Министерство науки и высшего образования 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  УКТС 

 

 

 

«   04   »       06       2019 г.

 

 

 

 

Рабочая программа ДИСЦИПЛИНЫ

 

     Информационные технологии в приборостроении     

 




Направление подготовки

12.04.01 Приборостроение

Профиль подготовки

Приборы и системы

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.)

1

144 / 4  

14  

28  

28  

3,4  

0,35  

73,75  

16,6  

Экз.(53,65)  

Итого

144 / 4  

14  

28  

28  

3,4  

0,35  

73,75  

16,6  

53,65  

 

Муром, 2019 г.


1. Цель освоения дисциплины

Цель дисциплины: знакомство с основами современных информационных систем и технологий в области приборостроения, освоение общих принципов работы и получение практических навыков использования современных информационных систем технологий при моделировании и исследовании объектов и процессов приборостроения, решении инженерных задач.

Задачи дисциплины: получить информацию об общей классификации видов информационных систем и технологий и их реализация в приборостроении, получить навыки моделирования объектов приборостроения виртуальными приборами, пользоваться современными пакетами моделирования и проектирования приборных систем и технологических процессов.

2. Место дисциплины в структуре ОПОП ВО (Цикл (Б1.О.06))

Курс базируется на знаниях компьютерных технологий и основ программирования, приобретенных при изучении дисциплин бакалавриата «Информатика», "Основы проектирования приборов и систем", "Основы проектирования вирутуальных приборов". На дисциплине «Информационные технологии в приборостроении» базируются дисциплины «Математические модели приборов и систем», «Адаптивные электронные и микропроцессорные системы», «Моделирование процессов и систем» и других дисципли, а так же возможное написание выпускной квалификационной работы.

3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины

ОПК-3 Способен приобретать и использовать новые знания в своей предметной области на основе информационных систем и технологий, предлагать новые идеи и подходы к решению инженерных задач.

ПКО-13 Проектировать приборные системы и технологические процессы с использованием средств автоматизации проектирования и опыта разработки конкурентоспособных изделий.

ПКО-14 Готовность разрабатывать методические и нормативные документы, техническую документацию на объекты приборостроения, а также осуществлять системные мероприятия по реализации разработанных проектов и программ.

 

Результатом освоения дисциплины является достижение следующих индикаторов:

ОПК-3.1 Приобретает и использует новые знания в своей предметной области на основе информационных систем и технологий.

ОПК-3.3 Применяет современные программные пакеты для создания и редактирования документов и технической документации, компьютерного моделирования, решения задач инженерной графики.

ПКО-13.1 Проектировать приборные системы и технологические процессы с использованием средств автоматизации проектирования и опыта разработки конкурентоспособных изделий.

ПКО-14.1 Разрабатывать методические и нормативные документы, техническую документацию на объекты приборостроения.

 


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

Информационные системы и технологии.

1

2

5

тестирование

2

Разработка виртуальных приборов

1

6

10

12

5

отчет, тестирование

3

Проектирование приборных систем и технологических процессов

1

6

16

1,6

отчет, тестирование

4

Анализ и моделирование

1

18

5

отчет, тестирование

Всего за  семестр

144

14

28

28

16,6

3,4

0,35

Экз.(53,65)

Итого   

144

14

28

28

16,6

3,4

0,35

53,65

 

4.1.2. Содержание дисциплины

4.1.2.1. Перечень лекций

Семестр 1

Раздел 1. Информационные системы и технологии.

Лекция 1.

Понятие информационной системы и технологии. Инструментарий информационных технологии (2 часа).

Раздел 2. Разработка виртуальных приборов

Лекция 2.

Организация сбора данных и управления виртуальными приборами средствами LabVIEW (2 часа).

Лекция 3.

Использование интегрированной среды пакета LabVIEW при создании виртуальных приборов (2 часа).

Лекция 4.

Основы графического языка программирования G пакета LabVIEW (2 часа).

Раздел 3. Проектирование приборных систем и технологических процессов

Лекция 5.

Информационные технологии проектирования приборных систем (2 часа).

Лекция 6.

Информационные технологии проектирования технологических процессов (2 часа).

Лекция 7.

