Российской Федерации Муромский институт (филиал)
Скачать 235.49 Kb.
|
Министерство образования и науки Российской Федерации Муромский институт (филиал) федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Владимирский государственный университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых» (МИ (филиал) ВлГУ) 
Рабочая программа по дисциплине ______Компьютерные технологии в науке и технике _____ Направление подготовки _200100.68 Приборостроение__ Квалификация (степень) выпускника _магистр________ факультет радиоэлектроники и компьютерных систем, кафедра «Управление и контроль в технических системах» 2013 г.  1. Цель и задачи освоения дисциплины Цель дисциплины: целью преподавания дисциплины "Компьютерные технологии в науке и технике" является подготовка специалистов, способных решать вопросы применения компьютерных технологий с позиций системного подхода на основных этапах жизненного цикла приборов и систем, а так же обучение студентов современным возможностям вычислительной техники при планировании и проведении эксперимента. Задачи дисциплины: студент должен получить знания и практические навыки применения компьютерных технологий при проектировании и конструировании типовых деталей и узлов приборов и систем, а так же при планировании и проведении эксперимента. 2. Место дисциплины в структуре ООП ВПО Дисциплина «Компьютерные технологии в науке и технике» в соответствии с учебным планом направления подготовки магистров «Приборостроение» относится к дисциплинам общенаучного цикла подготовки (шифр М2.Б.1) и является базовой для магистров в области приборостроения. Методы и средства, изученные студентами в рамках данной дисциплины, также используются в параллельно изучаемых дисциплинах «Математическое моделирование в приборных системах», «Моделирование процессов и систем», «Информационные технологии в приборостроении» и других дисциплин общенаучного и профессионального цикла. Курс базируется на знаниях компьютерных технологий и основ программирования, приобретенных при изучении дисциплины «Информатика» и других дисциплин компьютерной направленности, алгоритм 3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины (модуля) Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих компетенций: ОК-1- способность совершенствовать и повышать свой интеллектуальный и общекультурный уровень ОК-2- способность к самостоятельному обучению новым методам исследования, к изменению научного и научно-производственного профиля своей профессиональной деятельности ОК-6- способность самостоятельно приобретать с помощью информационных технологий и использовать в практической деятельности новые знания и умения, в том числе в новых областях знаний, непосредственно не связанных со сферой деятельности ПК-1- способность использовать результаты освоения фундаментальных и прикладных дисциплин магистерской программы ПК-3- способность осознать основные проблемы свои предметной области, определить методы и средства их решения ПК-4 - способность профессионально эксплуатировать современное оборудование и приборы (в соответствии с целями магистерской программы) ПК-10 – способность проектировать приборные системы и технологические процессы с использованием средств автоматизации проектирования и опыта разработки конкурентоспособных изделий ПК-13 – способность оценить уровень показателей качества и инновационные риски, коммерциализации проектируемых приборных системах ПК-16 – способность разрабатывать методики проведения теоретических и экспериментальных исследований по анализу, синтезу и оптимизации характеристик материалов, используемых в приборостроении ПК-17 – готовность разрабатывать и внедрять новые технологические процессы с использованием гибких автоматизированных систем и оценивать экономическую эффективность и инновационно-технологические риски при их внедрении ПК-20 – способность формулировать цели, определить задачи, выбрать методы исследования в области приборостроения на основе подбора и изучения литературных, патентных и других источников информации ПК-22 – готовность выбрать оптимальные методы и разработать программы экспериментальных исследований и испытаний, провести измерения с выбором современных технических средств и обработкой результатов измерений ПК-25 – способность использовать результаты научно-исследовательской деятельности и пользоваться правами на объекты интеллектуальной собственности ПК-27 – готовность находить оптимальные решения для создания наукоёмкой продукции с учетом требований качества, стоимости, сроков исполнения, конкурентоспособности, безопасности жизнедеятельности, а также экологической безопасности ПК-31 – способность к разработке планов и программ организации инновационной деятельности на предприятии. В результате освоения дисциплины обучающийся должен: Знать: - принципы применения компьютерных технологий, позволяющих осуществить целенаправленный синтез схем и конструкций приборов и систем; - основные принципы разработки моделей; - принципы измерения неэлектрических величин в автоматизированном режиме; - алгоритмы схемно-топологического проектирования приборов и систем; - основы CALS-технологий; - типовые программные продукты, ориентированные на решение научных, проектных и технологических, включая информационно-измерительные, задачи приборостроения Уметь: - применять полученные знания к проектированию приборов и систем с позиций системного