Основная образовательная программа 220400. 62 Управление в технических системах Уровень подготовки бакалавр
| Вид материала | Основная образовательная программа |
- Основная образовательная программа высшего профессионального образования Направление, 660.25kb.
- Список профилей направления подготовки 220400, 1059.18kb.
- Рабочая программа учебной дисциплины " технические средства автоматизации и управления", 221.12kb.
- Учебно-методический комплекс по дисциплине б б 09 Вычислительные машины, системы, 547.48kb.
- Ние, производство и эксплуатацию систем и средств управления в промышленной и оборонной, 176.46kb.
- Программа для поступающих на направление подготовки магистратратуры 220400 «управление, 117.63kb.
- Программа вступительного экзамена в магистратуру по направлению подготовки 220400., 71.95kb.
- Рабочей программы дисциплины Микроконтроллеры и микропроцессоры в системах управления, 19.08kb.
- Основная образовательная программа высшего профессионального образования Направление, 636.13kb.
- Основная образовательная программа по направлению подготовки 080400 Управление персоналом, 572.76kb.
Аннотация к рабочей программе дисциплины «Физические основы электроники»
1. Цели и задачи дисциплины
Целями освоения дисциплины «Физические основы электроники» является формирование теоретической базы для изучения других дисциплин профессионального цикла.
Основные задачи изучения дисциплины: сообщить основной комплекс знаний, необходимых для понимания принципов физических явлений в материалах и компонентах электронных устройств и систем; привить навыки инженерного анализа физических свойств электронных материалов.
2. Требования к уровню освоения содержания дисциплины.
Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих компетенций:
- способностью владеть культурой мышления, способностью к обобщению, анализу, восприятию информации, постановке цели и выбору путей ее достижения (ОК-1);
- способностью логически верно, аргументировано и ясно строить устную и письменную речь (ОК-2);
- способностью использовать основные законы естественнонаучных дисциплин в профессиональной деятельности, применять методы математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования (ОК-10);
- способностью представить адекватную современному уровню знаний научную картину мира на основе знания основных положений, законов и методов естественных наук и математики (ПК-1);
- способностью выявить естественнонаучную сущность проблем, возникающих в ходе профессиональной деятельности, привлечь для их решения соответствующий физико-математический аппарат (ПК-2);
- готовностью учитывать современные тенденции развития электроники, измерительной и вычислительной техники, информационных технологий в своей профессиональной деятельности (ПК-3);
- способностью владеть методами решения задач анализа и расчета характеристик электрических цепей (ПК-4);
- способностью владеть основными приемами обработки и представления экспериментальных данных (ПК-5);
- способностью собирать, обрабатывать, анализировать и систематизировать научно-техническую информацию по тематике исследования, использовать достижения отечественной и зарубежной науки, техники и технологии (ПК-6);
- способностью осуществлять сбор и анализ исходных данных для расчета и проектирования систем и средств автоматизации и управления (ПК-9);
- способностью производить расчеты и проектирование отдельных блоков и устройств систем автоматизации и управления и выбирать стандартные средства автоматики, измерительной и вычислительной техники для проектирования систем автоматизации и управления в соответствии с техническим заданием (ПК-10).
В результате освоения дисциплины обучающийся должен:
- знать: основные физические характеристики материалов и методы их математического описания; основные физические процессы, происходящие в электронных материалах.
- уметь: проводить некоторые расчеты физических свойств электронных материалов; правильно проводить выбор электронных материалов.
- владеть: навыками использования аналитических и компьютерных методов анализа физических свойств электронных материалов.
3. Содержание дисциплины. Основные разделы.
