Кафедра Систем автоматизированного проектирования

Текущая версия на 21:37, 2 сентября 2018

Предыстория кафедры

Л.Д.Луганцев, 1994 г.

Кафедра Систем автоматизированного проектирования (САПР) была организована приказом ректора в сентябре 1996 года в соответствии с решением Ученого совета вуза как профилирующая кафедра для подготовки инженеров по специальности 230104.65 "Системы автоматизированного проектирования".Фактическим организатором кафедры явился профессор Л.Д. Луганцев, назначенный её заведующим; со стороны ректората работу по организации новой специальности и кафедры курировал непосредственно проректор по учебной работе Э.Ф. Шургальский.

ЛУГАНЦЕВ Леонид Дмитриевич. Доктор технических наук, профессор. Окончил МИХМ (1957 г.) и Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова (1965 г.). В академии работает с 1973 г. Заведующий кафедрой "Теоретическая механика".Научные интересы: динамика и прочность машин и аппаратов. Численные методы расчета на ЭВМ. Оптимальное проектирование. Разработал ряд новых методов и алгоритмов расчета анализа и оптимизации элементов конструкций, работающих в условиях сложного термомеханического нагружения. Автор 92 научных статей и 4 изобретений. Научные партнеры: НИИХИММАШ, НИПИНефть, ВНИИнефтемаш, ВНИИгидромаш. Педагогическая деятельность: читает курсы лекций "Теоретическая механика", "Прочность машин и аппаратов". Создал и читает курсы лекций "Методы и алгоритмы расчета конструкций в САПР", "Основы автоматизированного проектирования". Подготовил 4 кандидатов наук. Основные публикации: Луганцев Л.Д. Общий метод автоматизированного расчета несущей способности и ресурса конструкций при сложном нестационарном термомеханическом нагружении. В кн.: "Новые методы расчета и конструирования машин и аппаратов химических производств". - М.: МИХМ. 1987. Луганцев Л.Д. Расчет на прочность аппаратуры высокого давления в рулонированном исполнении при термомеханическом нагружении. В кн.: "Автоматизированное проектирование оборудования и трубопроводов нефтеперерабатывающих и нефтехимических производств". - М.: ЦНИИТЭХИМ. 1988. Луганцев Л.Д. Расчет на прочность вращающихся дисков машин. - М.:МИХМ. 1983.

Первый набор студентов (25 человек) на специальность 230104.65 осуществлен в 1994 году (выпуск в 1999 году). До 2011 года прием на специальность 230104.65 составлял. 30 человек. Конкурс по заявлениям составлял 4-5 человек на место. В 2011-12012 гг. прием осуществлялся на направление 230100.62 (профиль САПР, бакалавриат) при плане приема – 50 человек. Конкурс по заявлениям составлял 3-4 человек на место.

За период своей деятельности кафедра САПР осуществила 17 выпусков специалистов по САПР и один внеплановый выпуск – в 1998 году (7 человек из числа студентов, обучающихся по специализации «Автоматизированное проектирование машин» кафедры КМХП).

Всего за эти годы выпущено 353 специалиста по САПР. Выпускники кафедры не испытывают затруднений при трудоустройстве и практически все работают по специальности. На кафедре ведется база данных по выпускникам кафедры, а также по студентам, обучающимся на кафедре. Специальность 230104.65 входит в направление подготовки дипломированного специалиста 230100 “Информатика и вычислительная техника”. В это направление входят специальности:
230101.65 Вычислительные машины, комплексы, системы и сети
230102.65 Автоматизированные системы обработки информации и управления
230104.65 Системы автоматизированного проектирования
230105.65 Программное обеспечение вычислительной техники и автоматизированных систем
Согласно ГОС:
"Объектами профессиональной деятельности выпускника по специальности 230104.65 – «Системы автоматизированного проектирования» – являются проектирование или модернизация технического, математического, программного, информационного, лингвистического, методического, организационного обеспечения САПР".
Таким образом, в соответствии со стандартом кафедра выпускала прикладных программистов. В качестве предметной области изначально была определена отрасль химического машиностроения, а также родственные отрасли промышленности: нефтегазовая, пищевая, биотехнология, а также атомное машиностроение, которое имеет аналогичный набор технологического оборудования. Кафедра САПР осуществляла образовательный процесс по всем формам преподавательской деятельности со студентами 2-5 курсов специальности САПР Пять раз (в 1998, 2000, 2002, 2007, 2012 гг.) кафедра проходила внешнюю проверку в процессе аттестации и аккредитации университета. Кафедра располагала учебно-вычислительной лабораторией САПР, компьютерный парк которой насчитывает 50 автоматизированных рабочих мест. Рабочие станции объединены в локальную информационно-вычислительную сеть 100 Мбит/с Ethernet (топология звезды), функционирующую под управлением операционной системы Windows 2008 Server. Кафедра вела преподавание 15 дисциплин по специальности 230104.65:
• Операционные системы,
• Базы данных,
• Лингвистическое и программное обеспечение САПР,
• Программирование на языке высокого уровня,
• Организация ЭВМ и систем,
• Автоматизация конструирования и технологического проектирования,
• Методы и алгоритмы расчетов в САПР,
• Компьютерная графика,
• Геометрическое моделирование в САПР,
• Модели и методы анализа проектных решений,
• Интеллектуальные подсистемы САПР,
• Сети ЭВМ и телекоммуникации,
• Сетевые компьютерные технологии,
• Методы и средства защиты компьютерной информации,
• Разработка САПР.

