Рабочая программа по компьютерному моделированию (3 курс)

ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ САМАРСКОЙ ОБЛАСТИ «ГУБЕРНСКИЙ КОЛЛЕДЖ Г. СЫЗРАНИ»                    УТВЕРЖДАЮ                      Заместитель директора        по учебно­производственной  работе                                                                                                   (руководитель технического профиля)                       __________________     В.В. Колосов                      « ______»   _______________  2015 г.   РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ ЕН.02 КОМПЬЮТЕРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ Математический и общий естественнонаучный цикл Основной профессиональной образовательной программы  по специальности 15.02.07 Автоматизация технологических процессов и производств (по отраслям) Сызрань.  2015 г. 2 ОДОБРЕНО Предметной (цикловой) комиссией естественнонаучных дисциплин Председатель  ___________ Н.В. Семагина Протокол № ____    от «_____» __________ 2015 г. Составитель:  Хабиева А.И.,   преподаватель    дисциплины  Компьютерное моделирование технического профиля ГБПОУ «ГК г. Сызрани»  Эксперты: Внутренняя экспертиза: Техническая экспертиза:  ___________ Л.Н. Барабанова, методист технического профиля ГБПОУ «ГК г. Сызрани» Содержательная экспертиза: ________ Л.П. Копылкова, заведующий отделом по учебной работе технического профиля ГБПОУ «ГК г. Сызрани» 3 СОДЕРЖАНИЕ Название разделов 1. Паспорт рабочей программы учебной дисциплины 2. Структура и содержание учебной дисциплины 3. Условия реализации программы учебной дисциплины 4. Контроль и оценка результатов освоения учебной дисциплины 5. Лист изменений и дополнений, внесённых в рабочую программу стр. 4 6 10 12 13 4 1. ПАСПОРТ РАБОЧЕЙ ПРОГРАММЫ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ ЕН.02 Компьютерное моделирование 1.1. Область применения программы Рабочая   программа   учебной   дисциплины   (далее   –   УД)   является   частью   основной профессиональной образовательной программы ГБПОУ «ГК г. Сызрани» по специальности СПО 15.02.07   Автоматизация   технологических   процессов   и   производств   (по   отраслям), разработанной в соответствии с ФГОС третьего поколения. Рабочая программа УД может быть использована при освоении программ в дополнительном профессиональном образовании, в повышении квалификации и профессиональной подготовке по специальности 15.02.07 Автоматизация технологических процессов и производств. Рабочая программа составляется для очной формы обучения. 1.2. Место   дисциплины   в   структуре   ППССЗ:  математический   и   естественнонаучный   цикл согласно  ФГОС. 1.3. Цели и задачи дисциплины – требования к результатам освоения дисциплины: Базовая часть: В результате освоения дисциплины студент должен уметь: ­ работать с пакетами прикладных программ профессиональной направленности. В результате освоения дисциплины студент должен знать:  ­ численные методы решения прикладных задач; ­ особенности применения системных программных продуктов. Вариативная часть: не предусмотрено. Содержание дисциплины должно быть ориентировано на подготовку студентов к освоению  15.02.07   Автоматизация профессиональных   модулей   ППССЗ   по   специальности технологических процессов и производств (по отраслям)  и овладению профессиональными компетенциями (ПК): 5 ПК   4.1.   Проводить   анализ   систем   автоматического   управления   с   учетом   специфики технологических процессов. ПК   4.2.   Выбирать   приборы   и   средства   автоматизации   с   учетом   специфики   технологических процессов. ПК 4.3. Составлять схемы специализированных узлов, блоков, устройств и систем автоматического управления. ПК 4.4. Рассчитывать параметры типовых схем и устройств. ПК 4.5. Оценивать и обеспечивать эргономические характеристики схем и систем автоматизации. В процессе освоения дисциплины у студентов должны формироваться общие компетенции (ОК): ОК 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   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. 