МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ

МОСКОВСКИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

(ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)

ИНСТИТУТ ПРОБЛЕМ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ (ИПЭЭф) ___________________________________________________________________________________________________________

Направление подготовки: 140100 Теплоэнергетика и теплотехника

Магистерская программа: Энергообеспечение предприятий. Тепломассообменные процессы и установки.

Квалификация (степень) выпускника: магистр

Форма обучения: очная

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

"ПРИКЛАДНЫЕ ПРОГРАММНЫЕ СРЕДСТВА"

Цикл:

М.2 Профессиональный

Часть цикла:

по выбору

№ дисциплины по учебному плану:

7

Часов (всего) по учебному плану:

180

Трудоемкость в зачетных единицах:

5

2 семестр

Лекции

36 часов

2 семестр

Практические занятия

18 часов

2 семестр

Лабораторные работы

нет

Расчетные задания, рефераты

2 семестр

Объем самостоятельной работы по учебному плану (всего)

126 часов

Экзамены

2 семестр

Курсовые проекты (работы)

нет

Москва - 2011

1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

Целью дисциплины является обучение пакетам прикладных компьютерных программ для расчета и моделирования теплоэнергетических и теплотехнологических систем и процессов, протекающих в элементах энергегенерирующего и энергоиспользующего оборудования, в элементах конструкций зданий и сооружений.

По завершению освоения данной дисциплины студент должен обладать следующими общекультурными и профессиональными компетенциями:

·  способностью совершенствовать и развивать свой интеллектуальный и общекультурный уровень (ОК-1);

·  способностью самостоятельно приобретать и использовать в практической деятельности новые знания и умения, в том числе в новых областях знаний, непосредственно не связанных со сферой деятельности, расширять и углублять свое научное мировоззрение, в том числе с помощью информационных технологий (ОК-6);

·  готовностью вести библиографическую работу с привлечением современных информационных технологий, способностью анализировать, синтезировать и критически резюмировать информацию (ОК-9);

·  способностью использовать углубленные теоретические и практические знания, которые находятся на передовом рубеже науки и техники в области профессиональной деятельности (ПК-2);

·  способностью находить творческие решения профессиональных задач, готовностью принимать нестандартные решения (ПК-4);

·  способностью анализировать естественнонаучную сущность проблем, возникающих в ходе профессиональной деятельности (ПК-5);

·  способностью оформлять, представлять и докладывать результаты выполненной работы (ПК-8);

·  готовностью использовать современные и перспективные компьютерные и информационные технологии (ПК-9);

·  готовностью использовать прикладное программное обеспечение для расчета параметров и выбора теплоэнергетического, теплотехнического и теплотехнологического оборудования (ПК-14);

Задачами дисциплины являются

·  изучение пакетов прикладных программ, применяемых для расчета, проектирования и моделирования теплоэнергетических и теплотехнологических объектов;

·  ознакомление с назначением, основными возможностями и ограничениями пакетов прикладных компьютерных программ ;

·  ознакомление с интерфейсом прикладного программного обеспечения ;

·  приобретение навыков использования пакетов прикладных компьютерных программ для решения практических задач.;

2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП ВПО

Дисциплина относится к вариативной части цикла профессиональных дисциплин М.2 и является дисциплиной по выбору студента основной образовательной программы подготовки магистров по программе "Энергообеспечение предприятий. Тепломассообменные процессы и установки" направления 140100 «Теплоэнергетика и теплотехника».

Дисциплина базируется на следующих дисциплинах: «Численные методы решения технических задач», «Математическое моделирование».

Знания, полученные по освоению дисциплины, необходимы выпускникам для успешного использования информационных технологий в практической деялтельности, для расчета, проектирования и исследования работы теплотехнических систем и инженерного оборудования.

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

В результате освоения учебной дисциплины, обучающиеся должны демонстрировать следующие результаты образования:

Знать:

·  основные виды и классификацию прикладного программного обеспечения (ОК-1, ОК-6, ПК-9, ПК-14);

·  интерфейс пакетов прикладных программ для расчета и проектирования теплоэнергетических систем (ОК-1, ОК-6, ПК-9, ПК-12);

·  основные возможности и ограничения пакетов прикладных программ (ОК-1, ОК-6, ПК-9, ПК-14).

·  последовательность решения вычислительных задач в математических пакетах прикладных программ для решения уравнений гидродинамики, тепло - и массоообмена. (ОК-1, ОК-6, ПК-9, ПК-14).

Уметь:

·  использовать на практике основные прикладные офисные программы (ОК-1, ОК-6, ПК-9, ПК-14);

НЕ нашли? Не то? Что вы ищете?