Особенностью образовательного процесса по специальности САПР являлась большая и трудноразрешимая проблема обеспечения учебно-методической литературой специальных дисциплин. Эта проблема связана в первую очередь с быстрым развитием информационных технологий, компьютерной техники и программных средств. Цикл обновления элементной базы, программных продуктов и соответствующей справочной и методической литературы не превышает 6-8 месяцев. При этом стоимость печатных изданий по информационным технологиям непомерно высока. Дефицит преподавательских кадров и крайний дефицит времени, необходимого для создания методического обеспечения определили формы и методы методической работы, связан-ные, прежде всего, с широким применением компьютерной техники и информационных технологий для решения проблемы достаточности и современности учебной информации. Основное внимание уделялось разработке и использованию в учебном процессе собственных учебно-методических материалов и программных средств. Практически ко всем дисциплинам созданы и внедрены в образовательный процесс автоматизированные учебные курсы и автоматизированные лабораторные практикумы. Обучающие системы содержат полную информацию по изучаемым дисциплинам, включая методические указания к лабораторным практикумам. В первом поколении (1999-2005 гг.) это были системы, ориентированные на применение в локальных компьютерных сетях. С 2006 года кафедра перешла на разработку автоматизированных учебных курсов и лабораторных практикумов второго поколения, допускающих применение в глобальных сетях.

Автоматизированные учебные курсы второго поколения: • Операционные системы • Базы данных • Лингвистическое и программное обеспечение САПР • Организация ЭВМ и систем • Программирование на языке высокого уровня • Методы и алгоритмы инженерного анализа конструкций • Автоматизация конструкторского и технологического проектирования • Интеллектуальные подсистемы в САПР • Сети ЭВМ и телекоммуникации • Сетевые компьютерные технологии • Методы и средства защиты компьютерной информации • Модели и методы анализа проектных решений • Компьютерная графика • Геометрическое моделирование в САПР • Разработка САПР Автоматизированные лабораторные практикумы второго поколения: • Операционные системы • Базы данных • Лингвистическое и программное обеспечение САПР • Организация ЭВМ и систем • Программирование на языке высокого уровня • Методы и алгоритмы инженерного анализа конструкций • Автоматизация конструкторского и технологического проектирования • Интеллектуальные подсистемы в САПР • Модели и методы анализа проектных решений • Сети ЭВМ и телекоммуникации • Сетевые компьютерные технологии • Методы и средства защиты компьютерной информации • Твердотельное моделирование и конечно-элементный анализ элементов конструкций • Конечно-элементное моделирование в CAE-системе ANSYS • Работа конструктора в CAE-системе MSC/Nastran • Работа конструктора в системе проектирования AutoCAD • Работа конструктора в системе проектирования NanoCAD • Проектирование графических баз данных в системе AutoCAD

