Модели, методы и средства разработки образовательных ресурсов для подготовки проектировщиков печатных плат тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Хоанг Конг Кинь

• Хоанг Конг Кинь
• кандидат наук
• 2023

Оглавление диссертации кандидат наук Хоанг Конг Кинь

ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. Анализ процесса проектирования печатных плат и особенностей разработки образовательных ресурсов для обучения проектированию

1.1 Анализ процесса проектирования печатных плат, выполняемого во Вьетнаме

1.2 Анализ мирового опыта в организации процесса проектирования печатных плат модулей

1.3 Анализ процесса и методов проектирования образовательных ресурсов

1.3.1 Анализ процесса проектирования образовательных ресурсов и его этапов

1.3.2 Систематический обзор литературы по методам проектирования образовательных ресурсов

1.4 Существующие подходы к компетентностно-ориентированному обучению автоматизированному проектированию печатных плат модулей

1.5 Обзор технологий адаптивного обучения

1.5.1 Методы реализации адаптивного обучения

1.5.2 Обзор адаптивных систем

1.6 Постановка задачи

1.7 Выводы по первой главе

Глава 2. Компьютерная модель образовательного ресурса систем автоматизированного проектирования печатных плат

2.1 Разработка компьютерной модели образовательного ресурса

2.2 Онтологическая модель образовательного ресурса

2.3 Модель предметной области системы автоматизированного проектирования печатных плат

2.3.1 Формирование профиля компетенций проектировщика печатных плат модулей

2.3.2 Модель обучаемого проектировщика

2.4 Модель адаптивного сценария

2.4.1 Модель адаптации образовательного ресурса

2.4.2 Модель тестирования

2.5 Выводы по второй главе

Глава 3 Метод проектирования образовательных ресурсов систем автоматизированного проектирования печатных плат

3.1 Разработка метода проектирования образовательного ресурса системы автоматизированного проектирования печатных плат модулей

3.2 Компетенции проектировщика автоматизированного проектирования печатных плат

3.3 Пример разработки образовательных ресурсов системы автоматизированного проектирования на предприятиях приборостроительной отрасли

3.4 Задача оптимизации образовательных сценариев

3.4.1 Разработка алгоритма решения задачи оптимизации образовательных сценариев

3.4.2 Оптимизация сценариев обучения курса «Проектирование печатных плат модулей»

3.5 Разработка виртуального компонента адаптивной обучающей системы

3.6 Выводы по третьей главе

118

Глава 4 Апробация и результаты внедрения образовательных ресурсов

4.1 Архитектура комплекса средств проектирования образовательных ресурсов

4.1.1 Интерфейс пользователя

4.1.2 Графический редактор моделей обучающего курса

4.1.3 Организация работы с базой данных

4.1.4 Организация модулей для работы обучающихся с образовательными ресурсами

4.2 Оценка эффективности обучающего курса

4.2.1 Алгоритм оценки адаптивного обучения

4.2.2 Оценка метода формирования индивидуального сценария обучения

4.2.3 Оценка повышения эффективности деятельности инженера после обучения

4.3 Выводы по четвертой главе

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Приложение 1. Свидетельство о регистрации программ для электронной вычислительной машины

Приложение 2. Акты внедрения и использования результатов исследования

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Модели, методы и средства разработки образовательных ресурсов для подготовки проектировщиков печатных плат»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы исследования. Активное применение систем автоматизированного проектирования играет важную роль в современном производстве. Одним из наиболее перспективных направлений развития приборостроения является разработка трехмерных моделей современных печатных плат (1111 - модулей, 1111) - разработка электронных компонентов и печатных узлов, правильность и быстрота создания которых обеспечивается использованием различных САПР. В практике проектной деятельности часто встречаются ошибочные и лишние операции, выполняемые инженерами при проектировании сложных объектов в САПР.

При этом от проектировщиков требуется непрерывно и адаптивно развивать компетенции автоматизированного проектирования. С увеличением сложности ПП-модулей, сокращением сроков их проектирования и требований к повышению качества проектных решений возникает необходимость постоянного повышения квалификации, как отдельных проектировщиков, так и инжиниринговых команд в целом. Совершенствование квалификации проектировщиков является одним из важных факторов сокращения сроков и повышения качества проектирования.

Задача разработки специализированных образовательных ресурсов (ОР, ЭОР) на современном этапе требует комплексного подхода к решению. Это обусловлено сложностью объекта проектирования - специализированного ОР для подготовки проектировщиков печатных плат, который представляет собой программно -информационную систему, интегрированную с САПР и отражающую специфику предметной области на уровне требуемых на конкретном предприятии компетенций.

Таким образом, актуальной является задача проектирования моделей, методов и средств разработки образовательных ресурсов для подготовки проектировщиков

ПП, что будет способствовать повышению качества продукции, сокращению ошибок и сроков проектирования ПП-модулей.

Степень разработанности темы исследования. Большой вклад в развитие САПР и подготовку проектировщиков внесли многие российские и иностранные ученые: И. П. Норенков, В. Б. Кудрявцев, А. А. Черепашков, А. Н. Афанасьев, В. М. Курейчик, В. А. Комаров, В. П. Быков, P. Hanratty, H. Hohl, C. Lang, K. Versprille, K. Lee и др. Однако в большинстве случаев их исследования создавали теоретические основы, а также обосновывали практическое применение автоматизации проектных работ, в которых недостаточное внимание уделялось освоению проектировщиками компетенций автоматизированного проектирования.

В области разработки образовательных ресурсов для профессиональной подготовки технических специалистов необходимо отметить работы Чистяковой Т. Б., Финогеева А. Г., Башмакова А. И., Башмакова И. А., Никитиной Е. Ю., Андреева А. А., Солдаткина В. И., Роберт И. В., Григорьева С. Г., Ruth C. C., и др. Однако вопросы управления компетенциями в процессе обучения являются недостаточно проработанными.

Для облегчения адаптации персонала и ускорения развития компетенций практической работы у проектировщиков САПР на предприятиях приборостроительной отрасли в существующих работах предложено создать и использовать целый комплекс средств подготовки. Однако в современных образовательных ресурсах присутствуют следующие проблемы, которые обусловливают актуальность темы исследования:

- не учитывается специфика обучения автоматизированному проектированию комплексных устройств, например, ПП-модулей;

- отсутствуют эффективные средства адаптации ОР в процессе обучения, позволяющие сократить сроки обучения и повысить квалификацию проектировщиков;

- отсутствует интеграция профиля компетенций проектировщиков с моделью предметной области и оценка его проектной деятельности в составе инжиниринговой команды.

Цель и задачи исследования. Целью исследования является повышение эффективности подготовки инженеров-проектировщиков ПП-модулей за счет разработки образовательных ресурсов на основе компьютерного моделирования и компетентностно-ориентированной адаптации сценариев обучения.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

1. Анализ процесса проектирования ПП-модулей во Вьетнаме и мирового опыта в организации процесса проектирования.

2. Анализ технологий разработки образовательных ресурсов и особенностей обучения проектированию.

3. Разработка компьютерной модели образовательного ресурса для подготовки проектировщиков ПП-модулей в САПР.

4. Разработка метода проектирования образовательных ресурсов для подготовки проектировщиков ПП-модулей в САПР.

5. Разработка алгоритма решения задачи оптимизации образовательных сценариев при адаптации образовательного ресурса.

6. Реализация комплекса средств проектирования ОР и экспериментального адаптивного образовательного ресурса САПР ПП на базе центра компьютерного проектирования промышленного предприятия.

7. Исследование эффективности предложенных моделей, методов и средств разработки образовательных ресурсов для подготовки проектировщиков в составе инжиниринговых команд.

Научная новизна результатов диссертации, выносимых на защиту, заключается в создании нового подхода к разработке образовательных ресурсов для подготовки проектировщика - пользователя САПР, в рамках которого предложены:

1. Компьютерная модель образовательного ресурса САПР 1111, отличающаяся от известных комплексированием: онтологической модели, иерархической модели предметной области, информационных моделей обучаемого, компетенций, адаптации, сценария, тестирования, позволяющая описать и исследовать процесс адаптивного обучения САПР на начальных этапах проектирования ОР.

2. Модель адаптации образовательного ресурса САПР ПП, отличающаяся механизмом идентификации начальных компетенций, а также многоуровневой адаптацией ОР на всех этапах подготовки проектировщика, позволяющая обеспечить индивидуализированные сценарии обучения.

3. Метод проектирования образовательных ресурсов САПР, отличающийся способом анализа взаимодействия слушателя с моделями адаптации и ОР САПР, что позволяет адаптировать сценарии обучения на всех этапах жизненного цикла ОР и обеспечивает повышение качества обучения.

4. Новый алгоритм решения задачи оптимизации образовательных сценариев при адаптации образовательного ресурса САПР, отличающийся учетом иерархии вершин ориентированного графа в процедуре поиска кратчайшего пути.

Теоретическая значимость заключается в разработке научных, компетентностно-ориентированных основ обучения автоматизированному проектированию ПП-модулей, в том числе моделей образовательного ресурса, предметной области - проектирования ПП-модулей, метода проектирования образовательных ресурсов и алгоритма решения задачи оптимизации образовательных сценариев при адаптации ОР САПР в области формирования компетенций проектной деятельности инженера САПР ПП-модулей в составе проектных инжиниринговых команд.

Практическая значимость заключается в создании комплекса средств проектирования ОР, в состав которого входят:

1. Графический редактор модели адаптации, модели проектировщика, модели предметной области, модели сценария, модели тестирования и блока практического задания, реализованные на языке программирования JavaScript и СУБД MySQL, обеспечивают проектирование ОР.

