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 

 

 

 

«   22   »       05       2018 г.

 

 

 

 

Рабочая программа ДИСЦИПЛИНЫ

 

     Компьютерные технологии в профессиональной деятельности     

 




Направление подготовки

20.04.01 Техносферная безопасность

Профиль подготовки

"Безопасность жизнедеятельности в техносфере"

Квалификация (степень)выпускника

магистр









          

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.)

2

144 / 4  

10  

32  

16  

1  

0,25  

59,25  

84,75  

Зач. с оц.  

Итого

144 / 4  

10  

32  

16  

1  

0,25  

59,25  

84,75  

 

 

Муром, 2018 г.


1. Цель освоения дисциплины

Цель дисциплины: Цель преподавания дисциплины "Компьютерные технологии в профессиональной деятельности" – формирование современного мировоззрения и навыков самостоятельной работы, необходимых для использования программных пакетов при изучении специальных дисциплин и в дальнейшей практической деятельности.

Задачи дисциплины – подготовка магистров к научно-исследовательской и производственно-технологической работе в профессиональной области, связанной с контролем соблюдения экологической безопасности работ, разработкой малоотходных, энергосберегающих и экологически чистых технологий; поиску и анализу профильной научно-технической информации, необходимой для решения конкретных инженерных задач, в том числе при выполнении междисциплинарных проектов.

2. Место дисциплины в структуре ОПОП ВО (Цикл (Б1.В.ДВ.01.02))

Изучение курса основывается на подготовке в процессе освоения программы бакалавриата. Успешное освоение курса позволяет перейти к изучению дисциплин: «Расчет и проектирование систем обеспечения безопасности», «Экспертиза безопасности» и др.

3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины

ОПК-5 способность моделировать, упрощать, адекватно представлять, сравнивать, использовать известные решения в новом приложении, качественно оценивать количественные результаты, их математически формулировать.

ПК-10 способность анализировать, оптимизировать и применять современные информационные технологии при решении научных задач.

ПК-11 способность идентифицировать процессы и разрабатывать их рабочие модели, интерпретировать математические модели в нематематическое содержание, определять допущения и границы применимости модели, математически описывать экспериментальные данные и определять их физическую сущность, делать качественные выводы из количественных данных, осуществлять машинное моделирование изучаемых процессов.

 

В результате освоения дисциплины обучающийся должен демонстрировать следующие результаты образования:

1) Знать:

основы моделирования процессов в среде LabVIEW (ОПК-5).

современные тенденции в области информационных технологий и возможности их использования при решении научных задач (ПК-10).

основы машинного моделирования изучаемых процессов в среде Matlab (ПК-11).

2) Уметь:

эффективно выбирать оптимальные компьютерные и информационные технологии (ОПК-5).

работать в среде LabVIEW (ОПК-5).

применять современные информационные технологии при решении научных задач (ПК-10).

осуществлять машинное моделирование изучаемых процессов (ПК-11).

3) Владеть:

способностью моделировать процессы, качественно оценивать количественные результаты с использованием среды LabVIEW (ОПК-5).

навыками построение графической документации в Autocad (ПК-10).

способностью математически описывать экспериментальные данные и определять их физическую сущность с использованием Matlab (ПК-11).

 


4. Структура и содержание дисциплины

Общая трудоемкость дисциплины составляет 4 зачетные единицы, 144 часа.

 

4.1. Форма обучения: очная

Уровень базового образования: высшее.

Срок обучения 2г.

 

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

Средства автоматизации научных исследований

2

4

20

8

48

тестирование

2

Использование компьютерных технологий при проведении научных исследований

2

6

12

8

36,75

тестирование

Всего за  семестр

144

10

32

16

84,75

1

0,25

Зач. с оц.

Итого   

144

10

32

16

84,75

1

0,25

 

4.1.2. Содержание дисциплины

4.1.2.1. Перечень лекций

Семестр 2

Раздел 1. Средства автоматизации научных исследований

Лекция 1.

Принципы и средства автоматизации экспериментов (2 часа).

Лекция 2.

Среда прикладного графического программирования LabVIEW (2 часа).

