[ МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА
РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Ульяновская государственная сельскохозяйственная академия
«Материаловедение и технология машиностроения»
УТВЕРЖДАЮ
Проректор
по учебной работе
/Постнова М.В. / «_» 2011г.
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА
Наименование дисциплины:Компьютерное моделирование в агроинженерии (КМвА) для направления подготовки:
110800.68 «Агроинженерия», образовательная программа «Технические системы в АПК»
Квалификация (степень) выпускника магистр (М2.В.6) Ульяновск 2011 г.
1. Цели и задачи дисциплины:
Учебная дисциплина «Компьютерное моделирование в агроинженерии» посвящена изучению современных компьютерных технологий и методов моделирования агроинженерных объектов, систем и процессов.
Цель дисциплины - приобретение знаний и навыков студентов по современным методам и компьютерным средствам моделирования объектов, систем и процессов в агроинженерии.
Основная задача дисциплины - изучение студентами основ моделирования агроинженерных объектов, систем и процессов с помощью современного специализированного программного обеспечения.
2. Место дисциплины в структуре ООП:
Учебная дисциплина «Компьютерные технологии в науке и образовании» является дисциплиной общенаучного цикла М2.В.6. и осваивается в первом семестре. Данная дисциплина формирует базу для освоения курсов: «Основы повышения надежности машин», «Научно-исследовательская работа и практика», «Проектирование технологических процессов в растениеводстве с использованием ЭВМ», «Проектирование технологических процессов в животноводстве с использованием ЭВМ» и др.
3. Требования к результатам освоения дисциплины:
Выпускник по направлению подготовки «Агроинженерия» с квалификацией «магистр» должен обладать следующими профессиональными компетенциями: ПК-10.
4. Объем дисциплины и виды учебной работы Всего ча- Семестры сов / заВид учебной работы четных 11(3) 12(4) единиц Аудиторные занятия (всего) 28 В том числе: - Лекции 8 Практические занятия (ПЗ) Контрольная работа (КСР) Лабораторные работы (ЛР) 20 Курсовой проект (работа) Самостоятельная работа (всего) 35 В том числе: - Расчетно-графические работы 13 Реферат 22 Другие виды самостоятельной работы 45 Э 45 Э Вид промежуточной аттестации (зачет, экзамен) Общая трудоемкость часы 108 зачетные единицы 3 5. Содержание дисциплины 5.1. Разделы дисциплин и виды занятий (часы) № Наименование раздела дисципли- Лаб.
Лекц. КСР СРС ЭКЗ Всего ны зан.
п/п Модели и моделирование 1. 0,2 - 2 4 2, Получение и обработка данных 2. 0,5 4 - 2 5 6, для моделирования Принципы построения математических моделей Математическое программирование Основы имитационного моделирования Средства реализации математических моделей в среде MathCad b 6. 1 2 - 4 5 MathLab Моделирование агроинженерных 7. 1 2 - 4 5 объектов и систем в САПР Нейронные сети 8. 0,3 - 5 1 5, Дискретно - событийное моделирование в системе AnyLogic Использование моделей для исследования явлений и объектов в агроинженерии для моделирова- Аппроксимация исходных данных. Аппроксимация Принципы выбора структуры модели. Процедура построения математической модели и ее исследования. Обстроения матемаследование объекта, построение сценария его функциотических моделей нирования и концептуальной модели. Численное представление модели. Проверка и оценивание моделей.
Анализ чувствительности, ранжировка параметров и упрощение модели. Принципы оценки адекватности и точности модели. Планирование модельного эксперимента.
Математическое Основные понятия линейного программирования. ДинаПК- программирование мическое программирование. Сетевое представление Основы имитаци- Имитационное моделирование и его этапы. Понятие моПК- онного моделиромассового обслуживания. Входящий поток требований.
вания Генерация случайных чисел. Элементы имитационной модели. Средства описания поведения объектов. Имитационное моделирование стохастических объектов Методом Монте-Карло.
Средства реализа- Общие сведения о среде моделирования MathCad. Среда ции математичеподсистеме MathCad.
ских моделей в Общие сведения о среде моделирования Matlab. Среда среде MathCad и программирования Simulink - приложение к пакету Моделирование Обзор систем автоматизированного проектирования.
агроинженерных Нейронные сети Основы теории нейронных сетей. Нейроны и архитектуПК- ра сетей. Создание, инициализация и моделирование сети. Обучение нейронных сетей. Типы сетей.
Дискретно - собы- Основные определения языка моделирования AnyLogic.
тийное моделироЭксперименты. Отладка модели. Стохастическое модевание в системе лирование.
Использование Аналитическое моделирование полета зерна с транспорПК- тера. Модель борьбы “хищник - жертва” Лотки и Вольмоделей для истерра. Модель развития популяции на основе матрицы следования явле- Лесли. Оптимизации количества удобрений, вносимых в ний и объектов в поле. Задача о наилучшем использовании ресурсов.
агроинженерии Транспортная задача. Дискретно-событийная модель процесса уборки плодов в системе Anylogic. Моделирование работы дизель генераторной установки на общую (Содержание указывается в дидактических единицах) 5.3 Разделы дисциплины и междисциплинарные связи с обеспечиваемыми (последующими) дисциплинами Наимено- № разделов данной дисциплины, необходимых для изучения обеспечиваевание мых (последующих) дисциплин обеспечип/п дующих) дисциплин 1 Основы дежности машин 2 Научноисследовательская Х Х Х Х работа и практика 3 Проектирование технологических процессов в растениеводстве с использованием 4 Проектирование технологических процессов в животноводстве с использованием зультатов эксперимента 6 Повышение эффективности ники в сельскохозяйственном производстве 7 Подготовка ской дис- сертации Моделирование оптимального количества удобрений, 8. Интерактивные методы при изучении дисциплины:
п/п Получение и обработка данных для моделироваДемонстрация Принципы построения математических моделей Демонстрация Средства реализации математических моделей в Демонстрация Моделирование агроинженерных объектов и сис- Анализ конкретных ситуатем в САПР Дискретно - событийное моделирование в системе Демонстрация Использование моделей для исследования явлений Демонстрация 9. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины:
а) основная литература 1. Принципы компьютеризации проектирования использования и оперативного управления машинно-тракторным парком сельскохозяйственного предприятия: научное издание / И.А.
Колегаев. - Кострома : КГСХА, 2007. - 171 с. - ISBN 5-93222-105-4 : 180.
2. Кукуджанов В.Н. Компьютерное моделирование деформирования, повреждаемости и разрушения неупругих материалов и конструкций. Учебное пособие. - М.: МФТИ, 2008. - стр.URL:. http://www.ph4s.ru/bookpc/modelirov/Kukudzhanov_model.rar. (дата обращения:
20.10.2011).
3. Сборник заданий по теоретической механике на базе MATHCAD [Текст] : учебное пособие / В.С. Доев, Ф.А. Доронин. - СПб. : Лань, 2010. - 592 с. - (Учебники для вузов. Специальная литература). - ISBN 978-5-8114-0821-4 : 585.09 р.
4. Самоучитель. SolidWorks 2008 (+CD-ROM) [Текст] / Н.Ю. Дударева. - СПб. : БХВПетербург, 2008. - 384 с. - ISBN 978-5-9775-0231-3 : 216 р.
5. Компас-3D. Трехмерное моделирование [Текст] / Н.Б. Ганин. - М. : ДМК Пресс, 2009. с. - ISBN 978-5-94074-488-7 : 216 р., 216 р.
6. Компас-3D. Моделирование, проектирование и расчет механических систем [Текст] / Е.М. Кудрявцев. - М. : ДМК Пресс, 2008. - 400 с. - (Проектирование). - ISBN 978-5-94074р.
7. Создание и использование компьютерных информационных систем в сельском хозяйстве: методические рекомендации / Под ред. В.В. Альта. - Новосибирск : РАСХН. Сиб. отд-е.
СибФТИ, 2005. - 126 с. - (в пер.) : 40 р.
8. Новые информационные технологии и лингвистика: рекомендовано УМО по образованию в области лингвистики Мин. образования РФ в качестве учебного пособия для студентов вузов / Р.К. Потапова. - М. : Едиториал УРСС, 2004. - 320 с. - ISBN 5-354-00438-1 :
71 р., 10 р.
9. Принципы компьютеризации проектирования использования и оперативного управления машинно-тракторным парком сельскохозяйственного предприятия: научное издание / И.А. Колегаев. - Кострома : КГСХА, 2007. - 171 с. - ISBN 5-93222-105-4 : 10. Компьютерное моделирование физический процессов на базе MathCad. [Электронный ресурс], URL: http://www.twirpx.com/file/1331179/ (дата обращения: 20.10.2011).
11. Лузина Л.И. Компьютерное моделирование.: Учебное пособие. [Электронный ресурс] Томск: Томский межвузовский центр дистанционного образования, 2010. 105 с. URL:
http://www.twirpx.com/file/757831/ (дата обращения: 20.10.2011).
12. Белова И.М. Компьютерное моделирование. Учебно-методическое пособие. - М.:
МГИУ, 2007. - 81 с. URL: http://www.twirpx.com/file/757831/ (дата обращения: 20.10.2011).
б) дополнительная литература 1. Компьютерные информационные системы в агропромышленном комплексе : монография / Под ред. В.В.Альта. - Новосибирск : [б. и.], 2008. - 220 с. - (в пер.) : 250 р.
2. Программирование алгоритмов обработки данных: допущено УМО на базе СПбГУ Мин. образования РФ в качестве учебного пособия по специальности "Математическое обеспечение и администрирование информационных систем" - 351500 / О.Ф. Ускова, Н.В.