анализа - формализовать физические и технические процессы; - применять численные методы расчета электрических цепей с использованием пакетов прикладных программ; - представлять техническое решение средствами компьютерной графики и геометрического моделирования; - использовать стандартные пакеты прикладных программ для решения практических задач в области приборостроения; - выполнять трассировку печатных плат при помощи стандартных пакетов прикладных программ и систем; Владеть: - современными типовыми методиками проектирования и конструирования приборов и систем с применением компьютерных технологий. - методами проведения экспериментов с использованием автоматизированных систем; - методами и компьютерными системами проектирования и исследования приборов и систем, а также методами информационно-измерительных технологий; - методами проведения исследований, включая применение готовых методик. 4. Структура и содержание дисциплины (модуля) «Компьютерные технологии в науке и технике» Общая трудоемкость дисциплины составляет _6_ зачетных единиц, _216_ часов. 4.1 Очная форма обучения. Уровень базового образования: специалист, бакалавр Срок обучения 2 года 4.1.1 Структура дисциплины
1 семестр
2 семестр
4.1.2. Тематический план дисциплины
4.1.3. Содержание дисциплины 4.1.3.1. Перечень лекций Лекции проводятся с применением мультимедиа технологий Семестр 1 Лекция 1. (активная форма, с привлечением студентов к обсуждению и разбору проблемной ситуации). Принципы и средства автоматизации физического эксперимента. Применение компьютерной техники при проведении экспериментов. Применение автоматизированных систем в науке. Лекция 2. (активная форма, с привлечением студентов к обсуждению и разбору проблемной ситуации). Принципы и средства автоматизации физического эксперимента. Проблемы сопряжения и измерения. Лекция 3. (активная форма, с привлечением студентов к обсуждению и разбору проблемной ситуации). Принципы и средства автоматизации физического эксперимента. Роль модели в науке. Лекция 4. (активная форма, с привлечением студентов к обсуждению и разбору проблемной ситуации). Роль моделей в процессе проектирования ПС. Классификация проектных задач. Моделирование в процессе автоматизированного проектирования ПС. Схема алгоритма методики моделирования ПС. Лекция 5 (активная форма, с привлечением студентов к обсуждению и разбору проблемной ситуации). Место в общей структуре проектирования ПС. Обобщенная постановка задачи топологического проектирования ПС средствами КТ. Требования к математическим моделям. Элементы теории множеств. Основные понятия теории графов. Математические модели схем. Математические модели монтажных пространств. Лекция 6 (активная форма, с привлечением студентов к обсуждению и разбору проблемной ситуации). Основные принципы технологии управления данными на всех этапах жизненного цикла ПС. PDM-технология. Интерактивные технические руководства (ИЭТР). Лекция 7 (активная форма, с привлечением студентов к обсуждению и разбору проблемной ситуации).Методология функционального моделирования. Обобщенные структуры электронного (виртуального) КБ и предприятия. Внедрение CALS-технологий на промышленных предприятиях. Создание единого информационного пространства на основе PDM-системы. Лекция 8 (активная форма, с привлечением студентов к обсуждению и разбору проблемной ситуации). Программные средства используемые в науке и технике. Классификация программных средств с точки зрения специализации, учета взаимосвязи физических процессов. 4.1.3.2 Перечень лабораторных работ Семестр 1 1 Расширенные структуры и функции LabVIEW (4 часа) (активная форма, с привлечением студентов к обсуждению возможностей LabView) 2 Управление свойствами и сервером Виртуального Прибора в LabVIEW (4 часов) (активная форма, с применением частично-поискового метода) 3 Реализация численных методов и трехмерной графики пакетом MathCAD (4 часа) (активная форма, с привлечением студентов к обсуждению и разбору проблемной ситуации) 4 Программирование в математическом пакете MathCAD (4 часа) (активная форма, с привлечением студентов к обсуждению возможностей MathCad) 5 Символьные вычисления средствами пакета MathCAD (4 часа) 6 Матричные вычисления и графика в пакете MATLAB (4 часа) 7 Создание символьного изображения РЭК. Создание конструкторско-технологического образа РЭК (4 часа) 4.1.3.3 Перечень практических работ Семестр 1
Семестр 2
Семестр 1 1 Уровни разукрупнения ПС по функциональной и конструктивной сложности 2 ПС как методологическая система 3 Признаки системного подхода 4 Основы системного анализа 5 Условная формализация технического процесса как системы 6 Показатели параметрической чувствительности 7 Задачи проектирования ПС, решаемые на основе исследования параметрической чувствительности с применением ИТ (настройка, регулировка, стабильность выходных характеристик и т. п.) 8 Методы расчета ФПЧ (метод вариаций, метод непосредственного дифференцирования, метод преобразованной и/или метод сопряженной /присоединенной/ модели) 9 Математическая постановка задачи автоматизированного проектирования ПС при помощи ИТ 10 Характеристики составных компонентов современных ИТ 11 Электронный (виртуальный) макет прибора 12 Классификация расчетных моделей 13 Структурные модели – направленные графы, блок-схемы 14 Топологические модели ненаправленные графы, эквивалентные цепи 15 Применение современных