Министерство образования и науки Российской Федерации

Муромский институт (филиал)

федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования

 «Владимирский государственный университет

имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых»

(МИ ВлГУ)

 

Кафедра  ТБ 

 

 

 

«   10   »       09       2016 г.

 

 

 

 

Рабочая программа ДИСЦИПЛИНЫ

 

     Применение компьютерных технологий в химической промышленности     

 




Направление подготовки

18.03.01 Химическая технология

Профиль подготовки

"Химическая технология неорганических веществ"

Квалификация (степень)выпускника

Бакалавр









          

Семестр

Трудоем-кость,

час. / зач. ед.

Лек-ции,

час.

 

Практи-ческие занятия,

час.

Лабора-торные работы,

час.

Консуль-тация,

час.

Конт-роль,

час.

Всего (контак-тная работа),

час.

СРС,

час.

Форма

промежу-точного контр.

(экз., зач., зач. с оц.)

3

216 / 6  

16  

32  

32  

3,6  

0,35  

83,95  

87,4  

Экз.(44,65)  

Итого

216 / 6  

16  

32  

32  

3,6  

0,35  

83,95  

87,4  

44,65  

 

Муром, 2016 г.


1. Цель освоения дисциплины

Цель дисциплины: приобретение знаний о сферах применения компьютерных технологий в решении научных и технологических задач, соответствующих программных продуктах и практических аспектов их использования.

Задачи дисциплины: формирование представлений об областях применения компьютерных технологий в решении задач поиска информации, математическом моделировании, методах обработки экспериментальных данных; приобретение навыков работы в существующих программных продуктах; информационных порталах научной и патентной информации; формирование представлений о теоретических основах математического моделирования и методах обработки результатов эксперимента.

2. Место дисциплины в структуре ОПОП ВО (Цикл (Б1.В.ДВ.04.01))

Для изучения дисциплины «Применение компьютерных технологий в химической промышленности» необходимо знание по дисциплинам «Информатика», «Общая и неорганическая химия». На дисциплине «Применение компьютерных технологий в химической промышленности» базируется изучение дисциплины «Научно-исследовательская работа студента», «Компьютерная химия» и выполнение бакалаврской работы.

3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины

ПК-2 готовность применять аналитические и численные методы решения поставленных задач, использовать современные информационные технологии, проводить обработку информации с использованием прикладных программных средств сферы профессиональной деятельности, использовать сетевые компьютерные технологии и базы данных в своей профессиональной области, пакеты прикладных программ для расчета технологических параметров оборудования.

 

В результате освоения дисциплины обучающийся должен демонстрировать следующие результаты образования:

1) Знать:

основы баз данных (ПК-2).

основные направления использования информационных технологий в профессиональной деятельности (ПК-2).

2) Уметь:

работать с программами Gaussian и GaussView (ПК-2).

готовить графическую документацию с использованием Компас 3D (ПК-2).

3) Владеть:

методами создания баз данных (ПК-2).

 


4. Структура и содержание дисциплины

Общая трудоемкость дисциплины составляет 6 зачетных единиц, 216 часов.

 

4.1. Форма обучения: очная

Уровень базового образования: среднее общее.

Срок обучения 4г.

 

4.1.1. Структура дисциплины


 

Раздел (тема)

дисциплины

 

Виды учебной работы, включая самостоятельную работу студентов и трудоемкость

(в часах)

 

Форма  текущего контроля успеваемости (по неделям семестра), форма промежуточной аттестации

  (по семестрам)

 

п\п

Семестр

Лекции

Семинары

Практические занятия

Лабораторные работы

Контрольные работы

СРС

КП / КР

Консультация

Контроль

1

Информационные системы и технологии

3

6

16

46

тестирование, защита лабораторных работ

2

Базы данных

3

8

16

34

тестирование, защита лабораторных работ

3

Химическое программное обеспечение

3

2

32

7,4

тестирование

Всего за  семестр

216

16

32

32

87,4

3,6

0,35

Экз.(44,65)

Итого   

216

16

32

32

87,4

3,6

0,35

44,65

 

4.1.2. Содержание дисциплины

4.1.2.1. Перечень лекций

Семестр 3

Раздел 1. Информационные системы и технологии

Лекция 1.