2. Программно реализованная модель адаптации позволяет уменьшить количество ошибок при выполнении практического задания на 37% с сокращением времени разработки проектного решения на 24,5% за счет формирования рекомендации и обновления профиля обучаемого на основе правильности результата теста и решения практического задания.

3. Программно реализованный алгоритм решения оптимизационной задачи адаптации образовательных ресурсов на основе иерархической модели предметной области и модели адаптации позволяет повысить качество обучения на 11,2% с сокращением времени обучения на 16%.

4. Виртуальный компонент адаптивного образовательного ресурса, отличающийся наличием алгоритма выявления ошибок при анализе результатов выполнения тестов и практических решений, позволяет рекомендовать обучаемым устранить свои ошибки и скорректировать сценарий обучения.

Объектом исследования являютсяобразовательные ресурсы для подготовки проектировщиков ПП-модулей.

Предметом исследования. Модели, методы и средства разработки образовательных ресурсов для адаптивного обучения проектировщиков ПП-модулей.

Методология и методы исследования. Теория алгоритмов, теория системного анализа, теория программирования, методы автоматизированного проектирования, методы онтологического моделирования, математического и функционального компьютерного моделирования, принципы компетентностного

подхода к профессиональному обучению, методы системного и морфологического анализа.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Компьютерная модель образовательного ресурса, позволяющая описать и исследовать процесс адаптивного обучения САПР на начальных этапах проектирования ОР.

2. Модель адаптации образовательного ресурса САПР ПП, позволяющая обеспечить индивидуализированные сценарии обучения.

3. Метод проектирования образовательных ресурсов, позволяющий адаптировать сценарии обучения на всех этапах жизненного цикла ОР и обеспечивающий повышение качества обучения на 11,2%.

4. Новый алгоритм решения задачи оптимизации образовательных сценариев при адаптации образовательного ресурса САПР, позволяющий сократить сроки подготовки проектировщика на 16%.

5. Архитектура и комплекс средств проектирования ОР САПР ПП, программное обеспечение адаптивного ОР САПР ПП.

Достоверность результатов подтверждается теоретическим обоснованием, экспериментальной оценкой эффективности предложенных моделей, методов и средств разработки образовательных ресурсов и результатами внедрения в практику, а также опирается на их совпадение с опубликованными научными результатами других авторов.

Реализация и внедрение результатов работы. На основании проведенных исследований был разработан программный продукт «Адаптивная обучающая система для подготовки проектировщиков печатных плат» (Свид. о гос. регистрации программы для ЭВМ № 2022665052 от 15 августа 2022 г.). Результаты работы внедрены в Военно-морской академии и судоремонтном заводе Х52 Вьетнама, о чем получены 2 акта.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы были представлены на следующих конференциях: XXII International conference on distributed computer and communication networks: Control, computation, communications (г. Москва, 14-18 сентября 2020), IX конгресс молодых ученых (г. Санкт Петербург, 15-18 апреля 2020), X конгресс молодых ученых (г. Санкт Петербург, 14-17 апреля 2021), Математические методы в технике и технологиях - ММТТ-35 (г. Ярославль 30 мая - 3 июня 2022), XIV Международной научно-практической конференции «Механизм реализации стратегии социального-экономического развития государства» (21-22 сентября 2022), XVIII Международная научно-практическая конференция: Инновационные, информационные и коммуникационные технологии (г. Сочи, 1 - 10 октября 2022), XXXV Международная научная конференция «Математические методы в технике и технологиях ММТТ-35» (г. Минск, 24 - 28 октября 2022).

Соответствие паспорту научной специальности.Область диссертационного исследования соответствует паспорту специальности 2.3.7 - «Компьютерное моделирование и автоматизация проектирования» по пунктам 3 - Разработка научных основ построения комплекса средств САПР, включающего информационное, математическое, лингвистическое, методическое, техническое, программное обеспечение непрерывной информационной поддержки жизненного цикла проектируемых объектов, 5 - Разработка научных, компетентностно-ориентированных основ обучения автоматизированному проектированию технических объектов в составе проектных инжиниринговых команд, 6 - Разработка компьютерных моделей, алгоритмов, программных комплексов оптимального проектирования технических изделий и процессов.

Публикации. По материалам исследований опубликовано 10 научных работ, в том числе 4 статьи в журналах, рекомендованных ВАК, 6 статей в научно-

технических журналах и материалах конференций. Получено 1 свидетельство о регистрации программы для ЭВМ.

Объем и структура работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка использованной литературы и 2 приложений. Работа изложена на 165 страницах, содержит 48 рисунков, 12 таблиц, библиографию из 151 источника.

Во введении обоснована актуальность проблемы, определены цель и задачи исследования, сформулированы научная новизна и практическая значимость.

В первой главе проведены анализ процесса проектирования ПП-модулей, выполняемого во Вьетнаме, мирового опыта в организации процесса проектирования, и анализ технологий разработки образовательных ресурсов и особенностей обучения проектированию. Также в первой главе рассмотрен процесс проектирования образовательных ресурсов.

Во второй главе разработана компьютерная модель образовательного ресурса, включающая онтологическую модель ОР, иерархическую модель предметной области, информационные модели обучаемого, компетенций, адаптации, сценария и тестирования.

В третьей главе разработаны метод проектирования образовательных ресурсов САПР ПП-модулей, алгоритм решения задачи оптимизации образовательных сценариев при адаптации образовательного ресурса САПР и виртуальный компонент адаптивной обучающей системы.

В четвертой главе описаны разработанные и внедренные архитектура и комплекс средств проектирования ОР САПР ПП, а также программное обеспечение адаптивного ОР САПР ПП, включая виртуальный компонент. Реализация программно-информационного обеспечения выполнена с помощью Web-сервера Apache HTTP Server, MySQL и платформы Java.

В заключении сформулированы основные научные и практические результаты диссертационной работы.

В приложениях представлены свидетельство о регистрации программ для ЭВМ и акты внедрения.

Благодарности. Автор выражает благодарность своему научному руководителю д.т.н., проф. Кравецу А. Г., д.т.н., проф. Черепашкову А. А. (СамГТУ), к.т.н., доц. Федосову Ю. В. (Университет ИТМО), к.т.н., доц. Донецкой Ю. В. (Университет ИТМО) и к.пед.н., доц. Авксентьевой Е. Ю. (Университет ИТМО) за неоценимую поддержку и консультации.

Глава 1. Анализ процесса проектирования печатных плат и особенностей разработки образовательных ресурсов для обучения проектированию

1.1 Анализ процесса проектирования печатных плат, выполняемого во

Вьетнаме

Система сквозного проектирования ПП-модулей представляет собой сложный комплекс программ, применяемый для автоматизации проектирования и подготовки производства ПП-модулей, начиная с ввода условных графических образов электронных компонентов, создания электрических принципиальных схем, размещения электронных компонентов, трассировки соединений и заканчивая формирование конструкторской и технологической документации на ПП-модулей, разработку файлов для подготовки к производству. К ним относятся такие популярные САПР, как Altium Designer, KiCAD, OrCAD, Delta Design, Dip Trace, EAGLE и другие [40, 79, 87, 122].

Современные модули сложных систем характеризуются возрастанием сложности, повышением требований к их надежности и непрерывным обновлением устаревших образцов [123, 143]. Современная и качественная реализация этих тенденций требует совершенно нового подхода ко всему комплексу работ: от научных исследований и проектно-конструкторских разработок до промышленного изготовления ПП-модулей сложных систем. С применением САПР достигнуты успехи в производстве модулей радиоэлектронной аппаратуры для машиностроения, судостроения и других отраслей промышленности.

В настоящее время вьетнамские предприятия проектирования ПП-модулей в основном оснащены оборудованием 20-30-летней давности. Кроме того, отсутствуют предприятия крупносерийного производства ПП-модулей.

Актуальными являются вопросы технического переоснащения старых и создания новых предприятий к конкурентоспособному производству продукции. Этапы проектирования, конструирования и технологии изготовления ПП-модулей должны решаться в тесной взаимосвязи для обеспечения их технических решений, функциональных точности и надежности. На рисунке 1.1 приведена структурная схема жизненного цикла проектирования ПП-модулей во Вьетнаме. Основными этапами проектирования ПП-модулей являются: выявление технических требований; анализ и конструкторско-технологические расчеты ПП-модулей; разработка ПП-модулей; проверочные расчеты ПП-модулей; подготовка разработанного проекта ПП-модулей к производству; изготовление ПП-модулей; эксплуатация и утилизация ПП-модулей [66, 95, 117, 125, 131].

Для качественного выполнения проекта инженер-конструктор должен знать требования, предъявляемые заказчиком к ПП-модулей. Технические требования для конструкторско-технологического проектирования ПП-модулей определяются в соответствии с конструкцией модулей более высокого уровня, таких как приборы, системы и программно-аппаратные комплексы [7, 78, 121]. При этом должны учитываться: назначение, область применения этих модулей; условия их эксплуатации, хранения и транспортировки; принципиальная электрическая схема функционального узла, например, электрические параметры компонентов, установочные площади или варианты установки компонентов; способ закрепления ПП-модулей в составе приборов и систем; требования к точности и надежности модулей.

Рисунок 1.1 - Структурная схема жизненного цикла проектирования ПП-модулей во Вьетнаме

Вторым этапом является анализ и конструкторско-технологические расчеты ПП-модулей. Они заключаются в определении ограничений и принципиальных возможностей конструирования, изготовления и эксплуатации ПП-модулей. Например, для проектирования судовых ПП-модулей характерны непрерывные вибрации, электромагнитные воздействия, 100-процентная влажность при повышенной температуре и солевом тумане, и т. д.

