РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ (МОДУЛЯ)

«ЛОГИКА И МЕТОДОЛОГИЯ НАУКИ»

Направление подготовки 110800.68 – "Агроинженерия"

Профиль подготовки «Технические системы в АПК»

Квалификация (степень) выпускника магистр

Форма обучения очная

г. Ульяновск - 2011 г.

Рабочая программа составлена на основе государственных требований к

обязательному минимуму содержания и уровню подготовки магистра техники

и технологии по направлению 110300.68 – "Агроинженерия" (магистерская программа "Профессиональное обучение в агротехнических учебных заведениях"), изложенной в ГОС ВПО № 314 с/маг (в цикле дисциплин предметной подготовки, как дисциплины специализации СДМ) и с учетом обязательного минимума содержания специального технологического компонента, входящего в содержание образовательной области технология (ООТ).

1. Цели и задачи дисциплины:

Цель дисциплины – сформировать у специалиста систему знаний и представлений о логике и методологии агроинженерной науки.

Задачи дисциплины: сформировать представления по логике агроинженерной науки и истории научных школ; системе накопления научных знаний и методах научного исследования; о методах планирования и организации экспериментального исследования.

Место дисциплины в структуре ООП: дисциплина относится к 2.

циклу общенаучных дисциплин (федеральный компонент). Обучающийся должен иметь представление об инженерной деятельности, необходимыми знаниями, умениями и навыками, соответствующими квалификации специалиста (бакалавра).

Данная дисциплина является предшествующей для блока общеинженерных и специальных дисциплин.

3. Требования к уровню освоения дисциплины:

Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих компетенций:

А. Общекультурных: ОК-1; ОК-2; ОК-4; ОК-6 и ОК-7;

Б. Профессиональных:

- способностью использовать законы и методы математики при решении стандартных и нестандартных профессиональных задач;

- владением логическими методами и приемами научного исследования;

- способностью и готовностью применять знания о современных методах исследований;

- способностью к проектной деятельности на основе системного подхода умением строить и использовать модели для описания и прогнозирования различных явлений, осуществлять их качественный и количественный анализ.

В результате изучения дисциплины студент должен:

Знать:

- основные логические методы и приемы научного исследования;

- методологические теории и принципы современной науки;

- методы эмпирического и теоретического познания;

- статистические методы исследования;

- планирование многофакторного эксперимента;

- методы оценки случайных процессов и случайных функций;

- методы теории подобия и размерностей.

Уметь:

- осуществлять методологическое обоснование научного исследования;

- провести системный анализ объекта исследования;

- применять на практике статистические методы исследования;

- планировать многофакторный эксперимент;

- оценивать случайные процессы и случайные функции;

Владеть: навыками логико-методологического анализа научного исследования и его результатов.

4. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ Логика и методология науки Общая трудоемкость дисциплины составляет 36 зачетных единиц, 144 часов.

Виды учебной работы, включая самостоятельную Неделя семестра Формы текущего контроля работу студентов и трудоемкость Семестр успеваемости (в часах) № (по неделям семестра).

Раздел дисциплины п/п Форма промежуточной практиче- аттестации (по семестрам) лекции ские занятия СРС История развиВходной контроль, текущий контия и логика агтроль, подготовка реферативных роинженерной сообщений и докладов науки.

Методология текущий контроль, подготовка ренауки. Систем- 1 3-5 2 4 феративных сообщений и докладов ный анализ Статистические текущий контроль, подготовка реметоды исследо- 1 5-7 2 4 феративных сообщений и докладов вания.

Планирование текущий контроль, подготовка ремногофакторного 1 8-11 1 4 феративных сообщений и докладов эксперимента.

текущий контроль, подготовка реСлучайные проферативных сообщений и докладов, 12цессы и случайсоставление словаря терминов и ные функции.

определений Темы, разделы дисциплины Раздел 1. История развития и логика агроинженерной науки.

низации.

ской механики.

Раздел 2. Методология науки. Системный анализ фикация.

познания: понятия, гипотеза, теория. Методы эмпирического познания: эксперимент, опыт.

Вероятностный характер с.-х. процессов.

Раздел 3. Статистические методы исследования.

сельскохозяйственных процессов. Понятие и оценка случайной величины. Выбор закона распределения..

мация опытных данных методом наименьших квадратов. Планирование эксперимента.

Раздел 4. Планирование многофакторного эксперимента эксперимент. Априорное ранжирование.

анализ.

Раздел 5. Случайные процессы и случайные функции.

