Методические рекомендации для студентов при изучении дисциплины

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ДЛЯ СТУДЕНТОВ ПРИ ИЗУЧЕНИИ ДИСЦИПЛИНЫ

Дисциплина «Математическое моделирование в машиностроении» основана на знаниях студентов таких дисциплин, как «Физика», «Математика»,«Материаловедение», «Физические и механические свойства», «Компьютерные технологии в науке и производстве» и др.. Знания, полученные студентами при изучении дисциплины «Математическое моделирование в машиностроении» находят свое продолжение в спецкурсах, читаемых студентам на кафедре «ФиПМ».

Курс "Математическое моделирование в машиностроении" является одним из основных в цикле профессиональной инженеров машиностроительного профиля различных специальностей. Этот курс, в котором изучаются закономерности, определяющие строение и свойства материалов в зависимости от их состава и условий обработки, имеет важное научное и прикладное значение.

Целью дисциплины является получение обучающимися знаний об основных методах математической обработки результатов экспериментов, моделирования и оптимизации, использования программных и технических средств обработки экспериментальной информации с использованием ЭВМ; приобретение навыков использования математического моделирования в производственно-технологической, проектной и научно - исследовательской деятельности.

Для достижения этой цели должны быть решены следующие задачи:

- получение представлений об анализе, синтезе и оптимизации состава и свойств материалов машиностроения;

- знание основ методов моделирования свойств веществ (материалов), физических и химических процессов в них и в технологиях получения, обработки и модификации материалов;

- приобретение опыта использования методов моделирования при разработке, исследовании и проектировании изделий машиностроения;

- приобретение опыта обмена информацией, подготовки научных докладов, рефератов и статей в области математической обработки, анализа и моделирования экспериментальных данных.

При изучении дисциплины большая часть теоретических вопросов обсуждается на лекциях. Другая часть предназначена для самостоятельного изучения с использованием литературных источников. По каждой самостоятельно изучаемой теме в течение недели (до следующей лекции) необходимо составить конспект.

Основные теоретические положения и практические навыки в области математического моделирования в машиностроении приобретаются на лабораторных занятиях.

Лабораторный практикум включает в себя лабораторные работы, посвященные изучению методологии моделирования систем, основ применения теории графов в моделировании объектов различной физической природы, методов экспериментально-статистического моделирования и основ математического планирования экспериментов. Приведены принципы математического моделирования и анализа динамического и статического состояния объектов, численные методы решения систем алгебраических и дифференциальных уравнений.

В результате выполнения лабораторных работ студенты должны знать: цель, основные задачи и области применения методов математического моделирования; особенности моделирования объектов в машиностроении и методики экспериментальной оценки их свойств; классификацию моделей; методы синтеза и исследования моделей.

Иметь представление: об общих проблемах и перспективах развития методов и средств биологических процессов и систем в машиностроении; о математическом моделировании как методе, реализующем системные принципы исследования сложных систем.

Студенты должны уметь: адекватно ставить задачи исследования и оптимизации сложных объектов на основе методов математического моделирования; выбирать класс модели и оптимизировать ее структуру в зависимости от поставленной задачи, свойств моделируемого объекта и условий проведения эксперимента; рассчитывать параметры и основные характеристики моделей; выбирать адекватные методы исследования моделей и принимать адекватные решения по результатам исследования моделей.

К лабораторным занятиям необходимо заранее приготовить протокол, содержащий основные положения теоретической и практической части занятий, а также ответы на контрольные вопросы.

Лабораторные занятия начинаются с актуализации опорных знаний по заданной теме, осуществляется контроль готовности студентов к выполнению лабораторных работ, затем обсуждаются ее основные сложные моменты и непосредственно выполняется практическая часть работы.

Перед экзаменом рекомендуется самостоятельно ознакомиться с тестовыми заданиями и ответить на его вопросы.

Программа дисциплины обеспечена фондом оценочных средств для проведения текущего контроля и экзаменов. Фонд включает:

- задания для текущего контроля,

- вопросы к экзаменам,

- критерии для оценки достижений результатов освоения дисциплины в целом и по каждому виду работ.

Уровни и критерии итоговой оценки результатов освоения дисциплины

Уровни	Критерии выполнения заданий	Итоговый балл	Итоговая оценка
Недостаточный	Имеет представление о содержании дисциплины, но не знает основные принципы получения и математической обработки информации, не способен выполнить задание с очевидным решением, не владеет навыками проведения математического моделирования	Менее 41	Неудовлетворительно
Базовый	Знает и воспроизводит основные принципы получения и обработки информации в соответствии с заданием, применяет их для выполнения типового задания по проведению математического моделирования результатов эксперимента, в котором очевиден способ решения	41 - 60	Удовлетворительно
Повышенный	ПУ1	Знает и понимает основные принципы получения и обработки информации, демонстрирует умение применять их для выполнения задания по постановке и проведению математического моделирования результатов эксперимента, в котором нет явно указанных способов решения; владеет основными приемами оптимального выбора методов и средств моделирования.	61 - 80	Хорошо
ПУ2	Знает и понимает основные принципы получения и обработки информации, демонстрирует умение аргументировано применять их для выполнения задания по постановке и проведению математического моделирования результатов эксперимента, в котором нет явно указанных способов решения; владеет приемами оптимального выбора методов и средств моделирования; способен выдвинуть идею, обосновать и презентовать свое решение	81 - 100	Отлично

При подготовке к экзамену студентам сообщают перечень опорных вопросов. Ответ на вопросы билета должен содержать необходимые рисунки и схемы с пояснениями.