Цель и задачи дисциплины, роль физических явлений и процессов в электронике. Общая характеристика электроники. Терминология. Основные направления развития электроники. Основы физики полупроводников. Основы зонной теории строения твердых тел. Энергетические уровни электронов в изолированном атоме. Обобществление электронов в кристалле. Модель периодического потенциала поля в кристалле. Заполнение зон электронами и деление тел на металлы, диэлектрики и полупроводники. Собственные полупроводники. Примесные полупроводники. Понятие о дырках. Локальные уровни в запрещенной зоне. Статистика носителей заряда в металлах, полупроводниках и диэлектриках. Статистические закономерности в коллективах частиц. Распределение Максвелла-Больцмана, Ферми-Дирака. Статистика электронов в металлах. Статистика носителей заряда в полупроводнике. Концентрация электронов и дырок в полупроводнике. Положения уровня Ферми и концентрация свободных носителей заряда в собственных и примесных полупроводниках. Закон действующих масс. Кинетические явления в полупроводниках и металлах. Проводимость, подвижность носителей заряда. Зависимость подвижности носителей заряда от температуры. Дрейфовый ток. Механизмы рассеяния свободных носителей заряда. Температурная зависимость проводимости в полупроводнике и металле. Диффузионный ток в полупроводниках. Полный ток в полупроводнике. Соотношение Эйнштейна. Равновесные и неравновесные носители заряда. Время жизни. Уравнение непрерывности. Диффузионная длина носителей заряда. Электропроводность металлов. Основы физики полупроводниковых приборов, полупроводниковые приборы. Контакт двух полупроводников с различным типом проводимости. Равновесное состояние р-n-перехода. Электронно-дырочный переход при нарушении равновесия электрическим полем. Вольтамперная характеристика (ВАХ) р-n-перехода. Пробой p-n-перехода. Барьерная и диффузионная емкость p-n-перехода. Импульсные и частотные свойства p-n-перехода. Полупроводниковые диоды. Маркировка и классификация. Выпрямительные диоды. Высокочастотные диоды. Импульсные диоды. Стабилитроны. Туннельные диоды. Работа выхода электронов из металлов и полупроводников. Электронная эмиссия. Контактная разность потенциалов. Контакт металла с полупроводником. Барьер Шоттки. Изменение контактного слоя во внешнем электрическом поле. Диод Шоттки. Принцип работы биполярного транзистора. Параметры, схемы включения и ВАХ биполярного транзистора. Типы биполярных транзисторов. Многослойные полупроводниковые структуры и приборы на их основе (тиристор, динистор, семистор). Свойства, ВАХ, назначение, схемы включения. Поверхностные явления. Эффект поля. Структура металл-диэлектрик-полупроводник (МДП-структура). Принцип работы МДП-транзисторов. Основные параметры, схемы включения и ВАХ МДП-транзисторов. Полевые транзисторы, управляемые р-n-переходом, принцип работы, свойства. Физические основы интегральной электроники. Классификация интегральных схем (ИС) по степени интеграции, характеру выполняемой функции и технологии изготовления. Пленочные, полупроводниковые и гибридные ИС. Технологические аспекты изготовления ИС. Электронные устройства. Основные типы аналоговых биполярных интегральных схем. Усилитель постоянного тока. Дифференциальные усилители. Эмиттерный повторитель. Операционный усилитель. Основные типы биполярных логических интегральных схем. Интегральная инжекционная логика (И2Л). Логика с транзистором Шоттки (ТЛШ). Эмиттерно-связанная логика (ЭСЛ). Диодно-транзисторная логика (ДТЛ). Транзисторно-транзисторная логика (ТТЛ). Основные характеристики, физические процессы и применения МОП интегральных схем. Логика n-МОП. Логика р-МОП. Логика КМОП.
Аннотация к рабочей программе дисциплины «Математические основы работы ЭВМ»
1. Цели и задачи дисциплины
Целью преподавания дисциплины "Математические основы работы ЭВМ" является изучение бакалаврами основных систем счисления, законов алгебры логики, принципов построения вычислительных машин, архитектурных особенностей и организация функционирования вычислительных машин различных классов, а также использование основных математических программ, программ отображения результатов, поиск информации через интернет, пользование электронной почтой.
В результате изучения дисциплины у студентов должны сформироваться знания, навыки и умения, необходимые для управления информационными ресурсами при решении профессиональных, образовательных и научных задач, отвечающих требованиям развития информационного общества РФ.
