими таблицами. БД, имеющие подобную структуру называются реляционными.

Рисунок 17 – Пример реляционной БзД

Каждый столбец в таблице называется атрибутом. Строки
являются кортежами, т.е. упорядоченными множествами. Столбцы в таблице -
элементы данных, строки – записи.
Запись – это объединение значений связанных
атрибутов. Атрибут – это некоторая характеристика объекта (скорость, мощность).
Упорядоченная совокупность записей данных называется файлом данных или набором
данных.
Достоинства реляционной модели:
-
простота;
-
независимость данных;
-
гибкость;
2.
Иерархическая
модель данных (ИМД)
(Древовидная структура) Уровень 1

Рис 18 - Иерархическая древовидная структура БзД

Вершина дерева ставится в соответствие совокупности
атрибутов данных, характеризующих некоторый объект, ребра отражают смысловые
связи.

 Типы вопросов из иерархических БД:
1.
Найти узлы для
заданных устройств (машин)
2.
Найти детали для
заданных узлов.
Трудности при использовании иерархической БД
возникают при изменении типа запросов.
Например, если появится запрос. Найти узлы,
включающие заданную деталь, то необходимо посмотреть все записи узлов и все
связанные с ними записи деталей, что неудобно. Для реализации такого запроса
было бы целесообразно переупорядочить БзД и построить новую иерархию от записей
о деталях к записям об узлах.
3.
Сетевые модели
данных разрабатывают
с целью удовлетворения различных типов запросов.
В          сетевой     модели    данных    в    принципе    разрешены
любые группирования записей и
организация произвольных связей между ними.

Рисунок 19 – Сетевая модель данных

8        Техническое обеспечение САПР

ТО САПР совместно с ПО является инструментальной
базой САПР, в среде которой реализуются другие виды обеспечения САПР

Рисунок 20 - Роль и место ТО в структуре САПР/КСАП

Компоненты
ТО САПР
-
ВТ;
-
оргтехника;
-
средства передачи данных;
-
измерительные и
др. устройства.

Функции ТО
(Технических средств (ТС)) (Решаемые задачи)
Ввод исходных данных описания
объекта проектирования (ввод изображения с помощью устройства ввода  –  вывода)
(клавиатура, мышь).
-
отображение
введенной информации с целью ее контроля и редактирования; (получение
изображения на экране).
-
преобразование
информации (изменения формы представления данных, перекодировки, трансляции, выполнение арифметических и логических операций,
изменения структуры данных и т.д.) ( - это все операции по редактированию).
-
отображение
итоговых и промежуточных результатов решения. (вспомним команду MOVE, COPY,
MIRROR – присутствует (после обозначения объекта и задания базовой точки) –
пользователя промежуточное изображение, затем после команды ENTER окончательное.
-
документирование
проектной информации (чертежи оформленные в соответствии с ЕСКД).
-
оперативное
общение проектировщика с системой в процессе решения задачи (это то, что мы
ранее называли диалогом человека и машины – машина реагирует на ваши запросы.
вы отвечаете на запросы машины, вы можете приостановить вычислительный процесс
или диалог-команда Ctrl-C).
Для выполнения решения этих задач (функций) ТС САПР
должны содержать, процессоры, оперативную память (ОП), внешние запоминающие
устройства (ВЗУ),устройства ввода, вывода информации (УВВИ), технические
средства машинной графики, устройства оперативного общения человека с ЭВМ,
устройства, обеспечивающие связь ЭВМ с удаленными терминалами и др. машинами.
При      необходимости  создания  некоей   родственной  связи   САПР
с технологическим  оборудованием в
состав ТО должны  быть включены
 устройства, преобразующие результаты проектирования в сигналы управления станками, различными
технологическими комплексами.
Рассмотренные задачи ТО решаются совместно с
общесистемным ПО (т.е. операционными системами ЭВМ).
Совокупность ТО ЭВМ и ее ПО называют вычислительной
системой.
ОС – организует вычислительный процесс в ВС.

