close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

colnitsevandronov

код для вставкиСкачать
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРС ТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
АЭРОКОСМИЧЕСКОГО ПРИБОРОС ТРОЕНИЯ
СИСТЕМЫ АВТОМАТИЗАЦИИ
ПРОЕКТИРОВАНИЯ
Методические указания
к дипломному проектированию
Санкт-Петербург
2007
Составители: Р.И.Сольницев, С.А.Андронов, М.А.Кане,
Л.А.Прокушев
Рецензенты кафедра сиотвм ориентации и стабилизации летательных аппаратов СПбГААП
Методические указания предназначены в помощь студентам
специальности 22.03 «Системы автоматизации проектирования»
при написании, дипломных работ и проектов.
Верстальщик А. Н. Колешко
Сдано в набор 23.01.07. Подписано к печати 23.01.07.
Формат 60х84 1/16. Бумага офсетная. Печать офсетная. Усл. печ. л. 0,6.
Уч. изд. л. 0,7. Тираж 200 экз. Заказ №
64.
Редакционноиздательский центр ГУАП
190000, СанктПетербург, Б. Морская ул., 67
©
2
ГУАП, 2007
Введение
В процессе дипломного проектирования студенты специальности 22.03
"Системы автоматизированного проектирования (САПР)" занимаются разработкой компонентов подсистем САПР, а именно; математическим, лингвистическим, программным, информационным, методическим и организационным обеспечением подсистем. Учитывая возрастающую потребность
внедрения информационных технологий в различных областях народного
хозяйства, существенная часть дипломных работ и проектов должна быть
связана с процессами проектирования, а также другими приложениями информационных технологий, содержать перечисленные выше компоненты
обеспечений разрабатываемых информационных инструментов.
Дипломные работы отличаются от дипломных проектов, прежде всего,
исследовательским характером и теоретической направленностью, концентрируясь в основном на математических и алгоритмических вопросах разработки информационных инструментов, в том числе программных систем.
Как и в случае дипломных проектов конечным продуктом должны являться
работоспособные программные средства, учитывающие требования, предъявляемые к программным продуктам (правильность, совместимость, надежность, универсальность, защищенность, эффективность, адаптируемость и т.
д.).
Разработка программного продукта функционально ничем не отличается
от разработки любого технического объекта. При разработке программного
продукта приходится "проходить" те же процедуры, расчет, конструирование, технологическая подготовка, испы-тания. Однако, содержание этих
процедур иное [1], а соответствующая техническая документация уже не
содержит геометрических фигур, конструкторских машиностроительных
чертежей, спецификаций элементов и т.д.
Объектом проектирования в дипломных проектах студентов специальности 22.03 являются информационные инструменты проектировщиков, а
также работников любых других отраслей народного хозяйства, в том числе
в области экономики, юриспруденции, управления, культуры.
Важно, чтобы разрабатываемые в дипломной работе или проекте компоненты компьютерных автоматизированных подсистем "вписывались" в соответствующий информационный инструмент и обеспечивали его работоспособность.
Основное для дипломника по специальности 22.03 - разработка отдельных компонентов и полностью информационных инструментов.
3
что отличает его от выпускников вузов по другим специальностям, где
требуется лишь корректное применение, например, средств САПР для проектирования технических объектов. Основное для таких дипломников разработка и проектирование самих объектов (приборов, машин, устройств).
В этой связи оценка дипломных работ и проектов по специальности
САПР должна осуществляться в соответствии с требованиями к будущему
инженеру-системотехнику-разработчику компьютерных автоматизированных систем - САПР и других информационных инструментов [1,5].
Для решения поставленных задач дипломник может использовать существующие программные средства и подсистемы САПР. В частности, объектом проектирования может являться, как это уже указывалось, сама программная система. В этом случае дипломники названной специальности
выступают в качестве разработчиков компонент новых программных систем, включающих перечисленные выше обеспечения. Очевидно, что в одном дипломном проекте могут присутствовать оба этих направления.
В первом случае (дипломник-пользователь средств САПР) решается
конкретная проектная задача, где средства САПР являются как инструментом, так и объектом исследования. Здесь справедливы требования к дипломным проектам, изложенные в [1], с учетом возможностей (текстовых и графических) используемых средств САПР (чертежи сборочных единиц и т.д.).
Вместе с тем при оценке дипломных проектов такого плана следует учитывать высокую трудоемкость выполнения работы, ограниченность дипломника в технических и программных средствах САПР и т.д. В частности, например, могут быть снижены требования к выполнению ГОСТов, соответствие ЕСКД и т.д.
Таким образом, если дипломник выступает в качестве разработчика программной системы, содержание основной части пояснительной записки
должно включать описание следующих вопросов.
