Русская версия English version

Модели и методы коммуникации пользователя и эксперта САПР в режиме обучения через деятельность

Е.Р. Пантелеев, В.А. Зуйков, А.Ю. Катанаев

Вестник ИГЭУ, 2016 г. выпуск 5, сс. 60—69

Скачать PDF

Аннотация на русском языке: 

Состояние вопроса: Современные САПР, многократно повышая эффективность и качество решения проектных задач, одновременно радикально меняют сам подход к их решению. Это порождает несоответствие между возможностями, предоставляемыми новыми технологиями, и степенью готовности проектировщиков к их эффективному использованию. Общепризнано, что наиболее эффективным способом преодоления этого дефицита является обучение пользователей САПР в процессе решения задач проектирования. Однако известные подходы к реализации обучения через деятельность обладают рядом существенных недостатков, главными из которых являются высокая стоимость предлагаемых решений и/или их ориентация на конкретный продукт. В связи с этим актуальной задачей является разработка инвариантных к целевой САПР моделей и методов двусторонней коммуникации проектировщика и эксперта в целях обучения в процессе решения задач автоматизированного проектирования.

Материалы и методы: В процессе исследования использованы методы перехвата сообщений операционной системы о событиях, вызванных действиями пользователя и адресованных оконной функции приложения САПР, модели и методы представления знаний, объектно-ориентированного программирования и управления базами данных.

Результаты: Разработан инвариантный к целевой САПР комплекс моделей и методов регистрации и воспроизведения действий пользователя в процессе автоматизированного проектирования, обеспечивающий возможность объективной экспертизы этих действий и формирования контекстных методических рекомендаций, включающий в себя фреймовую модель представления сообщений о действиях пользователя, транзакционную модель фильтрации этих действий, модель их локального контекста и основанные на применении этих моделей методы регистрации и воспроизведения сценариев решения проектных задач. Комплекс программно реализован в виде приложения AddInCAD.

Выводы: Приложение AddInCAD апробировано на продуктах компании CSoft – отечественного производителя САПР. В процессе опытной эксплуатации подтверждена возможность организации эффективного взаимодействия проектировщика и эксперта на уровне сценариев автоматизированного проектирования при решении профессиональных задач.

Ключевые слова: автоматизация проектирования, обучение через деятельность, коммуникация пользователя и эксперта.

Список литературы на русском языке: 
  1. Oxman R. Theory and design in the first digital age // Design studies. – 2006. – Т. 27, №. 3. – С. 229–265. doi:10.1016/j.destud.2005.11.002
  2. Carlson L.E., Sullivan J.F. Hands-on engineering: learning by doing in the integrated teaching and learning program // International Journal of Engineering Education. – 1999. – Т. 15, №. 1. – С. 20–31.
  3. de Vries E. Students' construction of external representations in design-based learning situations // Learning and instruction. – 2006. – Т. 16, №. 3. –
    С. 213–227.  doi:10.1016/j.learninstruc.2006.03.006
  4. Li W., Grossman T., Fitzmaurice G. GamiCAD: a gamified tutorial system for first time autocad users // Proceedings of the 25th annual ACM symposium on User interface software and technology. – ACM, 2012. – С. 103–112.
  5. Целищев Е.С., Глязнецова А.В., Кудряшов И.С. Методики эффективной автоматизации проектирования технического обеспечения АСУТП: учеб. пособие / ФГБОУВПО «Ивановский государственный энергетический университет имени В.И. Ленина». – Иваново,  2012. – 196 с.
  6. Черепашков А.А. Обучение автоматизированному проектированию в авторизованном учебном центре технического вуза // САПР и графика. – 2009. – №. 12. – С. 88–91.
  7. Черепашков А.А. Методика оценки эффективности подготовки целевого персонала машиностроительных САПР // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. – 2011. – Т. 13, №. 4–3.
  8. Черепашков А.А., Букатин А.В. Обучение автоматизированному проектированию с использованием учебно-научного виртуального предприятия // Вестник СГАУ. – 2012. – №. 5–1(36). – С. 342–345.
  9. Попович В.В. Методы и средства повышения эффективности подготовки современных высококвалифицированных  инженеров // Перспективы развития информационных технологий. – 2014. – №. 18.
  10. Ермаков А.И., Чемпинский Л.А. Пути повышения эффективности современного инновационного производства // Вестник Самарского государственного аэрокосмического университета им. академика С.П. Королева (Национального исследовательского университета). – 2009. – №. 3–2.
  11. Father H. Hooking Windows API-Technics of hooking API functions on Windows // CodeBreakers J. – 2004. – Т. 1, №. 2.
  12. Edwards A., Jaeger T., Zhang X. Verifying authorization hook placement for the Linux Security Modules framework. – Technical Report 22254, IBM, 2001.
  13. Myer T. Apple Automator with AppleScript Bible. – John Wiley & Sons, 2009. – Т. 662.
  14. Джеймс Р. Грофф, Пол Н. Вайнберг. SQL: полное руководство: пер. с англ. – 2-е изд., перераб. и доп. – Киев: Изд. BHV, 2001. – 816 с.
  15. Минский М. Фреймы для представления знаний. – М.: Мир, 1979.
  16. Пантелеев Е.Р., Зуйков В.А., Катанаев А.Ю. Программный комплекс регистрации и экспертизы действий пользователя САПР «AddInCAD». Св-во о гос. регистрации программы для ЭВМ № 2015662971. – М.: РОСПАТЕНТ, 25.02.2016.
  17. Программный комплекс EnergyCS для проектирования электроэнергетических систем / Н. Ильичев, В. Серов, А. Кулешов, О. Михалева // CADMaster. – 2007. – №1. – С. 42–47.
Ключевые слова на русском языке: 
автоматизация проектирования, обучение через деятельность, коммуникация пользователя и эксперта
Ключевые слова на английском языке: 
design automation, learning by doing, user-expert interaction
Индекс DOI: 
10.17588/2072-2672.2016.5.060-069
Количество скачиваний: 
42