В зависимости от условий эксплуатации определяют соответствующие требования к конструкции ПП-модулей, материалу основания и необходимости применения дополнительной защиты от внешних воздействий. Анализ принципиальной электрической схемы позволяет определить конструкторскую сложность, параметры и ориентировочную конструкцию ПП-модулей, форму монтажных отверстий, шаг координатной сетки и т. д. В зависимости от результатов анализа можно сделать выводы о максимальной частоте, напряжении, силе тока, цепях (входной, выходной, питания, земли и т. д.) принципиальных электрических схемах.

Конструкторско-технологические расчеты ПП-модулей включают в себя выбор типа конструкции и варианта конструктивного исполнения модуля; выбор класса точности ПП-модулей (по шкалу от 1 до 5), метода изготовления ПП-модулей; выбор компоновочной структуры ячеек и материала ПП-модулей; выбор размеров и разработку компоновочных эскизов ячейки ПП; число слоев и толщину ПП-модулей; диаметр монтажных отверстий, расстояния между компонентами и проводниками, выбор ширины печатных проводников, диаметр контактных площадок.

Третий этап - разработка ПП-модулей. В настоящее время существует много систем проектирования и подготовки производства ПП-модулей. И количество их непрерывно увеличивается. Применение конкретной системы САПР ПП зависит от квалификации проектировщика, уровня решаемых задач, применяемого на

предприятии приборостроительной отрасли технологического оборудования, конструкции ПП, стоимости использования, возможности адаптации к технологии проектирования и производства ПП-модулей на конкретном предприятии, и т. д. На этом этапе проектировщик вводит условные графические образы электронных компонентов, создает принципиальные электрические схемы, размещает компоненты, трассирует соединения и другие операции до подготовки файлов к производству. С помощью применения САПР ПП сокращаются временные и трудовые затраты на подготовку к ПП-модулей, а также повышается качество продукции в целом.

На четвертом этапе, до изготовления фотошаблонов и ПП, проводят поверочные расчеты для выявления недостатков и корректировки конструкторской документации. При этом выполняются такие операции, как анализ электромагнитной совместимости (например, анализ целостности сигналов, анализ перекрестных помех и т. д), расчет вибропрочности и ударопрочности, расчет надежности и тепловой анализ ПП-модулей. При выявлении повышения допустимых значений указанных параметров проводят повторные реконструкции шаблонов ПП-модулей, позволяющие сократить сроки и стоимость изготовления ПП-модулей.

Этапы изготовления ПП-модулей, эксплуатации и утилизации в данной работе не рассматриваются, рассматриваются только полученные на этих этапах результаты.

Анализ процесса во Вьетнаме позволяет поставить задачу усовершенствования технологий и организации процесса проектирования для производства конкурентоспособной продукции. Для этого следует провести анализ мирового опыта в организации процесса проектирования ПП-модулей.

1.2 Анализ мирового опыта в организации процесса проектирования

печатных плат модулей

Как показывает мировой опыт, CAD/CAM/CAE системы позволяют логически связывать все данные о модулях изделия, обеспечивать их быструю обработку и предоставлять доступ пользователям из разных систем проектирования, а также организовать весь процесс проектирования ПП-модулей. Это способствует повышению эффективности производства и качества продукции, автоматизации инженерных и управленческих работ [62, 105, 116, 147].

Так, для организации процесса проектирования ПП-модулей используется взаимодействие между MCAD (mechanical computer-aided design) -машиностроительными САПР, ECAD (electrical computer-aided design) -электротехническими САПР, САПР ПП, CAE (computer aided enginеering) -системами расчетов и инженерного анализа, CAM (computer aided manufacturing) -системами подготовки производства, PDM (product data management) - системами управления проектными данными, QMS (quality management system) - системами управления качеством.

MCAD - тип систем автоматизированного проектирования, предназначен для выполнения функций проектирования механических устройств в области авиастроения, судостроения, автомобилестроения и т. д. Процесс проектирования механических устройств в МСAD включает импорт данных из САПР ПП, генерацию импортированного файла, формирование габаритной и разработки детализированной трехмерной модели ПУ. Наиболее популярными программами MCAD являются КОМПАСА, CATIA, Solidworks, AutoCad, T-FLEX CAD, Autodesk Inventor.

Электротехнические САПР - это тип САПР для проектирования 2D, 3D макетов и схем электронных систем, состоящих из различных компонентов и соединенных всех элементов по электрическим цепям. В данной работе не

рассматривается процесс проектирования электротехнической составляющей. Наиболее популярными программами ECAD являются Электрик, EPLAN, AutoCad Electric, TurboCad, TinyCad.

В настоящее время широко используются прикладные программные пакеты САПР 1111 для проектирования и моделирования ПП-модулей, позволяющие уменьшить время на разработку конструкции и оформление технических требований к чертежу. При этом необходимо правильно определить конструкцию платы (одностороннюю или двустороннюю ПП, гибкую ПП, гибко-жесткую или многослойную ПП), программный пакет САПР ПП, материал основания ПП и метод изготовления ПП.

Системы PDM предназначены для своевременного отслеживания изменения и обеспечения единого информационного пространства осуществления непрерывной информационной поддержки проектов на всех стадиях жизненного цикла проектирования. Они позволяют организовать эффективное взаимодействие (высокой степени наглядности и удобства работы с проектом) между следующими компонентами: электронным архивом, средствами автоматизированного документооборота, системами CAD/CAM/CAE; организовать согласованное взаимодействие пользователей и обеспечить жесткий контроль за процессом проектирования ПП-модулей [53]. Они позволяют отслеживать состояние файлов (утверждение или передача специалистам по расчетам, и т. д.) на определенных этапах проектирования ПП-модулей. На рисунке 1.2 представлен пример процесса согласования по этапам проектирования ПП-модулей в системе PDM.

Рисунок 1.2 - Пример процесса согласования по этапам проектирования ПП-

модулей в системе PDM. Разработка современных электроник и осуществляется с использованием не менее

двух систем: МСАО - для разработки конструкции корпуса ПУ, ЕСАО - для разработки топологии ПП и принципиальной схемы. В соответствии с этим процесс

проектирования ПП-модулей состоит из следующих этапов: выявления требований,

Рисунок 1.3 - Организационно-производственное проектирование ПП-модулей расчетов и анализа технического задания (САЕ), проектирования ПП-модулей и подготовки файлов для производства (MCAD и ECAD); производства и контроля качества ПП (CAM и QMS), как показано на рисунке 1.3.

Чтобы решить задачу модернизации предприятия, необходимо полностью переоснащать производство через каждые 5 - 10 лет и выбрать оптимальный вариант организации производства с учетом заданных требований заказчиков, качества продукции, стоимости и срока производства.

Все это предъявляет повышенные требования к организации производства ПП. Основными организационно-производственными параметрами цеха изготовления ПП являются количество запуска заготовок ПП, процент выхода годных ПП, трудоемкость выполнения операций, количество оборудования и рабочих мест.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Хоанг Конг Кинь, 2023 год

<- г

Регистрация з ЭОР Входное тестирование ->П-►

Анализ результатов теста Отоор у-е!5-ых материалов

■+П-►

Формирсзание рекомендации и О'З-свление профиля обучаемого

Изучение сшибс-; и переход к следующему модулю

Переход к итоговому контролю

Анализ [>езул=.та"ов Выявление ошибок

-► - --Т1

Формирсзание рекомендации и обновление профиля обучаемого Изучение ошибок . Выявление сшиб™

<- 1-

Завершение обучения

Рисунок 2.9 - Процесс подготовки проектировщика в ОР

4) Обучаемый изучает учебную лекцию и сдает тест. В случае обучаемый уже знаком с этой лекцией, ее можно скорректировать в соответствии с поставленными целями.

5) В подсистеме анализа результатов выявятся ошибки и формируются рекомендации обучаемому.

6) Обучаемый изучает ошибки, практическое занятие и выполняет практическое задание.

7) ОР анализирует результаты обучаемого и формирует рекомендации ему.

8) Обучаемый устраняет недостатки (ошибки) и продолжает проходить обучение в следующем модуле.

9) Обучаемый переходит к итоговому контролю.

10) В подсистеме анализа результатов выявятся ошибки по итоговому контролю и формируются рекомендации.

11) Обучаемый изучает ошибки и завершит обучение.

2.4 Модель адаптивного сценария

Для построения адаптивного сценария обучения необходимо решить задачу построения оптимальной последовательности изучения тем - иерархическую структуру ОР САПР. В иерархической структуре ОР САПР ПП-модулей представляется в виде трехуровневой иерархии: темы (компонент, схема, печатная плата), понятия (проектирование электронных компонентов, создание электрических принципиальных схем, проектирование ПП) и компетенции (формирование сквозного маршрута проектирования, анализ требований заказчика, анализ возможностей разработчика и технологии предприятий). Построение оптимальной последовательности в сценарий обучения осуществляется на основе модулей ОР (Глава 3, п.3.3).

Модель сценария обучения формирует индивидуальный сценарий обучения в зависимости от выбранных целей и результатов входного теста обучаемого.

Сценарий адаптивной системы обучения выделяет n модулей, включающих множество учебных лекций, тесты и множество практических заданий. В каждом модуле сценарием определяется количество компетенций, которые обучаемый обязан изучить и которыми должен владеть.

