МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ
ГРОЗНЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НЕФТЯНОЙ
ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ АКАДЕМИКА
М.Д. МИЛЛИОНЩИКОВА
«УТВЕРЖДАЮ»
1-й проректор ГГНТУ
_ Ш.Ш. Заурбеков
«03» сентября 2013 г.
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА
дисциплины«МЕТОДЫ РЕШЕНИЯ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКИХ ЗАДАЧ В
СТРОИТЕЛЬСТВЕ»
Наименование магистерской программы «Технология строительных материалов изделий и конструкций»Направление подготовки 270800 – «СТРОИТЕЛЬСТВО»
Квалификация (степень) выпускника Магистр Форма обучения очная Грозный - 2013 г.
1. Цели освоения дисциплины Целями освоения дисциплины «Методы решения научно-технических задач в строительстве» являются изучение и анализ научно-технической информации, отечественного и зарубежного опыта по профилю деятельности; постановка и проведение экспериментов, сбор, обработка и анализ результатов, идентификация теории и эксперимента; разработка инновационных материалов и технологий с использованием научных достижений; математическое моделирование процессов в конструкциях и системах, компьютерные методы реализации моделей, разработка расчетных методов и средств автоматизации проектирования; систематизация знаний и умений по теории планирования эксперимента (измерений), о научных и методических основах построения оптимальных планов эксперимента и обработке результатов измерений, полученных в эксперименте и применению полученных знаний в прикладных задачах планирования измерений и обработки результатов эксперимента.
2.Место дисциплины в структуре магистерской программы Дисциплина «Методы решения научно-технических задач в строительстве»
относится к профессиональному циклу, базовая часть в плане обучения магистрантов по направлению «Строительство».
Для изучения дисциплины «Долговечность строительных материалов» необходим ряд требований к входным знаниям, умениям и компетенциям студентов.
Студент должен:
Знать:
– теоретические основы курсов следующих предметов: «Материаловедение. Технология конструкционных материалов», «Химия», «Физика», «Математика», «Информатика»;
– современные требования к проектированию составов материалов и конструированию строительных изделий;
Уметь:
–проводить лабораторно-практических работ.
– осуществлять анализ полученных данных.
Владеть:
– навыками обработки информации и работы с компьютером, как со средством управления информацией.
– современными методиками контроля качества строительных материалов.
Дисциплина «Методы решения научно-технических задач в строительстве»
взаимосвязана со следующими дисциплинами:,, «Композитные строительные материалы», «Основы научных исследований», «Информационные технологии в строительстве», «Специальные разделы высшей математики», «Методология научных исследований»,, «Математическое моделирование» и другими дисциплинами профильной направленности.
3 Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины «Методы решения научно-технических задач в строительстве»
способностью совершенствовать и развивать свой интеллектуальный и общекультурный уровень, добиваться нравственного и физического совершенствования своей личности (ОК-1);
способностью к самостоятельному обучению новым методам исследования, к изменению научного и научно-производственного профиля своей профессиональной деятельности, к изменению социокультурных и социальных условий деятельности (ОК-2);
способностью демонстрировать знания фундаментальных и прикладных дисциплин ООП магистратуры (ПК-1);
способностью использовать углубленные теоретические и практические знания, часть которых находится на передовом рубеже данной науки (ПК-2);
способностью демонстрировать навыки работы в научном коллективе, способность порождать новые идеи (креативность) (ПК-5);
способностью осознать основные проблемы своей предметной области, при решении которых возникает необходимость в сложных задачах выбора, требующих использования количественных и качественных методов (ПК-6);
способностью ориентироваться в постановке задачи и определять, каким образом следует искать средства ее решения (ПК-7);
способностью и готовностью применять знания о современных методах исследования (ПК-8);
способностью и готовностью проводить научные эксперименты, оценивать результаты исследований (ПК-9);
способностью анализировать, синтезировать и критически резюмировать информацию (ПК-10);
способностью к профессиональной эксплуатации современного исследовательского оборудования и приборов (в соответствии с целями ООП магистратуры) (ПК-11);
способностью разрабатывать методики, планы и программы проведения научных исследований и разработок, готовить задания для исполнителей, организовывать проведение экспериментов и испытаний, анализировать и обобщать их результаты (ПК-17);
умением вести сбор, анализ и систематизацию информации по теме исследования, готовить научно-технические отчеты, обзоры публикаций по теме исследования (ПК-18);
способностью разрабатывать физические и математические модели явлений и объектов, относящихся к профилю деятельности (ПК-19);
В результате освоения дисциплины «Методы решения научно-технических задач в Знать:
– современные тенденции развития строительного материаловедения;
– методы оценки свойств строительных материалов и изделий;
– основы организации научных исследований;
– методы математического планирования экспериментов;
методы математической обработки экспериментальных данных;
– возможности использования современного программного и аппаратного обеспечения ЭВМ для обработки и интерпретации экспериментальных данных;
– современные тенденции развития программного и аппаратного обеспечения;
– способы оценки эффективности планов измерений Уметь:
– ставить задачи планирования эксперимента и измерений;
– организовывать контроль качественных показателей строительных материалов и изделий;
– оптимизировать составы композиционных строительных материалов;
– составлять планы эксперимента при изучении многофакторных процессов;
– выбирать факторы, определяющие поведение изучаемого объекта в данной технологической ситуации, их уровни и интервалы варьирования;
– составлять планы проведения эксперимента;
– получать по экспериментальным данным математические модели;
– проводить статистический анализ математических моделей и их содержательную интерпретацию;
– обновлять свои знания, используя современные информационные технологии;
– решать с помощью математических моделей оптимизационные строительнотехнологические задачи;
– решать задачи, возникающие в ходе научно-исследовательской работы используя компьютерную технику;
– интерпретировать полученные результаты;
– оформлять результаты эксперимента;
Владеть:
– навыками по проектированию составов строительных материалов;
– современными методами контроля качества строительных материалов и изделий;
– навыками использования вычислительной техники для обработки экспериментальных данных и всестороннего анализа объекта исследования;
– основы организации научно-исследовательской деятельности;
– основами математической теории эксперимента;
– навыками и умениями практического формирования планов измерений при решении конкретных задач, обработки экспериментальных данных и их адекватной интерпретации 4. Структура и содержание дисциплины «Методы решения научно-технических задач в строительстве»
Общая трудоемкость дисциплины составляет 2 зачетные единицы 72 часа.
