Интеграция учебных дисциплин технического вуза на базе API-программирования для САПР

Межпредметная интеграция учебных курсов заслуживает к себе особого внимания, поскольку востребованные IT-технологии  создаются чаще всего на стыке разных научных направлений и, таким образом, являются предметом специальных интегрированных спецкурсов, наполняющих собой вариативные части учебных планов.

Для технического (машиностроительного) вуза в качестве основного интегрирующего элемента мы выбрали технологии и системы автоматизированного проектирования (CAD/CAM/CAE/PDM), их использование, адаптацию и разработку.  

При этом необходимо иметь в виду, что рынок  IT-технологий весьма разнообразен, современные системы САПР относятся к наиболее наукоемкому и развитому виду программного обеспечения и создавать современные системы САПР «с нуля»  крайне сложно.  В этой связи нам представляется перспективной задача разработки приложений для существующих САПР, расширяющих и дополняющих их базовый функционал на базе API(Application Program Interface). Так называют набор готовых классов, функций, структур и констант, предоставляемых приложением для  использования его во внешних программных продуктах. В качестве базовой системы мы выбрали широко распространенную на мировом рынке и хорошо зарекомендовавшую себя систему SolidWorks(DassaultSystems, SolidWorksCorp.).

Укажем основные объекты межпредметной интеграции. При этом из математического и профессионального цикла особым образом выделим курсы «Информатика» и «САПР» (Основы САПР). Таким образом, «Информационная модель объекта», а также «2-Dи 3-Dмодель объекта» в рамках данной модели рассматриваются как самостоятельные предметные области, существующие на стыках дисциплин профессионального цикла с курсами «Информатика» и «САПР» соответственно.  Предполагается, что профессиональный цикл традиционно включает в себя такие дисциплины как «Сопромат», «Теорию механизмов и машин», «Детали машин» и т.д. Аналогичным образом обстоит дело с дисциплинами математического цикла (с одной стороны) и курсами «Информатика» и САПР (с другой стороны). Т.е. «Программная реализация численных методов» и «Математическое обеспечение САПР» −это такие предметные области, которые требуют в рамках данной модели особого к себе внимания.

Центральное место в этом ряду в качестве основного интегрирующего элемента занимает API-программирование для САПР, поскольку требует привлечения методов и средств всех указанных дисциплин и, таким образом, способствует повышению качества инженерного образования, делает его более целостным.

Данное обстоятельство определяет собой конкретное наполнение учебных курсов соответствующим содержанием. Так, в частности, в качестве среды разработки и, соответственно,  системы программирования, используемой в качестве базовой в курсе «Информатика», мы выбрали MSVisualStudioC++. Эта система поддерживает объектно-ориентированное программирование, диалоговый графический интерфейс Windows,  организацию COM-интерфейсов. В качестве численных методов в соответствующих курсах в достаточной степени подробности рассматриваются такие как метод конечных элементов (МКЭ), численные методы оптимизации, и др.