Кафедра прикладної радіоелектроніки

[RE-23] Тривимірне моделювання радіоелектронної апаратури

Робоча програма навчальної дисципліни (Силабус)

Реквізити навчальної дисципліни

Рівень вищої освітиПерший (бакалаврський)
Галузь знань17 - Електроніка, автоматизація та електронні комунікації
Спеціальність172 - Електронні комунікації та радіотехніка
Освітня програмаВсі ОП
Статус дисципліниВибіркова (Ф-каталог)
Форма здобуття вищої освітиОчна
Рік підготовки, семестрДоступно для вибору починаючи з 2-го курсу, весняний семестр
Обсяг дисципліни4 кред. (Лекц. 18 год, Практ. год, Лаб. 36 год, СРС. 66 год )
Семестровий контроль/контрольні заходиЗалік
Розклад занятьhttps://rozklad.kpi.ua
Мова викладанняУкраїнська
Інформація про керівника курсу / викладачів Лекц.: Шульга А. В.,
Лаб.: Зінгер Я. Л.,
СРС.: Шульга А. В.
Розміщення курсуhttps://do.ipo.kpi.ua/course/view.php?id=456

Програма навчальної дисципліни

1. Опис навчальної дисципліни, її мета, предмет вивчання та результати навчання

3D моделювання відіграє важливу роль в житті сучасного суспільства. Сьогодні воно широко використовується в різних сферах, а саме в маркетингу, архітектурному дизайні, кінематографії, не кажучи вже про промисловість. 3D-моделювання дозволяє створити прототип майбутньої деталі, пристрою, споруди, тощо в об'ємному форматі. Важливу роль 3D моделювання відіграє при проведенні презентації та демонстрації будь-якого продукту або послуги. Курс «Тривимірне моделювання радіоелектронної апаратури» познайомить вас з можливостями програмного забезпечення "SolidWorks", навчить створювати деталі різної складності, проходячи шлях від ідеї до підготовки файлів для виробництва та візуалізовувати для демонстрації.

Метою навчальної дисципліни є отримання студентами теоретичних та практичних навичок роботи з середовищем тривимірного моделювання SolidWоrks.

Дисципліна забезпечує формування наступних фахових компетенцій:

  • Здатність здійснювати комп'ютерне моделювання пристроїв, систем і процесів з використанням універсальних пакетів прикладних програм (ФК 04);

  • Здатність брати участь у конструкторсько-технологічній підготовці, впровадження у виробництво та супроводження виробництва радіоелектронної апаратури (ФК 17);

  • Здатність обирати та застосовувати спеціалізовані програмні засоби для імітаційного моделювання та проектування радіоелектронної апаратури (ФК 23).

Програмні результати навчання:​

  • Застосовувати комплексний підхід до проектування телекомунікаційної та радіоелектронної апаратури (ПРН 30);
  • Застосовувати основи конструювання радіоелектронної апаратури інтелектуальних систем та новітню компонентну базу, матеріали при проектуванні радіоелектронної апаратури інтелектуальних систем (ПРН 31).

2. Пререквізити та постреквізити дисципліни (місце в структурно-логічній схемі навчання за відповідною освітньою програмою)

Студенти мають опанувати такі дисципліни, як «Інженерна та комп’ютерна графіка», «Інформатика», «Основи метрології», «Вступ до спеціальності», оскільки, ТМРЕА є логічним продовженням усіх вивчених предметів і забезпечує подальше вивчення дисциплін за профілем підготовки.

3. Зміст навчальної дисципліни

Розділ 1 Тривимірне моделювання в середовищі SolidWorks  та вимоги до оформлення технічної документації

Тема 1.1 SolidWorks як САПР. Основні функціональні можливості

Тема 1.2 Побудова ескізу та 3D-моделів SolidWorks

Тема 1.3  Загальні правила та позначення на документах

Тема 1.4 Конструкторська  документація

Розділ 2 Від проектування тривимірного виробу до його виготовлення з урахуванням ергономіки та естетики

Тема 2.1 Зовнішній вигляд виробу та матеріали для його виготовлення

Тема 2.2 Анімація та візуалізація в SolidWorks.

