Программный комплекс судовой компьютерной системы

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

Высшего профессионального образования

Дальневосточный государственный технический

рыбохозяйственный университет»

(ФГБОУ ВПО «ДАЛЬРЫБВТУЗ»)

Кафедра «Судовождение»

Алифанова И.А.

Компьютерные технологии в судовождении

Учебное пособие

для курсантов и студентов специальностей 180403.65 и 260505 «Судовождение» всех форм обучения

Утверждено на заседании кафедры

Протоком № 2 от 7.10.2014г

Владивосток

УДК 656.61 + 639.2.053

Утверждено редакционно-издательским советом Дальневосточного государственного технического рыбохозяйственного университета

Автор: Алифанова И.А., ассистент кафедры «Судовождение» Дальневосточного государственного технического рыбохозяйственного университета;

Рецензент – С.А. Верещагин, к.т.н., профессор кафедры кораблевождения ТОВМИ им.С.О.Макарова

© Дальневосточный государственный

технический рыбохозяйственный

университет, 2014

Введение. 4

1. Основные положения дисциплины «компьютерные технологии в судовождении» 5

2. Программный комплекс судовой компьютерной системы.. 8

3. Составление судовых документов. 8

4. Штурманские расчёты с помощью microsoft excel 8

5. Поиск информации в internet 8

6. Этапы развития и перспективы использования вычислительной техники на морских судах 8

7. Задания на практические занятия. 8

7.1. Совершенствование навыков работы на клавиатуре. 8

7.2. Составление судовой роли в microsoft word на русском языке 8

7.3. Вставка формул и рисунков в microsoft word. 8

7.4. Составление судовой роли в microsoft excel на английском языке 8

7.6. Расчёт и построение диаграммы статической остойчивости с помощью microsoft excel 8

7.7. Поиск информации по судовождению в internet 8

7.8. Зачётное занятие. 8

библиографический список. 8

приложения. 8

ВВЕДЕНИЕ

В соответствии с государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования «Государственные требования к обязательному минимуму содержания основной образовательной программы по направлению подготовки дипломированного специалиста» в учебный процесс подготовки судоводителей включена дисциплина «Компьютерные технологии в судовождении».

Рабочая учебная программа предусматривает теоретическую часть обучения и практические занятия с использованием различных версий прикладных программ. Кроме специальных программ по судовождению, с помощью которых можно решать различные штурманские задачи, в учебном пособии в прикладном аспекте, в основном для составления судовых ролей, рассматриваются текстовый редактор Microsoft Word и табличный процессор Microsoft Excel, программа презентаций PowerPoint, и.д.

Дисциплина «Компьютерные технологии в судовождении» изучается на старших курсах, после завершения основного курса навигации и лоции, на основе знаний, полученных в курсах информатики и вычислительной техники. Для обеспечения дисциплины методической литературой разработано настоящее учебное пособие в соответствии с рабочей учебной программой. Содержание учебного пособия изложено в форме лекций, что должно способствовать лучшему усвоению материала.

Изобретение недорогих персональных компьютеров (ПЭВМ) привело к быстрому росту их использования на торговых судах. ПЭВМ позволяют эффективно решать различные штурманские задачи. Соответственно возникает вопрос об уровне подготовки судоводителя к работе на компьютере. Практика показывает, что судоводитель должен уметь поставить задачу и решить её с помощью ЭВМ, используя готовые прикладные программы или создавая их сам. Вот почему с учетом особенности специальности «Судовождение» в ее учебный план введена дисциплина «Компьютерные технологии в судовождении» и разработано соответствующее ей учебное пособие.

В пособие, включены теоретические вопросы и практические задания, позволяющие в должной степени освоить работу на клавиатуре, научиться набирать судовые роли на русском и английском языках и простой текст с формулами и рисунками, использовать Internet для поиска информации по судовождению и прикладные программы для решения штурманских задач, также представлять свои доклады с помощью презентации.

1. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ «КОМПЬЮТЕРНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В СУДОВОЖДЕНИИ»

Цель и задачи дисциплины.

Правила ТБ, гигиенические требования к персональным электронно-вычислительным машинам и организации работы. Нормативно-правовые акты в сфере компьютерной информации.

Информация - это те сведения, которые помогают ориентироваться в окружающем нас мире. В настоящее время информация нужна судоводителю как воздух, вода и пища. Но если в предыдущие века мореплаватель имел дело только с «ручейками» информации, то теперь его окружают бездонные «моря» разнообразных сведений, способные поглотить необразованного штурмана в своих пучинах. Легко преодолеть ручей. Но чтобы переплыть море, нужны корабли и навигационные карты, нужна наука о кораблях и кораблевождении. «Компьютерные технологии в судовождении» - это наука о навигации в «Тихом океане» информации, а электронные вычислительные машины (ЭВМ) - океанские лайнеры, покоряющие информационные просторы.

