МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Государственное образовательное учреждение высшего

профессионального образования

«Уфимский государственный нефтяной технический университет»

УТВЕРЖДАЮ

Ректор ГОУ ВПО УГНТУ

Д.т.н., профессор А.М.Шаммазов

«»20_г.

ОСНОВНАЯ ОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ПРОГРАММА ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

Направление подготовки 220400 – Управление в технических системах Квалификация (степень) Магистр Форма обучения Очная Уфа

СОДЕРЖАНИЕ

1 Общие положения 2 Характеристика профессиональной деятельности магистра 3 Требования к результатам освоения основной образовательной программы 4 Документы, определяющие содержание и организацию образовательного процесса 5 Ресурсное обеспечение ООП 6 Используемые образовательные технологии 7 Требования к учебно-методическому обеспечению

1 ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

Настоящая основная образовательная программа (ООП) разработана в соответствии с федеральным государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования (ФГОС ВПО) подготовки магистров по направлению 220400 – Управление в технических системах, утвержденным приказом Министра образования и науки Российской Федерации № 726 от декабря 2009 г.

Данная основная образовательная программа является программой второго уровня высшего профессионального образования.

Нормативные сроки освоения: 2 года.

Квалификация выпускника в соответствии с федеральным государственным образовательным стандартом - магистр.

2 ХАРАКТЕРИСТИКА ПРОФЕССИОНАЛЬНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ

МАГИСТРА

2.1 Область профессиональной деятельности магистра по направлению подготовки 220400 – «Управление в технических системах» включает:

- проектирование, исследование, производство и эксплуатацию систем и средств управления в промышленности;

- создание современных программных и аппаратных средств исследования и проектирования, контроля, технического диагностирования и промышленных испытаний систем автоматического и автоматизированного управления.

2.2 Объекты профессиональной деятельности магистра по направлению 220400 – «Управление в технических системах»:

системы автоматизации, управления, контроля, технического диагностирования и информационного обеспечения, методы и средства их проектирования, моделирования, экспериментального исследования, ввод в эксплуатацию на действующих объектах и технического обслуживания.

2.3 Виды и задачи профессиональной деятельности магистра по направлению подготовки 220400 – «Управление в технических системах»:

проектно-конструкторская;

проектно-технологическая;

организационно-управленческая;

научно-исследовательская;

научно-педагогическая.

2.4 Магистр по направлению подготовки 220400 – «Управление в технических системах» должен решать следующие профессиональные задачи в соответствии с видами профессиональной деятельности и профилем программы:

- проектно-конструкторская деятельность:

анализ состояния научно-технической проблемы путем подбора, изучения и анализа литературных и патентных источников в области автоматизации и управления;

определение цели, постановка задач проектирования, подготовка технических заданий на выполнение проектных работ;

проектирование средств и систем автоматизации и управления с использованием современных пакетов прикладного программного обеспечения автоматизированного проектирования;

разработка проектно-конструкторской документации в соответствии с нормативными требованиями;

- проектно-технологическая деятельность:

разработка технологической документации на проектируемые аппаратные и программные средства автоматизации и управления с использованием автоматизированных систем технологической подготовки производства;

обеспечение технологичности изделий и процессов их изготовления, оценка экономической эффективности технологических процессов;

тестирование и отладка аппаратно-программных средств и комплексов систем автоматизации и управления;

авторское сопровождение разрабатываемых программных и аппаратных средств автоматизации и управления на этапах проектирования и производства;

- научно-исследовательская деятельность:

разработка рабочих планов и программ проведения научных исследований и технических разработок, подготовка заданий для исполнителей;

сбор, обработка, анализ и систематизация научно-технической информации, выбор методик и средств решения задач по теме исследования;

разработка математических моделей процессов и объектов систем автоматизации и управления;

разработка технического, информационного и алгоритмического обеспечения проектируемых систем автоматизации и управления;

проведение натурных исследований и компьютерного моделирования объектов и процессов управления с применением современных математических методов, технических и программных средств;

