Рабочая программа учебной дисциплины ен. В. 12 Основы математического моделирования для специальности 130501 Проектирование, сооружение и эксплуатация газонефтепроводов и газонефтехранилищ

Вид материала

Содержание

Подобный материал:

1 2 3 4 5

6. Учебно-методическое обеспечение дисциплины

6.1. Рекомендуемая литература

а) основная литература:

1. Булыгин Ю.А. Популярные вычислительные методы в инженерных расчетах // Ю.А. Булыгин, С.Г. Валюхов, М.И. Зайцева, А.В. Кретинин/ Учеб. пособие. – Воронеж, ВГТУ, 2007. 146 с.

б) дополнительная литература:

1. Примеры решения вычислительных задач с использованием искусственных нейронных сетей / В.Г. Стогней, А.В. Кретинин, Ю.А. Булыгин, А.В. Шостак // Учебное пособие. Воронеж, ВГТУ. 2004. 83 с.

в) методическая литература

1. Булыгин Ю.А., Валюхов С.Г., Кретинин А.В., Гуртовой А.А. Методическое руководство к выполнению практических заданий по курсу «Основы математического моделирования» // Воронеж, ВГТУ, 2006. № 320-2006. 62 с.

2. Булыгин Ю.А., Валюхов С.Г., Кретинин А.В., Студеникин А.В. Методические указания для выполнения лабораторных работ по курсу «Основы математического моделирования». Ч. 1. // Воронеж, ВГТУ, 2006. № 398-2006. 37 с.

3. Булыгин Ю.А., Валюхов С.Г., Кретинин А.В., Гуртовой А.А. Методические указания для выполнения лабораторных работ по курсу «Основы математического моделирования». Ч. 2// Воронеж, ВГТУ, 2006. № 399-2006. 42 с.

6.2. Средства обеспечения освоения дисциплины

Программно-алгоритмическое обеспечение:

MatLab
IOSO NS Design optimization software
STATISTICA NEURAL NETWORKS

* электронные пособия и учебники по разделам курса.

7. Материально-техническое обеспечение дисциплины

Специализированная лаборатория экспериментального моделирования рабочих процессов в нефтегазовом оборудовании (ФГУП «Турбонасос»), компьютерный класс кафедры НГОиТ в ВГТУ и на ФГУП «Турбонасос».

8. Методические рекомендации по организации изучения дисциплины

а) методические рекомендации по организации изучения дисциплины для преподавателя

В соответствии с учебным планом для изучения дисциплины «Основы математического моделирования» на аудиторные занятия отводится 119 часов, из них 51 час лекций, 34 часа практических и 34 часа лабораторных занятий. Дисциплина изучается в восьмом семестре. Рубеж контроля знаний – зачет в восьмом семестре. Способами учебной деятельности являются лекционные, практические и лабораторные занятия.

Лекционный курс позволяет получить общее представление о математическом моделировании, его практическом применении, выявить связи с другими дисциплинами. Цель лекционного курса - ознакомить студентов с основными положениями и методологией дисциплины.

Практические занятия предназначены для углубления и закрепления теоретического материала и сведений, полученных на лекциях. Целью практических занятий является формирование у студентов навыков и умений самостоятельного применения теоретических сведений и знаний при решении практических задач.

Лабораторные занятия предназначены для ознакомления студентов с компьютерными программами, реализующими методы математического моделирования. Целью лабораторных работ является выработка у студентов умения самостоятельного решения вычислительных задач. При выполнении лабораторных работ группа делится на две подгруппы.

К зачету по основам математического моделирования допускаются студенты, выполнившие и защитившие все лабораторные работы. На зачете студент решает одну задачу и отвечает на один теоретический вопрос. Перечень вопросов и тематика задач сообщаются студентам заранее.

При изучении дисциплины рекомендуется использовать разработанную на кафедре рейтинговую (бальную) систему. Основными задачами применения этой системы являются обеспечение ритмичности работы студентов в течение семестра, контроль их самостоятельной работы, создание условий для глубокого усвоения ими изучаемой дисциплины. По данной системе итоговая оценка знаний студентов в конце изучения курса проводится по следующим критериям:

- результатам выполнения и защиты в течение семестра лабораторных работ;

- результатам выполнения в течение семестра практических работ;

- результатам письменного ответа на зачете.

По сумме баллов выносится решение о зачете.

При организации изучения дисциплины рекомендуется использовать:

а) в качестве методов обучения:

- программированный контроль с использованием тестовых заданий;

- проблемное обучение при изложении отдельных разделов (например, при изучении нейросетевого моделирования);

б) в качестве средств обучения:

- демонстрационные плакаты;

- расчетные и контролирующие программы на ПЭВМ;

- компьютерные презентации.

б) Методические рекомендации по организации изучения дисциплины для студентов

В соответствии с учебным планом для изучения дисциплины «Основы математического моделирования» на аудиторные занятия отводится 119 часов, из них 51 час лекций, 34 часа практических и 34 часа лабораторных занятий. Дисциплина изучается в восьмом семестре. Рубеж контроля знаний – зачет в восьмом семестре. Способами учебной деятельности являются лекционные, практические и лабораторные занятия.

Самостоятельная работа является основной в работе студента. Она требует активной мыслительной деятельности и может привести к желаемым результатам лишь при ее правильной организации. Неумение работать самостоятельно является одной из основных причин низкой успеваемости.

Самостоятельная работа состоит из следующих модулей:

- работа над темами для самостоятельного изучения;

- подготовка к практическим и лабораторным занятиям;

- подготовка к контрольным мероприятиям;

- подготовка к зачету.

На самостоятельное изучение тем теоретического курса и подготовку к практическим и лабораторным занятиям планируется 4 часа в месяц (см. план-график самостоятельной работы студентов). На подготовку к контрольным мероприятиям предусматривается 13 часов во время зачетной недели.

При самостоятельном изучении теоретического курса, подготовке к практическим занятиям и контрольным мероприятиям рекомендуется руководствоваться учебными пособиями: 1. Булыгин Ю.А. Популярные вычислительные методы в инженерных расчетах // Ю.А. Булыгин, С.Г. Валюхов, М.И. Зайцева, А.В. Кретинин/ Учеб. пособие. – Воронеж, ВГТУ, 2007. 146 с.; 2. Примеры решения вычислительных задач с использованием искусственных нейронных сетей / В.Г. Стогней, А.В. Кретинин, Ю.А. Булыгин, А.В. Шостак // Учебное пособие. Воронеж, ВГТУ. 2004. 83 с.

Студентам рекомендуется следующий порядок организации самостоятельной работы над темами и подготовки к практическим занятиям по дисциплине «Подземная гидромеханика»:

- ознакомиться с содержанием темы;

- прочитать материал лекций, при этом нужно составить себе общее представление об излагаемых вопросах;

- прочитать параграфы учебника, относящиеся к данной теме;

- перейти к тщательному изучению материала, усвоить теоретические положения и выводы, при этом нужно записывать основные положения темы (формулировки, определения, термины, воспроизводить отдельные схемы и чертежи из учебника и конспекта лекций);

- закончив изучение темы, решить предложенные преподавателем задачи с целью закрепления теоретического материала и приобретения практических навыков самостоятельно решения задач;

- нельзя переходить к изучению нового материала, не усвоив предыдущего;

- необходимо помнить, что непременным условием успеха самостоятельной работы является систематичность и последовательность.

При изучении дисциплины рекомендуется использовать разработанную на кафедре рейтинговую (бальную) систему. Основными задачами применения этой системы являются обеспечение ритмичности работы студентов в течение семестра, контроль их самостоятельной работы, создание условий для глубокого усвоения ими изучаемой дисциплины.

В результате изучения дисциплины студенты должны

- знать:

- методы математической обработки данных;

- основные типы математических моделей и особенности их применения в различных областях нефтегазового дела;

- принципы нейросетевого моделирования;

- принципы нелинейной оптимизации

- существующие программные и технические средства математического моделирования.

уметь:

- формулировать технические задачи в виде, удобном для их решения математическими методами;

- выбирать наиболее эффективные пути достижения цели – построения адекватной математической модели исследуемого процесса;

- иметь четкое представление о возможностях и условиях использования математических методов и современной вычислительной техники при ведении проектных и эксплуатационных работ.

Полученные знания и умения должны позволить студенту, после изучения дисциплины, иметь навыки исследовательской работы в области разработки нефтяных и газовых месторождений, техники и технологии нефте- и газодобычи, подземного хранения газа и выполнения курсовых и дипломных работ и УНИРС.

9. Рекомендуемый перечень тем практических занятий (по разделам)

№	№ раздела дисциплины	Наименование практического занятия	Кол-во часов
1	1	Технология математического моделирования и ее этапы. Примеры математических моделей в естественных и технических науках	2
2	2	Численные методы. Основы теории погрешностей	1
3	2	Численные методы решения скалярных уравнений	1
4	2	Численные методы решения систем линейных и нелинейных уравнений	2
5	2	Аппроксимация функций.	2
6	2	Интерполирование функций	1
7	2	Численное дифференцирование	1
8	2	Численное интегрирование	1
9	2	Численные методы решения обыкновенных дифференциальных уравнений	2
10	2	Численные методы решения систем уравнений в частных производных	4
11	2	Примеры приближенных решений интегральных уравнений	1
12	3	Экспериментальные факторные математические модели	2
13	3	Параметрическая нелинейная оптимизация	6
14	3	Нейросетевое моделирование	8

Blog

Содержание

Аппроксимация функций.