Geum.ru

Рабочая программа учебной дисциплины дс. 01 Моделирование систем Для специальности (направления)

Вид материалаРабочая программа

Содержание


654600 «Информатика и вычислительная техника »
Содержание рабочей программы
Цель и задачи дисциплины
2. Требования к уровню освоения содержания дисциплины
3. Объем дисциплины и виды учебной работы
Общая трудоемкость
Самостоятельная работа
Раздел 1. Введение (2 часа)
Раздел 2. Математические модели систем. (15)
Раздел 3. Методы моделирования систем (10)
Самостоятельное изучение
8.2. Методические рекомендации для студентов
Календарный план чтения лекций.
План-график самостоятельной работы
Подобный материал:


ГОУ ВПО

«Воронежский государственный технический университет»


«Утверждаю»

Декан ЕГФ

_____________С.М.Пасмурнов


РАБОЧАЯ ПРОГРАММА

УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ


ДС.01 Моделирование систем


Для специальности (направления) _230104 «Системы автоматизированного проектирования»


форма обучения очная

срок обучения нормативный


Воронеж 2007


Рабочая программа составлена в соответствии с государственным образовательным стандартом направления

654600 «Информатика и вычислительная техника »

специальности 230104 «Информационные системы в технике и технологиях»


утвержденной “ 5___”_апреля_________2000 г.

по образованию в области машиностроения и приборостроения

(название УМО)


Составитель программы___________________ к.т.н., доц. Э. И. Воробьев

(подпись)(уч.степень, звание, ФИО)


Рабочая программа обсуждена на заседании кафедры САПРИС

Протокол № ___ от “___”_____________200 г.


Зав. Кафедрой САПРИС _______________________

(подпись)


Рабочая программа рассмотрена и одобрена методической комиссией

Естественно-гуманитарного факультета

(наименование факультета обучающего студентов)


Председатель МК________________________О.Г. Яскевич


СОДЕРЖАНИЕ РАБОЧЕЙ ПРОГРАММЫ

ПРЕПОДАВАНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

Выписка из Государственного образовательного стандарта

высшего профессионального образования государственных требований к минимуму содержания уровню подготовки инженера

направления_654600 «Информатика и вычислительная техника»

по специальности_230104 «Системы автоматизированного проектирования»

(Текст из ГОС ВПО)

Основные понятия теории моделирования сложных систем; классификация видов моделирования; имитационные модели систем; математические схемы моделирования систем; планирование имитационных экспериментов с моделями систем; формализация и алгоритмизация процессов функционирования систем; концептуальные модели систем; принципы построения моделирующих алгоритмов; статистическое моделирование систем на ЭВМ; оценка точности и достоверности результатов моделирования; инструментальные средства реализации моделей; языки и системы моделирования; анализ и интерпретация результатов моделирования систем на ЭВМ; моделирование при исследованиях и проектировании; перспективы развития машинного моделирования сложных систем.


  1. Цель и задачи дисциплины

Целью преподавания дисциплины "Моделирование систем" является получение студентами знаний по основам моделирования систем, разработки, представления и анализа моделей сис­тем.


2. Требования к уровню освоения содержания дисциплины

- получить знания об основных уровнях проектирования, прису­щих большинству областей техники;

- должны знать основные характеристики математических моде­лей на различных уровнях проектирования;

- должны знать основные методы моделирования систем, способы разработки и представления имитационных моделей систем;
  • иметь опыт выбора средств и методов моделирования различ­ных систем.



3. Объем дисциплины и виды учебной работы

Форма обучения_очная

Срок обучения нормативный

Курс 4

Вид занятий
Всего

часов
Семестры и количество часов

Общая трудоемкость
149
7
83
8
66

Аудиторные занятия
68
7
34
8
34

Лекции
34
7
17
8
17

Лабораторные работы
34
7
17
8
17

Самостоятельная работа
81
7
40
8
41

Курсовой проект
20






8
20

Работа над темами для

самостоятельного изучения
28
7
20
8
8

Подготовка к практическим,

Семинарским и лаб.занятиям
16
7
12
8
4

Рубежи контроля знаний

(экзамен, зачет)



7
Зач.
8
Экз.


