Введение
1. Проблема обучения автоматизированному проектированию 11
1.1. Анализ современного состояния и тенденций развития теории и практики САПР в свете проблемы обучения автоматизированному проектированию 11
1.1.1. Истоки проблемы обучения автоматизированному проектированию 12
1.1.2. Состояние и тенденции развития машиностроительных САПР 27
1.1.3. Автоматизация машиностроения и развитие учебных САПР в РФ 33
1.2. Роль методов и средств обучения автоматизированному проектированию в общей проблематике разработки и эксплуатации САПР 41
1.2.1. Задачи кадрового обеспечения проектов внедрения и эксплуатации САПР 41
1.2.2. Разработка и использование методического обеспечения САПР 48
1.3. Основные подходы к решению проблемы обучения автоматизированному проектированию в научных работах 53
1.4. Общие итоги и выводы по разделу №1 70
2. Автоматизированная проектная среда и профессиональные компетенции персонала машиностроительных САПР 72
2.1. Особенности автоматизации проектирования объектов машиностроения 72
2.2. Средства обеспечения современных машиностроительных САПР 82
2.2.1. Типовой состав прикладного программного обеспечения САПР-М 91
2.3. Отражение методологии машиностроительного проектирования в САПР-М 95
2.3.1. Аспекты и стадии машиностроительного проектирования 96
2.3.2. Онтология предметной области проектирования 110
2.4. Компетентностный подход к обучению автоматизированному проектированию 115
2.4.1. Компетентностная модель проектного персонала САПР 117
2.4.2. Модель содержания предметной области обучения АПР 122
2.5. Общие итоги и выводы по разделу №2 125
3. Методическое обеспечение САПР и обучающие функции технологий автоматизированного проектирования 127
3.1. Обучающие компоненты методического обеспечения САПР 127
3.1.1. Компьютерные технологии и средства освоения знаний 141
3.2. Компьютерные технологии и средства обучения умениям и навыкам АПР 145
3.3. Обучающие функции технологий и средств САПР 151
3.3.1. Обучающие функции САЕ-технологий и систем 154
3.3.2. Методы оптимизации в УИ САПР 160
3.3.3. Методы визуализации в УИ САПР 173
3.4. Общие итоги и выводы по разделу № 3 178
4. Методы и средства обучения автоматизированному проектированию на локальных этапах проектных работ 180
4.1. Распространение достижений тренажеростроения на область обучения САПР 180
4.1.1. Педагогико-психологические аспекты тренажеростроения 184
4.1.2. Технические и технологические аспекты тренажеростроения 189
4.2. Обобщение опыта разработки и использования компьютерных тренажеров для обучения автоматизированному проектированию 195
4.2.1. Эволюция методики учебного автоматизированного проектирования на примере разработки тренажеров по САЕ-технологиям 198
4.2.2. Развитие методики УАПР в тренажерах по CAD-технологиям 214
4.2.3. Принципы разработки и эксплуатации АПР-тренажеров 220
4.2.4. Общие рекомендации по разработке сценария тренажа
и сборника учебных проектных задач 225
4.3. Систематизация и обоснование методики учебного автоматизированного
проектирования в среде тренирующих подсистем УИ САПР 228
4.3.1. Основные подходы к развитию инженерных способностей в общей методологии проектирования и теории технического творчества 230
4.3.2. Использование семантики имитационного моделирования для
описания методики УАПР тренирующего типа 239
4.4. Общие итоги и выводы по разделу №4 244
5. Методы и средства обучения автоматизированному проектированию в интегрированной проектно-производственной среде 245
5.1. Назначение, определение, основные принципы создания и использования учебно-научных виртуальных предприятий 245
5.1.1. Научно-производственные центры в высшей школе 247
5.1.2. Технологии и средства промышленной виртуализации 251
5.1.3. Виртуальные предприятия в обучении 253
5.1.4. Основные принципы создания и применения УНВП для обучения автоматизированному проектированию 258
5.2. Разработка архитектуры УНВП и методологической схемы учебного автоматизированного проектирования в интегрированной информационной среде 261
5.2.1. Анализ и моделирование процессов КТПП типового машиностроительного предприятия 262
5.2.2. Методологическая схема учебного автоматизированного проектирования в среде машиностроительного УНВП 283
5.3. Реализация экспериментального машиностроительного УНВП 290
5.3.1. УНВП технического вуза на платформе АСКОН 297
5.3.2. Методика развертывания университетской поставки полномасштабного комплекса САПР в форме УНВП 309
5.4. Общие итоги и выводы по разделу №5 312
6. Исследование эффективности методов и средств обучения навыкам автоматизированного проектирования 313
6.1. Исследование эффективности АПР-тренажеров 314
6.2. Исследование эффективности УАПР в среде УНВП 323
6.3. Общие итоги и выводы по разделу №6 336
Заключение 337
Список сокращений и условных обозначений 339
Список литературы
