авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 |   ...   | 3 | 4 || 6 | 7 |   ...   | 11 |

«СБОРНИК РАБОЧИХ ПРОГРАММ Профиль бакалавриата: Приборы и методы контроля качества и диагностики Содержание Страница Б.1.1 ...»

-- [ Страница 5 ] --

Влияние температуры на скорость реакций. Правило Вант-Гоффа. Уравнение Аррениуса. Энергия активации. Механизмы реакций. Сложные реакции. Основные понятия каталитических реакций. Катализаторы и каталитические процессы.

Гомогенный и гетерогенный катализ.

12. Растворы. Дисперсные системы.

Растворы. Термодинамика процессов растворения. Способы выражения концентрации растворов. Свойства водных растворов электролитов и неэлектролитов. Слабые электролиты. Константа диссоциации. Закон разбавления Оствальда. Сильные электролиты. Активность электролитов в водных растворах. Правило ионной силы растворов Дебая-Хюккеля. Ионное произведение воды. Водородный показатель среды.

13.Равновесия в растворах электролитов Особенности реакций и равновесий в растворах электролитов. Ограниченна я растворимость. Малорастворимые электролиты. Произведение растворимости.

Условие выпадения осадка. Гидролиз солей. Степень гидролиза и ее зависимость от температуры, разведения и присутствия различных ионов. Константа гидролиза.

Расчет водородного показателя среды реакции гидролиза. Ионный обмен.

14.Электрохимические процессы.

Электрохимические процессы. Законы Фарадея. Термодинамика электрохимических процессов. Электродные потенциалы и типы электродов.

Водородная шкала потенциалов. Гальванический элемент. Элемент Даниэля-Якоби.

Электродвижущая сила элемента.

15.Электролиз.

Химические источники тока. Кинетика электрохимических процессов. Поляризация и перенапряжение Концентрационная и электрохимическая поляризация. Уравнение Тафеля. Способы снижения поляризации. Электролиз. Последовательность электродных процессов при электролизе. Инертные и активные электроды. Практическое применение электролиза.

16.Коррозия металлов.

Классификация коррозионных процессов. Химическая, электрохимическая и биохимическая коррозия. Термодинамика и кинетика химической коррозии.

Механизм электрохимической коррозии. Термодинамика и кинетика электрохимической коррозии.

17.Защита металлов от коррозии.

Методы защиты металлов от коррозии. Легирование металлов. Защитные покрытия.

Металлические и неметаллические покрытия. Электрохимическая защита. Изменение свойств коррозионной среды. Рациональное конструирование. Защита от коррозии блуждающими токами.

Химические проблемы охраны окружающей среды в специальных энергетических производствах.

4.2.2. Практические занятия не предусмотрены.

4.3. Лабораторные работы Техника безопасности и правила работы в лаборатории.

Эквивалент и молярная масса эквивалента. Определение молярной массы эквивалента металла (Mg, Al, Zn) методом вытеснения водорода.

Электронная структура атомов и одноатомных ионов. Металлы побочных подгрупп.

Комплексные соединения меди. Получение комплексных соединений цинка и кадмия.

Тепловых эффектов химических реакций. Определение теплоты нейтрализации сильной кислоты сильным основанием и расчет энергии Гиббса реакции.

Кинетика химических реакций. Изучение зависимости скорости реакции от концентрации реагирующих веществ. Изучение скорости реакции от температуры.

Водородный показатель среды. Измерение водородного показателя среды раствора соляной и уксусной кислот электрохимическим методом.

Гидролиз солей. Гидролиз соли, образованной сильным основанием и слабой кислотой и соли, образованной слабым основанием и сильной кислотой.

Электродвижущие силы и напряжения гальванического элемента. Влияние концентрации растворов электролитов на ЭДС и напряжение гальванического элемента.

Электролиз. Электролиз водного раствора сульфата натрия с никелевыми электродами.

Коррозия. Коррозия железа в контакте с углеродом. Защита от коррозии. Анодные и катодные защитные покрытия.

Литература 1. Коровин. Н.В., Общая химия. М: Высшая школа. 2005г.

2. Коровин Н.В., Мингулина Э.И. Лабораторные работы по химии. М: Высшая школа.

2006.

3. Курс Общей Химии. Теория и задачи. Под редакцией Н.В.Коровина, Б.И. Адамсона. М:

Изд. МЭИ,2001.

4. Задачи и упражнения по Общей Химии. Под редакцией Н.В.Коровина. М: Высшая школа. 2007.

Расчетные задания 4.3.

1семестр Построение электронной структуры атомов химических элементов. Свойства элементов и их соединений. Виды химической связи. Моделирование пространственных структур молекул. Определение межмолекулярных взаимодействий в химических системах.

Расчет возможностей протекания равновесных и неравновесных химических процессов.

Расчет кинетических закономерностей химических процессов.

Расчет определения среды водного раствора по водородному показателю.

Расчет электрохимических и термодинамических показателей электрохимических систем.

4.5. Курсовые проекты и курсовые работы Курсовой проект учебным планом не предусмотрен 5. ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ Лекционные занятия проводятся в форме лекций с использованием презентаций и видео роликов. Презентации лекций содержат большое количество фотоматериалов.

Лабораторные занятия проводятся на современном оборудовании с использованием современных методов физико-химического анализа.

Самостоятельная работа включает подготовку к защите лабораторных работ, выполнение расчетных заданий, подготовку к зачету.

6. ОЦЕНОЧНЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ УСПЕВАЕМОСТИ, ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ ПО ИТОГАМ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ Для текущего контроля успеваемости используются расчетные задания, защиты лабораторных работ, устные опросы.

Аттестация по дисциплине – зачет.

Оценка за освоение дисциплины, определяется оценкой за зачет.

7. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ 7.1. Литература:

а) основная литература:

1. Коровин. Н.В., Общая химия. М: Высшая школа. 2005г.

2. Коровин Н.В., Мингулина Э.И. Лабораторные работы по химии. М: Высшая школа.

2005.

3. Курс Общей Химии. Теория и задачи. Под редакцией Н.В.Коровина, Б.И. Адамсона. М:

Изд. МЭИ,2001.

4. Задачи и упражнения по Общей Химии. Под редакцией Н.В.Коровина. М: Высшая школа. 2007.

б) дополнительная литература:

1.Дамаскин Б.Б., Петрий О.А., Цирлина Г.А. Электрохимия: Учебник для вузов. – М.:

Химия, 2001.-624с.: ил.

2. Семенова И.В., Флорианович Г.М., Хорошилов А.В. Коррозия и защита от коррозии / Под ред. И.В. Семеновой- М.: ФИЗМАТЛИТ, 2002. -336с.

3. C.А. Паничев,А.Я. Иоффа Химия :основные понятия и термины.М.Химия.2000.540 с.

4. М.Х.Карапетянц Химическая термодинамика. М.Химия.2000.582 с.

7.2. Электронные образовательные ресурсы:

а) лицензионное программное обеспечение и Интернет-ресурсы:

http://www.xumuk.ru/, http://www.ingibitory.ru, http://www.biohim.ru/, http://www.krasko.ru, б) другие: нет 8. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ Для обеспечения освоения дисциплины необходимо наличие учебной аудитории, снабженной мультимедийными средствами для представления презентаций лекций и учебной лаборатории располагающей оборудованием для современного физико химического анализа.

Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО и с учетом рекомендаций ПрООП ВПО по направлению подготовки 200100 Приборостроение и профилю « Приборы и методы контроля качества и диагностики».

ПРОГРАММУ СОСТАВИЛ:

д.т.н., профессор Смирнов С.Е.

"СОГЛАСОВАНО":

Зав. кафедрой электротехники и энтроскопии к.т.н., профессор Лунин В.П.

"СОГЛАСОВАНО":

Директор АВТИ к.т.н., профессор Лунин В.П.

«УТВЕРЖДАЮ":

Зав. кафедрой Химии и электрохимической энергетики д.т.н., профессор Кулешов Н.В.

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ МОСКОВСКИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ (ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ) ИНСТИТУТ АВТОМАТИКИ И ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ (АВТИ) _ Направление подготовки: 200100 Приборостроение Профиль(и) подготовки: Приборы и методы контроля качества и диагностики Квалификация (степень) выпускника: бакалавр Форма обучения: очная РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ "ЭКОЛОГИЯ" Математический и Цикл: - естественно-научный Часть цикла: базовая - № дисциплины по учебному АВТИ;

Б.2.5 - плану:

Часов (всего) по учебному 72 час - плану:

Трудоемкость в зачетных 7 семестр – единицах:

Лекции 36 час 7 семестр Практические занятия - - Лабораторные работы -- - Расчетные задания, рефераты -- - Объем самостоятельной работы по учебному плану 36час - (всего) Экзамены -- - Курсовые проекты (работы) -- - Москва - 1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ Целью дисциплины является изучение основных принципов сохранения качества окружающей среды.

По завершению освоения данной дисциплины студент способен и готов:

к обобщению, анализу, восприятию информации, постановке цели и выбору путей ее достижения, владеть культурой мышления (ОК-1);

логически верно, аргументировано и ясно строить устную и письменную речь, создавать тексты профессионального назначения (ОК-2);

находить организационно-управленческие решения в стандартных ситуациях и нести за них ответственность (ОК-5);

использовать нормативные правовые документы в своей деятельности (ОК-6);

предусмотреть меры по сохранению и защите экосистемы в ходе своей общественной и профессиональной деятельности (ОК-14);

использовать основные законы естественнонаучных дисциплин в профессиональной деятельности, применять методы математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования (ПК-1);

собирать и анализировать научно-техническую информацию, учитывать современные тенденции развития и использовать достижения отечественной и зарубежной науки, техники и технологии в профессиональной деятельности (ПК 2);

работать с информацией в глобальных компьютерных сетях (ПК-3);

применять основные методы организации безопасности жизнедеятельности производственного персонала и населения, их защиты от возможных последствий аварий, катастроф, стихийных бедствий (ПК-8).

