МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ
МОСКОВСКИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ
(ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)
ИНСТИТУТ ЭНЕРГОМАШИНОСТРОЕНИЯ И МЕХАНИКИ (ЭнМИ)
___________________________________________________________________________________________________________
Направление подготовки: 221000 – Мехатроника и робототехника
Профили подготовки: Компьютерные технологии управления в робототехнике и мехатронике
Квалификация (степень) выпускника: бакалавр
Форма обучения: очная
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
«МЕТРОЛОГИЯ, СТАНДАРТИЗАЦИЯ И СЕРТИФИКАЦИЯ»
Цикл:
|
профессиональный
|
|
Часть цикла:
|
вариативная
|
|
№ дисциплины по учебному плану:
|
Б 3.20.1
|
|
Часов (всего) по учебному плану:
|
144
|
|
Трудоемкость в зачетных единицах:
|
4
|
7 семестр – 4
|
Лекции
|
18 час
|
7 семестр - 18
|
Практические занятия
|
18 час
|
7 семестр - 18
|
Лабораторные работы
|
нет
|
нет
|
Расчётные задания, рефераты
|
18 час самостоят. работы
|
7 семестр - 18
|
Объём самостоятельной работы по учебному плану (всего)
|
108 час
|
7 семестр - 108
|
Экзамены
|
нет
|
нет
|
Курсовые проекты (работы)
|
нет
|
нет
|
Москва - 2010
1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ
Целью дисциплины является приобретение знаний в области стандартизации и сертификации производства для дальнейшего использования в практической деятельности с целью обеспечения качества продукции и её конкурентоспособности на основе применения знаний, полученных при изучении основ метрологии, как базовой дисциплины, обеспечивающей качество производственных процессов и контроля готовой продукции. Задачами дисциплины являются изучение современных требований по стандартизации и сертификации производства и услуг, по метрологическому обеспечению производства.
Освоение данной дисциплины вносит существенный вклад в формирование у студента следующих компетенций:
Общекультурные компетенции из ФГОС ВПО:
–способности к обобщению, анализу, восприятию информации, постановке цели и выбору путей её достижения (ОК-1);
–умения логически верно, аргументировано и ясно строить устную и письменную речь (ОК-2);
–способности в условиях развития науки и изменяющейся социальной практики к переоценке накопленного опыта, анализу своих возможностей, готовности приобретать новые знания, использовать различные средства и технологии обучения (ОК-6);
–готовности к самостоятельной, индивидуальной работе, принятию решений в рамках своей профессиональной компетенции (ОК-7);
–способности и готовности применять основные методы, способы и средства получения, хранения, переработки информации, использовать компьютер как средство работы с информацией (ОК-11);
–способности и готовности к практическому анализу логики различного рода рассуждений, к публичным выступлениям, аргументации, ведению дискуссии и полемики (ОК-12);
Дополнительные общекультурные компетенции:
–владения математической и естественнонаучной культурой (в том числе – в области метрологии, стандартизации и сертификации) как частью профессиональной и общечеловеческой культуры (ОК-17);
–способности аргументировано – в плане логики и содержания – обосновывать свои рассуждения, целенаправленно выявлять причинно-следственные связи между явлениями, отличать научный подход к изучению окружающего мира от антинаучного (ОК-18);
–настойчивости в достижении цели, терпения и выносливости, способности критически переосмысливать накопленный опыт, изменять при необходимости профиль своей профессиональной деятельности (ОК-19);
Профессиональные компетенции из ФГОС ВПО:
–способности и готовности использовать информационные технологии в своей предметной области, определять характеристики объектов профессиональной деятельности по разработанным моделям (ПК-1);
–применять контрольно-измерительные приборы и методы экспериментального исследования для определения характеристик и параметров макетов, оборудования и готовых изделий (ПК-2);
–готовности выявить естественнонаучную сущность проблем, возникающих в ходе профессиональной деятельности, и способности привлечь для их решения соответствующий физико-математический аппарат (ПК-3);
–способности формировать законченное представление о принятых решениях и полученных результатах в виде отчёта с его публикацией (публичной защитой) (ПК-7);
–способности выполнять численные и экспериментальные исследования, проводить обработку и анализ результатов измерений (ПК-14);
Дополнительные профессиональные компетенции:
–способности собирать и формализовывать имеющуюся измерительную информацию о природных объектах и технических системах с целью последующего создания соответствующих математических моделей (ПК-25);
–владения идеологией моделирования природных объектов и технических систем, алгоритмами и практическими навыками моделирования динамических процессов и явлений (ПК-26);
–способности применять знания о физических явлениях на практике, в том числе выдвигать гипотезы, составлять теоретические и информационные модели, проводить анализ границ их применимости, выбирать подходящие методы для научного анализа данных проблем (ПК-28);
Задачами дисциплины являются:
– изучение основных положений метрологии, принципов и методов обработки и представления результатов измерений;
– приобретение навыков использования современных средств измерений физических величин при организации и проведении измерительного эксперимента;
- овладение современными методами исследования метрологических характеристик средств измерений; современными математическими методами, применяемыми в задачах обработки результатов наблюдений, методами оценивания характеристик электронных средств измерений, методами организации измерительного эксперимента;
- изучение современных требований по стандартизации и сертификации производства и услуг, по метрологическому обеспечению производства.
