1. ЦЕЛИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ
Целями преподавания дисциплины являются:
· освоение студентами базовых принципов построения мехатронных объектов и систем;
· приобретение навыков самостоятельного изучения отдельных тем дисциплины и решения типовых задач;
· приобретение навыков работы с современным программным обеспечением для изучения мехатронных систем управления ;
· усвоение полученных знаний студентами, а также формирование у них мотивации к самообразованию за счет активизации самостоятельной познавательной деятельности.
Поставленные цели полностью соответствуют целям (Ц1-Ц5) ООП.
2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП
Дисциплина «Профессиональная подготовка на английском языке» (ДИСЦ. Б.7.1) является базовой профессионального цикла.
Пререквизитами данной дисциплины являются дисциплины математического и естественнонаучного цикла бакалаврской подготовки: «Иностранный язык» (ДИСЦ. Б.4.0), «Основы мехатроники и робототехники» (ДИСЦ. В.8.0) и «Математические основы теории систем» (ДИСЦ. В.6.0).
3. РЕЗУЛЬТАТЫ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ
В соответствии с требованиями ООП освоение дисциплины направлено на формирование у студентов следующих компетенций (результатов обучения), в т. ч. в соответствии с ФГОС:
Таблица 1
Составляющие результатов обучения, которые будут получены при изучении данной дисциплины
Результаты обучения (компетенции из ФГОС) | Составляющие результатов обучения | |||||
Код | Знания | Код | Умения | Код | Владение опытом | |
Р3 (ОК-11, ОК-12, ОК-13; ПК-2, ПК-3, ПК-5) | З.3.3.4 | Основные принципы и технологии организации мехатронных систем. Основы построения и функционирования мехатронных систем | У.3.3.4 | Разрабатывать состав и компоненты мехатронных систем и систем их управления. | В.3.3.4 | Методами разработки функциональных и структурных схем систем автоматического управления. |
Р8 (ОК-14; ПК-7) | З.8.2 | Норм и правил оформления деловой документации и переписки, принятые в странах изучаемого языка; особенностей устных и письменных профессионально-ориентированных текстов, в том числе научно-технического характера. | У.8.2 | Делать устные сообщения на иностранном языке, доклады по темам или проблемам в профессиональной сфере, используя источники на иностранном языке; понимать высказывания и реплики профессионального характера; составлять общий план письменного сообщения профессионального характера. | В.8.2 | Навыками просмотрового, поискового и ознакомительного чтения аутентичных профессионально ориентированных текстов на иностранном языке; навыками деловой корреспонденции, обсуждения проблем общетехнического и профессионального характера. |
В результате освоения дисциплины «Профессиональная подготовка на английском языке» студентом должны быть достигнуты следующие результаты:
Таблица 2
Планируемые результаты освоения дисциплины
№ п/п | Результат |
РД1 | Готовность выпускника к получению информации из иностранных источников и использованию этой информации при разработке мехатронных систем |
РД2 | Готовность выпускника разрабатывать элементы и подсистемы мехатронных систем. |
4. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
(Модуль 1. Control Systems Theory Bases)
Семестр –1.
Количество кредитов: 3.
Виды учебной деятельности | Временной ресурс по очной форме обучения |
Практические занятия, ч. | 32 |
Аудиторные занятия, ч. | 32 |
Самостоятельная работа, ч. | 32 |
ИТОГО, ч. | 64 |
Вид промежуточной аттестации: зачет.
Раздел 1. Basic principles and fundamental concepts of control systems
Main ideas of control systems organization: feedback, feedforward and rigid control. Elements of control systems. Typical signals in control systems.
Практические работы: Control system description
Раздел 2. Mathematical models of control systems
Types of the mathematical models. Approaches for the mathematical models creation.
Практические работы: working with mathematical models of control systems
Раздел 3. Characteristics of feedback control systems
Steady-state and transient behavior. Transfer functions. Dynamic characteristic of the control systems.
Практические работы: Systems response parameters description.
Раздел 4. Investigation of stability of feedback systems
Stability properties of the control system. Approaches to the systems stability investigation.
Практические работы: Investigation of the feedback systems stability with help of MathCad.
Раздел 5. Performance of control systems
Description of control systems performance. Performance characteristics.
Практические работы: control systems performance research with help of MathCad. Cоставление презентации об изученных темах и написанных программах, доклад по подготовленной презентации в рамках подгруппы на английском языке.
Раздел 6. Control system designing and compensating
Design of control pensating of control system. Approaches to control system designing and compensating.
Практические работы: research of approaches to control system designing and compensating. Cоставление презентации об изученных темах и написанных программах, доклад по подготовленной презентации в рамках подгруппы на английском языке.
(Модуль 2. Mechatronics and Robotics )
НАПРАВЛЕНИЕ ООП
15.04.06 Мехатроника и робототехника
Количество кредитов: 2
Код дисциплины: ДИСЦ. Б.2.0
Виды учебной деятельности | Временной ресурс по очной форме обучения |
Практические занятия, ч. | 32 |
Аудиторные занятия, ч. | 32 |
Самостоятельная работа, ч. | 32 |
ИТОГО, ч. | 64 |
Вид промежуточной аттестации: зачет
Раздел 1. Basic of Mechatronics
The Synergy of Mechatronics. Main ideas of synergistic integration Elements of Mechatronic systems. Historical perspectives of mechatronic systems development.
Практические работы: . Cоставление презентации об изученных темах, доклад по подготовленной презентации в рамках подгруппы на английском языке.
Раздел 2. Mechatronic system modelling
Ways of integration: integration of hardware and integration of information processing Functions of mechatronic system. Improvement of operating properties. Development of the systems.
Практические работы: Cоставление презентации об изученных темах, доклад по подготовленной презентации в рамках подгруппы на английском языке.
Раздел 3. Sensors and Actuators of mechatronic systems
Signals in mechatronic systems. Sensors characteristics. Actuator characteristics. Approaches to sensors and actuators choosing.
Практические работы: Cоставление презентации об изученных темах, доклад по подготовленной презентации в рамках подгруппы на английском языке.
Раздел 4. Mechatronic systems control
Microprocessors and microcontrollers in Mechatronics. Programmable Logic Controllers in mechatronic systems. Feedback control principle implementation.
Практические работы: Cоставление презентации об изученных темах, доклад по подготовленной презентации в рамках подгруппы на английском языке.
Раздел 5. Computers and Logic systems in Mechatronics
Digital logic for mechatronic systems. The Mechatronic Use of computers.
Практические работы: Cоставление презентации об изученных темах, доклад по подготовленной презентации в рамках подгруппы на английском языке.
Раздел 6. Software and Data Acquisition
New directions in nano-,- micro-, and mini-scale mechatronic systems design. Data acquisition principles.
Практические работы: Cоставление презентации об изученных темах, доклад по подготовленной презентации в рамках подгруппы на английском языке.
Раздел 7. Mechatronics Engineering
Mechatronic systems design. Mechatronic software and simulation. Design flow in mechatronic systems design.
Практические работы: Cоставление презентации об изученных темах, доклад по подготовленной презентации в рамках подгруппы на английском языке.
6. ОРГАНИЗАЦИЯ И УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ СТУДЕНТОВ
6.1. Виды и формы самостоятельной работы
Самостоятельная работа студентов включает текущую и творческую проблемно-ориентированную самостоятельную работу (ТСР).
Текущая СРС направлена на углубление и закрепление знаний студента, развитие практических умений и включает:
· работа с практическим материалом, поиск и обзор зарубежной литературы и электронных источников информации по индивидуально заданной проблеме курса;
· изучение тем, вынесенных на самостоятельную проработку;
· подготовка к практическим работам;
· подготовка к зачету.
Творческая самостоятельная работа включает:
· поиск, анализ, структурирование и презентация информации на английском языке;
· выполнение программных работ;
· исследовательская работа и участие в научных студенческих конференциях, семинарах и олимпиадах;
· анализ зарубежных научных публикаций по заранее определенной преподавателем теме.
6.3. Контроль самостоятельной работы
Оценка результатов самостоятельной работы организуется следующим образом:
· рубежный контроль в виде защиты работы по индивидуальному заданию.
7. СРЕДСТВА ТЕКУЩЕЙ И ПРОМЕЖУТОЧНОЙ ОЦЕНКИ КАЧЕСТВА ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ
Оценка качества освоения дисциплины производится по результатам следующих контролирующих мероприятий:
Контролирующие мероприятия | Результаты обучения по дисциплине |
выполнение и защита практических работ | РД1 – РД2 |
тестирование | |
зачет |
Для оценки качества освоения дисциплины при проведении контролирующих мероприятий предусмотрены следующие средства (фонд оценочных средств):
· примеры контрольных вопросов, задаваемых при выполнении и защитах практических работ:
1. Что такое передаточная функция объекта?
2. Что такое переходная характеристика?
3. Какие параметры описывают переходную характеристику?
· Примеры вопросов, выносимых на зачет:
1. История развития систем управления.
2. Типовые элементы система автоматического управления.
3. Типовые сигналы в САУ.
4. Переходные процессы в САУ.
5. Этапы синтеза САУ.
6. Примеры подходов к синтезу САУ.
7. Важность задачи компенсации в САУ.
8. Основные проблемы внедрения мехатронных систем.
8. РЕЙТИНГ КАЧЕСТВА ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ
Оценка качества освоения дисциплины в ходе текущей и промежуточной аттестации обучающихся осуществляется в соответствии с «Руководящими материалами по текущему контролю успеваемости, промежуточной и итоговой аттестации студентов Томского политехнического университета», утвержденными приказом ректора № 77/од от 01.01.2001 г.
В соответствии с «Календарным планом изучения дисциплины»:
· текущая аттестация (оценка качества усвоения теоретического материала (ответы на вопросы и др.) и результаты практической деятельности (решение задач, выполнение заданий, решение проблем и др.) производится в течение семестра (оценивается в баллах (максимально 60 баллов), к моменту завершения семестра студент должен набрать не менее 33 баллов);
· промежуточная аттестация (зачет) производится в конце семестра (оценивается в баллах (максимально 40 баллов), на экзамене (зачете) студент должен набрать не менее 22 баллов).
Итоговый рейтинг по дисциплине определяется суммированием баллов, полученных в ходе текущей и промежуточной аттестаций. Максимальный итоговый рейтинг соответствует 100 баллам.
9. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ
ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
9.1. Основная литература
1. Мехатроника: учебное пособие для практических работ по профессиональному английскому языку / , ; Томский политехнический университет. – Томск: Изд-во ТПУ, 2012. – 175 с.
2. Robert H. Bishop. The Mechatronics Handbook. – CRC Press, 2002.
3. David G. Alciatore, Michael B. Histand. Introduction to mechatronics and Measurement Systems. – McGraw-Hill, 2007 – 509 c.
4. A. Smaili, F. Mrad. Applied Mechatronics. –Oxford University Press, 2008 – 713 c.
5. El-Hewie Mohamed F., Laplace Transforms, Shaymaa Publishing, USA, 2013.
6. Bracewell R. N., The Fourier Transform and Its Applications
(5rd ed.), McGraw-Hill, Boston, 2012.
7. Leif Mejlbro, Complex Functions Theory, Ventus Publishing ApS, –2012.
9.2. Дополнительная литература
1. Systems, controls, embedded system, energy, and machines / edited by Richard C. Dorf – CRC Press, 2006. – 1311 с.
2. Modelling and Control of Complex Systems – CRC Press, 2008. – 522 с.
3. Малышенко основы теории систем: Учебное пособие для втузов. – Томск: Изд-во ТПУ, 2004. – 334 с.
Программа составлена на основе Стандарта ООП ТПУ в соответствии с требованиями ФГОС ВПО по направлению подготовки 15.04.06 – Мехатроника и робототехника (Приказ Минобрнауки России от 01.01.2001 N 1491).
Автор: к. т.н., доцент
Рецензент: к. т.н., доцент
Программа одобрена на заседании кафедры ИКСУ
(протокол № 52 от 01.01.01 г.).
