Приложение 6 ннотация дисциплины

Вид материала

Подобный материал:

1 2 3 4 5 6 7 8 9

Цели и задачи дисциплины

Целью изучения дисциплины «Теоретическая механика» является: ознакомление студентов с методами математического описания механических систем, формирование инженерного мышления и развитие навыков, необходимых для решения практических задач.

Задачей изучения дисциплины является:

изучение общих законов движения и равновесия материальных тел и привитие студентам навыков правильного и рационального применения методов решения конкретных практических задач.

Структура дисциплины, часов:

лекции –36, практические занятия – 54, самостоятельная работа - 90.

Основные дидактические единицы:

Статика. Аксиомы статики, Связи и их реакции, Аксиома связей. Плоская система сходящихся сил. Условия равновесия плоской системы сходящихся сил. Пара сил, момент пары. Условия равновесия плоской системы параллельных сил. Плоская система произвольно расположенных сил. Уравнение равновесия плоской произвольной системы сил. Три формы условий равновесия. Виды трения. Центр тяжести линии, площади, объема. Кинематика точки. Способы задания движения. Скорость точки. Ускорение точки. Виды движения точки в зависимости от ускорения. Кинематика тела. Простейшие движения твердого тела. Поступательное движение твердого тела. Вращательное движение твердого тела. Скорости и ускорения точек вращающегося тела. Способы передачи вращательного движения. Классификация передаточных механизмов. Передаточное число и передаточное отношение. Динамика. Понятие об общих приемах и принципах решения задач динамики. Основной закон динамики. Метод кинетостатики. Принцип Даламбера. Силы инерции. Работа постоянной силы при прямолинейном движении. Работа переменной силы при криволинейном движении. Работа равнодействующей силы, силы тяжести, силы упругости. Понятие о механическом КПД. Мощность. Закон количества движения для материальной точки. Закон количества движения для системы. Потенциальная и кинетическая энергии.

В результате изучения дисциплины студент должен:

знать:

-основные понятия и определения;

-условия равновесия твердых тел;

-способы нахождения положения центра тяжести твердых тел;

-способы задания движения точки;

-общие геометрические свойства движения тел и виды их движения;

-законы динамики и вытекающие из них общие теоремы для материальной точки и механической системы;

-принципы механики и основы аналитической механики.

уметь:

- правильно оценить и уяснить физический смысл явлений при механическом движении и равновесии материальных тел;

- определять силы взаимодействия между телами при их равновесии;

- находить силы, под действием которых материальная точка совершает то или иное движение;

- определять движение материальных точек и тел под действием приложенных к ним сил.

владеть:

-методами и приемами теоретической механики, которые используются при всех технических расчетах, связанных с проектированием различных механизмов и их эксплуатацией.

- научным предвидением, основанном на глубоком знании законов и методов теоретической механики.

Виды учебной работы: лекции, практические занятия.

Изучение дисциплины заканчивается: зачетом и экзаменом.

Аннотация дисциплины

«Вычислительная математика»

Целью изучения дисциплины «Вычислительная математика» является формирование профессиональных компетенций:

готовность обосновать принимаемые проектные решения, осуществлять постановку и выполнение ткспериментов по проверке их корректности и эффективности
навыки проведения практических занятий с пользователями программных систем

В ходе изучения дисциплины студенты усваивают знания основных разделов вычислительной математики таких как:

действия над приближенными числами: экономичные методы вычисления значений полиномов; методы решения алгебраических уравнений третьей и четвертой степени;
методы суммирования; методы решения систем линейных уравнений; методы суммирования;
методы численного дифференцирования и интегрирования: приближенные методы решения задачи Коши и краевых задач для обыкновенных дифференциальных уравнений. Па основе приобретенных знаний формируются умения применять приближенные методы для решения прикладных задач с помощью вычислительной техники.

Приобретаются навыки владения методами решения задач по вычислительной математике и их программирование на алгоритмическом языке С++.

