МИНОБРНАУКИ РОССИИ
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«Алтайский государственный университет»

САПР в электронике

рабочая программа дисциплины
Закреплена за кафедройКафедра вычислительной техники и электроники
Направление подготовки11.04.02. Инфокоммуникационные технологии и системы связи
ПрофильЦифровые инфокоммуникационные системы
Форма обученияОчная
Общая трудоемкость6 ЗЕТ
Учебный план11_04_02_ИКТиСС-1-2020
Часов по учебному плану 216
в том числе:
аудиторные занятия 64
самостоятельная работа 116
контроль 36
Виды контроля по семестрам
экзамены: 1

Распределение часов по семестрам

Курс (семестр) 1 (1) Итого
Недель 18
Вид занятий УПРПДУПРПД
Лекции 12 12 12 12
Лабораторные 52 52 52 52
Сам. работа 116 116 116 116
Часы на контроль 36 36 36 36
Итого 216 216 216 216

Программу составил(и):
к.ф.-м.н, Доцент, Пашнев В.В.

Рецензент(ы):
к.ф.-м.н, Доцент, Рудер Д.Д.

Рабочая программа дисциплины
САПР в электронике

разработана в соответствии с ФГОС:
Федеральный государственный образовательный стандарт высшего образования - магистратура по направлению подготовки 11.04.02 Инфокоммуникационные технологии и системы связи (приказ Минобрнауки России от 22.09.2017 г. № 958)

составлена на основании учебного плана:
11.04.02 Инфокоммуникационные технологии и системы связи
утвержденного учёным советом вуза от 30.06.2020 протокол № 6.

Рабочая программа одобрена на заседании кафедры
Кафедра вычислительной техники и электроники

Протокол от 08.06.2020 г. № 79/19-20
Срок действия программы: 2020-2021 уч. г.

Заведующий кафедрой
Пашнев В.В.


Визирование РПД для исполнения в очередном учебном году

Рабочая программа пересмотрена, обсуждена и одобрена для
исполнения в 2020-2021 учебном году на заседании кафедры

Кафедра вычислительной техники и электроники

Протокол от 08.06.2020 г. № 79/19-20
Заведующий кафедрой Пашнев В.В.


1. Цели освоения дисциплины

1.1.Целью освоения дисциплины является изучение и приобретение теоритических и практических навыков в использование современных подходов к автоматизированному проектированию телекоммуникационного оборудования и систем. Освоение дисциплины предполагает освоение принципами построения САПР, овладение навыками применения различных методов решения прикладных задач в области проектирования радиоэлектронных устройств, изучение программных средств поддержки процесса проектирования и подготовки проектной документации.

2. Место дисциплины в структуре ООП

Цикл (раздел) ООП: Б1.О.02

3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины

ОПК-3 Способен приобретать, обрабатывать и использовать новую информацию в своей предметной области, предлагать новые идеи и подходы к решению задач своей профессиональной деятельности
ОПК-4 Способен разрабатывать и применять специализированное программно-математическое обеспечение для проведения исследований и решении проектно-конструкторских и научно-исследовательских задач
В результате освоения дисциплины обучающийся должен
3.1.Знать:
3.1.1.Знает принципы построения локальных и глобальных компьютерных сетей, основы Интернет-технологий, типовые процедуры применения проблемно-ориентированных прикладных программных средств в дисциплинах профессионального цикла и профессиональной сфере деятельности
Знает основные методы обработки экспериментальных данных с помощью современного специализированного программно-математического обеспечения при решении научно-исследовательских задач
3.2.Уметь:
3.2.1.Умеет использовать современные информационные и компьютерные технологии, средства коммуникаций, способствующие повышению эффективности научной и образовательной сфер деятельности
Умеет использовать современное специализированное программно-математическое обеспечение для решения задач приема, обработки и передачи информации и проведения исследований в области инфокоммуникаций
3.3.Иметь навыки и (или) опыт деятельности (владеть):
3.3.1.Владеет передовым отечественным и зарубежным опытом при проведении исследований, проектировании, организации технологических процессов и эксплуатации инфокоммуникационных систем, сетей и устройств и /или их составляющих/
Владеет методами компьютерного моделирования и обработки информации с помощью специализированного программно-математического обеспечения

4. Структура и содержание дисциплины

Код занятия Наименование разделов и тем Вид занятия Семестр Часов Компетенции Литература
Раздел 1.
Раздел 2. Основы САПР
2.1. Процесс проектирования радиоэлектронных схем. Моделирование логических схем Лекции 1 2 ОПК-3 Л2.3, Л1.1, Л1.4
2.2. Математическое обеспечение проектных решений Лекции 1 2 ОПК-4 Л2.2, Л1.1
2.3. Построение геометрических моделей. Разработка алгоритма САПР. Разработка базы данных для решения задач. Формализованное представление исходной информации. Сам. работа 1 10 ОПК-3, ОПК-4 Л2.3, Л1.1
2.4. Автоматизация проектных работ Лекции 1 2 ОПК-4 Л2.3, Л1.1, Л1.4
2.5. Виды программного обеспечения САПР. Прикладные протоколы телекоммуникационных технологий. Системные среды САПР. Управление данными в САПР. Интеграция программного обеспечения САПР. Информационная безопасность в САПР. Сам. работа 1 16 ОПК-4 Л2.2, Л2.3, Л1.1
Раздел 3. САПР для проектирования ВС
3.1. Проектирование электронных схем Лекции 1 2 ОПК-3, ОПК-4 Л1.1, Л1.4
3.2. Задача компоновки. Математические модели задачи компановки (коэффициент связности, двухдоольные графы, гиперграфы). Алгоритмы компановки Сам. работа 1 10 ОПК-4 Л2.2, Л1.1, Л2.1
3.3. Задача размещения, Постановка задачи. Алгоритмы размещения. задача о назначении. Трассировка. Алгоритмы трассировки. Сам. работа 1 10 ОПК-4 Л2.2, Л1.1, Л2.1
3.4. Работа в САПР Altium Designer Лекции 1 2 ОПК-3, ОПК-4 Л1.3, Л2.4
3.5. Работа в САПР КОМПАС Лекции 1 2 ОПК-3, ОПК-4 Л1.3, Л2.4
Раздел 4. Лабораторные работы
4.1. Altium Designer Лабораторные 1 36 ОПК-3, ОПК-4 Л2.4, Л1.2
4.2. Компас 3D Лабораторные 1 16 ОПК-3, ОПК-4 Л1.3, Л2.4
4.3. Расчет тепловых режимов работы радиоэлектронной аппаратуры (РЭА) Сам. работа 1 16 ОПК-3 Л2.4, Л1.2
4.4. Подготовка к защитам лабораторных работ Сам. работа 1 18 ОПК-3, ОПК-4 Л1.3, Л2.4, Л1.2
4.5. Расчет механической прочности конструкции и системы виброизоляции устройства. Сам. работа 1 16 ОПК-3 Л2.4, Л2.1
4.6. Электромагнитная совместимость конструкции РЭА. Экранирование РЭА. Сам. работа 1 20 ОПК-3 Л2.4, Л2.1
Раздел 5. Аттестация
5.1. Экзамен 1 36 ОПК-3, ОПК-4 Л2.2, Л2.3, Л1.3, Л1.1, Л2.4, Л1.4, Л1.2, Л2.1

5. Фонд оценочных средств

5.1. Контрольные вопросы и задания для проведения текущего контроля и промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины
Фонд оценочных средств представлен в Приложении.
5.2. Темы письменных работ для проведения текущего контроля (эссе, рефераты, курсовые работы и др.)
не требуется
5.3. Фонд оценочных средств для проведения промежуточной аттестации
Фонд оценочных средств представлен в Приложении.

6. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины

6.1. Рекомендуемая литература
6.1.1. Основная литература
Авторы Заглавие Издательство, год Эл. адрес
Л1.1 Лисяк В.В. Разработка САПР электронной аппаратуры: учебное пособие: Южный Федеральный Университет, 2017 biblioclub.ru
Л1.2 Певчев В. П. Применение Altium Designer при разработке схем и печатных плат: Электронное учебно-методическое пособие по выполнению курсовой работы: Тольяттинский государственный университет, 2015 e.lanbook.com
Л1.3 Конакова И. П., Пирогова И. И. Основы проектирования в графическом редакторе КОМПАС-График-ЗD V14: Учебная литература для ВУЗов Издательство Уральского университета, 2014 biblioclub.ru
Л1.4 С.П. Малюков, А.В. Палий, А.В. Саенко Основы конструирования и технологии электронных средств: учебное пособие , 2017 biblioclub.ru
6.1.2. Дополнительная литература
Авторы Заглавие Издательство, год Эл. адрес
Л2.1 Уваров А. С. Программа P-CAD : электронное моделирование: учебное пособие: учебное пособие Диалог-МИФИ,, 2008 biblioclub.ru
Л2.2 Ушаков Д.М. Введение в математические основы САПР: курс лекций: Курсы и конспекты лекций Издательство "ДМК Пресс", 2011 e.lanbook.com
Л2.3 Малюх В.Н. Введение в современные САПР: Курс лекций: Курсы и конспекты лекций Издательство "ДМК Пресс", 2010 e.lanbook.com
Л2.4 Латышев, П.Н. САПР. Программы и производители : практическое пособие : учебное пособие СОЛОН-ПРЕСС, 2006 biblioclub.ru
6.2. Перечень ресурсов информационно-телекоммуникационной сети "Интернет"
Название Эл. адрес
Э1 Курс portal.edu.asu.ru
Э2 Электронная библиотечная система издательства "Лань" www.e.lanbook.com
Э3 ЭБС "Университетская Библиотека Онлайн" biblioclub.ru
6.3. Перечень программного обеспечения

Microsoft Office 2010 (Office 2010 Professional, № 49464762 от 14.12.2011), бессрочно

Microsoft Office 2010 (Office 2010 Standard, № 61823557 от 22.04.2013), бессрочно

Microsoft Windows 7 (Windows 7 Professional, № 60674416 от 17.07.2012), бессрочно

Microsoft Windows 7 (Windows 7 Professional, № 47774570 от 03.12.2010), бессрочно




Mozila FireFox, https://www.mozilla.org/en-US/about/legal/eula/;

7-Zip (http://www.7-zip.org/license.txt), бессрочно
GIMP, https://docs.gimp.org/2.8/ru/;

DjVu reader (http://djvureader.org/), бессрочно
Visual Studio (https://code.visualstudio.com/license), бессрочно

AltiumDesigner (ID 1162123 SN: 06523383 от 02.05.2012), бессрочно
Компас график LT 5.9 (http://download.ascon.ru/public/Kompas-3D_LT_V12/License_LT_ru_2012.pdf), бессрочно
Python c расширениями PIL, Py OpenGL (https://docs.python.org/3/license.html), бессрочно
6.4. Перечень информационных справочных систем
Профессиональная база данных: электронная библиотечная система Алтайского государственного университета (http://elibrary.asu.ru/);

Профессиональная база данных: научная электронная библиотека elibrary (http://elibrary.ru)