·  моделировать работу технических систем в пакетах MatCad и SIMULINK (ПК-1,ПК-2, ПК-9, ПК-14)

·  создавать расчетную область, гадавать граничные условия, генерировать сетку, производить решение и анализировать полученные результаты в программах для моделтрования задач с распределенными параметрами (ПК-9, ПК-14)

Владеть:

·  навыками анализа литературы по рассматриваемой тематике (ОК-1, ОК-2,);

·  терминологией в области прикладного программного обеспечения (ОК-1);

·  расчета объектов, требующих объединения моделей с распределенными и сосредоточенными параметрами (ПК-9, ПК-14)

СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

4.1 Структура дисциплины

Общая трудоемкость дисциплины составляет 5 зачетных единицы, 180 часов.

№

п/п

Раздел дисциплины.

Форма промежуточной аттестации
(по семестрам)

Всего часов на раздел

Семестр

Виды учебной работы, включая самостоятельную работу студентов и
трудоемкость (в часах)

Формы текущего контроля успеваемости

(по разделам)

лк

пр

лаб

сам.

1

2

3

4

5

6

7

8

9

1

Понятие прикладного программного обеспечения, его виды и классификация

28

2

8

-

20

Тест

2

Прикладное программное обеспечение предпри-ятий, организаций и тех-нических специалистов

40

2

10

6

24

Индивидуальное задание

3

Прикладнае программы для математческого моделирования теплоэнергетических систем и комплексов

52

2

10

6

36

Расчетное задание

4

Прикладное программное обеспечение для численного моделирования сложных технических задач в теплоэнергетике и теплотехнике

44

2

8

6

30

Индивидуальное задание

Зачет

4

2

--

--

--

4

Положительные тесты, выпоолненненные индивидуальные задания и расчетное задание по изучаемым разделам.

Экзамен

12

2

12

2

Итого:

180

36

18

126

4.2 Содержание лекционно-практических форм обучения

4.2.1. Лекции:

1.  Понятие прикладного программного обеспесения, его виды и классификация

Понятие прикладного программного обеспечения. Системное и прикладное программное обеспечение. Классификация по типу и по сфере применения. Основные направления развития.

Краткая характеристика и примеры основных видов прикладных программ. Программные средства общего назначения: Текстовые редакторы и системы компьютерной вёрстки. Графические редакторы. Системы управления базами данных. Программные средства специального назначения: Экспертные системы (системы поддержки принятия решений). Мультимедиа приложения для создания и редактирования видео и звуковой информации. Гипертекстовые информационные и обучающие системы системы (Электронные словари, энциклопедии, справочные системы). Программные средства учебного назначения. Программные средства профессионального уровня: системы автоматизированного проектирования, автоматизированные системы управления, автоматизированные системы управления технологическими процессами, автоматизированные системы управления научными исследованиями, геоинформационные системы. Пакеты прикладных программ для математического и имитационного моделирования. Другие пакеты прикладных программ.

2.  Прикладное программное обеспечение предприятий, организаций и технических специалистов.

Программное обеспечение инфраструктуры предприятия. Программы для поддержки ПО предприятий. Системы управления базами данных, серверы электронной почты, управление локальной сетью и системами безопасности. Программное обеспечение информационного работника. Работа в приложениях Microsoft Office. Текстовый процессор Microsoft Office Word. Табличный процессор.Microsoft Office Excel. Приложение для подготовки презентаций под Microsoft Windows. Система управления базами данных Microsoft Office Access. Приложение сбора и управления данными Microsoft Office InfoPath .Программа управления проектами Microsoft Office Project. Microsoft Office Communicator и другие приложения Microsoft Office. Расширенный поиск информации в электронных изданиях. Работа с электронной почтой.

3.  Прикладнае программы для математческого моделирования теплоэнергетических систем и комплексов

Математическое описание процессов в теплоэнергетических и теплотехнологических системах на основании нестационарных математических моделей с сосредоточенными параметрами. Пакет Matcad и его применение для расчета технических систем. Возможности и ограничения. Использование библиотеки и вычислительных средств Matcad Application Server. MATLAB пакет прикладных программ для решения задач технических вычислений. MATLAB. Основные возможности и ограничения. Приложения для создания самообучающихся программ при помощи нейронных сетей. Использование приложений Матлаб для моделирования задач нечеткой логики.

Пакет моделирования динамических систем MATLAB Simulink. Интерфейс. Особенности работы. Примеры моделирования инженерных систем зданий в Simulink.

4.  Прикладное программное обеспечение для численного моделирования сложных технических задач в теплоэнергетике и теплотехнике.

Программное обеспеxение для моделирования процессов гидродинамики, тепло - и массоообмена в теплоэнергетическом и теплотехнологическом оборудовании, в элементах конструкций зданий и сооружений. Его виды. Модели с распределенными параметрами. Пакет Matlab PDEtool. Основные этапы решения вычислительной задачи: создание расчетной области, задание граничных условий, создание расчетной сетки, получение и представление решения в графическом и численном виде. Пакет прикладных программ Phoenix. Назначение и области применения. Способы задания исходных данных. Задание моделей турбулентности. Определение тепловых, массовых потоков и гидродинамического трения на твердых поверхностях с помощью пристеночных функций. Способы решения задач на областях со сложной геометрией методом взаимопроникающих контиинумов. Среда ANSIS. Основные возможности и преимущества. Основные этапы решения вычислительных задач с использованием ANSIS FLUENT 6.3. Особенности построения сеток. Спопобы расчета объектов, требующих объединения моделей с распределенными и сосредоточенными параметрами в одном пакете прикладных программ.

4.2.2. Практические занятия

2 семестр

Особенности работа в приложениях Microsoft Office 2007.

Работа в MagiCAD 2007.11

Особенности работы в среде MatCad

Основные функции и возможности MATLAB 7.0

Работа в среде SIMULINK 7.0 (интерфейс, основные библиотечные модули, задание функций, создание входных сигналов)

Работа в среде SIMULINK 7.0 (решение нелинейных и дифференциальных уравнений, разработка подпрограмм,

Работа в среде SIMULINK 7.0 (решение динамических задач с изменяющимися входными параметрами)

Основные функции и возможности FLUENT 6.3

4.3. Лабораторные работы учебным планом не предусмотрены

4.4. Расчетное задание

Моделирование работы технического объекта при изменяющихся режимных параметрах в среде SIMULINK 7.0. Расчетное задание выдается индивидуально. В качестве объекта моделирования рассматриваются системы отопления, вентиляции, кондиционирования воздуха.

4.5. Курсовые проекты и курсовые работы учебным планом не предусмотрены

5. ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

Лекционные занятия проводятся в форме лекций с использованием презентаций. Презентации лекций содержат большое количество графического материала. Для ознакомления с интерфейсом прикладных программ используются демонстрации их работы с помощью мультимедийных средств.

Практические занятия проводятся в компьютерном классе. Выдаются индивидуальные задания. Освоение материала поверяется при проверке индивидуальных заданий, выполненных на компьютере и путем проверки навыков по использованию интерфейса компьютерных программ.

Самостоятельная работа включает подготовку индивидуальных заданий, изучение теоретического материала, изучение интерфейса прикладных программ, выполненеие расчетного задания, подготовку к зачету и экзамену.

6. ОЦЕНОЧНЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ УСПЕВАЕМОСТИ, ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ ПО ИТОГАМ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

Для текущего контроля успеваемости используются индивидуальные задания, расчетное задание, устный опрос. Аттестация по дисциплине – экзамен, зачет.

Оценка за освоение дисциплины, определяется как оценка за экзамен.

В приложение к диплому вносится оценка за 2 семестр обучения в магистратуре.

7. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

7.1. Литература:

а) основная литература:

1.  , Цехановский технологии: Учебник для ВУ: Высшая школа, 2003.

2.  SIMULINK 5/6/7. Самоучитель.. М..: «ДМК-Пресс», 2008.

б) дополнительная литература:

1.  MATLAB 7./R2006/2007. Самоучитель. М.: «ДМК-Пресс», 2008.

2.  Хомоненко современных компьютерных технологий//Учебное пособие для вузов. СПбг: Корона принт, 1998.

3.  , Microsoft Office 2007: Пер. с англ. М. : Издательство «Диалектика». 2007. 

4.  MagiCAD 2007.11. Руководство польователя. Русская версия. Электронная книга.

5.  Брукшир Дж. Информатика и вычислительная техника. - СПб.: Питер, 2004.

7.2. Электронные образовательные ресурсы:

а) лицензионное программное обеспечение и Интернет-ресурсы:

ansys. *****, - – сайты по рассматриваемому в учебном курсе прикладному программному обеспечению.

8. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

Для обеспечения освоения дисциплины необходимо наличие учебной аудитории, снабженной мультимедийными средствами для представления презентаций.

Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО по направлению подготовки магистров 140100 «Теплоэнергетика и теплотехника» при реализации программы подготовки магистров кафедры ТМПУ «Энергообеспечение предприятий. Тепломассообменные процессы и установки».

ПРОГРАММУ СОСТАВИЛ:

К..т. н., профессор

"УТВЕРЖДАЮ":

Зав. кафедрой ТМПУ

к. т.н., профессор