Инструменты подготовки проектной и технологической документации (2 часа).

 

4.1.2.2. Перечень практических занятий

Семестр 1

Раздел 1. Разработка виртуальных приборов

Практическое занятие 1.

Графики и осциллограммы для анализа данных в среде LabView (2 часа).

Практическое занятие 2.

Глобальные и локальные переменные, структура «Последовательность в среде LabView (2 часа).

Практическое занятие 3.

Сдвиговые регистры» в среде LabView (2 часа).

Практическое занятие 4.

Работа с файлами в среде LabView (2 часа).

Практическое занятие 5.

Программирование значений функций на заданном интервале в нескольких режимах в среде LabView (2 часа).

Раздел 2. Анализ и моделирование

Практическое занятие 6.

Matlab моделирование систем (2 часа).

Практическое занятие 7.

Matlab обработка сигналов (2 часа).

Практическое занятие 8.

Исследование трехфазного мостового управляемого выпрямителя в режимах выпрямления (2 часа).

Практическое занятие 9.

Исследование трехфазного мостового управляемого выпрямителя в режимах инвертирования (2 часа).

Практическое занятие 10.

Исследование однофазного трансформатора. Моделирование (2 часа).

Практическое занятие 11.

Исследование однофазного трансформатора. Анализ результатов (2 часа).

Практическое занятие 12.

Исследование трехфазной магнитоэлектрической синхронной машины (2 часа).

Практическое занятие 13.

Имитационное моделирование в подсистеме SIMULINK. Общие понятия (2 часа).

Практическое занятие 14.

Имитационное моделирование в подсистеме SIMULINK. Моделирование (2 часа).

 

Методические указания для практических занятий приведены в информационно-образовательном портале https://www.mivlgu.ru/iop/course/view.php?id=276

 

4.1.2.3. Перечень лабораторных работ

Семестр 1

Раздел 1. Разработка виртуальных приборов

Лабораторная 1.

Моделирование и отображение дискретных процессов в среде LabView (4 часа).

Лабораторная 2.

Работа с узлами свойств в среде LabView (4 часа).

Лабораторная 3.

Работа с массивами в среде LabView (4 часа).

Раздел 2. Проектирование приборных систем и технологических процессов

Лабораторная 4.

Разработка системы сбора на базе LabView (4 часа).

Лабораторная 5.

Разработка систем сбора, обработки и анализа данных на базе MATLAB (4 часа).

Лабораторная 6.

Проектирование приборных систем и технологических процессов (4 часа).

Лабораторная 7.

Подготовка проектной и технической документации (4 часа).

 

Методические указания для лабораторных занятий приведены в информационно-образовательном портале https://www.mivlgu.ru/iop/course/view.php?id=276

 

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. Этапы развития информационных систем.

2. Процессы, протекающие в информационной системе.

3. Структура информационной системы.

4. Инструментарий информационной технологии.

5. Составляющие информационной технологии.

6. Концепция виртуального прибора LabVIEW.

7. Выбор и конфигурация измерительной аппаратной части систем сбора данных.

8. Многофункциональные устройства (DAQ) аналогового ввода/вывода.

9. Цифровой ввод/вывод через канал общего пользования .

10. Аппаратные платформы реализации виртуальных приборов PXI и VXI. Real Time процессоры.

11. Контекстное меню опций и команд объектов LabVIEW.

12. Размещение, редактирование и маркировка элементов на лицевой панели блок-диаграмме.

13. Использование сдвиговых регистров при программировании циклов.

14. Отображение в виде графиков информации, получаемой при измерениях.

15. Структура библиотек P-CAD.

16. Наборы библиотек и операции с библиотеками.

17. Разработка печатных плат.

18. Технологические процессы.

19. Проектирование технологических процессов.

20. Приборные системы.

21. Автоматизация проектирования.

22. Верификация печатной платы.

23. Подготовительные операции по настройке исходных данных для моделирования.

24. Анализ целостности сигналов.

 

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.)

1

144 / 4  

4  

4  

8  

2  

0,6  

18,6  

116,75  

Экз.(8,65)  

Итого

144 / 4  

4  

4  

8  

2  

0,6  

18,6  

116,75  

8,65  

 

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

Информационные системы и технологии.