разработка методик и аппаратно-программных средств моделирования, идентификации и технического диагностирования динамических объектов различной физической природы;

подготовка по результатам выполненных исследований научнотехнических отчетов, обзоров, публикаций, научных докладов, заявок на изобретения и других материалов;

- организационно-управленческая деятельность:

организация работы коллективов исполнителей;

поддержка единого информационного пространства планирования и управления предприятием на всех этапах жизненного цикла производимой продукции;

участие в проведении технико-экономического и функциональностоимостного анализа рыночной эффективности создаваемого продукта;

подготовка документации для создания и развития системы менеджмента качества предприятия;

разработка планов и программ инновационной деятельности на предприятии;

- научно-педагогическая деятельность:

работа в качестве преподавателя в средних специальных или высших учебных заведений по учебным дисциплинам предметной области данного направления под руководством профессора, доцента или старшего преподавателя;

участие в разработке учебно-методических материалов для студентов по дисциплинам предметной области данного направления;

участие в модернизации или разработке новых лабораторных практикумов по дисциплинам профессионального цикла.

3 ТРЕБОВАНИЯ К РЕЗУЛЬТАТАМ ОСВОЕНИЯ ОСНОВНОЙ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЙ ПРОГРАММЫ

Магистр в соответствии с целями основной образовательной программы и задачами профессиональной деятельности, указанными в ФГОС ВПО по направлению подготовки магистра 220400 – «Управление в технических системах» должен обладать следующими компетенциями:

а) общекультурными (ОК):

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

способностью к самостоятельному обучению новым методам исследования, к изменению научного и научно-производственного профиля своей профессиональной деятельности (ОК-2);

способностью свободно пользоваться русским и иностранным языками, как средством делового общения (ОК-3);

способностью использовать на практике умения и навыки в организации исследовательских и проектных работ, в управлении коллективом (ОК-4);

способностью проявлять инициативу, в том числе в ситуациях риска, брать на себя всю полноту ответственности (ОК-5);

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

способностью адаптироваться к изменяющимся условиям, переоценивать накопленный опыт, анализировать свои возможности(ОК-7);

способностью позитивно воздействовать на окружающих с точки зрения соблюдения норм и рекомендаций здорового образа жизни (ОК-8);

готовностью использовать знания правовых и этических норм при оценке последствий своей профессиональной деятельности, при разработке и осуществлении социально значимых проектов (ОК-9).

б) Выпускник должен обладать следующими профессиональными компетенциями (ПК):

общепрофессиональные компетенции:

способностью использовать результаты освоения фундаментальных и прикладных дисциплин магистерской программы (ПК-1);

способностью демонстрировать навыки работы в научном коллективе, порождать новые идеи (креативность) (ПК-2);

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);

способностью к профессиональной эксплуатации современного оборудования и приборов (в соответствии с целями магистерской программы) (ПК-5);

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

Компетенции по видам деятельности:

проектно-конструкторская деятельность:

способностью применять современный инструментарий проектирования программно-аппаратных средств для решения задач автоматизации и управления (ПК-7);

способностью проводить патентные исследования и определять показатели технического уровня проектируемых систем автоматизации и управления (ПК-8);

способностью выбирать методы и разрабатывать алгоритмы решения задач управления в технических системах (ПК-9);

способностью ставить задачи проектирования программно-аппаратных средств автоматизации и управления, готовить технические задания на выполнение проектных работ (ПК-10);

способностью использовать современные технологии обработки информации, современные технические средства управления, вычислительную технику, технологии компьютерных сетей и телекоммуникаций при проектировании систем автоматизации и управления (ПК-11);

готовностью к аргументированной защите научно-технических проектов в коллективах разработчиков (ПК-12);

проектно-технологическая деятельность:

способностью разрабатывать нормативно-техническую документацию на проектируемые аппаратно-программные средства (ПК-13);

способностью разрабатывать технологии изготовления аппаратных средств с использованием автоматизированных систем технологической подготовки производства (ПК-14);