Модель сценария представляется в виде:

МоСц = {МТм, Мп, Мл, Мпр, МТе, Мз, Мэ, Ат, Апл, Асо, Фсл, Фф} (2.4)

Где МТм = (МТ1, МТ2, ..., МТа) - множество тем;

МП = (МП1, МП2,..., МПх) - множество понятий;

МЛ = (рЛ1, рЛ2,..., рЛь) - множество учебных лекций;

МПр = (МПр1, МПр2,..., МПрх) - множество справочников;

МТе = (МТе1, МТе2, ..., МТес) - множество тестов;

Мз = (МЗ1, МЗ2, ..., МЗ^) - множество практических заданий;

МЭ = (МЭ1, МЭ2, ..., МЭе) - множество модулей сценария;

АТ = (АТ1, АТ2, ., Ат^) - функция адаптации по результату теста;

АСо = (АСо1,АСо2,...,АСо^) - функция адаптации на уровне содержания учебного материала;

АПл = (АПл1, АПл2,..., АПл^) - функция адаптации на уровне планирования учебного процесса;

ФСл = (ФСл1, ФСл2, ., ФСл;) - функция отслеживания модулей сценария;

ФФ = (ФФ1, ФФ2, ., ФФ&) - функция формирования рекомендации.

Модель сценария обучения строится в зависимости от следующих параметров: результата входного теста (Твх), компетенций обучаемого (Кпр£), формируемых сценариевв изучаемых модулях, объема учебных единиц (Ро), трудоемкости занятий (Тоб) и коэффициента запутанности (Кэ). В определенное время обучения предполагается достижение конкретных компетенций с учетом сокращения времени

обучения и трудоемкости обучаемого. При этом задача поиска учебной лекции является задачей оптимизации сценария обучения с сокращением времени обучения, что будет описано конкретно в 3 главе.

Уровень сложности учебных лекций и практических заданий определяется по модулю ОР, в качестве которой используется онтологическая модель -ориентированный граф.

Множество изучаемых учебных материалов образовательного ресурса представлено следующим образом:

АМх = {К'пр, ГМ,Ау Гп, (2.5)

где К'Пр - множество компетенций проектировщика, формируемых в процессе изучения данного ОРК'Пр £ Кпр;

Гм - граф данного ОР;

Ау - множество лекций ОР, входящее в состав множества изучаемых учебных материалов ОР, МЛ £ Ау;

Гп - множество практических заданий ОР, входящее в состав множества изучаемых учебных материалов ОР, Гп £ З;

- множество контрольных тестов ОР, £ Т.

Граф ГМх данного курса с номером х включается в себя множество вершин БМх - единиц учебного материала курса и множество соединений СМх между ними:

ГМх = (^Мх,СМх)'Х = 1 ■■■ п (26)

Пример графа ОР для курса «Проектирование ПП-модулей» представлен на рисунке 2.10.

Рисунок 2.10 - Пример графа ОР для курса «Проектирование ПП-модулей» В данном ОР АПР ПП-модулей граф состоит из 24 единиц учебных лекций, представляемых , поэтому граф состоит из 33 вершин: ВМ1= «Проектирование ПП-модулей», ВМ2= «Организационные решения по обеспечению качества проектируемой продукции», ВМ3= «Сквозное проектирование ПП-модулей», ВМ4= «Разработка исходных данных на проектирование ПП-модулей», ВМ5= «Проектирование электрической схемы модулей», ВМ6= «Конструирование ПП-модулей», ВМ7= «Технология производства ПП модулей», ВМ8= «Методы испытаний материалов ПП модулей», ВМ9= «Обеспечение качества продукции», ВМ10= «Термины и определение», ВМ11= «Структура сквозного цикла проектирования ПП-модулей», ВМ12 = «Система электронного документооборота в договоре проектирования ПП-модулей», ВМ13= «Выбор электронных компонентов», ВМ14= «Выбор конструктивно-технологического исполнения ПУ», ВМ15 = «Основные этапы изготовления ПП модулей», ВМ16= «Методы испытаний электрических материалов

ПУ», В М17- «Требования к качеству», ВМ18- «Параметры и характеристики 1111-модулей», ВМ19- «Процедуры сквозного проектирования 1111-модулей», ВМ20= «Система ERP в договоре проектирования ПП-модулей», ВМ21- «Разработка электрической схемы модулей», ВМ22= «Конструирование и моделирование ПУ», ВМ23= «Организационно-экономические аспекты производства ПП-модулей», ВМ24= «Методы испытаний физических параметров», ВМ25- «ГОСТ по системам оценки качества изделия», ВМ26- «Элементарная база современной ПП-модулей», ВМ27= «Стандартизация», ВМ28- «Система PDM в договоре проектирования ПП-модулей», ВМ29- «Моделирование электрической схемы модулей», ВМ30- «Разработка конструкторской документации на ПП-модули», ВМ31- «Конструкторско-технологическая документация проектирования ПП-модулей», ВМ32 - «Система QMS в этапе производства ПП-модулей», ВМ33- «Международные стандартизации по системам оценки качества изделия».

Например, понятие «Размещение компонентов в ПП Altium Designer» состоит из тем «Требования к размещению компонентов», «Требования MCAD», «Точное расположение компонентов», «Определение зон запрета на размещение компонентов», «Предварительное расположение компонентов на ПП», «Требования сборочного производства», «Требования целостности сигналов, питания», «Команда Cross select mode», «Команда Arrange within rectangle», «Команда Reposition selected components», «Команда Unions». Рассмотрим интеграцию ОР с проектным решением «Размещение компонентов в ПП Altium Designer» на рисунок 2.11.

Рисунок 2.11 - Пример интеграции ОР с понятием предметной области

«Размещение»

2.4.1 Модель адаптации образовательного ресурса

Модель адаптации образовательного ресурса состоит из множеств определенных параметров и механизма адаптации, позволяющих организовать адаптивное управление всем процессом обучения [12, 92, 135]. В этой системе анализируются результаты обучаемого и оценка критерия перехода на новый уровень компетенций. Процесс обучения должен быть гибким и адаптивным к индивидуальным особенностям обучаемых, обеспечивающим обучаемому выбор, отслеживающим уровень обученности каждого обучаемого и позволяющим изменять структуры, параметры и алгоритмы обучения. Требованиями к автоматизированным обучающим системамявляются:

- гарантирование достижения среднего уровня обучаемого на протяжении многих лет;

- оптимизации к адаптации процесса обучения;

- прогнозирование адаптивных возможностей систем;

- принятие соответствующего решения и управление процессом обучения;

- адаптивное управление процессом обучения;

- обеспечение управления ходом обучения;

- контроль переходов по следующим уровням обучения;

- определение параметров саморегуляции систем;

- мониторинг уровня обученности каждого обучаемого;

- проектирование индивидуальной учебной стратегии обучения;

- повышение эффективности адаптивных электронных образовательных ресурсов;

- предъявление обучаемому последовательности квантов учебного материала;

- оценка обучаемости;

- оценка степени усвоения учебного материала и эффективности обучения.

Модель адаптации работает по принципу циклического отслеживания состояния модели обучаемого проектировщика: в зависимости от результата входного теста и выбора целей обучения прогнозируется достижения целенаправленных компетенций из множества целей курса и формируется сценарий обучения (рисунок 2.12). Отслеживание состояния профиля обучаемого осуществляется посредством промежуточного теста и решения практического задания после освоения учебной лекциии практического занятия модуля. В зависимости от результата текущего контроля и практического решения обучаемому предоставляются рекомендации по ошибкам для устранения. При этом модель адаптации создаст множество оптимальных сценариев обучения в соответствии с индивидуальными характеристиками каждого обучаемого.При освоении ОР анализируется уровень сформированности компетенций и оценивается критерий перехода на новый уровень обучения. Модель адаптации имеет вид:

МА = (Мф,Мс,Мр,Мт,Мн) (2.7)

где МФ: Тх^{Оп2} - функция отображения темы объекта на множество операций выполнения практического задания;

МС: Опу^{Тс} - функция отображения операции проектного решения на множество тем объекта;

М Р - функция отображения результата обучаемого на построения следующего

сценария изучения учебных материалов:

'Мр1 если Рм = ({ОбхЛДОбуЛ); Мр2 если Рм = ({Обх2},{Обу2}); Мр; если Рм = ООиМОбуЛ); Мрп если Рм = ({Обхп}, {Обуп});

Мт = ОбТу^{Тх} - функция отображения рекомендации повторного изучения х-ой темы на у-ой ошибке теста;

МР =

МН = ОбШ^(Оп;} - функция отображения рекомендации повторного выполнения j-ой операции практического решения на ьой ошибке практического решения.

Если обучаемый освоит все лекции из сценария, он переходит к итоговому контролю для оценки конечного состояния профиля обучаемого. Эффективность обучения определяется отношением полученного уровня компетенций обучаемого Креал к прогнозируемому результату обучения Кпро - Креал/Кпро. Обучение является эффективным если значение Креал/Кпро больше 0,9 [108]. В противном случае модель адаптации анализирует и формирует рекомендации для устранения недостатков.

Рисунок 2.12 - Модель адаптации ОР Для оценки общего уровня компетенции обучаемого после окончания курса проводится итоговыйконтроль. Обучение признается адаптивным, если значение Креал/Кпро больше 0,9. В противном случае модель адаптации предлагает повторное изучение материалов, в которых выявлены значительные ошибки обучаемого.

