План на курсова задача по проектиране на електромагнитно реле – структура в пет раздела: главна функция, морфологична таблица, конструкторска документация

Десет етапа, подредени в реда, в който се изпълняват – от избора на елементи до предаването на документацията. Материал, който проследява целия ход на едно проектиране, вместо да изброява понятия. Началото посочва кой документ е изходната точка и какво трябва да бъде уточнено в него, преди работата изобщо да започне. Оттам следва самият списък. Първите етапи са подготвителни: избор на вид елементи и на начина на монтаж, изисквания към сигнала, входове, изходи и съединители, а после въвеждане на принципната схема с всичко, което се въвежда заедно с нея. Следва преобразуването към корпуси и връзки между тях. Средните етапи са конструктивни. Определянето на формата и размерите е обвързано с това, от което те зависят, и с онова, което се очертава и въвежда на този етап. При избора на брой слоеве е обяснено от какво зависи той и е въведено понятието за основен слой с англоезичното му название – подробност, която улеснява работата с реален софтуер. Следват разполагането на елементите и трасирането. При второто е указано какви изисквания се задават предварително и в какъв ред се опроводяват двата вида връзки. Тази последователност е сред нещата, които се научават с опит, а тук са записани. Последните три етапа обхващат проверката на топологията, подготовката за по-нататъшна обработка с изброяване на конкретните покрития и оформянето на документацията. Втората част е за самите електронни документи. Те са разделени на две групи – задължителни за производството и допълнителни, генерирани от системата. При всеки е дадено англоезичното название, използвано в софтуера, и обяснение какво съдържа изображението. При два от документите е разписано и по-подробно какво покриват и какво остава непокрито. Именно двуезичното изписване прави материала практичен: студентът разпознава файла по названието му в програмата и знае какво стои зад него. Обемът е събран на една страница, а изложението е сведено до същественото – без разсъждения и без отклонения. Студентът получава готов отговор на конспектен въпрос и същевременно работна последователност, по която може да проведе собственото си проектиране. Преподавателят – кратък списък с етапи, годен за раздаване към упражнението в компютърна зала.

Кратък конспектен въпрос, чиято сърцевина е един алгоритъм. Той е разписан в шест стъпки, но повечето от тях се разклоняват на подстъпки — и на места разклоненията стигат до четвърто равнище. Именно тази многостепенна подредба прави материала практичен. Той не разказва как се проектира, а изброява какво се прави и в какъв ред, така че може да се следва като указание. Темата е проектирането на техническо изделие и е събрана на две страници. Началото изброява четирите основни задачи, които се решават при проектиране, и веднага след това четирите съществуващи метода, всеки назован поименно. Оттам изложението се съсредоточава върху последния от тях, с уточнение за какво е предназначен — за изделие, което се проектира наново, а не се преработва. Средището е самият алгоритъм. Първата стъпка е за формулирането на задачата. Тя минава през три подстъпки, като най-полезна е последната — преформулиране на вече определената задача. Похват, който често се пропуска, а промяната на формулировката отваря нови възможности за решение. Втората стъпка определя основната функция и изходящия поток. Третата е най-разгърнатата и изброява шест различни начина за търсене на решение. Освен обичайните са посочени и обръщането към патентната литература, разглеждането на съществуващи сходни изделия и използването на различните формулировки от първата стъпка. Именно това изброяване е най-ценното в материала. То превръща търсенето на решение от вдъхновение в подредена работа. Петата стъпка е най-дълбоко разклонената. Тя изисква за всеки избран вариант да се извърши разлагане по функции, да се състави таблица с възможните решения, а после за всяка съставна част да се уточнят изискванията към материала, съседните части и връзките помежду им. Финалната стъпка е за работната документация. Изложението е конспектно, с многоравнищни изброявания и с препратки между отделните точки по номер. Използвани са и няколко съкращения, въведени в текста. За преподавателя това е готов кратък урок, а алгоритъмът върши работа и като раздавателен лист при курсова задача. Студентът получава темата в завършен вид. Обемът позволява преговор за минути преди изпит.