способностью разрабатывать и применять современные технологии создания программных комплексов (ПК-15);

способностью к разработке и использованию испытательных стендов на базе современных средств вычислительной техники и информационных технологий для комплексной отладки, испытаний и сдачи в эксплуатацию систем управления (ПК-16);

способностью осуществлять регламентные испытания аппаратных и программных средств в лабораторных и производственных условиях (ПК-17);

готовностью к сопровождению разрабатываемых аппаратных и программных средств, систем и комплексов на этапах проектирования и производства (ПК-18);

научно-исследовательская деятельность:

способностью формулировать цели, задачи научных исследований, выбирать методы и средства решения задач (ПК-19);

способностью применять современные теоретические и экспериментальные методы разработки математических моделей исследуемых объектов и процессов, относящихся к профессиональной деятельности по направлению подготовки (ПК-20);

способностью применять современные методы разработки технического, информационного и алгоритмического обеспечения систем автоматизации и управления (ПК-21);

способностью к организации и проведению экспериментальных исследований и компьютерного моделирования с применением современных средств и методов (ПК-22);

способностью анализировать результаты теоретических и экспериментальных исследований, давать рекомендации по совершенствованию устройств и систем, готовить научные публикации и заявки на изобретения (ПК-23);

организационно-управленческая деятельность:

способностью организовывать работу коллективов исполнителей (ПКготовностью участвовать в поддержании единого информационного пространства планирования и управления предприятием на всех этапах жизненного цикла производимой продукции (ПК-25);

готовностью участвовать в проведении технико-экономического и функционально-стоимостного анализа рыночной эффективности создаваемого продукта (ПК-26);

способностью участвовать в подготовке документации для создания и развития системы менеджмента качества предприятия (ПК-27);

способностью разрабатывать планы и программы инновационной деятельности в подразделении (ПК-28);

научно-педагогическая деятельность:

способностью проводить лабораторные и практические занятия со студентами, руководить курсовым проектированием и выполнением выпускных квалификационных работ магистров (ПК-29);

способностью разрабатывать учебно-методические материалы для студентов по отдельным видам учебных занятий (ПК-30).

4 ДОКУМЕНТЫ, ОПРЕДЕЛЯЮЩИЕ СОДЕРЖАНИЕ И ОРГАНИЗАЦИЮ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО ПРОЦЕССА.

Рабочий учебный план подготовки магистров по направлению подготовки 220400 – «Управление в технических системах», составленный по циклам дисциплин, включает в себя базовую и вариативную части, перечень дисциплин, их трудоемкость и последовательность изучения, а также график учебного процесса (см. Приложение № 1).

Аннотация рабочих программ дисциплин рабочего учебного плана.

Аннотация дисциплины «Математическое моделирование объектов Общая трудоёмкость дисциплины составляет 4 зачетные единицы, 144 часа.

Цель преподавания дисциплины: углубленное изучение методологии и методов построения математических моделей и моделирования систем управления в научных исследованиях.

Задачей изучения дисциплины:

Является освоение методов математического моделирования технических объектов и технологических процессов и проведения на их основе вычислительных экспериментов.

Основные дидактические единицы (разделы):

Номер раздела 1 Программные и технические средства 2 Моделирование нелинейных систем и систем с виртуальными связями 3 Качественный анализ и упрощение математических моделей систем 4 Моделирование и анализ вероятностных систем В результате изучения дисциплины студент должен:

- знать:

- методику построения моделей с учетом их физической природы и иерархической структуры;

- методику имитационного моделирования линейных и нелинейных САУ.

- уметь:

- составить математическую модель объекта или технологического процесса;

- использовать современные математические системы, имеющих мировое значение (Mathcad, Maple).

- владеть:

- навыками постановки вычислительного эксперимента;

- методами математического моделирования систем и технических объектов различной физической природы.

Виды учебной работы: лекции, практические занятия, лабораторные работы.

Изучение дисциплины заканчивается экзаменом.