4. Содержание дисциплины

4.1.Разделы дисциплины и виды занятий(тематический план)


N

n/n
Разделы дисциплины
Лекции

(час)
Лабор.

занят.

(час)

1
Введение
2



2
Математические модели систем
15



3
Методы моделирования систем
10
17

4
Программные и технические средства моделирования сис­тем.
7
17

4.2 Содержание разделов дисциплины.

Раздел 1. Введение (2 часа)

Лекция 1 Роль математического моделирования в САПР. Обобщенные уровни проектирования: микро, макро и системный уровни.

Самостоятельное изучение. Классификация моделей

Раздел 2. Математические модели систем. (15)

Лекция 2 Требования предъявляемые к математическим моделям: точность, адекватность и экономичность. (2 часа)

Самостоятельное изучение. Проверка адекватности и корректировка модели

Лекция 3 . Общая характеристика моделей на микроуровне: точные модели, основные положения метода конечных элементов (2 часа)

Лекция 4 Математические модели используемые на макроуровне: компонентные и топологические уравнения. (2 часа)

Лекция 5 Математические модели на метауровне: модели логических схем, синхронные и асинхронные, имитационные модели (2 часа)

Самостоятельное изучение. Метод конечных разностей

Лекция 6 Построение концептуальной модели системы и ее формализация. Алгоритмизация модели и ее реализация: построе­ние логической схемы модели, получение математических соотношений (2 часа)

Лекция 7 Моделирование на системном уровне (2 часа)

Раздел 3. Методы моделирования систем (10)

Лекция 8 Основные этапы моделирования. (2 часа)

Самостоятельное изучение Постановка цели моделирования

Лекция 9 Классификация видов моделирования систем: детерминированное моде­лирование, дискретное моделирование, дискретно-непрерывное моде­лирование.

Самостоятельное изучение. Выбор метода моделирования

Лекция 11. Методы повышения эффективности одновариантного анализа: декомпозиционные методы, методы релаксации формы сигнала и прог­нозируемых реакций, многоуровневый метод Ньютона

Лекция 12 Организация статистического моделирования систем на ЭВМ: общая характеристика метода

Самостоятельное изучение. Процессно-ориентированный подход

Лекция 13 Дискретное имитационное моделирова­ние систем (2 часа)

Самостоятельное изучение. Обобщенные алгоритмы имитационного моделирования

Лекция 14 Моделирование случайных воздействий. (2 часа)

Самостоятельное изучение. Ин­терпретация результатов моделирования.

Раздел 4. Программные и технические средства моделирования сис­тем

Лекция 15 Моделирование систем и языки программирования. (2часа)

Лекция 16 Классификация программных средств моделирования: уровень средства, класс иссле­дуемых систем, степень универсальности. (2часа)

Лекция 17 Языки моделирования: сравнительный анализ языков моделирования. (2часа)

5.Лабораторный практикум

.

N

n/n
N раздела

дисциплины
Наименование лабораторной

Работы
Кол-во

Часов

1
Раздел 3
Моделирование вычислительных структур на языке GPSS
17

2
Раздел 4
Моделирование цифровых устройств с помощью языка VHDL

17


6.Учебно-методическое обеспечение дисциплины.


6.1. Рекомендуемая литература


а) основная литература

1.Советов Б.Я., Яковлев С.А. Моделирование систем: Учеб. для вузов по спец. «Автоматизированные системы обработки информации и управления» 2-е изд., перераб. и доп. М.: Высш.шк., 1998

б) дополнительная литература

Корячко В.П. и др. Теоретические основы САПР. М. 1987.398 с.

в) методическая литература

Э.И. Воробьев. Язык VHDL и сопровождающие его пакеты. Воронеж, ВГТУ. 2000. 107 с.

Программный комплекс «КМС решения задач статистического моделирования при проектировании РЭС». Под ред. Э.И. Воробьева и др. Воронеж, ВГТУ. 1999. 126 с.