1

2

25

тестирование, контрольная работа

2

Разработка виртуальных приборов

1

4

13

отчет, тестирование

3

Проектирование приборных систем и технологических процессов

1

2

4

68

отчет, тестирование

4

Анализ и моделирование

1

4

10,75

отчет, тестирование

Всего за  семестр

144

4

4

8

+

116,75

2

0,6

Экз.(8,65)

Итого   

144

4

4

8

116,75

2

0,6

8,65

 

4.2.2. Содержание дисциплины

4.2.2.1. Перечень лекций

Семестр 1

Раздел 1. Информационные системы и технологии.

Лекция 1.

Инструментарий информационных технологии и систем (2 часа).

Раздел 2. Проектирование приборных систем и технологических процессов

Лекция 2.

Информационные технологии проектирования приборных систем технологических процессов. Инструменты подготовки проектной и технологической документации (2 часа).

 

4.2.2.2. Перечень практических занятий

Семестр 1

Раздел 1. Проектирование приборных систем и технологических процессов

Практическое занятие 1.

Проектирование приборных систем и технологических процессов (2 часа).

Практическое занятие 2.

Подготовка проектной и технической документации (2 часа).

 

4.2.2.3. Перечень лабораторных работ

Семестр 1

Раздел 1. Разработка виртуальных приборов

Лабораторная 1.

Разработка систем сбора и отображения данных на базе LabView (4 часа).

Раздел 2. Анализ и моделирование

Лабораторная 2.

Разработка систем сбора, обработки и анализа данных на базе 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. Этапы развития информационных систем.

2. Процессы, протекающие в информационной системе.

3. Структура информационной системы.

4. Инструментарий информационной технологии.

5. Составляющие информационной технологии.

6. Концепция виртуального прибора LabVIEW.

7. Выбор и конфигурация измерительной аппаратной части систем сбора данных.

8. Многофункциональные устройства (DAQ) аналогового ввода/вывода.

9. Цифровой ввод/вывод через канал общего пользования .

10. Аппаратные платформы реализации виртуальных приборов PXI и VXI. Real Time процессоры.

11. Контекстное меню опций и команд объектов LabVIEW.

12. Размещение, редактирование и маркировка элементов на лицевой панели блок-диаграмме.

13. Использование сдвиговых регистров при программировании циклов.

14. Отображение в виде графиков информации, получаемой при измерениях.

15. Структура библиотек P-CAD.

16. Наборы библиотек и операции с библиотеками.

17. Разработка печатных плат.

18. Технологические процессы.

19. Проектирование технологических процессов.

20. Приборные системы.

21. Автоматизация проектирования.

22. Верификация печатной платы.

23. Подготовительные операции по настройке исходных данных для моделирования.

24. Анализ целостности сигналов.

 

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

1. Применение информационных технологий в приборостроении.

 

4.2.2.6. 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 занятий применяется имитационный или симуляционный подход, когда преподавателем разбирается на конкретном примере проблемная ситуация, все шаги решения задачи студентам демонстрируются при помощи мультимедийной техники. Затем студенты самостоятельно решают аналогичные задания. Так же при проведении занятий применяется частично-поисковый метод: студенты осуществляют поиск решения поставленной проблемы (задачи). При этом, постановочные задачи опираются на уже имеющиеся у студентов знания и умения, полученные в предшествующих темах.

 

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 Информационные технологии в приборостроении

7.1. Основная учебно-методическая литература по дисциплине

1. Гаспариан М. С. Информационные системы и технологии: учебное пособие / Москва: ЕАОИ, 2011 г. , 372 с. - https://ibooks.ru/reading.php?productid=334358

2. оловков А. А., Пивоваров И. Ю., Кузнецов И. Р. Компьютерное моделирование и проектирование радиоэлектронных средств. Учебник для вузов. Стандарт третьего поколения / Санкт-Петербург: Питер, 2015 г. , 208 с. - https://ibooks.ru/reading.php?productid=344132

3. Кириличев Б.В. Моделирование систем / Москва: МГИУ, 2010 г. , 274 с. - https://ibooks.ru/reading.php?productid=334207

4. Храмов К.К, Харчук С.М. Информационные технологии; учбное пособие к практическим занятием для студентов. Муром: Изд. пол.центр МИВлГУ, 2012. - 56 с. - 4 экз.