Аннотация дисциплины «История и методология науки и техники Общая трудоёмкость дисциплины составляет 4 зачетные единицы, 144 часа.

Исследование процесса развития науки в области управления с целью выявления ключевых тенденций и глубинных закономерных связей, определяющих содержание и основное направление указанного процесса;

Реконструкция прошлого науки в области управления с целью выявления возможных направлений ее развития в будущем.

Дисциплина должна способствовать целосному представлению о пути развития теории управления, как интегративной научной дисциплине, имеющей свои базовые понятия и законы, базирующися на общности принципов и процессов управления в объектах различной физической природы, охватывая практически все области человеческой деятельности – технику, технологии, производство, экологию и т.п.

Основные дидактические единицы (разделы):

раздела 1. Базовые понятия и задачи теории управления.

2. Основные этапы в истории теории управления.

3. Предыстория автоматики и теория автоматического регулирования.

4. Развитие теории автоматического регулирования и теория следящих 5. Кибернетика и ее роль в развитии современной теории управления 6. Формирование современной теории управления.

7. Системный анализ и общая теории систем.

8. Роль вычислительной техники и информации в теории и техники 9. Синергетика и физическая теории управления.

В результате изучения дисциплины студент должен:

знать:

- как развивалась данная наука, - что явилось основой для ее развития, - какие работы отечественных и зарубежных ученых послужили ее созданию, - какова роль науки об управлении в развитии цивилизации понимании окружающего нас мира – природы, техники и общества, как единого эволюционного процесса.

уметь:

- пользоваться литературой и делать обоснованные выводы и заключения.

владеть:

- системным подходом в оценке сущности процессов ее развития.

Виды учебной работы: лекции, практические занятия.

Изучение дисциплины заканчивается экзаменом.

Аннотация дисциплины «Моделирование и управление Общая трудоёмкость дисциплины составляет 3 зачетные единицы, 108 часов.

Цели и задачи дисциплины:

Целью изучения дисциплины является системное формирование базы знаний по объекту будущей профессиональной деятельности выпускника (автоматизация процессов добычи, транспорта и переработки нефти и газа), а также по видам деятельности: производственно-технологическая, проектноконструкторская, организационно-управленческая, научно-исследовательская.

Изучение курса формирует у студента комплекс знаний по идеологии и основным методам моделирования и управления технологическими процессами и производствами добычи, транспорта и переработки нефти и газа.

При изучении дисциплины обеспечивается фундаментальная подготовка студента в области моделирования и управления процессами добычи, транспорта и переработки нефти и газа, соблюдается связь с дисциплинами общепрофессиональной и специальной подготовки, непрерывность в использовании вычислительной техники в учебном процессе; базовыми положениями в области управления сложными объектами, навыками и понятиями, обязательными для прочного усвоения предыдущих дисциплин и практического использования полученных знаний в решении инженерных задач по созданию высокоэффективных АСУТП и АСУП.

Основные дидактические единицы (разделы):

Номер раздела 1 Введение. Характер производств добычи, транспорта и переработки нефти и газа с точки зрения задач моделирования и управления 2 Структура управления и основные подсистемы управления предНомер раздела приятием. Структура и задачи ИАСУ, АСУТП, АСУП. Концепция построения подсистем ИАСУ и методы интеграции 3 Задачи моделирования, управления и обеспечения безопасности для подсистем ИАСУ. Состав элементов АСУТП, АСУП 4 Построение подсистем АСУТП нижнего уровня. Построение подсистем АСУТП второго уровня. Модели. Синтез управляющих устройств. Системы обеспечения безопасности в АСУТП.

В результате изучения дисциплины студент должен:

- знать:

- состав и структуру объектов моделирования и управления в нефтегазодобыче и нефтепереработке, основные виды перерабатываемого сырья;

- химическую природу и состав нефтей и углеводородных газов, основные физико-химические свойства нефтей и нефтепродуктов;

- состав параметров контроля, регулирования, сигнализации, блокировки на объектах нефтегазовой отрасли;

- основные технологические процессы добычи, транспорта и переработки нефти и газа;

- архитектуру интегрированных АСУ (ИАСУ), состав и содержание задач управления и обеспечения безопасности, методы разработки элементов АСУТП и АСУП.

