Основная образовательная программа (стр. 14 )

6. Требования к результатам освоения дисциплины.

Процесс изучения дисциплины направлен на формирование элементов следующих компетенций в соответствии с ФГОС ВПО и ООП ВПО по данному направлению подготовки:

а) общекультурных (ОК):

Коды	Содержание общекультурных компетенций (ОК)
ОК–1	Способность владеть культурой мышления, умение аргументировано и ясно строить устную и письменную речь
ОК-4	Способность понимать и анализировать мировоззренческие, социально и личностно значимые философские проблемы
ОК-5	Способность понимать сущность и значение информации в развитии современного информационного общества, сознавать опасности и угрозы, возникающие в этом процессе, соблюдать основные требования информационной безопасности, в том числе защиты государственной тайны
ОК-6	Способность использовать нормативные правовые документы в своей деятельности, проявлять настойчивость в достижении цели с учетом моральных и правовых норм и обязанностей
ОК-9	Способность осознать социальную значимость своей будущей профессии, обладать высокой мотивацией к выполнению профессиональной деятельности
ОК-10	Способность и готовность к письменной и устной коммуникации на родном языке
ОК-11	Способность владения навыками работы с компьютером как средством управления информацией
ОК-12	Способность работать с информацией в глобальных компьютерных сетях
ОК-13	Способность работать в коллективе и использовать нормативные правовые документы в своей деятельности
ОК-14	Способность использовать в научной и познавательной деятельности, а также в социальной сфере профессиональные навыки работы с информационными и компьютерными технологиями
ОК-15	Способность работы с информацией из различных источников, включая сетевые ресурсы сети ИНТЕРНЕТ, для решения профессиональных социальных задач
ОК-16	Способность к интеллектуальному, культурному, нравственному, физическому и профессиональному саморазвитию, стремление к повышению своей квалификации и мастерства

б) профессиональных (ПК):

Коды	Содержание профессиональных компетенций (ОК)
ПК-1	Способность демонстрации общенаучных базовых знаний естественных наук, математики и информатики, понимание основных фактов, концепций, принципов теорий, связанных с прикладной математикой и информатикой
ПК-2	Способность приобретать новые научные и профессиональные знания, используя современные образовательные и информационные технологии
ПК-3	Способность понимать и принимать в исследовательской и прикладной деятельности современный математический аппарат
ПК-5	Способность критический переосмыслить накопленный опыт, изменять при необходимости вид и характер своей профессиональной деятельности
ПК-7	Способность собирать, обрабатывать и интерпретировать данные современных научных исследований, необходимые для формирования выводов по соответствующим научным, профессиональным, социальным и этическим проблемам
ПК-9	Способность решать задачи производственной и технологической деятельности на профессиональном уровне, включая: разработку алгоритмических и программных решений в области системного и прикладного программирования
ПК-10	Способность применять в профессиональной деятельности современные языки программирования и языки баз данных, операционные системы, электронные библиотеки и пакеты программ, сетевые технологии
ПК-14	Способность владеть методикой преподавания учебных дисциплин
ПК-15	Способность применять на практике современные методы педагогики и средства обучения

7. Общая трудоемкость дисциплины.

Общая трудоемкость дисциплины составляет 4 зачетные единицы (144 часа)

8. Форма контроля.

Промежуточная аттестация - экзамен (6 семестр)

9. Составитель

к. ф.м. н., доцент кафедры ВМ

ст. преподаватель,

16. «Вычислительная теплопередача»

Место дисциплины в структуре основной образовательной программы (ООП).

Дисциплина относится к циклу Б.2. Математический и естественнонаучный цикл (дисциплины и курсы по выбору студента)

2. Место дисциплины в модульной структуре ООП.

Дисциплина «Вычислительная теплопередача» является самостоятельным модулем.

3. Цель изучения дисциплины.

Цель освоения дисциплины:

- ознакомить студентов с современными вычислительными методами теории теплопередачи;

- ознакомить студентов с проблемами теплопередачи;

- ознакомить студентов с численными методами решения обратных задач теплообмена

Задачи:

- обучить студентов численным методам решения краевых задач теплопередачи;

- создать фундамент освоения новых постановок задач теории теплообмена.

4. Структура дисциплины.