Тема 2.3 3D принтери та 3D друк 

4. Навчальні матеріали та ресурси

Базова література

  1. Нові можливості SOLIDWORKS 2021 [Електронний ресурс] // solidworks.com – 2022. – Режим доступу до ресурсу: https://files.solidworks.com/Supportfiles/Whats_new/2021/Engsian/whatsnew.pdf.
  2. LEARN ONLINE [Електронний ресурс] // edu.3ds.com – 2022. – Режим доступу до ресурсу: https://edu.3ds.com/en/learn.
  3. ДСТУ 3008:2015
  4. Технічна документація: методичні вказівки до вивчення курсу для студентів спеціальностей 7.02010501, 8.02010501 “Документознавство та інформаційна діяльність”. – Кіровоград: КНТУ, 2015. – 52 с.
  5. Морозенко О.П., Малишко Г.В. Правила виконання та оформлення креслень: Навч. посібник. – Дніпропетровськ: НМетАУ, 2012. – 49с.
  6. Допуски, посадки та технічні вимірювання : підруч. для здобувачів професійної (професійно-технічної) освіти / В. З. Набродов. — Київ : Літера ЛТД, 2019. — 224 с
  7. Брусенцов В.Г., Брусенцов О.В., Бугайченко І.І., Кисельова С.О. Основи ергономіки: Навч. посібник. – Харків: УкрДАЗТ, 2011. — 141 с.
  8. Ергономіка та основи ергодизайну: методичні рекомендації до виконання курсової роботи / уклад. : Л.Р. Гнатюк, В. М. Заплатинський – К. : НАУ, 2011. – 40 с.
  9. Соловйова О.В. Технології 3D-друку. Державний університет інфраструктури та технологій. URL: http://ageg.knuba.edu.ua/article/view/195097/pdf_25
  10. Лазебний В.М. Моделювання механічних деталей за допомогою autocad і solidworks для друку на 3d-принтерах / В.М. Лазебний // Вчені записки ТНУ імені В.І. Вернадського. Серія: Технічні науки Том 32 (71) № 3 2021 – С. 105 – 110.
  11. Gibson I., Rosen D., Stucker B. Additive Manufacturing Technologies: 3D Printing, Rapid Prototyping, and Direct Digital Manufacturing. 2nd ed. Springer; 2015: 498 p. DOI: 10.1007/978-1-4939-2113-3.
  12. Larson H., Kurman M. Fabricated: The New World of 3D-Printing. Wiley. 2013. 280 p

Допоміжна 

  1. Тривимірне моделювання радіоелектронної апаратури в середовищі SolidWorks [Електронний ресурс] : навч. посіб. для студ. спеціальності 172 «Телекомунікації та радіотехніка» / А. В. Шульга, Я. Л. Зінгер; КПІ ім. Ігоря Сікорського. – Електронні текстові дані (1 файл: 14,33 Мбайт). – Київ: КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2022. – 112 с.

Інформаційні ресурси

https://www.solidworks.com

https://edu.3ds.com/en/get-software

 

Навчальний контент

5. Методика опанування навчальної дисципліни (освітнього компонента)

Лекційні заняття

№ п/п

Назва теми лекції та перелік основних питань
(перелік дидактичних засобів, посилання на літературу та завдання на СРС)

1

Розділ 1. «Тривимірне моделювання в середовищі SolidWorks  та вимоги до оформлення технічної документації»

Література:

1-6  джерела зі списку навчальних матеріалів

2

Тема 1.1: «SolidWorks як САПР. Основні функціональні можливості»

  • САПР 
  • Класи САПР
  • Різновиди САПР
  • Класифікація САПР
  • Основні задачі  SolidWorks

Література:

1-2  джерела зі списку навчальних матеріалів

Завдання на СРС:

Переглянути матеріали лекції

3

Тема 1.2: «Побудова ескізу та 3D-моделів SolidWorks»

  •  Етапи виготовлення деталі в SolidWorks  
  •  Створення ескізів та інші можливості SolidWorks  
  • Від ескізу до тривимірної моделі
  • Бібліотеки SolidWorks

