ПЕРВОЕ ВЫСШЕЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ УЧЕБНОЕ ЗАВЕДЕНИЕ РОССИИ
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
«НАЦИОНАЛЬНЫЙ МИНЕРАЛЬНО-СЫРЬЕВОЙ УНИВЕРСИТЕТ «ГОРНЫЙ»
Согласовано
|
|
Утверждаю
|
Руководитель ООП по
направлению 150700
профессор Максаров В.В.
|
|
Зав. кафедрой
машиностроения
профессор Максаров В.В.
|
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА
УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
«Основы научных исследований, организация и планирование эксперимента»
Направление подготовки: 150700 - Машиностроение
Программа подготовки:
«Технология автоматизированного машиностроения»
Квалификация (степень) выпускника: магистр
Составитель: доцент Борисова Л.Г.
Санкт-Петербург
2012
1. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ДИСЦИПЛИНЫ
Цель - изучение магистром основных законов, принципов, тенденций становления и развития науки, изучение методов, используемых в сфере проведения научных исследований, обучающихся по направлению «Технология автоматизированного машиностроения».
Задачи:
- ознакомление с направлениями развития науки, с решением технических проблем с помощью научных разработок;
- изучение методологических основ проведения научных исследований;
- методы планирования и проведения экспериментов для проектирования и исследования технических систем и технологических процессов.
2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП
Дисциплина относится к профессиональному циклу (общепрофессиональная базовая часть М2.Б.3), базируется на знаниях курсов «Информационные технологии», «Технологии машиностроения».
Знания, полученные при изучении дисциплины, используются магистрами при выполнении дипломного проекта.
3. ТРЕБОВАНИЯ К РЕЗУЛЬТАТАМ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ
Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих компетенций:
Общекультурных компетенций: ОК-4, ОК-5, ОК-6.
Профессиональных компетенции: ПК-1, ПК-2, ПК-6, ПК-9, ПК-12, ПК-13, ПК-15, ПК-16, ПК-17, ПК-18, ПК-19, ПК-20, ПК-23, ПК-24, ПК-25.
В результате изучения дисциплин базовой части цикла студент должен:
Знать проблемы технологии машиностроения,
-новые конструкционные материалы и компьютерные технологии,
-современные методы проведения научно-исследовательских работ;
Уметь применять новые конструкционные материалы и использовать компьютерные технологии при разработке технологических процессов в машиностроительном производстве;
Владеть навыками разработки элементов новых технологических процессов в машиностроительном производстве.
4. ОБЪЕМ ДИСЦИПЛИНЫ И ВИДЫ УЧЕБНОЙ РАБОТЫ
Общая трудоемкость дисциплины составляет 4 зачетные единицы или 144 часа и проводится во втором модуле на первом году обучения в магистратуре.
Виды учебной работы
|
Всего часов
|
форма обучения
|
очная
|
очно-заочная
|
Общая трудоемкость дисциплины
|
144
|
В том числе аудиторные занятия:
Лекции
Практические занятия
|
18
18
|
10
34
|
Самостоятельная работа студента
|
108
|
136
|
В том числе контрольная работа
|
-
|
1
|
Вид итогового контроля
|
зачет
|
5. СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
5.1. Содержание модулей (разделов) дисциплины
Введение
Накопление и использование научных знаний об окружающем мире. Объекты, субъекты и инструменты процесса познания. Роль научных исследований в сфере человеческой деятельности, направленной на расширение базы знаний о действительности.
Модуль 1 Методология научного познания и научно-технического творчества
Тема 1.1 Создание научной базы знаний
[1], с.4…12, [4], с.15…44
Понятие науки и научного знания. Цель и задачи науки. Уровни познания: чувственный и рациональный. Принципы создания научной базы знаний. Научные исследования - основная деятельность в процессе познания. Этапы научных исследований.
