Государственное автономное профессиональное

образовательное учреждение Самарской области

«Новокуйбышевский нефтехимический техникум»

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА

Дисциплина ОП.15 Компьютерное моделирование электрических цепей

Профиль профессионального образования Технический

Специальность СПО

13.02.11 Техническая эксплуатация и обслуживание электрического и электромеханического оборудования

Базовая подготовка

г.о. Новокуйбышевск, 2018

РАССМОТРЕНО

предметной (цикловой)

комиссией

Протокол № _____

от «___» ___________ 201_ г.

Председатель ПЦК _____________Тарасова О.П.

УТВЕРЖДАЮ

Заместитель директора по НМР

______________Щелкова О.Д.

Разработчик:

Комиссарова Н.П., преподаватель ГАПОУ СО «ННХТ»

должность полное название ОО

Внутренняя экспертиза:

Семисаженова В.Б зам. директора по УР

Фамилия И.О. должность

СОДЕРЖАНИЕ

	стр.
1. 1. ПАСПОРТ ПРИМЕРНОЙ ПРОГРАММЫ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ	4
2. 2. СТРУКТУРА и ПРИМЕРНОЕ содержание УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ	6
3. 3. условия реализации примерной программы учебной дисциплины	14
4. 4. Контроль и оценка результатов Освоения учебной дисциплины 5. ПРИЛОЖЕНИЕ 1	17 18

1. ПАСПОРТ РАБОЧЕЙ ПРОГРАММЫ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

Информационные технологии в профессиональной деятельности

1.1. Область применения рабочей программы

Дисциплина «Компьютерное моделирование электрических цепей» относится к вариативной части профессионального цикла Федерального государственного образовательного стандарта по специальности СПО 13.02.11 Техническая эксплуатация и обслуживание электрического и электромеханического оборудования базовой подготовки.

1.2. Место учебной дисциплины в структуре основной профессиональной образовательной программы:

профессиональный цикл.

1.3. Цели и задачи учебной дисциплины – требования к результатам освоения учебной дисциплины

Моделирование электрических цепей средствами моделирующих пакетов занимает одно из основных место в подготовке специалистов в области компьютерных технологий. Базовыми дисциплинами для изучения компьютерного моделирования электрических цепей являются информатика, электротехника.

Дисциплина «Компьютерное моделирование электрических цепей» имеет практическую направленность и является базовой для всех дисциплин, изучающих электромагнитные явления в различных устройствах, способы их представления и анализа работы с использованием компьютеров.

Задачи изучения дисциплины:

• выработать умения рационально применять методы расчета линейных и нелинейных электрических и магнитных цепей с источниками различной формы,

• научиться анализировать полученные результаты с различных точек зрения (оптимальности, достоверности),

• использовать информационные технологии для этих целей.

Целями преподавания компьютерного моделирования электрических цепей являются:

• создание у студентов научной системы взглядов на теорию электромагнитных процессов,

• овладение студентами теоретическими и практическими знаниями законов электрических цепей, свойств и характеров процессов в электромагнитных устройствах, аналитическими и численными методами анализа электрических цепей, способами моделирования сложных устройств.

- основные положения и принципы автоматизированной обработки и передачи информации;

- основные принципы, методы и свойства информационных и телекоммуникационных технологий в профессиональной деятельности.

По окончании изучения курса студент должен знать:

• понятия моделей, их классификацию по различным основаниям;

• процесс моделирования, его этапы и виды;

• особенности компьютерного моделирования объектов, процессов. явлений;

• этапы и технологии компьютерного моделирования электрических цепей;

• особенности прикладного программного обеспечения, предназначенного для компьютерного моделирования электрических цепей;

• методы расчета и измерения основных параметров

электрических цепей;

• параметры электрических схем и единицы их измерения.

По окончании изучения курса студент должен уметь:

• рассчитывать параметры электрических, магнитных цепей;

• моделировать электрические цепи постоянного, синусоидального и периодического несинусоидального электрического тока с использованием прикладного программного обеспечения, анализировать полученные модели;

• собирать электрические схемы с использованием прикладного программного обеспечения, читать принципиальные, электрические и монтажные схемы;

• моделировать логические функции и электронные устройства с использованием прикладного программного обеспечения, анализировать полученные модели.

