«Направление подготовки магистров 210100 Электроника и наноэлектроника Магистерская программа Квантовая электроника Содержание № Наименование дисциплины Стр. Методы математического моделирования 1 2 История и методология ...»

Направление подготовки магистров

210100 «Электроника и наноэлектроника»

Магистерская программа

«Квантовая электроника»

Содержание

№ Наименование дисциплины Стр.

Методы математического моделирования

1 2

История и методология науки и техники в области электроники 2 10 Экономика 3 17 Иностранный язык 4 26 Компьютерная обработка изображений 5 38 Проектирование лазерных систем 6 Актуальные проблемы современной электроники и 7 наноэлектроники Компьютерные технологии в научных исследованиях 8 Проектирование и технология электронной компонентной базы 9 Методы и средства обработки оптической информации 10 Лазерная интерферометрия 11 Поляризационные устройства 12 Распознавание объектов на изображении 13 Волоконно-оптические системы 14 Языки программирования в квантовой электронике 15 Статистические методы в квантовой электронике 16 Обработка и передача видеоинформации 17 Автоматизация оптического эксперимента 18 Применение лазеров 19 Полупроводниковые лазеры 20 Поглощение оптического излучения полупроводниками 21 Физические основы нанотехнологий 22 Регистрация цифровых изображений 23

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ

МОСКОВСКИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

(ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)

ИНСТИТУТ ПРОБЛЕМ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ

_ Направление подготовки: 210100 - Электроника и наноэлектроника Профиль(и) подготовки:

Квалификация (степень) выпускника: магистр Форма обучения: очная

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

"МЕТОДЫ МАТЕМАТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ"

Математический и Цикл:

естественнонаучный Часть цикла: По выбору ИРЭ; М1баз.ч., 1.1. № дисциплины по учебному плану:

Часов (всего) по учебному плану: Трудоемкость в зачетных единицах: 3 семестр Лекции 18 час 3 семестр Практические занятия 36 час 3 семестр Лабораторные работы 3 семестр Объем самостоятельной работы по учебному плану (всего)

1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

Целью дисциплины является изучение основных понятий и методов математического моделирования на базе электроники и наноэлектроники, составляющей базу теоретических основ промышленно й электроники.

По завершению освоения данной дисциплины студент способен и готов:

к обобщению, анализу, восприятию информации, постановке цели и выбору математических методов путей ее достижения (ОК-1);

на базе полученных математических методов в условиях развития электроники и наноэлектроники и изменяющейся социальной практики к переоценке накопленного опыта, анализу своих возможностей, приобретению новых знаний, использованию различных средств и технологий обучения (ОК-6);

к самостоятельной, индивидуальной работе, принятию решений в рамках своей профессиональной компетенции (ОК-7);

к математическому и практическому анализу логики различного рода рассуждений, к публичным выступлениям, аргументации, ведению дискуссии и понимать сущность и значение информации в развитии современного информационного общества, сознавать опасности и угрозы, возникающие в этом процессе, соблюдать основные требования информационной безопасности (ОКдемонстрировать базовые знания в области математического моделирования естественнонаучных проблем и готовностью использовать основные законы в своей профессиональной деятельности, применять методы математического анализа в теоретических и экспериментальных исследованиях (ПК-2);

выявить естественнонаучную сущность проблем, возникающих в ходе профессиональной деятельности и привлечь для их решения соответствующий физико-математический аппарат (ПК-3).

Задачами дисциплины являются познакомить обучающихся с основными понятиями и методами современного математического моделирования задач электроники и наноэлектроники;

научить составлять математические модели основных проблем электроники и наноэлектроники, научить использовать математические методы для анализа этих моделей, используя современные компьютерные технологии и делать практические выводы из анализа полученных результатов.

2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП ВПО

Дисциплина относится к базовой части Математического и естественнонаучного цикла М основной образовательной программы подготовки магистров по профилю :

«Промышленная электроника микропроцессорная техника» направления «Электроника и наноэлектроника ».Дисциплина базируется на следующих дисциплинах: "Физика", «Математика», «Электроника», «Информатика». Знания, полученные по освоению дисциплины, необходимы при выполнении магистрской выпускной квалификационной работы в области Промышленной электроники и микропроцессорной техники.

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

В результате освоения учебной дисциплины обучающиеся должны демонстрировать следующие результаты образования:

Знать:

принципы построения математических моделей электроники и наноэлектроники источники научно-технической и математической информации (журналы, сайты Интернет) по математическому моделированию задач электроники и наноэлектроники (ПК-17).

Уметь:

самостоятельно разбираться в методиках расчета и применять их для решения поставленной задачи (ОК-7);

осуществлять поиск и анализировать научно-техническую информацию и выбирать необходимые материалы (ПК-6);

собирать и анализировать исходные данные для решения математических задач прикладной электроники и наноэлектроники с использованием современных методов поиска и обработки информации (ПК-8);

проводить численные эксперименты по заданной методике и анализировать результаты с привлечением соответствующего математического аппарата (ПК-18);

Владеть:

к обобщению, анализу, восприятию информации, постановке цели и выбору математических методов путей ее достижения (ОК-1);

готовностью к кооперации с коллегами, работе в коллективе (ОК-3);

навыками дискуссии по профессиональной тематике (ОК-12);

навыками поиска информации и математической обработке данных по электронике и наноэлектронике (ПК-6);

готовностью к самостоятельной, индивидуальной работе, принятию решений в рамках своей профессиональной компетенции (ОК-7);

4. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

4.1 Структура дисциплины Общая трудоемкость дисциплины составляет 4 зачетных единиц, 144 часа.

Основные понятия теории разностных пространстве сеточных Разностная аппроксимация уравнений на примере уравнения диффузии.

Устойчивость Построение разностных схем для нелинейных уравнений на примере диффузной кинетики.

Разностные уравнения для эволюционных пространственными переменными.

вязкость. Монотонные разностные схемы.

Имитационное Монте-Карло.

4.2 Содержание лекционно-практических форм обучения 4.2.1. Лекции 1. Введение в математическое моделирование.

Пример нелинейного математического маятника. Подходы к решению данной задачи физика-теоретика (линейный подход), физика-экспериментатора (метод теории размерностей). Сравнение различных подходов. Необходимые сведения из линейной алгебры: нормированное линейное пространство; линейный оператор; норма оператора, спектральный радиус, обусловленность матриц.

2. Прямые и итерационные методы решения линейных систем Прямые решения линейных систем. Метод прогонки. Условия устойчивости метода прогонки. Итерационные методы решения линейных систем. Примеры итерационных процессов.

3. Задачи нелинейного программирования.

Метод Ньютона, как линеаризация исходной задачи. Модификация метода Ньютона с целью ослабления требования к начальному приближению. Нормировка задачи как метод улучшения сходимости. Метод продолжения по параметру.

Неустойчивость численного дифференцирования. Оптимальный шаг и его оценка.

Оценка оптимального шага методом сокращающихся знаков.

5. Основные понятия теории разностных схем.

Равномерная и неравномерная сетки. Пространство сеточных функций. Нормы в пространстве сеточных функций. Дифференцирование и интегрирование в пространстве сеточных функций. Основные формулы дифференциального и интегрального исчисления в пространстве сеточных функций. Недостатки неравномерных сеток.

6. Основная теорема о сходимости разностных схем.

Постановка разностной задачи. Сходимость и устойчивость разностных схем. Основная теорема о сходимости разностных схем. Пример построения и исследования разностной схемы для краевой задачи Штурма-Лиувилля. Пример неустойчивой разностной схемы.

7. Консервативные разностные схемы.

Пример А.А. Самарского влияния не консервативности. Интегро-интерполяционный метод построения консервативных разностных схем. Построение консервативной разностной схемы на примере стационарного уравнения теплопроводности с переменными коэффициентами. Потоковая прогонка.

8. Уравнение с частными производными Разностные схемы для уравнений с частными производными. Понятие шаблона разностной схемы. Схема с весами. Явные и неявные разностные схемы. Модельные уравнения для процессов переноса, теплопроводности. Задачи Коши, краевая задача для уравнения переноса. Схема бегущей волны.

9. Устойчивость разностных схем.

Устойчивость явной и неявной разностных схем задачи Коши для линейного параболического уравнения с переменными коэффициентами по методу Куранта.

Спектральный признак устойчивости Неймана по начальным данным. Содержательный смысл спектральной устойчивости 10. Практика использования спектрального признака.

Практика использования спектрального признака. Устойчивость краевых условий К.И.

Бабенко и И.М. Гельфанда. Устойчивость и погрешность расчётов.

11. Разностные схемы для нелинейных задач.

Построение разностных схем для нелинейных задач. Принцип замороженных коэффициентов. Линеаризация и исследование устойчивости.

12. Законы сохранения в разностных схемах Полностью консервативные разностные схемы. Схемы с недивергентным уравнением энергии. Условия полной консервативности. Анализ семейства консервативных разностных схем.

13. Многомерные задачи с двумя переменными.

Разностные уравнения для эволюционных задач с двумя пространственными переменными. Явные и неявные шеститочечные разностные схемы. Метод переменных направления, дробных шагов. Исследование устойчивости.

14 Задача Дирихле и Неймана для эллиптических уравнений.

Задача Дирихле и Неймана для эллиптических уравнений. Основные свойства, условия разрешимости. Принцип максимума. Модельные примеры. Основные разностные схемы.

диагональное преобладание. Метод установления.

15. Однородные разностные схемы.

Расчёт разрывных решений. Искусственная вязкость. Монотонные разностные схемы.

Влияние немонотонности схемы на решение. Сложность аппроксимации конвективного слагаемого в задачах конвекции, диффузии зарядов.

16. Особенности аппроксимации коэффициента диффузии.

Автомодельные переменные для уравнения в частных производных. Задача о бегущей волне.

Особенности аппроксимации коэффициента диффузии.

Жёсткие системы обыкновенных дифференциальных уравнений. Линейные жёсткие системы, жёсткие линейные краевые задачи. Разностные схемы. Метод удвоения шага.

Недостатки метода.

18. Имитационное моделирование.

