Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

КАЗАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ

АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

КАФЕДРА: «Информационные системы и технологии в строительстве»

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА К ДИПЛОМНОЙ РАБОТЕ

НА ТЕМУ

Обучающий курс по программе AutoCAD для строительных специальностей

Автор дипломной работы

Токмачева Юлия Николаевна

Группа 9ИС501

Специальность 230201 «Информационные системы и технологии»

Руководитель проекта Фардиев Р.Ф.

Консультанты по разделам

Экономический раздел Шагиахметова Э.И.

Безопасность жизнедеятельности Шарафутдинов Д.К.

Нормоконтроль Фардиев Р.Ф.

КАЗАНЬ 2014г.



ЗАДАНИЕ на дипломное проектирование

1. Студент гр.9ИС501 факультета СФ специальности 230201

Токмачева Юлия Николаевна.

2. Руководитель проекта Фардиев Рустем Файзунович, каф. ИСиТ.

3. Время дипломного проектирования с 16.01.14 по

4. Место преддипломной практики ООО «Проектно-конструкторская фирма «Каркас»».

5. Тема проекта «Обучающий курс по программе AutoCAD для строительных специальностей».

Тема утверждена приказом КГАСУ № 16 от «16 » января 2014г.

6. Техническое задание на проект (назначение устройства, условия применения, внешние воздействия, специальные требования и т.п.).

6.1. Провести сбор и анализ информации о программе AutoCAD.

6.2. Определить цели и задачи разработки обучающего курса по программе AutoCAD для строительных специальностей.

6.3. Создать обучающий курс по программе AutoCAD для строительных специальностей.

6.4. Оценить экономическую эффективность реализации проекта.

6.5. Определить благоприятные условия работы пользователя за персональным компьютером.

7. Объем и содержание основной части проекта.

7.1. Пояснительная записка.

7.1.1. Исследовательский раздел.

1. Анализ программных продуктов для реализации обучающего курса по программе AutoCAD для строительных специальностей

2. Выборка инструментальных средств разработки программы- приложения

3. Исследование функциональных возможностей программного комплекса AutoCAD

7.1.2. Проектный раздел.

1. Создание обучающего курса по программе AutoCAD

1.1. Написание сценария видеоуроков

1.2. Запись видеоурока

1.3. Монтаж видеоурока

2. Разработка программы- приложения для обучающего курса по программе AutoCAD

2.1. Создание интерфейса приложения;

2.2. Определение функциональности приложения.

7.1.3. Экономический раздел.

7.1.4. Раздел по безопасности жизнедеятельности.

7.2. Графическая часть.

8. Календарный график работ по выполнению проекта.

Наименование этапов работ	Объем работы, %	Срок выполнения	Подпись руководителя, консультанта
Предпроектный анализ	15	17.04.14
Разработка программного продукта	35	25.05.14
Экономический анализ	15	01.06.14
Разработка мероприятий по обеспечению безопасности жизнедеятельности	10	06.06.14
Оформление пояснительной записки	15	13.06.14
Оформление графической части	10	18.06.14

9. Консультанты и содержание дополнительных разделов (указывается конкретное содержание задания).

9.1. По БЖД. Тема задания: «Охрана труда на рабочем месте для пользователей персонального компьютера».

Консультант Шарафутдинов Д. К./

9.2. По экономическому разделу. Тема задания: «Оценка экономической эффективности реализации проекта».

Консультант Шагиахметова Э. И.

Примечание. Задание по п.9 должно быть согласовано с руководителем проекта.

Дата выдачи задания «16 » января 2014 г.

Руководитель дипломного проекта Фардиев Р.Ф./

Задание к исполнению принял « 16 » января 2014 г. /Токмачева Ю.Н./



РЕФЕРАТ

Объектом разработки является обучающий курс по программе AutoCAD для строительных специальностей.

Цель работы - создать обучающий курс по программе AutoCAD для строительных специальностей.

Метод разработки - исследование основных возможностей программы AutoCAD, изучение теоретического материала по программированию в среде Delphi, изучение возможностей программы Camtasia Studio.

Средства реализации - Camtasia Studio 7, Borland Delphi 7.

Полученные результаты и их новизна:

- создан обучающий курс по программе AutoCAD;

- создано приложение для обучающего курса по программе AutoCAD;

- реализован обучающий курс по программе AutoCAD для строительных специальностей.

Степень внедрения - планируется использование обучающего курса по программе AutoCAD в учебных целях в КазГАСУ, а также планируется использование в строительных организациях в качестве учебного пособия с целью улучшения знаний персонала.

Эффективность внедрения результатов ДР оценивается следующими показателями:

- повышение уровня знаний студентов;

- облегчение в выполнении графических заданий по дисциплине «Компьютерная геометрия».

Область применения - в строительных организациях г. Казани, в учебном процессе в строительных ВУЗах страны.

Основные системные и технико-экономические характеристики:

- техническое обеспечение: ПК INTEL(R) PENTIUM(R) CPU 987 @ 1.50GHz, 4Gb;

- операционная среда Windows 7;

- Autodesk AutoCAD 2014, Camtasia Studio 7, Borland Delphi 7;

- затраты на создание проекта - 500 тыс. руб.;

- срок окупаемости - 1год.



ВЕДЕНИЕ

В настоящее время научно-технического прогресса профессиональную деятельность человека невозможно представить без использования информационных технологий. Использование программных продуктов делает работу любого специалиста комфортной, быстрой и максимально эффективной. В современном мире каждая профессиональная деятельность строится на использовании базы программно-технической среды. Чем современнее используются информационные технологии, тем выше эффективность и производительность трудового процесса.

На сегодняшний день существует огромное количество всевозможных программных продуктов, в том числе и программы, которые считаются фирменным признаком определенной профессии, например, работа бухгалтера тесно взаимосвязана с использованием программы 1С: Бухгалтерия, писатель или журналист не обходятся без Microsoft Word, а работу инженера-конструктора сложно представить без использования программного комплекса AutoCAD.