Задачами дисциплины являются:

познакомить обучающихся с нормативно-правовой документацией в области охраны окружающей среды;

дать информацию о системах обеспечения качества окружающей среды, используемых в современном мире;

научить принимать и обосновывать конкретные технические решения при разработке систем обеспечения качества окружающей среды.

2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП ВПО Дисциплина относится к базовой части математического и естественно-научного цикла Б.2 основной образовательной программы подготовки бакалавров по профилю «Приборы и методы контроля качества и диагностики» направления 200100 Приборостроение.

Дисциплина базируется на следующих дисциплинах: «Физика», «Химия».

Знания, полученные по освоению дисциплины, необходимы при выполнении бакалаврской выпускной квалификационной работы и магистерской диссертации, изучении дисциплины «Безопасность жизнедеятельности».

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ В результате освоения учебной дисциплины обучающиеся должны демонстрировать следующие результаты образования:

Знать:

основные принципы охраны окружающей среды и методы рационального природопользования (ОК-1, ОК-14, ПК-1, ПК-8);

основные подходы к разработке систем очистки промышленных выбросов и экологического мониторинга (ОК-5, ПК-2);

источники научно-технической информации в области охраны окружающей среды (ОК-6, ПК-2, ПК-3).

Уметь:

самостоятельно разбираться в нормативных методиках расчета и применять их для решения поставленной задачи (ОК-1, ОК-5, ОК-6, ПК-1);

выбирать аппараты очистки промышленных выбросов и сбросов на основании научно-технической информации (ОК-6, ПК-2, ПК-3);

анализировать информацию о новых технологиях защиты окружающей среды (ОК-1, ПК-1, ПК-2).

Владеть:

навыками дискуссии по профессиональной тематике (ОК-1, ОК-2);

терминологией в области экологии (ОК-6);

навыками поиска информации о состоянии окружающей среды (ПК-2, ПК 3);

навыками применения полученной информации при разработке систем экологического мониторинга (ОК-14, ПК-1, ПК-8).

4. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ 4.1 Структура дисциплины Общая трудоемкость дисциплины составляет 2 зачетных единицы, 72 часа.

Виды учебной работы, Всего часов на Формы текущего Раздел дисциплины. включая № контроля Семестр самостоятельную работу раздел п/ Форма промежуточной успеваемости студентов и аттестации п (по разделам) трудоемкость (в часах) (по семестрам) лк пр лаб сам.

1 2 3 4 5 6 7 8 1 Экология:основные Тест на знание 4 7 2 -- -- определения терминологии 2 Влияние энергетики на Устный опрос 4 7 2 -- -- окружающую среду 3 Промышленная Устный опрос 4 7 2 -- -- токсикология 4 Атмосфера Контрольная работа 14 7 8 -- -- № Контрольная работа Гидросфера 14 7 8 -- -- № Контрольная работа Литосфера 10 7 6 -- -- № 7 Экологический Устный опрос 6 7 4 -- -- мониторинг 8 Организационно правовые основы Устный опрос 8 7 4 -- -- экологии Зачет Устный опрос 8 7 -- -- -- Итого: 72 36 -- -- 4.2 Содержание лекционно-практических форм обучения 4.2.1. Лекции 7 семестр 1.Экология: основные понятия и определения.

Основные понятия экологии. Биосфера. Биогеоценоз. Техносфера. Ноосфера.

Экологические факторы. Закон толерантности. Структура и основные характеристики экологических систем: глобальных, региональных, локальных. Традиционные направления экологии - факториальная экология, популяционная экология, биогеоценология.

Антропогенная экология как наука, изучающая экосистемы типа "человек окружающая среда". Инженерная экология как наука об инженерных методах исследования и защиты экосистем типа "человек-окружающая среда". Антропогенные факторы - особоопасные, опасные и вредные, их общая характеристика. Влияние антропогенных факторов на человека и окружающую среду. Вероятностный характер антропогенных факторов, концепция риска.

2. Влияние энергетики на окружающую среду.

Энергетика и окружающая среда. Воздействие на окружающую среду тепловых электростанций, гидроэлектростанций, атомных электростанций. Энергетическое загрязнение биосферы.

3. Промышленная токсикология.

Основные принципы и задачи промышленной токсикологии. Токсикологическое основы нормирования загрязняющих веществ в окружающей среде. Оценка вредных веществ. Токсичность. Опасность. Отдаленные эффекты. Концентрации. Дозы.

Коэффициент кумуляции. Степень кумуляции.

4. Атмосфера.

Экология атмосферы. Состав, строение и функции атмосферы. Антропогенные источники загрязнения воздуха. Нормирование содержания и поступления загрязняющих атмосферу веществ. Методы очистки промышленных выбросов в атмосферу.

5. Гидросфера.

Экология гидросферы. Состав и запасы воды. Источники загрязнения воды.

Нормирование содержания и поступления вредных веществ в водные объекты.

Требования к сточным водам промышленных предприятий. Методы очистки воды.

6. Литосфера.

Экология литосферы. Антропогенные воздействия на литосферу. Нормирование содержания вредных веществ в почве. Основы рационального природопользования.

Структурная схема обращения с отходами производства и потребления.

7. Экологический мониторинг.

Системы экологического мониторинга. Цели и задачи экологического мониторинга.

Структура системы экологического мониторинга (СЭМ). Уровни СЭМ (объектовый, региональный, глобальный). Геоинформационные системы как интеграторы экологической информации.

8. Организационно-правовые основы экологии.

Организационно-правовые основы экологии. Экологическая экспертиза.

Экологический аудит. Экологическая сертификация. Международное сотрудничество и международный опыт в решении экологических проблем.

4.2.2. Практические занятия Практические занятия учебным планом не предусмотрены.

4.3. Лабораторные работы Лабораторные работы учебным планом не предусмотрены.

4.4. Расчетные задания Расчетные задания учебным планом не предусмотрены.

4.5. Курсовые проекты и курсовые работы Курсовой проект (курсовая работа) учебным планом не предусмотрен.

5. ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ Лекционные занятия проводятся в форме лекций с использованием презентаций и учебных фильмов.

Самостоятельная работа включает подготовку к тестам, устным опросам и контрольным работам, подготовку к зачету.

6. ОЦЕНОЧНЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ УСПЕВАЕМОСТИ, ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ ПО ИТОГАМ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ Для текущего контроля успеваемости используются различные виды тестов, контрольные работы, устные опросы.

Аттестация по дисциплине – дифференцируемый зачет.

Оценка за освоение дисциплины, рассчитывается из условия: 0,5 (среднеарифметическая оценка за контрольные и устные опросы) + 0,5 (оценка на зачете).

В приложение к диплому вносится итоговая оценка за 7 семестр.

7. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ 7.1. Литература:

а) основная литература:

1. Электронный учебник «Инженерная экология» – М.: МЭИ, 2008.

2. Инженерная экология: Учебник / Под ред. проф. Медведева В.Т. – М.: Гардарики, 2002.

– 687 с.

б) дополнительная литература:

1. Е.В. Федорова. Основы экологии: Учебное пособие. – М.: Издательство МЭИ, 2008. – 48 с.

2. Е.В. Федорова. Основы медико-экологических знаний: Учебное пособие. – М.:

Издательство МЭИ, 2008. – 184 с.

7.2. Электронные образовательные ресурсы:

а) лицензионное программное обеспечение и Интернет-ресурсы:

http://ecology.alpud.ru б) другие:

учебный фильм «Загрязнение атмосферного воздуха», видеофильм «Вода».

8. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ Для обеспечения освоения дисциплины необходимо наличие учебной аудитории аудитории, снабженной мультимедийными средствами для представления презентаций лекций и показа учебных фильмов.

Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО и с учетом рекомендаций ПрООП ВПО по направлению подготовки 200100 Приборостроение и профилю «Приборы и методы контроля качества и диагностики».

ПРОГРАММУ СОСТАВИЛ:

к.т.н., доцент Кондратьева О.Е.

"СОГЛАСОВАНО":

Директор АВТИ к.т.н., профессор Лунин В.П.

"УТВЕРЖДАЮ":

Зав. кафедрой к.т.н. Кондратьева О.Е.

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ МОСКОВСКИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ (ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ) ИНСТИТУТ АВТОМАТИКИ И ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ (АВТИ) _ Направление подготовки: 200100 Приборостроение Профиль подготовки: № 1 “Приборы и методы контроля качества и диагностики “ Квалификация (степень) выпускника: бакалавр Форма обучения: очная РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ “МАТЕМАТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ, часть 2” Математический и Цикл: естественно научный цикл Часть цикла: вариативная № дисциплины по учебному Б.2. плану:

Часов (всего) по учебному плану:

Трудоемкость в зачетных 2 семестр – 4;

единицах:

3 семестр – Лекции 70 час 2, 3 семестры Практические занятия 70 час 2, 3 семестры Лабораторные работы 30 час самостоят.

Расчетные задания, рефераты 2, 3 семестры работы Объем самостоятельной работы по учебному плану 148 час (всего) Экзамены 2, 3 семестры Курсовые проекты (работы) Москва - 1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ Целью дисциплины является изучение дифференциального исчисления функций многих переменных, числовых и функциональных рядов, рядов Фурье, теории обыкновенных дифференциальных уравнений и дифференциальных уравнений с частными производными.