Огаркова, И.Е. Воронина, М.В. Бакланов. - СПб. : БХВ-Петербург, 2003. - 192 с. : ил. ISBN 5-94157-391-Х (в пер.) : 134 р.
3. Документационное обеспечение управления и делопроизводство.: учебник для высших и средних специальных учебных заведений / И. Н. Кузнецов. - М. : Юрайт, 2010. - 576 с. Основы наук). - ISBN 978-5-9916-0261-7 (в пер.) : 181.17 р.
4. Практикум по компьютерной технологии: упражнения, примеры и задачи. Методическое пособие. Основы программирования / О.Ефимова, Ю.Шафрин. - М. : ABF, 1997. - с. - ISBN 5-8784-030-3 (в пер.) : 50 р.
5. Аудит системы внутреннего контроля в среде компьютерной обработки данных: практическое пособие / Е.В. Кузнецова; Под ред. В.И. Подольского. - М. : ЮНИТИ-ДАНА, 2004. - 112 с. - (Аудит: организация и технологии). - ISBN 5-238-00775-2 : 37 р.
6. Основы информационных и телекоммуникационных технологий. Введение в компьютерную графику: рекомендовано Ученым советом Института информатизации образования Российской академии образования в качестве учебного пособия для учащихся средних проф. уч. зав., обучающихся по специальностям: 2200 "Информатика и ВТ", 2100 "Автоматизация и управление", 2000 "Электроника, микроэлектроника и коммуникации", "Приборостроение", 2300 "Сервис" / В.Б. Попов. - М. : Финансы и статистика, 2005. - с. : ил. - ISBN 5-279-03090-2 : 64 р.
7. Компьютерные технологии вычислений в математическом моделировании: рекомендовано Мин. образования РФ в качестве учебного пособия для студентов вузов, обучающихся по экономическим специальностям / Ю.В. Васильков, Н.Н. Василькова. - М. : Финансы и статистика, 2004. - 256 с. : ил. - ISBN 5-279-02098-2 : 60 р., 60 р., 65 р.
8. Гулд Х., Тобочник Я. Компьютерное моделирование в физике. Том 1: В 2 томах. Пер. с http://www.ph4s.ru/bookpc/modelirov/guld_1.rar. (дата обращения: 20.10.2011).
9. Гулд Х., Тобочник Я. Компьютерное моделирование в физике. Том 2: В 2 томах. Пер. с http://www.ph4s.ru/bookpc/modelirov/guld_2.rar (дата обращения: 20.10.2011).
в) интернет-ресурсы 1. Поисковая система Яндекс: URL: http://www.yandex.ru/ 2. Образовательный математический сайт Exponenta.ru: http://www. еxponenta.ru / 3. Научная электронная библиотека eLibrary.ru: URL: http://elibrary.ru/ г) программное обеспечение 1. Операционная система WindowsXP 2. Браузер IE v.8 (или любой доступный) 3. Пакет офисных прикладных программ (MS Office 2007/2010 или OpenOffice 3.0) 4. Программные средства антивирусной защиты антивирус Касперского.
5. Программные средства для работы с архивами документов – 7-zip 9.04 beta 6. Пакет программ КОМПАС- 3D 7. Пакет программ SolidWorks 8. Пакет программ MathCAD 10. Материально-техническое обеспечение дисциплины:
Лекционные занятия проводятся в аудитории, оснащенной проектором. На компьютере преподавателя установлено программное обеспечение, указанное в разделе 4. В ходе лекции преподаватель имеет возможность сопровождать изложение теоретического материала демонстрацией примеров, приведенных в лекциях.
Используемые компьютерные и телекоммуникационные средства должны иметь подключение к сети Интернет.
Дисциплина обеспечена необходимым материально-техническим ресурсом: аудиториями, компьютерным классом, видеотехникой сопровождения занятий, учебными и методическими разработками.
Сведения об оснащенности образовательного процесса специализированным и лабораторным оборудованием Наименование ных аудиторий Ауд. № 202 Оптиические микроскопы, твердоЛаборатория ма- меры, макеты, демонстрационные териаловедения образцы Ауд. № 413а Измерительные приборы, УМТ-1, НИЛ «Техноло- СМТ-1, МРБ, ПМТ-3, DCMгия металлов» 300/500, Профилометр 103, Микроскоп МИМ.
Ауд. № 203 Измерительные приборы, макеты Лаборатория деталей, учебные плакаты метрологии Ауд. № 403 Стационарный класс ПК в составе:
графики и малоамперные тренажеры Рабочая программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО по направлению подготовки 110800,68 «Агроинженерия» и в соответствии с примерной учебной программой дисциплины Программу составили:
Программа рассмотрена на заседании кафедры _ Протокол №от_2011г.
Зав. кафедрой _ Программа одобрена научно-методическим советом факультета Протокол №от_2011г.
Председатель Совета _ (В случае если дисциплина преподается на другом факультете, необходима следующая запись:
Согласовано:
Декан факультета ()
«