Эти результаты освоения дисциплины «Вычислительная математика» достигаются за счет использования в процессе обучения интерактивных методов и технологий формирования данной компетенции у студентов: чтения лекций; проведения практических занятий, проведения лабораторных работ с использованием компьютеров: текущего контроля за успеваемостью студентов.

Общая трудоемкость дисциплины составляет 4 зачетные единицы. Продолжительность и «учения дисциплины - семестр.

Аннотация дисциплины

«Уравнения математической физики»

Цели дисциплины

рассмотреть дифференциальные уравнения с частными производными первого порядка; изучить способы приведения дифференциальных уравнений с частными производными гиперболического, параболического и эллиптического типа к каноническому виду; иметь представление о функциях Бесселя и Грина; уметь применять классические методы для решения уравнений с частными производными.

В результате освоения дисциплины обучающиеся должны:

знать:

основные типы уравнений математической физики и методы их вывода из физических моделей; методы точного решения базовых уравнений математической физики; понятие фундаментального решения (функции Грина); основные типы специальных функций;

уметь:

решать уравнения с частными производными 1-го порядка, уравнения диффузии (теплопроводности), волновое и Гельмгольца с постоянными коэффициентами, уравнение Шредингера для одномерного осциллятора;

владеть:

классическими методами решения уравнений математической физики (характеристик, разделения переменных, преобразования Фурье, отражения, функции Грина), при анализе математических моделей реальных систем.

Приобретаемые компетенции

использование основных законов естественнонаучных дисциплин в профессиональной деятельности;
применение методов математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования;

• знание основных положений, законов и методов естественных наук;

• способность выявить естественнонаучную сущность проблем,
возникающих в ходе профессиональной деятельности, готовность
использовать для их решения соответствующий естественнонаучный
аппарат.

Аннотация дисциплины

«Дискретная математика»

Общая трудоемкость изучения дисциплины составляет 6 зачетных единиц, 216 часов.

Цель дисциплины: овладение основами аппарата дискретной математики для последующего применения его при изучении специальных дисциплин, анализе и синтезе технических и программных систем с учётом специфических задач информатики и вычислительной техники.

Задачи дисциплины: изучение теоретических оснований дискретной математики, системы понятий и особенностей используемого аппарата; классификация задач дискретной математики; знакомство с методами решения определённых классов задач; наработка практического опыта решения классических задач дискретной математики.

Место дисциплины в учебном плане: является вариативной дисциплиной, обязательной для изучения в цикле математических и естественно-научных дисциплин. Предыдущие компетенции — в объёме учебных дисциплин "Математика 1. Математический анализ", "Линейная алгебра".

Формируемые компетенции:

владеет культурой мышления, способен к обобщению, анализу, восприятию информации, постановке цели и выбору путей её достижения (ОК-1);
умеет логически верно, аргументировано и ясно строить устную и письменную речь (ОК-2);
стремится к саморазвитию, повышению своей квалификации и мастерства (ОК-6);
использует основные законы естественно-научных дисциплин в профессиональной деятельности, применяет методы математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования (ОК-10).

В результате изучения дисциплины студент должен:

знать: основные понятия и методы дискретной математики; характерные особенности задач, относящихся к дискретной математике; область применения конкретных методов;

уметь: правильно классифицировать задачи дискретной математики; выбирать для них адекватные методы решения; комбинировать методы дискретной математики с методами других разделов математики, в частности, линейной алгебры;

владеть навыками: решения типовых задач дискретной математики.

Содержание дисциплины

Множества и их спецификации; диаграммы Венна; отношения; свойства отношений; разбиения и отношение эквивалентности; отношение порядка; функции и отображения; операции; основные понятия теории графов; маршруты; циклы; связность; планарные графы; переключательные функции (ПФ); способы задания ПФ; специальные разложения ПФ; неполностью определенные (частные) ПФ; минимизация ПФ и неполностью определённых ПФ; теорема о функциональной полноте; примеры функционально-полных базисов; разрешимые и неразрешимые проблемы; схемы алгоритмов; схемы потоков данных.

Аннотация дисциплины

«Исследование операций»

Общая трудоемкость изучения дисциплины составляет 5 зачетных единиц, 180 час.

