Практическая работа "Проектирование автомобиля"

Разделы: Информатика

Цель урока:

Освоение основных приемов редактирования, форматирования, автоматизации расчетов, поиска оптимального решения и прогнозирования при решении проектно – конструкторских работ в MS Excel на примере данной задачи – “Проектирование автомобиля”.

Задачи урока:

обучающие: закрепление практических навыков работы в табличном процессоре MS Excel.

развивающие: развитие памяти, внимания, самостоятельности при работе с программным продуктом, развитие представлений о прикладном значении программного пакета Microsoft Office (в частности программы MS Excel).

воспитательные: воспитание аккуратности, терпения, усидчивости, формирование навыков самообразования.

Тип урока: практическая работа.

Оборудование: компьютерный класс, MS Word и MS Excel.

Постановка задачи:

Предприятие занимается проектированием автомобиля.

Основными узлами автомобиля являются:

  • Кузов;
  • Двигатель;
  • Трансмиссия;
  • Передняя подвеска;
  • Задняя подвеска.

Первоначальные данные о содержании каждого узла и весе в кг. даны в Таблице. 1.

Общий вес автомобиля составляет 1088,2 кг.

Принято решение об уменьшении общего веса автомобиля на 6%,т.е.на 65,3 кг.

Перед главным конструктором стоит задача выдать задания отделам, которые занимаются разработкой отдельных узлов конструкции автомобиля.

Решение о снижении веса каждого узла принимается главным конструктором, исходя из общего веса конструкции узла, оценки реальности понижения его веса и многих других соображений.

Порядок выполнения работы

Практическая работа состоит из трех последовательно выполняемых заданий:

Задание 1:

Цель задания 1 – Освоение основных операций по созданию, редактированию и оформлению электронной таблицы в среде табличного процессора MS Excel.

Задание 2:

Цель задания 2 – Освоение основных приемов мастера диаграмм MS Excel.

Задание 3:

Цель задания 3 – Освоение средств электронной таблицы MS Excel для автоматизации поиска оптимального решения при решении задачи.

Для выполнения работы пользователям необходимо иметь первоначальные знания и понятия по работе с MS Excel как:

  • структура файла MS Excel,
  • структура листа MS Excel,
  • ввод и редактирование данных,
  • редактирование и форматирование ячейки, столбца, таблицы.

Задание 1

План работы:

  1. Запустить MS Excel.
  2. Заполнить Таблицу 1 по образцу.
  3. Подсчитать вес подсистемы – (в ячейках B10,C10,D10, E10), вес узла (в ячейках F4,F5,F6,F7.F8) и общий вес конструкции автомобиля (в ячейке F12) используя функцию Автосуммирования. Сравните полученные ваши результаты с данными в таблице 2.
  4. В ячейку F13 запишите значение снижаемого веса по условию задачи - 65,3кг.
  5. Отформатировать таблицу.
  6. Сохранить файл под именем “AUTO” на диске К в своей папке.

Выполнение работы:

1. Выполнение пунктов 1 и 2 не вызывают трудностей, поэтому оставим их без комментариев - заполнить ячейки таблицы (рис.1) числами и текстом по образцу:

Рис.1

2. Подсчитать вес подсистемы – (в ячейках B10,C10,D10, E10), вес узла (в ячейках F4,F5,F6,F7.F8) и общий вес конструкции автомобиля (в ячейке F12) используя функцию Автосуммирования.

Например, подсчитаем, сумму столбца В и запишем ее в ячейку В10:

  • Выделим столбец В (ячейки В4 –В10),
  • На Стандартной панели щелкаем по S,

В ячейке В10 запишется число 857,8. Таким же способом находим сумму остальных столбцов (C,D,E) и строк (4-10) столбца F..

Таким образом, в следующих ячейках получим сумму чисел:

ячейка В10 – вес подсистемы узла конструкции,
ячейка С10 – вес электросистемы,
ячейка D10 – вес тормозной системы,
ячейка E10 – вес топливной системы,
ячейка F4 – вес узла кузова,
ячейка F5 – вес узла двигателя,
ячейка F6 – вес узла трансмиссия,
ячейка F7 – вес узла передняя подвеска,
ячейка F8 – вес узла задняя подвеска,
ячейка F12 – общий вес конструкции.