В первую очередь, AutoCAD - это специальное программное обеспечение для автоматизированного проектирования и черчения в формате 2D- и 3D-, являющаяся сегодня наиболее распространенным по всему миру средством автоматического проектирования.

Буквально несколько десятилетий назад на разработку проектной документации затрачивалось огромное количество времени и сил. С появлением программного комплекса AutoCAD удалось существенно ускорить все стадии работы над проектом- от разработки концепции до выпуска рабочей 2D- и 3D-документации. Использование программного комплекса AutoCAD позволяет создавать не только двумерные чертежи, но и предоставляет возможность моделировать трёхмерные объекты и отображать их в виде реалистичных наглядных фотографий, причём в любом ракурсе и любой проекционно-изобразительной системе.

С момента демонстрации первой версии программы и до сегодняшнего дня создано и выпущено более тысячи успешных дополнений, которые обеспечивают комфортную работу специалистов. AutoCAD и специализированные приложения на его основе нашли широкое применение в машиностроении, строительстве, архитектуре и других отраслях промышленности.

Однако для профессионального пользования программой необходимо подробное изучение возможностей AutoCAD. На сегодняшний день существует немалое количество способов для достижение данной цели. Вопрос состоит в том, насколько каждый из них эффективен? Одними из самых популярных методов являются обучение с помощью книг- самоучителей и поиск материалов в Интернете. Но достижение желаемого результата потребует затрат немалого количества времени и усилий. Таким образом, создание обучающего курса по программе AutoCAD для строительных специальностей является актуальным вопросом на сегодняшний день.

Объектом исследования дипломного проектирования является программный комплекс AutoCAD и создание обучающего видеокурса для AutoCAD .

Предмет исследования - обучающий видеокурс по программному комплексу AutoCAD.

Целью дипломного проекта является создание обучающего видеокурса по программе AutoCAD для строительных специальностей.

Для достижения указанной цели поставлены следующие задачи:

1) анализ программных продуктов для реализации обучающего видеокурса по программе AutoCAD для строительных специальностей;

2) исследование функциональных возможностей программного комплекса AutoCAD;

3) выборка инструментальных средств разработки программы- приложения;

4) запись и монтаж обучающего видеокурса по программе AutoCAD;

5) реализация обучающего видеокурса по программе AutoCAD для строительных специальностей;

6) оценка экономической эффективности реализации проекта;

7) определение благоприятных условий работы пользователя за ПК.

Обучающий видеокурс по AutoCAD предоставит возможность студентам строительных специальностей ознакомится с общими принципами работы программы, ускорить процесс освоения всех функций и настроек программы, научиться созданию базовых и сложных объектов проектирования.



1. ИССЛЕДОВАНИЕ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ВОЗМОЖНОСТЕЙ ПРОГРАММЫ AUTOCAD И ВЫБОРКА ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫХ СРЕДСТВ РАЗРАБОТКИ ОБУЧАЮЩЕГО КУРСА ПО ПРОГРАММЕ AUTOCAD

1.1 Анализ программных продуктов для реализации обучающего курса по программе AutoCAD для строительных специальностей

Обучение с помощью видеоуроков становится все более популярным в современном мире. В связи с этим появилось достаточное количество программных продуктов для создания видеороликов требуемого назначения. Среди многочисленного выбора программ особой популярностью пользуются Adobe Captivate, CamStudio, UvScreenCamera, BB FlashBack Express, Camtasia Studio.

В данном разделе будет произведен обзор и анализ вышеперечисленных программных продуктов с целью выбора наиболее подходящего программного средства для создания обучающего видеокурса.

Adobe Captivate.

Данная программа (рис.1.) на сегодняшний день является мощным инструментом для создания демонстрационного видео, презентаций.

Рис.1. Окно программы Adobe Captivate

Запись видео может происходить как с одного, так и с нескольких дисплеев, области дисплея.

В целях экономии времени в видео разработчики компании Adobe, разработали функцию, которая вычисляет координаты мыши от события к событию (передвижение мыши не учитывается), тем самым программа самостоятельно задает кратчайший путь перемещения мыши от события к событию. Данную траекторию можно просмотреть в редакторе видео [14].

Для создания навигационного меню, имеется программа Menu Builder, которая входит в состав Adobe Captivate. Эти функции позволяют создавать более гибкое в управления и наглядное видео [14].

Акцентирование внимание можно производить несколькими способами: вывод текстовых и графических блоков, увеличение конкретной области на видео, воспроизведение дополнительного флэш-видео. Использование всех вышеперечисленных функций обеспечивает максимальный эффект восприятия изучаемого материала [16].

Основным достоинством программы является наличие мощного редактора для обработки аудио/видео, что позволяет налаживать дополнительные элементы отображения (рисунки, флэш анимация и т.д.) и управления (текстовые поля, кнопки) видео [16].

Adobe Captivate не поддерживает создания видео в формате avi, все записи аудио-видео программа сохраняет в формате swf, что ограничивает возможность добиться видео оптимального качества и размера.

CamStudio.

Программа CamStudio является бесплатной, обладает возможностью экспорта видео в два часто-используемых формата avi и swf. Интерфейс программы интуитивно понятен, имеет основные функции управления записью видео (рис.2). При записи видео, курсор мыши можно подсветить цветом, тем самым обратить внимание пользователя на место где находится курсор [14].

видеоурок интерфейс строительный специальность



Рис. 2 Окно программы CamStudio

Программа достаточно компактна, использование ресурсов компьютера минимальны. При сохранении видео в формат avi, программа CamStudio не нуждается в установке кодеков.

Оптимальные возможности программы позволяют произвести запись с дисплея мгновенно. Недостатки при воспроизведения видео или аудио не обнаружены. Программа поддерживает захват определенных участков дисплея так и всего его [14].

Основным недостатком данной программы является отсутствие редактора видео, тем самым не имея возможности обработки видео.

BB FlashBack Express.