Целью математического образования является:

воспитание достаточно высокой математической культуры, позволяющей самостоятельно расширять математические знания и проводить математический анализ прикладных инженерных задач;
развитие логического и алгоритмического мышления, умения оперировать с абстрактными объектами и быть корректными в употреблении математических понятий, символов для выражения количественных и качественных отношений;
формирование представлений о математике как об особом способе познания мира, о роли и месте математики в современной цивилизации и мировой культуре;
приобретение рациональных качеств мысли, чутья объективности, интеллектуальной честности; развитие внимания, способности сосредоточиться, настойчивости, закрепление навыков работы, т.е. развитие интеллекта и формирование характера.

Студенты должны:

знать

основные понятия и теоремы математического программирования; необходимые и достаточные условия экстремума функций; основные методы линейного и динамического программирования;

уметь

применять аналитические и численные методы отыскания экстремумов функций;
составлять математические модели экстремальных задач и выбирать методы решения;

владеть

навыками использования методов оптимизации при решении прикладных задач.

Экстремум функции многих переменных. Необходимые и достаточные условия экстремума функции многих переменных. Условный экстремум. Наибольшее и наименьшее значение функции в замкнутой области. Графический метод решения. Метод наименьших квадратов.

Численные методы решения задач одномерной и многомерной оптимизации. Метод половинного деления, «золотого сечения», метод Фибоначчи. Градиентные методы решения гладких экстремальных задач: градиентный метод с регулировкой шага, метод сопряженных градиентов, метод Ньютона.

Линейное программирование. Математическая модель задачи линейного программирования. Графический метод решения. Решение задач линейного программирования симплекс-методом. Метод искусственного базиса. Двойственность в линейном программировании.

Целочисленное программирование. Метод Гомори. Метод ветвей и границ.

Транспортная задача линейного программирования. Метод потенциалов и его применение для закрытой и открытой модели транспортной задачи.

Динамическое программирование. Задача набора высоты, задача распределения ресурсов. Уравнения Беллмана.

Аннотация дисциплины

«Модели и методы проектных решений»

Цель преподавания дисциплины – получение студентами навыков практической разработки и применения моделей и методов анализа объектов в составе проектирующих подсистем при реализации поддержки жизненного цикла изделия.

Изучение дисциплины вносит вклад в формирование следующих компетенций:

а) универсальных:

готовность осуществлять научный поиск и разработку новых перспективных подходов и методов к решению задач разработки и применения систем автоматизированного проектирования по отраслям, иметь целеустремленность к профессиональному росту, к активному участию в научной деятельности, конференциях и симпозиумах (УК-1).
осваивать и применять современные математические методы для решения задач в процессе профессиональной деятельности (УК-2);
использовать фундаментальные законы природы для постановки задач моделирования процессов и явлений с целью проведения исследований в области информатики и смежных с ней предметных областях (УК-3).

б) профессиональных:

научно-исследовательская деятельность: применять перспективные методы исследования и решения профессиональных задач на основе знания мировых тенденций развития вычислительной техники и информационных технологий (НИ-1);
научно-педагогическая деятельность (дополнительно к задачам научно-исследовательской деятельности): на основе знания педагогических приемов принимать непосредственное участие в учебной работе кафедр и других учебных подразделений по профилю направления «Информатика и вычислительная техника» (НП-1);
проектно-конструкторская деятельность: разрабатывать и реализовывать планы информатизации предприятий и их подразделений на основе CALS-технологий (ПК-1); формировать технические задания и участвовать в разработке программных средств вычислительной техники (ПК-2); выбирать методы и разрабатывать алгоритмы решения задач проектирования объектов автоматизации (ПК-3);
проектно-технологическая деятельность: применять современные технологии разработки программных комплексов с использованием CASE-средств, контролировать качество разрабатываемых программных продуктов (ПТ-1);
организационно-управленческая деятельность: организовывать работу и руководить коллективами разработчиков аппаратных и/или программных средств информационных и автоматизированных систем (ОУ-1).

Задача изучения дисциплины - дать будущему специалисту основополагающие сведения по решению практических инженерных задач при разработке и эксплуатации систем автоматизированного проектирования машиностроения.