плотность.

Раздел 6. Методы теории подобия и размерностей технике. Критерии подобности. Исследова- + + + ния процессов в обобщенных координатах.

Раздел 7. Представление научных результатов ционная работа Раздел 1. Введение. История аграрной науки и ее роль в развитии с.-х. производства.

История развития техники. Развитие механизации. Бюро механизации 1907 г.

Роль В.П. Горячкина. Создание и развитие земледельческой механики.

Раздел 2. Методология науки. Методы научного познания.

Системный подход и системные представления. Объект исследования и их классификация. Научная проблема. Уровни теоретического познания: понятия, гипотеза, теория. Методы эмпирического познания: эксперимент, опыт.

Понятия плана и методики эксперимента. Вероятностный характер с.-х. процессов.

Раздел 3. Статистические методы исследования.

Физические основы случайного характера сельскохозяйственных процессов. Понятие и оценка случайной величины. Выбор закона распределения.

Парная корреляция. Регрессия. Аппроксимация опытных данных методом наименьших квадратов. Планирование эксперимента.

Раздел 4. Планирование многофакторного эксперимента.

Полный факторный эксперимент. Дробный эксперимент. Априорное ранжирование. Отсеивающий эксперимент. Оценка точности (адекватности) модели. Дисперсионный анализ.

Раздел 5. Случайные процессы и случайные функции.

Случайная функция и ее оценка. Корреляционная функция. Секторальная плотность.

Алгоритмы и методы гармонического анализа случайного процесса.

Раздел 6. Методы теории подобия и размерностей.

Методология оценки подобия в природе и технике. Критерии подобности. Исследования процессов в обобщенных координатах.

Раздел 7. Оформление научного отчета.

Требования к оформлению научного отчета. Научная статья. Монография. Диссертационная работа.

5. ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

При преподавании курса необходимо ориентироваться на современные образовательные технологии путём использования обучения «до результата».

Рекомендуется использовать дифференцированное обучение и активные методы проверки знаний. Аудиторная и самостоятельная работы должны быть направленными на углубление и расширение полученных знаний, на закрепление приобретённых навыков и применение формируемых компетенций.

Организация занятий по дисциплине «Логика и методология науки»

проводится по видам учебной работы - лекции, практические занятия, текущий контроль.

В соответствии с требованиями ФГОС ВПО по направлению подготовки магистранта реализация компетентностного подхода предусматривает использование в учебном процессе активных и интерактивных форм проведения занятий в сочетании с внеаудиторной работой с целью формирования и развития профессиональных навыков обучающихся.

Часть лекционных занятий проводится в поточной аудитории с применением мультимедийного проектора в виде учебной презентации. Основные моменты лекционных занятий конспектируются. Отдельные темы предлагаются для самостоятельного изучения с обязательным составлением конспекта (контролируется).

Самостоятельная работа по дисциплине включает:

- самоподготовку к учебным занятиям по конспектам, учебной литературе и с помощью электронных ресурсов (контролируются конспекты и др.);

- оформление и подготовка рефератов, докладов;

- подготовка к текущему тестированию по разделам дисциплины (изучение учебных тем).

Удельный вес занятий, проводимых в интерактивных формах, составляют не менее 30 % аудиторных занятий, т.е. по данной дисциплине 11 часов.

Программа проведения активных и интерактивных занятий по темам дисциплины «Логика и методология науки»

Раздел 1. История развития и логика агроинженерной науки.

История развития техники. Развитие механизации.

Бюро механизации 1907 г. Роль В.П. Горячкина. Создание и развитие земледельческой механики.

Раздел 2. Методология науки. Системный анализ Системный подход и системные представления. Объект исследования и их классификация.

Научная проблема. Уровни теоретического познания: понятия, гипотеза, теория. Методы эмпирического познания: экс- перимент, опыт.

Понятия плана и методики эксперимента. Вероятностный характер с.-х. процессов.

Раздел 3. Статистические методы исследования.

Физические основы случайного характера сельскохозяйственных процессов. Понятие и оценка случайной величины. Выбор закона распределения..

Парная корреляция. Регрессия. Аппроксимация опытных данных методом наименьших квадратов. Планирование экспери- мента.

Раздел 4. Планирование многофакторного эксперимента Полный факторный эксперимент. Дробный эксперимент. Априорное ранжирование.

Отсеивающий эксперимент. Оценка точности (адекватности) модели. Дисперсионный анализ.

Раздел 5. Случайные процессы и случайные функции.

Корреляционная функция. Секторальная плотность.