- уметь:

- использовать профессиональную терминологию в области моделирования и управления;

- определять основные характеристики моделей объектов, АСУТП и АСУП, исходя из целей моделирования их использования;

- выбирать вариант построения моделей, АСУТП и АСУП исходя из экономической эффективности производства в целом;

- ставить задачи управления и находить пути решения на основе разработки программно-технических средств;

- определять критерии эффективности управления производством и на их основе методы оптимизации технических решений.

Виды учебной работы: лекции, практические занятия, лабораторные работы.

Изучение дисциплины заканчивается зачетом.

Аннотация дисциплины «Системные исследования в задачах управления»

Общая трудоёмкость дисциплины составляет 4 зачетные единицы, 144 часа.

Изучение дисциплины должно знакомить студента с методами теории систем и системного анализа, идентификации технологических объектов, аппроксимации, новыми технологиями имитационного моделирования, давать знания по исследованию операций и оптимизации. Полученные знания будут использованы как в инженерной, так и в научной деятельности.

Основные дидактические единицы (разделы):

Номер раздела 1 Общая теория систем и системный анализ 2 Модели систем. Идентификация и аппроксимация. Имитационное 3 Случайные процессы и методы их анализа 4 Математическая статистика 5 Исследование операций и методы оптимизации В результате изучения дисциплины студент должен:

знать:

- цели теории систем, системного анализа и исследования операций;

- теоретические основы идентификации технологических объектов;

- особенности программного обеспечения имитационного моделирования;

- виды и методы оптимизации;

- основы математической статитики.

уметь:

- применять методы системного анализа, идентификации, оптимизации;

- самостоятельно осваивать новые программные средства имитационного моделирования;

- изучать специальную литературу, анализировать достижения отечественной и зарубежной науки и техники в области профессиональной деятельности.

Виды учебной работы: лекции, практические занятия, лабораторные работы.

Изучение дисциплины заканчивается экзаменом.

Аннотация дисциплины «Системный анализ в теории управления»

Общая трудоёмкость дисциплины составляет 4 зачетные единицы, 144 часа.

Изучение дисциплины должно знакомить студента с методами системного анализа, методиками получения имитационных моделей технологических объектов и систем, технологиями описания технологических процессов и бизнес-процессов.

Основные дидактические единицы (разделы):

Номер раздела 3 Системный анализ случайных процессов 4 Основы математической статистики 5 Оптимизация, понятие оптимального управления В результате изучения дисциплины студент должен:

знать:

- терминологию системного анализа;

- алгоритмы оптимального управления и их свойства для основных критериев оптимальности;

- способы реализации оптимальных алгоритмов с применением ЭВМ - виды и методы оптимизации;

- основы математической статитики.

уметь:

- применять методы системного анализа, идентификации, оптимизации;

- формулировать оптимизационные задачи, - производить расчеты оптимальных алгоритмов, - применять численные методы решения на ЭВМ - самостоятельно осваивать новые программные средства имитационного моделирования;

- изучать специальную литературу, анализировать достижения отечественной и зарубежной науки и техники в области профессиональной деятельности.

Виды учебной работы: лекции, практические занятия, лабораторные работы.

Изучение дисциплины заканчивается экзаменом.

Аннотация дисциплины «Оптимальное и адаптивное управление»

Общая трудоёмкость дисциплины составляет 3 зачетные единицы, 108 часов.

Цели и задачи дисциплины:

Обучение студентов основам оптимального управления, необходимых при проектировании и исследовании объектов и систем автоматизации и управления, освоение методов расчета и построения оптимальных систем управления.

