Рабочая программа дисциплины Основы конструирования систем управления (Наименование дисциплины)
| Вид материала | Рабочая программа |
- Рабочая программа дисциплины опд. Ф. 02. «Механика», 828.6kb.
- Рабочая программа дисциплины Основы теории управления (Наименование дисциплины), 164.42kb.
- Рабочая программа дисциплины Информационное обеспечение систем управления (Наименование, 193.05kb.
- Рабочая программа дисциплины Цифровые устройства систем автоматизации и управления, 183.74kb.
- Рабочая программа дисциплины Локальные системы управления (Наименование дисциплины), 116.98kb.
- Рабочая программа дисциплины Основы идентификации технических объектов управления (Наименование, 109.07kb.
- Примерная программа дисциплины детали машин и основы конструирования Рекомендуется, 287.02kb.
- Рабочая программа наименование дисциплины Исследование систем управления, 258.19kb.
- Рабочая программа наименование дисциплины администрирование информационных систем (указывается, 206.24kb.
- Рабочая программа наименование дисциплины теория информационных процессов и систем, 271.35kb.
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
«ЮЖНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ В Г. ТАГАНРОГЕ
(ТТИ Южного федерального университета)
Факультет автоматики и вычислительной техники
УТВЕРЖДАЮ
Декан ФАВТ ТТИ ЮФУ
_____________ВИШНЯКОВ Ю.М.
"_____"__________________2011 г.
Рабочая программа дисциплины
Основы конструирования систем управления
(Наименование дисциплины)
Направление подготовки
230100. 62 Управление и информатика в технических системах
Профиль подготовки
«Автоматизированные информационно-управляющие системы и комплексы»
Квалификация (степень) выпускника
Бакалавр
Форма обучения
Очная
(очная, очно-заочная и др.)
г. Таганрог
2011
- Цели освоения дисциплины
Целями освоения дисциплины «Основы конструирования систем управления» являются:
− удовлетворение потребностей личности в профессиональном освоении теории и практики разработки конструкций элементов систем управления с учетом обеспечения их работоспособности и надежности в заданном диапазоне изменения условий эксплуатации, технологичности, ремонтопригодности, эргономичности и других факторов качества систем управления;
− удовлетворение потребностей заказчиков в кадрах, которые знают современную нормативную базу, технологию и технические средства конструирования и умеют использовать их при конструкторском проектировании элементов систем управления;
− совершенствование профессиональной компоненты образования по направлению 230100 «Управление в технических системах» за счет изучения основ конструирования и технологии изготовления элементов конструкций систем управления.
Цели дисциплины соответствуют всем 3-м целям ООП по направлению 230100.62 «Информатика и вычислительная техника», а именно:
1 цель направления. Удовлетворение потребностей личности в интеллектуальном, культурном и нравственном развитии путем получения высшего образования в области информатики и вычислительной техники;
2 цель направления. Организация базовой бакалаврской подготовки, позволяющей всем выпускникам продолжить свое образование как с целью получения диплома инженера или магистра в области информатики и вычислительной техники, так и с целью дальнейшего самосовершенствования.
3 цель направления. Удовлетворение потребностей общества в квалифицированных кадрах путем подготовки специалистов по проектированию, разработке и эксплуатации автоматизированных информационно-управляющих систем и комплексов.
а также будет способствовать достижению локальных целей профиля подготовки «Автоматизированные информационно-управляющие системы и комплексы»:
1 цель профиля. Развитие у студентов теоретических знаний и практических навыков, позволяющих выпускникам понимать и применять фундаментальные и передовые знания и научные принципы, лежащие в основе современных автоматизированных информационно-управляющих систем и комплексов при формулировании и решении инженерных задач;
2 цель профиля. Подготовка высококвалифицированных специалистов, способных решать задачи исследования, проектирования, разработки, настройки, тестирования и эксплуатации современных автоматизированных информационно-управляющих систем и комплексов в различных областях профессиональной деятельности, а также задачи планирования и проведения экспериментальных исследований свойств и характеристик данных систем.
2. Место дисциплины в структуре ООП бакалавриата
Дисциплина «Основы конструирования систем управления» относится к вариативной части модуля профессиональной подготовки ОПП.
Изучение дисциплины «Основы конструирования систем управления» базируется на использовании следующих знаний, умений и навыков, полученных студентами при освоении предшествующих дисциплин:
− знание методов начертательной, аналитической и проективной геометрии – «Начертательная геометрия и инженерная графика», «Аналитическая геометрия»;
− знание методов построения компьютерных графических изображений – «Компьютерная графика», «Прикладное программирование»;
− практические навыки программирования на языке высокого уровня и применения информационных технологий – «Информатика», «Программирование», «Объектно-ориентированное программирование», навыки работы при сетевом взаимодействии − «Сети и телекоммуникации»;
− знание основных свойств и приемов технологической обработки материалов, используемых для изготовления элементов конструкций элементов систем управления – «Физика», «Химия», «Электротехника и электроника»;
− умение читать и переводить технические тексты по конструкциям и программным системам конструкторского проектирования систем управления на иностранном (желательно, на английском) языке.
Знание понятий и умение применять методы конструкторского проектирования систем автоматического управления необходимы для освоения таких дисциплин как: «Технические средства автоматизации и управления», «Основы проектирования систем управления», «Электромеханические и мехатронные системы», «Локальные системы управления», «Цифровые устройства систем управления», «Интегрированные системы проектирования и управления», а также для качественной разработки дипломного проекта.
3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины
В результате освоения дисциплины обучающийся должен:
знать основные понятия теории конструирования, стадии, правила и этапы процесса конструирования, нормативную базу конструирования, комплектность конструкторской документации систем управления, основные свойства и технологические приемы обработки материалов, используемых при изготовлении элементов конструкций систем управления;
уметь понять поставленную задачу по разработке конструкции, принять оптимальные решения по ее реализации с учетом требований технологии изготовления и сборки, эксплуатации, эргономики, надежности, долговечности и других показателей, характеризующих качество разработки системы управления.
владеть современными программными средствами разработки конструкций и технической документации к ним.
Все это будет способствовать достижению следующих компетенций:
− умеет использовать нормативные правовые документы в своей деятельности (ОК-5);
− использует основные законы естественнонаучных дисциплин в профессиональной деятельности, применяет методы математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования (ОК-10);
− осознает сущность и значение информации в развитии современного общества; владеет основными методами, способами и средствами получения, хранения, переработки информации (ОК-11);
− умеет разрабатывать бизнес-планы и технические задания на оснащение отделов, лабораторий, офисов компьютерным и сетевым оборудованием (ПК-1).
4. Структура и содержание дисциплины
| Вид учебной работы | Всего часов |
| Общая трудоемкость дисциплины | 108/3 ЗЕТ |
| Аудиторные занятия | 50 |
| - лекции | 16 |
| - практические занятия | - |
| - лабораторные работы | 34 |
| - другие виды аудиторных занятий | - |
| Самостоятельная работа | 26 |
| Курсовой проект (работа) | - |
| Контроль самостоятельной работы | - |
| Аттестация | 32 Экзамен |
| № п/п | Раздел Дисциплины | Семестр | Неделя семестра | Виды учебной работы, включая самостоятельную работу студентов и трудоемкость (в часах) | Формы текущего контроля успеваемости (по неделям семестра) Форма промежуточной аттестации (по семестрам) | |||
| Лекции | Лаб. работы | Пр. занятия | СРС | |||||
| 1 | Конструирование как процесс. Техническое решение, его свойства и признаки. Связь между техническим заданием и его оптимальным решением. Стадии разработки. | 6 | 1-2 | 4 | 2 | | 3 | |
| 2 | Основные этапы конструирования. Общие правила конструирования. Методы, применяемые при разработке вариантов конструкции | 6 | 3-4 | | 4 | | 6 | |
| 3 | Нормативно-техническая документация. ЕСКД. ЕСПД. Отраслевые стандарты. Комплектность конструкторской документации на систему управления | 6 | 5-6 | 4 | 4 | | 4 | |
| 4 | Электромагнитная, тепловая, радиационная, атмосферная защита аппаратуры. Основные параметры и характеристики | 6 | 7-8 | | 4 | | 4 | Защита индивидуальной работы (8 неделя) |
| 5 | Разработка конструкторской документации для практической реализации объекта. Технический проект. Рабочие чертежи. | 6 | 9-10 | 4 | 4 | 4 | 3 | Промежуточное тестирование (10 неделя) |
| 6 | Современные программные системы конструкторского проектирования | 6 | 11-12 | | 4 | 4 | 2 | |
| 7 | Система "человек–машина". Человек-оператор – звено системы "человек–машина": свойства Человека-оператора (восприятие, внимание, память); рецепторы и эффекторы; физиологический климат | 6 | 13-14 | 4 | 4 | 4 | 4 | |
| 8 | Понятие об инженерном и художественном конструировании. Художественно–конструкторское решение. Техническая эстетика. Инженерная психология. Эргономика. Промышленная эстетика. | 6 | 15-16 | | 4 | 4 | - | Защита индивидуальной работы Итоговое тестирование (18 неделя) Экзамен |
5. Образовательные технологии
Лекционная часть курса включает следующие компоненты системы знаний учебной дисциплины: понятийный аппарат (тезаурус курса), теоретические и прикладные аспекты конструирования, нормативная база и правила выполнения конструкторских работ, основы эргономики и цветоведения.
Лабораторные работы посвящены наиболее важным с понятийной точки зрения, а практические занятия – основным разделам дисциплины и дают возможность в совокупности качественного освоения теоретических положений и получения практических навыков конструирования элементов систем управления.
Использование кредитно-накопительной системы для оценки достижения каждым слушателем курса ожидаемых результатов (задач) программы, дополнение рейтинговой системы элементами тестирования, активного «контекстного» обучения, когда мотивация к усвоению знаний достигается путем выстраивания отношений между конкретными знаниями по программе курса и сферами их возможного применения в области программного обеспечения средств вычислительной техники и автоматизированных систем, а студенты имеют возможность ассоциировать свой собственный опыт с теоретическими и прикладными аспектами дисциплины, способствует успешному и качественному ее освоению.
Домашние задания и лабораторные работы выполняются с применением современных информационных, компьютерных технологий.
СРС включает контролируемую и внеаудиторную самостоятельную работу студентов, направлена на повышение качества обучения, углубление и закрепление знаний студента, развитие аналитических навыков по проблематике учебной дисциплины, активизацию учебно-познавательной деятельности студентов и снижение аудиторной нагрузки. Часть программного материала выносится для самостоятельного внеаудиторного изучения с последующим текущим или итоговым контролем знаний на занятиях или экзамене. Контроль СРС и оценка ее результатов организуется как самоконтроль (самооценка) студента, а также как контроль и оценка со стороны преподавателя, например в ходе собеседования. Баллы, полученные по СРС студентом, обязательно учитываются при итоговой аттестации по курсу. Формы контроля СРС включают: тестирование, устную беседу по теме с преподавателем, выполнение индивидуального задания, участие в СНТК и др. Роль студента в СРС - самостоятельно организовывать свою учебную работу по предложенному преподавателем, методически обеспеченному плану. СРС по курсу учитывает индивидуальные особенности слушателей и включает не только задания, связанные с решением типовых задач, но также творческие задания, требующие самостоятельно «добывать» знания из разных областей, группировать и концентрировать их в контексте конкретной решаемой задачи. Технология обучения предусматривает выработку навыков презентации результатов выполненного индивидуального задания и создание условий для командной работы над комплексной темой с распределением функций и ответственности между членами коллектива. Оценка результатов выполнения индивидуального задания осуществляется по критериям, известным слушателям, отражающим наиболее значимые аспекты контроля выполнения этого вида работ.
Лабораторные работы, домашние задания выполняются с применением современных информационных, компьютерных технологий. для выполнения лабораторных работ, домашних заданий используются программные системы уровня Auto-CAD, Or-CAD.
6. Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины и учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов
Тематика заданий для самостоятельной работы включает варианты типового или творческого задания.
Типовое задание предусматривает подготовку реферата по различным аспектам конструирования. Примеры подобных заданий приведены ниже:
Рассмотрение и определение состава технической документации на систему управления.
Состав и содержание группы документов ЕСКД.
Правила выполнения схем определенного вида или типа.
Конструирование с обеспечением минимума влияния факторов дестабилизации.
Схемы с распределенным монтажом.
Схемы с печатным монтажом.
Учет условий эксплуатации при конструировании.
Творческое задание предусматривает разработку конструкции фрагмента системы управления (например, в рамках выполняемого курсового проекта по другой дисциплине). Примеры подобных заданий приведены ниже:
Выбор и обоснование конструктивного решения.
Анализ и сравнение возможных конструктивных решений.
Методы композиции в конструировании приборов определенной группы.
Принципы художественного конструирования элементов систем управления.
Требования к системам, которые проектируются для работы в специфических условиях ( взрыво-, пожароопасные) и т.п.
Индивидуальные задания оформляются в виде отчетов и сдаются преподавателю с соответствующей защитой в часы консультаций. Возможна также публичная защита в присутствии всей группы.
2. Промежуточная и окончательная аттестации проводятся в форме электронного тестирования.
7. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины (модуля)
а) основная литература:
- Ненашев А.П. Конструирование радиоэлектронных средств: Учеб. Для радиотехнич. спец. вузов. -М.: Высшая школа, 1990. -432с.
-
б) дополнительная литература:
- Конструирование радиоэлектронных средств / В.Ф. Борисов, О.П. Лавренков, А.С. Назаров, А.Н. Чекмарев; Под ред. А.С.Назарова. -М.: Изд-во МАИ, 1996. -380с.
- Дульнев Г.Н. Тепло- и массообмен в радиоэлектронной аппаратуре: Учебник для вузов по спец. «Конструирование и производство радиоаппаратуры». -М.: Высшая школа, 1984. -247 с.
- Костиков В.Г. и др. Источники электропитания электронных средств. Схемотехника и конструирование. /В.Г. Костиков, Е.М. Парфенов, В.А. Шахнов. Учебник для вузов. -М.: Радио и связь, 1998. -344с.
5. Чернов Н.И. Основы конструирования систем управления. Учебное пособие. Таганрог, ТТИ ЮФУ, 2012.-215 с.
Разработанное пособие, а также методические указания к практическим и лабораторным работам выложены на сайте кафедры САУ ТТИ ЮФУ fedu.ru.
8. Материально-техническое обеспечение дисциплины (модуля)
Лекционные и практические занятия должны проводиться в аудиториях, оснащенных интерактивной доской типа SmartBoard (или иным аналогичным по функциональному назначению оборудованием с возможностью подключения ноутбука и удаленным Wi-Fi доступом). Лабораторные занятия проводятся в аудиториях, оснащенных современными персональными компьютерами, лицензионным программным обеспечением, офисными системами, средами конструкторского проектирования уровня Auto-CAD, Or-CAD, мультимедийным проектором и экраном.
Они соответствуют содержанию рабочей программы курса, целям учебных модулей и направлены на обеспечение одной и той же образовательной среды, как в учебных аудиториях, так в общежитии или дома на персональном компьютере.
Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО с учетом рекомендаций и ПрООП ВПО по направлению подготовки 230100.62 «Информатика и вычислительная техника» и профилю подготовки «Автоматизированные информационно-управляющие системы и комплексы».
Автор: д.т.н., проф., Чернов Н.И.
Зав. кафедрой: д.т.н., проф. Финаев В.И.
Программа одобрена на заседании УМК ФАВТ от 20.01.2011 года, протокол № 1.