Метод Монте-Карло на примере нахождения площади круга методом Монте-Карло. Метод Монте-Карло при моделировании процессов диффузии.

4.2.2. Практические занятия 5 семестр Методом Ньютона решения нелинейной системы.

Численное дифференцирование и определение оптимального шага.

Краевая задача для систем гиперболических систем переноса, электрической волны в длинных линиях. Построение разностной схемы. Исследование устойчивости.

Задача Самарского о влиянии неконсервативности разностной схемы для стационарного уравнения теплопроводности..

Задача о тепловой волне..

Двумерная задача о распределении потенциала..

Метод Монте- Карло. Моделирование процессов диффузии.

4.3. Лабораторные работы 5 семестр Лабораторные работы учебным планом не предусмотрены.

4.4. Расчетные задания.

Расчет методом Ньютона решения нелинейной системы.

Расчет производной и определение оптимального шага.

Расчет гиперболической системы переноса, электрической волны в длинных линиях.

Расчет задачи Самарского о влиянии неконсервативности разностной схемы.

Расчет задачи нелинейной диффузии.

Расчет двумерной задачи о распределении потенциала..

Расчет методом Монте- Карло процесса диффузии.

4.5. Курсовые проекты и курсовые работы Курсовой проект (курсовая работа) учебным планом не предусмотрен

5. ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

Лекционные занятия проводятся в традиционной форме.

Практические занятия проводятся в форме семинаров.

Самостоятельная работа включает подготовку к тестам и контрольным работам, подготовку к зачету и экзамену.

6. ОЦЕНОЧНЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ УСПЕВАЕМОСТИ,

ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ ПО ИТОГАМ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

Для текущего контроля успеваемости используются различные виды тестов, контрольные работы, устный опрос.

Аттестация по дисциплине – зачет и экзамен.

Оценка за освоение дисциплины, определяется экзаменатором как экспертом В приложение к диплому вносится оценка, полученная на экзамене

7. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ

ДИСЦИПЛИНЫ

7.1. Литература:

а) основная литература:

1. А.А.Амосов, Ю.А.Дубинский, Н.В.Качанова. Вычислительные методы.// Москва, Изд-во МЭИ, 218г, 671с.

б) дополнительная литература:

1. Т.А. Летова, А.В. Пантелеев. Экстремум функций в примерах и задачах. Изд. МАИ, 2. Н.С. Бахвалов. Численные методы. «Наука», 1987 г.

3. В.Ф. Дьяченко. Основные понятия вычислительной математики, «Наука», 1972 г.

7.2. Электронные образовательные ресурсы:

а) лицензионное программное обеспечение и Интернет-ресурсы:

Maple, MathCad 15, http://www.intuit.ru/

8. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

Для обеспечения освоения дисциплины необходимо наличие учебной аудитории, снабженной мультимедийными средствами для представления презентаций лекций.

Использование компьютерных презентаций. Для лекций разработаны слайды презентаций в программе POWER POINT. Используется компьютерная установка SAMSUNG X11 с мультивидео проектором Epson ЕМР -62 LCD, с проекционным экраном Concul.

Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО и с учетом рекомендаций ПрООП ВПО по направлению подготовки 210100 «Электроника и наноэлектроника».

ПРОГРАММУ СОСТАВИЛ:

К.ф.-м.н "УТВЕРЖДАЮ":

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ

МОСКОВСКИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

(ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)

ИНСТИТУТ РАДИОТЕХНИКИ И ЭЛЕКТРОНИКИ (ИРЭ)

_ Направление подготовки: 210100 Электроника и наноэлектроника Программы подготовки: Электронные приборы и устройства, Промышленная электроника и микропроцессорная техника, Теоретическая и прикладная светотехника, Твердотельная микро- и наноэлектроника, Оптико-электронные приборы и системы, Квантовая электроника.

Квалификация (степень) выпускника: магистр Форма обучения: очная

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

"ИСТОРИЯ И МЕТОДОЛОГИЯ НАУКИ И ТЕХНИКИ В ОБЛАСТИ

ЭЛЕКТРОНИКИ"

Интерактивные занятия Лабораторные работы Объем самостоятельной работы по учебному плану (всего) Экзамен Курсовые проекты (работы)

1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

Целью дисциплины является изучение движущих факторов и путей развития науки и техники По завершению освоения данной дисциплины студент способен и готов обладать:

способностью совершенствовать и развивать свой интеллектуальный и общекультурный уровень (ОК-1);

готовностью к активному общению с коллегами в научной, производственной и социально-общественной сферах деятельности (ОК-6);

способностью понимать основные проблемы в своей предметной области, выбирать методы и средства их решения (ПК-3);

способностью самостоятельно приобретать и использовать в практической деятельности новые знания и умения, в том числе в новых областях знаний, непосредственно не связанных со сферой деятельности (ПК-4);

готовностью оформлять, представлять и докладывать результаты выполненной работы (ПК-6);

способностью анализировать состояние научно-технической проблемы путем подбора, изучения и анализа литературных и патентных источников (ПК -7);

готовностью формулировать цели и задачи научных исследований в соответствии с тенденциями и перспективами развития электроники и наноэлектроники, а также смежных областей науки и техники, способностью обоснованно выбирать теоретические и экспериментальные методы и средства решения сформулированных задач (ПК -16);

Задачами дисциплины являются:

познакомить обучающихся с историей и методологией науки и техники в области электроники (ОК-1, ПК-1, 2, 3);

дать информацию об основных этапах развития науки, выдающихся деятелях в области электроники (ОК-10, ПК-2, 3, 4, 5, 6, 9, 10, 18, 20, 21, 27, 28, 29, 30).

2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП ВПО

Дисциплина относится к базовой части общенаучного цикла М.1 основной образовательной программы подготовки магистров по программам "Твердотельная микро- и наноэлектроника", "Теоретическая и прикладная светотехника", "Электронные приборы и устройства", "Промышленная электроника и микропроцессорная техника ", "Квантовая электроника", "Оптико-электронные приборы и системы" направления 210100 Электроника и наноэлектроника.

Дисциплина базируется на следующих дисциплинах: "Физика", "Материалы электронной техники", "Актуальные проблемы современной электроники и наноэлектроники", "Оптоэлектроника".

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

В результате освоения учебной дисциплины обучающиеся должны демонстрировать следующие результаты образования:

Знать:

методологические основы и принципы современной науки (ОК-1, 2, 6, 7, ПК-2, 3, 4, 7, 16);

основные закономерности исторического процесса в науке и технике (ОК-1, 2, 6, 7, ПК-2, 3, 4, 7, 16), этапы исторического развития в области электроники (ОК-1, 2, 6, 7, ПК-2, 3, 4, 7, 16);

место и значение электроники в современном мире (ОК-1, 2, 6, 7, ПК-2, 3, 4, 7, 16).

Уметь:

готовить методологическое обоснование научного исследования и технической разработки в области электроники (ОК- 2,4, 6, 7, ПК-2, 3, 4, 7, 16);

Владеть:

навыками методологического анализа научного исследования и его результатов (ОКПК-2, 3, 4, 7, 16).

4. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

4.1 Структура дисциплины Общая трудоемкость дисциплины составляет 4 зачетные единицы, 144 часа.

Особенности научного научного познания Научные традиции, открытия, революции Развитие классической История возникновения и формирования кваново-механической теории твердого тела История создания электроники 4.2 Содержание лекционно-практических форм обучения 4.2.1. Лекции:

Что такое наука? Какова ее цель? Когда возникла наука, в частности, естествознание?

Каковы основные особенности научного познания? Когда наука стала профессией? Каковы критерии научного знания?

2. Структура научного знания и методы научного познания Галилео Галилей и формирование физики как науки. Принципы экспериментального исследования. Проблема, гипотеза, достоверная истина.

Парадигмы научной деятельности. Открытия в научном мире. Взаимосвязь науки и техники. Характерные черты современного этапа научно-технического прогресса.

Методология науки как системы. Основные положения. Метод, методика и методология.

Методологические принципы конкретно-научного уровня в классической физике.

Методологические правила – принципы Ньютона. Методологические принципы конкретно-научного уровня в неклассической физике. Демокрит и Пифагор – ученые эпохи античности. Открытия в области естествознания в средние века.

Наиболее крупные ученые эпохи Возрождения и их открытия (Н. Коперник, И. Кеплер, Леонардо да Винчи, Галилей и др.).

Период становления физики как науки (Э. Торричелли, Р. Декарт, Б, Паскаль). Научные достижения X. Гюйгенса, Р. Гука и Р. Бойля. Становление и развитие классической физики.

Первый этап (конец 17 – конец 19 веков). Жизнь и открытия Ньютона.

Научные открытия Ж. Д'Аламбера, М. Ломоносова и Б.Франклина.

Научные исследования Ш. Кулона, Г. Кавендиша. Научные результаты С. Пуассона, О.

Френеля и Г. Ома. Работы М. Фарадея, Э. Ленца и Д. Джоуля.

Второй этап (с 60-х годов 19 века до 1895 года). Роль Г. Герца, М. Фарадея, Дж, Максвелла. Третий этап классической физики (1895–1904 годы). Научные достижения В.

Рентгена, Г. Герца и X. Лоренца. Научные достижения А. Беккереля, Пьера и Марии Кюри.

Исследования Э. Резерфорда. История создания атомной бомбы.

6. История возникновения и формирования квантовой механики и квановомеханической теории твердого тела Экспериментальные основы и роль М.Планка в возникновении квантовой теории.

Теория волновой механики Луи де-Бройля. Вклад в развитие квантово-механической теории А. Эйнштейна, В.Гейзенберга, Э.Шредингера, П. Дирака, В.Паули Квантовые статистики Ферми-Дирака и Бозе-Эйнштейна. Разработка квантовомеханической теории твердого тела А.Зоммерфельдом, А.Вильсоном, Ф Блохом. Вклад российских ученых в развитие квантовомеханических теорий.

История создания радио и телевидения. От вакуумной электроники к полупроводниковой. От микроэлектроники к наноэлектронике. История создания вычислительной техники. Советская и российская электроника. Состояние и перспективы развития 4.2.2. Интерактивные занятия Интерактивные занятия учебным планом не предусмотрены.