2. Требования к уровню освоения содержания дисциплины
Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих компетенций:
- способностью владеть культурой мышления, способностью к обобщению, анализу, восприятию информации, постановке цели и выбору путей ее достижения (ОК-1);
- способностью логически верно, аргументировано и ясно строить устную и письменную речь (ОК-2);
- способностью к кооперации с коллегами, работе в коллективе (ОК-3);
- способностью использовать основные законы естественнонаучных дисциплин в профессиональной деятельности, применять методы математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования (ОК-10);
- способностью понимать сущность и значение информации в развитии современного информационного общества, сознавать опасности и угрозы, возникающие в этом процессе, соблюдать основные требования информационной безопасности, в том числе защиты государственной тайны (ОК-11);
- способностью владеть основными методами, способами и средствами получения, хранения, переработки информации, иметь навыки работы с компьютером как средством управления информацией (ОК-12);
- способностью работать с информацией в глобальных компьютерных сетях (ОК-13);
- способностью представить адекватную современному уровню знаний научную картину мира на основе знания основных положений, законов и методов естественных наук и математики (ПК-1);
- способностью выявить естественнонаучную сущность проблем, возникающих в ходе профессиональной деятельности, привлечь для их решения соответствующий физико-математический аппарат (ПК-2);
- готовностью учитывать современные тенденции развития электроники, измерительной и вычислительной техники, информационных технологий в своей профессиональной деятельности (ПК-3);
- способностью собирать, обрабатывать, анализировать и систематизировать научно-техническую информацию по тематике исследования, использовать достижения отечественной и зарубежной науки, техники и технологии (ПК-6);
После изучения дисциплины "Математические основы работы ЭВМ" бакалавры должны
- знать: принципы применения современных информационных технологий в науке и предметной деятельности.
- уметь: использовать математический аппарат и информационные технологии при изучении естественных дисциплин, работать на компьютере (использовать основных математических программ, программ отображения результатов, поиск информации через интернет, пользование электронной почтой).
- владеть: методами поиска и обработки информации как вручную, так и с применением современных информационных технологий.
3. Содержание дисциплины. Основные разделы.
Системы счисления. Перевод чисел из одной системы счисления в другую. Представление целых и вещественных чисел в компьютере. Введение в алгебру логики. Правила недесятичной арифметики. Принципы построения вычислительных машин. Понятия о функциональной, структурной организации и архитектуре ЭВМ. Архитектурные особенности и организация функционирования вычислительных машин различных классов. Система памяти. Процессор, основные характеристики и система команд. Вычислительные сети. Глобальная сеть WWW. Поиск информации через интернет. Язык запросов.
Аннотация к рабочей программе дисциплины «Основы теории функции комплексного переменного»
1. Цели и задачи дисциплины
Целями освоения дисциплины «Основы теории функции комплексного переменного» является получение знаний о работе с функциями комплексного переменного.
2. Требования к уровню освоения содержания дисциплины.
Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих компетенций:
- способностью владеть культурой мышления, способностью к обобщению, анализу, восприятию информации, постановке цели и выбору путей ее достижения (ОК-1);
- способностью логически верно, аргументировано и ясно строить устную и письменную речь (ОК-2);
- способностью использовать основные законы естественнонаучных дисциплин в профессиональной деятельности, применять методы математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования (ОК-10);
- способностью представить адекватную современному уровню знаний научную картину мира на основе знания основных положений, законов и методов естественных наук и математики (ПК-1);
- способностью выявить естественнонаучную сущность проблем, возникающих в ходе профессиональной деятельности, привлечь для их решения соответствующий физико-математический аппарат (ПК-2);
- способностью владеть методами решения задач анализа и расчета характеристик электрических цепей (ПК-4);
- способностью производить расчеты и проектирование отдельных блоков и устройств систем автоматизации и управления и выбирать стандартные средства автоматики, измерительной и вычислительной техники для проектирования систем автоматизации и управления в соответствии с техническим заданием (ПК-10);
В результате освоения дисциплины обучающийся должен:
- знать: теорию конформных отображений на плоскости, свойства простейших аналитических функций, осуществляющих преобразование более сложных областей в канонические области, для которых известно решение поставленной задачи, свойства прямого и обратного преобразования Лапласа, частотный метод получения оригинала на основании операторного изображения
- уметь: осуществлять преобразования сложных систем электродов на канонические области, осуществлять расчет электростатических полей, определяющих надежность эксплуатации электроэнергетической установки, применять интегральное преобразование Лапласа при исследовании переходных процессов в электрических цепях.