В процессе изучения данной дисциплины у обучающихся должны быть сформированы общие компетенции (ОК):

OK 1. Понимать сущность и социальную значимость своей будущей профессии,

проявлять к ней устойчивый интерес.

ОК 2. Организовывать собственную деятельность, выбирать типовые методы

и способы выполнения профессиональных задач, оценивать их эффективность и качество.

ОК 3. Принимать решения в стандартных и нестандартных ситуациях и нести за них ответственность.

ОК 4. Осуществлять поиск и использование информации, необходимой для эффективного выполнения профессиональных задач, профессионального и личностного развития.

ОК 5. Использовать информационно-коммуникационные технологии в профессиональной деятельности.

ОК 6. Работать в коллективе и команде, эффективно общаться с коллегами, руководством, потребителями.

ОК 7. Брать на себя ответственность за работу членов команды (подчиненных), результат выполнения заданий.

ОК 8. Самостоятельно определять задачи профессионального и личностного развития, заниматься самообразованием, осознанно планировать повышение квалификации.

ОК 9. Ориентироваться в условиях частой смены технологий в профессиональной деятельности.

В процессе освоения данной дисциплины обучающийся должен овладеть профессиональными компетенциями, соответствующими видам деятельности:

ПК 1.1. Выполнять наладку, регулировку и проверку электрического и электромеханического оборудования.

ПК 1.2. Организовывать и выполнять техническое обслуживание и ремонт электрического и электромеханического оборудования.

ПК 1.3. Осуществлять диагностику и технический контроль при эксплуатации электрического и электромеханического оборудования.

ПК 2.2. Осуществлять диагностику и контроль технического состояния бытовой техники.

ПК 2.3. Прогнозировать отказы, определять ресурсы, обнаруживать дефекты электробытовой техники

1.4. Количество часов на освоение рабочей программы учебной дисциплины:

Максимальной учебной нагрузки обучающегося 154 часов, в том числе:

обязательной аудиторной учебной нагрузки обучающегося 106 часа;

самостоятельной работы обучающегося 53 часов.

2. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

2.1 Объем учебной дисциплины и виды учебной работы

Вид учебной работы	*Объем часов*
Максимальная учебная нагрузка	*154*
Обязательная аудиторная учебная нагрузка	*106*
в том числе:
лабораторно-практические занятия	64
Самостоятельная работа обучающегося (всего)	53
в том числе: составление конспекта, информационного блока, ответы на вопросы, подготовка сообщений, подготовка презентаций, составление глоссария, выполнение заданий, тестов, решение задач, выполнение заданий к практическим занятиям, подготовка отчетов
Промежуточная аттестация в форме экзамена

2.2. Тематический план и содержание учебной дисциплины

«Компьютерное моделирование электрических цепей»