Состав ТО
САПР

Рисунок 21 – Состав технического обеспечения САПР

ВЗУ – внешние запоминающие устройства УВВИ –
устройства ввода – вывода информации УОС – устройства оперативной связи
УМГ – устройства машинной графики УПД - устройства
подготовки данных НМД, НГМД, НМЛ – накопители на магнитных дисках, на гибких
магнитных дисках, на магнитных лентах.
К центральным устройствам, осуществляющим
непосредственную обработку данных, относятся центральный процессор, ОЗУ и
процессор вода вывода.
К периферийным устройствам относятся устройства
выполняющие функции ввода – вывода, подготовки данных и хранения больших
объемов информации.
Центральный процессор предназначен для преобразования
информации в соответствии с выполняемой программой, управления вычислительным
процессом и устройствами, работающими совместно с процессором.
ОЗУ – выполняет функции хранения, приема и выдачи
данных и программ.
Процессоры ввода – вывода предназначены для
управления обменом информацией между ОЗУ и периферийными устройствами без
участия центрального процессора; согласования скорости работы ПУ и ОЗУ,
унификации программирования ввода – вывода и обеспечения возможности
подключения новых ПУ.
Устройства
сопряжения интерфейсов – это совокупность оборудования осуществляющего
сопряжение канала ввода – вывода с устройствами управления ПУ.
Периферийные
устройства
1.
ВЗУ – внешне
запоминающие устройства, предназначены для хранения больших объемов информации,
организации баз данных.
2.
УВВИ – устройства
ввода – вывода информации осуществляют ввод – вывод с перфоносителей и
документирование принятых проектных решений.
3.
УОС с ЭВМ –
устройство оперативной связи с ЭВМ – устройства позволяющие пользователю
общаться с ЭВМ (дисплеи и устройства речевого ввода – вывода)
4.
УМГ – устройства
машинной график предназначенные для ввода – вывода и документирования графической информации.
5.
Технические
средства теледоступа и сетей ЭВМ – осуществляют связь ЭВМ с удаленными
пользователями САПР, между всеми ЭВМ, входящими в КТЕ САПР при организации сети проектирования.
6.
Устройства связи
с технологическим оборудованием, позволяет, минуя     промежуточные     носители,                                        создавать
 данные                 о
спроектированных системах автоматизации производства, станкам СЧПУ и др.
аналогич. оборудования.
7.
УПД – устройства
подготовки данных и программ на различных носителях без участия ЭВМ.
Список используемой литературы