Подсчитать сумму в ячейках B10,C10,D10,E10,F4,F5,F6,F7.F8,F12, используя функцию Автосуммирования и заполнить таблицу , результат сравнить с данными таблицы (рис.2).

Рис.2

3. В ячейку F13 запишите значение снижаемого веса по условию задачи - 65,3кг

4. Отформатируйте таблицу (рис.2):

  1. Создайте заголовок таблицы .в ячейках А1-F1.
  2. Оформите заголовки столбцов таблицы.
  3. Отформатируйте ячейки таблицы.
  4. Залейте столбцы и ячейки цветом.
  5. Сделайте рамку таблицы.

Порядок выполнения пункта 4:

a) Создание заголовка таблицы (рис.2):

  • выделите ячейки A1-F1 под заголовок;
  • вызовите меню Формат;
  • откройте подменю ячейки;
  • на вкладке Формат ячеек установите
  • флажок Объединение ячеек;
  • наберите текст заголовка и выберите цвет шрифта залейте цветом заголовок;

b) Оформите заголовки столбцов таблицы:

  • вызовите меню Формат – Ячейки - вкладка Формат ячеек…,
  • командой меню Шрифт выберите шрифт заголовка: Arial, размер 14, цвет шрифта,
  • введите текст заголовка столбца,
  • подберите ширину столбцов,
  • выравнивание текста в ячейке выполните в меню Формат – Ячейки
  • выберите цвет заливки ячеек, заголовков, столбцов.

Примечание: подобрать ширину столбца (строки) можно и с помощью команды меню Формат – Столбец – Ширина.

с) Заполните ячейки цифрами и установите их по центру:

  • выполните данный пункт с помощью меню Формат – Ячейки во вкладке Формат ячеек командой Выравнивание;

d) Оформите в таблице заливку столбцов и ячеек цветами:

Для выполнения данной процедуры следует:

  • выделить область заливки,
  • вызвать меню Формат – Ячейки – во вкладке вызвать команду Вид,
  • выбрать нужный цвет заливки.

e) Сделайте рамку таблицы:

  • выделить всю таблицу,
  • вызвать меню Формат – Ячейки… ,
  • выбрать команду Граница и установить нужную линию.
  • таблица после формтирования будет выглядеть в MS Excel так (рис.3):

Рис.3

5. Сохраните файл под именем “AUTO” на диске К в своей папке.

Задание 2

Удачное и наглядное представление данных в табличной форме существенным образом облегчает решение любой задачи.

Возможности компьютера позволяют перевести числовую, табличную информацию в наиболее образную форму – графическую. Представление данных в графической форме улучшает восприятие информации человеком, делает ее более наглядной и выразительной.

Важным моментом в представлении числовой табличной информации является тесная взаимосвязь ее с графической. Изменение значений числовых данных в таблице автоматически влечет за собой изменение графической диаграммы, построенной по соответствующим данным таблицы. Это позволяет в процессе анализа вариантов просматривать их в наглядной графической форме.

План работы:

1. Проверка правильности данных составленной таблицы.

2. Построение графиков по данным таблицы 4:

круговая диаграмма,
линейчатый график,
столбчатая диаграмма.

Выполнение работы

1. Проверка правильности данных составленной таблицы (рис.3):

  • откройте свой файл “AUTO” в MS Excel.;
  • проверьте правильность заполнения данными таблицы (рис.3): в строках 9,10,12 и столбце F должны стоять формулы подсчета суммы соответствующих ячеек - СУММ() - см. (рис.4). Выполнение данного пункта - меню Сервис – Параметры – Вид – флажок формулы.

Рис.4

2. Построение графиков и диаграмм по данным таблицы (рис.4).