Наименование разделов и тем	Содержание учебного материала, лабораторные работы и практические занятия, самостоятельная работа обучающихся	Объем часов	Уровень освоения
1	2	3	4
Раздел 1. Моделирование как метод познания		9
	Содержание учебного материала	6	1,2
	Понятие о модели. Моделирование. Алгоритмическое (математическое) моделирование Физическое моделирование. Использование информационных технологий для моделирования.		1,2
	Самостоятельная работа	3	2
	Модели и моделирование. Составить информационный блок. Информационное моделирование. Ответить на вопросы. Модели каких видов чаще используются в вашей будущей профессиональной деятельности Подготовить сообщение.		2
Раздел 2. Основные понятия и определения теории электрических цепей		9
	Содержание учебного материала	6	2
	Физические основы электротехники. История развития электротехники и ее теории. Основные понятия и законы электромагнитного поля, электрических и магнитных цепей. Электрические цепи и схемы, их основные элементы.		2
	Самостоятельная работа	3	2
	История развития электротехники и ее теории. Подготовить презентацию. Законы электрических и магнитных цепей. Составить глоссарий. Элементы электрической цепи. Составить опорный конспект.		2
Раздел 3. Использованию систем моделирования Electronics Workbench, Multisim MS-01		21
	Содержание учебного материала	2	2
	Контрольно-измерительные приборы пакета Electronics Workbench Элементная база пакета EWB: источники тока, резисторы, конденсаторы, коммутационные аппараты и т.д.		2
	Практические занятия	8	2, 3
	Практическое занятие № 1. Изучение интерфейса пакета Electronics Workbench (Электронные инструментальные средства). Опорное меню пакета. Практическое занятие № 2. Технология подготовки схем в виртуальной лаборатории. Моделирование электротехнической схемы.		2, 3
	Лабораторные работы	4	3
	Лабораторная работа № 1.Назначение и состав системы моделирования и анализа электрических схем Multisim. Запуск программы, её составляющие.		3
	Самостоятельная работа	7
	Элементная база пакета Electronics Workbench. Составить информационный блок Выполнение заданий к практическому занятию. Подготовка к лабораторной работе, оформление отчета по выполненной работе.
Раздел 4. Особенности компьютерного моделирования электрических цепей постоянного тока		27
	Содержание учебного материала	4	2
	Закон Ома для участка цепи с ЭДС. Законы Кирхгофа и их применение для расчета электрических цепей постоянного тока. Принцип суперпозиции и метод наложения. Баланс активной мощности.		2
	Лабораторные работы	10	3
	Лабораторная работа № 2. Сборка простейших виртуальных электрических схем. Моделирование и расчет электрических цепей постоянного тока с использованием законов Ома и Кирхгофа. Лабораторная работа № 3.Моделирование и расчет сложных электрических цепей постоянного тока методом контурных токов. Лабораторная работа № 4. Моделирование и расчет сложных электрических цепей постоянного тока методом наложения. Лабораторная работа № 5. Моделирование и расчет сложных электрических цепей постоянного тока методом эквивалентного генератора.		3
	Практические занятия	4	3
	Практическое занятие № 3. Моделирование электрических цепей постоянного тока. Практическое занятие № 4. Особенности компьютерного моделирования электрических цепей постоянного тока. Контрольная работа.		3
	Самостоятельная работа	9	2, 3
	Цепи постоянного тока. Подготовить презентацию. Выполнить тест. Выполнение заданий к практическому занятию. Подготовка к лабораторной работе, оформление отчета по выполненной работе.		2, 3
Раздел 5. Компьютерное моделирование электрических цепей синусоидального тока		54
	Содержание учебного материала	12	2
	Переменные токи. Понятие о генераторах переменного тока. Синусоидальный ток. Характеристики синусоидального тока. Действующее и амплитудное значения тока, ЭДС, напряжения. Синусоидальный ток в резисторе. Индуктивность в цепи синусоидального тока. Конденсатор в цепи синусоидального тока. Ток и напряжения при последовательном соединении активного, индуктивного и емкостного элементов Активное, реактивное, полное сопротивления. Угол сдвига фаз между напряжением и током. Напряжение и токи при параллельном соединении активного, индуктивного и емкостного элементов. Мощность. Основные определения. Мощности резистивного, индуктивного и емкостного элементов Связь мощностей с сопротивлениями и проводимостями. Коэффициент мощности. Баланс мощностей.		2
	Лабораторные работы	16	3
	Лабораторная работа № 6. Исследование компьютерной модели неразветвленной электрической цепи синусоидального тока. Резонанс напряжений. Лабораторная работа № 7. Исследование компьютерной модели разветвленной электрической цепи синусоидального тока. Резонанс напряжений. Лабораторная работа № 8. Исследование компьютерной модели трехфазной цепи при соединении приемника звездой. Лабораторная работа № 9. Исследование компьютерной модели трехфазной цепи при соединении приемника треугольником.		3
	Практические занятия	8	2
	Практическое занятие № 5. Расчет цепей при синусоидальных токах. Практическое занятие № 6. Моделирование однофазных электрических цепей синусоидального тока. Практическое занятие № 7. Компьютерное моделирование электрических цепей синусоидального тока. Контрольная работа.		2
	Самостоятельная работа	18	2, 3
	Электрические цепи синусоидального тока. Составить опорный конспект. Выполнить задание. Выполнить тест. Решить задачи. Выполнение заданий к практическому занятию. Подготовка к лабораторной работе, оформление отчета по выполненной работе.		2, 3
Раздел 6. Компьютерное моделирование электрических цепей с применением устройств промышленной электроники		24
	Содержание учебного материала	8	2
	Элементная база электроники. Полупроводниковые диоды, устройство, принцип действия, вольт-амперная характеристика. Полевые и биполярные транзисторы, принцип работы, область применения. Тиристоры. Устройства промышленной электроники. Выпрямители. Однополупериодная, двухполупериодная, мостовая схемы выпрямления. Принцип действия. Достоинства и недостатки. Область применения. Электронные ключи. Усилители переменного тока Коэффициент усиления.		2
	Практические занятия	8	3
	Практическое занятие № 8. Порядок расчета числа диодов в маломощных схемах. Практическое занятие № 9. Определение статических параметров транзистора как элемента системы управления силовыми приборами. Практическое занятие № 10. Моделирование электронных устройств.		3
	Самостоятельная работа	8	2, 3
	Элементная база электроники. Подготовить информационный блок. Выполнить задание. Выполнить тест. Выполнение заданий к практическому занятию.		2, 3
Раздел 7. Особенности компьютерного моделирования электрических цепей с использованием устройств на базе логических элементов		15
	Содержание учебного материала	4	2
	Решение задач по подбору эмпирических формул Выбор эмпирических формул для нелинейных зависимостей. Логические функции и способы их записи Основы алгебры логики Логические элементы		2
	Практические занятия	6	2, 3
	Практическое занятие № 11. Реализация алгоритмов линейной и квадратичной интерполяции для обработки результатов экспериментальных данных. Преобразование экспериментальных данных методом выравнивания. Практическое занятие № 12. Компьютерное моделирования устройств на базе логических элементов. Практическое занятие № 13. Устройства промышленной электроники. Контрольная работа.		2, 3
	Самостоятельная работа	5	2, 3
	Логические элементы. Решить задачи. Устройства промышленной электроники. Составить глоссарий. Выполнение заданий к практическому занятию.		2, 3
Всего		154