4.3. Лабораторные работы:

Лабораторные работы учебным планом не предусмотрены.

4.4. Расчетные задания:

Расчетные задания учебным планом не предусмотрены.

4.5. Темы рефератов:

Рефераты по темам разделов курса 4.6. Курсовые проекты и курсовые работы Курсовой проект (курсовая работа) учебным планом не предусмотрен.

5. ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

Лекционные занятия проводятся в форме лекций с использованием компьютерных презентаций.

Самостоятельная работа включает подготовку к лекциям, реферата и к его защите, подготовку к зачету.

6. ОЦЕНОЧНЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ УСПЕВАЕМОСТИ,

ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ ПО ИТОГАМ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

Аттестация по дисциплине – зачет.

Оценка за освоение дисциплины, определяется оценка на зачете.

В приложение к диплому вносится оценка на зачете.

7. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ

ДИСЦИПЛИНЫ

7.1. Литература:

а) основная литература:

1. Кравченко А.Ф. История и методология науки и техники Новосибирск Изд Сибирского отделения АН 2005 360 с.

2. Костелов В.С. Философия истории технических наук М. МЭИ 2006. 39 с.

3. Костелов В.С. Авторитеты в науке М. МЭИ 2006. 65 с.

б) дополнительная литература:

Авдонин Б.Н., Мартынов В.В.Электроника. Вчера…Сегодня. Завтра?/ - М.: ИКП «Дека»; 2005. – 600 с.

7.2. Электронные образовательные ресурсы: включают в себя раздаточный материал к лекциям.

8. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

Для обеспечения освоения дисциплины необходимо наличие учебной аудитории, снабженной мультимедийными средствами для представления компьютерных презентаций лекций.

Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО по направлению подготовки 210100 «Электроника и наноэлектроника» и программам «Твердотельная микрои наноэлектроника», «Теоретическая и прикладная светотехника», «Электронные приборы и устройства», «Промышленная электроника и микропроцессорная техника», «Квантовая электроника», «Оптико-электронные приборы и системы».

ПРОГРАММУ СОСТАВИЛИ:

"УТВЕРЖДАЮ":

Директор ИРЭ

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ

МОСКОВСКИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

(ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)

ИНСТИТУТ РАДИОТЕХНИКИ И ЭЛЕКТРОНИКИ

ФАКУЛЬТЕТ ЭЛЕКТРОННОЙ ТЕХНИКИ

_ Направление подготовки: 210100 Электроника и наноэлектроника Программа подготовки: Электронные приборы и устройства Квалификация (степень) выпускника: магистр Форма обучения: очная

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

№ дисциплины по учебному плану: ИРЭ(ЭТФ), М1, 5. Лекции Лабораторные работы Расчетные задания, рефераты Объем самостоятельной работы по учебному плану (всего) Экзамены Курсовые проекты (работы)

1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ.

Целью изучения дисциплины «Экономика» является формирование у студентов теоретических знаний и практических навыков в области эффективного использования интеллектуального человеческого потенциала на основе применения инновационных управленческих технологий в условиях современной рыночной экономики.

По завершению освоения данной дисциплины студент способен и готов:

- логически верно, аргументировано и ясно строить устную и письменную речь (ОК-2);

- находить организационно-управленческие решения в нестандартных условиях и нести за них ответственность (ОК-4);

- в условиях изменяющейся социальной практики к анализу своих возможностей, приобретения новых знаний (ОК-6);

- самостоятельно работать, принимать решения в рамках своей профессиональной деятельности (ОК-7);

- использовать компьютер как средство работы с информацией (ОК-11);

- пользоваться основными методами получения, хранения и переработки информации (ОК-12):

- понимать и анализировать экономические проблемы, быть активным субъектом экономической деятельности (ОК-14) учитывать современные тенденции развития электроники, информационных технологий в своей профессиональной деятельности (ПК-1);

- применять полученные знания при планировании процессов на конкретных предприятиях вне зависимости от их профиля и размера (ПК-2);

- идентифицировать, формулировать и решать поставленные проблемы в области планирования производства и реализации продукции предприятий (ПК-3);

- использовать принципы и методы планирования для принятия конкретных плановых решений (ПК-4);

- разрабатывать необходимые предприятиям разделы планов, объяснять полученные данные и результаты в области производства и реализации конкретных видов продукции (ПК-5);

- выполнять работы по технологической подготовке производства лектронных приборов различного назначения (ПК-6);

- организовывать работу малых групп исполнителей (ПК-7);

- осуществлять сбор и анализ научно-технической информации, обобщать отечественный и зарубежный опыт в сфере электронных приборов и технологий, проводить анализ патентной литературы (ПК-8);

- внедрять результаты исследований и разработок и организовывать защиту прав на объекты интеллектуальной собственности (ПК-9);

Задачами дисциплины являются:

- дать студентам глубокие и систематизированные знания:

- о производственной деятельности;

- о тактике и стратегии организации работы по планированию, организации деятельности предприятия и производственного процесса;

- о производственной мощности и способах ее оптимизации;

- о классификации персонала и его мотивации;

- о ресурсном обеспечении производства;

- об организации сбыта и основах маркетинга;

- о подготовке производства и организации производственных процессов;

- об особенностях инновационного менеджмента в области управления развитием предприятия;

- научить студентов:

- читать законы и учитывать их в производственной деятельности предприятия;

- строить бизнес-модели организации производственного процесса, - работать с персоналом, определять их основные требования и пожелания, которые можно использовать для повышения эффективности деятельности предприятия;

- умению ставить четкие критерии оценки результатов производственной деятельности.

2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП ВПО

Дисциплина относится к вариативной части (по выбору) общенаучного цикла М. основной образовательной программы подготовки магистров по магистерской программе «Электронные приборы и устройства» направления «210100 Электроника и наноэлектроника».

Дисциплина базируется на следующих дисциплинах: «Элементы и устройства наноэлектроники», «Технология материалов наноэлектроники», «Проектирование и технология электронной компонентной базы».

Знания, полученные при освоении дисциплины, необходимы для подготовки магистерской диссертации и изучении дисциплин «Технико-экономическое обоснование научно-технических разработок», «Перспективные технологии материалов электронной техники».

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

В результате освоения учебной дисциплины обучающиеся должны демонстрировать следующие результаты образования:

Знать:

- основы экономики производства и особенности экономической деятельности предприятий (организаций):(ОК-6, ПК-1) - основы трудового законодательства; (ОК-14, ПК-2) - состав, порядок формирования и методы оценки эффективности использования ресурсов;

(ОК-4, ПК-4) - современные методы оценки экономической эффективности инвестиционных и инновационных проектов; (ОК-14, ПК-3) -показатели и методы оценки эффективности деятельности предприятий (организаций); (ОКПК-2) -основы менеджмента на предприятии; (ОК-4, ПК-3) - современные методы управления персоналом; (ОК-4, ПК-7) - сущность инноваций и инновационных процессов: (ОК-14, ПК-8) - методы организации и планирования производственных процессов; (ОК-14, ПК-4) -этапы организации комплексной подготовки производства на предприятии; (ОК-7, ПК-3) - основные финансовые документы при планировании производственно-хозяйственной деятельности и составлении отчетности предприятия. (ОК-14, ПК-5) Уметь:

- принимать экономически обоснованные инженерно-технические, организационные и управленческие решения; (ОК-4, ПК-2) - применять современные экономические методы повышения эффективности использования ресурсов: (ОК-6, ПК-4) -разрабатывать бизнес-планы инновационных проектов; (ОК-14, ПК-5) -производить расчеты и анализ основных экономических показателей; (ОК-11, ПК-5) -обосновывать решения по реализации нововведений; (ОК-2, ПК-8) - оценивать результаты деятельности организации в условиях рыночной экономики; (ОК-6, ПК-5) - решать типовые расчетные задания по основным разделам курса, используя современный математический аппарат; (ОК-11, ПК-4);

- грамотно использовать нормативно-правовые акты при работе с технико-экономической документацией; (ОК-2, ПК-9) Владеть:

- навыками работы в многопрофильных командах, ориентированных на выполнение инновационных проектов; (ОК-7, ПК-7) - навыками результативного общения с персоналом предприятия; (ОК-2, ПК-7) - методами эффективного управления подразделением и предприятием; (ОК-4, ПК-1) - навыками поиска технико-экономической информации; (ОК-12, ПК-8) - навыками применения полученной информации при организации инновационной деятельности на предприятии; (ОК-12, ПК-4).

4. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

4.1 Структура дисциплины. Общая трудоемкость дисциплины составляет 3 зачетных единицы, 108 часов.

Фирма (предприятие) деятельности фирмы Экономические затраты деятельности фирмы Стратегическое и оперативное планирование производства Механизм принятия Инновационная деятельность фирмы Инвестиционная деятельность фирмы 4.2 Содержание практических форм обучения.

4.2.1. Теоретическая часть практических занятий.

1.Фирма (предприятие) как субъект рыночного хозяйства.

Формирование российского рынка наукоемкой продукции. Техникоэкономические особенности электронной промышленности (ЭП). Тенденции развития мировой электронной промышленности. Стратегия инновационного развития ЭП в ХХ1 веке. Сущность и характер современного предпринимательства.

Понятие фирмы. Организационно-правовые формы деятельности фирм. Основные цели и результаты деятельности фирм. Порядок образования и ликвидации фирм.

Фирма и внешняя среда. Банковская система. Налоговая система и налоговые органы России. Внешнеэкономические связи и таможенная система.

Методологические основы изучения фирмы как сложной системы.

Организационно-управленческие модели структуры фирмы. Оценка качества управления.

2. Информационно-ресурсное обеспечение деятельности фирмы.

Основной капитал фирмы. Общее понятие об основном капитале фирмы и его роли в производстве. Классификация элементов основного капитала. Виды оценки и способы переоценки основного капитала. Амортизация и износ основного капитала. Характеристика наличия, состояния, движения и использования основного капитала. Оборотный капитал фирмы. Виды и источники образования оборотного капитала. Характеристика наличия и оборачиваемости капитала. Определение потребности фирмы в оборотном капитале.