Література:

1-2  джерела зі списку навчальних матеріалів

Завдання на СРС:

Переглянути матеріали лекції

4

Тема 1.3: «Загальні правила та позначення на документах»

  •  Складальне креслення та вимоги до нього
  • Позначення виробів і конструкторських документів
  • Штрихування
  • Шорсткість.
  • Допуски, посадки.
  •  Квалітет
  • Схеми та їх класифікація

Література:

3-6  джерела зі списку навчальних матеріалів

Завдання на СРС:

Переглянути матеріали лекції

5

Тема 1.4: «Конструкторська  документація»

  • Конструкторська  документація
  •  Графічні документи
  •  Текстові документи
  • Специфікація та вимоги до оформлення

Література:

3-6  джерела зі списку навчальних матеріалів

Завдання на СРС:

Переглянути матеріали лекції

6

Розділ 2. Від проектування тривимірного виробу до його виготовлення з урахуванням ергономіки та естетики

Література:

7-12  джерела зі списку навчальних матеріалів

7

Тема 2.1: «Зовнішній вигляд виробу та матеріали для його виготовлення»

  •  Колір, контраст та колірні моделі
  • Основи композиції у тривимірному моделюванні
  • Стадії розробки виробу
  • Матеріал і специфіка виробу
  • Характеристики матеріалів
  • Типи матеріалів у дизайні
  • Властивості полімерних матеріалів

Література:

7-8  джерела зі списку навчальних матеріалів

Завдання на СРС:

Переглянути матеріали лекції

8

Тема 2.2: «Анімація та візуалізація в SolidWorks»

  • Векторна та растрова графіка
  • Створення фотореалістичних моделей.
  • Рендеринг.
  • Текстура.
  • Методи візуалізації.

Література:

1-2  джерела зі списку навчальних матеріалів

Завдання на СРС:

Переглянути матеріали лекції

9

Тема 2.3: «3D принтери та 3D друк»

  •  Технології 3D друк
  • Види 3D принтерів
  • Рекомендації при розробці 3D моделі для 3D друку
  • Як отримати G-код 3D моделі
  • Як отримати STL в SolidWorks
  • Основні типи заповнення деталі

Література:

9-12  джерела зі списку навчальних матеріалів

Завдання на СРС:

Переглянути матеріали лекції

Лабораторні роботи

№ п/п

Назва лабораторної роботи

1

Лабораторна робота №1

«Створення тривимірної моделі мікросхеми TDA1558Q в середовищі SolidWorks»

2

Лабораторна робота №2

«Створення власної 3D модель з реальної деталі/пристрою в SolidWorks»

3

Лабораторна робота №3

«Основні принципи оформлення креслень в SolidWorks»

4

Лабораторна робота №4

«Створення тривимірного складального вузла з деталей. Анімація та візуалізація»

5

Лабораторна робота №5

«Створення власної 3D моделі збірки з реального пристрою в SolidWorks»

6

Лабораторна робота №6

«Створення тривимірної моделі друкованого вузла, редагування елементів. Робота з листовим металом. Тепловий аналіз»

7

Лабораторна робота №7

«Підготовка до 3D друку тривимірної моделі»

 

6. Самостійна робота студента

Запланована розрахунково-графічна робота, в якій необхідно розробити корпус пристрою для заданої друкованої плати

Політика та контроль

7. Політика навчальної дисципліни (освітнього компонента)

Правила відвідування занять (як лекцій, так і лабораторних)

Обов'язковими є відвудування та виконання лабораторних роботи. У разі пропуску цих занять, їх слід відпрацьовувати під час консультацій, або з іншими групами, якщо такі є. У разі пропуску лекцій, слід опрацбвати матеріал самостійно. Матеріали лекцій розміщуються на платформі "Сікорський".  

Захист лабораторних робіт

Лабораторні роботи захищаються на наступній парі на початку заняття. Студент отримує одну оцінку. 