Учебна разработка, при която една задача е решена стъпка по стъпка, а след всяка стъпка таблицата се попълва наново – така се вижда точно докъде е стигнало решението. Именно тази нарастваща таблица прави материала нагледен. В началото в нея стои само зададеното, а в края всички клетки са запълнени. Ученикът вижда как празните места изчезват едно по едно. Темата са последователно свързаните резистори, а материалът е част от учебна практика по електротехника. Изложението е на четири страници. Началото поставя образователната цел – какви умения се придобиват. Изброени са четири: измерване на две величини, определяне на еквивалентното съпротивление при два вида свързване и проверка на един основен закон. Следва условието на задачата с приведени числени стойности за напрежението и за трите съпротивления, придружено с принципна схема. Оттам решението върви на етапи. Първо се записва използваната зависимост, после началната таблица със зададените стойности. Следва правилото за еквивалентното съпротивление, пресмятането му и втори вид на таблицата, вече с една клетка повече. Особено ценно е обяснението защо през всички резистори протича един и същ ток. То не е просто заявено, а е обосновано с една причина – наличието само на един път за движение. След пресмятането на тока таблицата се попълва трети път, а после следват три отделни пресмятания за напреженията върху всеки резистор поотделно, всяко с междинните стъпки и с числените замествания. Финалната таблица е попълнена изцяло и позволява проверка чрез сбора на трите напрежения. Практическата част е онова, което отличава разработката. След изчисленията е показано как схемата се реализира наистина – с посочено конкретно съединително приспособление и с указание, че резултатът се проверява с измервателен уред. Материалът съдържа четири фигури: принципна схема, илюстрована схема, снимка на реализираната верига и накрая схема с включени измервателни уреди – с отбелязано къде точно се поставя всеки от тях и колко на брой са. Именно последната фигура рядко се среща в решени задачи, а тя показва разликата между двата вида уреди и начина им на свързване. Преподавателят получава готово упражнение за един час, което не изисква подготовка. Изчислителната и практическата част вършат работа и поединично. Ученикът разполага с решена задача, в която нищо не е прескочено, и с образец как се записва такова решение, включително как се води таблицата при отчитане. Материалът върши работа и при подготовка на протокол от упражнение.

Един лист, на който е събрано най-необходимото за две операции – сглобяването и чертежът. Кратък справочен материал за работа със SolidWorks, оформен като два списъка с командите и пътищата до тях в менюто. Началото е с обяснение защо изобщо са нужни тези команди: за да бъде сглобен детайл, отделните съставни части трябва да бъдат фиксирани, премествани или ротирани, докато заемат положението си. От това уточнение следват и трите операции в първата част. Първият списък обхваща позиционирането. Преместване на компоненти, ротиране и налагане на геометрични ограничения – при всяка от трите е даден и българският термин, и оригиналното англоезично название, а за първите две е посочено къде се задават параметрите. Двуезичното изписване е удобно решение: програмата работи на английски, а изпитът и заданията са на български. Вторият списък е за чертежа и е значително по-обширен. Изброени са седем различни изгледа и разреза, като за всеки е даден пълният път в менюто – от главното меню през подменюто до конкретната команда. Обхванати са проекция в съответствие с модел, ортогонален изглед, допълнителен изглед, разрез с една секуща равнина, разрез с две секущи равнини, сключващи ъгъл помежду си, изнесен елемент и частичен наложен разрез. Именно тази последна група е най-полезната част. Разрезите и специалните изгледи се търсят най-често в менюто и точно там се губи време; тук всички седем стоят подредени един под друг, а разликата между близките случаи – например между двата вида разрез – е ясна още от названието. Материалът не обяснява как се изпълнява всяка команда стъпка по стъпка. Той е справка: казва какво съществува и къде се намира. Затова и обемът е точно колкото трябва, за да се държи отворен встрани, докато се работи по заданието. Студентът получава кратък наръчник за упражненията по компютърно чертане; преподавателят – готов списък, който може да раздаде като приложение към задачата или да използва като план на самото занятие.

Сбирка от изпитни задачи, при които не се решава, а се разчита. Всяка задача привежда една графика и изисква да бъдат назовани елементите ѝ – кривите, осите и характерните точки. Именно този вид проверка отличава материала. Той не пита за формула и не иска пресмятане, а проверява дали изображението изобщо се разбира. Материалът съдържа шестнадесет задачи по електротехнически материали, всяка на отделна страница. Устройството на всяка задача е еднакво. Горе стои условието, набрано с получер шрифт, в което е описано какво изобразява графиката и при какви условия е получена. Отдясно е посочен и броят точки, който задачата носи. Под условието стоят означенията, които трябва да бъдат разчетени, изредени с букви и оставени празни за попълване. Вдясно е самата графика — с означени оси, криви и характерни стойности. Именно решението е онова, което прави сбирката практична. То не е дадено в края, а стои до всяка задача в отделно поле, оформено като бележка върху документа. Особено удобна е тази подредба. Задачата и отговорът се виждат едновременно, а полето с решението може да бъде скрито при печат — така един и същи файл служи и за раздаване, и за проверка. Обхватът минава през основните раздели на предмета. Разгледани са явления в диелектриците, зависимости от температурата, разпределения от статистическата физика, характеристики на полупроводници и на магнитни материали. Особено ценни са задачите, при които графиката съдържа няколко криви, получени при различни условия. При тях не стига да се познае величината — трябва да се определи и коя крива на кое условие отговаря. Броят точки при отделните задачи е различен, което позволява подредбата им по трудност. Всички страници са изображения, а не текст. Задачите не са номерирани последователно, тоест са извадени от по-обхватна изпитна работа. Преподавателят получава готови задачи за изпит или за упражнение, при които проверката отнема минута. Всяка задача върши работа и поединично. Студентът получава шестнадесет упражнения точно от вида, който се пита на изпит, при това с отговори за самопроверка. Материалът е удобен за преговор в последните дни.

Примерен изпитен вариант – с отговорите. Не просто списък със задачи, а самият вариант, върху който вече е работено: верните отговори са отбелязани, формулите са попълнени, елементите са описани, графиките са построени. Точно това търси всеки, който се готви за изпита и иска да знае не само какво ще го питат, а и как изглежда добре решен вариант. Структурата е ясна още от заглавната таблица. Четири раздела, всеки със своята тежест в точки, и обща стойност сто. Така веднага се вижда кой дял носи най-много и къде си струва да се вложи повече подготовка. Първият раздел е за загубите в диелектричните материали. В него влизат дефиниция, величината, чрез която загубите се оценяват, еквивалентна схема с векторна диаграма и означаване на елементите, изразите за специфичните загуби с техните размерности, съставът на тангенса на ъгъла на загубите, анализ на честотната зависимост при трите гранични случая и температурната зависимост, както и изразите за активните и за йонизационните загуби. Вторият раздел покрива проводниковите свойства. Тук са видът проводимост, строежът на металите и произходът на колективните електрони, изразът за подвижността, разпределението на Ферми и разчитането му по графика, температурният коефициент на специфичното съпротивление, законът на Видеман–Франц, графичната зависимост при чисти метали, влиянието на примесите, контактът между два метала и термоелектродвижещото напрежение. Третият раздел е за полупроводниковите материали и включва работа с таблица с параметри на два основни материала, валентности при полупроводникови съединения с примери, начина за измерване на чистотата и метода за изтегляне на монокристал. Четвъртият раздел е за кондензаторите: активни и пасивни елементи, волт-амперна характеристика, определения, номинално напрежение, времеконстанта, последователна еквивалентна схема по израза за пълното съпротивление и особеностите на електролитните кондензатори. Подредбата следва логиката на самия учебен курс – от поведението на диелектрика, през металите и полупроводниците, до готовия електронен елемент. Затова вариантът върши работа и като план за преговор. Типовете задачи са разнообразни и това е важно. Освен въпроси с избор има попълване на формула, описване на елементите с размерности, построяване на графика, чертане на схема и въпроси с повече от един верен отговор. Файлът е сканиран, а решенията са нанесени на ръка върху самия вариант – така се вижда и какъв обем отговор се очаква на изпита. Обемът е четири страници – достатъчно, за да покрие целия курс, и достатъчно кратко, за да се прегледа наведнъж вечерта преди изпита. За преподавателя: готов примерен вариант с разпределение на точките – удобен за подготовка на изпит или за упражнение. За студента: най-прекият начин да се подготви – реален изпитен вариант, решен докрай, с ясно кой раздел колко тежи.