Для характеристики уровня освоения учебного материала используются следующие обозначения:

1. – ознакомительный (узнавание ранее изученных объектов, свойств);

2. – репродуктивный (выполнение деятельности по образцу, инструкции или под руководством)

3. – продуктивный (планирование и самостоятельное выполнение деятельности, решение проблемных задач)

3. условия реализации УЧЕБНОЙ дисциплины

3.1. Требования к минимальному материально-техническому обеспечению

Реализация учебной дисциплины требует наличия учебного кабинета информационных технологий в профессиональной деятельности.

Оборудование учебного кабинета:

- рабочее место преподавателя;

- рабочие места обучающихся, оснащенные ПЭВМ, оборудованные в соответствии и требованиями СанПиН;

- комплект учебно-наглядных пособий

Технические средства обучения:

- компьютеры с лицензионным программным обеспечением и мультимедиа проектор,

- периферийные устройства

- Интернет.

3.2. Информационное обеспечение обучения

Перечень учебных изданий, Интернет-ресурсов, дополнительной литературы

1. Афонин, В.В. Моделирование систем: учеб. пособие / В.В. Афонин, С.А. Федоскин. – М.: БИНОМ, Лаборатория знаний, 2016. – 231 с. – ISBN 978-5-9963-0352-6

2. Колесов, Ю.Б. Моделирование систем. Практикум по компьютерному моделированию / Ю.Б. Колесов, Ю.Б. Сенинченков. – СПб.: БХВ-Петербург, 2016. – 352 с.

3. Панфилов, Д.И., Электротехника и электроника в экспериментах и упражнениях: практикум на Electronics Workbanch / Д.И. Панфилов, В.С. Иванов, И.Н. Чепурин. – М.: ДОДЭКА, 2015. – 304 с.

4. Харнитер, М.Е. Multisim 7. Современная система компьютерного моделирования и анализа схем электронных устройств / М.Е. Харнитер. – М.: ДМК Пресс, 2017. – 488 с. – ISBN 5-9706-0026-1

4. Контроль и оценка результатов освоения УЧЕБНОЙ Дисциплины

Контроль и оценка результатов освоения учебной дисциплины осуществляется преподавателем в процессе проведения практических занятий, тестирования, а также выполнения обучающимися индивидуальных заданий, исследований.