2.4.2 Модель тестирования

Модель тестирования знаний представляет собой задания, которые строятся по принципу обратной связи [110]. В зависимости от результатов предыдущего тестирования обучаемым предоставляется доступ к следующему разделу либо рекомендуется повторное изучение тем предыдущего материала. Такая модель позволяет диагностировать уровень знаний обучаемого с минимальным количеством тестов. В этой модели сценарий обучения меняется в зависимости от результата теста:

- при правильности результата тестирования предыдущей лекции автоматически предоставляет обучаемому учебную лекцию по построенному сценарию обучения;

- при наличии ошибок по выполнению теста предыдущей лекции автоматически предоставляет обучаемому учебную лекцию по построенному сценарию обучения и дополнительные темы по ошибкам выполнения теста предыдущей лекции.

Условием для реализации графовой модели образовательных ресурсов являются алгоритмы адаптивного тестирования, которые могут генерировать сценарий к адаптации уровня компетенции каждого обучаемого с целью проверки его знаний обучаемого и преодоления пробелов в них. Основу идеального теста сопоставляет линейно-иерархический тест из 20 вопросов, увеличивающихся по уровню сложности. Максимальное количество баллов 5 выбрано для удобства формирования оценки и соответствует 100% усвоения знаний. Адаптация к обучающему в данном случае основана на построенном сценарии обучения и дополнительных темах по ошибкам выполнения тестов обучаемым. Блок-схема адаптивного контроля знаний представлена на рисунке 2.13. Уровень знаний в зависимости от правильности выполнения теста, вычисляется по формуле:

Кп = 5— (2.8)

т

Где KT = £i= 1 KTi - Уровень знаний обучаемого, ка - количество правильных ответов, m - общее количество вопросов в тесте, n - количество тестов, выполненные обучаемым.

ОР относит обучаемого к уровню, в диапазон которого попали полученные им баллы в процессе обучения. Каждому обучаемому сопоставляется следующий набор параметров: количество изученных обязательных учебных материалов, количество решений практических заданий, количество рейтинговых и текущий рейтинг обучаемого ЛП, который пересчитывается после прохождения промежуточного теста по формуле:

уит = Е=1 KTi (2.9)

где КТ - количество баллов за изучение i-ой учебной единицы;

n - количество учебной единицы. Таким образом, обучаемый должен изучить обязательные темы, так как без их прохождения рейтинг остается равным 0.

Развитие и использование адаптивных тестов приведет к значительному усовершенствованию их качественных характеристик, позволит получать более достоверные результаты оценивания знаний обучаемых, повысить эффективность контроля их учебных достижений, а также в целом совершенствовать механизм контроля и оценки эффективности образовательного процесса в условиях компетентностного подхода.

Рисунок 2.13 - Блок-схема адаптивного контроля знаний

2.5 Выводы по второй главе

Разработана компьютерная модель образовательного ресурса САПР ПП, отличающаяся от известных комплексированием: онтологической модели ОР, иерархической модели предметной области, информационных моделей обучаемого, компетенций, адаптации, сценария, тестирования, позволяющая описать и исследовать процесс адаптивного обучения САПР на начальных этапах проектирования ОР.

Разработана модель адаптации образовательного ресурса САПР, отличающаяся многоуровневой адаптацией ОР на всех этапах подготовки проектировщика, позволяющая обеспечить индивидуализированные сценарии обучения.

Глава 3 Метод проектирования образовательных ресурсов САПР ПП

3.1 Разработка метода проектирования образовательного ресурса системы автоматизированного проектирования печатных плат модулей

Для создания метода требуются следующие исходные данные:

- уровень владения инженеров компетенциями по проектированию объектов САПР перед обучением УК0 = [0,1);

- перечень формируемых компетенций Трк, предъявляемые к обучаемым инженерам после обучения по проектированию объектов САПР;

- количество и опыт экспертов по проектированию объектов САПР.

Решение задачи формирования содержания ОР САПР на предприятии

приборостроительной отрасли заключается в определении параметров модели сценария обучения, которые удовлетворяют перечню формируемых компетенций предприятия Трк. Элементы модели сценария обучения находятся в составе модели предметной области Мосц е С и принимают учебные лекции, понятия, темы, практические занятия, справочники, тесты и практические задания. На основе базового сценария выбираются элементы из множеств (2.4) учебных лекций, понятий, тем, справочников, тестов и практических заданий. В системе взаимодействуют модель обучаемого, модель предметной области, модель тестирования, блок практического задания, подсистема анализа результатов обучаемого и виртуальный компонент.

Выбираем учебные материалы, тесты и практические задания для формирования сценариев обучения. Компетенции отмечаются для обучаемого в процессе выполнения входного тестирования

предлагается

М'т е Мт, М'п е Мп, М'л е Мл, М'пр е Мпр,М'те е МТе, М'з е М3. Их использовать для формирования сценариев обучения [114].

Метод проектирования образовательных ресурсовСАПР 1111 состоит из следующих этапов:

Этап 1. Компетенции Кр определяют результат освоения обучающего курса: КР1 - 1-я компетенция САПР на предприятии приборостроительной отрасли; КР2 - 2-я компетенция САПР на предприятии приборостроительной отрасли;

КРп - п-я компетенция САПР на предприятии приборостроительной отрасли. Этап 2. Формирование элементов матрицы поставлений объектов /¿у е М. Этап 3. Опрос мнений экспертов для определения соответствия элементов матрицы поставлений объектов классов онтологии /¿у с компетенциями КР. Каждый эксперт т строит матрицу вида:

ЯР =

47

Л-11 Л-12 к21 к22

к

1п

к к2п к

шп

ят ят

11 т 12

тгт

(3.1)

1ш1 кш2-

где - элементы множества компетенций содержания САПР на предприятии приборостроительной отрасли по мнению экспертов, которые необходимо получить после изучения /¿у по мнению экспертов. В таблице 3.1 представлены оценки экспертов по содержанию обучения на предприятии приборостроительной отрасли. Характеристикой согласованности взглядов т экспертов по п классам онтологической модели предметной области является коэффициент конкордации, который вычисляется по формуле [3, 84]:

Ш =

(3.2)

где А^= 5(Н^) — т(п_+1>} - отклонение суммы рангов 1-го объекта от среднего арифметического сумм рангов всех объектов 5(Л2) = £П=1

т2(п3-п)-тТ:,Г1=1т!;^1(1^-11) „ $тах =-^--максимальная сумма квадратов отклонении

для нестрогого ранжирования (¿у - количество обществ связанных значении по

взглядам экспертов; — количество одинаковых значении в группе ¿у).

Согласованность взглядов участников экспертной группы. Коэффициент конкордации колеблется в диапазоне [0;1] и отражает уровень согласованности взглядов экспертов. Низкий коэффициент конкордации (Ж< 0.5) свидетельствует об отсутствии общности взглядов экспертов. Тогда исключается этот элемент в дальнейшем рассмотрении. Ж = 1 свидетельствует полной согласованности взглядов экспертов.

Таблица 3.1 Оценки экспертов по содержанию ОР САПР на предприятии

№ Эксперты^—' ^^-^Учебныйматериал 1 2 т Б(Н) W

1 1ц кц к12 к1т Б(Н) Wl

2 112 к21 к-22 к2т Б(Н)

кц Б(Н)

п-1 ^п-1 к(п-1)1 к(п-1)2 к(п-1)т Б(Нп-1) Wn-1

п 1п кп1 кп2 к 11пт Б(Нп) Wn

Суммы рангов по экспертам п(п+1)/ 2 п(п+1)/ 2 п(п+1)/ 2 п(п+1)/2 тп(п+1) /2

Этап 4. Формирование базового сценария подготовки в ОР согласно (2.4). Способ анализа взаимодействия слушателя с моделями адаптации и ОР САПР включает следующие шаги:

Шаг 1. Тестирование исходного уровня компетенций обучаемого и прохождение подготовительного модуля обучения при выявлении недостаточной компетенции.

Шаг 2. Автоматическое формирование сценария обучающего курса согласно рекомендациям виртуального компонента (ВК):

- для первичной адаптации сценария к компетенциям обучаемого согласно правилу:

IF (ОбТх True) THEN (Обтх^Крх) ANDMo^ = (Sy=o Мл; ; IjU М3;}; где ОбТх - множество e ошибок обучаемого согласно входному тестированию по обучающему курсу САПР на предприятиях приборостроительной отрасли, x = 1,

• , e;

Мосц - i-ого сценария владения компетенциями для j-ого обучаемого.

Тогда модель обучаемого проектировщика представляется в виде:

АПj = {У0; Мосц; £¿=0 Асц i ; 2f=0 Узi ; £¿=0 yyi ; ^f=0 Ун¿;^!=0Тв ¿} (3.3)

- для промежуточной адаптации сценария к компетенциям обучаемогосогласно правилам (пример):

IF (ОбТх True) AND (ОбПу True) THEN (ОбТх ^ Тх) AND (ОбПу ^ Опу);

IF Рм = ({Обх1>, (Обу1>) THEN «Изучение Ми»;

IF РМ = ({Обх2}, {Обy2})THEN «Изучение МР2» «Повторное изучение тем {Тх2 }» «Повторное выполнение 2-ой операции»;

IF РМ = ({Обх;}, {Обу}) THEN «Изучение MPi» «Повторное изучение тем {Тх;}» «Повторное выполнение i-ой операции»;

IF РМ = ({Обхп}, {Обуп}) THEN «Изучение МРп» «Повторное изучение тем {Тхп}» «Повторное выполнение n-ой операции»;

- модель обучаемого автоматически обновит достигаемые показатели сформированности компетенций по формуле:

д _ ) У0; Мосц1; ^¿=0 АСЦ1 ; 2i=0 У31 ; Si=0 Уу! ; I (2 4)

ПУ = I yd у . у5 у . yi у . yh -р I ( . )

Zj ¿=0 Ун i ^¿=0 yKi ; ¿Ji=0 УИi^i=0 Т

'СЦ 1> ¿-11 = 0* > ¿-! 1 = 0 " з I > ¿-1 { = 0 "

в I

Шаг 3. Проведение обучения и адаптации сценария по каждому модулю обучения.

Шаги 1 - 3 повторяются до тех пор, когда обучаемый проектировщик не овладеет всеми необходимыми компетенциями для проектирования объектов САПР на предприятиях приборостроительной отрасли. На рисунке 3.1 представлена общая схема метода проектирования ОР САПР.

Рисунок 3.1 - Общая схема метода проектирования ОР САПР

3.2 Компетенции проектировщика автоматизированного проектирования

печатных плат

Рассмотрим начальные условия задачи проектирования ОР САПР ПП и концептуальные подходы к её решению. В качестве исходного условия будем учитывать, что инструментальное средство обладает ограниченным диапазоном

функциональных возможностей независимо от его характера. При этом комбинация двух и более средств может дать не только положительный, но и отрицательный эффект, который усугубляется отсутствием соответствующей организации и элементов управления системой. В результате рассмотрения профессиональных стандартов были выделены следующие компетенции проектировщика АПР ПП [7, 66]:

- способность проводить теоретические и экспериментальные исследования при помощи моделирования и математического анализа, применять законы и базовые методы в профессиональной деятельности АПР ПП;

- способность обладать достаточным уровнем самостоятельности новых знаний, умений и навыков с применением современных технологий в области АПР ПП;

- приобретение навыков для профессиональной деятельности с персональным компьютером;

- способность овладения знаниями методов, способов и средств получения, хранения, переработки информации для решения коммуникативных задач;

- способность использовать программные средства АПР ПП при осуществлении профессиональной деятельности;

- способность к систематическому изучению научно-технической информации и опыта для повышения квалификации проектировщика АПР ПП;

- умение моделировать ПП и технологические процессы с использованием стандартных пакетов и средств АПР ПП;

- способность решать стандартные задачи профессиональной деятельности с применением информационных технологий АПР ПП;

- способность проектировать компоненты, принципиальные схемы и печатные платы с применением программных средств АПР ПП;

- способность принимать участие в работах по проектированию компонентов, принципиальной схемы и печатных плат конструкций в соответствии с техническими заданиями и использованием стандартных средств автоматизации проектирования;

- способность использовать различные виды технической документации и соблюдать требования информационной безопасности;

- способность овладеть умениями применения методов контроля качества в профессиональной деятельности АПР 1111.

Компетенциями первого уровня обучаемого проектировщика по проектированию печатных плат Altium Designer являются [64, 87]:

- Умеет работать с интерфейсом.

- Умеет настроить системные параметры программы Altium Designer.

- Умеет размещать, прикреплять и объединять рабочие панели в Altium Designer.

- Владеет навыками создания проекта и документов.

- Умеет настроить параметры схемного документа и схемного редактора.

- Владеет навыками выравнивания объектов в документе.

- Владеет навыками группировки схемных объектов и работы с группами.

- Владеет навыками создания библиотечного проекта и библиотеки посадочных мест.

- Владеет навыками создания символа электрических компонентов и посадочного места.

- Владеет навыками добавления трехмерной модели в библиотеке.

- Владеет навыками размещения компонентов на поле схемного документа и линий групповой связи.

- Способен реализовать электрические связи и редактировать схемы.

- Владеет навыками компиляции проекта.

- Способен контролировать связность цепей в схемных документах.

- Способен передавать информацию из схемы на плату.

- Умеет настроить отображения слоев платы.

- Владеет навыками размещения компонентов на плате.

- Владеет навыками трассировки и использования автотрассировки.

- Способен проверить проект.

- Способен работать с полигонами.

- Способен формировать перечень элементов и файл выходных документов.

- Способен распечатать чертеж платы.

Таким образом, первой особенностью будущих инженеров в области автоматизированного проектирования является устойчивое освоение знаний и навыков, объединяющихся информационными технологиями со следующими дисциплинами, которые нужно освоить до изучения курса "Проектирование ПП-модулей": "Инженерная графика", "Метрология, стандартизация и технические измерения", "Основы проектирования электронных средств", "Физико-химические основы технологии электронных средств", "Основы автоматики и системы автоматического управления", "Материаловедение и материалы электронных средств", "Общая электротехника и электроника", "Физические основы микроэлектроники".

Вторая особенность обучения проектированию ПП-модулей - в том, чтобы соблюсти требования к созданию комплекса учебно-методического обеспечения дидактического процесса и параллельно учесть уровень компетенций каждого обучаемого, чтобы обеспечить системность и вариативность представления информации, предусмотреть возможность проработки материала в свойственном каждому обучаемому темпе [97, 122]. Это обеспечит адекватность ОР проектирования ПП в процессе овладения компетенциями.

Для определения начального уровня подготовленности обучаемого и построения индивидуального сценария обучения проектированию ПН-модулей следует проводить входное тестирование. Это соответствует задаче описания оценочных средств и разработки методики оценивания.

Входное тестирование - проверка уровня знаний обучаемых перед освоением дисциплины, позволяющее осуществить выбор способа организации обучения и построения индивидуального образовательного сценария [109].

Таблица 3.2 - Зависимость уровня подготовленности обучаемого от доли правильных

ответов во входном тестировании по курсу «Проектирование ПП-модулей»

Уровень подготовленности обучаемого Количество правильных ответов, баллов

Отлично > 91

Хорошо 71 ... 90

Удовлетворительно 51 ... 70

Неудовлетворительно < 50

Проведение входного тестирования представляет объективные данные о способностях обучаемых к последующему освоению дисциплины. Любой обучаемый самостоятельно может понять свой уровень подготовки для обучения

проектированию ПП-модулей. Для входного тестирования разрабатываются вопросы различной сложности. Главным индикатором подготовленности обучаемого является процент правильных ответов без учета времени выполнения теста. После прохождения тестирования уровень подготовленности обучаемого можно определить по таблице 3.2.

Для начинающих обучаемых входное тестирование является необязательным этапом, так как обучаемый начинает изучить новую область знания. Для обучаемого с начальными компетенциями позволяет исключить известные ему темы из учебного сценария и выявить пробельные зоны, препятствующие успешному освоению учебного курса, при этом оптимизируя процесс обучения [1, 65]. Содержание входного тестирования по проектированию ПП-модулей среди групп преподавателей

военно-морской академии Вьетнама и инженеров завода Х52 были выявлены в ходе социологического опроса. Опрос проводился в группе из 19 человек в возрасте 25 до 61 года. Двое респондентов имеют ученую степень кандидата технических наук.Педагогический стаж респондентов составляют от З лет до З1 года, опыт по проектированию ПП-модулей - от года до 30 лет. На рисунке 3.2 представлен пример вопроса входного тестирования по проектированию ПП-модулей.

О Вас tJnJh со bàn fLija .çâç jahàn Щ ban dan cóng suat Is flj? Chon çâç menh eje gjjog

A) Cás phàn rû ban dán công suât duofc sir dung, trong sa do eác. .bp bien áéi nliu khôa diën щ, soi là yac '"an bâti diu; khi mô' dàn. d-Qtig thi tosi Ш ya о nguôn: khi khôa thi ngât tai ra khôi không 1|ш с h о dông dien

Б) Quj" luàî Ш tâi шг nguôn không phu thuôç yao -sof dó bô bien dôi va phu Thuôc .çâç h thüc .dieu khi.èn eâç van trong bô .bien d_çti_ Bï Công ngjië elle ra.Q esc phàn .Щ bim dan ngày nay dä dar duoç nhùrig buô'ç tien bô MM bac, ш vièc cho ra döi aliüng phàn tû kicJU thjytöc ugày .çâng nhô ¿oil khä nâng dong çât dông dièn y à çhiu dien âp cao .ngàv çâiig loti ш tôn hao công suât giâni dâng kèr ngày çâng dâp ùaog nhùrig yèu phùc tap £ja eác quy luât bien d¿j nâng luçttig trong çâç bô bien

Д) Tinh nâng ky thuât phu cua ess phân tir ban dán công ^ull îhj lue о. qua khâ nâng dông çât dong diâL khâ nâng çhiu diêti àp va cae áac tmh lien quan den .qua. trinh dông çât .çùng nhu van de dieu khiën çhùng..

Рисунок 3.2 - Пример вопроса входного тестирования по проектированию ПП-

модулей

После обучения для оценки уровня компетенций обучаемого традиционно выделяют на 4 уровня компетенций по следующим критериям [47, 64]:

1. Недостаточный уровень компетентности - уровень, на котором обучаемый частично владеет знаниями проектирования ПП-модулей, понимает необходимость нужных навыков и стремится к ним, но у него это не всегда получается. Критерии на данном уровне состоят из знаний основных положений единой системы конструкторской документации, знаний действующих нормативных требований и ГОСТа, знаний основ схемотехники и принципов проектирования ПП-модулей, знаний основных прикладных программ автоматизированного проектирования ПП и их назначения. Критерии включают умения сбора и анализа исходных данных для выбора структурных функциональных и принципиальных схем, умения отбора

элементной базы при разработке принципиальных схем модулей с учетом требований технического задания.