Имеется две версии программы BB FlashBack Express, версия Pro и Full. Версия Pro в отличии от Full является платной и содержит дополнительные функции, такие как раскадровка видео и функции внедрения объектов. В программе FlashBack (рис.3) позволяет включить в видео изображения, текст, музыку, а так же позволяет экспортировать записанный файл в медиа форматы как QuickTime, WMV, EXE. Для демонстрационного выделения в версии Pro включена функция «перо», что позволит детально показывать, выделять концептуальные моменты в видео [14].

Инструмент перо - позволяет с помощью курсора разработчику выделять необходимую область экрана. При активации данной функции курсор обретает форму цветного круга. Цвет контура выделения можно задавать в программе.

Рис. 3 Интерфейс программы

Программа оснащена интуитивно понятным интерфейсом. После запуска в панели индикаторов интегрируется панель управления записью (рис.4) , с помощью которой можно производить запись, либо просмотр существующего видео.

Рис. 4. Панель управления записью BB FlashBack Express 2

Прежде чем начать запись, программа предлагает пользователю произвести настройки касающееся звукового оформления, устройства с которого будет производиться запись (веб-камера, дисплей), области записи.

Область записи имеет три вида - полная область (Full screen), окно (Window), выделенная область (Region) [14].

Главным достоинством программы является раскадровка видео, которое предоставляет пользователю просмотреть ежесекундно каждый кадр, клавиши, которые были нажаты в определенные моменты времени, а так же прослушивать звук в видео. Пользователь в версии Pro имеет возможность редактировать последовательность кадров, внедрять объекты (текст, видео, изображения, звук) [14].

Программа имеет возможность экспорта записанного видео в формат flash, что позволяет экономить место на диске. Так же экспорт производится в формат avi, размер которого отличается от flash [14].

Стоит сказать, что импортированное видео содержит плеер, с помощью которого можно производить управление видео и регулировать громкостью.

UvScreenCamera.

UvScreenCamera -- программа для быстрого создания демонстрационных и обучающих фильмов в формате UVF, EXE, SWF, AVI со звуком.

Мощный редактор поясняющих выносок и рамок для выделения, эффект плавного появления [1].

Разбивка фильма на именованные сегменты для быстрого перехода к нужному эпизоду, можно компоновать фильм из отдельных сегментов. Визуализация щелчков мыши и нажатий клавиш на клавиатуре.

Рис. 5. Окно программы UVScreenCamera

Незарегистрированная версия не позволяет: ограничивать список форматов экспорта, нет возможность экспортировать сделанные изменения в редакторе изменения, использование маркера во время записи запрещено, что не позволяет наглядно выделить концептуальный момент в видео [1].

Данная программа, в отличии от Adobe Captivate, не поддерживает запись с двух мониторов. Также перед началом записи нет предварительного отсчета.

Camtasia Studio.

Программа Camtasia Studio обладает огромными функциональными возможностями. Программа имеет удобную панель управлению (рис.6) с помощью которой можно производить запись [14].

Рис. 6. Панель управления записью

Программ Camtasia Record, которая входит в пакет Camtasia Studio может производить запись не только с экрана, либо с участков экрана, но и с веб-камеры и аудио устройств (микрофон). Позволяет записывать презентации с программы Microsoft Power Point. Перед записью видео выводится окошко обратного отчета времени (3 секунды), за которое пользователь может настроится на запись видео. При записи видео, панель управления сворачивается в панель трей. Пользователь может управлять записью с помощью горячих клавиш:

· Запись/Пауза - F9;

· Стоп - F10;

· Маркер - Ctrl + M;

· Выделение на экране Ctrl + Shift + D.

Стоит отметить, пакет Camtasia Studio имеет видеоплеер и собственный редактор с помощью которого можно производить редактирования всего видео так и отдельных кадров [14].

Редактор Camtasia Studio поддерживает следующие форматы:

· Аудио форматы: wav,mp3,wma;

· Видео форматы: avi, mp4, mpeg, wmv, mov, swf, camrec (собственный формат программы Camtasia);

· Форматы изображений: bmp, gif, jpg, png;

После окончания записи, ново-созданное видео появляется в окне просмотра «Preview», где имеется возможность просмотреть видео, перенести его в редактор, удалить [14].

Редактор программы Camtasia, позволяет импортировать вышеперечисленные форматы и объединить их в один фильм. Интерфейс редактора Camtasia напоминает интерфейс стандартной ОС Windows XP программы Movie Maker. Редактор имеет огромное количество функциональных способностей: эффекты перехода кадров, маркеры, панорамное масштабирование, создание сносок, подписей, создание викторин и опросов [14].

Функции для акцентирования внимания.

Для создания качественных уроков можно применить инструменты акцентирования внимания, которые имеются в редакторе Camtasia.

Рис. 7. Пример применения маркер в видео-документе

Первый инструмент -- маркер. Маркер применим в случае, если необходимо указать на важную часть в видео (рис.7). Маркеру возможно применимы такие свойства как: появление/затухание, стили, размер, вид, а так же выбрать его тип (16 видов).

Второй инструмент для акцентирования внимания - подпись. С помощью данного инструмента можно подписывать концептуальные идеи (рис.8), которые изображены на видео в определенный период времени. Имеется возможность наложения текста на видео [14].

Рис. 8. Пример использования подписи

Панорамное масштабирование - применимо, когда необходимо обратить внимание только на конкретную область в видео. Данный эффект уменьшает область видимости на видео, выделяя только ту область на которой необходимо сосредоточить свое внимание [17].

Панорамное масштабирование имеет ряд свойств, которые можно настроить. К свойствам относится Масштаб, которое можно регулировать, тем самым задавать значения увеличения области видимости, так же регулировать размер самой области видимости и задавать ее ширину и высоту [17].

Программный пакет Camasia Studio содержит программу Menu Maker, которая предназначена для создания меню. Программы пакета Camasia Studio обладают интуитивно понятным интерфейсом, что позволяет пользователю с легкостью управлять функциональными возможностями данного пакета [14].

При наличии огромных возможностей записи и последующего редактирования видео, данная программа оптимально подходит для создания обучающего видеокурса.

Наиболее наглядное сравнение всех программных продуктов представлено в таблице 1.1.