Удельный расход, структура и анализ его изменений. Оценка эффективности применения оборотного капитала. Управление кадрами и планирование рабочей силы. Особые характеристики рабочей силы как ресурса. Кадровая политика предприятия: карьерный рост, развитие и обучение, система наставничества. Мотивация как инструмент эффективного управления персоналом. Управление качеством продукции. Основные понятия и показатели качества продукции. Организационно-правовые основы системы управления качеством.

Издержки, прибыль и рентабельность производства. Понятие и состав издержек производства и обращения. Калькуляция себестоимости и ее значение. Основные показатели себестоимости товарной продукции. Финансовые результаты деятельности фирмы. Прибыль и рентабельность фирмы. Цена и ценообразующие факторы. Виды цен. Ценовая политика фирмы. Оценка финансового состояния и финансовой устойчивости фирмы.

4. Стратегическое и оперативное планирование производства.

Стратегическое планирование на предприятии. Методологические и организационные основы стратегического планирования. Общая схема процесса стратегического планирования и характеристика отдельных его этапов. Разработка стратегии предприятия.

Реализация стратегии. Контроль и оценка стратегии. Планирование как функция управления производством. Принципы планирования в организации. Типы внутрифирменного планирования. Система планов предприятия. Бизнес-планы как особая форма планирования. Структура и содержание бизнес-плана. Реинжиниринг бизнеса.

Прогнозирование и его роль в плановой деятельности предприятия. Методы прогнозирования деловой среды. Производственная мощность, способы ее определения и планирования. Оптимизация производственной мощности.

Финансовое планирование на предприятии. Основные финансовые документы предприятия. Формирование бюджета. Контроль и корректировка исполнения бюджета.

5. Механизм принятия управленческих решений.

Механизм и инструментарий управления производством. Функции управления и связующие элементы. Организационная структура предприятия. Инструменты разработки и принятия управленческих решений. Принятие управленческих решений на основе информации системы «Директ Костинг» (Direct Costing). Цикл управления производством.

Стратегия управления. Система сбалансированных показателей (BSC-Balanced Scorecard);

взаимосвязь производственных и финансовых показателей. Точка безубыточности, минимальный объем продаж и объемы производства. Управленческий учет и управленческая отчетность. ABC-метод (Activity Based Costing) как способ оценки приоритетов производственной деятельности.

Организационные изменения. Управление изменениями. MBO (Management by Objectives) – система управления по целям: постановка целей, дефрагментация целей в задачи и мероприятия, контроль выполнения.

Инновационный тип развития экономики как объективное условие экономического роста.

Экономическая сущность инноваций. Классификация инноваций, стадии и формы инновационного процесса. Факторы внешней и внутренней среды инновационной деятельности (ИД). Организационная структура ИД. Виды и структуры инновационных организаций. Цель и этапы стратегического инновационного планирования. Методы анализа инновационных стратегий. Сущность спроса на инновации и способы его представления.

Анализ экономической эффективности ИД. Статические и динамические методы оценки эффективности. Бизнес-планирование инновационных проектов. Понятие и требования к бизнес-плану. Цели, задачи и содержание отдельных разделов бизнес-плана.

Экономическая сущность и задачи инвестирования. Формы инвестиционной деятельности. Инвестиционный климат и методы его оценки. Моделирование инвестиционного процесса. Роль финансово-экономической оценки при выборе инвестиционных проектов. Классификация методов оценки эффективности инвестиций.

Методы оценки инвестиций, основанные на дисконтировании финансовых потоков. Учет инфляции при инвестиционном анализе. Понятие о конкурирующих инвестициях и методы их оценки. Проблемы финансирования инвестиционных проектов. Влияние маржинальной стоимости капитала на инвестиционную деятельность фирмы. Основы эмиссионной политики фирмы. Природа и классификация инвестиционных рисков. Моделирование инвестиционных процессов с учетом фактора риска. Инвестиционный анализ в условиях рационирования капитала. Оценка инвестиционных проектов при дефиците финансовых ресурсов. Коммерческая эффективность инвестиционных проектов.

4.2.2. Практические занятия Организационно-правовые формы деятельности фирмы.

Фирма и внешняя среда.

Основной и оборотный капитал фирмы.

Кадровая политика фирмы.

Мотивация как инструмент управления персоналом.

Издержки, прибыль, рентабельность производства.

Ценовая политика и финансовая устойчивость фирмы.

Бизнес-план как особая форма планирования.

Финансовое планирование на предприятии.

Стратегическое управление на основе системы «Директ Костинг» (Direct Costing).

Управление изменениями на основе системы MBO (Management by Objectives) Статические и динамические методы бизнес-планирования инновационной деятельности.

Ключевые компетенции как объект управления интеллектуальными человеческими ресурсами.

Понятие о конкурирующих инвестициях и методах их оценки.

Моделирование инвестиционных процессов с учетом фактора риска.

Коммерческая эффективность инвестиционных проектов.

4.3. Лабораторные работы «Лабораторные работы учебным планом не предусмотрены».

4.4. Расчетные задания «Расчетные задания учебным планом не предусмотрены».

4.5. Курсовые проекты и курсовые работы «Курсовой проект (курсовая работа) учебным планом не предусмотрен».

5. ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

Практические занятия включают теоретическую часть в форме обзорного материала и объяснения наиболее сложных вопросов курса. Практические занятия носят деятельностный характер и включают подробный разбор конкретных ситуаций с неформальным тестированием, учебно-игровые имитации отдельных этапов производственнохозяйственной деятельности, задания творческого характера с использованием технологии свернутой информационной структуры.

Самостоятельная работа включает: подготовку к практическим занятиям, тестам, контрольным работам, выполнение домашних заданий, подготовку к зачету.

6. ОЦЕНОЧНЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ УСПЕВАЕМОСТИ,

ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ ПО ИТОГАМ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

Для текущего контроля успеваемости используются устные опросы, тесты, контрольные работы, домашние задания, написание и защита рефератов.

Аттестация по дисциплине – зачет.

Оценка за освоение дисциплины определяется из условия: 0,3 (среднеарифметическая оценка за контрольные и тесты) + 0,3 оценка за реферат + 0,4 оценка на зачете.) В приложение к диплому вносится оценка за 3 семестр.

7. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ

ДИСЦИПЛИНЫ

7.1. Литература:

а) основная литература:

1.Лебедев И.П.,Бологова В.В. Экономика фирмы. – М.МЭИ, 2.Ильченко А.И., Кузнецова И.Д. Организация и планирование производства.-М.:Наука и техника, б) дополнительная литература:

1.Лебедев И.П., Кетоева Н.Л. Финансовый менеджмент в антикризисном управлении.М.:МЭИ, 2.Лебедев И.П., Кетоева Н.Л. Организация инвестиционной деятельности в условиях антикризисного управления. – М.:МЭИ, 2006.

3.Лебедев И.П., Соколова Л.Е. Система поддержки принятия хозяйственных решений в производственном менеджменте. - М.:МЭИ, 4. Лебедев И.П., Соколова Л.Е.. Организация инвестиционной деятельности в рыночной экономике. – М.:МЭИ, 1997.

7.2. Электронные образовательные ресурсы:

Интернет-ресурсы:

1. http://www.chelt.ru/2003/2-03/lamanov-2-03.html7. Мотивация персонала в инновационном бизнесе.

2.http://www.cals.ru/conferences/archive/CALS/cals, 2003. Способы мотивации сотрудников для успешного внедрения CALS-технологий.

3. E-mail как элемент интерактивной связи в процессе изучения дисциплины.

8. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

Для обеспечения освоения дисциплины необходимо наличие учебной аудитории, снабженной мультимедийными средствами для представления презентаций лекций, компьютерных средств для проведения проверки знаний, выполненных заданий по курсу и консультирования.

Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО и с учетом рекомендаций ПрООП ВПО по направлению подготовки 210100 «Электроника и наноэлектроника» и профилю «Электронные приборы и устройства».

ПРОГРАММУ СОСТАВИЛ:

"СОГЛАСОВАНО":

Директор ИРЭ, "УТВЕРЖДАЮ":

Зав. кафедрой Экономики промышленности и организации предприятий,

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ

МОСКОВСКИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

(ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)

ИНСТИТУТ РАДИОТЕХНИКИ И ЭЛЕКТРОНИКИ

Направление подготовки: 210100 Электроника и наноэлектроника.

Магистерская программа: Электронные приборы и устройства.

Квалификация (степень) выпускника: магистр Форма обучения: очная

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

"ИНОСТРАННЫЙ ЯЗЫК" (английский, немецкий, французский языки) № дисциплины по учебному плану: ИРЭ; М.1.5. Часов (всего) по учебному плану: Объем самостоятельной работы по учебному плану (всего)

1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ.

Целью дисциплины является приобретение коммуникативной компетенции, необходимой для иноязычной деятельности по изучению и творческому осмыслению зарубежного опыта в профилирующей и смежных областях науки и техники, а также для делового профессионального общения.

По завершении освоения данной дисциплины студент способен и готов:

совершенствовать и развивать свой интеллектуальный и общекультурный уровень (ОК-1);

свободно пользоваться русским и иностранным языками как средством делового общения (ОК-3).

Задачами дисциплины являются совершенствование языковых навыков и умений устной речи в рамках тематики, предусмотренной программой (устный обмен информацией, доклады, сообщения);

совершенствование языковых навыков и умений письменной речи (деловая переписка, заполнение анкет, аннотирование);

совершенствование языковых и грамматических навыков;

совершенствование навыков работы с оригинальной страноведческой литературой и литературой по специальности (чтение, перевод, аннотирование и реферирование);

совершенствование навыков самостоятельной работы со специальной литературой на иностранном языке с целью получения необходимой информации;

развитие познавательного интереса ко всем сторонам жизни страны изучаемого языка (история, политика, наука, экономика, культура);

воспитание толерантности и уважения к духовным ценностям народов разных стран.

2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП ВПО

Дисциплина относится к вариативной части общенаучного цикла М.1.5. магистерской программы: Электронные приборы и устройства.

Дисциплина «Иностранный язык» является логическим продолжением обучения студентов по программе «Иностранный язык», которая входит в базовую часть гуманитарного и социально-экономического цикла дисциплин основной образовательной программы подготовки магистров.