Раздел 2. Использование компьютерных технологий при проведении научных исследований

Лекция 3.

Фильтрация случайных шумов в ходе эксперимента (2 часа).

Лекция 4.

Аппроксимация экспериментальных данных с помощью аналитических функций (2 часа).

Лекция 5.

Аппроксимация экспериментальных данных методом наименьших квадратов (2 часа).

 

4.1.2.2. Перечень практических занятий

Семестр 2

Раздел 1. Средства автоматизации научных исследований

Практическое занятие 1.

Создание и использование виртуальных приборов (2 часа).

Практическое занятие 2.

Работа в сети Internet с помощью виртуальных приборов LabVIEW (2 часа).

Практическое занятие 3.

Использование цикла и диаграммы. Изменение механического действия булева переключателя. Синхронизация цикла управления (2 часа).

Практическое занятие 4.

Использование сдвигового регистра. Создание диаграммы с несколькими графиками. Использование цикла For Loop (2 часа).

Практическое занятие 5.

Использование структур в программах виртуальных приборов: использование структуры Case, использование структуры Sequence (2 часа).

Практическое занятие 6.

Использование структур в программах виртуальных приборов: создание диалоговых окон, использование узловых атрибутов (2 часа).

Практическое занятие 7.

Использование массивов в программах виртуальных приборов: создание массива с автоиндексацией, использование автоиндексации входных массивов, использование функции Build Array (2 часа).

Практическое занятие 8.

Использование массивов в программах виртуальных приборов: использование диаграммы и анализа, инвертирование матрицы (2 часа).

Практическое занятие 9.

Использование строк в программах виртуальных приборов: объединение строк, строковые подмножества и извлечение числа (2 часа).

Практическое занятие 10.

Использование файлов в программах виртуальных приборов: запись в файл электронной таблицы, добавление данных в файл, чтение данных из файла (2 часа).

Раздел 2. Использование компьютерных технологий при проведении научных исследований

Практическое занятие 11.

Построение плоских графических примитивов в AutoCAD (2 часа).

Практическое занятие 12.

Системы координат в программе AutoCAD (2 часа).

Практическое занятие 13.

Построение двух видов простейшей детали (2 часа).

Практическое занятие 14.

Работа с командами в AutoCAD (2 часа).

Практическое занятие 15.

Нанесение размеров на чертежи в AutoCAD (2 часа).

Практическое занятие 16.

Нанесение текста и штриховки на чертежи в AutoCAD (2 часа).

 

Методические указания к практическим работам представлены на информационно-образовательном портале МИ ВлГУ:

https://www.mivlgu.ru/iop/course/view.php?id=3461&topic=2

 

4.1.2.3. Перечень лабораторных работ

Семестр 2

Раздел 1. Средства автоматизации научных исследований

Лабораторная 1.

Расширенные структуры и функции LabVIEW (4 часа).

Лабораторная 2.

Управление свойствами и сервером Виртуального Прибора в LabVIEW (4 часа).

Раздел 2. Использование компьютерных технологий при проведении научных исследований

Лабораторная 3.

Реализация численных методов и трехмерной графики пакетом MathCAD (4 часа).

Лабораторная 4.

Матричные вычисления и графика в пакете MATLAB (4 часа).

 

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

https://www.mivlgu.ru/iop/course/view.php?id=3461&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. Признаки системного подхода.

2. Основы системного анализа.

3. Условная формализация технического процесса как системы.

4. Классификация расчетных моделей.

5. Аналитические модели – вектор функция, дифференциальные уравнения, матричные уравнения.

6. Структурные модели – направленные графы, блок-схемы.

7. Топологические модели ненаправленные графы, эквивалентные цепи.

8. Применение современных компьютерных измерительных технологий для проведения измерения физических величин, в том числе в режиме удаленного доступа.

9. Интерфейс среды LabVIEW.

10. Основы программирования в среде LabVIEW.

11. Основы работы в AutoCAD.

12. Интерфейс пакета математических расчетов Matlab.

13. Основы математического моделирования в Matlab.

14. Математическое описание экспериментальные данные в Matlab.