Понятие информационной системы. Классификация информационных систем. Фактографические и документальные ИС. Автоматические, автоматизированные и ручные ИС. Информационно-поисковые и информационно-решающие системы. Стратегические, функциональные и операционные ИС (2 часа).

Лекция 2.

Процессы, протекающие в информационных системах. Типовая структура информационной системы. Техническое, математическое, программное обеспечение. Информационное, организационное и правовое обеспечение (2 часа).

Лекция 3.

Понятие системы автоматизации проектирования. Виды и назначение системы автоматизации проектирования, принципы их работы. Системы поддержки принятия решений, их структура и основные компоненты (2 часа).

Раздел 2. Базы данных

Лекция 4.

Понятие базы и банка данных. Понятие системы управления базами данных. Основные особенности систем файл-сервер и клиент-сервер (2 часа).

Лекция 5.

Понятие поля, записи, таблицы, первичного и внешнего ключа. Виды моделей данных. Иерархическая и сетевая модели данных (2 часа).

Лекция 6.

Понятие реляционной базы данных, понятие информационного объекта. Вида связей. Связь один-к-одному, один-ко-многим, многие-ко-многим. Ограничения целостности (2 часа).

Лекция 7.

Понятие нормальных форм. Первая нормальная форма. Функциональная зависимость. Транзитивная зависимость. Вторая нормальная форма. Третья нормальная форма (2 часа).

Раздел 3. Химическое программное обеспечение

Лекция 8.

Химическое программное обеспечение (2 часа).

 

4.1.2.2. Перечень практических занятий

Семестр 3

Раздел 1. Химическое программное обеспечение

Практическое занятие 1.

Рабочий стол программы GaussView (2 часа).

Практическое занятие 2.

Построение химических структур в программе Gaussview (2 часа).

Практическое занятие 3.

Расчет энергии молекулы фтороводорода (2 часа).

Практическое занятие 4.

Расчет энергии диссоциации двухатомной молекулы фтороводорода (2 часа).

Практическое занятие 5.

Расчет энергии диссоциации двухатомных молекул HCl и HBr (2 часа).

Практическое занятие 6.

Расчет энергии связи многоатомной молекулы этана (2 часа).

Практическое занятие 7.

Расчет энергии связи многоатомных молекул этилена и ацетилена (2 часа).

Практическое занятие 8.

Опции директивы Optimization (2 часа).

Практическое занятие 9.

Опции директивы Optimization Restart (2 часа).

Практическое занятие 10.

Опции директивы Optimization MaxCycle (2 часа).

Практическое занятие 11.

Построение молекулярных орбиталей двух- и трехатомных молекул (2 часа).

Практическое занятие 12.

Сканирование поверхности потенциальной энергии (2 часа).

Практическое занятие 13.

Расчет порядков связей в молекулах углеводородов (2 часа).

Практическое занятие 14.

Расчет ИК-спектра молекулы воды и системы LI+H2O (2 часа).

Практическое занятие 15.

Расчет пути химической реакции (2 часа).

Практическое занятие 16.

Расчет спектра ядерного магнитного резонанса (2 часа).

 

Методические указания к практических занятий приведены на Информационно-образовательном портале:

https://www.mivlgu.ru/iop/course/view.php?id=2217&topic=2

 

4.1.2.3. Перечень лабораторных работ

Семестр 3

Раздел 1. Информационные системы и технологии

Лабораторная 1.

Построение графических примитивов в системе Компас 3D (4 часа).

Лабораторная 2.

Вычерчивание и редактирование объектов в системе Компас 3D (4 часа).

Лабораторная 3.

Нанесение размеров и предельных отклонений в системе Компас 3D (4 часа).

Лабораторная 4.

Работа с трехмерными объектами в Компас 3D (4 часа).

Раздел 2. Базы данных

Лабораторная 5.

Создание и основные приемы редактирования таблиц в MS Access (4 часа).

Лабораторная 6.

Создание запросов на выборку к однотабличным и многотабличным БД в MS Access (4 часа).

Лабораторная 7.

Создание отчетов в MS Access (4 часа).

Лабораторная 8.

Создание кнопочных форм в MS Access (4 часа).

 

Методические указания к лабораторным работам приведены на Информационно-образовательном портале:

https://www.mivlgu.ru/iop/course/view.php?id=2217&topic=3

 

4.1.2.4. Перечень учебно-методического обеспечения для самостоятельной работы

Методические указания для самостоятельной работы размещены на информационно-образовательном портале института по ссылке https://www.mivlgu.ru/iop/course/view.php?id=5058.