7. Материально-техническое обеспечение дисциплины

Аудитория Назначение Оборудование
Помещение для самостоятельной работы помещение для самостоятельной работы обучающихся Компьютеры, ноутбуки с подключением к информационно-телекоммуникационной сети «Интернет», доступом в электронную информационно-образовательную среду АлтГУ
Учебная аудитория для проведения занятий лекционного типа, занятий семинарского типа (лабораторных и(или) практических), групповых и индивидуальных консультаций, текущего контроля и промежуточной аттестации, курсового проектирования (выполнения курсовых работ), проведения практик Стандартное оборудование (учебная мебель для обучающихся, рабочее место преподавателя, доска, мультимедийное оборудование стационарное или переносное)
001вК склад экспериментальной мастерской - помещение для хранения и профилактического обслуживания учебного оборудования Акустический прибор 01021; виброизмеритель 00032; вольтметр Q1202 Э-500; вольтметр универсальный В7-34А; камера ВФУ -1; компьютер Турбо 86М; масспектрометр МРС -1; осциллограф ЕО -213- 2 ед.; осциллограф С1-91; осциллограф С7-19; программатор С-815; самописец 02060 – 2 ед.; стабилизатор 3218; терц-октавный фильтр 01023; шкаф вытяжной; шумомер 00026; анализатор АС-817; блок 23 Г-51; блок питания "Статрон" – 2 ед.; блок питания Ф 5075; вакуумный агрегат; весы; вольтметр VM -70; вольтметр В7-15; вольтметр В7-16; вольтметр ВУ-15; генератор Г-5-6А; генератор Г4-76А; генератор Г4-79; генератор Г5-48; датчик колебаний КВ -11/01; датчик колебаний КР -45/01; делитель Ф5093; измеритель ИМП -2; измеритель параметров Л2-12; интерферометр ИТ 51-30; источник "Агат" – 3 ед.; источник питания; источник питания 3222; источник питания ЭСВ -4; лабораторная установка для настройки газовых лазеров; лазер ЛГИ -21; М-кальк-р МК-44; М-калькул-р "Электроника"; магазин сопротивления Р4075; магазин сопротивления Р4077; микроскоп МБС -9; модулятор МДЕ; монохроматор СДМС -97; мост переменного тока Р5066; набор цветных стекол; насос вакумный; насос вакуумный ВН-01; осциллограф С1-31; осциллограф С1-67; осциллограф С1-70; осциллограф С1-81; осциллоскоп ЕО -174В – 2 ед.; пентакта L-100; пирометр "Промень"; пистонфон 05001; преобразователь В9-1; прибор УЗДН -2Т; скамья оптическая СО 1м; спектограф ДФС -452; спектограф ИСП -51; стабилизатор 1202; стабилизатор 3217 – 4 ед.; стабилизатор 3218; стабилизатор 3222 – 3 ед.; станок токарный ТВ-4; усилитель мощности ЛВ -103 – 4 ед.; усилитель У5-9; центрифуга ВЛ-15; частотомер Ч3-54А; шкаф металлический; эл.двигатель; электродинамический калибратор 11032
Учебная аудитория для проведения занятий лекционного типа, занятий семинарского типа (лабораторных и(или) практических), групповых и индивидуальных консультаций, текущего контроля и промежуточной аттестации, курсового проектирования (выполнения курсовых работ), проведения практик Стандартное оборудование (учебная мебель для обучающихся, рабочее место преподавателя, доска)
201К лаборатория робототехники – учебная аудитория для проведения, занятий семинарского типа (лабораторных и (или) практических), групповых и индивидуальных консультаций, текущего контроля и промежуточной аттестации Учебная мебель на 7 посадочных мест; рабочее место преподавателя; генераторы сигналов специальной формы; измеритель иммитанса; источники питания аналоговые; источники питания импульсные; компьютеры-моноблоки; мультиметры цифровые; осциллографы; компрессор; МФУ лазер.; ноутбук; паяльные станции; паяльные станции индукционные; полуавтоматический установщик SMD-компонентов; принтер для печати трехмерных объектов; проектор мультимедийный; частотомер портативный; экран на штативе

8. Методические указания для обучающихся по освоению дисциплины

Для освоения лекционного материала дисциплины необходимо просмотреть по конспекту материал предыдущей лекции,
ознакомиться с содержанием очередной лекции по основным источникам литературы в соответствии с рабочей программой дисциплины.Ответить на контрольные вопросы предыдущей лекции.
Лабораторные работы выполняются в виде проекта. При подготовке к лабораторным работам
- руководствоваться графиком лабораторных работ;
- накануне перед очередной работой необходимо по конспекту или в методических указаниях к работе просмотреть теоретический материал работы;
- обратить внимание на оформление отчета, в котором должны присутствовать: цель работы, описание алгоритма, журнал опытных данных, цели работы, необходимые графические зависимости (при их наличии) и их анализ, объяснение полученных результатов и выводы и заключение по выполненной работе;
- при подготовке к отчету руководствоваться вопросами, приведенными в методических указаниях к данной работе.
Работа считается выполненной полностью в случае, когда ее результаты соответствуют представленным выше критериям оценивания практических заданий и ответов на вопросы.
В ходе изучения дисциплины, магистры, работая с фондом оценочных средств набирают определенное количество баллов.
При подготовке к экзамену необходимо прорабатывать соответствующие теоретические и практические разделы курса, все неясные моменты фиксируйте и выносите на плановую консультацию.
В билет к экзамену включено 2 теоретических вопроса. Экзамен проводится в устной форме. На ответ студенту отводится 35 минут. За ответ на теоретические вопросы студент может получить максимально 30 баллов. Баллы, полученные во время сдачи экзамена, добавляются к баллам, набранным во время изучения дисциплины и выполнения лабораторных работ.Перевод баллов в оценку представлен в разделе «Описание показателей и критериев оценивания компетенций на различных этапах их формирования, описание шкал оценивания».