В ходе изучения дисциплины студент должен:

знать

постановку задач анализа на разных уровнях проектирования;
методы решения математических моделей объектов с распределенными параметрами, их достоинства и недостатки;
алгоритмы составления эквивалентных схем технических объектов;
способы формирования математических моделей в различных базисах;
методы проектирования моделей механических систем с сосредоточенными параметрами;
основные программно-методические комплексы анализа.

уметь

применять методы построения математических моделей объектов проектирования разной физической природы с распределенными и сосредоточенными параметрами на разных уровнях проектирования;
проводить дискретизации объектов при построении моделей систем приводов и машинных агрегатов;
применять численные методы решения систем уравнений математических моделей объектов большой размерности;

владеть

− практическими навыками работы с конкретными системами автоматизированного моделирования и проектирования,

− навыками разработки математических моделей процессов и объектов проектирования в среде САПР,

− навыками разработки и совершенствования моделей и методов проектирования в рамках проектирующих подсистем САПР,

− иметь представление о тенденциях и перспективах развития систем информационной поддержки процесса проектирования.

Объем дисциплины и виды учебной работы

Основные дидактические единицы

Основные понятия теории моделирования сложных систем; классификация видов моделирования; имитационные модели систем; математические схемы моделирования систем; формализация и алгоритмизация процессов; Классификация математических моделей. Методы анализа проектных решений; Требования к математическим моделям (ММ), область их адекватности; инструментальные средства реализации моделей; анализ и интерпретация результатов моделирования систем на ЭВМ; Математические модели механических систем с сосредоточенными параметрами. Модели и методы анализа объектов с распределенными параметрами. Методы анализа систем дифференциальных уравнений в частных производных. Преобразование дифференциального оператора. Вариационные методы. Начальные и граничные условия. Граничные условия первого и второго рода. Постановка нестационарной задачи. Метод конечных разностей. Явные и неявные разностные схемы. Устойчивость разностных схем. Учет граничных условий первого и второго рода. Метод взвешенных невязок. Метод Бубнова-Галеркина. Метод конечных элементов. Глобальные базисные функции. Требования гладкости базисных и весовых функций. Получение матрицы жесткости и вектора нагрузок конечного элемента. Ансамблирование конечных элементов. Объемная и нестационарная задачи.

Перечень дисциплин, усвоение которых необходимо для изучения курса «Математическое моделирование в машиностроении»: “Высшая математика”, “Дискретная математика”, “Численные методы”, “Физика”, “Теоретическая механика”, “Оборудование и технологические основы машиностроительного производства”, “Информатика”, “Механика”, “Электротехника и электроника”, “Основы САПР”.

Результаты освоения дисциплины «Математическое моделирование в машиностроении» достигаются в процессе обучения путем: чтения лекций с применением мультимедийных технологий, проведения лабораторных занятий.

Аннотация дисциплины

«Электротехника и электроника»

Цель дисциплины: изучение принципов действия и особенностей функционирования типовых электрических и электронных устройств, основ элементной базы ЭВМ, построения, расчёта и анализа электронных цепей и устройств.

Задачи дисциплины: изучение методов анализа и расчёта электрических и магнитных цепей; изучение физических принципов действия, моделей, характеристик и особенностей применения в цепях основных типов активных приборов; изучение методов расчёта статических и динамических режимов в электротехнических цепях; изучение принципов построения и основ анализа аналоговых и цифровых электронных схем и функциональных узлов радиоэлектронной аппаратуры.

Место дисциплины в учебном плане: является базовой дисциплиной, обязательной для изучения в цикле профессиональных дисциплин. Предыдущие компетенции — в объёме учебных дисциплин "Математика 1. Математический анализ", "Линейная алгебра", "Физика", "Информатика".