компьютерных измерительных технологий для проведения измерения физических величин, в том числе в режиме удаленного доступа 16 Модели физических процессов, протекающих в ПС 17 Типовые методики исследования характеристик ПС на основе моделирования физических процессов 18 Проблемы измерения не электрических параметров 19 Проблемы сопряжения в вычислительной технике Семестр 2 1 Математические модели для решения задач компоновки 2 Математические модели для решения задач размещения 3 Математические модели для решения задач трассировки печатных проводников 4 Обзор международных стандартов 7 Интегрированная информационная модель изделия 8 Прикладные протоколы 9 Программные средства автоматизации сложно формализуемых и неформализуемых проектных процедур 10 Классификация PDM/PLM-систем 11 Функциональные возможности, стоимостный фактор
Курсовая работа выполняется во 2-м семестре. Выдача темы на курсовое проектирование производится лектором по дисциплине на 2-й неделе обучения во 2-м семестре. Тематика курсовых работ связана с проектированием приборов и систем, моделированием процессов, обработкой и преобразованием экспериментальных данных с применением компьютерных технологий Сдача курсового проекта проводится комиссии в форме публичной защиты в конце 2-го семестра (15–16-я недели). Объем проекта – расчетно-пояснительная записка не менее 20 листов формата А4, графическая часть – 8–10 листов формата А4; трудоемкость – 72 ч самостоятельной работы по теме курсового проекта. Разработка основных разделов курсового проекта проводится в рамках лабораторного практикума и самостоятельной работы. Возможно выполнение курсового проекта по предложенной студентом теме после утверждения ее лектором, ведущим дисциплину. 5. Образовательные технологии Обучение проводится с применением компьютерных технологий, разбора конкретных ситуаций.
Основная учебно-методическая литература по дисциплине
Дополнительная учебно-методическая литература по дисциплине
Программное обеспечение: Программный пакет MATLAB;программный пакет LabVIEW; программный пакет Dip Trace, MathCad 7. Материально-техническое обеспечение дисциплины (модуля) - Вычислительные залы кафедры УКТС. - Мультимедийное оборудование кафедры УКТС. - Георадар ОКО-2 (1 шт.) - Модуль сбора данных L-Card (1 шт.) - Система геодинамического контроля (собственная разработка кафедры) (1 шт) - Осциллограф (1 шт.) - Генератор сигналов (1 шт.) - Мультиметр (2 шт.) - Источники питания (2 шт.) - Программатор (1 шт.) - Стенд цифроаналоговой схемотехники ЛЕГС 1 1 (2 шт.) - Стенд аналоговой схемотехники ЛЕГС 4 (2 шт.) - Стенд цифровой схемотехники ЛЕГС 2 (2 шт.) - Стенд цифровых микропроцессорных устройств ЛЕГС 3 (2 шт.) - Стенд систем автоматизированного управления ЛЕГС 5 (2 шт.) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Добавить документ в свой блог или на сайт
Похожие:
 | Математика в профессиональном образовании Муромский филиал Московского государственного университета путей сообщения, Россия | | Министерство образования Российской Федерации Владимирский филиал... Доктор экономических наук К. В. Хартанович (Владимирский Филиал Российской Академии Государственной Службы при Президенте Российской... |
 | Российской федерации фгбоу впо «Саратовский государственный университет... | | Российской федерации фгбоу впо «Саратовский государственный университет... |
| Министерство сельского хозяйства российской федерации томский сельскохозяйственный... Федерального государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования | | Образовательное учреждение высшего профессионального образования... Целью и задачей дисциплины является освоение студентами отдельных институтов предпринимательского права, представляющими собой совокупность... |
| Министерство образования и науки российской федерации трехгорный технологический институт филиал Учитель химии мбоу “Средняя общеобразовательная школа №26” г. Калуги Тесник Юлия Валерьевна | | Министерство образования и науки российской федерации трехгорный технологический институт филиал Областное государственное бюджетное учреждение «Белгородский региональный центр оценки качества образования» |
| Положение о формировании оценочных средств в федеральном государственном... Смоленский филиал Российской академии народного хозяйства и государственной службы при Президенте Российской Федерации | | Первоначальный этап расследования преступлений, связанных с незаконным... Диссертация выполнена на кафедре уголовно-правовых дисциплин Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения... |
| Российской федерации фгбоу впо «Саратовский государственный университет... Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины 11 | | Российской федерации фгбоу впо «Саратовский государственный университет... Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины 8 |
| Российской федерации фгбоу впо «Саратовский государственный университет... Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины 7 | | Российской федерации фгбоу впо «Саратовский государственный университет... Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины 10 |
| Российской федерации фгбоу впо «Саратовский государственный университет... Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины 8 | | Российской федерации фгбоу впо «Саратовский государственный университет... Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины 10 |