Тема 1.2 Методы эмпирических и теоретических исследований
[4], с. 9…50, [4], с. 162…170, 178…184
Задачи и методы теоретических исследований. Системный подход при исследовании объектов и процессов. Анализ и синтез – основные методы изучения и создания объектов и процессов. Порядок теоретических исследований: анализ физической сущности процессов, явлений, формулирование гипотезы, проведение математических исследований, анализ теоретических решений, формулирование выводов. Использование математических методов в исследованиях. Научно-техническое творчество. Методы активизации творческого мышления. Метод эвристических приемов в научных исследованиях. Эмпирические методы: наблюдение, сравнение, счет, измерения, экспериментальные исследования. Классификация, типы и задачи эксперимента.
Тема 1.3 Моделирование в научном и техническом творчестве
[6], с. 433…451; [2], с.12…57
Моделирование – основа научно-технического творчества исследователей. Анализ объектов и процессов в исследуемой предметной области. Определение физических и технических ограничений параметров объектов и процессов. Физическое подобие и моделирование объектов и процессов. Математический аппарат для построения математических моделей при исследовании. Выбор вида и структуры математической модели. Определение составных элементов модели.
Модуль 2 Реализация научных исследований
Тема 2.1 Организация научно-исследовательской работы
[2], с. 70…93; [3], с. 144…210
Организационная структура научных исследований в Российской Федерации. Подготовка и повышение квалификации научно-технических работников и специалистов.
Выбор направления научных исследований. Структура научного направления: комплексные проблемы, проблемы, темы и научные вопросы. Особенности фундаментальных, прикладных и поисковых научно-исследовательских работ (НИР). Основные этапы и последовательность выполнения научно-исследовательских работ. Определение цели, задач и особенности выполнения отдельных этапов НИР. Научно-исследовательская работа студентов в высшей школе.
Тема 2.2 Информационное обеспечение научных исследований
[5], с. 232…274
Роль научно-технической информации в развитии общества. Полнота, достоверность и оперативность информации – необходимый фактор в решении научно-технических задач.
Применение методов информатики для создания эффективных информационных систем в сфере научных исследований. Информационные продукты и технологии, базы и банки данных. Виды научных документов и изданий. Электронные носители информации.
Государственная система научно-технической информации. Автоматизированные информационно-поисковые системы. Научно-техническая патентная информация.
Модуль 3. Автоматизация научных исследований
Тема 3.1 Научные основы автоматизированного проектирования технологических процессов изготовления деталей и сборки
[3], с. 23…27
Научные основы автоматизированного проектирования, исследования свойств материалов и реализации размерных, временных, энергетических и информационных связей автоматизированных и автоматических производственных и технологических процессов, их оптимизация. Автоматизированное проектирование и исследование вспомогательных средств автоматизации производственных и технологических процессов машиностроительных производств.
Тема 3.2 Автоматизированные системы научных исследований
[3], с. 32…37
Применение ЭВМ в научных исследованиях. Автоматизированные системы, используемые при проведении научных исследований в технологии машиностроения. Компьютерный эксперимент; компьютер как средство управления экспериментом.
Интегрированные программно-технические комплексы, комплексы для обработки тексто-графической информации, коллективного пользования. Компьютеризированное интегрированное производство с использованием CALS-технологий.
Заключение
Направления дальнейшей работы по систематизации, дополнению и использованию научных знаний в технологии машиностроения.
5.2 Разделы дисциплины и междисциплинарные связи с обеспечиваемыми (последующими) дисциплинами
№ п/п
|
Наименование обеспечиваемых (последующих) дисциплин
|
№ тем данной дисциплины, необходимых для изучения обеспечиваемых (последующих) дисциплин
|
1.1
|
1.2
|
1.3
|
2.1
|
2.2
|
3.1
|
3.2
|
3.3
|
…
|
1.
|
Научные основы современного машиностроения
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
8
|
…
|
2.
|
Технология машиностроения
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
8
|
...
|
6. ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ
В соответствии с учебным планом не предусмотрен.
7. ПРАКТИЧЕСКИЕ ЗАНЯТИЯ (семинары)
Номер и название раздела (темы)
| Наименование практических занятий |
Тема 1.2 Методы эмпирических и теоретических исследований
|
Выбор метода эмпирических исследований
Уметь правильно осуществлять выбор метода эмпирических исследований
|
Тема 1.3 Моделирование в научном и техническом творчестве
|
Оценка точности математической модели процесса резания по результатам экспериментов
Усвоение методики определения точности математических моделей
|
Тема 3.2 Автоматизированные системы научных исследований
|
Использование ЭВМ в научных исследованиях
Уметь применять прикладные программные средства при решении практических задач
|
8. ФОРМЫ АТТЕСТАЦИИ ПО ИТОГАМ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ
Перечень тем рефератов
1. Тенденции и перспективы развития транспорта в XXI веке.
2. Экологически чистые виды транспорта.
3. Новые виды технологий.
4. Автоматизация проектирования.
5. Компьютеризация различных видов производства.
6. Компьютерное моделирование оборудования..
7. Уменьшение производственного шума.
8. Передовая техника конструирования и производства
9. Использование композиционных материалов в машиностроении.
10. Современные технологии упрочнения деталей.
11. Применение микро- и наноструктур в машиностроении.
12. Нанотехнологии и новые материалы для более дешевого и экологически эффективного применения в машиностроении.
13. Укрепление конкурентоспособности машиностроения.
14. Современные методы, обеспечивающие энергосбережение и энергоэффективность.
15. Новейшие методы дефектоскопии и неразрушающего контроля.
16. Космические исследования XXI века.
17. Мобильные и беспроводные системы связи наземного и спутникового базирования нового поколения.
18. Технологии и материалы для производства компьютерной техники с низким потреблением энергии.
19. Производство наноприборов и наносистем.
20. Моделирование многофункциональных материалов.
21. Разработка материалов с заранее заданными свойствами.
22. Исследования механики роботов.
23. Теория решения изобретательских задач (ТРИЗ).
24. Техногенные катастрофы в центре внимания ученых. Меры по их предотвращению.
25. Рациональное использование природных ресурсов и сокращение рисков экологических катастроф.
26. Оперативное прогнозирование и моделирование, включая системы наблюдения за глобальными климатическими изменениями.
9. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
а) Основная литература
1. Демченко, И. И. Основы научных исследований: учеб. пособие / И. И. Демченко. – Красноярск: КГТУ, 2003. – 171 с.
б) Дополнительная литература
1. Бабицкий, В. В. Планирование эксперимента: учебно-методическое пособие по проведению инженерных экспериментов и обработке полученных результатов / В. В. Бабицкий, Я. Н. Ковалев, В. Д. Якимович. – Мн.: БНТУ, 2003. – 48 с.
2. Кузьмин, В.В. Математическое моделирование технологических процессов сборки, механической обработки изделий в машиностроении: учеб. пособие / В.В. Кузьмин. - М.: Высш. шк., 2008.
3. Кучур, С. С. Научные исследования и решение инженерных задач: учеб. пособие для вузов / С. С. Кучур, М. М. Болбас, В. К. Ярошевич. – Мн.: Адукацыя i выхаванне, 2003. – 416 с.
4. Яшина, Л. А. Основы научных исследований: учеб. пособие / Л. А. Яшина. – Сыктывкар: Изд-во СыкГУ, 2004. – 84 с.
в) Программное обеспечение и Интернет-ресурсы
1. http:/www.math soft.com.
2. http:/www.informika.ru.
3. http://www.window.edu.ru.
4. http:/www.exponent a.ru.
г) Периодические издания
1. Журнал «наука и образование» (Гос. Регистрация, Эл. № ФС-77-30569).
2. Интернет-журнал «Эйдес» (www.eidos.ru).
10. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
Кафедра имеет аудитории для проведения занятий, оснащенные соответствующими учебными макетами станочных приспособлений, предназначенных для успешного усвоения лекционного материала; мультимедийным проектором для представления презентационных работ.
_____________________________________________________________________________
Разработчик:
кафедра Машиностроения доцент Л.Г. Борисова |