Раздел 6. Методы теории подобия и размерностей Методология оценки подобия в природе и технике. Критерии подобности. Исследования процессов в обобщенных координатах.

Требования к оформлению научного отчета. Научная статья.

Монография. Диссертационная работа

6. ОЦЕНОЧНЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ

УСПЕВАЕМОСТИ, ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ ПО ИТОГАМ

ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ И УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ

ОБЕСПЕЧЕНИЕ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ СТУДЕНТОВ

1. Системный анализ объекта исследования 2. Статистический анализ одномерной выборки случайной величины 3. Обоснование достаточного объема одномерной выборки 4. Статистическая обработка выборки большого объема 5. Анализ статистической взаимосвязи двух случайных величин 6. Аппроксимация опытных данных математическими зависимостями по методу наименьших квадратов Полный факторный эксперимент 2n Дробный факторный эксперимент 2n-k 9. Поиск области экстремума по методу крутого восхождения (спуска) 10. Описание области экстремума полиномами второго порядка 11. Латинские квадраты 12. Гармонический анализ случайной функции 13. Представление закономерностей в безразмерной форме на основе методов теории подобия и размерностей Темы учебной исследовательской работы.

1. Системный анализ влияния факторов на показатели работы машины (для вида оценки).

2. Построение математической модели рабочего процесса машины.

3. Оптимизация параметров машинно-тракторного агрегата.

4. Системный анализ процесса работы машины.

5. Статистическая обработка на ЭВМ случайной выборки.

6. Статистическая обработка на ЭВМ случайной функции.

7. Определение доверительного интервала для оценок случайной величины.

8. Эволюционное планирование.

9. Априорное ранжирование (экспертный опрос).

Самостоятельная работа студентов обеспечивается выполнением работы по индивидуальным вариантам. На практических занятиях рассматривается содержание и порядок выполнения задания, выдается индивидуальное задание и при необходимости объясняется его выполнение на ЭВМ. Каждое задание после выполнения защищается.

Итоговый контроль по дисциплине – экзамен.

7. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины:

а) основная литература 1. Гмурман В.Е. Теория вероятностей и математическая статистика. – М.:

Высшая школа, 2005 г.

2. Дьяконов В.П., Абраменков И.В. МаthCAD 13.0 в математике, физике и в Internet. – М.: Нолидж, 2008 г.

3. Системный анализ и принятие решений: Словарь-справочник: Учебное пособие для вузов/ Под ред.В.Н. Волковой, В.Н. Козлова.- М.: Высшая школа, 2004. - 616 с.

б) дополнительная 1. Митков А.Л., Кардашевский С.В. Статистические методы в сельхозмашиностроении. – М.: Машиностроение, 1978.

2. Зажигаев Л.С. Методы планирования и обработки результатов физического эксперимента. – М.: Атомиздат, 1978.

в) программное обеспечение 1. Аугамбаев М. Основы планирования научно-исследовательского эксперимента.- М.: Радио и связь, 1993 г.

2. Мельников С.В., Алешкин В.Р., Рощин П.М. Планирование эксперимента в исследованиях с.-х. процессов. - Л.: Колос, 1980.

Математический пакет «MathCad»

3. Набор компьютерных презентаций по теоретическому курсу.

4) Базы данных, информационно-справочные и поисковые системы:

1. Справочная автоматизированная система «Сельхозтехника»;

2. Справочная информационная система «Росинформагротех»;

3. Справочная информационная система ЦНСХБ.

8. Материально-техническое обеспечение дисциплины (модуля) Для осуществления качественного образовательного процесса необходимо оснащение мультимедийной техникой (электронная доска HITACHI (HT-FTWD), ноутбук DELL Latitude D520-DC T5600, проектор, видеоплеер LG 830), а также соответствующие программные продукты для статистической обработки данных.

9. Методические рекомендации по организации изучения дисциплины:

Теоретический курс рассматривается с учетом междисциплинарных связей и возможных элементов практической деятельности магистранта. Для наглядного представления материала рекомендуется использовать презентационные материалы.

Самостоятельная работа заключается в проведении системного анализа по теме магистерской работы и разработке рабочей программы и методики экспериментального магистерского исследования: цель, задачи, программа исследования, представление результатов. Методика: методы и оборудование, порядок проведения опыта, обработка и анализ результатов эксперимента.

Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО с учетом рекомендаций и ПрООП ВПО по направлению 110800.68 – "Агроинженерия", и профилю подготовки «Технические системы в АПК»