 

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.

 


4. 2. Форма обучения: заочная

Уровень базового образования: высшее.

Срок обучения 2г 6м.

 

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

промежуточного контроля

(экз., зач., зач. с оц.)

3

144 / 4  

4  

6  

16  

2  

0,5  

28,5  

111,75  

Зач. с оц.(3,75)  

Итого

144 / 4  

4  

6  

16  

2  

0,5  

28,5  

111,75  

3,75  

 

4.2.1. Структура дисциплины


 

Раздел (тема)

дисциплины

 

Виды учебной работы, включая самостоятельную работу студентов и трудоемкость

(в часах)

 

Форма  текущего контроля успеваемости (по неделям семестра), форма промежу-точной аттестации

  (по семестрам)

 

п\п

Семестр

Лекции

Семинары

Практические занятия

Лабораторные работы

Контрольные работы

СРС

КП / КР

Консультация

Контроль

1

Средства автоматизации научных исследований

3

2

6

8

64

контрольная работа

2

Использование компьютерных технологий при проведении научных исследований

3

2

8

47,75

контрольная работа

Всего за  семестр

144

4

6

16

+

111,75

2

0,5

Зач. с оц.(3,75)

Итого   

144

4

6

16

111,75

2

0,5

3,75

 

4.2.2. Содержание дисциплины

4.2.2.1. Перечень лекций

Семестр 3

Раздел 1. Средства автоматизации научных исследований

Лекция 1.

Принципы и средства автоматизации экспериментов (2 часа).

Раздел 2. Использование компьютерных технологий при проведении научных исследований

Лекция 2.

Фильтрация случайных шумов в ходе эксперимента (2 часа).

 

4.2.2.2. Перечень практических занятий

Семестр 3

Раздел 1. Средства автоматизации научных исследований

Практическое занятие 1.

Построение плоских графических примитивов в AutoCAD (2 часа).

Практическое занятие 2.

Системы координат в программе AutoCAD (2 часа).

Практическое занятие 3.

Построение двух видов простейшей детали (2 часа).

 

4.2.2.3. Перечень лабораторных работ

Семестр 3

Раздел 1. Средства автоматизации научных исследований

Лабораторная 1.

Расширенные структуры и функции LabVIEW (4 часа).

Лабораторная 2.

Управление свойствами и сервером Виртуального Прибора в LabVIEW (4 часа).

Раздел 2. Использование компьютерных технологий при проведении научных исследований

Лабораторная 3.

Реализация численных методов и трехмерной графики пакетом MathCAD (4 часа).

Лабораторная 4.

Матричные вычисления и графика в пакете MATLAB (4 часа).

 

4.2.2.4. 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. Признаки системного подхода.

2. Основы системного анализа.

3. Условная формализация технического процесса как системы.

4. Классификация расчетных моделей.

5. Аналитические модели – вектор функция, дифференциальные уравнения, матричные уравнения.

6. Структурные модели – направленные графы, блок-схемы.

7. Топологические модели ненаправленные графы, эквивалентные цепи.

8. Применение современных компьютерных измерительных технологий для проведения измерения физических величин, в том числе в режиме удаленного доступа.

9. Интерфейс среды LabVIEW.

10. Основы программирования в среде LabVIEW.

11. Основы работы в AutoCAD.

12. Интерфейс пакета математических расчетов Matlab.

13. Основы математического моделирования в Matlab.

14. Математическое описание экспериментальные данные в Matlab.

 

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

1. Понятие информационных технологий.

2. Состав информационных технологий управления, понятие платформы, интерфейса.

3. Свойства автоматизированных информационных технологий управления.

4. Структура и классификация автоматизированных информационных технологий управления.

5. Новая информационная технология.

6. Классификация информационных технологий.

7. Виды информационных технологий.

8. Информационно-справочные технологии.

9. Информационно-советующие технологии.

10. Управляющие технологии.

11. Понятие системы автоматизации проектирования.

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

13. Информационно-поисковые и информационно-решающие системы.

 

4.2.2.6. Примерный перечень тем курсовых работ (проектов)

Не планируется.