1.
Михеева
Е. В. Информационные технологии в профессиональной деятельности : учеб. пособие
для студ. сред. проф. образования / Е. В. Михеева. — 7-е изд., стер. — М.:
Издательский центр «Академия», 2017. — 384 с.
2.
Красильников Г.
А. Автоматизация инженерно-графических работ: учебник / Г. А.  Красильников, В.
В. Самсонов, С. М.  Тарелкин – СПб: Издательство «Питер», 2000. – 256 с.
3.
Норенков И.П.
Основы автоматизированного проектирования. — М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2002.
4.
Хрящев В.Г., Шилова Г.М. Моделирование и создание
чертежей в системе AutoCAD. - СПб.: БХВ-Петербург, 2004.
5.
Корячко В.П.,
Курейчик В.М., Норенков И.П. Теоретические основы САПР. - М.: Энергоатомиздат,
1987.
6.
Иванько А.Ф.,
Шурыгин В.Н. САПР. Методические указания по выполнению лабораторных работ. -
М.: Мир книги, 1994.
7.
Автоматизация
работы в КОМПАС-График: Анатолий Герасимов — Москва, БХВ-Петербург, 2010
 г.- 608 с.
8.
Компас-3D V10:
Анатолий Герасимов — Санкт-Петербург, БХВ-Петербург, 2008
 г.- 976 с.
9.
Компас-3D V11 на
примерах: Павел Талалай — Санкт-Петербург, БХВ-Петербург, 2010
 г.- 616 с.
10.
Компас-3D V11.
Полное руководство (+ DVD-ROM): Н. В. Жарков, М. А. Минеев, Р. Г. Прокди —
Москва, Наука и техника, 2010 г.- 688 с.
11.
Компас-3D v11.
Эффективный самоучитель: А. М. Доронин, Н. В. Жарков, М. А. Минеев, Р. Г.
Прокди — Санкт-Петербург, Наука и техника, 2010
 г.- 688 с.
12.
Компас-3D.
Проектирование в архитектуре и строительстве: Е. М. Кудрявцев — Москва, ДМК
Пресс, 2008 г.- 544 с.
13.
Компас-3D.
Проектирование в машиностроении: Е. М. Кудрявцев — Санкт-Петербург, ДМК Пресс, 2009
 г.- 440 с.
14.
Компас-3D.
Проектирование и расчет механических систем: Е. М. Кудрявцев — Москва, ДМК
Пресс, 2008 г.- 400 с.
15.
Аверин В. Н. Компьютерная инженерная графика :
учеб. пособие для студ. учреждений среднего проф. образования / В. Н. Аверин. —
4-е изд., стер. — М.: Издательский центр «Академия», 2017. — 224 с.
16.
Залогова
Л. А. Компьютерная графика. Практикум / Л. А. Залогова. – 2-е изд. – М.:
Лаборатория базовых Знаний, 2005. – 320 с.
17.
Красильников Г. А. Автоматизация инженерно-графических работ: учебник /
Г. А.  Красильников, В. В. Самсонов, С. М.  Тарелкин – СПб: Издательство
«Питер», 2000. – 256 с.
18.
Тимофеев Г. С. Графический дизайн: учебный курс / Г. С. Тимофеев, Е. В.
Тимофеева – Ростов н/Д: Феникс, 2004. – 320 с.
19.
Луций С.А.
Изучаем Photoshop / С. А. Луций. – Спб.: Питер, 2003. – 411 с.
20.
Иванов В.П.,
Батраков А.С. Трехмерная компьютерная графика. - М.: «Радио и связь», 1995.
21.
Пореев В.Н.
Компьютерная графика. Учебное пособие. СПб. BHV-Санкт-Петербург, 2002. – 432.
22.
Шикин Е.В.,
Боресков А.В. Компьютерная графика. Динамика, реалистические изображения. - М.:
Диалог-МИФИ, 1995.
23.
Омельченко В. П.
Практикум по общей информатике: учебное пособие/ Под ред. проф. В.П. Омельченко
– Ростов н/Д: Феникс, 2003. – 304 с.
24.
Шафрин Ю.А. Информационные
технологии: В 2ч. Ч. 1: Основы информатики и информационных технологий. /  Ю.
А. Шафрин – М.: Лаборатория Базовых Знаний, 2000. – 320 с.
25.
Шафрин Ю.А.
Информационные технологии: В 2ч. Ч. 2: Основы информатики и информационных
технологий. /  Ю. А. Шафрин – М.: Лаборатория Базовых Знаний, 2000. – 347 с.
26.
Эйнджел Э.
Интерактивная компьютерная графика. Вводный курс на базе. Второе издание. М.,
Сп-б, Киев, Издательский Дом «Вильямс», 2001;.
27.
Роджерс Д., Адамс
Дж. Математические основы машинной графики. М., Мир, 2001;.
28.
Залогова
Л. А. Компьютерная графика. Практикум / Л. А. Залогова. – 2-е изд. – М.:
Лаборатория базовых Знаний, 2005. – 320 с.
29.
Тимофеев Г. С.
Графический дизайн: учебный курс / Г. С. Тимофеев, Е. В. Тимофеева – Ростов
н/Д: Феникс, 2004. – 320 с.

Скачано с www.znanio.ru

file_name: 046. Учебное пособие Основы систем автоматизированного проектирования.doc

alt: Учебное пособие составлено на основе

alt: СОДЕРЖАНИЕ 1 Основные понятия

alt: Основные принципы построения

alt: Лингвистическое обеспечение САПР

alt: Организация диалога в САПР 1

alt: Программное обеспечение САПР (ПО)

alt: Адаптируемость – приспосабливаемость

alt: Информационное обеспечение САПР

alt: Информационные потоки в САПР

alt: Функциональное распределение БзД

alt: Рисунок 19 – Сетевая модель данных

alt: Техническое обеспечение САПР

alt: Состав ТО САПР

alt: ЭВМ. Список используемой литературы 1