По завершению освоения данной дисциплины студент должен быть способен и готов:

обобщать, анализировать, воспринимать информацию, ставить цель и выбирать пути ее достижения, владеть культурой мышления (ОК-1);

к личностному развитию и повышению профессионального мастерства (ОК-7);

использовать основные законы естественнонаучных дисциплин в профессиональной деятельности, применять методы математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования (ПК-1);

собирать и анализировать научно-техническую информацию, учитывать современные тенденции развития и использовать достижения отечественной и зарубежной науки и технологии в профессиональной деятельности (ПК-2).

Задачами дисциплины являются дать обучающимся базовые знания по следующим разделам математического анализа:

дифференциальное исчисление функций многих переменных;

числовые ряды;

функциональные ряды;

гармонический анализ;

обыкновенные дифференциальные уравнения;

дифференциальные уравнения с частными производными;

уравнения математической физики;

научить пользоваться терминологией, моделями и методами математического анализа, применяемыми в практике инженерных и научно-технических расчетов.

2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП ВПО Дисциплина относится к вариативной части профессионального цикла Б2 основной образовательной программы подготовки бакалавров по профилю №1 “Приборы и методы контроля качества и диагностики“ направления 200100 “Приборостроение”.

Дисциплина базируется на следующих дисциплинах: “Алгебра и аналитическая геометрия”, “Математический анализ”.

Знания, полученные по освоению дисциплины, необходимы для дисциплин “Математический анализ”, “Физика”, “Вычислительные методы”, “Теория вероятности и математическая статистика”, “Прикладная механика”, “Основы автоматического управления”, “Акустика в интроскопии”, “Электронные цепи и схемотехника приборов контроля”, “Электротехника”.

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ В результате освоения учебной дисциплины обучающиеся должны демонстрировать следующие результаты образования:

Знать:

основные понятия и методы математического анализа, (ОК-1, ПК-1);

дифференциальное исчисление функций многих переменных (ОК-1, ПК-1);

основные понятия и теоремы теории обыкновенных дифференциальных уравнений и дифференциальных уравнений с частными производными (ОК-1, ПК-1);

классификацию и основные типы дифференциальных уравнений (ОК-1, ПК-1);

основные физические приложения теории дифференциальных уравнений (ОК-1, ПК-1);

теорию числовых и функциональных рядов (ОК-1, ПК-1);

основные понятия и теоремы гармонического анализа (ОК-1, ПК-1).

Уметь:

использовать основные законы естественнонаучных дисциплин в профессиональной деятельности (ОК-1, ПК-2);

применять методы математического анализа и моделирования (ОК-1, ПК-1, ПК-2);

применять математические методы для решения практических задач (ОК-1, ПК-1, ПК-2);

прогнозировать последствия своей профессиональной деятельности с точки зрения биосферных процессов (ОК-1, ПК-1, ПК-2);

пользоваться математической литературой для самостоятельного изучения инженерных вопросов (ОК-1, ОК-7, ПК-1, ПК-2).

Владеть:

методами математического описания физических явлений и процессов, определяющих принципы устройства различных технических устройств (ОК-1, ОК 7, ПК-1, ПК-2);

терминологией, моделями и методами математического анализа, применяемыми в практике инженерных и научно-технических расчетов (ОК-1, ПК-1);

методами решения дифференциальных уравнений различных типов, методами анализа функций многих переменных, поведения степенных и функциональных рядов (ОК-1, ПК-2).

4. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ 4.1 Структура дисциплины Общая трудоемкость дисциплины составляет 8 зачётных единиц, 288 часов.

Виды учебной работы, Всего часов на Формы текущего Раздел дисциплины. включая № контроля Семестр самостоятельную раздел Форма промежуточной п/ успеваемости работу студентов и аттестации п (по разделам) трудоемкость (в часах) (по семестрам) лк пр лаб сам.

1 2 3 4 5 6 7 8 Дифференциальное Защита РЗ, исчисление функций 56 2 18 18 коллоквиум многих переменных Теория числовых рядов Защита РЗ 24 2 6 6 Теория Контрольная работа 22 2 6 6 функциональных рядов Ряды Фурье, преобразование Фурье Зачетная работа 14 2 4 4 Обыкновенные Защита РЗ, дифференциальные 86 3 28 30 контрольная работа уравнения Дифференциальные уравнения с частными Защита РЗ 34 3 8 6 производными Зачет 12 2,3 -- -- -- Экзамен Устный 40 2,3 -- -- -- Итого: 288 70 70 --- 4.2 Содержание лекционно-практических форм обучения 4.2.1. Лекции 2 семестр.

1. Дифференциальное исчисление функций многих переменных.

Основные определения: предел функции многих переменных, непрерывность функции многих переменных. Повторные и кратные пределы, связь между ними.

Частные производные. Дифференцируемость функции многих переменных.

Необходимые и достаточные условия дифференцируемости. Дифференцирование сложных функций. Производные и дифференциалы высших порядков. Формула Тейлора.

Неявная функция. Теоремы о существовании и дифференцируемости неявной функции.

Экстремум функции многих переменных. Необходимые и достаточные условия экстремума.

Условный экстремум. Метод неопределенных множителей Лагранжа.

2. Теория числовых рядов.

Определение сходящегося числового ряда. Принцип сходимости Коши. Необходимое условие сходимости. Сходимость положительных рядов: признаки Даламбера, Коши, Раабе, интегральный. Знакопеременные ряды: признак Лейбница. Произвольные ряды:

признаки Дирихле и Абеля.

3. Теория функциональных рядов.

Определение функционального ряда. Область сходимости. Равномерная сходимость.

Признак Вейерштрасса равномерной сходимости. Непрерывность суммы функционального ряда. Почленное интегрирование и дифференцирование функционального ряда.

Степенной ряд. Теорема Абеля. Структура области сходимости функционального ряда.

Вычисление радиуса сходимости. Свойства суммы степенного ряда.

Ряд Тейлора. Необходимые и достаточные условия разложимости функции в ряд Тейлора. Ряды Тейлора основных элементарных функций.

4. Ряды Фурье. Преобразование Фурье.

Определение ряда Фурье. Тригонометрическая система функций. Теоремы о разложимости функции в ряд Фурье по тригонометрической системе функций. Свойства коэффициентов ряда Фурье.

Комплексная форма записи ряда Фурье. Интеграл Фурье. Преобразование Фурье.

Свойства преобразования Фурье.

3 семестр.

5. Обыкновенные дифференциальные уравнения Основные понятия теории дифференциальных уравнений: обыкновенное дифференциальное уравнение (ОДУ), порядок уравнения, общее и частное решение, общий интеграл. Геометрическая интерпретация. Задача Коши.

Дифференциальные уравнения 1-го порядка, интегрируемые в квадратурах:

уравнения в полных дифференциалах, уравнения с разделяющимися переменными, линейные уравнения 1-го порядка, уравнение Бернулли, однородные уравнения.

Метрическое пространство. Принцип сжатых отображений. Теорема существования и единственности решения задачи Коши для дифференциального уравнения 1-го порядка.

Дифференциальные уравнения, не разрешенные относительно производной.

Уравнения высших порядков, допускающие понижение порядка.

Система ОДУ 1-го порядка. Нормальная система. Теоремы существования и единственности для решений нормальных систем и ОДУ n-го порядка.

Структура общего решения системы линейных дифференциальных уравнений 1-го порядка и линейного дифференциального уравнения n-го порядка. Фундаментальная матрица и ее свойства. Определитель Вронского. Метод вариации постоянных (для линейных неоднородных систем и уравнений n-го порядка). Линейные системы и уравнения n-го порядка с постоянными коэффициентами.

Теорема о непрерывной зависимости решения от начальных условий. Устойчивость по Ляпунову, асимптотическая устойчивость. Теорема Ляпунова об устойчивости.

Классификация точек покоя линейных систем 2-го порядка с постоянными коэффициентами.

Краевая задача для линейного ОДУ 2-го порядка. Задача Штурма-Лиувилля.

Свойства собственных значений и собственных функций задачи Штурма-Лиувилля.

6. Дифференциальные уравнения с частными производными Уравнения с частными производными: общие понятия, примеры из физики.

Классификация линейных уравнений 2-го порядка с постоянными коэффициентами, приведение их к каноническому виду.

Колебания бесконечной струны. Формула Даламбера. Физическая интерпретация.

Решение начально-краевой задачи для уравнения теплопроводности методом Фурье.

Задача Дирихле для уравнения Лапласа. Решение задачи Дирихле для круга методом Фурье. Интегральная формула Пуассона.

Начально-краевая задача для уравнения колебаний струны. Решение методом Фурье.

Вывод уравнения теплопроводности и уравнения колебаний струны.

4.2.2. Практические занятия.

2 семестр 1. Предел функции многих переменных. Непрерывность.

2. Частные производные функции многих переменных. Дифференцируемость.

3. Дифференцирование сложной функции.

4. Дифференцирование неявной функции..

5-6. Геометрические и физические приложения производной функции многих переменных.

Формула Тейлора.

7. Экстремум функции многих переменных.

8. Условный экстремум функции многих переменных.

9. Коллоквиум.

10. Числовые ряды. Положительные ряды. Признаки Даламбера, Коши.

11. Интегральный признак. Признак Дирихле-Абеля. Знакопеременные ряды. Признак Лейбница.

12. Определение областей сходимости функциональных рядов.

13. Степенные ряды. Исследование свойств суммы степенного ряда. Вычисление радиуса сходимости. Разложение функции в ряд Тейлора.