Формируемые компетенции:

владеет культурой мышления, способен к обобщению, анализу, восприятию информации, постановке цели и выбору путей её достижения (ОК-1);
умеет логически верно, аргументировано и ясно строить устную и письменную речь (ОК-2);
готов к кооперации с коллегами, работе в коллективе (ОК-3);
умеет использовать нормативные правовые документы в своей деятельности (ОК-5);
стремится к саморазвитию, повышению своей квалификации и мастерства (ОК-6);
осознаёт социальную значимость своей будущей профессии, обладает высокой мотивацией к выполнению профессиональной деятельности (ОК-8);
использует основные законы естественно-научных дисциплин в профессиональной деятельности, применяет методы математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования (ОК-10);
осознаёт сущность и значение информации в развитии современного общества; владеет основными методами, способами и средствами получения, хранения, переработки информации (ОК-11);
имеет навыки работы с компьютером как средством управления информацией (ОК-12);
разрабатывать бизнес-планы и технические задания на оснащение отделов, лабораторий, офисов компьютерным и сетевым оборудованием (ПК-1);
осваивать методики использования программных средств для решения практических задач (ПК-2);
обосновывать принимаемые проектные решения, осуществлять постановку и выполнять эксперименты по проверке их корректности и эффективности (ПК-6);
участвовать в настройке и наладке программно-аппаратных комплексов (ПК-9);
сопрягать аппаратные и программные средства в составе информационных и автоматизированных систем (ПК-10).

В результате изучения дисциплины студент должен:

знать: основные понятия, терминологию и фундаментальные законы электротехники и электроники; физическую сущность процессов в электрических и магнитных цепях; основные методы расчёта линейных и нелинейных электрических и магнитных цепей; назначение, основные характеристики и особенности применения пассивных и активных элементов и приборов электрических и электронных цепей; назначение, характеристики и общие принципы расчёта типовых функциональных узлов; принципы построения и функционирования электронных устройств и систем, характерных для средств вычислительной техники;

уметь: выбирать и применять методы расчёта электрических и магнитных цепей; анализировать электрические и электронные устройства; рассчитывать статические и динамические процессы в электротехнических и электронных цепях;

владеть навыками: выполнения расчётов электротехнических и электронных цепей; использования программных средств моделирования электротехнических и электронных устройств и систем.

Содержание дисциплины

Электрические цепи постоянного тока. Электрические цепи переменного тока. Переходные процессы в электрических цепях. Магнитные цепи с постоянными и переменными магнитодвижущими силами. Электрические приборы и аппараты. Полупроводниковые диоды, стабилитроны, варисторы. Транзисторы, их разновидности. Тиристоры, оптоэлектронные приборы. Аналоговая схемотехника. Арифметические и логические основы ЭВМ. Логические элементы ЭВМ: комбинационные схемы, элементы с памятью. Функциональные узлы ЭВМ.

Аннотация дисциплины

«Программирование»

Цель дисциплины: формирование компетенций, необходимых для разработки собственного и понимания уже разработанного программного обеспечения с использованием языков программирования высокого уровня (машинно-независимых).

Задачи дисциплины: знакомство с парадигмами программирования в их историческом развитии; понимание взаимодействия программной и аппаратной частей ЭВМ; классификация языков программирования; изучение языка программирования высокого уровня; освоение принципов алгоритмизации и программирования типовых операций; изучение принципов разработки программных комплексов различного назначения; знакомство со стандартами, связанными с разработкой программного обеспечения.

Место дисциплины в учебном плане: является базовой дисциплиной, обязательной для изучения в цикле профессиональных дисциплин. Предыдущие компетенции — в объёме учебных дисциплин "Линейная алгебра", "Дискретная математика", "Информатика".