Дисциплина «Компьютерные технологии в судовождении» (КТС) имеет цель привить слушателям профессиональные навыки по использованию персональных электронных вычислительных машин (ПЭВМ) для обеспечения производственной деятельности и безопасности мореплавания при решении следующих задач судовождения:

- подготовка судовой роли и другой документации;

- решение штурманских задач с помощью прикладных программ;

- создание компьютерных программ по судовождению;

- оцифровка растровых навигационных карт;

- поиск информации по судовождению в сети Internet;

- работа с законами и нормативно-правовыми актами по вопросам судовождения РФ и IMO;

- обучение, тренировка и тестирование судоводительского состава судна по специальности с помощью электронных учебников, программ-тестеров и программ-тренажёров;

- организация автоматизированного рабочего места судоводителя.

Знания, умения и полученные в ходе изучения дисциплины навыки должны быть достаточны для того, чтобы грамотно эксплуатировать на судне ПЭВМ, уметь пользоваться представляемой компьютером информацией.

Обучающиеся, проходящие подготовку по программе настоящего курса, должны иметь опыт работы с ПЭВМ и прикладными программами Microsoft Word, Microsoft Excel, а также должны быть знакомы со стандартными компьютерными интерфейсами и уметь работать с такими элементами как окна, меню и др.

При работе на компьютере необходимо знать и строго соблюдать правила техники безопасности, изложенные в прил. 1, комплексы специальных упражнений (прил. 2), нормативно-правовые акты в сфере компьютерной информации (прил. 3), а также гигиенические требования к видеодисплейным терминалам, персональным электронно-вычислительным машинам и организации работы:

При работе на компьютере пользователь ПЭВМ контактирует с опасными и вредными производственными факторами (умственное перенапряжение, сенсорные нагрузки, напряжение зрения, напряжение внимания, большой объём информации обрабатываемый в единицу времени), которые могут оказаться опасными для судоводителя, особенно перед заступлением на ходовую вахту. Поэтому для обеспечения оптимальной работоспособности, сохранения здоровья и обеспечения безопасности плавания судна при работе за компьютером должны устанавливаться регламентированные перерывы. Во время таких перерывов с целью снижения нервно-эмоционального напряжения, утомления зрительного анализатора, устранения влияния гиподинамии и гипокинезии, предотвращения утомления необходимо выполнять специальные упражнения, приведённые в прил. 2.

Для эффективной работы на ПЭВМ необходимо, прежде всего, правильно работать на клавиатуре. Раскладка клавиатуры и зоны работы на ней пальцев обеих рук показаны на рис. 1а и правильная посадка оператора на рис. 1б.

Помните! Руки перед началом работы на клавиатуре должны находиться в основной позиции: кисти полусогнуты, расслаблены, пальцы находятся над клавишами, указанными на рис. 1. Вторые пальцы левой и правой руки при правильной позиции должны ощущать риски на клавишах с буквами «А» и «О» соответственно. Нажатие других клавиш производится без смещения кисти от основной позиции.

Удовлетворительная скорость печати на клавиатуре компьютера составляет не менее 40 символов в минуту. Однако штурману следует стремиться повышать скорость печати. Этого можно добиться, выполняя специальные упражнения, например, те, которые приведены в подразделе 7.1 «Совершенствование навыков работы на клавиатуре» настоящего учебного пособия».

Рис. 1(а). Правильное расположение рук при работе с клавиатурой и мышью.

Рис.1(б) Правильная посадка оператора за рабочим местом

Кроме выполнения специальных упражнений для повышения скорости печати рекомендуется использовать клавиатурные тренажёры. Из большого количества таких тренажёров рекомендуется использовать простые, но эффективные, например, клавиатурный тренажёр «Alenka».

При использовании клавиатурного тренажёра «Alenka» необходимо помнить, что он предназначен для работы в операционной системе DOS. Поэтому если загрузить этот тренажёр в Windows 2000 не удаётся, то можно воспользоваться диспетчером файлов Far, из которого и запустить «Alenka».

Для работы в Windows имеются такие клавиатурные тренажёры как «Stamina» (http://www.stamina.ru), который также можно использовать для тренировок с целью повышения скорости печати на клавиатуре компьютера.

Вопросы для самоконтроля

1. В чём заключается цель дисциплины «Компьютерные технологии в судовождении»?

2. При решении каких задач судовождения используются компьютерные технологии?

3. Перечислите основные требования правил техники безопасности при работе на компьютере.

4. Предусмотрена ли уголовная ответственность за правонарушения в области компьютерной информации и в чём она состоит?

5. Опишите основную позицию пользователя ПЭВМ при работе на компьютере.

ПРОГРАММНЫЙ КОМПЛЕКС СУДОВОЙ КОМПЬЮТЕРНОЙ СИСТЕМЫ

Классификация программного обеспечения судовых ПЭВМ. Пакеты прикладных программ. Общие сведения об АРМ.

