МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
Воронежский государственный архитектурно-строительный университет
УТВЕРЖДАЮДекан механико-автодорожногофакультета___________«______ »________________2011 г. |
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА
дисциплины
«Экономико-математические методы в дорожном строительстве»
Направление подготовки (специальность)__ 270800.62 Строительство___________
Профиль (Специализация) _Автомобильные дороги____________________
Квалификация (степень) выпускника___Бакалавр_________________
Нормативный срок обучения ____4 года____________
Форма обучения ____очная________
Автор программы Самодурова Т. В. , докт. техн. наук, профессор
Программа обсуждена на заседании кафедры проектирования автомобильных дорог и мостов
«_11__»__мая____2011 года Протокол № ____6____
Зав. кафедрой______________________
Воронеж 2011
1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ДИСЦИПЛИНЫ
1.1. Цели дисциплины
Преподавание дисциплины обусловлено тем, что эффективность строительного производства в значительной мере определяется качеством принимаемых проектных, технологических и управленческих решений. Экономико-математическое моделирования является одним из наиболее эффективных средств обоснования принимаемых решений.
Учет реальных условий строительства, эксплуатации транспортных сооружений на основе использования экономико-математических методов и применении методов теории надежности повышает качество автомобильных дорог, обеспечивает их требуемую долговечность, снижает затраты на ремонт и содержание.
Для реализации такого подхода наиболее эффективно использование при планировании дорожных работ информационных технологий, основанных на получении, переработке, хранении и применении необходимой информации с использованием экономико-математических моделей оптимизации принимаемых решений и специальных программно-технических средств.
Содержание курса преследует цель ознакомить студентов с современными методами экономико-математического моделирования и обучить будущий инженерно-технический персонал умению применять модели для решения практических задач.
1.2. Задачи освоения дисциплины
В результате изучения дисциплины студенты должны освоить следующие основные положения и разделы курса:
- использование статистических, математических и экономико-математических методов при проектировании, строительстве и содержании автомобильных дорог, исследовании их надежности и долговечности,
- системная методология оптимизации принятия решений при проектировании производства работ, управлении материальными ресурсами,
- методические основы проектирования сооружений и работ с нормативным уровнем надежности.
2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП
Дисциплина «Экономико-математические методы в дорожном строительстве» относится к профессиональному циклу дисциплин учебного плана направления подготовки бакалавров «Строительство», профиля «Автомобильные дороги», является дисциплиной по выбору.
Требования к входным знаниям, умениям и компетенциям студента, необходимым для изучения данной дисциплины:
- владение знаниями норм, основных принципов и методов проектирования, строительства автомобильных дорог и их конструктивных элементов,
- знание основных положений и задач строительного производства, особенностей технологических процессов на стадии проектирования и реализации, методов обеспечения качества строительства, основ организации и управления в строительстве,
- умение правильно выбирать технологии и материалы, обеспечивающие требуемые показатели надежности, безопасности и экономичности транспортных сооружений.
Изучение дисциплины «Экономико-математические методы в дорожном строительстве» требует основных знаний, умений и компетенций студента по курсам: математика, информатика, экономики отрасли, строительства автомобильных дорог, контроля качества дорожных работ.
3. ТРЕБОВАНИЯ К РЕЗУЛЬТАТАМ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ
Процесс изучения дисциплины «Экономико-математические методы в дорожном строительстве» направлен на формирование следующих профессиональных компетенций:
- применять методы математического анализа и моделирования, результаты теоретических и экспериментальных исследований при профессиональной деятельности (ПК-1),
- выявлять сущность проблем, возникающих в ходе решения профессиональных задач и привлекать соответствующий физико-математический аппарат (ПК-2),
- способность понимать сущность и значение информации в профессиональной деятельности (ПК-4),
- владеть основными методами, способами и средствами получения и переработки информации, навыками работы с компьютером, как средством управления информацией (ПК-5),
- владеть технологическими процессами строительства дорог, производства дорожно-строительных материалов, изделий и конструкций (ПК-12),
- владеть методами осуществления инновационных идей, организации производства и эффективного руководства, использование экономико-математических методов в системах менеджмента качества производственных подразделений (ПК-15),
- умение вести анализ затрат и результатов производственной деятельности (ПК – 16).
В результате изучения дисциплины студент должен:
Знать: основные приемы и методы расчета конструктивных элементов по предельным состояниям с учетом теории надежности, методы и модели оценки качества строительных работ.
Уметь: формулировать физико-математические постановки задач проектирования строительных работ, выбирать оптимальные производственные решения, обеспечивающие требуемую надежность, безопасность, экономичность и эффективность работы автомобильных дорог, вести анализ результатов производственной деятельности.
Владеть: математическим аппаратом и моделями, используемыми при проектировании строительных работ.
4. ОБЪЕМ ДИСЦИПЛИНЫ И ВИДЫ УЧЕБНОЙ РАБОТЫ
Общая трудоемкость дисциплины «Экономико-математические методы в дорожном строительстве » составляет 2 зачетные единицы
Вид учебной работы | Всего часов | Семестры | |||
8 | |||||
Аудиторные занятия (всего) | 38/- | 38/- | |||
В том числе: | |||||
Лекции | 12/- | 12/- | |||
Практические занятия (ПЗ) | |||||
Лабораторные работы (ЛР) | 26/- | 26/- | |||
Самостоятельная работа (всего) | 36/- | 36/- | |||
В том числе: | |||||
Курсовой проект | |||||
Контрольная работа | |||||
Вид промежуточной аттестации (зачет, экзамен) | зачет | 8/- | |||
Общая трудоемкость час зач. ед. | 74 | 74 | |||
2 | 2 |
Примечание: здесь и далее числитель – очная/знаменатель – заочная формы обучения.
5. СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
5.1. Содержание разделов дисциплины
№ п/п | Наименование раздела дисциплины | Содержание раздела |
1 | Введение. | Опыт использования экономико-математического моделирования в транспортном строительстве, решаемые задачи |
2 | Использование вероятностных методов в проектировании строительства автомобильных дорог | Математические модели теории вероятностей, математической статистики, используемые в решении задач транспортного строительства. Применение вероятностных методов для исследования и расчёта надёжности и долговечности автомобильных дорог. Системный подход к обеспечению надёжности и долговечности дорог на стадии проектирования и строительства. |
3 | Математическое моделирование и оптимизация инженерных решений при проектировании дорожного строительства. | Общая постановка задачи оптимизации в дорожном строительстве, математические методы их решения. Критерии оптимальных и целевые функции проектных решений. Примеры применения моделей в проектировании дорожного строительства. Применение моделей массового обслуживания в проектировании производства работ. Модели управления запасами при организации материального обеспечения дорожного строительства. |
4 | Экономико-математические модели оценки качества, экономичности и надежности транспортных сооружений | Математические модели теории надежности, используемые в решении задач транспортного строительства. Проектирование транспортных сооружений с учетом фактора надежности Статистический контроль качества строительных работ. Статистическая оценка надежности транспортных систем. Экономическое сравнение вариантов проектных решений. |
5.2 Разделы дисциплины и междисциплинарные связи
с обеспечиваемыми (последующими) дисциплинами
Не предусмотрено
5.3. Разделы дисциплин и виды занятий
№ п/п | Наименование раздела дисциплины | Лекц. | Практ. зан. | Лаб. зан. | СРС | Все-го час. |
1. | Введение, основные понятия | 2 | - | - | 4 | 6 |
2. | Использование вероятностных методов в проектировании строительства автомобильных дорог | 4 | - | 8 | 14 | 26 |
3 | Математическое моделирование и оптимизация инженерных решений при проектировании дорожного строительства. | 4 | - | 10 | 12 | 26 |
4 | Экономико-математические модели оценки качества, экономичности и надежности транспортных сооружений | 2 | - | 8 | 6 | 16 |
6. ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ
№ п/п | № раздела дисциплины | Наименование лабораторных работ | Трудо-емкость (час) |
1. | Использование вероятностных методов в проектировании строительства автомобильных дорог | Построение законов распределения случайных величин по опытным данным | 2 |
2 | Статистическая проверка гипотез | 2 | |
3 | Использование статистических методов при оценке качества работ и конструкций | 4 | |
4 | Математическое моделирование и оптимизация инженерных решений при проектировании дорожного строительства. | Расчет оптимальной конструкции дорожной одежды по строительной стоимости в программе CREDO РАДОН. RU | 4 |
5 | Математические модели и оптимизация при управлении запасами | 4 | |
6 | Расчет оптимального отряда техники для производства работ по дорожному строительству | 2 | |
7 | Экономико-математические модели оценки качества, экономичности и надежности транспортных сооружений | Расчет оптимальной конструкции дорожной одежды нежесткого типа с учетом теории надежности в программе CREDO РАДОН. RU | 2 |
8 | Оценка проектных решений по комплексу транспортно-эксплуатационных показателей | 2 | |
9 | Оценка экономической эффективности и вариантов проектных решений по показателю чистого дисконтированного дохода | 4 |
7. ПРАКТИЧЕСКИЕ ЗАНЯТИЯ
Не предусмотрены
8. ПРИМЕРНАЯ ТЕМАТИКА КУРСОВЫХ ПРОЕКТОВ
И КОНТРОЛЬНЫХ РАБОТ
Не предусмотрены
9. ОЦЕНОЧНЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ
УСПЕВАЕМОСТИ, ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ ПО ИТОГАМ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ
9.1 Вопросы для подготовки к зачету
1. Понятие модели и моделирования. Примеры.
2. Физическое моделирование. Достоинства и недостатки. Примеры.
3. Математические модели, область их применения. Примеры.
4. Адекватность математической модели
5. Классификация математические моделей.
6. Типы математических моделей и их выбор в зависимости от решаемой задачи.
7. Детерминированные статические модели. Область их применения, примеры.
8. Детерминированные динамические модели. Область их применения, примеры
9. Детерминированные модели при проектировании дорог. Примеры
10. Вероятностные модели. Область их применения, примеры
11. Законы распределения случайных величин. Примеры
12. Неопределенные величины. Математические модели. Примеры.
13. Этапы математического моделирования, их содержание.
14. Общая схема процесса математического моделирования.
15. Вычислительный эксперимент. Этапы его проведения
16.Основы теории надежности автомобильных дорог. Основные термины и понятия.
17. Надежность автомобильной дороги в целом и отдельных ее элементов.
18. Пути повышения надежности транспортных сооружений.
19. Надежности при проектировании дорожной одежды.
19. Расчетные параметры влажности грунта, основанные на теории надежности.
20. Расчетные параметры прочности асфальтобетона, основанные на теории надежности.
21. Понятие доверительно интервала, его использование при назначении расчетных параметров.
22. Оптимизация проектных решений.
23. Методы одномерной оптимизации.
24. Методы многомерной оптимизации.
25. Задача оптимизации дорожной одежды.
26. Критерии оптимальности при проектировании транспортных сооружений.
27. Математические модели и показатели оценки проектных решений.
28. Математические модели и показатели оценки качества строительных работ.
9.2 Вопросы для подготовки к экзамену
Не предусмотрены
9.3 Тесты контроля качества усвоения дисциплины
Банк тестовых заданий составлен с использованием тестирующей программы АСТ-Тест и содержит около 50 тестовых заданий по всем разделам дисциплины. Из тестовых заданий средствами программы АСТ-Тест формируются отдельные тесты для промежуточного контроля знаний.
10. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ
ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
10.1 Основная литература:
1. Гмурман вероятностей и математическая статистика / . – М.: Высшая школа, 2003. – 479 с.
2. М. Элементы теории вероятностей и математической статистики: курс лекций / , ; Воронеж. гос. арх.–строит. ун–т. – Воронеж, 2002. – 84 с.
3. , , Панферов автоматизированного проектирования транспортных сооружений с использованием программных средств CREDO III. Учебное пособие, - ВГАСУ, Воронеж, 2011. – 72 с.
4. , , Андреев автоматизированного проектирования транспортных сооружений. Лабораторный практикум. - ВГАСУ, Воронеж, 2011. – 86 с.
10.2 Дополнительная литература:
1. Мальцев, -математические методы проектирования транспортных сооружений: учебник для вузов : допущено УМО РФ / . – М.: Издательский центр «Академия», 2010. -320 с.
2. Вентцель вероятностей. –М.: Высшая школа, 1999. –575 с.
3. Повышение надежности автомобильных дорог. Под. ред. , - М.: Транспорт, 1977. –188 с.
4. Комплект технической документации и описания программных средств комплекса CREDO.
10.3 Программное обеспечение и Интернет-ресурсы:
Чтение лекций осуществляется с использованием презентаций в программе «Microsoft РowerPoint».
Для выполнения нескольких лабораторных работ используется программный комплекс CREDO ДОРОГИ (программа РАДОН). Часть учебного курса размещена в системе e-leaning OLAT.
Для углубленного освоения методов работы с программами комплекса CREDO может использоваться Интерактивный учебный центр CREDO-DIALOGUE
http://www. /sdo. aspx.
11. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
Технические средства обучения
1. Ноутбук
2. Медиапроектор - кафедра проектирования автомобильных дорог и мостов
3. Компьютерные классы с лицензионным программным обеспечением, ауд.4303.
12. МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ОРГАНИЗАЦИИ
ИЗУЧЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ (образовательные технологии)
Для преподавания и изучения дисциплины используются следующие образовательные технологии.
1. Дидактически обоснованная структура дисциплины «Экономико-математические методы в дорожном строительстве».
Содержательная часть дисциплины обоснована с точки зрения требований к результатам освоения ООП в виде определённых компетенций.
2. Сопровождение занятий презентациями в программе «Microsoft РowerPoint».
3. Использование модульно-рейтинговой системы оценки знаний.
4. Осуществление текущего контроля знаний студентов и промежуточного контроля с помощью компьютерного тестирования
5. Использование специальных учебных пособий при проведении лабораторных работ
СОГЛАСОВАНИЕ С ВЫПУСКАЮЩЕЙ КАФЕДРОЙ
Не требуется
Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО с учетом рекомендаций и ПрООП ВПО по направлению подготовки 270800 Строительство
Руководитель основной
_зав. кафедрой проектирования автомобильных дорог и мостов_________________________
к. т.н., доцент ______________
(занимаемая должность, ученая степень и звание) (подпись) (инициалы, фамилия)
Рабочая программа одобрена учебно-методической комиссией Дорожно-транспортного факультета
«__13___»______мая____2011 г., протокол № ___10_____.
Председатель__д. т.н., профессор______________________ ______________Калгин_Ю. И.
учёная степень и звание, подпись инициалы, фамилия
Эксперт
____________________ ___________________ _________________________
(место работы) (занимаемая должность) (подпись) (инициалы, фамилия)
М П
организации