Результаты обучения (освоенные умения, усвоенные знания)	Формы и методы контроля и оценки результатов обучения
1	2
Уметь:
рассчитывать параметры электрических, магнитных цепей;	Практические задания
моделировать электрические цепи постоянного, синусоидального и периодического несинусоидального электрического тока с использованием прикладного программного обеспечения, анализировать полученные модели;	Практические задания
собирать электрические схемы с использованием прикладного программного обеспечения, читать принципиальные, электрические и монтажные схемы;	Практические задания
моделировать логические функции и электронные устройства с использованием прикладного программного обеспечения, анализировать полученные модели.	Практические задания
Знать:
понятия моделей, их классификацию по различным основаниям;	Устный опрос Тестирование
процесс моделирования, его этапы и виды;	Устный опрос Тестирование
особенности компьютерного моделирования объектов, процессов. явлений;	Устный опрос Тестирование
особенности компьютерного моделирования объектов, процессов, явлений;	Устный опрос Тестирование
этапы и технологии компьютерного моделирования электрических цепей;	Практические задания
особенности прикладного программного обеспечения, предназначенного для компьютерного моделирования электрических цепей;	Практические задания Творческая работа
методы расчета и измерения основных параметров электрических цепей;	Практические задания
параметры электрических схем и единицы их измерения.	Тестирование Практические задания

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Планирование учебных занятий с использованием активных и интерактивных форм и методов обучения

№ п/п	Тема учебного занятия	Кол-во часов	Активные и интерактивные формы и методы обучения	Формируемые универсальные учебные действия
1.	Моделирование как метод познания	2	Интерактивная лекция.	Регулятивные, личностные, познавательные, коммуникативные
2.	Основные понятия и определения теории электрических цепей	3	Работа в малых группах, метод «Мозгового штурма».	Регулятивные, личностные, познавательные, коммуникативные
3.	Использованию систем моделирования Electronics Workbench, Multisim MS-01	12	Тренинг, мини-лекция.	Регулятивные, познавательные, коммуникативные
4.	Особенности компьютерного моделирования электрических цепей постоянного тока	14	Просмотр и обсуждение учебных видеофильмов, творческое задание, работа в малых группах.	Регулятивные, познавательные, коммуникативные
5.	Компьютерное моделирование электрических цепей синусоидального тока	16	Проблемная лекция, творческое задание.	Регулятивные, познавательные, коммуникативные
6.	Компьютерное моделирование электрических цепей с применением устройств промышленной электроники	8	Творческое задание, работа в малых группах, метод «Мозгового штурма», тренинг.	Регулятивные, личностные, познавательные, коммуникативные
7.	Особенности компьютерного моделирования электрических цепей с использованием устройств на базе логических элементов	6	Творческое задание, работа в малых группах	Регулятивные, личностные, познавательные, коммуникативные

Государственное автономное профессиональное образовательное учреждение

РАССМОТРЕНО предметной (цикловой) комиссией

СОДЕРЖАНИЕ стр

ПАСПОРТ РАБОЧЕЙ ПРОГРАММЫ УЧЕБНОЙ

По окончании изучения курса студент должен знать: • понятия моделей, их классификацию по различным основаниям; • процесс моделирования, его этапы и виды; • особенности компьютерного…

В процессе изучения данной дисциплины у обучающихся должны быть сформированы общие компетенции (ОК):

ПК 2.3. Прогнозировать отказы, определять ресурсы, обнаруживать дефекты электробытовой техники 1

СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ УЧЕБНОЙ

Тематический план и содержание учебной дисциплины «Компьютерное моделирование электрических цепей»

Законы электрических и магнитных цепей

Закон Ома для участка цепи с

Переменные токи. Понятие о генераторах переменного тока

Практическое занятие № 7. Компьютерное моделирование электрических цепей синусоидального тока

Самостоятельная работа 8 2, 3

УЧЕБНОЙ дисциплины 3.1. Требования к минимальному материально-техническому обеспечению

Контроль и оценка результатов освоения

Рабочая программа Компьютерное моделирование электрических цепей

ПРИЛОЖЕНИЕ 1 Планирование учебных занятий с использованием активных и интерактивных форм и методов обучения № п/п

Материалы на данной страницы взяты из открытых истончиков либо размещены пользователем в соответствии с договором-офертой сайта. Вы можете сообщить о нарушении.

10.12.2020