Дисциплина базируется на следующих разделах: фонетика, лексика, грамматика.

Знания, полученные по освоении дисциплины, необходимы для дальнейшей учебной и научной деятельности (подготовка кандидатской диссертации), для последующего изучения зарубежного опыта в определенной (профилирующей) области науки и техники, а также для осуществления деловых и повседневных контактов.

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

Знать/понимать:

основные значения изученных лексических единиц (слов, словосочетаний) (ОК-3);

основные способы словообразования (аффиксация, словосложение, конверсия (ОК-3);

особенности структуры простых и сложных предложений изучаемого иностранного языка, усложненных конструкций в структуре предложения, формальные признаки логико-смысловых связей между элементами текста (ОК-3);

признаки изученных грамматических явлений (видовременных форм глаголов, модальных глаголов и их эквивалентов, артиклей, существительных, степеней сравнения прилагательных и наречий, местоимений, числительных, предлогов и т.д.) (ОК-3);

нормы речевого этикета (реплики-клише, наиболее распространенная оценочная лексика), принятые в стране изучаемого языка (ОК-3);

роль владения иностранными языками в современном мире (ОК-3);

лексический минимум в объёме 1000 учебных лексических единиц общего и профессионального характера (ОК-3).

Уметь:

говорение и аудирование участвовать в диалоге (беседе), выражать определенные коммуникативные намерения (запрос/сообщение информации, выяснять мнение собеседника, выражение собственного мнения по поводу полученной информации) (ОК-3);

делать сообщение (монологическое высказывание профессионального характера в нормальном среднем темпе речи) (ОК-3);

понимать сообщение профессионального характера (в монологической форме и в ходе диалога), звучащее в нормальном среднем темпе речи (ОК-3).

читать оригинальные специальные тексты, в том числе (ОК-3):

а) ознакомительное чтение со скоростью 180-200 слов/мин (английский язык) и 150слов/мин (немецкий и французский языки), без словаря; количество неизвестных слов не превышает 4-5% по отношению к общему количеству слов в тексте;

б) изучающее чтение – количество неизвестных слов не превышает 8% по отношению к общему количеству слов в тексте; допускается использование словаря.

фиксировать нужную информацию при чтении и аудировании (ОК-3);

составлять планы, тезисы сообщения/доклада (ОК-3);

переводить с иностранного языка на русский (ОК-3).

Владеть:

навыками использования знаний по иностранному языку в профессиональной деятельности, межличностном общении (ОК-3);

навыками самостоятельной работы для дальнейшего совершенствования знаний по иностранному языку (ОК- 3).

СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

4.1 Структура дисциплины Общая трудоемкость дисциплины составляет 3 зачётных единицы, 108 час.

Форма промежуточной Фонетика (повторительный курс) Лексика 1000 единиц продуктивно) аудирование 4.2. Содержание лекционно-практических форм обучения 4.2.1. Лекции Лекции учебным планом не предусмотрены.

4.2.2. Практические занятия

АНГЛИЙСКИЙ ЯЗЫК

Коррекция и совершенствование произносительных навыков, приобретенных на первом этапе обучения.

Произношение английских гласных. Качество гласных: долгота и краткость, открытость и закрытость. Правила написания и произношения. Зависимость произношения гласных от их положения в слове.

Произношение английских согласных. Классификация по месту их артикуляции и участию пассивных и активных органов артикуляции. Написание согласных и правила их произношения в зависимости от положения в слове.

Соблюдение правильного ударения в словах и фразах. Соблюдение правильной интонации в различных типах предложений.

Повседневная, страноведческая, общенаучная, узкопрофессиональная лексика:

развитие лексических навыков (объем лексического материала – 1000 единиц, из них – продуктивно);

дальнейшее расширение потенциального словаря.

Артикль. Виды артиклей.

Порядок слов в повествовательном, вопросительном и придаточных предложениях.

Типы вопросов.

Имя существительное. Существительные в единственном и множественном числе, включая исключения.

Словообразование существительных.

Имя прилагательное.

Прилагательные и наречия в положительной, сравнительной и превосходной степенях, включая исключения; наречия, выражающие количество (much, many few, little, very), имеющие пространственно-временные значения (always, sometimes, often, never, daily, weekly, already, soon, early, here, there).

Количественные и порядковые числительные.

Словообразование прилагательных.

Предлоги и совершенствование навыков их употребления в речи: во фразах, выражающих направление, время, место действия.

Повелительное наклонение.

Основные формы английского глагола. Правильные и неправильные глаголы.

Совершенствование навыков распознавания и употребления в речи глаголов в наиболее употребительных временных формах действительного залога: Present Simple, Future Simple и Past Simple; Present, Past и Future Continuous; Present, Past и Future Perfect и страдательного залога: Present Simple Passive, Past Simple Passive, Future Simple Passive; Present Continuous Passive, Past Continuous Passive; Present Perfect Passive, Past Perfect Passive, Future Perfect Passive.

Модальные глаголы и их эквиваленты.

Формирование навыков употребления в речи различных грамматических средств для выражения будущего действия: Simple Future, to be going, Present Continuous.

Местоимения (Personal Pronouns, Possessive Pronouns, Reflexive Pronouns, Reciprocal Pronouns, Demonstrative Pronouns, Interrogative Pronouns, Relative Pronouns, Indefinite Pronouns).

Сложное дополнение.

Причастие и его формы (Participle I и Participle II Active, Passive.) Причастный оборот. Особенности перевода причастного оборота.

Герундий и его формы.

4. УСТНАЯ РЕЧЬ И АУДИРОВАНИЕ

«Мой университет». МЭИ - национальный исследовательский университет. Мой институт (факультет). Курс. Группа. Изучаемые дисциплины. Зачеты и экзамены. Каникулы.

«Моя биография». Детство. Школа. Университет.

«Моя семья». Члены семьи, их занятия, взаимоотношения в семье.

« Мой рабочий день». Распорядок дня. Личное время.

«Мой родной город». Краткая история. Географическое положение. Достопримечательности.

«Страна изучаемого языка (Великобритания)». Столица. Климат. Географическое положение. Города. Культура. Достопримечательности. Промышленность. Политика.

«Электричество». Свойства электрического тока. Применение электрического тока.

«Проблемы окружающей среды». Проблемы загрязнения окружающей среды. Ядовитые химикаты.

«Ядерная энергия». Атомные станции. Проблема захоронения радиоактивных отходов.

«Моя специальность». Специальность, полученная в университете. Место работы в настоящее время. Проблемы. Интересы. Достижения.

«Современная инженерия». Инженерные науки, промышленное машиностроение, технологические процессы, научно-техническая революция, нанотехнология в современном мире.

«Моя научная работа». Тема исследования. Руководитель. Печатные труды. Участие в конференциях и симпозиумах. Защита кандидатской диссертации.

Пересказ и беседа по учебным текстам из учебников и учебных пособий по английскому языку.

Ознакомительное и изучающее чтение текстов из учебной, страноведческой и специальной литературы. Составление англо-русского словаря по заданным текстам.

Выполнение письменного адекватного перевода фрагмента текста. Вопросы по содержанию текста.

Составление конспекта / плана / тезисов текста.

Фиксация информации, полученной при чтении текста.

Перевод текста.

НЕМЕЦКИЙ ЯЗЫК

Коррекция и совершенствование произносительных навыков, приобретённых на первом этапе обучения.

Понятие об артикуляции.

Произношение немецких гласных. Долгота и краткость гласных. Качество гласных:

открытость и закрытость. Напряжённость немецких гласных. Твёрдый приступ.

Характерные особенности немецких согласных. Отсутствие смягчения согласных.

Напряжённость и придыхание.

Повседневная, страноведческая, общенаучная, узкопрофессиональная лексика:

развитие лексических навыков (объем лексического материала – 1000 единиц, из них – продуктивно);

дальнейшее расширение потенциального словаря.

Артикль. Виды артикля. Склонение артикля.

Имя существительное.

Вопросы падежей и вопросительные слова. Род существительных. Множественное число существительных. Склонение существительных.

Имя прилагательное.

Полная и краткая форма. Склонение прилагательных. Степени сравнения прилагательных и наречий.

Местоимения: личные, указательные, притяжательные.

Неопределенно-личное местоимение man.

Сложные указательные местоимения.

Указательные местоимения в самостоятельном употреблении.

Числительные: порядковые и количественные.

Глагол.

Основные формы глаголов. Система временных форм.

Страдательный залог Passiv.

Инфинитив Passiv с модальными глаголами.

Управление глаголов.

Инфинитивные группы.

Инфинитивные обороты um…zu, statt…zu, ohne…zu.

Конструкции глаголов haben + zu + инфинитив, sein + zu + инфинитив.

Местоименные наречия.

Причастие.

Причастие с zu в функции определения.

Обособленный причастный оборот.

Распространенное определение.

Наклонения.

Образование конъюнктива и кондиционалиса.

4. УСТНАЯ РЕЧЬ И АУДИРОВАНИЕ

«Мой университет». МЭИ - национальный исследовательский университет. Мой институт (факультет). Курс. Группа. Изучаемые дисциплины. Зачеты и экзамены. Каникулы.

«Моя биография». Детство. Школа. Университет.

«Моя семья». Члены семьи, их занятия, взаимоотношения в семье.

«Мой рабочий день». Распорядок дня. Личное время.

«Мой родной город». Краткая история. Географическое положение. Достопримечательности.

«ФРГ». История. Географическое положение. Климат. Природа. Промышленность.

Политика. Культура.

«Энергия и ее формы. Использование солнечной энергии».

«Проблемы загрязнения окружающей среды. Озоновые дыры».

«Вычислительные машины. Компьютер».

«Моя специальность». Специальность, полученная в университете. Место работы в настоящее время. Проблемы. Интересы. Достижения.

«Моя научная работа». Тема исследования. Руководитель. Печатные труды. Участие в конференциях и симпозиумах. Защита кандидатской диссертации.

Пересказ и беседа по учебным текстам из учебников и учебных пособий по немецкому языку.