Параметр оптимизации.
отклик. Шкала и функция желательности.
5. Образовательные технологии реализуемые в рамках проведения занятий по дисциплине «Методы решения научно-технических задач в строительстве»:
в процессе проведения занятий осуществляется демонстрация наглядных материалов (в частности демонстрационных плакатов, программного обеспечения и т.д.) с последующим разбором конкретных примеров применения методов решения научно-технических задач в строительстве (при этом основное внимание будет уделено разработкам ученых РМ); к проведению занятий планируется привлечение специалистов, производящих подбор разработку современных композитов и подбор составов строительных материалов.
Планируется участие в работе научных конференций, проводимых при поддержке ГОУ ВПО «ГГНТУ им. Акад. М.Д. Миллионщикова».
В интерактивной форме планируется проведение 5 занятий, т.е. в целом в учебном процессе их удельный вес будет составлять 50_ % аудиторных занятий.
6. Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины и учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов.
Для допуска к зачету необходимо выполнить и осуществить практическую работу, направленную на проведение научного эксперимента по тематике диссертации с построением и анализом графических зависимостей.
1. Основные определения.
2. Теория экспериментов.
3. Классификация экспериментов.
4. Общая схема планирования эксперимента.
5. Параметр оптимизации.
6. Виды параметров оптимизации.
7. Требование к параметру оптимизации.
8. О задачах с несколькими выходными параметрами.
9. Простейшие способы построения обобщенного отклика.
10. Шкала желательности.
11. Преобразование частных откликов в частные функции желательности.
12. Обобщенная функция желательности.
13. Факторы. Определение фактора.
14. Требования, предъявляемые к факторам при планировании эксперимента.
15. Требования к совокупности факторов.
16. Примеры факторов.
17. Априорное ранжирование факторов.
18. Экспериментально–статистические модели.
19. Построение модели по экспериментальным данным.
20. Выбор модели.
21. Шаговый принцип 22. Полиномиальные модели 23. Проверка адекватности модели.
24. Проверка значимости коэффициентов модели.
25. Принятие решений и выводы 26. Анализ систем по экспериментально–статистическим моделям.
27. Интерпретация коэффициентов уравнения регрессии.
28. Анализ систем по значениям коэффициентов.
29. Построение и анализ графических зависимостей 30. Поиск оптимальных условий по математическим моделям.
31. Постановка и классификация задач оптимизации.
32. Решение задач линейного программирования 7. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины (модуля) а) основная литература:
1. Тарасик, В.П. Математическое моделирование технических систем.- М.: Издво МГТУ им. Н.Э. Баумана.- 2004.
2. Вержбицкий, В.М. Основы численных методов.- М.: Высшая школа.- 2002.
3. Власова, Е.А. Приближенные методы математической физики/ Под ред. В.С. Зарубина, А.П. Крищенко.- М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана.- 2001.
б) дополнительная литература 1. Основы научных исследований. М.: «Высшая школа» 1989.
2. Амосова, Н.Н. Вероятностные разделы математики/ Под ред. Ю.Д. Максимова - С.-Пт.-2001.
в) программное обеспечение и Интернет-ресурсы:
1. Программное обеспечения при обработке экспериментальных исследований –MS Excel, Statistik, Mathcad.
2. Интернет ресурсы для самостоятельной подготовки (в частности: российский строительный портал www.stroyrus.ru, строительная наука www.stroinauka.ru, Кодекс (ГОСТ, СНиП, законодательство www.kodeksoft.ru и другие: www.cpress.ru, www.pcmag.ru, www.osp.ru, www.pcworld.ru, www.sapr.ru, www.informika.ru, www.maoo.ru, www.open.ac.uk, www.ntu.edu, www.ola.edu.au и т.д.).
8. Материально-техническое обеспечение дисциплины.
1. Экспериментально-статистические модели 2.. Построение и анализ графических зависимостей Оргтехника и оборудование используемая в учебном процессе Компьютерный класс на 10 автоматизированных учебных мест.
Электронные весы.
Оборудование для испытания бетона неразрушающими методами.
Оборудование лаборатории строительных материалов.
Диапроектор «Экран».
Разработчик:
«