Таблица 1.1 Сравнительный анализ программных продуктов

Критерий	Camtasia Studio	Adobe Captivate	CamStudio	UvScreenCamera	BB FlashBack Express
1. Возможность работы в учебной (бесплатной) версии продукта	1	0	1	1	1
2. Руссифицированная версия	1	0	1	1	0
3. Интуитивно понятный интерфейс	1	1	1	1	1
4. Навыки работы	0	1	0	1	1
5. Предварительный отсчет перед началом записи	1	1	1	0	1
6. Встроенный видео-аудио-редактор	1	1	0	1	1
7. Встроенные средства акцентирования внимания	2	2	0	0	0
8. Малое использование ресурсов процессора компьютера	0	0	0	1	1
9. Поддержка нескольких форматов записи видео	1	0	1	1	1
10. Поддержка записи с нескольких дисплеев	0	1	0	0	0
ИТОГО:	8	7	5	7	7

В соответствии с таблицей 1.1 наибольшим преимуществом обладает программа Camtasia Studio. Следовательно, запись и монтаж видеоуроков будет производиться в данной программе.

1.2 Выборка инструментальных средств разработки программы- приложения

На сегодняшний день существует достаточное количество языков программирования, каждый из которых обладает отличительными особенностями. Выбор того или иного языка программирования, на котором будет разрабатываться приложение, напрямую зависит от характеристик поставленной задачи.

В данном разделе будут рассмотрены два языка программирования: Delphi и Visual Basic.

Delphi.

Delphi- императивный, структурированный, объектно- ориентированный язык программирования [18].

Первая версия - Delphi 1. 0 была выпущена компанией Borland в феврале 1995 г. На сегодняшний день выпущено более десятка версий данной программы, каждая последующая версия Delphi дополняла предыдущую [18].

Основное достоинство Delphi состоит в том, что в нем реализованы идеи визуального программирования. Среда визуального программирования превращает процесс создания программы в приятное и легко понимаемое конструирование приложения из большого набора графических и структурных примитивов [18].

Последняя на сегодняшний день версия - 2009. Delphi является мощным и универсальным средством разработки приложений.

Популярность Delphi объясняется рядом отличительных особенностей-простота, скорость и эффективность. Среди многочисленных достоинств данного языка программирования выделяются такие, как: простота изучения языка программирования Object Pascal; программы, написанные на Delphi, не требуется снабжать дополнительными библиотеками. Код хорошо структурируется, названия всех функций по сути есть сокращения английских слов, отличная модульность и видимость кода -- все это способствует высокой скорости разработки [18].

Модель программирования в Delphi - компонентная, что позволяет пользоваться уже существующими компонентами, тем самым скорость разработки приложения увеличивается в несколько раз. К достоинствам можно отнести очень быстрый браузер классов и мгновенный вывод подсказки автозавершения кода (code completion) [18].

Visual Basic.

В 1991 г. фирмой Microsoft был разработан и выпущен Visual Basic. Microsoft Visual Basic -- средство разработки программного обеспечения, разрабатываемое корпорацией Microsoft и включающее язык программирования и среду разработки. Visual Basic сочетает в себе процедуры и элементы объектно-ориентированных и компонентно-ориентированных языков программирования. Среда разработки VB включает инструменты для визуального конструирования пользовательского интерфейса [19].

Visual Basic считается хорошим средством быстрой разработки прототипов программы, для разработки приложений баз данных и вообще для компонентного способа создания программ, работающих под управлением операционных систем семейства Microsoft Windows [19].

Главными достоинствами данного языка программирования является высокая скорость создания приложений с графическим интерфейсом для MS Windows, простой синтаксис, позволяющий очень быстро освоить язык, возможность как компиляции в машинный код, так и интерпретации во время отладки [19].

Среди явных преимуществ данного языка программирования имеется ряд существенных недостатков, такие, как

-низкая скорость работы, обусловленная тем, что практически все встроенные функции языка реализованы через библиотеку времени исполнения (runtime library), которая, в свою очередь, производит много «лишней» работы по проверке и/или преобразованию типов;

- поддержка операционных систем только семейства Windows и Mac OS X [19].

Наиболее наглядное сравнение всех программных продуктов представлено в таблице 1.2.



Таблица 1.2 Сравнительный анализ программных продуктов

Критерий	Delphi	Visual Basic
1. Сложность изучения	0	0
2. Руссифицированная версия	1	1
3. Навыки работы	1	1
4. Высокая скорость разработки решения	1	0
5. Скорость работы	1	0
6. Простота синтаксиса	1	1
ИТОГО:	5	3

В соответствии с таблицей 1.2 наибольшим преимуществом обладает язык программирования Delphi. Следовательно, разработка программы будет вестись в данной программе.

1.3 Исследование функциональных возможностей программного комплекса AutoCAD

Программный комплекс AutoCAD более 20 лет прочно занимает лидирующую позицию в современном мире проектирования. Благодаря функциям, заложенным в программе, имеется возможность проектировать и создавать документацию для всех отраслей промышленности. За счет использования автоматизированного проектирования на компьютере, значительно увеличивается скорость создания проекта. Программа позволяет выполнять чертежи, начиная с простых 2D объектов и заканчивая сложными архитектурными проектами [9].

История программного комплекса AutoCAD начинается с 1982 года, когда американская компания Autodesk, являющаяся крупнейшим в мире поставщиком и непосредственно разработчиком САПР промышленного и гражданского строительства, презентует первую версию программы на выставке COMDEX в Атлантик-Сити. Эта демонстрация принесла заметный успех: продукт стал хитом выставочной программы [12].

Уникальность программы была в том, что в отличие от остальных САПР, она разрабатывалась для обычного ПК. В то время, когда персональный компьютер только начинал завоевывать рынок все уважающие себя программисты писали программы, как минимум, для огромных мэйнфреймов IBM. Но у основателей Autodesk было видение перспективы: они понимали, что будущее за компактными и доступными персональными компьютерами. Поэтому они первыми предложили замечательное решение в сфере проектирования именно для ПК [9].