Для самостоятельной работы также используются издания из списка приведенной ниже основной и дополнительной литературы.

Перечень тем, вынесенных на самостоятельное изучение:

1. Информационные системы.

2. Классификация информационных систем.

3. Фактографические и документальные ИС.

4. Автоматические, автоматизированные и ручные ИС.

5. Информационно-поисковые и информационно-решающие системы.

6. Стратегические, функциональные и операционные ИС.

7. Процессы, протекающие в информационных системах.

8. Типовая структура информационной системы.

9. Техническое, математическое, программное обеспечение.

10. Информационное, организационное и правовое обеспечение.

11. Информационные технологии.

12. Автоматизированные информационные технологии управления.

13. Структура и классификация автоматизированных информационных технологий управления.

14. Новая информационная технология.

15. Информационно-справочные технологии.

16. Информационно-советующие технологии.

17. Автоматизированные системы управления технологическими процессами.

18. Система автоматизации проектирования.

19. Виды и назначение системы автоматизации проектирования, принципы их работы.

20. Автоматизированная система управления производством.

21. Автоматизированная система управления гибкой производственной системой.

22. Виды автоматизированных систем управления гибкой производственной системой.

23. Системы поддержки принятия решений.

24. Системы управления базами данных.

25. Виды моделей данных.

26. Иерархическая и сетевая модели данных.

27. Реляционная база данных.

28. Вида связей.

29. Ограничения целостности.

30. Понятие нормальных форм.

31. Первая нормальная форма.

32. Функциональная зависимость.

33. Транзитивная зависимость.

34. Вторая нормальная форма.

35. Третья нормальная форма.

36. Понятие инфологической модели.

37. Концептуальная модель. Внутренняя модель. Внешняя модель.

38. Основные возможности языка SQL.

39. Язык описания данных, язык манипулирования данными.

40. Основные команды языка SQL.

41. Программное обеспечение в химии.

42. Программа ChemPen.

43. Библиотека Chemistry Development Kit.

44. Пакет Chemix.

45. Пакет Chemlab.

 

4.1.2.5. Перечень тем контрольных работ, рефератов, ТР, РГР, РПР

Не планируется.

 

4.1.2.6. Примерный перечень тем курсовых работ (проектов)

Не планируется.

 

 

5. Образовательные технологии

В процессе изучения дисциплины применяется контактная технология преподавания (за исключением самостоятельно изучаемых студентами вопросов). При проведении практических работ применяется имитационный или симуляционный подход. Шаги решения задач студентам демонстрируются при помощи мультимедийной техники. В дальнейшем студенты самостоятельно решают аналогичные задания.

 

6. Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины и учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов.

Фонды оценочных средств приведены в приложении.

 

7. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины Применение компьютерных технологий в химической промышленности

7.1. Основная учебно-методическая литература по дисциплине

1. Работа в Microsoft Access: Методические указания по выполнению лабораторных работ по дисциплине Информационные технологии в строительстве для студентов образовательной программы 08.03.01 Строительство / сост. Шарапов Р.В. [Электрон-ный ресурс]. – Электрон. текстовые дан. (0,78 Мб). - Муром: МИ (филиал) ВлГУ, 2015. - 1 электрон. опт. диск (CD-R). – Систем. требования: процессор х86 с тактовой частотой 500 МГц и выше; 512 Мб ОЗУ; Windows ХР/7/8/10; видеокарта SVGA 1280x1024 High Color (32 bit); привод CD-ROM. - Загл. с экрана. - № гос. регистрации 0321504700. - https://evrika.mivlgu.ru/index.php?mod=view_book&com=read_book&book_id=2770

2. Большаков В. П., Бочков А. Л. Основы 3D-моделирования. Изучаем работу в AutoCAD, КОМПАС-3D, SolidWorks, Inventor - Санкт-Петербург: Питер, 2013 г., 304 с. - http://ibooks.ru/reading.php?productid=28649

3. Синенко С.А. Компьютерные методы проектирования [Электронный ресурс]: учебно-практическое пособие/ Синенко С.А., Славин А.М., Жадановский Б.В.— Электрон. текстовые данные.— М.: Московский государственный строительный университет, Ай Пи Эр Медиа, ЭБС АСВ, 2015.— 138 c. - http://www.iprbookshop.ru/40571