 

5. Образовательные технологии

В соответствии с требованиями ФГОС ВО для реализации компетентностного подхода предусматривается использование при подготовке по данной дисциплине активных и интерактивных форм проведения занятий.

 

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 Компьютерные технологии в профессиональной деятельности

7.1. Основная учебно-методическая литература по дисциплине

1. Седышев В.В. Информационные технологии в профессиональной деятельности: учеб. пособие. –М.: УМЦ ЖДТ, 2013. -262 с. - http://ibooks.ru/reading.php?productid=338097

2. Иванова Н. Ю., Маняхина В. Г. Системное и прикладное программное обеспечение: Учебн. пособие. –М.: МПГУ, Прометей, 2011. - 202 с. - http://ibooks.ru/reading.php?productid=26801

3. Салмина Н.Ю. Имитационное моделирование. -Томск: Эль Контент, 2012. - 90 с. - http://ibooks.ru/reading.php?productid=28018

4. 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

5. Аверченков В.И. Автоматизация проектирования технологических процессов [Электронный ресурс]: учебное пособие для вузов/ Аверченков В.И., Казаков Ю.М.— Электрон. текстовые данные.— Брянск: Брянский государственный технический университет, 2012.— 228 c. - http://www.iprbookshop.ru/6990

6. 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

 

7.2. Дополнительная учебно-методическая литература по дисциплине

1. Аверченков В.И., Федоров В.П., Хейфец М.Л. Основы математического моделирования технических систем. –М.: Флинта, 2011. – 271 с. - http://ibooks.ru/reading.php?productid=25332

2. Изюмов А.А. Компьютерные технологии в науке и образовании. -Томск: Эль Контент, 2012. - 150 с. - http://ibooks.ru/reading.php?productid=28028

3. Бородакий Ю. В., Лободинский Ю. Г. Эволюция информационных систем (современное состояние и перспективы) - М.: Горячая линия–Телеком, 2011, 368 с. - http://ibooks.ru/reading.php?productid=333370

 

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/

Все о САПР http://www.cad.ru/

Академия САПР и ГИС http://cadacademy.ru

Журнал САПР и графика http://www.sapr.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 и черчения AutoCAD (Программа поддержки образовательных учреждений компании AutoDesk).

Векторный графический редактор, редактор диаграмм и блок-схем Microsoft Visio (подписка DreamSpark Premium Electronic Software Delivery (3 year) Renewal, договор №453 от 16.12.2014 года).

Пакет математических расчетов Mathcad (Государственный контракт №1, от 10.01.2012 года)

Пакет математических расчетов MATLAB (Государственный контракт №2.6.6.1 на закупку, установку, апробацию и внедрение современных средств САПР и библиотек проектирования от 20.11.2008 года)

 

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

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 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 – зачет с оценкой. 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

«Компьютерные технологии в профессиональной деятельности»

по направлению подготовки 20.04.01 Техносферная безопасность

 

Рабочая программа дисциплины «Компьютерные технологии в профессиональной деятельности» составлена в соответствии с требованиями федерального государственного образовательного стандарта по направлению подготовки 20.04.01 Техносферная безопасность.

На изучение данного курса по учебному плану отводится 144 час. (4 ЗЕТ). Формой итогового контроля изучения дисциплины является зачет с оценкой .

Цель дисциплины: Цель преподавания дисциплины "Компьютерные технологии в профессиональной деятельности" – формирование современного мировоззрения и навыков самостоятельной работы, необходимых для использования программных пакетов при изучении специальных дисциплин и в дальнейшей практической деятельности.

Задачи дисциплины – подготовка магистров к научно-исследовательской и производственно-технологической работе в профессиональной области, связанной с контролем соблюдения экологической безопасности работ, разработкой малоотходных, энергосберегающих и экологически чистых технологий; поиску и анализу профильной научно-технической информации, необходимой для решения конкретных инженерных задач, в том числе при выполнении междисциплинарных проектов.

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 «Компьютерные технологии в профессиональной деятельности» рекомендуется для использования в учебном процессе по направлению подготовки 20.04.01 Техносферная безопасность.

 

22.05.2018 г.