Структура АРМ судоводителя

Изобретение недорогих и надёжных персональных компьютеров привело к быстрорастущему их использованию на морских судах. Во многих случаях, включая решение навигационных задач, расчёты по погрузке и расчеты посадки и остойчивости, использование компьютеров значительно повышает эффективность и безопасность судовождения. Компьютерные системы уже длительное время успешно и безопасно используются на многих судах.

Компьютерная система - это система из одного или более компьютеров, связанного с ними программного обеспечения, периферии и устройств сопряжения (интерфейсом).

Программное обеспечение - программы, данные и документация, связанные с работой компьютерной системы.

Программное обеспечение, используемое на морских судах, показано на рис. 2 в виде схемы.

Рис. 2. Классификация программного обеспечения судовых ПЭВМ

В состав программного обеспечения судовых ПЭВМ входят:

· Microsoft Office, из которого в основном используются такие программы, как Microsoft Word и Microsoft Excel;

· пакеты прикладных программ (ППП), состоящие из набора специализированных программ по навигации, мореходной астрономии, управлению судами и другим разделам судовождения. К числу таких программ относятся программы по планированию рейса, контролю остойчивости и прочности судна, навигационным и астрономическим расчётам и др.;

· базы данных (судов, служб, адресов и др.).

Следует отметить, что к настоящему времени разработано большое количество компьютерных программ для решения практически любых задач судовождения.

Поскольку программы зависят от ввода данных и интерпретации полученных результатов человеком, они потенциально подвержены ошибкам, вызванным влиянием человеческого фактора. Хотя такие ошибки в большинстве своем будут вноситься командным составом судов как пользователями, действительную первопричину ошибок можно найти в других, береговых секторах - у разработчиков программного обеспечения, которые могут недооценивать необходимость учета человеческого фактора при управлении судном. Поэтому Комитет по безопасности на море предъявляет определённые требования к программному обеспечению, используемому на морских судах, изложенные в Руководстве по использованию компьютеров на судах (прил. 4).

К таким требованиям относятся:

- единообразие программ из разных источников;

- наличие наглядных результатов программного обеспечения, которые включают соответствующие материалы по подготовке персонала и документацию для пересмотра программы или данных;

- отражение в программном обеспечении широкой опытной базы;

- выработка программ и их внедрение в практику с учетом человеческого фактора.

Разработанное Комитетом по безопасности на море Руководство по использованию компьютеров на судах было подготовлено с целью разработки международного стандарта по проектированию, одобрению и испытаниям компьютерных систем, включая программное обеспечение.

Бурное развитие компьютерных технологий остро поставило вопрос об интеграции программного обеспечения персональных компьютеров и создании автоматизированного рабочего места (АРМ).

Под автоматизированным рабочим местом понимается совокупность (комплекс) математического (МО), программного (ПО), информационного (ИО), аппаратного (АО) и методического (МеО) обеспечений, предназначенных для автоматизации решения задач инженером на его рабочем месте: АРМ = МО и ПО и ИО и АО и МеО.

Главными компонентами АРМ судоводителя являются математическое, программное и информационное обеспечения (рис. 3).

Рис. 3. Блок-схема АРМ судоводителя

Выявление задач, решаемых специалистом, и их структуризация (построение дерева задач) являются первой и основной частью работы при разработке АРМ. После этого выявляют заданные, нормативные и варьируемые характеристики каждой задачи и осуществляют их структуризацию.

Заданные характеристики - это характеристики, однозначно определяемые из технического задания. Нормативные - это характеристики, которые определяются ГОСТами, ОСТами, Правилами Морского Регистра РФ и другими нормативными документами. Варьируемые - это характеристики, которые можно изменять и которыми исследователь задается, исходя из своего опыта и интуиции.

После структуризации характеристик следует постановка задачи, т. е. разработка математической модели (ММ) и выявление граничных (краевых) условий (ГУ, КУ). Таким образом, ЗАДАЧА = ММ и ГУ.

После разработки математической модели и определения граничных условий завершают постановку задачи и переходят к составлению прикладной программы для решения задачи на персональном компьютере. Здесь, разумеется, необходимы знания хотя бы одного из языков программирования высокого уровня: Basic, C++, Java, Delphy.

Одним из самых простых и универсальных языков программирования, на котором программируют 50 % специалистов мира, является язык Basic (QBasic, Visual Basic, Visual Basic for Application, Visual Basic Scripting Edition, VBScript). Язык Basic позволяет разрабатывать прикладные программы для решения задач любой сложности.

Информация, необходимая для решения задач, - характеристики судов, механизмов, судовых материалов - должна быть структурирована и записана в базы данных (БД) и базы знаний (БЗ).

АРМ - мощное современное средство повышения эффективности работы инженера. Для судоводителя, работа которого сложна и ответственна, использование АРМ поможет повысить её эффективность и безопасность.

Вопросы для самоконтроля

1. Перечислите и охарактеризуйте программное обеспечение судовых ПЭВМ.

2. Что такое АРМ?

3. В чём заключается необходимость создания АРМ?

4. Нарисуйте блок-схему АРМ судоводителя.