В то время как «тяжелые» CAD системы стоили $70-90 тысяч, сопоставимое по возможностям и производительности решение от Autodesk можно было приобрести за $10-15 тысяч, включая стоимость ПК. Даже небольшие архитектурные бюро могли себе это позволить. Соответственно, программный продукт очень быстро стал популярным и принес хороший денежный поток компании [9].

Начиная с 1982 года, программа постоянно модернизировалось. Ежегодно выходили новые версии с дополнительными опциями [9].

Ранние версии AutoCAD оперировали небольшим числом элементарных объектов, такими как круги, линии, дуги и текст, из которых составлялись более сложные. В этом качестве AutoCAD заслужил репутацию «электронного кульмана», которая остаётся за ним и поныне. Однако на современном этапе возможности AutoCAD весьма широки и намного превосходят возможности «электронного кульмана» [13].

В области двумерного проектирования AutoCAD по-прежнему позволяет использовать элементарные графические примитивы для получения более сложных объектов. Программа предоставляет весьма обширные возможности работы со слоями и аннотативными объектами (размерами, текстом, обозначениями). Использование механизма внешних ссылок (XRef) позволяет разбивать чертеж на составные файлы, за которые ответственны различные разработчики, а динамические блоки расширяют возможности автоматизации 2D-проектирования обычным пользователем без использования программирования. Начиная с версии 2010 в AutoCAD реализована поддержка двумерного параметрического черчения. В версии 2014 появилась возможность динамической связи чертежа с реальными картографическими данными (GeoLocation API) [15].

Текущая версия программы (AutoCAD 2014) включает в себя полный набор инструментов для комплексного трехмерного моделирования (поддерживается твердотельное, поверхностное и полигональное моделирование).

AutoCAD позволяет получить высококачественную визуализацию моделей с помощью системы рендеринга mental ray. Также в программе реализовано управление трёхмерной печатью (результат моделирования можно отправить на 3D-принтер) и поддержка облаков точек, что позволяет работать с результатами 3D-сканирования. В состав AutoCAD 2012 включена программа Inventor Fusion, реализующая технологию прямого моделирования.

Немаловажным фактором было то, что новые версии программы всегда сохраняли совместимость с предыдущими версиями, начиная уже с AutoCAD (R2).

Широкое распространение системы в России началось с десятой версии, которая работала в операционной системе MS DOS, существовала, как в английском, так и русском вариантах. Эта версия была уже достаточно развита, поскольку команды можно было вводить из командной строки или экранных, падающих и графических меню [15].

В программе AutoCAD имеется возможность создания коллективной работы- проектировщики работают с одним файлом и все изменения и правки отображаются в режиме on-line, не зависимо от того, где территориально находятся и на каком расстоянии друг от друга участники коллективной работы.

Основным форматом файла AutoCAD является DWG -- закрытый формат, изначально разрабатываемый Autodesk. Для обмена данными с пользователями других САПР предлагается использовать открытый формат DXF. Файлы с расширениями DWG и DXF может читать большинство современных САПР, поскольку данные форматы являются стандартом в области двумерного проектирования. Для публикации чертежей и 3D-моделей без возможности редактирования используется формат DWF, также созданный компанией Autodesk [13].

Кроме этого, программа поддерживает запись и чтение посредством процедур импорта/экспорта файлов, формата 3DS, DGN, SAT и некоторых других. Начиная с версии 2012, AutoCAD позволяет преобразовывать файлы, полученные из трёхмерных САПР, таких как Inventor, SolidWorks, CATIA, NX в формат DWG [15].

Студенческие версии AutoCAD, предназначенные исключительно для использования студентами и преподавателями в образовательных целях, доступны для бесплатной загрузки с сайта Образовательного сообщества Autodesk. Функционально студенческая версия AutoCAD ничем не отличается от полной, за одним исключением: DWG-файлы, созданные или отредактированные в ней, имеют специальную пометку- educational flag, которая будет размещена на всех видах, при печати файла [15].

На сегодняшний день в мире программой AutoCAD пользуется приблизительно 6 миллионов пользователей и с каждым годом их численность повышается. Программа AutoCAD выпускается на 18 языках. Русскоязычная версия локализована полностью, включая интерфейс командной строки и всю документацию, кроме руководства по программированию [15].

Программный комплекс AutoCAD на сегодняшний день является самым востребованным инструментом для создания проектов и технической документации, тем самым вывел процесс проектирования на новый высокий уровень качества.



2. СОЗДАНИЕ ОБУЧАЮЩЕГО КУРСА ПО ПРОГРАММНОМУ КОМПЛЕКСУ AUTOCAD И РАЗРАБОТКА ПРОГРАММЫ-ПРИЛОЖЕНИЯ

Процесс реализации дипломного проекта предполагает создание обучающего курса по программе AutoCAD и разрабатывание программы- приложения для данного курса.

2.1 Создание обучающего курса по программе AutoCAD

2.1.1 Написание сценария видеоуроков

Написание сценария имеет немаловажную роль в создании видеоуроков. Эффективность обучения напрямую зависит от грамотного содержания видеоурока. Именно поэтому обучающий видеокурс основывается на приеме от простого к сложному.

Первоначально следует представить «Вводный видеоурок», где происходит первое знакомство с программой AutoCAD. Затем необходимо подробно рассмотреть функциональные возможности основных инструментов рисования программы AutoCAD, а также представить базовые настройки программы AutoCAD для графического оформления чертежей в соответствии с ГОСТ. Последняя стадия обучения будет включать в себя примеры выполнения графических работ по дисциплине «Компьютерная геометрия».

Ниже приведен содержание обучающего видеокурса по программе AutoCAD.

1. Введение. Знакомство с AutoCAD

2. Панели инструментов

3. Настройка программы AutoCAD

4. Работа со слоями

5. Панель общих инструментов

6. Команда «Отрезок»

7. Команда «Прямая»

8. Команда «Полилиния»

9. Команда «Многоугольник»

10. Команда «Прямоугольник»

11. Команды «Дуга» и «Окружность»

12. Инструменты редактирования

13. Команды «Зумирования» и «Панорамирования»

14. Оформление чертежа

15. Выполнение графической работы №1

16. Выполнение графической работы №2

Изначально производится сбор необходимой информации о функциональных возможностях той или иной команды AutoCAD, о которой непосредственно будет записан видеоурок.