4. Применение компьютерных технологий в химической промышленности: Практикум для студентов образовательной программы 18.03.01 Химическая технология / сост. Шарапов Р.В., Шарапова Е.В. [Электронный ресурс]. – Электрон. текстовые дан. (9,4 Мб). – Муром: МИ ВлГУ, 2016. – 1 электрон. опт. диск (CD-R). – Систем. требования: процессор х86 с тактовой частотой 500 МГц и выше; 512 Мб ОЗУ; Windows ХР/7/8; видеокарта SVGA 1280x1024 High Color (32 bit); привод CD-ROM. – Загл. с экрана. – № госрегистрации 0321602565. - https://evrika.mivlgu.ru/index.php?mod=book_inf&com=view_inf&book_id=2848

5. Работа в GaussView: Практикум для студентов образовательной программы 18.03.01 Химическая технология / сост. Шарапова Е.В. [Электронный ресурс]. – Электрон. текстовые дан. (1,2 Мб). – Муром: МИ ВлГУ, 2016. – 1 электрон. опт. диск (CD-R). – Систем. требования: процессор х86 с тактовой частотой 500 МГц и выше; 512 Мб ОЗУ; Windows ХР/7/8; видеокарта SVGA 1280x1024 High Color (32 bit); привод CD-ROM. – Загл. с экрана. – № госрегистрации 0321602564 - https://evrika.mivlgu.ru/index.php?mod=book_inf&com=view_inf&book_id=2847

 

7.2. Дополнительная учебно-методическая литература по дисциплине

1. Балдин К.В. Информационные системы в экономике [Электронный ресурс]: учебник/ Балдин К.В., Уткин В.Б.— Электрон. текстовые данные.— М.: Дашков и К, 2015.— 395 c. - http://www.iprbookshop.ru/52298

2. Борзунова Т.Л. Базы данных освоение работы в MS Access 2007 [Электронный ресурс]: электронное пособие/ Борзунова Т.Л., Горбунова Т.Н., Дементьева Н.Г.— Электрон. текстовые данные.— Саратов: Вузовское образование, 2014.— 148 c. - http://www.iprbookshop.ru/20700

3. Клочко И.А. Информационные технологии в профессиональной деятельности [Электронный ресурс]: учебное пособие/ Клочко И.А.— Электрон. текстовые данные.— Саратов: Вузовское образование, 2014.— 236 c. - http://www.iprbookshop.ru/20424

4. Работа с Компас 3D: Методические указания по выполнению лабораторных работ. – Муром: Изд. полиграфический центр МИ ВлГУ, 2009. – 64 с. - 95 экз.

5. Работа с трехмерными объектами в Компас 3D: Методические указания по выполнению лабораторных работ. – Муром: Изд. полиграфический центр МИ ВлГУ, 2009. – 39 с. - 95 экз.

 

7.3. Перечень информационных технологий, используемых при осуществлении образовательного процесса по дисциплине, включая перечень программного обеспечения и информационных справочных систем

В образовательном процессе используются информационные технологии, реализованные на основе информационно-образовательного портала института (www.mivlgu.ru/iop), и инфокоммуникационной сети института:

- предоставление учебно-методических материалов в электроном виде;

- взаимодействие участников образовательного процесса через локальную сеть института и Интернет;

- предоставление сведений о результатах учебной деятельности в электронном личном кабинете обучающегося.

Информационные справочные системы:

ЦИТфорум - http://citforum.ru/

Портал "Информационно-коммуникационные технологии в образовании" http://www.ict.edu.ru/

Программное обеспечение:

Лекционная аудитория

Пакет офисных приложений Libre Office v.5 (free software, MPL).

Лаборатория информатики и моделирования

Пакет офисных приложений Libre Office v.5 (free software, MPL).

Система автоматизированного проектирования Компас 3D (лицензионное ПО).

Система управления базами данных Microsoft Access 2010 (подписка DreamSpark Premium Electronic Software Delivery (3 year) Renewal, договор №453 от 16.12.2014 года).

 

7.4. Перечень ресурсов информационно-телекоммуникационной сети «Интернет», необходимых для освоения дисциплины

evrika.mivlgu.ru

ibooks.ru

iprbookshop.ru

 

8. Описание материально-технической базы, необходимой для осуществления образовательного процесса по дисциплине

Лекционная аудитория

DVD плеер POINER DV-310-Sdvd player, проектор SANYO PDG - DSU 20.