14. Контрольная работа.

15-16. Разложение функций в тригонометрический ряд Фурье. Комплексная форма записи ряда Фурье.

17. Зачётное занятие.

3 семестр 1. Понятие о дифференциальном уравнении. Уравнения с разделяющимися переменными и приводящиеся к ним.

2. Составление дифференциальных уравнений. Метод изоклин.

3. Уравнения однородные и приводящиеся к ним.

4. Линейные уравнения 1-го порядка. Уравнение Бернулли.

5. Уравнения в полных дифференциалах. Интегрирующий множитель.

6. Особые решения. Дифференциальные уравнения 1-го порядка, не разрешенные относительно производной.

7. Уравнения высших порядков, допускающие понижение порядка.

8. Линейная независимость функций. Линейные однородные уравнения с постоянными коэффициентами.

9. Линейные неоднородные уравнения с постоянными коэффициентами. Решение при различных правых частях. Уравнения Эйлера.

10. Метод вариации постоянных для линейных уравнений с постоянными коэффициентами с произвольными правыми частями.

11. Системы ОДУ с постоянными коэффициентами. ФСР. Общее решение.

12. Контрольная работа.

13. Краевые задачи для ОДУ 2 порядка.

14. Устойчивость решений систем с постоянными коэффициентами.

15. Уравнения в частных производных 2-го порядка с постоянными коэффициентами.

Приведение к каноническому виду. Общее решение.

16. Решение краевых и смешанных задач методом Фурье.

17. Итоговое занятие.

18. Зачет.

4.3. Лабораторные работы Лабораторные работы учебным планом не предусмотрены.

4.4. Расчетные задания 2 семестр 1. Функции многих переменных.

2. Ряды.

3 семестр 1.Обыкновенные дифференциальные уравнения 2. Уравнения с частными производными 4.5. Курсовые проекты и курсовые работы Курсовые проекты и курсовые работы учебным планом не предусмотрены.

5. ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ Лекционные и практические занятия проводятся в традиционной форме.

Самостоятельная работа включает: подготовку к лекционным занятиям, к тестам, контрольным работам, выполнение домашних заданий, выполнение расчетных заданий, подготовку к зачету, экзамену.

6. ОЦЕНОЧНЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ УСПЕВАЕМОСТИ, ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ ПО ИТОГАМ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ Для текущего контроля успеваемости используются Различные виды тестов, контрольные работы (2,3 семестры), устный опрос, коллоквиум (2 семестр), индивидуальные домашние расчётные задания.

Аттестация по дисциплине – зачёт (2,3 семестры), экзамен (2,3 семестры).

Зачетная оценка по итогам освоения дисциплины в семестре учитывает оценку за контрольную работу, коллоквиум, своевременность и качество выполнения расчётного задания, оценку за итоговую зачётную работу.

Экзаменационная оценка ставится по итогам устного экзамена за знание теоретического материала и умение применять его для решения задач по дисциплине.

В приложение к диплому вносится экзаменационная оценка за 3 семестр.

7. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ 7.1. Литература:

а) основная литература:

1. Бугров Я.С., Никольский С.М. В 3 т. Т.2. Дифференциальное и интегральное исчисление. М.: Дрофа, 2003. - 512 с.

2. Бугров Я.С., Никольский С.М. : В 3 т. Т.3. Дифференциальные уравнения. Кратные интегралы. Ряды. Функции комплексного переменного. М., Дрофа, 2004. - 512 с.

3. Ильин В.А., Позняк Э.Г. Основы математического анализа: в 2 ч. Ч.1. М.: Физматлит, 2002. – 648 с.

4. Ильин В.А., Позняк Э.Г. Основы математического анализа: в 2 ч. Ч.2. М.: Физматлит, 2001. – 464 с.

5. Эльсгольц Л.Э, Дифференциальные уравнения и вариационное исчисление. М.: Наука, 2006. - 424 с.

6. Сборник задач по математике для втузов: В 4 ч. Ч.1. (Под ред. А.В. Ефимова, А.С.

Поспелова). М.: Физматлит, 2001. - 288 с.

7. Сборник задач по математике для втузов: В 4 ч. Ч.2. (Под ред. А.В. Ефимова, А.С.

Поспелова). М.: Физматлит, 2001. - 432 с.

8. Кузнецов Л.А. Сборник заданий по высшей математике (типовые расчеты).-Спб.:

Издательство “Лань”, 2005. – 240 с.

9. Булычева О.Н., Зубков П.В. Высшая математика. Сборник расчетных заданий. М.:

Издательский дом МЭИ, 2008. - 24 стр.

10. Чудесенко В.Ф. Сборник заданий по специальным курсам высшей математики. Спб.: Издательство “Лань”, 2005. – 128 с.

б) дополнительная литература:

1. Ратникова Т.А., Игнатьева Н.У. Справочные материалы по высшей математике., М.,МЭИ,1997. - 56 с.

7.2. Электронные образовательные ресурсы:

лицензионное программное обеспечение и Интернет-ресурсы:

http://mathmod.ru/;

www.exponenta.ru 8. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ Для обеспечения освоения дисциплины необходимо наличие стандартных учебных аудиторий.

Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО и с учетом рекомендаций ПрООП ВПО по направлению подготовки 200100 “Приборостроение” и профилю № 1 “Приборы и методы контроля качества и диагностики“.

ПРОГРАММУ СОСТАВИЛИ:

К.ф-м.н, доцент Булычева О.Н.

К.ф-м.н, доцент Горелов В.А.

"СОГЛАСОВАНО":

Директор АВТИ Лунин В.П.

"УТВЕРЖДАЮ":

Зав. кафедрой ММ Амосов А.А.

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ МОСКОВСКИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ (ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ) ИНСТИТУТ АВТОМАТИКИ И ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ (АВТИ) _ Направления подготовки: 200100 Приборостроение Профиль(и) подготовки: Приборы и методы контроля качества и диагностики, Квалификация (степень) выпускника: бакалавр Форма обучения: очная РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ "ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЕ МЕТОДЫ" Математический и Цикл:

естественно-научный Часть цикла: вариативная № дисциплины по учебному Б 2. плану:

Часов (всего) по учебному плану:

Трудоемкость в зачетных 4 семестр – единицах:

Лекции 36 час 4 семестр Практические занятия 18 час 4 семестр Лабораторные работы 18 час 4 семестр Расчетные задания, рефераты 36 час самостоят. работы 4 семестр Объем самостоятельной работы по учебному плану 108 час (всего) Экзамены Курсовые проекты (работы) Москва - 1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ Целью дисциплины является изучение принципов и закономерностей современных численных методов и их теоретического обоснования, всестороннее освоение методов численного решения основных математических задач, возникающих в инженерной практике, формирование понятий о способах построения и применения математических моделей и проведения расчетов по ним.

В процессе освоения дисциплины студент развивает навыки и способности:

способность к обобщению, анализу, восприятию информации, постановке цели и выбору путей ее достижения, владение культурой мышления (ОК-1);

логически верно, аргументированно и ясно строить устную и письменную речь (ОК 2);

к кооперации с коллегами, работе в коллективе (ОК-3);

применять основные методы, способы и средства получения, хранения, переработки информации, навыки работы с компьютером как средством управления информацией (ОК-12);

использовать основные законы естественнонаучных дисциплин в профессиональной деятельности, применять методы математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования (ПК-1);

проводить исследования, обрабатывать и представлять экспериментальные данные (ПК-4);

рассчитывать и проектировать элементы и устройства, основанные на различных физических принципах действия (ПК-7);

выполнять математическое моделирования процессов и объектов на базе стандартных пакетов автоматизированного проектирования и исследований (ПК-23);

Задачами дисциплины являются:

изучение основных численных методов решения скалярных уравнений и систем линейных уравнений, численных методов аппроксимации, методов численного дифференцирования и интегрирования, численных методов решения обыкновенных дифференциальных уравнений и уравнений в частных производных;

теоретическое обоснование вышеперечисленных методов, анализ их точности, условий применимости и других свойств;

изучение некоторых общих подходов и приемов построения рассматриваемых численных методов, что дает возможность самостоятельной модификации этих методов (или построения новых методов) для нестандартных задач.

2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП ВПО Дисциплина относится к вариативной части профессионального цикла Б.2 основной образовательной программы подготовки бакалавров по профилю "Приборы и методы контроля качества и диагностики" направления 200100 "Приборостроение".

Дисциплина базируется на следующих дисциплинах: "Алгебра и аналитическая геометрия", "Математический анализ", "Математический анализ, часть 2", "Информатика".

Знания, полученные по освоению дисциплины, являются неотъемлемой частью базовой математической подготовки и необходимы для любой учебно-исследовательской работы, требующей проведения численного анализа той или иной физико-математической модели, в частности при выполнении бакалаврской выпускной квалификационной работы.

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ В результате освоения учебной дисциплины обучающиеся должны демонстрировать следующие результаты образования:

Знать:

численные методы решения скалярных уравнений и систем линейных уравнений, методы среднеквадратичного приближения и интерполяции функций, методы численного интегрирования и дифференцирования, численные методы решения обыкновенных дифференциальных уравнений и уравнений в частных производных (ОК-12, ПК-1, ПК-4, ПК-7);

Уметь:

правильно выбирать численный метод, опираясь на анализ характера поставленной задачи и знание свойств соответствующих численных методов (ОК-1, ОК-10, ПК-1, ПК-23);

анализировать точность (погрешность) полученного численного решения, в том числе давать рекомендации по возможности достижения требуемой точности (ОК 12, ПК-23);

грамотно реализовывать расчетные формулы методов, используя алгоритмические языки программирования или специальные средства математических пакетов прикладных программ (ОК-12, ПК-23);

выводить расчетные формулы указанных выше методов, строго обосновывать свойства изученных методов (оценки погрешности, сходимость, условия применения) (ОК-1, ОК-12, ПК-2);

пользоваться математической литературой для самостоятельного изучения инженерных вопросов (ОК-1, ПК-1, ПК-4);

документировать программные средства, создаваемые для численного решения математических инженерных задач (ОК-2).

Владеть:

основными методиками построения расчетных формул, анализа сходимости и точности методов (ОК-1, ПК-1);

инструментальной базой для реализации численных методов на ЭВМ (ОК-12, ПК-4, ПК-7);

навыками организации коллективной работы над задачами, требующими большого объема вычислительной работы (ОК-3, ОК-1).

4. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ 4.1 Структура дисциплины Общая трудоемкость дисциплины составляет 5 зачетных единиц, 180 часов.

Виды учебной работы, Всего часов на Формы текущего Раздел дисциплины. включая № контроля Семестр самостоятельную работу раздел Форма промежуточной п/ успеваемости студентов и аттестации п (по разделам) трудоемкость (в часах) (по семестрам) лк пр лаб сам.

1 2 3 4 5 6 7 8 Введение в теорию выполнение 11 4 4 1 2 погрешности расчетного задания Численные методы защита лаб. раб., решения скалярных выполнение 20 4 4 2 2 уравнений расчетного задания Численные методы защита лаб. раб., решения систем выполнение 22 4 6 2 2 линейных уравнений. расчетного задания Среднеквадратичные тест, выполнение 14 4 2 2 2 приближения. расчетного задания Интерполяция тест, выполнение 14 4 2 2 2 функций. расчетного задания защита лаб. раб., Численное выполнение 14 4 2 2 2 интегрирование расчетного задания Численное выполнение 9 4 2 1 -- дифференцирование расчетного задания Численные методы защита лаб. раб., решения задачи Коши выполнение для обыкновенных 24 4 6 2 4 расчетного задания, дифференциальных контрольная работа уравнений 1 порядка Численные методы решения краевой тест, задачи для выполнение 18 4 4 2 2 обыкновенных расчетного задания дифференциальных уравнений 2 порядка Численные методы выполнение решения уравнений в 16 4 4 2 -- расчетного задания частных производных Зачет 18 4 -- -- -- Итого: 180 36 18 18 4.2 Содержание лекционно-практических форм обучения 4.2.1. Лекции 1. Теория погрешностей и машинная арифметика.

Источники и классификация погрешностей. Абсолютная и относительная погрешности.

Понятие верной цифры. Погрешности (относительные) арифметических операций.

Погрешность функции одной и многих переменных. Обусловленность вычислительной задачи.

Представление чисел в ЭВМ. Понятия машинного эпсилон, машинной бесконечности, машинного нуля.

Вычислительные задачи. Корректность и обусловленность вычислительных задач.

Вычислительные алгоритмы. Катастрофическая потеря точности.

2. Решение скалярных уравнений.

Постановка задачи поиска корня нелинейного уравнения. Локализация корней. Метод бисекции: алгоритм и теорема сходимости. Метод простой итерации. Достаточное условие сходимости. Априорные и апостериорные оценки погрешности. Приведение к виду, удобному для итераций. Метод Ньютона. Теорема сходимости (без доказательства).

Достоинства и недостатки метода Ньютона. Скорость сходимости. Другие итерационные методы (метод секущих, упрощенный метод Ньютона и др.).

3. Решение систем линейных алгебраических уравнений.

Постановка задачи решения линейной системы. Прямые и итерационные методы решения.

Метод Гаусса и его модификации с выбором главного элемента. Трудоемкость метода Гаусса. LU-разложение матрицы и его использование. Вычисление определителя и обратной матрицы. Метод прогонки. Алгоритм и трудоемкость метода.

Нормы векторов и матриц. Обусловленность задачи решения СЛАУ. Число обусловленности.

Метод простой итерации, метод Зейделя: алгоритмы и теоремы сходимости. Метод релаксации.

4. Приближение функций в смысле наименьших квадратов.

Постановка задачи приближения функций. Среднеквадратичное уклонение. Метод наименьших квадратов. Вывод нормальной системы метода, ее разрешимость.

5. Интерполяция функций.

Постановка задачи глобальной полиномиальной интерполяции. Существование и единственность интерполяционного многочлена. Многочлен Лагранжа. Погрешность интерполяции. Интерполяционный многочлен Ньютона с конечными и с разделенными разностями.

6. Численное интегрирование.

Постановка задачи численного интегрирования. Формулы прямоугольников, трапеций, Симпсона и их оценки погрешности. Правило Рунге оценки погрешностей.

7. Численное дифференцирование.

Постановка задачи численного дифференцирования. Левая, правая и центральная разностные производные (первого порядка). Вторая разностная производная. Их оценки погрешности. Формулы интерполяционного типа. Обусловленность задачи численного дифференцирования.

8. Численное решение задачи Коши.

Постановка задачи Коши и ее геометрический смысл. Дискретизация задачи. Основные характеристики численных методов: явность/неявность, многошаговость. Аппроксимация, устойчивость и сходимость численных методов. Понятие о локальной и глобальной погрешностях.

Явный метод Эйлера. Модификации метода Эйлера 2-го порядка точности. Неявный метод Эйлера. Идея построения методов Рунге-Кутты. Общая формула m-этапного метода. Однопараметрическое семейство методов Рунге-Кутты 2-го порядка. Метод Рунге-Кутты 4-го порядка точности. Правило Рунге оценки погрешностей. Организация программ с автоматическим выбором шага.

Решение задачи Коши для систем дифференциальных уравнений и уравнений m-го порядка.

10. Численное решение краевой задачи для дифференциального уравнения второго порядка.

Постановка краевой задачи. Дискретизация задачи. Сетка, сеточные функции. Построение разностной схемы. Разрешимость. Использование метода прогонки. Оценка погрешности сеточного решения. Устойчивость, аппроксимация и сходимость.

11. Численное решение уравнений в частных производных.

Численное решение уравнения теплопроводности. Постановка начально-краевой задачи.

Явная разностная схема и ее свойства. Условие устойчивости. Пример использования явной схемы. Чисто неявная разностная схема и ее свойства. Абсолютная устойчивость чисто неявной схемы. Симметричная схема.

Постановка задачи Дирихле для уравнения Пуассона. Дискретизация задачи, построение разностной схемы "крест". Свойства разностной схемы. Устойчивость, аппроксимация и сходимость. Итерационные методы решения.

4.2.2. Практические занятия 1. Теория погрешностей и машинная арифметика. Понятие верной цифры. Погрешность функции одной и многих переменных. Обусловленность вычислительной задачи.

2. Решение скалярных уравнений. Локализация корней. Метод бисекции. Метод простой итерации. Метод Ньютона.

3. Решение систем линейных алгебраических уравнений. Метод Гаусса и его модификации с выбором главного элемента. Метод прогонки. Нормы векторов и матриц.

Число обусловленности матрицы. Метод простой итерации, метод Зейделя.

4. Приближение функций. Метод наименьших квадратов. Построение нормальной системы метода. Среднеквадратичное уклонение. Интерполяция функций. Построение многочлена Лагранжа и многочлена Ньютона с конечными и с разделенными разностями.

Оценка погрешности интерполяции.

5. Численное интегрирование. Формулы прямоугольников, трапеций, Симпсона.

Априорные оценки погрешности и оценка погрешности по правилу Рунге.

6. Численное решение задачи Коши. Явный метод Эйлера. Усовершенствованный метод Эйлера и метод Эйлера-Коши. Неявный метод Эйлера. оценка погрешности по правилу Рунге.

7. Численное решение краевой задачи для дифференциального уравнения второго порядка. Построение разностной схемы. Применение метода прогонки.

8. Численное решение уравнений в частных производных. Явная разностная схема для уравнения теплопроводности. Определение шага по времени из условия устойчивости.

4.3. Лабораторные работы № 1. Теория погрешностей.

№ 2. Решение нелинейных уравнений.

№ 3. Решение систем линейных алгебраических уравнений итерационными методами.

№ 4. Приближение функций.

№ 5. Численное интегрирование.

№ 6. Численное решение задача Коши.

4.4. Расчетные задания Определение погрешности функции трех переменных.

Поиск корня уравнения методами бисекции, простой итерации и Ньютона.

Оценка числа обусловленности задачи решения линейной системы.

Решение линейной системы методами Гаусса, прогонки, Якоби и Зейделя.

Аппроксимация функции многочленами методом наименьших квадратов.

Построение интерполяционного многочлена Лагранжа и Ньютона.

Вычисление интеграла по формулам трапеций, центральных прямоугольников и Симпсона с априорной оценкой погрешности и оценкой погрешности по Рунге.

Приближенное решение задачи Коши явным методом Эйлера и методом Рунге-Кутты 2-го порядка с оценкой погрешности по правилу Рунге.

Приближенное решение краевой задачи на трехточечном шаблоне.

Решение начально-краевой задачи для уравнения теплопроводности с помощью явной разностной схемы.

4.5. Курсовые проекты и курсовые работы Курсовой проект (курсовая работа) учебным планом не предусмотрен.

5. ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ Лекционные занятия проводятся исключительно в традиционной форме, так как только в этом случае может быть обеспечено качественное усвоение математического аппарата, составляющего базис теоретической части курса.