Ознакомительное и изучающее чтение текстов из учебной, страноведческой и специальной литературы. Составление немецко-русского словаря по заданным текстам.

Выполнение письменного адекватного перевода фрагмента текста. Вопросы по содержанию текста.

Составление конспекта /плана /тезисов текста.

Фиксация информации, полученной при чтении текста.

Перевод текста.

ФРАНЦУЗСКИЙ ЯЗЫК

Коррекция и совершенствование произносительных навыков, приобретенных на первом этапе обучения.

Произношение французских гласных. Качество гласных: долгота и краткость, открытость и закрытость. Правила написания и произношения. Зависимость произношения гласных от их положения в составе слова. Носовые звуки.

Произношение французских согласных. Классификация по месту их артикуляции и участию пассивных и активных органов артикуляции. Написание согласных и правила их произношения в зависимости от положения в слове.

Повседневная, страноведческая, общенаучная, узкопрофессиональная лексика:

развитие лексических навыков (объем лексического материала – 1000 единиц, из них – продуктивно);

дальнейшее расширение потенциального словаря.

Артикль.

Слитный, частичный артикли. Случаи отсутствия артикля.

Имя прилагательное.

Относительные, неопределенные прилагательные, вопросительные.

Местоимения.

Неопределенные, притяжательные, вопросительные, указательные, относительные.

En, Y- местоимения и наречия.

Tout – наречие, прилагательное, местоимение.

Числительные количественные и порядковые.

Глагол.

Особенности спряжения глаголов III группы.

Образование и употребление простого будущего времени Futur Simple.

Ближайшее будущее Futur immdiat.

Спряжение глаголов в сложном прошедшем времени Рass сompos. Употребление глаголов, спрягающихся с глаголом tre в сложных временах.

Простое прошедшее время Pass simple.Ближайшее прошедшее Futur immdiat. Прошедшее в прошедшем Plus-que-parfait. Будущее в прошедшем Futur dans le pass. Согласование времен изъявительного наклонения.

Употребление времен после союза si.

Условное наклонение. Conditionnel prsent. Conditionnel pass.

Сослагательное наклонение. Subjonctif prsent. Subjonctif pass.

Активная и пассивная форма глагола. Употребление предлогов «par», «de».

Безличные глаголы.

Вопросительное предложение.

Общий вопрос. Вопрос к подлежащему.

Вопрос к глагольному сказуемому. Вопрос к именному сказуемому. Вопрос к прямому дополнению. Вопрос к обстоятельству места, времени, причины, образа действия.

Усилительный оборот c’est…qui.Ограничительный оборот ne…que.

Инфинитив. Причастия и деепричастия.

4. УСТНАЯ РЕЧЬ И АУДИРОВАНИЕ

«Мой университет». МЭИ - национальный исследовательский университет. Мой институт (факультет). Курс. Группа. Изучаемые дисциплины. Зачеты и экзамены. Каникулы.

«Моя биография». Детство. Школа. Университет.

«Моя семья». Члены семьи, их занятия, взаимоотношения в семье.

«Мой рабочий день». Распорядок дня. Личное время.

«Мой родной город». Краткая история. Географическое положение. Достопримечательности.

«Франция». История. Географическое положение. Климат. Природа. Промышленность.

Политика. Культура.

«Электричество». Свойства электрического тока. Применение электрического тока.

«Нефть». Происхождение. Нефть и нефтепродукты. Проблемы загрязнения окружающей среды.

«Ядерная энергия». Атомные станции. Проблема захоронения радиоактивных отходов.

«Моя специальность». Специальность, полученная в университете. Место работы в настоящее время. Проблемы. Интересы. Достижения.

«Моя научная работа». Тема исследования. Руководитель. Печатные труды. Участие в конференциях и симпозиумах. Защита кандидатской диссертации.

Пересказ и беседа по учебным текстам из учебников и учебных пособий по французскому языку.

Ознакомительное и изучающее чтение текстов из учебной, страноведческой и специальной литературы. Составление франко-русского словаря по заданным текстам.

Выполнение письменного адекватного перевода фрагмента текста. Вопросы по содержанию текста.

Составление конспекта /плана /тезисов текста.

Фиксация информации, полученной при чтении текста.

Перевод текста.

5. ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

АНГЛИЙСКИЙ ЯЗЫК

Практические занятия проходят с использованием учебных видеофильмов:

«London Travel guide», «Kingston University School of Engineering», «The 7 Wonders of the Ancient World» на английском языке (с последующим обсуждением); ролевых игр и использованием электронных образовательных ресурсов Интернета; ЭОР «Времена английского глагола», ЭОР «Страдательный залог (The Passive Voice). Английский язык» и ЭОР «Местоимения (The Pronouns )».

Самостоятельная работа включает подготовку к тестам и контрольным работам, зачету и экзамену.

НЕМЕЦКИЙ ЯЗЫК

Практические занятия проходят с использованием учебного видеокурса “Alles gute!” на немецком языке (7 учебных фильмов с последующим обсуждением); ролевых игр и использованием электронных образовательных ресурсов Интернета.

Самостоятельная работа включает подготовку к тестам и контрольным работам, зачету и экзамену.

ФРАНЦУЗСКИЙ ЯЗЫК

Практические занятия проходят с использованием учебного видеокурса «Добро пожаловать во Францию» на французском языке (20 учебных фильмов с последующим обсуждением); ролевых игр и использованием электронных образовательных ресурсов Интернета.

Самостоятельная работа включает подготовку к тестам и контрольным работам, зачету и экзамену.

6. ОЦЕНОЧНЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ УСПЕВАЕМОСТИ,

ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ ПО ИТОГАМ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

Для текущего контроля успеваемости используются различные виды тестов, контрольные работы, устный опрос, доклад, домашние задания.

Аттестация по дисциплине – зачет.

Оценка за освоение дисциплины определяется как оценка на зачете.

В приложение к диплому вносится оценка за 3 семестр магистратуры.

7. УЧЕБНО - МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ

ДИСЦИПЛИНЫ

АНГЛИЙСКИЙ ЯЗЫК

7.1. Литература:

а) основная литература:

1. Орловская И.В. и др. Учебник английского языка для технических университетов и вузов.

– М., 2005.

2. Ворохобин А.А., Капин И.А., Журавлёва Л.Г. Тексты и упражнения для развития навыков устной речи. – М.: МЭИ, 2009.

3. Ламбин Ю.А. Темы устной разговорной практики II. – М.: МЭИ, 2007.

4. Маракушина Г.В. Темы устной разговорной практики I. – М.: МЭИ, 2007.

б) дополнительная литература:

1. Шахова Н.И. и др. Lean to Read Science. Курс английского языка для аспирантов.– М.:

Флинта: Наука, 2007.

2. Полякова Т.Ю., Синявская Е.В., Тынкова О.И., Улоновская Э.С. Английский язык для инженеров.– М.: Высш. шк., 2007.

3. Качалова К.Н., Израилевич Е.Е. Практическая грамматика английского языка с упражнениями и ключами. – СПб., 2007.

7.2. Электронные образовательные ресурсы а) лицензионное программное обеспечение и Интернет-ресурсы:

www.lingvo.yandex.ru www.multitran.ru// www.facebook.com/moscownews www.translate.ru www.palgrave-journals.com/hep/ www.dfg.de www.abb.com/controlsystems б) другие:

1. Учебный фильм «The 7 Wonders of the Ancient World» на английском языке.

2. Учебный фильм «London Travel guide» на английском языке.

3. ЭОР «Времена английского глагола», ЭОР «Страдательный залог (The Passive Voice). Английский язык», ЭОР «Местоимения (The Pronouns)».

НЕМЕЦКИЙ ЯЗЫК

7.1. Литература:

а) основная литература:

1. Богданова Н.Н., Семенова Е.Л. Учебник немецкого языка для технических университетов и вузов. – М., 2006.

2. Аграненко Н.С., Самошенко С.М. Тексты и упражнения для групп аспирантов и соискателей. - М.:МЭИ, 1993.

3. Вальтер Ш., Самошенко С.М. Поисковое чтение. – М.: МЭИ, 1999.

4. Гуськова Н.И., Тужилова Е.И. Тексты с грамматическими упражнениями. – М.:МЭИ, 2005.

б) дополнительная литература:

1. Гуськова Н.И., Тужилова Е.И. Темы устной разговорной практики. – М.: МЭИ, 2006.

2. Гуськова Н.И., Тужилова Е.И. Учёба в университете. – М.: МЭИ, 2009.

3. Пашина Н.С., Струнникова Е.Е. Грамматические особенности научно-технической литературы. – М.: МЭИ, 2000.

4. Степанов В.Д. Грамматические упражнения для развития навыков перевода. – М.:МЭИ, 7.2. Электронные образовательные ресурсы а) лицензионное программное обеспечение и Интернет-ресурсы:

www.daad.de www.daad.ru http://www.deutschesprache.ru http://www.multikulti.ru/German/ http://www.goethe.de/ins/de/ruindex.htm б) другие 1. Учебный видеокурс “Alles gute!” на немецком языке.

2. Учебный фильм „Von Nord nach Sd. Eine Reise durch die Bundesrepublik Deutschland“

ФРАНЦУЗСКИЙ ЯЗЫК

7.1. Литература:

а) основная литература:

1. Людмирская И.Д. Обучение устной речи нефилологов на базе профориентированного текста. – М.:МЭИ, 2002.

2.Попова И.Н. Казакова Ж.А. Ковальчук Г.М. Французский язык. – М.: Nestor, 2003.

3.Попова И.Н. Казакова Ж.А. Грамматика французского языка. – М.: Nestor, 2007.

4.Привалова В.С. Особенности спряжения глаголов I, II, III групп. – М.: МЭИ, 2000.

б) дополнительная литература:

1.Людмирская И.Д. Развитие навыков устной речи. – М.: МЭИ, 2003.

2.Людмирская И.Д. Развитие навыков чтения и говорения. – М.: МЭИ, 2003.

3.Людмирская И.Д. Поговорим о компьютере. – М.: МЭИ, 2006.