Лаборатория информатики и моделирования

15 компьютеров Intel Core i3, проектор SANYO PDG - DSU 20.

 

9. Методические указания по освоению дисциплины

Для успешного освоения теоретического материала обучающийся: знакомится со списком рекомендуемой основной и дополнительной литературы; уточняет у преподавателя, каким дополнительным пособиям следует отдать предпочтение; ведет конспект лекций и прорабатывает лекционный материал, пользуясь как конспектом, так и учебными пособиями.

На практических занятиях пройденный теоретический материал подкрепляется решением задач по основным темам дисциплины. Занятия проводятся в компьютерном классе, используя специальное программное обеспечение. Каждой подгруппе обучающихся преподаватель выдает задачу, связанную с использованием современных информационных технологий. В конце занятия обучающие демонстрируют полученные результаты преподавателю и при необходимости делают работу над ошибками.

До выполнения лабораторных работ обучающийся изучает соответствующий раздел теории. Перед занятием студент знакомится с описанием заданий для выполнения работы, внимательно изучает содержание и порядок проведения лабораторной работы. Лабораторная работа проводятся в компьютерном классе. Обучающиеся выполняют индивидуальную задачу компьютерного моделирования в соответствии с заданием на лабораторную работу. Полученные результаты исследований сводятся в отчет и защищаются по традиционной методике в классе на следующем лабораторном занятии. Необходимый теоретический материал, индивидуальное задание, шаги выполнения лабораторной работы и требование к отчету приведены в методических указаниях, размещенных на информационно-образовательном портале института.

Самостоятельная работа оказывает важное влияние на формирование личности будущего специалиста, она планируется обучающимся самостоятельно. Каждый обучающийся самостоятельно определяет режим своей работы и меру труда, затрачиваемого на овладение учебным содержанием дисциплины. Он выполняет внеаудиторную работу и изучение разделов, выносимых на самостоятельную работу, по личному индивидуальному плану, в зависимости от его подготовки, времени и других условий.

Форма заключительного контроля при промежуточной аттестации – экзамен. Для проведения промежуточной аттестации по дисциплине разработаны фонд оценочных средств и балльно-рейтинговая система оценки учебной деятельности студентов. Оценка по дисциплине выставляется в информационной системе и носит интегрированный характер, учитывающий результаты оценивания участия студентов в аудиторных занятиях, качества и своевременности выполнения заданий в ходе изучения дисциплины и промежуточной аттестации.

 


лист_утверждения


РЕЦЕНЗИЯ

на  рабочую программу дисциплины

«Применение компьютерных технологий в химической промышленности»

по направлению подготовки 18.03.01 Химическая технология

 

Рабочая программа дисциплины «Применение компьютерных технологий в химической промышленности» составлена в соответствии с требованиями федерального государственного образовательного стандарта по направлению подготовки 18.03.01 Химическая технология.

На изучение данного курса по учебному плану отводится 216 час. (6 ЗЕТ). Формой итогового контроля изучения дисциплины является экзамен .

Цель дисциплины: приобретение знаний о сферах применения компьютерных технологий в решении научных и технологических задач, соответствующих программных продуктах и практических аспектов их использования.

Задачи дисциплины: формирование представлений об областях применения компьютерных технологий в решении задач поиска информации, математическом моделировании, методах обработки экспериментальных данных; приобретение навыков работы в существующих программных продуктах; информационных порталах научной и патентной информации; формирование представлений о теоретических основах математического моделирования и методах обработки результатов эксперимента.

Содержание занятий соответствуют требованиям образовательного стандарта. Имеется перечень вопросов для самостоятельной работы студентов, способствующий более глубокому изучению дисциплины.

Освоение дисциплины позволит студентам приобрести теоретические и практические знания, необходимые при решении задач в будущей практической деятельности.

Предлагаемые фонды оценочных средств для выявления уровня знаний и умений обучаемых полностью охватывает содержание курса и соответствуют ФГОС.

Перечень учебно-методической литературы достаточен для изучения дисциплины. Имеются ссылки на электронно-библиотечные системы.

Рабочая программа дисциплины «Применение компьютерных технологий в химической промышленности» рекомендуется для использования в учебном процессе по направлению подготовки 18.03.01 Химическая технология.

 

10.09.2016 г.