1.4. Количество часов на освоение программы учебной дисциплины: Максимальной учебной нагрузки студента 84 часов, в том числе: ­ обязательной аудиторной учебной нагрузки студента 56 часов; ­ самостоятельной работы студента 28 часов. 6 2. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ 2.1. Объём учебной дисциплины и виды учебной работы Вид учебной деятельности Максимальная учебная нагрузка (всего) Обязательная аудиторная учебная нагрузка (всего) в том числе: лабораторные занятия практические занятия контрольные работы курсовая работа (проект) самостоятельная работа студента (всего) в том числе: работа с учебником работа со справочниками изучение опорно­логических конспектов работа с ресурсами сети интернет самостоятельная работа над курсовой работой (проектом) Итоговая аттестация в форме Объём часов 84 56 не предусмотрено 44 не предусмотрено не предусмотрено 28 10 6 4 8 не предусмотрено Дифференцированный зачет 7 2.2. Тематический план и содержание учебной дисциплины  ЕН.02 Компьютерное моделирование Наименование разделов и тем Раздел 1. Введение Тема 1.1. Введение Содержание учебного материала, лабораторные и практические работы, самостоятельная работа обучающихся, курсовая работа (проект)  Содержание учебного материала 1. Инструктаж по охране труда. Техника безопасности. Введение. Лабораторные работы Практические занятия Контрольные работы Самостоятельная работа обучающихся 1. Изучить тему: «Моделирование как метод научного познания». Раздел 2. Основы моделирования Тема 2.1. Основные понятия и определения Содержание учебного материала 1. 2. Понятие модели. Классификация моделей. Понятие моделирования. Основные этапы моделирования. Лабораторные работы Практические занятия Контрольные работы Самостоятельная работа обучающихся 1. 2. Изучить тему: «Роль моделирования в науке и технике». Изучить тему: «Виды моделирования». Тема 2.2. Математическое Содержание учебного материала моделирование 1. 2. Понятие и основные этапы математического моделирования. Численные методы решения задач. Лабораторные работы Практические занятия 1. 2. Решение систем линейных уравнений матричным методом. Решение системы уравнений методом Крамера. 8 Уровень  освоения Объём  часов 1 2 2 2 2 2 не предусмотрено не предусмотрено не предусмотрено 2 2 не предусмотрено не предусмотрено не предусмотрено 4 3 не предусмотрено 8 3. 4. Решение уравнения методом половинного деления. Решение уравнений с одним неизвестным средствами оптимизации. Контрольные работы Самостоятельная работа обучающихся 1. 2. Изучить тему: «Принципы построения математических моделей». Изучить тему: «Методы исследования моделей. Вычислительный эксперимент». Тема 2.3. Компьютерное моделирование Содержание учебного материала 1. Компьютерное моделирование, компьютерная модель. Лабораторные работы Практические занятия Контрольные работы Самостоятельная работа обучающихся 1. Изучить   тему:   «История   возникновения   и   развития   метода компьютерного   моделирования.   Области   применения.   функции компьютера при моделировании». Раздел 3. Инструментальные среды и пакеты прикладных программ Тема 3.1. Среда MathCAD Содержание учебного материала 1. Основы работы с системой MathCAD. Лабораторные работы Практические занятия 1. 2. 3. 4. 5. Ввод и редактирование текста и формул. Проведение вычислений в MathCAD. Матричные вычисления. Простейшие операции с матрицами. Создание двухмерных графиков. Создание трехмерных графиков. Контрольные работы Самостоятельная работа обучающихся 9 2 2 не предусмотрено 6 1 не предусмотрено не предусмотрено не предусмотрено 4 1 не предусмотрено 10 не предусмотрено 4 1. Изучить тему: «Особенности применения системных программных продуктов». Тема 3.2. Среда MATLAB Содержание учебного материала 1. Основы работы с MATLAB. Лабораторные работы Практические занятия 1 не предусмотрено 23 1. 2. 3. Изучение интерфейса пользователя системы MATLAB. Изучение основ работы с системой в режиме прямых вычислений. Изучение   реализации   основных   операций   с   векторами   и матрицами. Программирование в среде MATLAB. Изучение основных операторов графики системы MATLAB. Создание программ, реализующих графический вывод. Решение типовых задача алгебры и анализа. Изучение   основных   методов   аппроксимации   и   интерполяции данных.   Контрольные работы Самостоятельная работа обучающихся 4. 5. 6. 7. 8. Тема 3.3. Пакет математического моделирования Simulink. 1. Изучить   тему:   «Возможности   встроенного   пакета   символьных вычислений и операций Symbolic Math Toolbox». Содержание учебного материала 1. Основные   возможности   пакета   математического   моделирования Simulink 4.0. Лабораторные работы Практические занятия 1. Моделирование системы. Контрольные работы Самостоятельная работа обучающихся Зачетный раздел Дифференцированный зачет 1. Изучить тему: «Адекватность моделей. Оценка устойчивости». 10 Всего: не предусмотрено 4 1 не предусмотрено 3 не предусмотрено 4 2 84 2 2 11 3. УСЛОВИЯ РЕАЛИЗАЦИИ ПРОГРАММЫ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ 3.1. Требования к минимальному материально­техническому обеспечению. Реализация программы дисциплины требует наличия учебного кабинета – «Информационные технологии»; лабораторий– не предусмотрено. Оборудование учебного кабинета: ­ наличие персональных компьютеров из расчета один компьютер на одного студента; ­ наличие программного обеспечения; ­ наличие локальной сети; ­ наличие принтера, сканера, звуковых колонок; ­ наличие подключения к сети Internet; ­ наличие маркерной ученической доски; ­ средства пожаротушения. Технические средства обучения: ­ интерактивная доска; ­ мультимедийный проектор; ­ доступ к сети Internet. Оборудование лаборатории и рабочих мест лаборатории: ­ не предусмотрено. 3.2.   Информационное   обеспечение   обучения  (перечень   рекомендуемых   учебных   изданий, Интернет­ресурсов, дополнительной литературы). Основные источники: Для преподавателей 1. Королев А.Л. Компьютерное моделирование. – М.: БИНОМ, 2012 2. Королев А.Л. Компьютерное моделирование. Лабораторный практикум – М.: БИНОМ, 2012 Для студентов  1. Королев А.Л. Компьютерное моделирование. – М.: БИНОМ, 2012 2. Королев А.Л. Компьютерное моделирование. Лабораторный практикум – М.: БИНОМ, 2012 Дополнительные источники: Для преподавателей 1. Безручко В.Т. Компьютерный практикум по курсу «Информатика» + СД электронный учебник. – М.: ИНФРА­М, 2010 Интернет­ресурсы: 12 1. http://matlaber.ru 2. http:// matlab6.ru 1. Безручко В.Т. Компьютерный практикум по курсу «Информатика» + СД электронный учебник. – М.: ИНФРА­М, 2010 Для студентов  Интернет­ресурсы: 1. http://matlaber.ru 2. http:// matlab6.ru 13 4. КОНТРОЛЬ И ОЦЕНКА РЕЗУЛЬТАТОВ ОСВОЕНИЯ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ Результаты обучения (освоенные умения, усвоенные знания) Формы и методы контроля и оценки  результатов обучения Уметь: ­   работать   с   пакетами   прикладных   программ профессиональной направленности. Знать: ­ численные методы решения прикладных задач; Оценка   устных   и   письменных   опросов. Оценка Дифференцированный зачет практических     работ.   особенности   применения   системных ­ программных продуктов. Дифференцированный зачет Оценка   устных   и   письменных   опросов. Дифференцированный зачет 14 5. ЛИСТ ИЗМЕНЕНИЙ И ДОПОЛНЕНИЙ,  ВНЕСЁННЫХ В РАБОЧУЮ ПРОГРАММУ № изменения, дата внесения изменения; № страницы с изменением; БЫЛО Основание: Подпись лица, внёсшего изменения СТАЛО 15