
- •Кафедра «Персональной Электроники»
- •Планы лекций:
- •Тексты лекций.
- •Содержание
- •Глава 1. Введение. Основные положения.
- •1.1. Цель, задачи и особенности курса.
- •1.2. Основные понятия дисциплины.
- •1.3. План изучения курса.
- •Контрольные вопросы к главе 1.
- •Глава 2. Системное представление объектов проектирования.
- •2.1. Понятие технической системы.
- •2.2. Системное представление рэс.
- •2.2.1. Принципы, элементы и отношения в рэс.
- •2.2.2. Классификация частей (подсистем) рэс.
- •2.3. Оценка потребительских свойств ти. Качество тс.
- •Контрольные вопросы к главе 2.
- •Глава 3. Проектирование и конструирование технических систем.
- •3.1. Понятия инженерного проектирования.
- •3.1.1. Представления о понятии "проектирование".
- •3.1.2. Синтез, анализ и принятие решений.
- •3.2. Уровни сложности проектных задач.
- •3.3. Уточнение представлений о проектировании и конструировании рэс.
- •Контрольные вопросы к главе 3.
- •Глава 4. Средства инженерного проектирования.
- •4.1. Классификация средств ип.
- •4.2. Методы проектирования тс
- •4.3. Повышение эффективности проектирования тс.
- •4.3.1. Интенсификация творчества при проектировании тс.
- •4.3.2. Повышение эффективности математических методов проектирования.
- •4.4. Современные средства ип.
- •Контрольные вопросы к главе 4.
- •Глава 5. Тенденции развития инженерного проектирования.
- •5.1. Этапы жизни тс и рэс.
- •5.2. Развитие конструкций и процессов конструирования рэс.
- •5.2.1. Этапы развития рэ.
- •5.2.2. Функционально-узловой принцип проектирования рэс.
- •5.3. Противоречия развития.
- •5.4. Современное состояние ип и конструирования.
- •5.4.1. Иерархия конструкций.
- •5.4.2. Роль микроэлектроники и стандартизации
- •Контрольные вопросы к главе 5.
1.2. Основные понятия дисциплины.
Значительная часть курса посвящена анализу конструкции и процесса проектирования ЭС. А что значат данные термины и скрытые за ними понятия? Отвечая подробно на эти вопросы в следующих разделах, сейчас укажем, что в теории и практике конструирования ЭС в настоящий момент нет полного единообразия в толковании характера и содержания понятий "проектирование", "конструирование" и "конструкция" ЭС. Поэтому в дальнейшем указанные вопросы рассмотрены на основании использования наиболее общего понятийного и методологического аппарата теории систем.
Известно, что изучить какую-либо предметную область знаний можно тогда, когда полностью освоено множество П понятий П1,П2,...Пi,...Пk, составляющих предметную область, выявлены и изучены связи между ними и окружающей средой, а также определена область применения множества П (например, перечень решаемых задач).
В данном курсе множество понятий П довольно большое, но особенность его в том, что некоторые из них уже встречались в других курсах. Например, основные понятия, такие как "проектирование", "конструирование", "электрическая схема ЭС", "конструкция РЭС" и т.д. Некоторые понятия будут встречаться впервые: "структурный синтез", "параметрический синтез", "экспертная система", "база знаний" и т.д.
Другой особенностью множества П понятий дисциплины является отсутствие их четких и однозначных определений. Причина в том, что отсутствует в настоящее время законченная теория проектирования вообще и теория конструирования ЭС, в частности.
В данном курсе используется методический прием для определения неоднозначно формулируемых понятий: "от общего - к частному". Таким образом понятие "конструирование " должно формулироваться как частный случай понятия "проектирование"; а "конструкция ЭС" - частный случай понятия "ЭС" и понятия "техническая система".
Основные понятия "проектирование ", "конструирование " и др. в данной дисциплине базируются и раскрываются как на уже известных в той или иной мере понятиях ("электрическая схема ЭС", "электрорадиоэлементы" и т.д.), так и на еще не известных ("топологическое проектирование", "отношения внутри ЭС" и т.д.)
1.3. План изучения курса.
Оценивая дисциплину ИП как введение в профессию, рассмотрим теперь, что же необходимо современному инженеру изучать, исходя из требований профессии. Очевидно, специалист должен обладать целым рядом качеств, как профессиональных, так и социальных. Они существенно определяются спецификой труда инженера. Полагаем, что в целом инженерный труд может быть разделен на исследовательский (инженер-исследователь), эксплуатационный (инженер - эксплуатационник) и проектный (инженер-разработчик, проектировщик, конструктор) труд, а также специалист по маркетингу и консалтингу в радиоэлектронике.
На наш взгляд, профессиональные качества необходимые специалисту могут быть условно сведены к следующим:
1) Способность создавать (изобретать) новые объекты: идеи, принципы, методы, аппараты, техпроцессы. "Инженер" - буквально "изобретательный".
2) Способность анализировать известный объект (систему, процесс, принцип...).
3) Способность принимать решение, в общем случае, в условиях неопределенности.
4) Глубокое знание конкретной инженерной специальности, проникновение в область технических знаний радиоинженера.
5) Широкое овладение основными научными знаниями на уровне понимания (знакомства) основных проблем и идей других научных дисциплин, способность их освоить в случае необходимости (например, знание всеобщего метода познания - диалектического метода). Для радиоконструктора круг таких дисциплин широк - от физики твердого тела и до философских методов познания.
6) Владение современными средствами проектирования, в первую очередь - способность успешно применять математические методы, вычислительные методы, средства САПР, управленческие методы и т.д. для достижения цели.
7) Способность передавать полученную информацию обществу, т.е. выражать мысль четко и убедительно, устно, письменно и графически. Овладение особым языком проектировщика - черчением.
Кроме сугубо профессиональных необходимы и социальные качества личности: коллективизм, последовательность, принципиальность, доброжелательность и т.д.
Любой инженер, специалист работает в коллективе и законы коллективистской жизни требуют своих качеств.
Краткий анализ качеств специалиста позволяет сделать вывод о том, что:
первые три вида качеств являются главенствующими, хотя без поддержки их остальными невозможно ожидать полноценного "идеального" профессионала;
не все качества воспитываются, приобретаются в процессе обучения; например, способность изобретать и социальные качества конструктора непосредственно в вузе не развиваются.
Очевидно, что содержание курса ИП должно помогать в становлении у будущих проектировщиков указанных выше профессиональных качеств. С этой целью дисциплина по содержанию делится на пять частей:
во введении дается мотивация изучения курса;
первая содержательная часть посвящена изучению объектов проектирования и конструирования;
во второй части рассматриваются процессы проектирования и конструирования;
третья часть, представляет собой рассмотрение методов и средств современных информационных технологий проектирования РЭС;
в заключительной части рассматриваются основные тенденции изменения изучаемых в курсе объектов и их современное состояние.
Таким образом, содержание дисциплины позволяет ознакомиться с основами эффективного проектирования объектов и начать формировать основные профессиональные качества проектировщиков.