3. Содержание дисциплины. Основные разделы.
Определение аналитической функции комплексной переменной. Условия аналитичности функций, записанные в дифференциальной, интегральной формах, а также при представлении ФКП в виде степенного ряда. Производная ТФКП. Условия Коши-Римана. Привести пример проверки аналитичности функции КП с помощью условий Коши-Римана. Интегральная теорема Коши. Теорема Коши о вычетах. Пример вычисления интеграла от ФКП с помощью теории вычетов. Интегральная формула Коши. Высшие производные ФКП и вычеты в простых и кратных полюсах. Конформные отображения на комплексной плоскости. Геометрический смысл производной ФКП. Дробно-линейное отображение и его свойства. Отображение с помощью степенной функции. Условия взаимной однозначности. Основные свойства отображения. Отображение с помощью функции Жуковского. Условия взаимной однозначности. Основные свойства отображения. Отображение с помощью показательной функции. Условия взаимной однозначности. Основные свойства отображения. Отображение с помощью логарифмической функции. Основные свойства отображения. Интеграл Кристоффеля-Шварца. Область применения. Применение принципа симметрии при отображении многоугольных областей. Гармонические функции и комплексный потенциал плоского электростатического поля. Комплексный потенциал плоского конденсатора. Комплексный потенциал цилиндрического конденсатора. Комплексный потенциал длинной заряженной нити в однородном диэлектрике и над заземленной поверхностью. Определение напряженности электростатического поля при известном комплексном потенциале. Представления аналитических функций степенными рядами. Ряды Тэйлора и Лорана. Особые точки ФКП. Преобразование Лапласа и его основные свойства. Теорема подобия. Теорема запаздывания. Изображения производных функций действительного переменного и интегралов от функций ДП. Теорема смещения. Теорема дифференцирования изображений. Теорема интегрирования изображений. Теорема свертывания (умножения изображений). Формула обращения Римана-Меллина (обратное преобразование Лапласа). Практический способ вычисления интеграла. Применение ОИ к решению линейных дифференциальных уравнений с постоянными коэффициентами. Применение ОИ к решению интегральных уравнений Вольтерра с разностным ядром. Применение ОИ к вычислению определенных интегралов.
Аннотация к рабочей программе дисциплины «Пакеты прикладных программ для решения задач управления»
1. Цели и задачи дисциплины
Целями освоения дисциплины «Пакеты прикладных программ для решения задач управления» являются обучение работе в операционной среде Windows и основных офисных приложениях, поиску информации в Интернете, оформлению математических текстов на компьютере с помощью издательской системы LaTeX, подготовке компьютерных презентаций результатов исследований (курсовых, выпускных, дипломных работ, научных сообщений и т. д.), работе с универсальным математическим пакетом Maple, который позволяет решать численно и аналитически математические задачи.
2. Требования к уровню освоения содержания дисциплины.
Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих компетенций:
- способностью владеть культурой мышления, способностью к обобщению, анализу, восприятию информации, постановке цели и выбору путей ее достижения (ОК-1);
- способностью логически верно, аргументировано и ясно строить устную и письменную речь (ОК-2);
- способностью к кооперации с коллегами, работе в коллективе (ОК-3);
- способностью понимать сущность и значение информации в развитии современного информационного общества, сознавать опасности и угрозы, возникающие в этом процессе, соблюдать основные требования информационной безопасности, в том числе защиты государственной тайны (ОК-11);
- способностью владеть основными методами, способами и средствами получения, хранения, переработки информации, иметь навыки работы с компьютером как средством управления информацией (ОК-12);
- способностью работать с информацией в глобальных компьютерных сетях (ОК-13);
- способностью представить адекватную современному уровню знаний научную картину мира на основе знания основных положений, законов и методов естественных наук и математики (ПК-1);
- готовностью учитывать современные тенденции развития электроники, измерительной и вычислительной техники, информационных технологий в своей профессиональной деятельности (ПК-3);
- способностью производить расчеты и проектирование отдельных блоков и устройств систем автоматизации и управления и выбирать стандартные средства автоматики, измерительной и вычислительной техники для проектирования систем автоматизации и управления в соответствии с техническим заданием (ПК-10);
- способностью разрабатывать проектную документацию в соответствии с имеющимися стандартами и техническими условиями (ПК-12);
- способностью проводить вычислительные эксперименты с использованием стандартных программных средств с целью получения математических моделей процессов и объектов автоматизации и управления (ПК-20);
В результате освоения дисциплины обучающийся должен:
- знать: структуру и состав ППП как класса программного обеспечения; •функциональное назначение основных компонентов прикладного пакета; •синтаксические конструкции встроенного языка программирования, операторы, используемые типы данных, возможности языка программирования; объектно-ориентированные возможности пакетов; •способы организации взаимодействия с внешними приложениями.
- уметь: формулировать прикладные задачи в терминах предметной области ППП; •использовать предоставляемые прикладным пакетом возможности для решения конкретных задач; •использовать интегрированные средства отладки и профилирования приложений.
3. Содержание дисциплины. Основные разделы.
Обзор современных форматов документов в электронном виде. Форматы PostScript (ps), Portable Document Format (pdf), Djvu. Создание документов в формате djvu. Набор и верстка математических текстов в пакете LaTeX. Основные понятия. Как происходит работа с системой LaTeX. Обзор различных оболочек программы. Исходный файл LaTeX-статьи, структура исходного текста. Спецсимволы, группы, окружения. Команды и их задание в тексте. Обработка ошибок. Набор текста. Смена шрифтов. Ручное управление пробелами, переносами строк и страниц. Абзацы. Набор формул. Основные принципы. Алфавит математики: диактритические символы, греческие буквы, дополнительные символы, бинарные операции и символы сравнения, разделители, символы переменного размера, стрелки, многоточия, функции типа логарифм. Синонимы. Основные структуры: степени, индексы, дроби, корни. Размещение объектов друг над другом, матрицы. Символы AMS-TeX. Нумерация формул. Автоматическая генерация ссылок. Многострочные формулы. Разрядка в математических формулах. Модификация существующих команд и создание новых. Сноски. Создание списка литературы, перекрестное цитирование. Окружения типа «Теорема». Разбиение исходного текста на части. Подчинение счетчиков. Верстка таблиц. Перечни. Добавление рисунков. Колонтитулы. Заметки на полях. Оформление текста в целом. Параметры страницы. Создание титульного листа, оглавления, предметного указателя. Конвертирование TeX-файлов в форматы ps, pdf, html. Подготовка слайдов (пакеты Slides, Prosper, Beamer). Пакет аналитических вычислений Maple Среда Maple. Интерфейс. Объекты Maple. Язык программы. Структура объектов: выражения, числа и константы, строки и имена, последовательности выражений, наборы и списки, операторы присваивания и тождества, функции, операторы Maple. Определение типов объектов. Анализ структуры объектов. Команды Maple. Последовательности параметров. Автоматически загружаемые команды и команды, загружаемые из библиотек. Преобразование выражений. Различные способы задания функций. Графика и анимация (двумерная и трехмерная). Визуализация численных решений. Программирование в Maple. Условные операторы, циклы, команды ввода/вывода, процедуры, функции. Обзор специализированных пакетов в Maple. Примеры вычислений. Операции с полиномами. Алгебраические преобразования. Тригонометрические преобразования. Решение уравнений и неравенств. Геометрические построения. Пределы, суммы, произведения, ряды. Дифференцирование. Интегрирование (аналитическое и численное). Исследование поведения функций. Примеры из линейной алгебры. Матрицы, векторы, операции с ними. Обыкновенные дифференциальные уравнения. Уравнения в частных производных. Примеры из теории вероятностей, статистики, алгебры логики, линейного программирования.