Партнерка на США и Канаду по недвижимости, выплаты в крипто
- 30% recurring commission
- Выплаты в USDT
- Вывод каждую неделю
- Комиссия до 5 лет за каждого referral
МИНОБРНАУКИ РОССИИ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Приамурский государственный университет имени Шолом-Алейхема»
кафедра высшей математики и методики обучения математике

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ
по _ 1.2.2.5.___________________Преобразования Лапласа и Фурье___________________
Направление подготовки __13.03.02 Электроэнергетика и электротехника ______
Профиль подготовки (специализация)___ Электрооборудование и электрохозяйство
_ предприятий, организаций и учреждений ____
Квалификация (степень) выпускника _____бакалавр_______________________________
Форма обучения_____________очная____________________________________________
Биробиджан
1. Пояснительная записка
1.1. Цели освоения и учебные задачи дисциплины, место дисциплины в структуре ООП.
Целью дисциплины является формирование представлений о понятиях и методах теории функций комплексного переменного, преобразования Фурье и операционного исчисления (или преобразования Лапласа) и умения применять полученные знания в практической деятельности.
Задачами дисциплины является
· овладение методами операционного исчисления, необходимыми для решения линейных обыкновенных дифференциальных уравнений и дифференциальных уравнений с частными производными, дифференциально-разностных уравнений и интегральных уравнений типа свёртки, к которым приводятся задачи по переходным процессам линейных физических систем электротехники, радиотехники, импульсной техники, теории автоматического регулирования и других отраслей науки и техники;
· привитие студентам навыков логического и аналитического мышления;
· развитие математической речи.
Место дисциплины:
- цикл (раздел) ООП: дисциплина входит в Б.2 (дисциплины по выбору обучающихся) математического и естественнонаучного цикла образовательной программы бакалавра;
- взаимосвязь с другими частями ООП: изучение данной дисциплины базируется на курсах «Высшая математика» и «Числовые и функциональные ряды»;
- требования к «входным» знаниям, умениям, готовности: студент должен знать и уметь:
· вычислять пределы, производные и интегралы от функций действительного переменного;
· исследовать функции и строить их графики;
· решать дифференциальные уравнения первого и второго порядка;
· исследовать ряды на сходимость;
· разложение элементарных функций в ряд.
- дисциплины и практики, для которых освоение данной дисциплины необходимы как предшествующие: знания, умения и навыки, приобретенные в ходе изучения дисциплины, готовят студента к освоению дисциплин «Теоретические основы электротехники», «Теория автоматического управления», «Электрические и электронные аппараты».
1.2. Соответствие проектируемых результатов освоения дисциплины (знаний, умений, навыков) формируемым компетенциям
1.2.1. Изучение дисциплины направлено на формирование следующих компетенций:
Содержание компетенции в соответствии с ФГОС ВПО | Код компетенции |
| ОПК-2 |
| ПК-1 |
| ПК-2 |
1.2.2.Освоение дисциплины направлено на формирование следующих знаний, умений, навыков:
Знания, умения, навыки | Код результата освоения |
Знать: | |
1. Основные понятия и методы теории функций комплексного переменного | З1 |
2. Ряды Фурье, интеграл Фурье, преобразование Фурье | З2 |
3. Свойства преобразования Лапласа. Методы отыскания оригинала по заданному изображению | З3 |
Уметь: | |
1. Производить действия над комплексными числами. Вычислять пределы, производные, интегралы в комплексной области, строить простейшие конформные отображения | У1 |
2. Раскладывать функции в ряды Фурье, представлять функцию интегралом Фурье | У2 |
3. Решать линейные дифференциальные уравнения с постоянными коэффициентами методом операционного исчисления | У3 |
Владеть: | |
1. Базовыми идеями и методами теории функций комплексного переменного | В1 |
2. Навыками решения линейных дифференциальных уравнений с постоянными коэффициентами методом операционного исчисления | В2 |
1.2.3. Соответствие проектируемых результатов освоения дисциплины (знаний, умений, навыков) формируемым компетенциям:
Коды результатов освоения | Код компетенции |
З2, З3, У2, У3, В1, В2 | ОПК-2 |
З1, З2, З3, У1, У2, У3, В1, В2 | ПК-1 |
З1, З2, З3, У1, У2, У3, В1, В2 | ПК-2 |
2. Структура и содержание учебной дисциплины
2.1. Объем дисциплины и виды учебной работы
Общая трудоемкость дисциплины составляет 3 зачетных единиц, 108 часа.
Вид учебной работы | Объем часов |
Общая трудоемкость дисциплины | 4 |
Аудиторные занятия (всего) | 42 |
В том числе: | |
Лекции | 16 |
Практические занятия | 20 |
Семинары | - |
Лабораторные работы | 6 |
Самостоятельная работа (всего) | 66 |
В том числе: | |
Курсовой проект (работа) | - |
Расчетно-графические работы | 66 |
Реферат | - |
И (или) другие виды самостоятельной работы | |
Вид промежуточного контроля (диф. зачет) | - |
Всего: | 108 |
2.2. Содержание дисциплины
2.2.1. Разделы дисциплин и виды занятий
№ п/п | Наименование раздела дисциплины | Лекц. (час) | Практ. (час) | Лабор. (час) | Семин. (час) | СРС (час) | Итого: |
1. | Элементы теории функций комплексного переменного. | 6 | 8 | - | - | 24 | 38 |
2. | Интеграл Фурье и преобразование Фурье. | 6 | 4 | 4 | - | 18 | 32 |
3. | Основы операционного исчисления. | 4 | 8 | 2 | - | 24 | 38 |
Всего: | 16 | 20 | 6 | - | 66 | 108 |
2.2.2. Содержание разделов дисциплины
№ раздела | Наименование и содержание разделов | Виды занятий* | Объем часов | Из них в активных формах | Фиксирование применения активных форм обучения (с указанием вида) | Форми-руемые компетенции | Оценоч-ные средства** |
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
1. | Элементы теории функций комплексного переменного. | ||||||
1.1. | Комплексные числа и действия с ними. Тригонометрическая и показательная форма комплексного числа. Формулы Эйлера и Муавра. Извлечение корня из комплексного числа. | ЛК ПР | 2 4 | ПК-2 | УО-3 ТС-1 | ||
Действия над комплексными числами. Области на комплексной плоскости. | СРС | 10 | ПК-2 | ПР-7 | |||
1.2. | Понятие функции комплексного переменного. Дифференцируемость ФКП, условия Коши-Римана. Гармонические функции. | ЛК ПР | 4 4 | 2 | Работа в группах «Классификация изолированных особых точек. Вычеты» | ПК-2 ПК-1 ОПК-1 | УО-3 ТС-1 |
Дифференцирование и интегрирование ФКП. Формула Коши. Ряд Лорана. Вычеты. | СРС | 14 | ПК-2 ПК-1 | ПР-7 | |||
2 | Интеграл Фурье и преобразование Фурье. | ||||||
2.1. | Ряды Фурье. Представление функций интегралом Фурье. Главное значение интеграла. | ЛК ПР ЛБ | 3 2 2 | 2 | Проект «Разложение функций в ряд Фурье» | ПК-1 ПК-2 | УО-3 ТС-1 |
2.2. | Преобразование Фурье. Свойства преобразования Фурье. | ЛК ПР ЛБ | 3 2 2 | ПК-1 ПК-2 | УО-3 ТС-1 | ||
Разложение функций в ряд Фурье. Представление функций интегралом Фурье. | СРС | 18 | ПК-1 ПК-2 | ПР-7 | |||
3. | Основы операционного исчисления. | ||||||
3.1. | Преобразование Лапласа. Функция-оригинал. Изображение функции. Свойства преобразования Лапласа: свойство линейности, теорема подобия, теорема затухания (смещения), теорема запаздывания. Дифференцирование оригинала и изображения. Интегрирование оригинала и изображения. | ЛК ПР | 2 2 | ПК-2 | УО-3 ТС-1 | ||
3.2. | Свертка функций. Теорема Бореля. Интеграл Дюамеля. Связь преобразований Лапласа и Фурье. Формула обращения (Меллина). Методы отыскания оригинала по заданному изображению. | ЛК ПР | 2 4 | 3 | Работа в группах «Отыскание изображения кусочно-непрерывных функций» | ПК-1 ПК-2 | УО-3 ТС-1 |
3.3. | Применение операционного исчисления: решение задачи Коши для линейного уравнения с постоянными коэффициентами. Применение формулы Дюамеля. | ПР ЛБ | 2 2 | 2 | Проект «Решение задачи Коши для линейного уравнения с постоянными коэффициентами методом операционного исчисления » | ПК-1 ПК-2 | УО-3 ТС-1 |
Нахождение изображения для оригиналов. Отыскание оригинала по заданному изображению. | СРС | 24 | ПК-1 ПК-2 | ПР-7 | |||
всего | 42 | 9 | |||||
% занятий, проводимых в активных формах | 21,4 |
* Система шифров для обозначения различных видов занятий: лекция – ЛК, практическое занятие – ПР, семинарское занятие – СМ, лабораторная работа – ЛБ, самостоятельная работа студента – СРС.
**Основные формы и методы контроля и оценки результатов обучения:
- УО - устный опрос, включающий: собеседование (УО-1), коллоквиум (УО-2), зачет (УО-3), экзамен по дисциплине (УО-4);
- ПР - письменные работы, включающие: тесты (ПР-1), контрольные работы (ПР-2), эссе (ПР-3), рефераты (ПР-4), курсовые работы/проекты (ПР-5), отчеты по практикам (ПР-6), расчетно-графическое задание (ПР-7);
- ТС - технические средства контроля, которые могут содержать: программы компьютерного тестирования (ТС-1), учебные задачи (ТС-2), комплексные ситуативные задания (ТС-3).
2.2.3. Тематика курсовых проектов (работ)
Не предусмотрены.
3. Балльно-рейтинговая система контроля достижений студентов по дисциплине
Вид текущей деятельности (ТД) | Максимальное (минимальное) кол-во баллов за ТД |
Проект «Разложение функций в ряд Фурье» | 4 б. (2 б.) |
Проект «Решение задачи Коши для линейного уравнения с постоянными коэффициентами методом операционного исчисления» | 4 б. (2 б.) |
Лабораторная работа №1 «Вычисление суммы ряда Фурье и построение ее графика с использованием среды Maple» | 4 б. (2 б.) |
Лабораторная работа №2 «Представление интегралом Фурье функций с использованием среды Maple» | 4 б. (2 б.) |
Лабораторная работа №3 «Нахождение прямого и обратного преобразования Лапласа с использованием среды Maple» | 4б. (2 б.) |
Всего БТД: | 20 б. (15 б.) |
Вид контроля (контрольная точка - КТ) | Максимальное (минимальное) для прохождения КТ кол-во баллов |
Расчетно-графическое задание «Комплексные числа. Функции комплексного переменного» | 15 б. (7 б.) |
Расчетно-графическое задание «Операционное исчисление» | 15 б. (8 б.) |
Всего БКТ: | 30 б. (15 б.) |
4. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины
а) основная литература
1. С., М. Дифференциальные уравнения. Кратные интегралы. Ряды. Функции комплексного переменного. М.: Дрофа, 2004. – 512 с.
2. А. Задачи по теории функций комплексного переменного с решениями / Т. А. Леонтьева, В. С. Панферов, В. С.Серов. - М.: Мир, 2005. – 360 с.
3. Г. Теория функций комплексной переменной: Учеб. для вузов / А. Г. Свешников, А. Н. Тихонов. - М.: Физматлит, 2004. – 336 с.
4. И. Теория функций комплексного переменного: учеб. для вузов / М. Шабунин, Ю. Сидоров. – М.: Бином, 2012. - 248с.
5. В. Основы преобразования Лапласа и его применение. Учебно-методическое пособие. – Биробиджан: Изд-во ДВГСГА, 2007. – 82 с.
б) дополнительная литература
1. А., В. Методы теории функции комплексного переменного. М.: Лань.,2002.
2. С., Л., Э Функции комплексного переменного. Операционное исчисление. Теория устойчивости. – М.: Наука, 1969.
3. С. Операционное исчисление. – Киев: Вища школа, 1973.
4. К. Специальные разделы высшей математики (Функции комплексного переменного. Операционное исчисление). – М.: Высшая школа, 1973.
5. Я. Операционное исчисление. – М.: Высшая школа, 1972.
в) информационное обеспечение
6. Учебно-методическое пособие «Основы преобразования Лапласа и его применение» http://mtd. dvgsga. ru/index. php? option=com_content&task=view&id=563&Itemid=72
5. Материально-техническое обеспечение дисциплины
Компьютерный класс.
Программное обеспечение: для презентаций - Microsoft PowerPoint, для лабораторных работ – система символьной математики Maple, для тестирования – тестовая оболочка SunRav TestOfficePro.
6. Список разработчиков, экспертов рабочей программы
Разработчики:
Доцент кафедры ВМиМОМ к. ф.-м. н., доцент Н. В.Эйрих
Основные порталы (построено редакторами)