Кроме автоматизированных учебных курсов и лабораторных практикумов в учебном про-цессе широко использовались учебно-исследовательские САПР: • Синтез, анализ и оптимальное проектирование составных оболочечных конструкций • Инженерный анализ и оптимальное проектирование аппаратов высокого давления • Инженерный анализ и оптимальное проектирование дисков машин • Автоматизированное проектирование элементов машиностроительных конструкций • Оптимальное проектирование горизонтальных сосудов и аппаратов. Помимо освоения образовательной программы в области информационных технологий выпускники кафедры получали фундаментальную подготовку в области механики и машино-строения. Непрерывность специальной подготовки применительно к задачам химического машиностроения и смежных отраслей промышленности, включая конструкторскую подготовку (выделено курсивом), обеспечивалось изучением следующего цикла дисциплин: • программирование на языке высокого уровня, • инженерная графика, • компьютерная графика, • геометрическое моделирование в САПР, • основы теории теплообмена, • механика, • методы и алгоритмы расчетов на прочность в САПР, • основы компьютерного конструирования, • компьютерный анализ динамики машин, • модели и методы анализа проектных решений, • автоматизация конструкторского и технологического проектирования, • электротехника и электроника, • организация ЭВМ и систем, • операционные системы, • базы данных, • лингвистическое и программное обеспечение САПР, • сети ЭВМ и телекоммуникации, • сетевые компьютерные технологии, • методы и средства защиты компьютерной информации, • промышленная логистика, • разработка САПР.

Дипломные проекты были связаны с разработкой систем и подсистем автоматизированного проектирования, созданию реляционных и графических баз данных, информационных систем, математическому, твердотельному и конечно-элементному моделированию. Выполнялись с применением современных информационных технологий и профессиональных программных средств высокого уровня. Обязательной частью каждого дипломного проекта является разработка программного продукта, выполненная на профессиональном уровне. Высокий уровень подготовки, как в области информационных технологий, так и в области механики и машиностроения обеспечивала выпускникам кафедры высокую конкурентоспособность на рынке труда. Выпускники работают не только программистами, но и конструкторами в различных организациях. Очень большой спрос на специалистов, хорошо владеющих системами инженерного анализа (ANSYS, NASTRAN, COSMOS/M). Новые формы обучения на кафедре связаны, прежде всего, с постановкой перед студентами задач повышенной сложности, направленных на разработку конкретных приложений. Новой формой учебного процесса являлось привлечение студентов к разработке программного и методического обеспечения дисциплин специальности 230104.65. Студенты принимали самое активное участие в этой работе и по праву являлись соавторами целого ряда разработок, в частности, автоматизированных курсов и практикумов. К новым формам обучения можно отнести также тот факт, что техническое и системное обслуживание учебной лаборатории САПР полностью обеспечивалось силами студентов (хотя эта мера и является вынужденной ввиду отсутствия практической возможности привлечь на работу квалифицированный штатный персонал вследствие низкого уровня оплаты труда). Студенты младших курсов (2-3 курсы) работали операторами, студенты старших курсов замещали должности системных программистов и сетевых администраторов, выполняя задачи повышен-ной сложности, учитывая высокий уровень применяемых профессиональных программных продуктов и необходимость управления вычислительно-информационной компьютерной сетью.

Как самостоятельное учебно-научное подразделение кафедра САПР прекратила существование с 1 сентября 2013 года в результате крайне неудачно проведенной структурной реорганизацией в процессе слияния с МГОУ им. Черномырдина. Половина преподавателей кафедры уволилась. Под вывеской «Кафедра САПР» были сведены кафедры, осуществляющие обучение по существенно различным специальностям: «Системы автоматизированного проектирования», «Программное обеспечение вычислительной техники и автоматизированных систем», «Информационно-измерительная техника и технологии» (направление «Приборостроение»). Это как раз тот случай, когда название не соответствует содержанию, В результате реорганизации получилось эклектическое объединение трех разных подразделений. В такой ситуации практически отсутствует совместное содержательное обсуждение и совместная работа над решением учебно-методических проблем. Каждый сектор решает свои вопросы самостоятельно. Работа кафедры как подразделения в настоящее время ограничивается по существу чисто организационной деятельностью (сбор и передача информации вышестоящему руководству, табельный учет, выбор делегатов на университетскую конференцию и т.п.). Учебно-вычислительная лаборатория САПР полностью лишена лаборантского состава. Все это вызывает колоссальные трудности в работе. Список проблем не исчерпывается указанными проблемами, но это предмет отдельного обсуждения.