П Р О Г Р А М М А

 

итогового государственного экзамена по специальности

230104 «Системы автоматизированного проектирования»

 

1.Порядок проведения итогового государственного экзамена

 

Проведение итогового государственного экзамена по специальности 230104 «Системы автоматизированного проектирования» осуществляется в соответствии со стандартом ТулГУ "СИСТЕМА менеджмента КАЧЕСТВА. ИТОГОВАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ АТТЕСТАЦИЯ ВЫПУСКНИКА. СТ ТулГУ 8.2.4-01-2004". В соответствии с данным стандартом Программа государственного экзамена по направлению подготовки (специальности) разрабатывается выпускающей кафедрой и строится таким образом, чтобы наряду с оценкой знаний содержания отдельных дисциплин оценивались и приобретенные выпускником навыки решения профессиональных задач в рамках направления подготовки (специальности) в соответствии с требованиями государственного образовательного стандарта.

В соответствии с этими требованиями экзаменационный билет содержит два задания: выполнение теста для оценки знаний содержания отдельных дисциплин и творческое задание для оценки приобретенных выпускником навыков решения профессиональных задач.  Пример билета государственного экзамена по специальности 230104 приведен в приложении 1 к данной программе.

Тест содержит 50 вопросов по перечисленным в разделе 2 настоящей программы дисциплинам и разделам. По каждой из дисциплин теста предусмотрено до 15 вопросов по различным разделам.

Наименование курса	Число  вопросов
Лингвистическое и программное обеспечение САПР	10
Геометрическое моделирование в САПР	15
Разработка САПР	10
Автоматизация конструкторского и технологического проектирования	15

 

Максимальная оценка теста – 50 баллов, правильный ответ на один вопрос оценивается в 1 балл. При выполнении теста не разрешается использовать какие-либо справочные материалы. В случае обнаружения подобных материалов в бумажной или электронной форме студент, у которого они обнаружены, удаляется с экзамена, ему проставляется 0 баллов, он не допускается к выполнению творческого задания и в целом ему проставляется оценка "неудовлетворительно".

Максимальная оценка творческого задания – 50 баллов. При выполнении творческого задания используются знания и навыки, полученные по всем общепрофессиональным и специальным дисциплинам учебного плана. При выполнении творческого задания разрешается использование справочной литературы в бумажном и электронном виде.

Общая продолжительность экзамена не более 5 астрономических часов. Максимальная продолжительность выполнения теста – 2 астрономических часа. Перевод баллов в оценки “отлично”, “хорошо”, “удовлетворительно”, “неудовлетворительно” осуществляется в соответствии с действующей в ТулГУ шкалой: 81…100 - “отлично”, 61…80 -“хорошо”, 40…60 -“удовлетворительно”, менее 40 - “неудовлетворительно”

 

2. Перечень дисциплин и разделов тестирования

 

2.1.   Геометрическое моделирование в САПР

Компоненты графических систем. Геометрическое моделирование. Понятие о геометрической модели проектируемого объекта. Способы создания геометрических моделей. Геометрические модели хранения и визуализации. Способы описания геометрических моделей: явные, неявные векторные, параметрические уравнения. Твердотельное и поверхностное моделирование. Базовые элементы формы и их точное аналитическое описание. Различные способы представления твердотельных моделей. Теоретико-множественные операции булевой алгебры. Поверхностное моделирование. Понятие кубических сплайнов. Аппроксимирующие уравнения пространственных кривых: Фергюссона, Эрмита, Безье, В-сплайны, рациональные выражения, NURBS. Понятие линейчатых поверхностей. Аппроксимирующие уравнения поверхностей Кунса, Безье, В-сплайнов, NURBS.

         Методы и средства разработки графических приложений. Стандарты в графических системах САПР.  Классификация графических систем. Системы подготовки и выпуска  конструкторско-технологической документации. Примеры современных графических систем.

 

2.2.   Лингвистическое и программное обеспечение САПР

Организация программного обеспечения САПР. Технологии структурного и объектно-ориентированного программирования. Конструирование абстрактных типов данных. Инкапсуляция данных и методов их обработки в классах объектов. Иерархия классов. Базовые и производные классы. Простое и множественное наследование. Перегрузка методов и операций обработки данных в классах объектов. Абстрактные классы. Полиморфная обработка данных. Виртуальные интерфейсы. Параметризация типов данных в классах и функциях. Типовые структуры описания абстрактных данных (массив, стек, очередь, двоичное дерево). Программирование математических структур (матрицы и конечные графы). Методы программной обработки данных. Итерация и рекурсия. Сортировка и поиск. Криптообработка и сжатие данных. Перечисление и упорядочивание комбинаторных объектов. Ввод-вывод данных. Обработка файлов. Технологии программирования. Инструментальные средства разработки программного обеспечения САПР. Компиляция и редактирование связей. Верификация и отладка программы. Автоматизация разработки программных проектов. Программная документация. Языки проектирования САПР (входные и выходные). Трансляция языков проектирования технических объектов. Формальные языки и грамматики. Лексический и синтаксический анализ формальных языков. Идентификация лексем формальных языков. Регулярные выражения. Проектирование лексических анализаторов. Грамматический разбор формальных языков. Контекстно-зависимые и контекстно-свободные грамматики. Дерево вывода. Регулярные грамматики и конечные автоматы. Автоматные грамматики. Проектирование синтаксических анализаторов. Методы грамматического разбора. Грамматический разбор “сверху вниз” и “снизу вверх”. Левосторонний и правосторонний вывод. Организация диалога в САПР. Виды диалога. Стандарты пользовательского интерфейса.

 

2.3.   Разработка САПР

Структура и классификация САПР. Место САПР в интегрированных системах проектирования, производства и эксплуатации. Системные среды САПР. Особенности систем управления проектированием и проектными данными. Основные понятие системотехники. САПР как объект системотехники. Виды обеспечения САПР. Понятие об открытых системах. Этапы проектирования САПР. Математическое моделирование автоматизированных систем. Системы массового обслуживания. Аналитические и имитационные модели. Сети Петри. Языки имитационного моделирования. Разработка имитационных моделей сложных систем. Структурный синтез систем. Способы представления множества проектных решений. Методы поиска оптимальных решений. Эффективность САПР. Методики функционального и информационного моделирования сложных систем. Технологии и стандарты информационной поддержки жизненного цикла изделий. Обзор современных САПР.

 

2.4.   Автоматизация конструкторского и технологического проектирования

Классификация задач конструкторского проектирования. Иерархическое проектирование. Топологическое проектирование. Математические модели в задачах конструкторского проектирования. Алгоритмы геометрического и топологического синтеза. Переборные, последовательные и итерационные алгоритмы. Синтез форм деталей. Анализ и верификация конструкций. Примеры конструкторских САПР и их проектирующих подсистем. Взаимосвязь систем конструкторского и технологического проектирования. Иерархические уровни технологического проектирования. Структурно-логические и функциональные модели. Синтез технологических маршрутов обработки и сборки изделий. Информационное обеспечение АСТПП. Унификация описаний технологической информации. Таблицы решений.  Разработка оптимального технологического маршрута.  Формализация задачи базирования. Примеры систем АСТПП. Подготовка управляющих программ для станков. Автоматизация подготовки и выпуска конструкторско-технологической документации