2.МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП ВПО
Дисциплина относится к вариативной части профессионального цикла Б.3 основной образовательной программы подготовки бакалавров по профилю подготовки «Компьютерные технологии управления в робототехнике и мехатронике» направления 221000 – «Мехатроника и робототехника».
Дисциплина базируется на следующих дисциплинах: «Физика», «Высшая математика», «Общая электротехника», «Информатика».
Знания, полученные по освоению дисциплины, необходимы при выполнении бакалаврской выпускной квалификационной работы и при прохождении учебно-производственной практики.
3.РЕЗУЛЬТАТЫ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ
В результате освоения учебной дисциплины обучающиеся должны демонстрировать следующие результаты образования:
Знать:
–основные понятия и концепции метрологии, порядок применения теоретического аппарата для организации эксперимента и обработки результатов измерений (ПК-2,31);
–определения основных физических величин, понимая их смысл и значение для измерений в ходе эксперимента (ПК-2,27);
– современные системы стандартизации и сертификации;
Уметь:
–решать типовые задачи по основным разделам курса (ПК-28,30,32);
–использовать основные понятия, законы и модели физических явлений для интерпретации и исследования результатов измерительного эксперимента с применением соответствующего теоретического аппарата (ОК-18, ПК-2,3,27);
–пользоваться определениями физических величин и понятий для правильного истолкования их смысла (ПК-2);
–пользоваться при обработке результатов измерений возможностями современных компьютеров и информационных технологий (ОК-11, ПК-1,14,29).
Владеть:
–навыками построения и исследования математических и физических моделей технических систем (ОК-1, ПК-25,26);
–методами оценивания характеристик электронных средств измерений, справочным аппаратом для выбора средств измерений, методами организации измерительного эксперимента (ПК-2,3,26,28,30);
–навыками выбора средств измерений для решения конкретных измерительных задач, выполнения метрологических расчетов при обработке результатов наблюдений измерительного эксперимента, представления результатов измерений;
–прикладными программами для обработки результатов измерений и решения задач в области метрологической деятельности, стандартизации сертификации (ОК-11, ПК-1,14,29,32);
–навыками практического анализа логики различного рода рассуждений (ОК-2,12,18, ПК-33).
4. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
4.1 Структура дисциплины
Общая трудоёмкость дисциплины составляет 4 зачётных единицы, 144 часа.
№
п/п
|
Раздел дисциплины.
Форма промежуточной аттестации
(по семестрам)
|
Всего часов на раздел
|
Семестр
|
Виды учебной работы, включая самостоятельную работу студентов и
трудоёмкость (в часах)
|
Формы текущего контроля успеваемости
(по разделам)
|
лк
|
пр
|
лаб
|
сам.
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
8
|
9
|
1
|
Предмет и задачи дисциплины
|
18
|
7
|
2
|
2
|
|
14
|
Тест на знание терминологии
|
2
|
Виды измерений и оценка их погрешностей
|
32
|
7
|
6
|
6
|
|
20
|
Контрольная работа, подготовка реферата
|
3
|
Единство измерений, метрологические характеристики средств измерений
|
48
|
7
|
6
|
6
|
|
36
|
Расчётное задание, подготовка реферата
|
4
|
Стандартизация и сертификация
|
44
|
7
|
4
|
4
|
|
36
|
Расчётное задание, подготовка реферата
|
|
Зачёт
|
2
|
7
|
--
|
--
|
--
|
2
|
Презентация реферата, защита расчётного задания
|
|
Итого:
|
144
|
|
18
|
18
|
|
108
|
|
4.2 Содержание лекционно-практических форм обучения
4.2.1. Лекции
Предмет и задачи дисциплины
Основные этапы развития метрологии и стандартизации, их роль в науке и технике. Вклад отечественных ученых в развитие метрологии и стандартизации у нас в стране и за рубежом. Государственный характер метрологической деятельности в России. Свойства окружающего мира и меры этих свойств. Качественная характеристика измеряемых величин - размерность. Выражение размерностей производных физических величин через основные. Измерительные шкалы. Системы единиц. Основные и производные единицы. Международная система единиц (СИ).
Виды измерений и оценка их погрешностей
Определяющая роль сравнения при измерениях любого вида. Классификация измерений по различным классификационным признакам. Погрешность измерения, виды погрешностей, способы определения погрешностей. Методы измерения: прямые, косвенные, совместные и совокупные. Математические модели (тeoретические функции) законов распределения вероятности и их свойства. Приближенное описание функций распределения вероятности их числовыми характеристиками (моментами). Свойства начальных и центральных моментов. Факторы, влияющие на результаты измерений. Исключение влияющих факторов до измерений, компенсация во время измерений и учет при обработке. Показания средств измерений, внесение в показания аддитивных и мультипликативных поправок. Ошибки при измерениях; источники ошибок и причины их появления, обнаружение и исключение ошибок. Однократное измерение. Многократное измерение. Организация и проведение многократного измерения. Проверка гипотезы о законе распределения вероятности результата многократного измерения по различным критериям согласия. Обеспечение при многократном измерении наперед заданной и максимально достижимой точности.
Единство измерений, метрологические характеристики средств измерений
Нормирование метрологических характеристик средств измерений. Понятие о метрологической надежности. Поверка средств измерений. Централизованное и децентрализованное воспроизведение единиц. Эталоны основных и производных единиц физических величин. Классификация эталонов. Государственный первичный эталон метра. Государственный первичный эталон секунды. Государственный первичный эталон Ампера. Государственный первичный эталон килограмма. Основные задачи и принципы автоматизации измерений. Автоматизация сбора, обработки и использования измерительной информации. Применение микропроцессорной техники. Классификация, обобщенные структурные схемы и основные характеристики автоматизированных и автоматических средств измерений. Виды системных измерений. Структурные схемы аналоговых и цифровых измерительных приборов. Области их применения и метрологические характеристики. Физические явления, положенные в основу работы первичных измерительных преобразователей.
Стандартизация и сертификация
Метрологические аспекты и стандартизация норм взаимозаменяемости. Система стандартизации. Система технического регулирования. Выходные данные сертификации. Виды сертификации. Порядок проведения сертификации. Измерения при контроле качества продукции.
4.2.2. Практические занятия
7 семестр
Решение задач по темам:
- единицы физических величин, система СИ,
- формирование дифференциального закона распределения,
- моменты распределения случайных погрешностей,
- точные оценки результатов измерений,
- интервальные оценки результатов измерений,
- доверительные границы погрешности, исключение грубых погрешностей,
- методы и методики измерений, расчет надежности приборов.
4.3. Лабораторные работы
Лабораторные работы учебным планом не предусмотрены
4.4. Расчётные задания
7 семестр
«Метрологическая обработка экспериментальных данных при определении момента инерции твердого тела».
4.5. Курсовые проекты и курсовые работы
Курсовой проект (курсовая работа) учебным планом не предусмотрен
5. ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ
Лекционные занятия проводятся в форме лекций с использованием презентаций и видео роликов.
Практические занятия включают демонстрацию измерительных приборов с обсуждением их устройства, принципов работы и метрологических характеристик.
Самостоятельная работа включает выполнение и защиту расчетного задания, подготовку к тестам и контрольным работам, оформление реферата и подготовку его презентации, подготовку к зачету.
6. ОЦЕНОЧНЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ УСПЕВАЕМОСТИ, ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ ПО ИТОГАМ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ
Для текущего контроля успеваемости используются различные виды тестов, контрольные работы, устный опрос, презентация реферата, защита расчётного задания.
Аттестация по дисциплине – зачёт.
Оценка за освоение дисциплины, определяется как оценка на зачёте.
В приложение к диплому выносится оценка зачёта.
7. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
7.1. Литература:
а) основная литература:
Сарафанова Е.В. Метрология, стандартизация и сертификация: Учеб. Пособие. – М. Издательство РИОР, 2005. – 96С.
Димов Ю.В. метрология, стандартизация и сертификация. Учебник для вузов. 2-е изд. – СПб.: Питер, 2006. – 432с.:ил.
б) дополнительная литература:
1 Благодатских, В.А. Стандартизация разработки программных средств / В.А. Благодатских, В.А. Волнин, К.Ф. Поскакалов. – М.: Финансы и статистика, 2003.
2 Липаев, В.В. Документирование сложных программных средств / В.В. Липаев. – М.: СИНТЕГ, 2005. – 216с.
3 Липаев, В.В. технико-экономическое обоснование проектов сложных программных средств / В.В. Липаев. – М.: СИНТЕГ, 2004. – 284с.
7.2. Электронные образовательные ресурсы:
а) лицензионное программное обеспечение и Интернет-ресурсы:
системы символьных вычислений: Maple, Mathematica.
б) другие:
Во время самостоятельной работы студентов рекомендуется использование ЭОР «Метрология, стандартизация и сертификация» (2008; автор: Орлов И.В.).
8.МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
Для обеспечения освоения дисциплины необходимо наличие учебной аудитории, снабженной мультимедийными средствами для представления презентаций лекций, а для выполнения расчетного задания – компьютерных классов с надлежащим программным обеспечением.
Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО и с учётом рекомендаций Примерной основной образовательной программы высшего профессионального образования по направлению подготовки 221000 – «Мехатроника и робототехника» и профилю подготовки «Компьютерные технологии управления в робототехнике и мехатронике».
ПРОГРАММУ СОСТАВИЛ:
к.т.н., доцент Орлов И.В.
УТВЕРЖДАЮ:
Зав. кафедрой теоретической
механики и мехатроники
д.т.н., доцент Меркурьев И.В. |