2. Базовый уровень компетентности - уровень, на котором обучаемый владеет требуемыми навыками и представлением о проектировании ПП-модулей, а также о несложных проектах. Критерии на данном уровне включают критерии предыдущих уровней и состоят из знания комплектности конструкторских документов на узлы и блоки, выполненные на 1111; знания автоматизированных методов разработки конструкторской документации; знания стадии разработки конструкторской документации; знания факторов, влияющих на качество проектирования ПП-модулей; знания основы проектирования технологического процесса; знания признаков квалификации ПП; знания основных свойств материалов ПП; умения описания работы проектируемого модуля на основе анализа электрических и функциональных схем; умения выполнения чертежей структурных и электрических принципиальных схем; умения применения прикладных программ для моделирования электрических схем; умение компоновки и размещения на ПП; умения оформления конструкторской документации на односторонние, двусторонние и многослойные ПП; умения выполнения несложных расчетов основных технических несложных проектируемых модулей; владения навыком моделирования электрических схем с использованием прикладных программ; владения опытом разработки и оформления проектно-конструкторской документации в процессе проектирования ПП-модулей; владения навыком анализа технического задания при проектировании ПП-модулей; владения навыком применения автоматизированных методов проектирования ПП-модулей.

3. Продвинутый уровень компетентности - уровень, на котором обучаемый владеет высоким навыком проектирования ПП-модулей, может выполнять роль руководителя среднего уровня и способен справляться с ситуациями повышенной сложности. Критерии на данном уровне включают критерии предыдущих уровней и состоят из знания типового технологического процесса и его сопоставляющих;

знания особенности производства ПП-модулей; знания способов описания технологического процесса; владения навыком трассировки проводников ПП; умения выбора и расчета элементов печатного рисунка; владения навыком расчета конструктивных показателей и компоновочных характеристик ПП; владения навыком расчетов габаритных размеров ПП и выбора типоразмеров ПП; владения навыками разработки конструкции ПП с учетом воздействия внешних факторов; владения навыками разработки функциональных и структурных электрических принципиальных схем на основе анализа состояния и требования к ПП; владения навыками разработки проектно-конструкторской документации ПП средней сложности.

4. Высокий уровень компетентности - уровень, на котором обучаемый сам применяет необходимые навыки в проекте и создает возможности развивать компетенции другим обучаемым-инженерам. Критерии на данном уровне включают критерии предыдущих уровней и состоят из знания способов описания технологического процесса; знания технологических процессов производств ПП-модулей; знания методов автоматизированного проектирования ПП-модулей; знания методов оценки качества проектирования ПП; умения разработки чертежей ПП в программах САПР ПП; владения навыками анализа конструктивных показателей технологичности ПП; владения навыками разработки проектно-конструкторской документации ПП более средней сложности; владения навыками оценки качества проектирования ПП-модулей.

3.3 Пример разработки образовательных ресурсов системы автоматизированного проектирования на предприятиях приборостроительной

отрасли

В настоящее время производство ПП-модулей требует применения более современных инструментов и методов проектирования ПП-модулей. Они позволяют оптимизировать топологию, обеспечивать визуализацию 3D-моделей платы, моделировать тепловые режимы, проверять надежность и точность схем, прогнозировать выход годной продукции [66, 122, 143]. В курсе «Проектирование ПП-модулей» представляется не только сквозное проектирование ПП-модулей, но и новые методы и инструменты проектирования. Курс предназначен не только для начинающих. Он будет полезен опытным инженерам-проектировщикам, желающим улучшить свою работу с применением наиболее современных инструментов и эффективных методов проектирования ПП-модулей. Курс обучения представлен моделью предметной области САПР ПП, построенный на основе производственных потребностей предприятий Вьетнама с учетом индивидуальных характеристик обучаемого. Курс состоит из теоретической и практической частей, включающих 8 модулей:

Модуль 1 - Организационные решения по обеспечению качества проектируемой и изготавливаемой продукции.

Лекция 1 - Термины и определение.

Лекция 2 - Параметры и характеристики ПП модулей.

Лекция 3 - Элементная база современных ПП модулей.

Модуль 2 - Сквозное проектирование ПП-модулей.

Лекция 1 - Структура сквозного цикла проектирования ПП-модулей.

Лекция 2 - Процедуры сквозного проектирования ПП-модулей.

Лекция 3 - Стандартизация.

Модуль 3 - Разработка исходных данных на проектирование ПП-модулей. Лекция 1 - Система электронного документооборота в договоре проектирования ПП-модулей.

Лекция 2 - Система ERP в договоре проектирования ПП-модулей. Лекция 3 - Система PDM в договоре проектирования ПП-модулей. Модуль 4 Проектирование электрической схемы модулей. Лекция 1 - Выбор электронных компонентов. Лекция 2 - Разработка электрической схемы модулей. Лекция 3 - Моделирование электрической схемы модулей. Модуль 5 - Конструирование ПП-модулей.

Лекция 1 - Выбор конструктивно-технологического исполнения ПУ.

Лекция 2 - Конструирование и моделирование ПУ.

Лекция 3 - Разработка конструкторской документации на модули.

Модуль 6 - Технология производства ПП модулей.

Лекция 1 - Основные этапы изготовления ПП модулей.

Лекция 2 - Организационно-экономические аспекты производства ПП модулей. Лекция 3 - Конструкторско-технологическая документация проектирования ПП-модулей.

Модуль 7 - Методы испытаний материалов и ПП.

Лекция 1 - Методы испытаний электрических материалов ПУ.

Лекция 2 - Методы испытаний физических параметров.

Лекция 3 - Система QMS в этапе производства ПП модулей.

Модуль 8 - Обеспечение качества продукции.

Лекция 1 - Требования к качеству.

Лекция 2 - ГОСТ по системам оценки качества изделия.

Лекция 3 - Международные стандартизации по системам оценки качества изделия.

Практическая часть данного курса состоится из 8 практических занятий:

ПЗ1 - Анализ и разработка технических требований на изделие.

ПЗ2 - Формирование и расчеты основных параметров изделия.

ПЗЗ - Ознакомление с различными интерфейсами САПР ПП Altium Designer.

ПЗ4 - Создание электрической принципиальной схемы печатных узлов в САПР ПП Altium Designer.

ПЗ5 - Размещение компонентов, трассировки и заливки полигонов в печатных узлах изделий в САПР ПП Altium Designer.

ПЗ6 - Проверочные расчеты ПП и подготовка выходных документов для производств ПП в САПР ПП Altium Designer.

ПЗ7 - Организационно-экономические расчеты в производстве ПП и выбор метода изготовления ПП.

ПЗ8 - Разработка среднего проекта проектирования ПП-модулей.

В конце курса обучаемый будет владеть общими знаниями по сквозному проектированию ПП-модулей, возможностью выполнить моделирование проектов ПП-модулей, устойчивыми навыками проектирования трехмерной ПП-модулей. Для реализации этих целей следует провести разработку математической модели обучающего курса «Проектирование ПП-модулей».

Блок практического задания. Диагностика и оценка проектировщиком сформулированности умений и навыков проектирования ПП-модулей являются необходимым компонентом в процессе обучения, по которым используются практические задания. Преподаватель оценивает уровень навыков, качество выполняемых результатов, время выполнения практического задания.

Рисунок 3.3 - Пример практического задания «Микросхема ЫЕ555»

Рисунок 3.4 - Интеграция умений и навыков проектирования компонента «МЕ555»

Пример практического задания «Построение микросхемы ЫЕ555 с параметрами 10*7.62*8.5 мм», представлен на рисунке 3.3. Этапы выполнения практического задания с предметной областью показаны на рисунке 3.4.

3.4 Задача оптимизации образовательных сценариев

Для описания алгоритма решения задачи оптимизации образовательных сценариев при адаптации образовательного ресурса САПР необходимо определить компоненты, сопоставляющие учебный курс [8, 12]:

Кпр - множество компетенций, формируемые в процессе построения курса;

ОИ - максимальный объем изучаемых учебных единиц (УЕ) в курсе;

Ав - максимальное количество единиц выполненных тестов в курсе;

ЕТтах - максимальное количество единиц выполненных практических заданий в курсе;

ТИ - максимальный объем времени, необходимый для изучения теоретических и практических УЕ;

Образовательный ресурс имеет модульную структуру. Учебный материал каждого образовательного ресурса определяют следующие его параметры: трудозатраты времени:

ТО=Тк+ТР]+ТАк+Тг1+ТОт (3.5)

где Тц - время изучения ьй теоретической УЕ; ТР. - время изучения j-ой практической УЕ; ТАк - время выполнения к-го промежуточного теста; Т21 - время выполнения 1-го практического задания; ТПт - время устранения ошибок или дополнительного изучения материала т-го материала.

объем изучаемых УЕ - лекций и практических занятий модуля:

Оиз = Ж=о^п+Рщ) (3.6)

- компетенции обучаемого, формируемые в результате освоения учебных лекций и выполнения практических заданий:

К'пр = ((Кз,},{Ку,},(Кн,}) 0.7)

Где Кз. - множество знаний, полученных в ьой учебной лекции,

Ку. - множество умений, полученных в j-ом практическом занятии,

КНк - множество навыков, полученных в решении к-го практического задания.

Таким образом, трудоемкость образовательного ресурса состоит из следующих множеств:

Н1 = {Т0>ОИз,К'пр} (3.8)

При описании параметров модуля образовательного ресурса присутствуют ограничения:

- количество времени выполнения тестов и практических заданий не должно превышать заданные ограничения максимального времени выполнения тестов (ТА ) и решений практических заданий (Т^ );

- объем учебной лекций и практических занятий не должен превышать максимальный объем изучаемых единиц ОИ ;

- трудозатраты времени Х^=0То., изучаемого в данном курсе не должны превышать максимальную величину Т^

В соответствии с закономерностью Ингве-Миллера, количество связей одного концепта не должно превышать 7±2. На основе онтологической модели представления образовательного ресурса рассматриваются глубина, ширина и запутанность сценариев онтологии. Глубина онтологии (КГ) равняется длине пути. Чем КГ больше, тем труднее воспринимается сценарий. Ширина (КШ) равняется сумме количества вершин сценарии. Чем КШ меньше, тем лучше с точки зрения

когнитивной эргономики. Запутанность сценария равняется отношению КЭ = КГ/КШ (3.9). Чем КЭ меньше, тем лучше сценарий с точки зрения когнитивной эргономики [70].

Таким образом, задача формирования образовательного сценария в рамках каждого модуля является задачей оптимизации, связанной с повышением эффективности проектирования образовательного курса и минимизации времени обучения. Задача может быть представлена в виде системы:

' КЭ ^ тт

12=1 Тоб1 ^

1о=1 Ои < °Цмак

^1=1 Ав. < Автах (3.10)

У?=1ЕТ < ЕТтах НеН> К'пр ^Кпр

У? Т < Т

<¿11=1 101 < 1омак

Для решения этой задачи необходимо определить оптимальную последовательность изучения учебных материалов, которая описана в пункте 3.4.1.

3.4.1 Разработка алгоритма решения задачи оптимизации образовательных

сценариев

Предложенные во второй главе компьютерная модель ОР и сформулированная задача оптимизации образовательных сценариев (в пункте 3.4) приводят к разработке алгоритма решения задачи оптимизации сценариев при адаптации образовательного ресурса САПР. Для решения задачи необходимо определить образовательный сценарий как последовательность изучения УЕ, которую можно представить в следующем виде:

Пи = (Рлх,Рлу,-,Рль) (3.11)

где х, у и Ь - упорядоченные УЕ.

В графовой модели УЕ образовательного ресурса нулевого уровня является корневым элементом, от которого распределяются УЕ образовательного ресурса

первого уровня и т. д. Разработка уровней учебного курса включает следующий алгоритм:

1) в цикле выделяются УЕ образовательного ресурса, которые являются первым компонентом в множестве связей графа, и размещаются в отдельное подмножество;

2) исключаются из рассмотрения остальные УЕ, остающиеся в графе;

3) нумеруется уровень 0 всем УЕ учебного курса, выделенным в первом шаге;

4) УЕ, найденные в следующем цикле, имеют уровень 1;

5) так же в ходе следующей итерации УЕ учебного курса будут увеличивать свой уровень на единицу.

Пусть сценарий обучения Пи = (рлх,рлу, ...,рлЬ) соответствует множество компетенций Кпр = (Кпр , Кпр ,Кпр ), т. е. каждой УЕ Млх соответствует набор множества компетенций Кпр(Млх) = { Кпр1, ...,Кпря}, а для каждой компетенции Кпр. - набор учебных единиц Кпр. Е Кпр(П;), тема объектов -Тх, операции выполняемых проектных заданий - Опх, ошибки выполняемых вопросов теста - ОбТ, ошибки выполняемых проектных заданий - Обз, и рекомендаций по устранению ошибок - Рк.

Результатом алгоритма решения задачи оптимизации образовательных сценариев при адаптации образовательного ресурса САПР (рисунок 3.5) является определение подмножества УЕ с минимальным коэффициентом запутанности, которое является оптимальным сценарием изучения УЕ образовательного ресурса.

Рисунок 3.5 - Алгоритм решения задачи оптимизации образовательных сценариев при адаптации образовательного ресурса САПР

3.4.2 Оптимизация сценариев обучения курса «Проектирование печатных плат

модулей»

Для формирования задачи необходимо определить последовательность изучения учебных единиц курса «Проектирование ПП-модулей», которую представит в виде:

Пипп = (Рлх, Рлу, ■■■, Рль) (3.12)

где х, у и b - упорядоченные учебные лекции по курсу «Проектирование 1111-модулей». Зависимость между УЭ можно представить в виде ориентированного графа (рисунок 3.6). Вершинами графа являются учебные единицы, а дугами являются отношения последовательности между учебными единицами. Алгоритм распределения УЕ по уровням графовой модели образовательного ресурса позволяет использовать разложение на уровни УЕ в процедуре формирования оптимального образовательного сценария. Разработаем алгоритм разложения учебных единиц на отдельные уровни, полученные в таблице 3.3.

Рисунок 3.6 - Зависимость между учебными единицами

Для изучения из начальной вершины Е9 до конечной вершины Е32 существует множество путей, из которого необходимо выбрать оптимальные для каждого обучаемого. Однако необходимо учитывать, что обучаемый овладел некоторыми компетенциями до начала обучения. В настоящее время основным принципом формирования оптимальной последовательности изучения УЕ является компетентностный подход и активное участие обучаемого. В зависимости от целей изучения и способности обучаемого содержание учебных единиц может быть различными.

Таблица 3.3 Уровни учебных единиц курса «Проектирование ПП-мо дулей»

Учебные единицы курса Уровень/ Обозначение

Проектирование ПШ-модулей 0 / Ео

Организационные решения по обеспечению качества проектируемой продукции 1 / Ei

Сквозное проектирование ПШ-модулей 1 / Е2

Разработка исходных данных на проектирование ПШ-модулей 1 / Ез

Проектирование электрической схемымодулей 1 / Е4

Конструирование ПШ-модулей 1 / Е5

Технология производства ПШ-модулей 1 / Еб

Методы испытаний материалов ПШ-модулей 1 / Еу

Обеспечение качества продукции 1 / Е8

Термины и определение 2 / Е9

Структура сквозного цикла проектирования ПШ-модулей 2 / Ею

СЭД в договоре проектирования ПП-модулей 2 / Ец

Выбор электронных компонентов 2 / Е12

Выбор конструктивно-технологического исполнения ПУ 2 / Е13

Основные этапы изготовления ПШ-модулей 2 / Е14

Методы испытаний электрических материалов ПУ 2 / Eis

Требования к качеству 2 / Ei6

Параметры и характеристики ПП-модулей 3 / Ei7

Процедуры сквозного проектирования ПП-модулей 3 / Eis

Система ERP в договоре проектирования ПП-модулей 3 / Ei9

Разработка электрической схемы модулей 3 / E20

Конструирование и моделирование ПУ 3 / E2i

Организационно-экономические аспекты производства ПП-модулей 3 / E22

Методы испытаний физических параметров 3 / E23

ГОСТ по системам оценки качества изделия 3 / E24

Элементарная база современной ПП-модулей 4 / E25

Стандартизация 4 / E26

Система PDM в договоре проектирования ПП-модулей 4 / E27

Моделирование электрической схемы модулей 4 / E28

Разработка конструкторской документации на ПП-модули 4 / E29

КТД проектирования ПП-модулей 4 / E30

Система QMS в этапе производства ПП-модулей 4 / E3i

Международные стандартизации по системам оценки качества изделия 4 / E32

Предлагаем учебные сценарии изучения ПиПП = (рлх,рлу, ...,рлЬ), соответствующие множеству компетенций Кпр = (Кпр1, Кпр2,..., Кпрп), т. е. каждой учебной единице Млх соответствует набор множества компетенций Кпр(Млх) = { Кпр1,..., Кпря}, а каждой компетенции Кпр. - набор учебных единиц Кпр. е Кпр(ПиПП).

Алгоритм решения задачи оптимизации образовательных сценариев при адаптации образовательного ресурса САПР выглядит следующим образом:

1 Определяются множества Тх (Тх - общие термины о ПП, Т2 - параметры ПП модулей, Т3 - характеристики ПП модулей, ...), Опу (Опх — расчет характеристик ПП модулей, Оп2 — создание проекта ПП-модулей, Оп3 — создание электрической схемы ПП-модулей, ...), 06z (Обх — ошибка по определению ПП, Об2 — ошибка по характеристике гибкой ПП-модуля, Об3 — ошибка по определению компонента Resistor, ...) Pk¿ (Pk¿ — повторно изучить определение ПП лекции 1, Рк2 — повторно изучить характеристики гибкой ПП, Рк3 — повторно изучить определение компонента Resistor, ...) по курсу «Проектирование ПП-модулей».

2 Формирование отношения между темами объектов и множеством операций - функция МФ: Тх^ {Опх}

3 Формирование отношения между операциями проектного решения и множеством тем объекта МС: Опу^ {Ту};

4 Формирование функции отображения рекомендации на ошибки выполнения теста МТ: ОбТх^ {Тх};

5 Формирование функции отображения рекомендации на ошибки выполнения практического задания МН: Обу^{Опу};

6 Определение вершины графа. Множество вершин графа курса «Проектирование ПП-модулей» представляет множество УЕ. Пример сгенерированных уровней УЕ курса «Проектирование ПП-модулей» представлен на рисунке 3.7. Комбинации связей без повторения на 24 УЕ с 2 элементами равны СМ = С24 = 276 связей.

Учебные единицы первого уровня

^Организационные4

решения по обеспечению качества продукций

Сквозное проектирование модулей на основе ^ ПП

Г

Методы испытаний материалов ПП модулей

^ Л

Обеспечение качества продукции

Учебные единицы второго уровня

Термины и определение

Структура сквозного цикла проектирования

Методы испытаний электрических материалов ПУ

Требования к ПУ

Учебные единицы третьего уровня

г \

Параметры и

характеристики ПП

модулей

Процедуры

сквозного

проектирования ч_

гл Методы испытаний