1. Анализ ТЗ на дипломное проектирование, где приводятся сведения инструмента САПР о назначении разрабатываемой компоненты, в частности,
программной системы, основные требования к ней, условия эксплуатации,
состав документации. Постановка задачи.
2. Обзор существующих аналогов программных систем, методов, алгоритмов и других компонент. Обоснование необходимости создания новой
системы, ее преимущества.
3. Развернутый план проекта системы и конкретизация решаемых задач.
а. Общая характеристика системы, функции системы, сфера применения,
отчетные формы.
4
б. Вычислительная среда, технические средства, программные средства
(ОС, СУБД, библиотеки стандартных программ и т.д.), режим работы (интерактивный, реального времени).
в. Интерфейс пользователя, вход и выход системы, управляющие параметры (настройка на конкретную конфигурацию технических и программных средств), инструкция пользователя и системного программиста.
4. Качество системы, соблюдение стандартов и общепринятых обозначений, универсальность (возможность перевода на другие вычислительные
системы), надежность (ожидаемое время наработки на отказ, способ исправления ошибок, проверка достоверности информации, точность результатов и
т.д.), защита информации (обеспечение сохранности данных и авторизацию
доступа).
5. Документация носителя (системная и программная документация, руководства (пользователя, оператора), формы отчетности, спецификации программ, организация данных).
Процесс проектирования системы включает определение различных информационных потоков (входных, промежуточных, выходных), формализацию процедур обработки и выбор методов обработки потоков и, наконец,
разработку алгоритмов и программ, способов хранения данных. Представления информационных инструментов, их отдельных компонент, связей,
существующих между этими компонентами системы в процессе дипломного проектирования следует использовать различные графические схемы, в
том числе рекомендованные ГОСТом [4]. Некоторые из них, такие, как
граф-диаграммы, отображают прохождение информационных потоков между процессами. Функциональные схемы выделяют моменты, связанные с
хранением данных, иерархические связи между программами,атрибутами.
Оформление разработанных дипломником алгоритмов в виде программных модулей должно базироваться на принципах структурного программирования. В процессе проектирования ПО могут применяться различные сочетания методов конструирования и технологии в проектировании ПО:
- методы нисходящих итераций (пошаговое уточнение);
- методы расширения ядра (определение вспомогательных
функций системы);
- восходящих итераций (конструирование программы, начиная с создания модулей нижнего уровня). Не трудно убедиться, что эти методы имеют
аналогии в конструировании и технической подготовке производства технических объектов.
5
Математическое обеспечение (МО)
При выборе математических методов, разработке новых и сравнении известных альтернативных алгоритмов дипломник должен аргументировать
принимаемые решения, опираясь на количественные математические оценки сложности алгоритмов, экспериментальные результаты исследования
алгоритмов по памяти и быстродействию. Соответствующие разделы дипломного проекта должны содержать элементы и блоки математического
обеспечения разрабатываемых алгоритмов, особенности их реализации. Для
лучшего понимания работы алгоритма следует приводить их словесное описание или описание шагов работы на общепринятом языке описания алгоритмов.
Программное обеспечение (ПО)
Структурные схемы программ (блок-схемы) должны содержать только
базовые управляющие конструкции, принятые в структурном программировании. Блок-схемы следует изображать строго в соответствии с действующими правилами оформления программной документации (ЕСПД). При
реализации программных модулей следует уделить внимание их документированию. В частности, исходные тексты должны быть снабжены комментариями (обязательны описания заголовков процедур, сведения об авторе,
дата последней редакции и т.д.).
Тексты программ должны быть правильно расположены на листинге (абзацный отступ, выравнивание альтернативных ветвей операторов, разрядка
текста и т.д.). Особое внимание следует уделить тестированию программ
(доказательства правильности, использование отладчиков, текстовых примеров), а также вопросам оптимизации текстов программы. Следует иметь в
виду, что экономия памяти, как правило, приводит к увеличению работы
программы и наоборот. Рассмотренные варианты по оптимизации, результаты тестирования должны быть включены в соответствующие разделы ДП.
Наиболее интересные тексты программ дипломник может включить в
ПРИЛОЖЕНИЯ к ДП.
Лингвистическое обеспечение (ЛО)
Разделы, посвященные ЛО разрабатываемых в ДП систем могут включать описание алгоритмов с позиции использования языковых средств, особенности реализации интерфейса пользователя системы. Это может быть
оконный интерфейс, проблемно-ориентированный язык или их сочетания.
Среда взаимодействия должна быть максимально дружественной для поль6
зователя и выбор той или иной формы четко аргументирован. В качестве
графического материала в разделе ЛО могут выступать сценарии диалога,
экранные формы, синтаксические диаграммы и т.д.
Информационное обеспечение
При проектировании информационных компонентов разрабатываемой
системы необходимо аргументировать выбор той или иной системы проектирования и структуры баз данных, а также СУБД. Посколько такие системы позволяют в значительной степени автоматизировать процесс разработки программ, центр тяжести ДП должен быть смещен в сторону развития
возможностей и интерфейса пользователя.
Апробация дипломного проекта (работы)
Любой ДП (работа) по специальности 22.03 должен содержать главу, посвященную апробации разработанной системы на реальной задаче. Последнее подразумевает, что разработка программного комплекса должна быть
заведена до работоспособного состояния. Результаты решения проблемной
задачи должны быть обязательно представлены на защите ДП (работы).
Технологическая часть ДП
В ДП студентов специальности 22.03 должны быть отражены вопросы
технологии пакетостроения, а именно:
- используемые методы проектирования программных продуктов;
- методики отладки, тестирования, сопровождения программ;
- вопросы технологии создания программных средств на базе современных систем программирования.
Необходимо также привести, инструкцию пользователя, включая описание сообщений системы об ошибках. Желательно также включить в число
конструкторских и технологических документов инструкцию пользователя,
описание программных модулей и другую документацию согласно ГОСТу
[4].
Рекомендации по оформлению дипломного
проекта (работы)
Тема дипломного проекта (работы) (ДП(Р)) должна формулироваться как
разработка инструмента САПР или его составной части: программного комплекса или элементов подсистемы или системы автоматизации проектиро7
вания. При этом в равной мере могут рассматриваться программные или
аппаратные аспекты разработки. Тема ДП(Р) должна быть сформулирована
конкретно с указанием назначения системы (подсистемы, устройства), а
также тех вопросов, которые являются основными при проектировании.
ДП(Р) должен содержать:
1. Пояснительную записку (ПЗ) объемом 80-120 стр.;
2. Иллюстрированный материал (чертежи, плакаты, диаграммы) 8-10
листов.
Общие рекомендации по оформлению пояснительной записки
При оформлении ПЗ необходимо придерживаться требований основных
нормативных документов по стандартизации и нормоконтролю текстовой и
графической информации (СТП ЛИАП, ГОСТы и ЕСПД).
ПЗ должна включать следующие составные части:
1. Титульный лист.
2. Задание на дипломный проект (работу).
3. Содержание (перечень разделов, подразделов и т.д.).
4. Введение.
5. Список сокращений и обозначений.
6. Основная часть (несколько разделов).
7. Раздел по экономике и организации производства.
8. Раздел по охране труда и технике безопасности.
9. Заключение.
10. Список литературы.
11. Приложения.
Общие требования к частям ПЗ
1. Титульный лист.
Титульный лист оформляется на специальном бланке с заполнением всех
его пунктов.
2. Задание на ДП(Р).
Задание оформляется на специальном бланке и составляется вместе с руководителем ДП(Р).
3. Введение.
Введение должно содержать оценку современного состояния решаемой
научно-технической задачи и ее связь со смежными задачами науки, техники и практической деятельности людей. Дается постановка задачи и исходные данные для разработки темы, обосновывается актуальность задачи
ДП(Р), приводится краткая характеристика содержания ДП(Р).
4. Основная часть.
8
Основная часть ДП(Р) посвящена решению задач по специальности и
может включать следующие разделы:
- теоретическая часть;
- моделирование или расчеты ЭВМ;
- разработка программного обеспечения или конструкторская разработка;
- технологическая часть;
- вопросы обеспечения надежности.
Перечень вопросов, освещенных в ПЗ, может быть различным в разных
ДП. Важно, чтобы порядок изложения материала был подчинен логике проектирования.
В ПЗ должны быть представлены:
- обоснование выбора принятого направления решения задач(и);
- методы и алгоритмы решения задач, их сравнительная оценка;
- методы расчета, принципы действия разрабатываемой системы, подсистемы, аппаратуры, устройства, программного инструмента;
- оценка и сравнение реализованного в ДП(Р) решения с аналогичными
решениями, реализованными в отечественных и зарубежных работах.
Общим моментом для всех ДП(Р) должен быть системный подход к проектированию, что отражается в ПЗ наличием всех этапов проектирования (от
системы в целом до отдельных ее элементов). При этом глубина освещения
каждого этапа может быть различной и зависит от темы ДП(Р). Так, если
тема ДП(Р) сформулирована как разработка подсистемы, то глубже освещаются системные этапы проектирования, если как разработка устройства
или программного инструмента для подсистемы, то глубже освещаются вопросы проектирования отдельных элементов системы.
5. Заключение.
Заключение должно содержать краткие выводы по результатам выполненного ДП(Р), оценку технико-экономической эффективности
использования разработок ДП(Р), рекомендации по использованию результатов, их народно-хозяйственную, научно-техническую и социальную
ценность.
6. Приложения.
В приложения следует включать отчет о патентных исследованиях;
вспомогательный материал, необходимый для полноты отчета о проделанной работе, промежуточные математические доказательства, формулы и
расчеты; таблицы вспомогательных данных и графиков; тексты программ;
описания аппаратуры и приборов, примененных при проведении измерений
9
и испытаний; вспомогательные методики и инструкции; иллюстрации вспомогательного характера; акты о внедрении результатов работы.
7. Иллюстративный материал.
Чертежи и плакаты должны отражать содержание ДП(Р) и могут содержать следующие виды графических иллюстраций:
- структурные схемы системы (подсистемы) с определением места проектируемого объекта;
- схемы функциональных и процедурных моделей системы (подсистемы);
- алгоритмы функционирования, моделирования объектов проектирования, важные расчетные формулы;
- схемы размещения и расстановки комплекса технических средств;
- схемы информационных потоков;
- таблицы сравнения вариантов;
- графики и таблицы, отражающие результаты моделирования и расчетов;
- плакаты и схемы, отражающие экономическую часть ДП(Р). Весь графический материал должен быть выполнен в соответствии
с требованиями ЕСКД и ЕСПД.
10
Приложение
ОСНОВНЫЕ НОРМАТИВНЫЕ ДОКУМЕНТЫ, НЕОБХОДИМЫЕ ДЛЯ
ОФОРМЛЕНИЯ МАТЕРИАЛОВ ДИПЛОМНОГО ПРОЕКТА (РАБОТЫ)
1. Методические указания к выполнению дипломного проекта. Составители
В.А.Бесекерский и др. Л., ЛИАП, 1986.
2. Методические указания: СТП ЛИАП 101-82, СТП ЛИАП 102-63, СТП ЛИАП
103-85, СТП ЛИАП 104-86.
3 Стандартизация и нормоконтроль в курсовом и дипломном проектировании.
Метод.указ. Составитель В.А.Жарехин. Под ред. Н.Г.Астафьевой. Л., ЛИАП, 1986.
4. Требования к оформлению текста. ГОСТ 2.105-79, ГОСТ 7. 32-91.
5. Схемы алгоритмов, программ, данных и систем. ЕСПД. ГОСТ 19.701-90.
6. Основные требования к чертежам. ЕСКД. ГОСТ 2.109-73.
7. Правила выполнения диаграмм. ЕСКД. Р50-77-80.
8. Плакаты учебно-технические. ЕСКД. ГОСТ 2.605-68.
9. Правила выполнения схем вычислительной техники. ЕСКД. ГОСТ 2.708-81.
10. Обозначения условные графические в схемах. Двойные логические элементы.
ЕСКД. ГОСТ 2.743-72.
СТАНДАРТЫ ПО САПР:
1. Основные положения САПР. ГОСТ 23501.101-87.
2. Классификация и обозначения САПР. ГОСТ 23501.108-85.
3. Виды и комплектность документов САПР. ГОСТ 23501.10-81.
4. Обеспечение технологичности. Типовые математические модели САПР. ГОСТ
23501.601-83.
5. Комплексы средств. Общие технические требования САПР. ГОСТ 23501.20185.
6. Проектирование автоматизированное. Термины и определения САПР. ГОСТ
22.487-77.
7. САПР ГОСТ 23501.0-79 * ГОСТ 23501.4-79.
Библиографический список
1. Бессекерский В.А., Алексеев В.Г., Сидоренко СИ., Сольницев Р. И. и др. Методические указания к выполнению дипломного проекта /ЛИАП. Л., 1986, 67 с.
2. Зиглер К. Методы проектирования программных систем. М.: "Мир", 1985.
328 с.
3. Смирнов О.Л., Падалко С.Н. и др. САПР: формирование и функционирование проектных модулей. М., 1987 г.
4. ГОСТ 24601-86.
5. Сольницев Р.И., Кононюк А.Е., Кулаков Ф.М. Автоматизация проектирования ГПС. Л.: Машиностроение,1990.
11
ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение .............................................................................................................3
Математическое обеспечение (МО) .................................................................6
Программное обеспечение (ПО).......................................................................6
Лингвистическое обеспечение (ЛО).................................................................6
Информационное обеспечение .........................................................................7
Апробация дипломного проекта (работы) .......................................................7
Технологическая часть ДП................................................................................7
Рекомендации по оформлению дипломного проекта (работы) ....................7
Приложение ......................................................................................................11
Библиографический список ............................................................................11
12
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
1
Размер файла
233 Кб
Теги
colnitsevandronov
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа