Стандарт организации

СТАНДАРТ ОРГАНИЗАЦИИ

Система качества АлтГТУ

Образовательный стандарт

высшего профессионального образования АлтГТУ

ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЙ СТАНДАРТ

УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

Компьютерные технологии в энергомашиностроении

Направление 141100 Энергомашиностроение

Профиль – Котлы, камеры сгорания и парогенераторы АЭС

_ Б.3.В.20.1_

(код дисциплины)

ФГБОУ ВПО «Алтайский государственный технический университет

им. »

Предисловие

1) РАЗРАБОТАН кафедрой «Котло - и реакторостроение» Алтайского государственного технического университета им. ;

(наименование кафедры, разработавшей стандарт)

2) Стандарт дисциплины разработан на основании ФГОС ВПО по направлению подготовки 141100 Энергетическое машиностроение, утвержденное приказом Минобрнауки от 08.12.2009 г., № 715; и в соответствии с требованиями СТО АлтГТУ 12 310-2011;

3) Стандарт дисциплины Компьютерные технологии в энергомашиностроении по своему назначению, структуре и содержанию полностью соответствует требованиям УМКД;

4) Введен впервые.

Содержание

1 Область применения ……………………………………………………………........	1
2 Нормативные ссылки 3 Термины, определения ………………………………………………………………. 4 Обозначения и сокращения ………………………………………………………….	1 2 2
5 Общие сведения о дисциплине. Паспорт дисциплины ……………………….. 5.1 Выписка из рабочего учебного плана ООП………………………………… 5.2 Цели и задачи освоения дисциплины. ……………………………………… 5.3 Место дисциплины в структуре ООП направления (специальности) ……. 5.4 Требования к результатам освоения дисциплины ………………………….. 5.5 Объем и виды занятий по дисциплине…..……………………………………	2 2 3 3 3 5
6 Рабочая программа дисциплины…………………………………………………… 6.1 Содержание дисциплины………………………………………………………… 6.1.1 Тематический план дисциплины……………………………………… 6.1.2 Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины…	5 5 5 7
6.1.3 Формы и содержание текущей и промежуточной аттестации по дисциплине ……………………………………………………………… 6.1.4 Учебно-методическая карта дисциплины………………………………	7 8
6.2 Условия освоения и реализации дисциплины………………………………. 6.2.1 Методические рекомендации студентам по изучению дисциплины	9 9
6.2.2 Организация самостоятельной работы студентов………… ………..	9
6.2.3 Методические рекомендации преподавателю дисциплины……...	9
6.2.4 Образовательные технологии………………………………………… 6.2.5 Особенности преподавания дисциплины……………………………	10 10
6.2.6 Материально-техническое обеспечение дисциплины……………… 7 Лист согласования рабочей программы дисциплины…………………………… Приложение А Карта компетенций дисциплины ……………………………….… Приложение Б Методические указания к лабораторным работам или практическим (семинарским) занятиям………………………… Приложение Г Комплект оценочных средств (контролирующих материалов) по дисциплине………………………………………………………. Приложение Д Силлабус (памятка) учебной дисциплины………………………..	10 10 11 13 14 14

Стандарт организации

Система качества АлтГТУ

Образовательный стандарт высшего

профессионального образования АлтГТУ

ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЙ СТАНДАРТ Введён впервые УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

Компьютерные технологии в энергомашиностроении

УТВЕРЖДАЮ

Начальник УМУ

________________________ _

(подпись) ( Ф. И.О.)

Дата__________________

(число, месяц, год)

1 Область применения

1.1 Стандарт дисциплины устанавливает общие требования к содержанию, структуре, объему дисциплины Компьютерные технологии в энергомашиностроении и условиям ее реализации в АлтГТУ.

1.2 Действие стандарта распространяется:

а) на студентов, обучающихся по направлению 141100 - Энергетическое машиностроение, Профиль – Котлы, камеры сгорания и парогенераторы АЭС;

б) на преподавателей и сотрудников структурных подразделений, задействованных в образовательном процессе по дисциплине.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте дисциплины использованы следующие стандарты:

-  ФГОС ВПО по направлению 141100 Энергетическое машиностроение, утвержденное приказом Минобрнауки от 08.12.2009 г., № 715;

-  СТП 12 005–2004 Образовательный стандарт высшего профессионального образования АлтГТУ. Самостоятельная работа студентов;

-  СТО 12 310–2011 Образовательный стандарт высшего профессионального образования АлтГТУ. Образовательный стандарт учебной дисциплины;

-  СТО 12 560 – 2011 Образовательный стандарт высшего профессионального образования АлтГТУ. Текущий контроль успеваемости и промежуточная аттестация студентов;

-  СТП 12700–07 Образовательный стандарт высшего профессионального образования АлтГТУ. Лабораторные работы. Общие требования к содержанию, выполнению и оформлению.

3 Термины, определения

Методическое, программное, информационное обеспечение - основные компоненты систем автоматизированного проектирования.

4 Обозначения и сокращения

САПР – система автоматизированного проектирования.

5 Общие сведения о дисциплине. Паспорт дисциплины

5.1 Выписка из рабочего учебного плана ООП

№ п. п.	Наименование циклов и дисциплин	Распределение по семестрам	Трудо-ёмкость	Часы учебных занятий
Всего	Всего без СРС в период сессий	Аудиторные занятия	Из них	СРС
экзамены	зачеты	Курсовые проекты (работы)	Расчетные задания	ФГОС	РУП	Лекции	Лабораторные занятия	Практические	В семестре В	В период сессий В
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16
Б.3	Профессиональный цикл
Дисциплины по выбору:		12
В.20.1	Компьютерные технологии в энергомашиностроении		6				3	108	68	68	17	51		40

Продолжение таблицы

Распределение по курсам	Кафедра	Перечень реализу-емых компетенций	В интерактивной форме
I курс	II курс	III курс	IV курс
1	2	3	4	5	6	7	8
Недель в семестре
17	17	17	17	17	17	17	12
Часов в неделю (лекции/лаб. зан./ практ. зан) / Часов СРС в семестре
					1	3	0	40			КиРС	ПК-10,12,13	20

5.2 Цели и задачи освоения дисциплины

Целями освоения дисциплины Компьютерные технологии в энергомашиностроении являются _ формирование знаний и навыков студентов в области применения персональных ЭВМ для моделирования физических процессов и объектов проектирования.

Задачи дисциплины: изучить систему MathLab, пакет SIMULINK, пакет EXCEL в части обработки данных.

5.3 Место дисциплины в структуре ООП направления (специальности)

Цикл ООП – Б.3. Профессиональный.

Часть ООП – вариативная.

Для изучения дисциплины студентам необходимы знания материала:

- информатики,

- математики,

- термодинамики и тепломассообмена,

- механики жидкости и газа,

- основ физико-химических процессов производства тепловой энергии,

- технологии сжигания органических топлив.

Материалы дисциплины используются в курсовом проектировании, в курсе «Управление техническими системами».

При освоении данной дисциплины необходимо наличие навыков работы на ЭВМ.

5.4 Требования к результатам освоения дисциплины

Код компетенции по ФГОС ВПО или ООП	Содержание компетенции (или ее части)	В результате изучения дисциплины обучающиеся должны:
знать	уметь	владеть
ПК-10	Способность принимать и обосновывать конкретные технические решения при создании объектов энергетического машиностроения	Основные виды математических моделей объектов и процессов проектирования. Основные виды математических моделей объектов и процессов проектирования.	Использовать пакет MathLab для решения задач моделирования. Грамотно пользоваться персональным компьютером.	Методами обработки и анализа числовых данных в MathLab и EXCEL. Методами компьютерной реализации решения профес-сиональных задач энергетического машиностроения.
ПК-12	Способность демонстрировать знание теоретических основ рабочих процессов в энергетических машинах, аппаратах и установках
ПК-13	Способность и готовность осваивать техническую документацию и осуществлять проектно-конструкторскую деятельность в соответствии с техническим заданием в области профессиональной деятельности

5.5 Объем и виды занятий по дисциплине

Объем и виды занятий по дисциплине представлены в Паспорте дисциплины:

Паспорт дисциплины

Кафедра ________ Котло - и реакторостроение _____________________

Дисциплина Б.3.В.20.1 Компьютерные технологии в энергомашиностроении

Статус дисциплины вариативная по выбору

Направление _ 141100 - Энергетическое машиностроение

Профиль(и) (при наличии) Котлы, камеры сгорания и парогенераторы АЭС

Форма обучения очная

Объем дисциплины _______108__час__________

Общая трудоёмкость дисциплины _______3____ зачётных единиц

Распределение по видам занятий

Семестр	Учебные занятия (часы)	Наличие курсовых проектов (КП), курсовых работ (КР), расчетных заданий (РЗ)	Форма промежуточной аттестации (зачёт, экзамен)
Всего	Аудиторные занятия	СРС
всего аудиторных занятий	лекц.	лаборат. работы	практические занятия (семинары)
6	108	68	17	51	-	40		зачет

6 Рабочая программа дисциплины

6.1 Содержание дисциплины

6.1.1 Тематический план дисциплины

Лекции

1	2	3	4
1	Физическое и математическое моделирование. Цель и задачи дисциплины и ее связь с другими дисциплинами. Физическое и математическое моделирование физических процессов и объектов проектирования. Построение физических моделей. Критерии подобия. Планирование экспериментов с физическими моделями. Оценка результатов и их погрешности.	2	[1]
2	Физическое и математическое моделирование. Математическое моделирование как часть моделирования физических процессов. Виды математических моделей: эмпирические формулы, алгебраические и трансцендентные уравнения, дифференциальные уравнения, дифференциальные уравнения в частных производных. Программные инструменты математического моделирования пакета MathLab.	2	[1,2]
3	Эмпирические формулы - модели термодинамики и тепломассообмена, механики жидкости и газа, физико-химических процессов производства тепловой энергии, технологии сжигания органических топлив. Их реализация в MathLab.	2	[1,2]
4	Алгебраические и трансцендентные уравнения - модели термодинамики и тепломассообмена, механики жидкости и газа, физико-химических процессов производства тепловой энергии, технологии сжигания органических топлив. Их решение в MathLab.	2	[1]
5	Дифференциальные уравнения - модели термодинамики и тепломассообмена, механики жидкости и газа, физико-химических процессов производства тепловой энергии, технологии сжигания органических топлив. Их решение в MathLab.	2	[1]
6	Дифференциальные уравнения в частных производных - модели термодинамики и тепломассообмена, механики жидкости и газа, физико-химических процессов производства тепловой энергии, технологии сжигания органических топлив. Их решение в MathLab.	2	[1]
7	Дифференциальные уравнения в частных производных - модели термодинамики и тепломассообмена, механики жидкости и газа, физико-химических процессов производства тепловой энергии, технологии сжигания органических топлив. Их решение в MathLab.	2	[1]
8	Инструментальный набор Simulink пакета MathLab для моделирования широкого класса структур. Моделирование элементов систем автоматического регулирования. Типовые звенья САР. Системы с обратной связью.	2	[1]

Лабораторные занятия

№ занятия	Наименование тем и их содержание	Объем, час.	Рекомендуемая литература
1	2	3	4
1	Первичная обработка результатов физических экспериментов. Построение линии регрессии	4	[2]
2	Обработка результатов физических экспериментов. Дисперсионный анализ	4	[2]
3	Обработка результатов физических экспериментов. Проверка гипотезы о равенстве средних	4	[2]
4	Реализация эмпирических зависимостей в MathLab и Excel. Построение таблиц и графиков.	4	[2]
5	Реализация эмпирических зависимостей в MathLab и Excel. Построение таблиц и графиков.	4	[2]
6	Решение алгебраических и трансцендентных уравнений в MathLab.	4	[2]
7	Решение алгебраических и трансцендентных уравнений в MathLab.	4	[2]
8	Решение обыкновенных дифференциальных уравнений в MathLab.	4	[2]
9	Решение обыкновенных дифференциальных уравнений в MathLab.	4	[2]
10	Решение дифференциальных уравнений в частных производных в MathLab.	4	[2]
11	Решение дифференциальных уравнений в частных производных в MathLab.	4	[2]
12	Исследование динамических характеристик типовых звеньев систем автоматического регулирования в MathLab.	4	[2]
13	Исследование динамических характеристик типовых звеньев систем автоматического регулирования в MathLab.	3	[2]

Самостоятельная работа студентов

№ п/п	Перечень самостоятельных занятий	Объем СРС, час.	Рекомендуемая литература
1	Подготовка к лекционным занятиям	17	[1,2]
2	Подготовка к выполнению лабораторных работ, оформление отчета	17	[1,2]
3	Подготовка к зачету	6	[1,2]

6.1.2 Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины

Основная литература

1.  Грин физических процессов и объектов проектирования: Учебное пособие для студентов специальности 140502 - «Котло - и реакторостроение»/ ; Алт. Гос. Техн. Ун-т им. . –Барнаул: Изд-во АлтГТУ, 2007. – 61 с., 50 экз.

Дополнительная литература

2.  Грин инженерного эксперимента: учебное пособие / ; Алт. Гос. Техн. Ун-т им. . – Барнаул: Изд-во АлтГТУ, 2008. – 43 с., 50 экз.

Программное обеспечение и Интернет-ресурсы

1.  MathLAB v.70.

2.  Microsoft EXCEL.

3.  Библиотека электронных ресурсов АлтГТУ.

Учебно-методические материалы и пособия для студентов, используемые при изучении дисциплины

1. Силлабус (памятка) для студентов по изучению дисциплины «Компьютерные технологии в энергомашиностроении».

6.1.3 Формы и содержание текущей и промежуточной аттестации по дисциплине

Форма промежуточной аттестации – зачет, аттестация.

Содержание текущей аттестации и промежуточной оценки раскрывается в комплекте контролирующих материалов, предназначенных для проверки соответствия уровня подготовки по дисциплине требованиям ФГОС ВПО и СТО.

Контролирующие материалы по дисциплине содержат:

–  тесты текущего контроля знаний по дисциплине;

–  тесты промежуточного контроля знаний по дисциплине.

Комплект контролирующих материалов приведен в приложении Г настоящего стандарта.

6.1.4 Учебно-методическая карта дисциплины

Б.3.В.20.1 Компьютерные технологии в энергомашиностроении

для направления (ий) или специальности (ей)__ 141100 - Энергетическое машиностроение, профиль - Котлы, камеры сгорания и парогенераторы АЭС

(код и наименование направления или специальности)

на 6 семестр

График аудиторных занятий, СРС, текущих и промежуточной

аттестаций

Наименование вида работ	Номер недели
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17
1 Аудиторные занятия __68_ час.
Лекции		1		2		3		4		5		6		7		8
Лабораторные работы	1	2		3	4		5	6		7	8		9	10	11	12	13
2 Самостоятельная работа студентов __40__ час.
Подготовка к лекциям	○		○		○		○		○		○		○		○
Подготовка к лабораторным работам	○	○		○	○		○	○		○	○		○	○	○	○	○
Подготовка к зачету																	○
3 Формы текущей аттестации
Контрольный опрос (КО)						КО 0.1					КО 0.1					КО 0.1
Защита лабораторной работы (ЗР)						ЗР 0.1					ЗР 0.1					ЗР 0.1
4 Формы промежуточной аттестации
Экзамен
Зачет			17 неделя, вес _0,4_;

Примечания

1 В п.1 и п.2 (а также другие виды СРС: подготовка к лекциям, выполнение домашнего задания и др.) в каждой неделе указаны номера (темы) лекций, лабораторных работ, практических или семинарских занятий в соответствии с содержанием дисциплины разработчика (п. п.6.1.1);

2 В п.2 (курсовой проект, курсовая работа, расчетное задание и др. виды СРС) на соответствующей неделе проставлен номер части курсового проекта (работы), расчетного задания, др. видов СРС, которую студент обязан выполнить к данному моменту времени; в неделю защиты – указано условное обозначение ЗЗ (защита задания);

3 В п.3 на соответствующей неделе проставлено условное обозначение различных форм текущей аттестации (КЛ, К, КО и т. д.) и через дробь - удельный вес каждого из видов контроля в общей оценке по дисциплине, которая принимается за единицу.

6.2 Условия освоения и реализации дисциплины

6.2.1 Методические рекомендации студентам по изучению дисциплины

Теоретический материал содержит изложение математических основ математического моделирования и основных приемов работы в Microsoft EXCEL и MathLab v.7.0, излагается в лекциях. Лабораторные работы предназначены для приобретения практических навыков работы в Microsoft EXCEL и MathLab v.7.0. Рекомендуется проработка теоретических вопросов перед лекцией и работа на домашнем компьютере.

6.2.2 Организация самостоятельной работы студента по дисциплине

Для обеспечения выполнения студентами учебного плана по дисциплине на кафедре имеется дисплейный класс с полным набором учебных программ.

6.2.3 Методические рекомендации преподавателю дисциплины

Тема занятий	Применяемые средства обучения	Применяемые формы обучения	Используемые методы обучения
Цель и задачи дисциплины и ее связь с другими дисциплинами. Физическое и математическое моделирование физических процессов и объектов проектирования. Построение физических моделей. Критерии подобия. Планирование экспериментов с физическими моделями. Оценка результатов и их погрешности.	Компьютер, видеопроектор	Лекция	Проблемная лекция
Математическое моделирование как часть моделирования физических процессов. Виды математических моделей: эмпирические формулы, алгебраические и трансцендентные уравнения, дифференциальные уравнения, дифференциальные уравнения в частных приных. Программные инструменты математического моделирования пакета MathLab.	Компьютер, видеопроектор	Лекции, лабораторные работы	Лекция- визуализация
Эмпирические формулы - модели термодинамики и тепломассообмена, механики жидкости и газа, физико-химических процессов производства тепловой энергии, технологии сжигания органических топлив. Их реализация в MathLab.	Компьютер, видеопроектор	Лекции, лабораторные работы	Лекция- Визуализация Творческий диалог
Алгебраические и трансцендентные уравнения - модели термодинамики и тепломассообмена, механики жидкости и газа, физико-химических процессов производства тепловой энергии, технологии сжигания органических топлив. Их решение в MathLab.	Компьютер, видеопроектор	Лекции, лабораторные работы	Лекция- Визуализация Творческий диалог
Дифференциальные уравнения - модели термодинамики и тепломассообмена, механики жидкости и газа, физико-химических процессов производства тепловой энергии, технологии сжигания органических топлив. Их решение в MathLab.	Компьютер, видеопроектор	Лекции, лабораторные работы	Лекция- Визуализация Творческий диалог
Дифференциальные уравнения в частных производных - модели термодинамики и тепломассообмена, механики жидкости и газа, физико-химических процессов производства тепловой энергии, технологии сжигания органических топлив. Их решение в MathLab.	Компьютер, видеопроектор	Лекции, лабораторные работы	Лекция- Визуализация Творческий диалог

6.2.4 Образовательные технологии

Применяются инновационные технологии обучения: визуализация учебной информации, электронные учебники, модульное обучение, интерактивные формы.

Вид учебного занятия	Вид интерактивной формы	Объем, часов
Лекция	Лекция - беседа	4
Лабораторные занятия	Мастер-класс экспертов и специалистов	4
Лабораторные занятия	Работа в малой группе	6
Самостоятельная работа	Дистанционное обучение с помощью CD	6

6.2.5 Особенности преподавания дисциплины

Чтение лекций проводится с использованием компьютерных демонстраций.

6.2.6 Материально-техническое обеспечение дисциплины

Компьютерный класс кафедры (13 рабочих мест), видеопроектор. Лицензионное программное обеспечение (Microsoft Office, Matlab 7.0).

7 Лист согласования рабочей программы дисциплины

Наименование дисциплин, изучение которых опирается на данную дисциплину	Ведущая кафедра	Предложения об изменении рабочей программы	Подпись заведующего кафедрой
1	2	3	4
Курсовое проектирование	КиРС	Нет
Управление техническими системами	КиРС	нет

Приложение А

Карта компетенций дисциплины

Б.3.В.20.1 Компьютерные технологии в энергомашиностроении

(наименование дисциплины)

1 Наименование компетенций дисциплины

Код компетенции

Формулировка компетенции

1 __ПК-10________ 2 __ПК-12_______ 3__ПК-13________

Способность принимать и обосновывать конкретные технические решения при создании объектов энергетического машиностроения Способность демонстрировать знание теоретических основ рабочих процессов в энергетических машинах, аппаратах и установках Способность и готовность осваивать техническую документацию и осуществлять проектно-конструкторскую деятельность в соответствии с техническим заданием в области профессиональной деятельности

2 Компонентный состав дисциплины

Модуль дисциплины (раздел, тема)	Результаты освоения дисциплины	Технологии Формирования компетенций	Средства и технологии оценки	Объем в ЗЕТ
Модуль 1 Физическое и математическое моделирование физических процессов и объектов проектирования. Построение физических моделей. Критерии подобия. Планирование экспериментов с физическими моделями. Оценка результатов и их погрешности. Математическое моделирование как часть моделирования физических процессов. Виды математических моделей: эмпирические формулы, алгебраические и трансцендентные уравнения, дифференциальные уравнения, дифференциальные уравнения в частных производных. Программные инструменты математического моделирования пакета MathLab.	Знает: Виды математических моделей объектов и процессов проектирования Умеет: Планировать и обрабатывать результаты физических экспериментов   Владеет: Навыками работы в пакете EXCEL	Лекции Самостоятельная работа Лабораторные работы Самостоятельная работа Лабораторные работы Самостоятельная работа	Тестирование Зачет Защита отчета по лабораторной работе Зачёт Зачёт	1
Модуль 2 Эмпирические формулы - модели термодинамики и тепломассообмена, механики жидкости и газа, физико-химических процессов производства тепловой энергии, технологии сжигания органических топлив. Их реализация в MathLab. Алгебраические и трансцендентные уравнения - модели термодинамики и тепломассообмена, механики жидкости и газа, физико-химических процессов производства тепловой энергии, технологии сжигания органических топлив. Их решение в MathLab.	Знает: Уравнения и формулы моделей термодинамики и тепломассообмена, механики жидкости и газа, физико-химических процессов производства тепловой энергии Умеет: Решать алгебраические и трансцендентные уравнения в MathLab Владеет: Навыками работы в MathLab и EXCEL	Лекции Самостоятельная работа Лабораторные работы Самостоятельная работа Лабораторные работы Самостоятельная работа	Тестирование Зачет Защита отчета по лабораторной работе Зачёт Зачёт	1
Модуль 3 Дифференциальные уравнения - модели термодинамики и тепломассообмена, механики жидкости и газа, физико-химических процессов производства тепловой энергии, технологии сжигания органических топлив. Их решение в MathLab. Дифференциальные уравнения в частных производных - модели термодинамики и тепломассообмена, механики жидкости и газа, физико-химических процессов производства тепловой энергии, технологии сжигания органических топлив. Их решение в MathLab.	Знает: Дифференциальные уравнения в частных производных - модели термодинамики и тепломассообмена, механики жидкости и газа, физико-химических процессов производства тепловой энергии Умеет: Решать дифференциальные уравнения и уравнения в частных производных в MathLab Владеет: Навыками работы в MathLab и EXCEL	Лекции Самостоятельная работа Лабораторные работы Самостоятельная работа Лабораторные работы Самостоятельная работа	Тестирование Зачёт Защита отчета по лабораторной работе Зачёт Зачёт	1

Приложение Б

Методические указания к лабораторным работам или практическим занятиям

Приводятся в списке рекомендованной литературы [1].

Приложение Г

Комплект оценочных средств (контролирующих материалов)

по дисциплине

Оценочные средства по дисциплине содержат:

- тесты текущего контроля,

- тесты промежуточного контроля.

Приложение Д

Силлабус (памятка) учебной дисциплины

Разработчик: доцент каф. КиРС _____________

Заведующий кафедрой КиРС _____________

Декан факультета ФЭАТ _____________

Начальник ОМКО АлтГТУ _____________