Формируемые компетенции:

владеет культурой мышления, способен к обобщению, анализу, восприятию информации, постановке цели и выбору путей её достижения (ОК-1);
умеет логически верно, аргументировано и ясно строить устную и письменную речь (ОК-2);
готов к кооперации с коллегами, работе в коллективе (ОК-3);
умеет использовать нормативные правовые документы в своей деятельности (ОК-5);
стремится к саморазвитию, повышению своей квалификации и мастерства (ОК-6);
осознаёт социальную значимость своей будущей профессии, обладает высокой мотивацией к выполнению профессиональной деятельности (ОК-8);
использует основные законы естественно-научных дисциплин в профессиональной деятельности, применяет методы математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования (ОК-10);
осознаёт сущность и значение информации в развитии современного общества; владеет основными методами, способами и средствами получения, хранения, переработки информации (ОК-11);
имеет навыки работы с компьютером как средством управления информацией (ОК-12);
осваивать методики использования программных средств для решения практических задач (ПК-2);
разрабатывать интерфейсы "человек — электронно-вычислительная машина" (ПК-3);
разрабатывать модели компонентов информационных систем, включая модели баз данных (ПК-4);
обосновывать принимаемые проектные решения, осуществлять постановку и выполнять эксперименты по проверке их корректности и эффективности (ПК-6);
готовить конспекты и проводить занятия по обучению сотрудников применению программно-методических комплексов, используемых на предприятии (ПК-8);
сопрягать аппаратные и программные средства в составе информационных и автоматизированных систем (ПК-10);
инсталлировать программное и аппаратное обеспечение для информационных и автоматизированных систем (ПК-11).

В результате изучения дисциплины студент должен:

знать: современные технические и программные средства взаимодействия с компьютером, современные технологии разработки алгоритмов и программ, методы тестирования, отладки и решения задач, методику объектно-ориентированного программирования;

уметь: формализовать задачу разработки программного обеспечения; разрабатывать алгоритмы программ с учётом характера решаемых задач, особенностей языка программирования; создавать програмный код на одном из универсальных языков программирования высокого уровня; выполнять тестирование и отладку разработанных программ;

владеть навыками: выполнения полного цикла разработки программного обеспечения средней степени сложности, включая постановку и формализацию задачи, разработку алгоритма, выбора программной среды, написание программного кода, тестирование и отладку разработанной программы, оформление программной документации.

Содержание дисциплины

Основные понятия: информация, информатизация, информационные технологии, информатика. История развития вычислительной техники. Вычислительная техника и научно-технический прогресс. Использование ЭВМ в научной, инженерной и экономической областях. Применение ЭВМ в интеллектуальных системах принятия решений и управления, в системах автоматизированного проектирования. Технические средства ЭВМ. Обобщённая структурная схема ЭВМ. Процессор и оперативная память. Система команд компьютера. Принцип автоматической обработки информации в ЭВМ. Представление информации в ЭВМ. Основные технические характеристики ЭВМ.

Назначение, состав и структура программного обеспечения. Организация взаимодействия пользователя с ЭВМ. Обработка программ под управлением ОС. Обобщённая структура операционной системы. Краткая характеристика современных операционных систем. Общая характеристика языков программирования, области их применения. Компиляторы и интерпретаторы. Системы программирования. Технология разработки алгоритмов и приложений. Основные этапы разработки приложений. Определение алгоритма. Свойства алгоритма. Способы описания алгоритмов: словесный, схемный, с помощью псевдокода или языка программирования. Единая система программной документации (ЕСПД): содержание, вид, форма. Методы разработки алгоритмов и программ: нисходящее, восходящее. Модульное представление программ. Основные парадигмы программирования: структурное программирование, объектно-ориентированное программирование и др.

Тестирование и отладка приложений. Методы тестирования. Типы ошибок. Способы и средства обнаружения и локализации ошибок.

Программирование на языке высокого уровня. Элементы и синтаксис языка программирования. Линейная, разветвляющаяся и циклическая структуры программ. Статические и динамические массивы. Математические вычисления. Обработка текстовой информации. Взаимодействие программы с оборудованием. Математическая и программная рекурсия. Файловая система и разновидности файлов.

Введение в объектно-ориентированное программирование. Основные понятия. Классы и их составляющие, инкапсуляция, наследование, полиморфизм, конструкторы и деструкторы.

Разработка приложений определённого назначения.

Blog

Приложение 6 ннотация дисциплины

Цели и задачи дисциплины

Структура дисциплины, часов:

лекции –36, практические занятия – 54, самостоятельная работа - 90.

Основные дидактические единицы:

В результате изучения дисциплины студент должен:

знать:

уметь:

владеть: