Рабочая программа «Пакеты прикладных программ» «Applied Software»

Правительство Российской Федерации

Санкт – Петербургский государственный университет

Математико-механический факультет

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА

«Пакеты прикладных программ»

«Applied Software»

Язык(и)обучения – Русский

Трудоёмкость (границы трудоемкости) в зачётных единицах:	2
Регистрационный номер рабочей программы:	025848

Санкт – Петербург

2014 г.

Раздел 1. Характеристики учебных занятий

Цели и задачи учебных занятий

Цельюучебных занятий является подготовка аспирантов к использованию компьютерно-ориентированных вычислительных алгоритмов и пакетов прикладных программ для решения задач механики деформируемого твердого тела.

Задачей учебных занятий являетсяознакомление слушателей с основными пакетами прикладных программ, применяемых для решения задач механики деформируемого твердого тела.

Требования к подготовленности обучающегося к освоению содержания учебных занятий (пререквизиты).

Слушатели курса должны иметь представление о роли численных методов в исследовании сложных математических моделей реальных процессов и объектов; о современных численных методах решения прикладных задач; о пакетах прикладных программ для моделирования задач механики материалов.

Построение курса подразумевает, что аспиранты получают возможность разрабатывать вычислительные алгоритмы решения задач, возникающих в процессе математического моделирования прикладных проблем механики и применять пакеты прикладных программ для решения практических задач механики.

Перечень результатов обучения (learningoutcomes)

ОКA-1 – готовность применять научный подход в своей профессиональной деятельности, разделять ценности научно-педагогического сообщества

ОКA-2 – готовность работать с текстами профессиональной направленности и сообщать о результатах своей учебной и научной работы на английском/иностранном и русском языках;

ОКA-3– готовность исполнять обязанности исследователя в соответствии с научной специальностью, в том числе обеспечение руководства обучением в индивидуальном порядке и в форме семинаров, проведение исследований по специальности, разработка и подготовка к изданию научных трудов и статей.

Перечень активных и интерактивных форм учебных занятий

Лекции в виде диалога и дискуссии с аудиторией.

Лекции-консультации.

Интерактивные лекции в компьютерных классах.

Практические занятия

Раздел 2.Организация, структура и содержание учебных занятий

Организация учебных занятий Структура и содержание учебных занятий

2.1.1 Основной курс  1 год обучения

Трудоёмкость, объёмы учебной работы и наполняемость групп обучающихся

Период обучения (модуль)

Контактная работа обучающихся с преподавателем

Самостоятельная работа

Объём активных и интерактивных  форм учебных занятий

Трудоёмкость

лекции

семинары

консультации

практические занятия

лабораторные работы

контрольные работы

коллоквиумы

текущий контроль

промежуточная аттестация

итоговая  аттестация

под руководством преподавателя

в присутствии преподавателя

сам. раб. с использованием  методических материалов

текущий контроль (сам. раб.)

промежуточная аттестация (сам. раб.)

итоговая  аттестация (сам. раб.)

ОСНОВНАЯ ТРАЕКТОРИЯ

очная форма обучения

Семестр 1

18

1

18

1

Семестр 2

18

1

18

1

ИТОГО

36

2

36

2

Формы текущего контроля успеваемости, виды промежуточной и итоговой аттестации
Период обучения  (модуль)	Формы текущего контроля успеваемости	Виды промежуточной аттестации	Виды итоговой аттестации (только для программ итоговой аттестации и дополнительных образовательных программ)
ОСНОВНАЯ ТРАЕКТОРИЯ
очная форма обучения
Семестр 1	зачет
Семестр 2	зачет

Основной курс  Основная траектория Очная форма обучения

Период обучения (модуль): Семестр 1

№ п/п	Наименование темы (раздела, части)	Вид учебных занятий	Количество часов
1	Уравнения с частными производными как основа прикладных математических моделей.	лекции	4
практические занятия
по методическим материалам	4
2	Характерные особенности математических моделей реальных сложных задач: многомерность, нелинейность, нерегулярность области, неизвестная граница.	лекции	4
практические занятия
по методическим материалам	4
3	Исследование математических моделей с помощью вычислительных программ	лекции	4
практические занятия	0
по методическим материалам	4
4	Применение разностных методов решения задач математической физики для изучения математических моделей.	лекции	2
практические занятия	0
по методическим материалам	4
5	Требования к разностным схемам: аппроксимация, устойчивость, асимптотическая устойчивость, эффективность, однородность, консервативность, возможность достаточно простого обобщения на многомерный случай, возможность распараллеливания алгоритма для реализации на параллельных ЭВМ, технологичность.	лекции	2
практические занятия	0
по методическим материалам	4

Период обучения (модуль): Семестр2

№ п/п	Наименование темы (раздела, части)	Вид учебных занятий	Количество часов
1	Общая характеристика пакетов прикладных программ для моделирования задач механики. Устройство пакета программ. Правило проведения вычислений. Визуализация результатов расчетов.	лекции	2
практические занятия
по методическим материалам	4
2	Обзор пакетов программ для задач механики сплошных сред. Назначение ивозможностипакетовABAQUS, ADINA, ANSYS, DYNA2D/3D, JAS3D, NASTRAN, NIKE2D/3D, PRONTO3D.	лекции	2
практические занятия
по методическим материалам	4
3	Обзор пакетов программ для задач гидродинамики. Назначение и возможности пакетов ANSYS, CFX-5, COYOTE, FIDAP, FLUENT, LINFLOW, NASTRAN, STAR-CD.	лекции	2
практические занятия
по методическим материалам	4
4	Использование пакета ANSYS для решения задач механики разрушения. Упругая задача: расчет коэффициентов интенсивности напряжений методом аппроксимации перемещений берегов трещины. Прямой метод вычисления J-интеграла и расчет коэффициентовинтенсивности напряжений. Упругопластическая задача. Термоупругая задача. Основыязыка APDL. Использование APDL для создания макросов. Шифрование макросов. Перечень команд APDL.	лекции	4
практические занятия	0
по методическим материалам	4
№ п/п	Наименование темы (раздела, части)	Вид учебных занятий	Количество часов
5	Использование языков программирования высокого уровня при решении задач механики деформируемого твердого тела.	лекции	2
практические занятия
по методическим материалам	1

Раздел 3.Обеспечение учебных занятий

Методическое обеспечение Методические указания по освоению дисциплины

Для преподавателей имеются электронные презентации всех лекций.

Методическое обеспечение самостоятельной работы

Контрольные вопросы и задания для текущей самостоятельной работы слушателей по всем модулям выбираются согласно темам основного курса (см. п. 2.2).

Методика проведения текущего контроля успеваемости и промежуточной аттестации и критерии оценивания

Реализацию текущего контроля успеваемости и промежуточной аттестации согласно графику преподаватель осуществляет за счет часов, предусмотренных нормами времени на рецензирования контрольных работ (домашних заданий, тестов), проведение консультаций и пр.

Методические материалы для проведения текущего контроля успеваемости и промежуточной аттестации (контрольно-измерительные материалы, оценочные средства)

Приводится описание контрольно-измерительных материалов.  На первом занятиипреподаватель доводит до сведения студентов график (сроки) текущего контроля их самостоятельной работы и критерии оценки знаний по всем формам контроля иучебным процедурам (устный опрос, контрольная работа, тест, проверка домашних заданий.

Преподаватель имеет право устанавливать количество модулей по дисциплине, количество контрольных точек в семестре по различным формам контроля.

Методические материалы для оценки обучающимися содержания и качества учебного процесса

экзамен

Кадровое обеспечение Образование и (или) квалификация преподавателей и иных лиц, допущенных к проведению учебных занятий.

К чтению лекций должны привлекаться преподаватели, имеющие ученую степень доктора или кандидата наук (в том числе степень PhD, прошедшую установленную процедуру признания и установления эквивалентности) и/или ученое звание профессора или доцента. Преподаватели, привлекаемые к проведению практических занятий, должны иметь базовое образование и/или ученую степень, соответствующие профилю преподаваемой дисциплины.

Обеспечение учебно-вспомогательным и (или) иным персоналом.

Учебно-вспомогательный и инженерно-технический персонал должен иметь соответствующее высшее образование.

Материально-техническое обеспечение Характеристики аудиторий (помещений, мест) для проведения занятий

Лекционные аудитории оборудованные для проведения интерактивных лекций: видеопроектор, экран настенный, др. оборудование.

Характеристики аудиторного оборудования, в том числе неспециализированного компьютерного оборудования и программного обеспечения общего пользования Характеристики специализированного оборудования

Для проведения лабораторного практикума необходим  компьютерный класс с современным оснащением.

Характеристики специализированного программного обеспечения

В компьютерном классе должна быть установлено программное обеспечение: Maple, ANSYS, AdobeAcrobatReader, PowerPoint и др. Каждый обучающийся во время занятий и самостоятельной подготовки должен быть обеспечен рабочим местом в компьютерном классе с выходом в Интернет и корпоративную сеть факультета.

Перечень и объемы требуемых расходных материалов.

Фломастеры цветные, губки, бумага формата А4,канцелярские товары,  картриджи принтеров, диски, флеш-накопители и др. в объёме, необходимом для организации и проведения занятий, по заявкам преподавателей, подаваемым в установленные сроки.

Информационное обеспечение Список обязательной литературы

Численные методы в теории упругости и пластичности. Изд-во МГУ, 1995.

, , Численные методы в задачах и упражнениях. Учеб. пособие / Под ред. . –М.: Высшая школа, 2000. – 190 с.

Численные методы в примерах и задачах: Учеб. пособие / , . 2-е изд. стер. - М.: Высш. шк., 2006. —480 с.

, , . ANSYS для инженеров. M, 2004.

Список дополнительной литературы

ANSYS: справочник пользователя. — ДМК Пресс, 2005.

Перечень иных информационных источников

Раздел 4. Разработчики программы:

, кандидат физ.-мат. наук, доцент кафедры теоретической и прикладной механики

, кандидат физ.-мат. наук, доцент кафедры теоретической и прикладной механики