Практические занятия проводятся в традиционной форме и требуют обязательного применения вручную и по шагам изучаемых методов. Могут содержать элементы проблемного подхода с постановкой вычислительной задачи и обсуждением эффективности различных подходов к ее решению.

Лабораторные занятия проводятся в учебных компьютерных классах вычислительного центра и представляют собой создание небольших программных модулей (программ), в которых реализуются изучаемые вычислительные алгоритмы, с последующей защитой написанных программ.


Самостоятельная работа включает выполнение расчетных заданий (типового расчета), выполнение домашней части лабораторных работ и оформление отчетов по ним, подготовку к тестам и контрольной работе, подготовку к зачету.

6. ОЦЕНОЧНЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ УСПЕВАЕМОСТИ, ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ ПО ИТОГАМ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ Для текущего контроля успеваемости используются интерактивные компьютерные тесты, контрольная работа и защиты лабораторных работ.

Аттестация по дисциплине – дифференцированный зачет.

Зачетная оценка по итогам освоения дисциплины в семестре учитывает оценку за контрольную работу, оценки по защитам лабораторных работ, своевременность и качество выполнения лабораторных работ и расчётного задания. При этом защита лабораторных работ подразумевает, помимо прочего, оценку владения теоретическим материалом и умение строго обосновывать изученные положения.

В приложение к диплому вносится зачетная оценка за 4 семестр.

7. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ 7.1. Литература:

а) основная литература:

1. Амосов А.А, Дубинский Ю.А., Копченова Н.В. Вычислительные методы. М:

Издательский дом МЭИ, 2008.

2. Самарский А.А., Гулин А.В. Численные методы. М.: Наука, 1989.

3. Казенкин К.О. Указания к решению задач по вычислительной математике. Теория погрешностей. Нелинейные уравнения. Системы линейных алгебраических уравнений.

М: Издательство МЭИ. 2009.

4. Казенкин К.О. Указания к решению задач по вычислительной математике.

Приближение функций. Численное интегрирование. Численное дифференцирование. М:

Издательство МЭИ. 2011.

б) дополнительная литература:

1. Амосова О.А., Зайцева С.Б., Самсонова Е.А., Расчетное задание по вычислительной математике. М: Издательство МЭИ. 2002.

2. Вержбицкий В.М. Численные методы. Линейная алгебра и нелинейные уравнения. М, Высшая школа, 2000.

3. Вержбицкий В.М. Численные методы. Математический анализ и обыкновенные дифференциальные уравнения. М, Высшая школа, 2001.

4. Косарев В.И. 12 лекций по вычислительной математике (вводный курс). М, Издательство МФТИ, 2000.

5. Бахвалов Н.С., Жидков Н.П., Кобельков Г.М. Численные методы. МГУ, М.: БИНОМ.

Лаборатория знаний, 2006.

7.2. Электронные образовательные ресурсы:

а) лицензионное программное обеспечение и Интернет-ресурсы:

www.exponenta.ru;

www.mathmod.ru.

б) другие:

интерактивная система тестирования ОСА.

электронная методическая разработка коллектива кафедры ММ "Лабораторный практикум по численным методам".

Оба ресурса доступны в локальной сети МЭИ.

8. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ Для обеспечения освоения дисциплины необходимо постоянное проведение лабораторных работ в компьютерных классах с установленной на компьютерах средой разработки программных средств (например, Borland Developer Studio) и математическим пакетом (например, Mathcad).

Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО и с учетом рекомендаций ПрООП ВПО по профилю "Приборы и методы контроля качества и диагностики" направления 200100 "Приборостроение".

ПРОГРАММУ СОСТАВИЛ:

к.ф.-м.н., доцент Вестфальский А.Е.

"СОГЛАСОВАНО":

Директор АВТИ Лунин В.П.

"УТВЕРЖДАЮ":

Зав. кафедрой Амосов А.А.

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ МОСКОВСКИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ (ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ) ИНСТИТУТ АВТОМАТИКИ И ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ (АВТИ) _ Направление подготовки: 200100 Приборостроение Профиль подготовки:

"№1 - "Приборы и методы контроля качества и диагностики" Квалификация (степень) выпускника: бакалавр Форма обучения: очная РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ «ТЕОРИЯ ВЕРОЯТНОСТЕЙ И МАТЕМАТИЧЕСКАЯ СТАТИСТИКА»

Математический и Цикл:

естественно-научный цикл Часть цикла: вариативная № дисциплины по учебному Б.2. плану:

Часов (всего) по учебному плану: Трудоемкость в зачетных 3 семестр - единицах:

Лекции 36 час 3 семестр Практические занятия 36 час 3 семестр Лабораторные работы Расчетные задания, рефераты 20 час самостоят. работы 3 семестр Объем самостоятельной работы 144 час по учебному плану (всего) Экзамены 3 семестр Курсовые проекты (работы) Москва - 1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ Целью дисциплины является изучение основ теории вероятностей и элементов математической статистики (теории обработки наблюдений).

По завершению освоения данной дисциплины студент способен и готов:

способность к обобщению, анализу, восприятию информации, постановке цели и выбору путей ее достижения, владение культурой мышления (ОК-1);

способность к личностному развитию и повышению профессионального мастерства (ОК-10);

способность использовать основные законы естественнонаучных дисциплин в профессиональной деятельности, применять методы математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования (ПК-1) способность проводить исследования, обрабатывать и представлять экспериментальные данные (ПК-4) способность проводить измерения и исследования с выбором средств и обработкой результатов (ПК-25) Задачами дисциплины являются:

познакомить обучающихся с основными понятиями для описания случайных явлений;

познакомить обучающихся с основными математическими методами расчета вероятностных характеристик случайных явлений, привить навыки элементарных вероятностных расчетов, познакомить обучающихся с принципами рассуждений в математической статистике и с простыми статистическими задачами (как по наблюдениям делать выводы о неизвестных вероятностных характеристиках) привить навыки простейших статистических расчетов.

2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП ВПО Дисциплина относится к вариативной части профессионального цикла Б2 основной образовательной программы подготовки бакалавров по указанным выше профилям и указанному выше направлению.

Дисциплина базируется на следующих дисциплинах: “Математический анализ”, “Алгебра и аналитическая геометрия”.

Знания, полученные по освоению дисциплины, необходимы при выполнении бакалаврской выпускной квалификационной работы и изучении дисциплин «Основы автоматического управления», «Цифровая обработка сигналов», «Теория сигналов», 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ Знать:

основные понятия и методы теории вероятностей, основные закономерности случайных явлений (ОК-1, ОК-10, ПК-1, ПК-4, ПК-25), элементарные статистические формулы для оценивания параметров, вычисления доверительных интервалов и проверки гипотез (ПК-4, ПК-25), основные распределения вероятностей (ПК-4, ПК-25), уметь:

определять числовые характеристики по закону распределения (ОК-10, ПК-4, ПК 25);

использовать вероятностные методы в технических приложениях (ОК-1, ОК-10, ПК 1, ПК-4, ПК-25);

пользоваться статистическими таблицами;

(ПК-4, ПК-25);

осваивать незнакомые статистические методы по литературным источникам (ОК-1, ОК-10, ПК-1).

владеть практическими навыками:

вычисления вероятностей различных случайных событий (ПК-4, ПК-25);

использования асимптотических формул Пуассона и Муавра-Лапласа (ПК-4, ПК-25);

вычисления доверительных интервалов для параметров нормального распределения (ПК-4, ПК-25);

4. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ 4.1 Структура дисциплины Общая трудоемкость дисциплины составляет 6 зачётных единицы, 216 часов.

Виды учебной работы, Всего часов на Формы текущего Раздел дисциплины. включая № контроля Семестр самостоятельную раздел Форма промежуточной п/ успеваемости работу студентов и аттестации п (по разделам) трудоемкость (в часах) (по семестрам) лк пр лаб сам.

1 2 3 4 5 6 7 8 РЗ, контрольная Предмет теории.

15 3 3 4 работа Основные понятия РЗ, контрольная Условная вероятность 25 3 3 6 работа и основные формулы Одномерные РЗ, контрольная случайные величины 38 3 8 10 работа и их числовые характ ки РЗ, контрольная Многомерные 16 3 4 4 работа случайные величины Свойства РЗ, контрольная математического 10 3 2 2 работа 3.

ожидания и дисперсии РЗ, контрольная Предельные теоремы 22 3 4 4 работа Основные понятия РЗ 4 3 мат. статистики Оценки и доверит РЗ интервалы. Проверка 16 8 4 стат. гипотез Зачет 22 3 -- 2 -- Экзамен Устный 50 3 -- -- -- Итого: 216 36 36 0 4.2 Содержание лекционно-практических форм обучения 4.2.1. Лекции Введение. Детерминированные и случайные явления.

1. Предмет теории. Основные понятия.

Случайный эксперимент, пространство элементарных исходов, случайное событие, вероятность. Отношение событий. Вероятностное пространство. Связь между теоретико вероятностными, теоретико-множественными и логическими понятиями. Классическое определение вероятности. Геометрические вероятности.

2. Условная вероятность и основные формулы теории.

Условная вероятность, формула умножения, независимость случайных событий.

Формула полной вероятности и формула Байеса для апостериорных вероятностей гипотез.

3. Одномерные случайные величины и их исловые характеристики Определение. Независимые испытания Бернулли. Биномиальное распределение.

Предельные теоремы: Пуассона и Муавра-Лапласа. Простейший поток точек.

Дискретные и непрерывные случайные величины. Основные распределения. Функции распределения. Преобразование случайных величин.

Математическое ожидание и дисперсия. Моменты. Характеристики формы распределения. Квантили. Характеристики основных распределений.

4. Многомерные случайные величины.

Многомерные случайные величины. Независимость случайных величин. Условные распределения. Двумерное нормальное распределение. Функции случайных величин.

Числовые характеристики: математическое ожидание, ковариационная матрица.

Коэффициент корреляции и его свойства. Преобразование многомерных случайных величин.

5. Свойства математического ожидания и дисперсии.


Математическое ожидание и дисперсия. Определение и основные свойства.

Числовые характеристики основных распределений.

6. Предельные теоремы Неравенство Чебышева. Закон больших чисел. Частные случаи.

Центральная предельная теорема. Условия нормализации. Применения.

7. Основные понятия математической статистики.

Генеральная совокупность, распределение генеральной совокупности. Выборочный метод исследования. Оценивание неизвестных параметров. Характеристики качества оценок: несмещенность, состоятельность, оптимальность. Оценивание вероятностей и моментов. Функция эмпирического распределения, теорема Гливенко, выборочные характеристики.

8. Оценки и доверительные интервалы.

Проверка статистических гипотез.

Методы построения оценок: метод моментов, максимального правдоподобия, порядковых статистик.

Доверительные границы и интервалы. Интервалы для параметров нормальной совокупности. распределения хи - квадр Проверка статистических гипотез.ат, Стьюдента, теорема о совместном распределении выборочных характеристик. Общий подход к построению доверительных интервалов. Использование асимптотической нормальности оценок.

Критерий хи-квадрат: проверка гипотезы о вероятностях, о виде распределения, о независимости признаков. Критерий согласия Колмогорова.

4.2.2. Практические занятия. Темы занятий:

1. Вероятностное пространство. Отношение событий.

2. Классическое определение вероятности. Геометрические вероятности.

3. Условная вероятность, формула умножения, независимость случайных событий.

4. Формула полной вероятности и формула Байеса.

5. Контрольная работа по теме «Случайные события».

6. Дискретные случайные величины.

7. Непрерывные случайные величины.

8. Преобразование случайных величин.

9. Математическое ожидание и дисперсия.

10. Контрольная работа по теме «Одномерные случайные величины».

11. Многомерные случайные величины.

12. Функции от случайных величин.

13. Свойства математического ожидания и дисперсии.

14. Закон больших чисел. Центральная предельная теорема.

15. Контрольная работа по теме «Многомерные случайные величины и предельные теоремы».

16. Построение оценок и доверительных интервалов.

17. Критерий хи-квадрат.

18. Зачетное занятие.

4.3. Лабораторные работы Лабораторные работы учебным планом не предусмотрены 4.4. Расчетные задания Темы расчетных заданий:

1. Случайные события.

2. Одномерные случайные величины 3. Предельные теоремы.

4. Оценки.

4.5. Курсовые проекты и курсовые работы Курсовой проект (курсовая работа) учебным планом не предусмотрен 5. ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ Лекционные и практические занятия проводятся в традиционной форме.

Самостоятельная работа включает: подготовку к лекционным занятиям, контрольным работам, выполнение домашних заданий, выполнение расчетных заданий, подготовку к зачету, экзамену.

6. ОЦЕНОЧНЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ УСПЕВАЕМОСТИ, ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ ПО ИТОГАМ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ Для текущего контроля успеваемости используются 3 контрольные работы, устный опрос, индивидуальные домашние расчётные задания.

Аттестация по дисциплине – зачёт, экзамен.

Зачетная оценка по итогам освоения дисциплины в семестре учитывает оценку за контрольные работы, своевременность и качество выполнения расчётного задания, оценку за итоговую зачётную работу.

Экзаменационная оценка ставится по итогам устного экзамена за знание теоретического материала и умение применять его для решения задач по дисциплине.

В приложение к диплому вносится экзаменационная оценка за 3 семестр.

7. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ 7.1. Литература:

а) основная литература:

1. В.П. Чистяков. Курс теории вероятностей. М.: Дрофа, 2007.

2. Сборник задач по математике.Ч.4. Теория вероятностей и математическая статистика.

Под редакцией А.В. Ефимова. М.: Физматгиз, 2003.

3. В.Ф. Чудесенко. Сборник заданий по специальным курсам высшей математике. М.:

ВШ, 1999.

б) дополнительная литература:

4. Б. В. Гнеденко. Курс теории вероятностей. М.: УРСС, 2005.

5. Б. А. Севастьянов. Курс теории вероятностей и математической статистики. М.: ИКТ, 2004.

6. Е.С. Вентцель, Л.А. Овчаров. Прикладные задачи теории вероятностей. М.: Академия.

7.2. Электронные образовательные ресурсы:

лицензионное программное обеспечение и Интернет-ресурсы:

http://mathmod.ru/;

www.exponenta.ru 8. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ Для обеспечения освоения дисциплины необходимо наличие стандартных учебных аудиторий.

Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО и с учетом рекомендаций ПрООП ВПО по направлению подготовки "Приборостроение" и профилю "Приборы и методы контроля качества и диагностики ПРОГРАММУ СОСТАВИЛИ:

Д.т.н., профессор Горицкий Ю.А.

К.ф-м.н, ст. преподаватель Дубовицкая Н.В.

"СОГЛАСОВАНО":

Директор АВТИ Лунин В.П.

"УТВЕРЖДАЮ":

Зав. кафедрой ММ Амосов А.А.

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ МОСКОВСКИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ (ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ) ИНСТИТУТ АВТОМАТИКИ И ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ (АВТИ) _ Направление подготовки: 200100 Приборостроение Профиль(и) подготовки: Приборы и методы контроля качества и диагностики Квалификация (степень) выпускника: бакалавр Форма обучения: очная РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ "ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ГЛАВЫ ИНФОРМАТИКИ" Цикл: профессиональный Часть цикла: по выбору № дисциплины по учебному АВТИ;

Б.2.9. плану:

Часов (всего) по учебному плану:

Трудоемкость в зачетных 4 семестр единицах:

Лекции 36 часов 4 семестр Практические занятия не предусмотрены Лабораторные работы 18 часов 4 семестр 72 часа самостоят.

Расчетные задания, рефераты 4 семестр работы Объем самостоятельной работы по учебному плану 126 часов 4 семестр (всего) Экзамены не предусмотрены Курсовые проекты (работы) не предусмотрены Москва - 1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ Целью дисциплины является изучение методики разработки компьютерных программ с использованием структурного и объектно-ориентированного подходов.

По завершению освоения данной дисциплины студент способен и готов:

анализировать и воспринимать информацию, ставить цели и выбирать пути их достижения, владеть культурой мышления (ОК-1);

самостоятельно работать, принимать решения в рамках своей профессиональной деятельности (ОК-7);

применять основные методы, способы и средства получения, хранения и переработки информации, навыки работы с компьютером как средством управления информацией (ОК-12);

работать с информацией в глобальных компьютерных сетях (ПК-3);

составлять отдельные виды технической документации (ПК-13).

Задачами дисциплины являются познакомить обучающихся с существующими системами управления базами данных (СУБД);

научить пользоваться основными типами баз данных (реляционными, иерархическими);

научить применять современные средства разработки баз данных;

научить разрабатывать программы, использующие СУБД.

2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП ВПО Дисциплина относится к вариативной части профессионального цикла Б.2 основной образовательной программы подготовки бакалавров по профилю "Приборы и методы контроля качества и диагностики" направления 200100 Приборостроение.

Знания, полученные по освоению дисциплины, необходимы при выполнении бакалаврской выпускной квалификационной работы.

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ В результате освоения учебной дисциплины обучающиеся должны демонстрировать следующие результаты образования:

Знать:

современные базы данных, программное обеспечение (MySQL, PostgreSQL, OpenLDAP) (ПК-24);

иметь представление о возможностях современных СУБД и применимости их для управления экспериментальными данными (ПК-22).

Уметь:

использовать возможности вычислительной техники и программного обеспечения (ПК-6, ПК-3).

Владеть:

основными методами работы на ПЭВМ с прикладными программными средствами (ПК-2).

СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ 4.

4.1 Структура дисциплины Общая трудоемкость дисциплины составляет 5 зачетных единиц, 180 часов.

Все Виды учебной работы, го С включая Формы текущего Раздел дисциплины.

№ час е самостоятельную работу контроля Форма промежуточной п/ ов м студентов и успеваемости аттестации п на ес трудоемкость (в часах) (по разделам) (по семестрам) раз тр лк пр лаб сам.

дел 1 2 3 4 5 6 7 8 Обзор истории развития и современного состояния СУБД;

сравнение различных Контрольная работа 14 4 4 типов СУБД;

вопросы стоимости и лицензионых ограничений Реляционые СУБД Контрольная работа 56 4 14 8 (SQL) Системы каталогов Контрольная работа 46 4 6 4 (LDAP) Разработка программ с использованием API для Контрольная работа 62 4 12 6 работы с СУБД Решение задач, Зачет 2 -- -- -- ответы на вопросы.

Итого: 180 36 18 4.2 Содержание лекционно-практических форм обучения 4.2.1. Лекции:

1.Системы управления базыми данных (обзор) история развития баз данных;

современное состояние;

существующие базы данных и их особенности: реляционные, иерархические, объектные 2. Реляционные базы данных табличная форма хранения данных, нормализация, язык SQL, стандартизация, хранимые процедуры 3. Иерархические базы данных системы каталогов;

LDAP 4. АPI для реляционных и иерархических СУБД процедурные API, ORM системы.

4.2.2. Практические занятия Практические занятия учебным планом не предусмотрены.

4.3. Лабораторные работы 4 семестр № 1. Разработка запросов в базе данных MySQL.

№ 2. Использование связанных таблиц.

№ 3. Создание базы данных, язык DDL № 4. Установка и базовое администрирование MySQL № 5. Разработка хранимой процедуры и тригера № 6. Работа с LDAP, разработка запросов.

№ 7. Управление структурой каталога LDAP № 8. Разработка Java-программы для доступа к MySQL базе данных с использованием JDBC № 9. Разработка Java-программы для доступа к MySQL базе данных с использованием Hibernate.

4.4. Расчетные задания:

Расчетные задания учебным планом не предусмотрены.

4.5. Курсовые проекты и курсовые работы:

Курсовой проект (курсовая работа) учебным планом не предусмотрен.

5. ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ Лекционные занятия проводятся в форме лекций с использованием презентаций.

Практические занятия проводятся в компьютерном классе.

Самостоятельная работа включает выполнение домашних заданий, подготовку к тестам и контрольным работам, подготовку к зачету.

6. ОЦЕНОЧНЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ УСПЕВАЕМОСТИ, ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ ПО ИТОГАМ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ Для текущего контроля успеваемости используются различные виды тестов, контрольные работы и устный опрос.

Аттестация по дисциплине – зачет.

Оценка за освоение дисциплины: оценка рассчитывается из условия:

0,3 (среднеарифметическая оценка за контрольные и тесты) + 0, среднеарифметическая оценка за самостоятельные упражнения) + 0,2 x (оценка на зачете) В приложение к диплому вносится оценка за 4 семестр.

7. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ 7.1. Литература:

а) основная литература:

В.Ю.Пирогов Информационные системы и базы данных. Организация и проектирование, Издательство: БХВ-Петербург, 2009 г. ISBN 978-5-9775-0399- Кей Хорстманн, Гари Корнелл Java 2. Библиотека профессионала. Том 1. Основы.

Издательство: Вильямс, 2008 г. ISBN 978-5-8459-1378-4, 978-0-1323-5476- б) дополнительная литература:

Герберт Шилдт Полный справочник по Java Java: The Complete Reference Издательство:

Вильямс, 2009 г. ISBN 978-5-8459-1168-1, 0-07-226385- 7.2. Электронные образовательные ресурсы:

а) программное обеспечение и Интернет-ресурсы:

mysql базовый комплект для программирования на java — JDK интегрированная среда разработки программ - NetBeans www.netbeans.org, www.java.com, www.mysql.com б) конспект лекций, тексты заданий.

8. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ Для обеспечения освоения дисциплины необходимо наличие компьютерного класса для выполнения индивидуальных заданий по программированию. Желательно наличие мультимедийных средств для представления презентаций лекций и доступ к сети интернет.

Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО и с учетом рекомендаций ПрООП ВПО по направлению подготовки 200100 «Приборостроение» и профилю «Приборы и методы контроля качества и диагностики».

ПРОГРАММУ СОСТАВИЛ:

ассистент Смолин С.В.

"УТВЕРЖДАЮ":

Зав. кафедрой ЭИ к.т.н., профессор Лунин В.П.

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ МОСКОВСКИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ (ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ) ИНСТИТУТ АВТОМАТИКИ И ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ (АВТИ) _ Направление подготовки: 200100 Приборостроение Профиль(и) подготовки: Приборы и методы контроля качества и диагностики Квалификация (степень) выпускника: бакалавр Форма обучения: очная РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ "ТЕХНОЛОГИИ ПРОГРАММИРОВАНИЯ" Цикл: профессиональный Часть цикла: по выбору № дисциплины по учебному АВТИ;

Б.2.9. плану:

Часов (всего) по учебному плану:

Трудоемкость в зачетных единицах: 4 семестр Лекции 36 часов 4 семестр Практические занятия не предусмотрены Лабораторные работы 18 часов 4 семестр 72 часа самостоят.

Расчетные задания, рефераты 4 семестр работы Объем самостоятельной работы по учебному плану 126 часов 4 семестр (всего) Экзамены не предусмотрены Курсовые проекты (работы) не предусмотрены Москва - 1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ Целью дисциплины является изучение методики разработки компьютерных программ с использованием структурного и объектно-ориентированного подходов.

По завершению освоения данной дисциплины студент способен и готов:

анализировать и воспринимать информацию, ставить цели и выбирать пути их достижения, владеть культурой мышления (ОК-1);

самостоятельно работать, принимать решения в рамках своей профессиональной деятельности (ОК-7);

применять основные методы, способы и средства получения, хранения и переработки информации, навыки работы с компьютером как средством управления информацией (ОК-12);

способность работать с информацией в глобальных компьютерных сетях (ПК-3);

способность составлять отдельные виды технической документации (ПК-13).

Задачами дисциплины являются познакомить обучающихся с существующими методологиями разработки программного обеспечения, историей их развития, анализом применимости в различных задачах;

научить пользоваться основными конструкциями структурных и объектно ориентированных языков программирования;

научить применять современные средства разработки и отладки программ.

2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП ВПО Дисциплина относится к вариативной части профессионального цикла Б.2 основной образовательной программы подготовки бакалавров по профилю "Приборы и методы контроля качества и диагностики" направления 200100 Приборостроение.

Дисциплина базируется на дисциплине «Программирование и основы алгоритмизации».

Знания, полученные по освоению дисциплины, необходимы при выполнении бакалаврской выпускной квалификационной работы.

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ В результате освоения учебной дисциплины обучающиеся должны демонстрировать следующие результаты образования:

Знать:

современные языки программирования (Java), программное обеспечение (JDK, NetBeans) и технологии программирования (структурное, объектное) (ПК-24);

иметь представление о связи структурного и объектно-ориентированного программирования (ПК-22).

Уметь:

использовать возможности вычислительной техники и программного обеспечения (ПК-6, ПК-3).

Владеть:

основными методами работы на ПЭВМ с прикладными программными средствами (ПК-2).

СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ 4.

4.1 Структура дисциплины Общая трудоемкость дисциплины составляет 5 зачетных единиц, 180 часов.

Все Виды учебной работы, го С включая Формы текущего Раздел дисциплины.

№ час е самостоятельную работу контроля Форма промежуточной п/ ов м студентов и успеваемости аттестации п на ес трудоемкость (в часах) (по разделам) (по семестрам) раз тр лк пр лаб сам.

дел 1 2 3 4 5 6 7 8 Язык программирования Java, Контрольная работа 56 4 12 4 основные конструкции Сборка программ. Контрольная работа 2 32 4 6 6 Модульность Контрольная работа 3 30 4 6 4 Классы (инкапсуляция) Контрольная работа 4 30 4 6 4 Объекты (наследование 30 4 6 и полиморфизм) Решение задач, Зачет 2 -- -- -- ответы на вопросы.

Итого: 180 36 18 4.2 Содержание лекционно-практических форм обучения 4.2.1. Лекции:

1.Язык программирования Java, основные конструкции базовая структура Java-программы;

точка входа (метод main);

переменные и базовые типы данных;

операторы;

условные операторы;

стандартный вывод. Массивы;

циклы;

строки;

коллекции.

2. Сборка программ состав и структура JDK;

компиляция и сборка;

запуск программы и передача параметров;

связь Java программы c операционной средой;

интергрированные среды разработки программ;

понятие отладки и профилирования 3.Модульность методы;

понятие прототипа метода: имена методов, формальные и фактические параметры, возвращаемые значения;

понятие области видимости 4. Классы (инкапсуляция) классы;

пакеты;

типы ограничения доступа 5. Объекты (наследование и полиморфизм) объекты;

понятие программы и процесса;

жизненный цикл объекта;

взаимодействие объектов во время работы программы, механизм исключений 4.2.2. Практические занятия Практические занятия учебным планом не предусмотрены.

4.3. Лабораторные работы 4 семестр № 1. Знакомство со средой NetBeans, «привет мир» на Java № 2. Отладка программы сортировки массива № 3. Разработка программы из нескольких компонент (классов) № 4. Жизненный цикл объекта № 5. Массивы и коллекции № 6. Построение программы без использования интегрированной среды № 7. Тестирование приложений, модульное тестирование JUnit № 8. Инструменты для рефакторинга № 9. Отладка и профайлинг 4.4. Расчетные задания:

Расчетные задания учебным планом не предусмотрены.

4.5. Курсовые проекты и курсовые работы:

Курсовой проект (курсовая работа) учебным планом не предусмотрен.

5. ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ Лекционные занятия проводятся в форме лекций с использованием презентаций.

Практические занятия проводятся в компьютерном классе.

Самостоятельная работа включает выполнение домашних заданий, подготовку к тестам, и контрольным работам, подготовку к зачету.

6. ОЦЕНОЧНЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ УСПЕВАЕМОСТИ, ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ ПО ИТОГАМ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ Для текущего контроля успеваемости используются различные виды тестов, контрольные работы и устный опрос.

Аттестация по дисциплине – зачет.

Оценка за освоение дисциплины: оценка рассчитывается из условия:

0,3 (среднеарифметическая оценка за контрольные и тесты) + 0, среднеарифметическая оценка за самостоятельные упражнения) + 0,2 x (оценка на зачете) В приложение к диплому вносится оценка за 4 семестр.

7. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ 7.1. Литература:

а) основная литература:

Кей Хорстманн, Гари Корнелл Java 2. Библиотека профессионала. Том 1. Основы.

Издательство: Вильямс, 2008 г. ISBN 978-5-8459-1378-4, 978-0-1323-5476- б) дополнительная литература:

Герберт Шилдт Полный справочник по Java Java: The Complete Reference Издательство:



Pages:     | 1 |   ...   | 3 | 4 || 6 | 7 |   ...   | 11 |
 





 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.