7.2. Электронные образовательные ресурсы а) лицензионное программное обеспечение и Интернет-ресурсы:

www.infrance.ru www.translate.ru www.lingvo.yandex.ru www.studyfrench.ru http://www.francomania.ru/ http://www.ccf-moscou.ru/ б) другие:

1.Учебный видеокурс «Добро пожаловать во Францию» на французском языке. Fr.2009.

2.Учебный фильм "Paris" Fr.2009.

8. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

Для обеспечения освоения дисциплины используется учебная аудитория, снабженная мультимедийными средствами для презентаций и показа учебных фильмов. На уроках также используются магнитофоны, видеомагнитофоны, аудиоплееры и DVD – плеер.

Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО и с учетом рекомендаций ПрООП ВПО по направлению подготовки 210100 Электроника и наноэлектроника..

Магистерская программа: Электронные приборы и устройства.

ПРОГРАММУ СОСТАВИЛ:

Зав. кафедрой Ин.яз- "СОГЛАСОВАНО":

Директор ИРЭ доцент "УТВЕРЖДАЮ":

Зав. кафедрой Ин.яз-

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ

МОСКОВСКИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

(ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)

ИНСТИТУТ РАДИОТЕХНИКИ И ЭЛЕКТРОНИКИ (ИРЭ)

_ Направление подготовки: 210100 «Электроника и наноэлектроника»

Программа подготовки: Квантовая электроника Квалификация (степень) выпускника: магистр Форма обучения: очная

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

"КОМПЬЮТЕРНАЯ ОБРАБОТКА ИЗОБРАЖЕНИЙ"

№ дисциплины по учебному плану: ИРЭ; М.1.4. Расчетные задания, рефераты 18 часов самостоят. работы Объем самостоятельной работы по учебному плану (всего)

1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

Целью дисциплины является Изучение возможностей применения вычислительных методов при обработке изображений.

По завершению освоения данной дисциплины студент способен и готов:

способностью использовать основные законы естественнонаучных дисциплин в профессиональной деятельности, применять методы математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования (ОК-10);

способностью владеть основными методами, способами и средствами получения, хранения, переработки информации, иметь навыки работы с компьютером как средством управления информацией (ОК-12);

способностью выявлять естественно-научную сущность проблем, возникающих в ходе профессиональной деятельности, привлекать для их решения соответствующий физико-математический аппарат (ПК-2);

готовностью учитывать современные тенденции развития электроники, измерительной и вычислительной техники, информационных технологий в своей профессиональной деятельности (ПК-3);

способностью владеть основными приемами обработки и представления экспериментальных данных (ПК-5) способностью собирать, анализировать и систематизировать отечественную и зарубежную научно-техническую информацию по тематике исследования в области электроники и наноэлектроники (ПК -18).

Задачами дисциплины являются познакомить обучающихся с современными методами обработки изображений и современной аппаратурой для регистрации изображений;

дать информацию о программном обеспечении, применяемом при обработке изображений;

научить приводить исходное изображение к виду, позволяющему проводить компьютерную обработку изображения, разрабатывать алгоритмы фильтрации изображений.

2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП ВПО

Дисциплина относится к вариативной части общенаучного цикла М.1 основной образовательной программы подготовки магистров по программе " Квантовая электроника " направления 210100 «Электроника и наноэлектроника».

Дисциплина базируется на следующих дисциплинах: "Информационные технологии" и "Вычислительные методы в квантовой электронике".

Знания, полученные по освоению дисциплины, необходимы при выполнении магистерской выпускной квалификационной работы.

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

В результате освоения учебной дисциплины обучающиеся должны демонстрировать следующие результаты образования:

Знать:

вычислительные методы, применяемые для обработки изображений (ОК-10);

основные методы, способы и средства получения, хранения, переработки информации (ОК-12);

современные тенденции развития электроники, измерительной и вычислительной техники, информационных технологий в своей профессиональной деятельности (ПК-3);

основные приемы обработки и представления экспериментальных данных (ПК-5) Уметь:

использовать основные законы естественнонаучных дисциплин при постановке задачи для обработки изображений, применять методы математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования (ОК-10);

выявлять естественнонаучную сущность проблем, возникающих в ходе решения проблем обработки изображений, привлекать для их решения соответствующий физико-математический аппарат (ПК-2);

применять современные программные средства выполнения и редактирования изображений и чертежей и подготовки конструкторско-технологической документации собирать, анализировать и систематизировать отечественную и зарубежную научнотехническую информацию по тематике исследования в области квантовой электроники (ПК -18).

Владеть:

навыками работы с компьютером как средством управления информацией (ОК-12);

основными приемами обработки и представления экспериментальных данных (ПК-5)

4. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

4.1 Структура дисциплины Общая трудоемкость дисциплины составляет 3 зачетных единицы, 108 часов.

Математические модели изображений представления Повышение качества изображений и оценка их геометрических параметров Распознавание изображений информационные технологии обработки изображений Особенности компьютеров 4.2 Содержание лекционно-практических форм обучения 4.2.1. Лекции:

1. Особеннсти получения и записи видеоизображений и их влияние на дальнейшую обработку.

Особенности получения и записи видеоизображений и их влияние на дальнейшую обработку. Типы шумов, их математическое описание. Приборы с зарядовой связью со построчным, покадровым переносом и построчно-кадровым переносом. Оцифровка изображений.

Математические модели изображений. Модели непрерывных сигналов. Спектры сиг-налов.

Дискретное преобразование Фурье. Линейные системы. Представление изображения в компьютере. Последовательности и линейные системы с постоянными параметрами.

Описание дискретных сигналов и систем в частотной области. Описание дискретных сигналов и систем с помощью Z-преобразования. Спектральный анализ дискретных сигналов. Вероятностные модели изображений.

3. Критерии качества изображения и погрешности их дискретного представления.

Критерии качества изображения и погрешности их дискретного представления. Критерий визуального восприятия. Среднеквадратичный критерий. Критерий максимальной ошибки.

Вероятностно-зональный критерий. Критерий пространственного разрешения. Оценка погрешностей квантования параметра по уровню. Восстановление непрерывных изображений по их дискретному представлению. Оценка среднеквадратичной погрешности дискретизации. Оценка максимальной погрешности дискретизации. Общая погрешность цифрового представления изображений.

4. Повышение качества изображений и оценка их геометрических параметров.

Повышение качества изображений и оценка их геометрических параметров. Преобразование яркости изображений. Повышение резкости. Выделение контуров. Линейная фильтрация и восстановление изображений. Нелинейная фильтрация. Оценка геометрических характеристик объектов на изображениях. Реализация мето-дов обработки изображений в MathCad.

Распознавание изображений. Постановка задачи. Вероятностный критерий качества классификации. Оптимальные стратегии статистической классификации. Классификатор Байеса для нормально распределенных векторов признаков. Основные группы признаков, используемых при распознавании изображений. Некоторые алгебраические методы в задачах распознавания изображений.

6. Алгоритмы и информационные технологии обработки изображений.

Алгебро-арифметические методы синтеза быстрых алгоритмов дискретных ортого-нальных преобразований. Совмещенные алгоритмы дискретных ортогональных преобразований.

Быстрые алгоритмы ДОП при специальном представлении данных. Унифицирован-ный метрический подход к синтезу быстрых алгоритмов многомерного ДПФ.

6. Особенности применения компьютеров.

Построение оценок по малому числу наблюдений в задачах обработки изображений.

Основные направления применения вычислительной техники в квантовой электронике.

Принципы компьютерного проектирования и моделирования. Особенности применения компьютеров при моделировании и автоматизации систем квантовой электроники.

Соотношение расчета и эксперимента.

4.2.2. Практические занятия:

Составление алгоритмов точечной фильтрации изображений с помощью вычислительных методов.

Составление алгоритмов пространственной фильтрации изображений с помощью вычислительных методов.

Составление алгоритмов спектральной изображений с помощью вычислительных методов.

Составление алгоритмов фильтрации сверткой изображений с помощью вычислительных методов.

Составление алгоритмов расчета критериев качества с помощью вычислительных методов.

4.3. Лабораторные работы:

№ 1. Обработка изображений с применением спектральной фильтрации.

№ 2. Обработка изображений, полученных с помощью теневого фонового метода.

№ 3. Обработка изображений с использованием свертки.

№ 4. Исследование критериев качества изображений.

№ 5. Использование программы PIVView при обработке экспериментальных изображений № 6. Исследование работы различных алгоритмов фильтрации изображений № 7. Использование программы Photoshop для улучшения качества изображений.

4.4. Расчетные задания: Расчетные задания учебным планом не предусмотрены.

4.5. Курсовые проекты и курсовые работы: Курсовой проект (курсовая работа) учебным планом не предусмотрен.

5. ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

Лекционные занятия проводятся в форме лекций с использованием презентаций и видео роликов. Презентации лекций содержат большое количество фотоматериалов.

Самостоятельная работа включает подготовку к тестам и контрольным работам, подготовку к лабораторным работам и их защитам, подготовку к устному опросу и зачету.

6. ОЦЕНОЧНЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ УСПЕВАЕМОСТИ,

ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ ПО ИТОГАМ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

Для текущего контроля успеваемости используются различные виды тестов, контрольные работы, устный опрос, защиты лабораторных работ.

Аттестация по дисциплине – зачет.

Оценка за освоение дисциплины, определяется из условия: 0,3 (среднеарифметическая оценка за контрольные и тесты) + 0,3 (среднеарифметическая оценка за защиты лабораторных работ) + 0,4 оценка за итоговый устный опрос.

В приложение к диплому вносится оценка за 2 семестр

7. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ

ДИСЦИПЛИНЫ

7.1. Литература:

а) основная литература:

1. Методы компьютерной обработки изображений. Учебное пособие. Под ред. Сойфера В.А.

- М.: Физматлит, 2001.

2. Цифровая обработка изображений : пер. с англ. / Р. Гонсалес, Р. Вудс. – М. : Техносфера, 2005. – 1072 с. – (Мир цифровой обработки). – ISBN 5-948360-28-8.

7.2. Электронные образовательные ресурсы:

1. Набор слайдов по курсу «Компьютерная обработка изображений»

а) лицензионное программное обеспечение и Интернет-ресурсы:

www.exponenta.ru; www.abitura.com.

8. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

Для обеспечения освоения дисциплины необходимо наличие учебной аудитории, снабженной мультимедийными средствами для представления презентаций лекций и показа учебных фильмов и компьютерного класса.

Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО и с учетом рекомендаций ПрООП ВПО по направлению подготовки 210100 «Электроника и наноэлектроника» и программе «Квантовая электроника».

ПРОГРАММУ СОСТАВИЛ:

"УТВЕРЖДАЮ":

Зав. кафедрой Физики им. В.А. Фабриканта

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ

МОСКОВСКИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

(ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)

ИНСТИТУТ РАДИОТЕХНИКИ И ЭЛЕКТРОНИКИ (ИРЭ)

_ Направление подготовки: 210100 «Электроника и наноэлектроника»

Программа подготовки: Квантовая электроника Квалификация (степень) выпускника: магистр Форма обучения: очная

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

" ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЛАЗЕРНЫХ СИСТЕМ

№ дисциплины по учебному плану: ИРЭ; М.1.4. Расчетные задания, рефераты 18 часов самостоят. работы Объем самостоятельной работы по учебному плану (всего)

1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

Целью дисциплины является Изучение возможностей применения вычислительных методов для проектирования лазерных систем.

По завершению освоения данной дисциплины студент способен и готов:

способностью использовать основные законы естественнонаучных дисциплин в профессиональной деятельности, применять методы математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования (ОК-10);

способностью владеть основными методами, способами и средствами получения, хранения, переработки информации, иметь навыки работы с компьютером как средством проектирования (ОК-12);

способностью выявлять естественно-научную сущность проблем, возникающих в ходе профессиональной деятельности, привлекать для их решения соответствующий физико-математический аппарат (ПК-2);

готовностью учитывать современные тенденции развития электроники, измерительной и вычислительной техники, информационных технологий в своей профессиональной деятельности (ПК-3);

способностью владеть основными приемами обработки и представления экспериментальных данных (ПК-5) способностью собирать, анализировать и систематизировать отечественную и зарубежную научно-техническую информацию по тематике исследования в области электроники и наноэлектроники (ПК -18).

Задачами дисциплины являются познакомить обучающихся с современными методами проектирования лазерных дать информацию о программном обеспечении, применяемом при проектирования лазерных систем научить приводить исходные аналитические выражения к виду, позволяющему проводить компьютерное проектирования лазерных систем.

2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП ВПО

Дисциплина относится к вариативной части общенаучного цикла М.1 основной образовательной программы подготовки магистров по программе " Квантовая электроника " направления 210100 «Электроника и наноэлектроника».

Дисциплина базируется на следующих дисциплинах: "Информационные технологии" и "Вычислительные методы в квантовой электронике". «Квантовые источники излучения».

Знания, полученные по освоению дисциплины, необходимы при выполнении магистерской выпускной квалификационной работы.

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

В результате освоения учебной дисциплины обучающиеся должны демонстрировать следующие результаты образования:

Знать:

вычислительные методы, применяемые для проектирования лазерных систем (ОК-10);

основные методы, способы и средства получения, хранения, переработки информации (ОК-12);

современные тенденции развития электроники, измерительной и вычислительной техники, информационных технологий в своей профессиональной деятельности (ПК-3);

основные приемы обработки и представления информации при проектирования лазерных систем (ПК-5) Уметь:

использовать основные законы естественнонаучных дисциплин при постановке задачи проектирования лазерных систем (ОК-10);

выявлять естественнонаучную сущность проблем, возникающих в ходе решения проблем проектирования лазерных систем, привлекать для их решения соответствующий физико-математический аппарат (ПК-2);

применять современные программные средства выполнения и редактирования изображений и чертежей и подготовки конструкторско-технологической документации собирать, анализировать и систематизировать отечественную и зарубежную научнотехническую информацию по тематике исследования в области квантовой электроники (ПК -18).

Владеть:

навыками работы с компьютером как средством проектирования лазерных систем (ОКосновными приемами обработки и представления результатов проектирования лазерных систем (ПК-5)

4. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

4.1 Структура дисциплины Общая трудоемкость дисциплины составляет 3 зачетных единицы, 108 часов.

сложных идеальных резонаторов Специфика расчета астигматического компьютерные методы аберрационного расчета Понятие ближайшего гауссова пучка неоднородного на формируемый лазерный пучок Расчет резонаторов, неоднородную среду.

4.2 Содержание лекционно-практических форм обучения 4.2.1. Лекции:

Расчет пучков сложных идеальных резонаторов Границы применимости матричного метода. Рациональный выбор расчетного сечения с использованием симметрии резонатора. Матрица наименьшего периода. Свойства собственного эллиптического гауссова пучка.

Специфика расчета астигматического резонатора бегущей волны. Рационализация расчета. Спектр собственных частот. Применение матричного аппарата к расчету собственного пучка сложного непланарного резонатора. Понятие о вращающемся эллиптическом гауссовом пучке.

Машинные компьютерные методы габаритного и аберрационного расчета оптических систем для лазерного пучка. Типовые задачи проектирования оптических систем фокусировка и коллимирование. Дифракционное ограничение фокусировки и коллимирования. Предельные возможности фокусировки и коллимирования. Методы расчета корригированных оптических систем для преобразования лазерного излучения с учетом аберраций.

Понятие ближайшего гауссова пучка. Проектирование преобразующей оптической системы по методу Пахомомва И.И. с использованием метода наименее уклоняющихся от нуля полиномов. Двухкомпонентная коллимирующая оптическая система. Габаритный и аберрационный расчеты. Алгоритм машинных расчетов оптических систем для лазерного излучения.

Влияние неоднородного заполнения резонатора на формируемый лазерный пучок.

Значение заполнения резонатора в реальных лазерных системах. Волновое уравнение для слабонеоднородной среды. Параболическое приближение. Лучевая матрица квадратичнонеоднородной среды.

Комплексные гауссовы пучки и их свойства. Модернизация метода лучевых матриц для расчета собственных комплексных гауссовых пучков. Эффективное условие и спектр собственных частот неоднородных резонаторов.

Расчет резонаторов, содержащих неоднородную среду. Амплитудно-фазовая невзаимность встречных волн. Комплексный гауссов пучок - СТК неустойчивого резонатора в безапертурном приближении. Чувствительность параметров собственного лазерного пучка к изменению свойств резонатора.

4.2.2. Практические занятия:

Влияние разъюстировки резонатора на формируемый лазерный пучок.

Понятие оси сложного многоэлементного резонатора. Съюстированный и разъюстированный резонатор. Метод осевого контура. Вектор смещений. Вектор ошибки.

Матрица преобразования вектора смещений в вектор ошибки. Изменение показателя преломления как разъюстирующий элемент вектора смещений.

Методика расчета осевого контура СТК сложного разъюстированного резонатора бегущей волны. Понятие термоустойчивого резонатора. Модернизация метода осевого контура для расчета СТК сложного резонатора стоячей волны. Рациональный выбор расчетных сечений. Связь лучевых векторов прямого и обратного проходов. Расчет собственных лучевых векторов для концевых зеркал разъюстированного резонатора стоячей волны. Эпюры осевого контура.

Формирование системы допусков на различные виды разъюстирующих смещений, образующих резонатор оптических элементов. Влияние случайных смещений элементов резонатора и преобразующей оптической системы на выходящицй пучок Статистический ввод разъюстировок. Понятие статистической осевой каустики резонатора. Метод ее расчета для сложного резонатора. Связь прочности осевого контура и параметров статистической осевой каустики. Аналогия между комплексными параметрами гауссова пучка и статистической осевой каустики.

Влияние случайного смещения преобразующей линзы на параметры статистической осевой каустики преобразуемого лазерного пучка. Оптимизция параметров преобразующей оптической системы.

.4.3. Лабораторные работы:

1. Моделирование пучка сфокусированного реальной ограниченной аберрационной линзой.

2. Моделирование параметров СТК разъюстированного сложного резонатора бегущей волны.

3. Моделирование параметров СТК разъюстированного сложного резонатора стоячей волны.

4. Моделирование параметров СТК разъюстированного сложного резонатора кольцевого лазера.

4.4. Расчетные задания:

1. Расчет пучка сфокусированного реальной ограниченной аберрационной линзой.

(Варианты) 2. Расчет параметров СТК разъюстированного сложного резонатора бегущей волны.(Варианты) 3. Расчет параметров СТК разъюстированного сложного резонатора стоячей волны.(Варианты) 4.5. Курсовые проекты и курсовые работы: Курсовой проект (курсовая работа) учебным планом не предусмотрен.

5. ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

Лекционные занятия проводятся в форме лекций с использованием презентаций и видео роликов. Презентации лекций содержат большое количество расчетного и графического материала.

Самостоятельная работа включает подготовку к тестам и контрольным работам, подготовку к лабораторным работам и их защитам, подготовку к устному опросу и зачету.

6. ОЦЕНОЧНЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ УСПЕВАЕМОСТИ,

ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ ПО ИТОГАМ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

Для текущего контроля успеваемости используются различные виды тестов, контрольные работы, устный опрос, защиты лабораторных работ.

Аттестация по дисциплине – зачет.

Оценка за освоение дисциплины, определяется из условия: 0,3 (среднеарифметическая оценка за контрольные и тесты) + 0,3 (среднеарифметическая оценка за защиты лабораторных работ) + 0,4 оценка за итоговый устный опрос.

В приложение к диплому вносится оценка за 2 семестр

7. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ

ДИСЦИПЛИНЫ

7.1. Литература:

а) дополнительная литература:

1. Ищенко Е.Ф. Открытые оптические резонаторы. - М.: Сов. радио, 1980, 207 с.

2. Ищенко Е.Ф., Рамазанова Г.С., Семенов Б.Н. Элементы расчета и проектирования лазерных систем. М.: МЭИ, 1988. 76 с.

3. Ищенко Е.Ф., Рамазанова Г.С. Расчет разъюстированных резонаторов. М.: МЭИ, 4. Пахомов И.И., Цибуля А.Б. Расчет оптических систем лазерных приборов. М.:

Радио и связь, 1986. - 152 с.