Захист розрахункової-графічної роботи

Розрахунковоа-графічноа робота виконується кожним студентом самостійно, завдання отримуєтьсявідповідно доваріатну. Студент отримує одну оцінку. 

Модульна контрольна робота

Модульна контрольна робота виконується кожним студентом самостійно після проходження всього лекційного курсу. Студент отримує оцінку, пройшовши тест на платформі "Сікорський".

Заохочувальні та штрафних балів та політика щодо академічної доброчесності

Найбільш активні студенти та студенти, які виконують окремі завдання зразково можуть отримати до 10 балів до семестрового рейтингу.

Штрафні бали застосовуються у разі видавання чужої роботи за свою з обов'язковим подапльшим її переопрацюванням.

Політика дедлайнів та перескладань

У разі пропуску кінцевих термінів здачі завдань для слухачів курсу зменшується максильний бал по завданням на 10 %.

8. Види контролю та рейтингова система оцінювання результатів навчання (РСО)

Навчальним планом дисципліни RE-23 передбачено наступну рейтингову систему оцінювання:

  • Лаборатоні роботи —  9 балів за кожну, 7х9=63 бали;
  • Модульна контрольна робота — 18 балів, 18х1=18 балів;
  • Розрахунково-графічна робота  — 19 балів, 19х1=19.

Умови допуску:

  • Виконання всіх лабораторних робіт (мінімум на 5 бали);
  • Написання модульної КР (мінімум на 12 бали);
  • Розрахунково-графічна робота  (мінімум 13 балів).

 

Таблиця відповідності рейтингових балів оцінкам за університетською шкалою
Кількість балівОцінка
100-95Відмінно
94-85Дуже добре
84-75Добре
74-65Задовільно
64-60Достатньо
Менше 60Незадовільно
Не виконані умови допускуНе допущено

9. Додаткова інформація з дисципліни (освітнього компонента)

Перелік питань, які виносяться на семестровий контроль: 

  1. Що таке SolidWorks?
  2. Перерахувати класи САПР
  3. Перерахуйте різновиди САПР
  4. Які ви знаєте класифікації САПР
  5. Основні задача  SolidWorks?
  6. Вкажіть поетапне створення ескізів.
  7. Від ескізу до тривимірної моделі, основні принципи
  8. Побудова твердих тіл складної конфігурації
  9. Основні позначення на складальних кресленнях.
  10. Загальні правила та позначення на документах.
  11.  Які є допуски?
  12.  Які ви знаєте посадки?
  13.  Які є види шорсткості?
  14. Які є види схем?
  15.   Які є основні розділи специфікації?
  16. Вимоги до оформлення специфікації
  17. Поняття композиції, її категорії, властивості, засоби.
  18. Об’ємно-просторова структура і тектоніка.
  19. Поняття композиції. Тектоніка.
  20. Засоби композиції. Види повторів. Контраст, нюанс.
  21. Властивості композиції. Статичність, динамічність. Симетрія.
  22. Властивості композиції. Єдність форми і змісту. Образність.
  23. Типи кольорів. Характеристики кольору. Види і особливості колірних моделей.
  24. Адитивні колірні моделі. Модель RGB.
  25. Субтрактивні колірні моделі. Модель CMY(K).
  26. Перцепційні колірні моделі. Моделі HSB.
  27. Перцепційні колірні моделі. Модель Lab.
  28. Види і характеристики колірних моделей.
  29. Растрова та векторна графіки. Особливості, переваги, недоліки.

 

Опис матеріально-технічного та інформаційного забезпечення дисципліни

Курс "Тривимірне моделювання радіоелектронної апаратури" повністю  забезпечений, як лекційними аудиторіями з сучасною технікою для проведення лекцій у формі презентацій, так і комп'ютерними класами, які мають необхідне програмне забезпечення, а саме " SolidWorks". 



Робочу програму навчальної дисципліни (силабус):
Складено Шульга А. В.; Зінгер Я. Л.;
Ухвалено кафедрою ПРЕ (протокол № 06/2022 від 22.06.2023 )
Погоджено методичною комісією факультету/ННІ (протокол № 06-2023 від 29.06.2023 )