Для более понятного восприятия видеоурока добавлены текстовые поля с комментариями.

В качестве примера приведен сценарий видеоурока «Команда «Отрезок» », где указаны длительность и содержание комментарий:

1. Команда «Отрезок»- что это?

Комментарий: «Отрезок в AutoCAD- это базовый инструмент, с помощью которого возможно создание прямолинейных отрезков и ломаных линий». Длительность - 8с.

2. Способы вызова команды «Отрезок».

Комментарий: «Данную команду можно вызвать с помощью: 1) панели инструментов; 2) строки меню; 3) командной строки». Длительность- 25с.

3. Построения отрезка с заданием координат и длины.

Комментарий: «В командной строке появился запрос: ОТРЕЗОК Первая точка. Также появляется подсказка рядом с курсором. AutoCAD просит указать координаты первой точки отрезка». Длительность - 7с.

Комментарий: «AutoCAD просит указать координаты первой точки отрезка. Укажите их через запятую и нажмите Enter». Длительность - 9с.

Комментарий: «Далее можно построить отрезок произвольной, либо фиксированной длины». Длительность - 5с.

Комментарий: «После указания длины нажмите клавишу Enter». Длительность - 8с.

Комментарий: «Отрезок построен». Длительность - 5с.

4. Построение отрезка без указания координат.

Комментарий: «Возможен способ построения отрезка без задания координат. Достаточно выбрать команду "Отрезок" и указать любую точку в окне рисования». Длительность - 11с.

Комментарий: «Аналогичным способом укажите вторую точку отрезка». Длительность - 5с.

Комментарий: «Первый отрезок построен. Далее будет предложено продолжить построение отрезков. При этом конечная точка первого отрезка будет началом второго отрезка». Длительность - 14с.

Комментарий: «В ходе выполнения построений можно отменить задание последней точки отрезка, а также закончить построение отрезка». Длительность - 10с.

Комментарий: «Для этого достаточно нажать клавиши Esc, Enter, Space, либо выбрать команду "Ввод" из контекстного меню». Длительность - 13с.

5. Функции команды «Отрезок».

Комментарий: «В ходе выполнения команды "Отрезок" доступна опция "Замкнуть". Она становится доступна при построении хотя бы двух отрезков». Длительность - 8с.

Комментарий: «Предназначена для замыкания первого и последнего отрезков. Вызывается при вызове контекстного меню и нажатии действия "Замкнуть" ». Длительность - 11с.

2.1.2 Запись видеоурока

После составления сценария начинается создание видеоурока. Для создания обучающего видеокурса по программе AutoCAD был выбран программный комплекс Camtasia Studio.

Экранная запись видеоурока производится с помощью программы Camtasia Record, которая входит программный пакет Camtasia Studio (рис.2.1).

Рис.2.1. Панель управления записью Camtasia Record

Перед началом записи производятся настройки программы Camtasia Record:

1. На вкладке Select area необходимо выбрать область записи экрана:

· Full screen означает полноэкранную запись;

· Опция Custom предоставляет возможность настройки области записи экрана (рис.2.2).



Рис. 2.2 Панель управления записью Camtasia Record

Для записи видеоурока была выбрана опция Full screen.

Так как запись видеоурока осуществляется без использования веб-камеры и микрофона, соответственно, на вкладке Recorded Inputs данные функции отключены.

После проведения необходимых настроек программы запускается программа AutoCAD 2014.

При нажатии на кнопку «REC» производится обратный отсчёт, после чего начинается экранная запись, при этом панель управления записью автоматически сворачивается (рис.2.3).



Рис. 2.3. Экранная запись программы AutoCAD

Все действия, происходящие на экране, записываются. В соответствии со сценарием осуществляется процесс записи видеоурока. На рис.2.4. представлены скриншоты моментов записи видеоурока «Команда «Отрезок».

Рис. 2.4. Скриншот записи видеоурока «Команда «Отрезок» »



2.1.3 Монтаж видеоурока

После завершения записи запускается диспетчер предварительного просмотра записи. Для последующего монтажа видео необходимо сохранить данную запись, нажав на соответствующую клавишу «Save and Edit» (рис. 2.5).

Рис. 2.5. Диспетчер предварительного просмотра записи

После сохранения записи автоматически запускается программа редактирования Camtasia Studio (рис.2.6).

Рис. 2.6. Программа монтажа Camtasia Studio



Данная программа состоит из основных частей:

1. Меню программы;

2. Панель управления видео, с помощью которой осуществляется запись видео, импорт файлов в проект и экспорт созданного видео;

3. Панель элементов проекта - на данной панели представлены все элементы видео (картинки, музыку, исходник и т.д.);

4. Экран предпросмотра видео;

5. Панель инструментов. С помощью этой панели возможно добавление к видео ролику различных эффектов и элементов;

6. Панель управления предпросмотром;

7. Панель редактирования видео;

8. Временная шкала видео.

На панели элементов проекта (3) располагается ранее записанное видео. Для дальнейшего редактирования его необходимо добавить на временную шкалу видео (8).

Рис. 2.7. Панель инструментов

Панель инструментов (5), представленная на рис.2.7, состоит из:

1. Library - библиотека дополнительных элементов для видео (заставки, музыка и т.д.);

2. Callouts - с помощью данного инструмента имеется возможность добавить к своему видео уроку различные “всплывающие” подсказки, например, комментарии (рис.2.8.);

3. Zoom-in-Pan - этот инструмент предоставляет возможность делать зум (приближение) в видео;

4. Audio - панель управления аудио дорожками. Позволяет уменьшить громкость, удалить шум и т.д.;

5. Transitions - эффекты перехода между видео;

6. Cursor Effects - позволяет добавлять различные эффекты к курсору на видео. Увеличение размера, подсветка, эффект клика и т.д.;

7. Title Clips -позволяет добавить к видео титульное видео;

8. Voice Narration - позволяет записать или дозаписать аудио дорожку к видео;

9. Record Camera - с помощью этого инструмента возможно одновременно с видео уроком записать видео с веб камеры;

10. Picture-in-Picture - изображение в изображении;

11.Captions - добавляет к видео различные пояснения (комментарии).