Основные дидактические единицы (разделы):

1. Методы классического вариационного исчисления. Безусловный экстремум функционала, уравнения Эйлера, Эйлера-Пуассона. Задача на условный экстремум. Задача с подвижными концами траектории. Достаточные условия экстремума функционала;

2. Принцип максимума. Формулировка принципа максимума. Условия трансверсальности. Принцип максимума для задач Майера, Больца. Связь принципа максимума и классического вариационного исчисления. Численные методы определения оптимального управления;

3. Метод динамического программирования. Свойства оптимальной траектории, принцип оптимальности. Динамическое программирование. Функциональное уравнение Беллмана;

4. Оптимальные по быстродействию алгоритмы управления. Определение оптимального по быстродействию алгоритма управления. Теорема об n интервалах. Численные методы расчета оптимального по быстродействию управления;

5. Синтез оптимальных по быстродействию систем управления. Применение пространства состояний для синтеза поверхности переключения. Определение функции переключения. Применение метода обратного движения из конечной точки;

6. Системы, оптимальные по расходу ресурсов и расходу энергии. Определение оптимального алгоритма по критерию расхода ресурсов. Условия вырожденности оптимального по расходу ресурсов управления. Оптимизация по критерию расхода энергии;

7. Системы, оптимальные по квадратичному критерию. Оптимальное управление для задачи Больца с фиксированным временем перехода. Уравнение Риккати, его свойства. Оптимизация по критерию обобщенной работы;

8. Оптимальные по квадратичному критерию дискретные системы управления. Определение оптимального алгоритма методом динамического программирования. Дискретное уравнение Риккати, его свойства. Свойства замкнутой системы с оптимальным регулятором. Численные методы расчета оптимального регулятора;

9. Оптимальные системы при неполном и неточном измерении вектора состояния;

10. Субоптимальное управление в многоуровневых системах.

В результате изучения дисциплины студент должен:

знать:

- основные методы теории оптимального управления; алгоритмы оптимального - управления и их свойства для основных критериев оптимальности;

- способы реализации оптимальных алгоритмов с применением ЭВМ уметь:

- формулировать оптимизационные задачи, - производить расчеты оптимальных алгоритмов, - применять численные методы решения на ЭВМ владеть:

- методами и алгоритмами оптимального управления, навыками построения оптимальных систем управления.

Виды учебной работы: лекции, лабораторные работы.

Изучение дисциплины заканчивается экзаменом.

Аннотация дисциплины «Управление сложными Общая трудоёмкость дисциплины составляет 3 зачетные единицы, 108 часов.

Цели и задачи дисциплины:

Целью настоящей дисциплины является изучение задач, методов и алгоритмов контроля и управления сложными автономными системами, технологическими процессами и машинами.

Основные дидактические единицы (разделы):

Номер раздела 1 Введение, предмет и задачи дисциплины 2 Наблюдаемость и идентифицируемость динамических обьектов 3 Методы и алгоритмы оценивания динамических процессов 4 Методы и алгоритмы идентификации динамических систем 5 Методы и алгоритмы адаптации систем управления 6 Иерархические системы управления В результате изучения дисциплины студент должен:

знать:

- современные разделы технической кибернетики применительно к контролю и управлению сложными автономными системами, технологическими процессами и машинами;

уметь:

- вести самостоятельную научно-исследовательскую работу в этой области.

Виды учебной работы: лекции, лабораторные работы.

Изучение дисциплины заканчивается экзаменом.

Аннотация дисциплины «Современные проблемы теории управления»

Общая трудоёмкость дисциплины составляет 4 зачетные единицы, 144 часа.

Целью преподавания данной дисциплины является изучение основных разделов современной теории управления, знакомство с актуальными проблемами, определяющими дальнейший прогресс процессов управления в различных областях.

Основные дидактические единицы (разделы):

раздела 1. Концепция управления и проблемы развития современного общества.

2. Основные особенности и свойства сложных объектов и систем управления 3. Модели сложных динамических систем управления 4. Декомпозиция и агрегирование при исследовании сложных систем 5. Проблема синтеза как центральная проблема современной теории 6. Оптимизационный подход к проблемам управления 7. Синергетический подход к проблемам управления 8. Методы искусственного интеллекта в теории управления.