. №52-2000. Сост. Э.И. Воробьев и др. Моделирование вычислительных структур с помощью языка GPSS/PC. Метод. указ. к лаб. раб. по курсам «Моделирование систем» для студентов специальности 220300 д/о. Воронеж, ВГТУ. 2000. 44 с.

6.2. Средства обеспечения освоения дисциплины.

Языки моделирования GPSS, VHDL


7. Материально-техническое обеспечение дисциплины.

Лаборатория «Информационных технологий» 217/3.

ЭВМ Pentium IV- 9 шт

.


8. Методические рекомендации по организации изучения дисциплины

8.1. Методические рекомендации для преподавателя

Работа преподавателя по организации изучению дисциплины заключается в чтении лекций в соответствии с рабочей программой, проведении лабораторных занятий и их прием у студентов, проведение промежуточных мероприятий по проверке знаний, проведение итогового контроля в виде экзамена и проведение контроля остаточных знаний. Самостоятельное изучение отдельных разделов дисциплины преподаватель должен организовать в соответствии с планом-графиком самостоятельной работы студентов. В рамках выполнения лабораторных работ и курсовой работы ставится целью развитие практических навыков программирования, ориентируя в направлении выбора средств и методов разработки программ. Построить для разрабатываемой программы алгоритмы реализации проекта. Раз­работать дружественный интерфейс, структуру программы. создания удобочитаемых, эффективных и правильных программ, что позволит систематизировать свои приемы и методы моделирования.

Основной учебный материал занесён в систему дистанционного обучения Афина.

8.2. Методические рекомендации для студентов

Студенты очной формы обучения нормативного срока обучения изучают дисциплину "Моделирование систем" в течение 7,8 семестров. Виды и объем учебных занятий, формы контроля знаний приведены в табл. 1. Темы и разделы рабочей программы, количество лекционных часов и количество часов самостоятельной работы студентов на каждую из тем приведены в табл. 2. В первой колонке этой таблицы указаны номера тем согласно разделу 4. Организация лабораторного практикума, порядок подготовки к лабораторным занятиям и методические указания к самостоятельной работе студентов, а также порядок допуска к лабораторным занятиям и отчетности по проделанным работам определены в методических указаниях по выполнению лабораторных работ.

Самостоятельная работа студентов в ходе изучения лекционного материала заключается в проработке каждой темы в соответствии с методическими указаниями , а также в выполнении домашних заданий, которые выдаются преподавателем на лекционных занятиях. Необходимым условием успешного освоения дисциплины является строгое соблюдение графика учебного процесса по учебным группам в соответствии с расписанием.

Приложение 1.

Календарный план чтения лекций.


Номер и краткое название темы

(лекции)
Дата

NN недель
Примечание

Лекция 1 Понятия и основные методы технологии

1



Лекция 2 Основные этапы решения задач на ЭВМ: критерии качества прог­рамм, дружественность
2



Лекция 3 Основные методы технологии программирова­ния
3



Лекция 4 Представление основных структур программирования

4



Лекция 5 Постановка задачи и спецификации программ

5



Лекция 6 Типовая структура и режимы функционирования комплекса программ

6



Лекция 7 Модульность программ. Организация связи между модулями.

7



Лекция 8 Жизненный цикл программ, этапы цикла.
8



Лекция 9 Особенности проектирования сложных программных средств.

9



Лекция 10 Эффективность технологий проектирования программных средств

10



Лекция 11 Структурное программирование

11



Лекция 12 Модульное проектирование программных средств
12



Лекция 13 Объектно-ориентированное проектирование
13



Лекция 14 Элементы теории алгоритмов
14



Раздел 15. Структурная организация данных определяемая пользователем
15



Лекция 16 Основы доказательства правильности программ и алгоритмов

16-17



Приложение 2.


План-график самостоятельной работы


N

Недели
Вид работы
Нормотив

час/задание
Объем

(кол-во

заданий)
Всего за

неделю

(час)

1
Классификация моделей
2
6
12

2
Проверка адекватности и корректировка модели
3
4
12

5
Метод конечных разностей
4
4
16

8
Постановка цели моделирования
4
4
16

14
Процессно-ориентированный подход
5
5
25