Построение круговой диаграммы “Распределение веса по узлам”:

1. Вызовите Мастера диаграмм командой Вставка-Диаграмма.
2. По данным таблицы (рис.4) постройте круговую диаграмму – “Распределение веса по узлам первоначального веса конструкции”, для выполнения: выделите ячейки A4:B8;

  • выполните команду Вставка – Диаграмма;
  • выберите тип диаграммы Круговая;
  • по Далее выполняйте требования заполнения диаграммы как:

напишите заголовок
оформите легенду,
вставьте данные (категория и доля) и т.д.

Вид диаграммы 1 представлен на (рис.5). Построение ее по шагам представлено на вкладках.

Диаграмма 1

Рис.5

Шаги построения диаграммы:

Шаг 1

Шаг 2

Шаг 3

Шаг 4

Аналогично постройте круговую диаграмму 2 (рис.6) – “Распределение веса по узлам “:

  • В таблице выделите ячейки A4:A8 и F4:F8
  • Постройте круговую диаграмму - Диаграмма 2, построение ее аналогично построению диаграммы 1:

Диаграмма 2

Рис.6

Корректировать диаграмму можно с помощью контекстного меню:

  • выделить соответствующий объект,
  • вызвать контекстное меню,
  • раскрыть вкладку и выполнить нужные исправления.

Аналогично постройте круговую диаграмму “Распределение веса по функциональным системам в узле “кузов”, используя соответствующие вкладки:

  • В таблице 3 выделите ячейки В4, C4, D4, E4
  • Постройте круговую диаграмму - Диаграмма 3:

Диаграмма 3

Рис.7

Построение Линейного графика “Распределение веса по узлам”

По данным таблицы постройте Линейный график “Веса конструкции”:

  • выделите ячейки A4:A8 и F4:F8
  • выполните команду Вставка – Диаграмма
  • выберите тип диаграммы Нестандартные -Графики (2 оси)
  • по Далее выполняйте требования заполнения диаграммы как и в круговом графике.

Диаграмма 4

Рис.8

Для уточнения изображения диаграмм Линейного графика и Гистограммы используйте вкладки:

Построение Гистограммы “Распределение веса по узлам”

По данным таблицы постройте Гистограмму “Распределение веса функциональных подсистем по узлам”, для этого:

  • выделите в таблице 2 ячейки A4:E8
  • выполните команду Вставка – Диаграмма
  • выберите тип диаграммы Cтандартные -Гистограмма
  • по Далее выполняйте требования заполнения диаграммы как и в круговом графике.
  • Файл “AUTO”сохраните в своей папке.

Диаграмма 5

Рис.9

Выводы по заданию 1 и заданию 2:

Таким образом, построены графики

Диаграмма 1 “Распределение веса по узлам первоначального веса конструкции”,
Диаграмма 2 “Распределение веса по узлам “
Диаграмма 3 “Распределение веса по функциональным системам в узле “кузов”
Диаграмма 4 “Веса конструкции”
Диаграмма 5 “Распределение веса функциональных подсистем по узлам”

1. По данным графиков можно конструктору сделать выводы:

По круговым диаграммам 1 и 2 видно, что наибольший вес дает двигатель (31,7 %). Но менять конструкцию двигателя сложно, поэтому в дальнейшем оставим конструкцию двигателя постоянной, равной 345,2 кг;

2. Вторым по величине веса дает кузов. Он является главным претендентом на снижение веса.

3. Заднюю и переднюю подвески тоже можно облегчить.

4. Из диаграммы 3 становится ясно, что надо в первую очередь облегчить конструкцию кузова , она дает 69% от всего веса кузова. По распределению весов в узле “кузов” можно обратить внимание и на топливную систему.

Возможность выдачи информации в графическом виде тесно связана с электронной таблицей. Важным моментом является факт интеграции этих средств в единое целое. Изменение числовых значений в таблице, автоматически влечет за собой изменение графических величин на диаграммах.. Это позволяет мгновенно наблюдать изменение числовой информации на графике и обратно, что позволяет конструктору в процессе анализа задачи, просматривать различные варианты и находить наиболее приемные.. Диаграммы 4 и 5 могут дополнить графическое представление задачи в несколько другой графической форме.

Конструктор выбирает вариант, наиболее удобный для решения задачи.

Продолжение статьи.