 

7.2. Дополнительная учебно-методическая литература по дисциплине

1. Торгонский Л.А. Проектирование центральных и периферийных устройств ЭВС. Часть II. Микропроцессорные ЭВС / Томск: ТУСУР, 2012 г. , 176 с. - https://ibooks.ru/reading.php?productid=28042

2. Математическое моделирование радиотехнических устройств и систем / Томск: ТУСУР, 2013 г. , 99 с. - https://ibooks.ru/reading.php?productid=356463

 

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:

Единое окно доступа к информационным ресурсам (http://window.edu.ru);

Центр информационных технологий (http://citforum.ru).

Информационно-поисковый сайт Nationals Instruments www.ni.com

Образовательный сайт - Численные методы http://service.rintd.ru/chislennye_metody

Портал знаний http://statistica.ru/branches-maths/obzor-chislennykh-metodov/

Образовательный математический сайт - http://www.exponenta.ru/soft/Mathcad/UsersGuide/0.asp.

Математический форум Math Help Planet http://mathhelpplanet.com/viewforum.php?f=22.

Портал для радиолюбителей http://www.radioman-portal.ru/shems.shtml

Национальный Открытый Университет "Интуит" http://www.intuit.ru/

Программное обеспечение:

Лаборатория компьютерных технологий в приборостроении:

- Microsoft Windows XP (подписка DreamSpark Premium Electronic Software Delivery (3 year) Renewal, договор №453 от 16.12.2014 года);

- Kaspersky Endpoint Security для бизнеса – Стандартный Russian Edition (Договор №436 от 11.11.2014 года);

- Mathcad Education – University Edition (100 pack) v.15 (Государственный контракт №1, от 10.01.2012 года);

- Mathworks Academic new Product в составе: Matlab Simulink signal processing toolbox DSP systems (договор №1 от 10 01.2014г.);

- National instruments Lab View Service pack 1 (договор № 127К-14 от 23 мая 2014 года);

- Пакет программ: Open Office (freeware);

- KiCAD 4.0.4 (freeware).

Лаборатория цифровой и аналоговой схемотехники :

- Microsoft Windows 7 (подписка DreamSpark Premium Electronic Software Delivery (3 year) Renewal, договор №453 от 16.12.2014 года).

Лаборатория систем автоматического управления:

- Microsoft Windows 7 (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

ibooks.ru

 

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

Лаборатория компьютерных технологий в приборостроении:

- ЭВМ IN Win Intel Core 2 Duo E8400 11 шт., IN Win Intel Core 2 Duo E5500;

- коммутатор TRENDnet;

- проектор Acer;

- экран настенный;

Лаборатория цифровой и аналоговой схемотехники :

- Коммутатор Dlink DGS-1008P;

- проектор Nec;

- экран настенный;

Лаборатория систем автоматического управления:

- коммутатор Dlink DGS-1008P;

- логический тренажер IDL 400 - 2 шт.;

- проектор Acer;

- экран настенный;

 

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 по теме занятия. 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. 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 – 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

«Информационные технологии в приборостроении»

по направлению подготовки 12.04.01 Приборостроение

 

Рабочая программа дисциплины «Информационные технологии в приборостроении» составлена в соответствии с требованиями федерального государственного образовательного стандарта по направлению подготовки 12.04.01 Приборостроение.

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

Цель дисциплины: знакомство с основами современных информационных систем и технологий в области приборостроения, освоение общих принципов работы и получение практических навыков использования современных информационных систем технологий при моделировании и исследовании объектов и процессов приборостроения, решении инженерных задач.

Задачи дисциплины: получить информацию об общей классификации видов информационных систем и технологий и их реализация в приборостроении, получить навыки моделирования объектов приборостроения виртуальными приборами, пользоваться современными пакетами моделирования и проектирования приборных систем и технологических процессов.

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 «Информационные технологии в приборостроении» рекомендуется для использования в учебном процессе по направлению подготовки 12.04.01 Приборостроение.

 

04.06.2019 г.