№ Разде ла	Наименование раздела	Содержание раздела	Форма текущего контроля
1	2	3	4
1	Введение. О методах расщепления многомерных задач.	Однородная и неоднородная аппроксимации. Методы расщепления – методы редукции сложной задачи к последовательности простейших. Экономичные схемы. Дивергентность схемы.	Коллоквиум (К), рубежный контроль (РК), тестирование (Т)
2	Метод переменных направлений (продольно-поперечная схема – ППС)	Схема Кранка – Николсона. Порядок аппроксимации. Поведение ошибки по каждому направлению. Схема Писмена – Рэкфорда. Устойчивость. Сходимость и точность.	К, РК, Т
3	Метод стабилизирующей поправки (неявная схема переменных направлений).	Схема с поправкой на устойчивость. Пригодность неявных схем переменных направлений для решения трехмерного уравнения теплопроводности.	К, РК, Т
4	Экономичные факторизованные схемы	Построение экономичных факторизованных схем (метод регуляризации). Условия устойчивости. Трехслойные факторизованные схемы. Устойчивость. Общий метод построения трехслойных экономичных факторизованных схем, основанный на принципе регуляризации разностных схем.	К, РК, Т
5	Метод суммарной аппроксимации	Суммарная аппроксимация. Сведение многомерной задачи к цепочке одномерных задач. Локально-одномерная схема (ЛОС) для уравнения теплопроводности в произвольной области. Погрешность аппроксимации локально-одномерной схемы. Устойчивость. Равномерная сходимость. Локально-одномерная схема для уравнения с переменными коэффициентами. Третья краевая задача. Устойчивость. Сходимость.	К, РК, Т
6	Локально-одномерная схема для нестационарного уравнения с дробной производной по пространственной переменной в -мерном параллелепипеде	Доказательство устойчивости локально-одномерной схемы с помощью принципа максимума. Равномерная сходимость ЛОС	К, РК, Т
7	Уравнение диффузии с дробной производной по временной переменной	Дискретный аналог дробной производной. Построение локально-одномерной схемы. Доказательство устойчивости локально-одномерной схемы с помощью принципа максимума. Сходимость ЛОС	К, РК, Т
8	Обобщенное уравнение диффузии в -мерном параллелепипеде с краевыми условиями первого рода	Построение локально-одномерной схемы. Устойчивость ЛОС (принцип максимума)	К, РК, Т

5. Основные образовательные технологии.

В связи с тем, что формами аудиторных занятий по курсу являются лекции и семинарские занятия целесообразно использовать следующие формы:

- проблемная лекция (ПЛ);

- лекция-беседа (ЛБ);

- лекция-дискуссия (ЛД);

- лекции с разбором конкретных ситуаций (ЛРКС);

- лекция-визуализация (ЛВ);

- лекции с заранее запланированными ошибками (ЛЗЗО);

Семестр	Вид занятия (Л)	Используемые интерактивные образовательные технологии	Количество часов
3	Л	ПЛ, ЛЗЗО, ЛБ, ЛРКС, ЛД	10

6. Требования к результатам освоения дисциплины.

Процесс изучения дисциплины направлен на формирование элементов следующих компетенций в соответствии с ФГОС ВПО и ООП ВПО по данному направлению подготовки:

а) общекультурных (ОК):

Коды	Содержание общекультурных компетенций (ОК)
ОК–2	Способность иметь представление о современном состоянии и проблемах прикладной математики и информатики, истории и методологии их развития
ОК-3	Способность использовать углубленные теоретические и практические знания в области прикладной математики и информатики
ОК-4	Способность самостоятельно приобретать с помощью информационных технологий 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 своё научное мировоззрение
ОК-5	Способность порождать новые идеи и демонстрировать навыки самостоятельной научно-исследовательской работы и работы в научном коллективе
ОК-6	Способность совершенствовать и развивать свой интеллектуальный о общекультурный уровень, добиваться нравственного и физического совершенствования своей личности
ОК-7	Способность и готовность к активному общению в научной, производственной и социально-общественной сферах деятельности
ОК-9	Способность использовать углубленные знания правовых и этических норм при оценке последствий своей профессиональной деятельности, при разработке и осуществлении социально значимых проектов

б) профессиональных (ПК):

Коды	Содержание профессиональных компетенций (ОК)
ПК-1	Способность проводить научные исследования и получать новые научные и прикладные результаты
ПК-2	Способность разрабатывать концептуальные и теоретические модели решаемых научных проблем и задач
ПК-3	Способность углубленного анализа проблем, постановки и обоснования задач научной и проектно-технологической деятельности
ПК-5	Способность управлять проектами (подпроектами), планировать научно-исследовательскую деятельность, анализировать риски, управлять командой проекта
ПК-8	Способность проводить семинарские и практические занятия с обучающимися, а также лекционные занятия спецкурсов по профилю специализации
ПК-9	Способность разрабатывать учебно-методические комплексы для электронного и мобильного обучения
ПК-10	Способность разрабатывать аналитические обзоры состояния области прикладной математики и информационных технологий по профильной направленности ООП магистратуры
ПК-11	Способность работать в международных проектах по тематике специализации

7. Общая трудоемкость дисциплины.