Используя данные функции программы, осуществляется наложение эффектов зумирования и переходов, выделение определенных областей акцентирования внимания и добавление комментариев в соответствии со сценарием и т.д. (рис. 2.9).



Рис. 2.8. Монтаж видеоурока в программе Camtasia Studio

Следующим этапом является сохранение видеоурока в требуемом формате. Для этого в меню программы на вкладке «Файл» необходимо выбрать команду «Создать и опубликовать», после чего запускается мастер создания фильма (рис. 2.9).

Рис. 2.9. Мастер создания фильма



После задания необходимых параметров осуществляется монтирование фильма в выбранном формате.

Аналогичным образом был записан и смонтирован обучающий курс по программе AutoCAD.

2.2 Разработка программы-приложения для обучающего курса по программе AutoCAD

Создание программы является одним из основополагающих этапов дипломной работы. Для создания приложения была выбрана программа Delphi.

Delphi относится к системам визуального программирования, которые называются также системами RAD (Rapid Application Development, быстрая разработка приложений). Разработка приложения в Delphi включает два взаимосвязанных этапа:

1. создание интерфейса приложения;

2. определение функциональности приложения.

2.2.1 Создание интерфейса приложения

Интерфейс приложения определяет способ взаимодействия пользователя и приложения, то есть внешний вид формы (форм) при выполнении приложения, и то, каким образом пользователь управляет приложением.

Интерфейс пользователя должен использовать стандартные, привычные пользователям элементы, и обеспечивать максимальное удобство. Всё это в конечном счёте определяется таким критерием как эффективность интерфейса - максимальный результат с минимальными усилиями. Было создано три макета будущей программы с помощью программы Photoshop. В результате был выбран макет программы, представленный на рис.2.10.

Рис.2.10. Макет программы

Интерфейс создается путем размещения в форме компонентов, которые называются интерфейсными или управляющими компонентами (элементами). Создание интерфейса приложения выполняется с помощью Конструктора формы.

Пользовательский интерфейс приложения составляют компоненты, которые можно выбрать в Палитре компонентов (рис.2.11) и разместить на форме, т. е. компоненты являются своего рода строительными блоками. При конструировании интерфейса приложения действует принцип WYSIWYG (What You See Is What You Get-- «что видите, то и получаете»), и при создании приложения форма выглядит почти также, как и при выполнении.

Рис.2.11. Палитра компонентов. Вкладка Standard

Компоненты являются структурными единицами и делятся на визуальные (видимые) и не визуальные (системные). При этом понятия «видимый» и «невидимый» относятся только к этапу выполнения, на этапе проектирования видны все компоненты приложения.

К визуальным компонентам относятся, например, кнопки, списки или переключатели, а также собственно форма. Так как с помощью визуальных компонентов пользователь управляет приложением, их также называют управляющими компонентами или элементами управления. Именно визуальные компоненты образуют пользовательский интерфейс приложения.

К невизуальным компонентам относятся компоненты, выполняющие вспомогательные, но не менее важные действия, например, таймер Timer (рис.2.12) или набор данных Table (компонент Timer позволяет отсчитывать интервалы времени, а компонент Table представляет собой записи таблицы базы данных).

Рис.2.12. Компонент Delphi Timer

При создании интерфейса приложения для каждого компонента выполняются следующие операции:

· выбор компонента в Палитре компонентов и размещение его в форме;

· изменение свойств компонента.

Данные операции выполняются в окне Формы (рис.2.13), используя Палитру компонентов и Инспектор объектов.



Рис.2.13. Окно формы Delphi

Выбор компонента в Палитре компонентов выполняется щелчком мыши на нужном компоненте, например на кнопке Button, в результате чего его значок принимает утопленный вид.

Если после этого щелкнуть на свободном месте формы, то на ней появляется выбранный компонент, а его значок в Палитре компонентов принимает обычный вид. Значки компонентов отражают назначение компонентов, и при наличии небольших практических навыков выбор нужного компонента происходит достаточно быстро [20].

Описание компонентов, используемых в программе, приведено в табл.2.1.

Таблица 2.1 Компоненты Delphi

Название	Обозначение	Описание
Страница Standard
Курсор		не компонент, просто пиктограмма для быстрой отмены выбора какого-либо объекта
TMainMenu		позволяет поместить главное меню в программу
TPopupMenu		позволяет создавать всплывающие меню
TLabel		служит для отображения текста на экране
TEdit		стандартный управляющий элемент Windows для ввода. Он может быть использован для отображения короткого фрагмента текста и позволяет пользователю вводить текст во время выполнения программы
TMemo		иная форма TEdit. Подразумевает работу с большими текстами
TButton		позволяет выполнить какие-либо действия при нажатии кнопки во время выполнения программы.
TListBox		позволяет демонстрировать прокручиваемый список
TScrollbar		полоса прокрутки
TGroupBox		используется для визуальных целей и для указания Windows, каков порядок перемещения по компонентам на форме (при нажатии клавиши TAB)
TRadioGroup		используется аналогично TGroupBox, для группировки объектов TRadioButton
TPanel		управляющий элемент, похожий на TGroupBox, используется в декоративных целях
Страница Additional
TBitBtn		кнопка как TButton, однако на ней можно разместить картинку (glyph)
TTabSet		горизонтальные закладки
TImage		отображает графическое изображение на форме
Страница Dialogs
TTimer		таймер
TMediaPlayer		служит для управления мультимедийными устройствами

Интерфейс программы представлен на рис.2.14.



Рис.2.14. Интерфейс программы

2.2.2.Определение функциональности приложения

Функциональность приложения определяется процедурами, которые выполняются при возникновении определенных событий, например, происходящих при действиях пользователя с управляющими элементами формы.

На любом этапе выполнения работы возможна проверка функциональности компонентов программы. Запуск приложения осуществляется с помощью кнопки «Run» (рис.2.15).

Рис.2.15. Панель инструментов Delphi

После компиляции на экране появляется форма приложения, которая выглядит примерно так же, как она была сконструирована на этапе разработки. Форму можно перемещать по экрану, изменять ее размеры, сворачивать и разворачивать, а также закрывать нажатием соответствующей кнопки в заголовке или другим способом (рис.2.16).

Рис.2.16 Проверка формы приложения

Таким образом, в процессе создания приложения на форму помещаются компоненты и для них устанавливаются необходимые свойства и создаются обработчики событий.

После завершения работы над интерфейсом программы и определения функциональности приложения осуществляется загрузка обучающего курса в программу.

Завершающим этапом является проверка всех компонентов программы.

2.3 Основные системные требования для работы приложения

Системные требования, необходимые для работы приложения:

- операционная среда Windows 7, XP;

- 65 МБ ОЗУ;

- 2,2 ГБ свободного места на HDD;

- рекомендуемое разрешение экрана 1400х800.

Для воспроизведения видео в программе необходимо первоначально установить кодеки.

Перечень кодеков:

1. K-Lite_Codec_Pack_1020_Basic

2. K-Lite_Codec_Pack_1020_Full

3. K-Lite_Codec_Pack_1020_Mega

4. K-Lite_Codec_Pack_1020_Standard

Данные файлы прилагаются к приложению в папке «Кодеки».

2.4. Руководство по эксплуатации обучающего курса по программе AutoCAD

Руководство по эксплуатации-- документ, назначение которого -- предоставить людям помощь в использовании некоторой системы [21].

Данное руководство содержит перечень основных возможностей программы и их полное описание.

Вкладка «Главная»

Вкладка «Главная» содержит вводную информацию о данной программе.

Вкладка «Обучение»

Вкладка «Обучение» содержит обучающий комплекс видеоуроков по программе AutoCAD. Для запуска видеоурока достаточно кликнуть мышью по выбранному видеоуроку. Каждый видеоурок включает в себя выпадающее подменю с содержанием видеоурока (рис.2.17).



Рис.2.17. Выпадающее подменю

При клике на выбранную команду видеоурок начинает вооспроизведение с необходимого момента. С помощью соответствующих кнопок можно управлять видео. Видеоплеер имеет возможность перемотки видео.

Имеется возможность открытия видеофайла в формате .avi и .mp4 с помощью соответствующей кнопки (рис.2.18).

Рис.2.18. Панель управления видео

Вкладка «Библиотека»

Вкладка «Библиотека» содержит необходимую литературу для выполнения графических работ. Для сохранения выбранного документа на своем компьютере необходимо кликнуть по нужному документу и выбрать папку для сохранения документа (рис.2.19).

Рис.2.19. Вкладка «Библиотека»

Данное руководство по эксплуатации содержится в программе в разделе «Справка».

Результатом выполненной работы является обучающий курс по программе AutoCAD для строительных специальностей.



3. ОЦЕНКА ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ РЕАЛИЗАЦИИ ПРОЕКТА

3.1 Резюме

Предполагается создание обучающего курса по программе AutoCAD для строительных специальностей. Данный проект является новым продуктом на рынке услуг в сфере «обучение программе AutoCAD».

При создании проекта использовалось высокопроизводительное компьютерное оборудование, учебные (бесплатные) программные продукты последних версий.

Обучающий курс по программе AutoCAD содержит комплекс видеоуроков, позволяющих научиться созданию базовых и сложных объектов 2D и 3D моделирования, вследствие чего, имеет возможность использоваться в качестве учебного пособия для студентов строительных вузов, а также для повышения квалификации сотрудников проектных институтов и организаций. Соответственно, потребителями является строительные высшие учебные заведения Российской Федерации, также строительные организации страны.

Планируется выйти на показатель выручки не менее 276 тыс. руб. к концу 12 месяца реализации проекта.

В связи с популярностью программы AutoCAD в сети Интернет появилось немалое количество видеоуроков, но, как правило, данный материал зачастую не удовлетворяет потребность в обучении.

Дисконтированный срок окупаемости проекта составляет 1 год. Значение ставки дисконтирования для проекта - 32 %. Чистый приведенный доход составит 276 тыс. рублей, при этом внутренняя норма рентабельности составит 73 %.



Таблица3.1 Основные показатели эффективности проекта

Показатели	ед. изм.	всего
Ставка сравнения (номинальная годовая)	%	32
NPV	тыс. руб.	134
IRR (номинальная годовая)	%	73
Простой срок окупаемости	лет	0,9
Дисконтированный срок окупаемости	лет	1
Чистая прибыль нарастающим итогом	тыс. руб.	276

Необходимый объем финансирования проекта составляет 500 тыс.руб.

3.2 Общая характеристика отрасли, продукции

3.2.1 Характеристика отрасли

В настоящий век бурного развития технического прогресса использование современных компьютерных технологий стало неотъемлемой частью жизни человека. Каждая отрасль промышленности, применяя современные программные продукты, ежедневно решает тысячи задач, на которые ранее затрачивалось немалое количество времени. Одним из самых востребованных программных продуктов является система автоматизированного проектирования AutoCAD. Данная система является базовой системой, используемой в различных областях техники: архитектурных САПР; машиностроительных САПР; географических информационных систем; САПР в электротехнике и электронике; систем мультимедиа и других областях. Программа AutoCAD предоставляет возможности для быстрого создания архитектурных чертежей, проектов, выпуска документации и спецификаций. Однако для профессионального пользования программой необходимо подробное изучение возможностей AutoCAD. На сегодняшний день существует несколько методов обучения с применением разного рода материалов. Одним из самых популярных методов является посещение платных специализированных курсов по программе AutoCAD, что является наиболее эффективным, но данный способ имеет существенный недостаток- курсы являются платными. Обучение с помощью видеоуроков в сети Интернет зачастую не позволяют достичь желаемого результата. Таким образом, было принято решение создать обучающий видеокурс по программе AutoCAD для строительных специальностей.