9. Нейронные сети и системы управления 10. Нечеткие системы управления 11. Системы с распределенными параметрами 12.. Развитие технических средств автоматизации и управления 13.. Модели и управление в социальных и экономических системах В результате изучения дисциплины студент должен:

знать:

- основные проблемы современной теории управления, - математические методы и алгоритмы решения актуальных задач управления в сложных системах.

уметь:

- разрабатывать математические модели, - решать задачи анализа и синтеза сложных систем управления с использованием современных информационных технологий.

Виды учебной работы: лекции, практические работы.

Изучение дисциплины заканчивается зачетом.

Аннотация дисциплины «Автоматизированное проектирование Общая трудоёмкость дисциплины составляет 4 зачетные единицы, 144 часа.

Изучаемый курс ставит целью дать студентам теоретические знания и практические навыки, необходимые для разработки проектов систем и управления технологических процессов производств. Для освоения курса необходимо знание основных понятий курсов «Теория систем и системный анализ», «Теория автоматического управления», «Технические средства автоматизации», «Моделирование систем», «Цифровые устройства автоматики», «Вычислительные машины, системы и сети», «Системы искусственного интеллекта», «Диагностика и надежность автоматизированных систем», «Современные средства и системы» и ряда других.

Данная дисциплина вместе с дисциплиной «Автоматизация технологических процессов и производств» рассматривается как одна из сочетаний с дисциплиной «Интегрированные системы проектирования и управления производством отрасли» позволяет ставить и решать комплекс задач по разработке проектной документации АСУП.

Для закрепления теоретических знаний и получения практических навыков выполняются лабораторные, практические работы и курсовой проект.

Основные дидактические единицы (разделы):

Номер раздела 1 Системный подход к проектированию систем управления 2 Организация проектирования 4 Автоматизированное проектирование систем управления В результате изучения дисциплины студент должен:

знать:

- задачи, принципы проектирования АСУТП;

- принципы разработки проектной документации автоматизированных систем управления;

- стадии и этапы проектирования систем управления обеспечения задач;

- программно-техническое обеспечение задач разработки АСУП и АРМ, в том числе структуру и функции SCADA-пакетов, баз данных и пакетов автоматизированного проектирования;

- принципы и методы автоматизированного проектирования и современное программно-техническое обеспечение САПР.

уметь:

- разрабатывать проектную документацию на системы управления, - работать с современными САПР и SCADA-системами.

Виды учебной работы: лекции, практические и лабораторные работы, курсовой проект.

Изучение дисциплины заканчивается зачетом.

Аннотация дисциплины «Компьютерные технологии управления в технических системах»

Общая трудоёмкость дисциплины составляет 4 зачетные единицы, 144 часа.

Цель преподавания дисциплины состоит в приобретении студентами комплексных знаний о современных компьютерных технологиях обработки информации и управления в автоматизированных системах, а также об интеграции решения отдельных задач обработки информации и управления процессами добычи, транспорта и переработки нефти и газа на основе интеллектуального анализа показателей функционирования производства.

Задачей изучения дисциплины является освоение принципов структурнофункциональной организации интеллектуальных технических и организационно-технических систем разных классов на основе применения современных программно-технических комплексов с развитой вычислительной архитектурой.

При изучении дисциплины обеспечивается фундаментальная подготовка студента в области компьютерной обработки информации и управления процессами добычи, транспорта и переработки нефти и газа, соблюдается связь с дисциплинами общепрофессиональной и специальной подготовки, непрерывность в использовании вычислительной техники в учебном процессе; навыками и понятиями, обязательными для прочного усвоения предыдущих дисциплин и практического использования полученных знаний в решении инженерных задач по созданию высокоэффективных АСУТП и АСУП.

Основные дидактические единицы (разделы):

Номер раздела 1 Введение. Общие принципы построения сложных автоматизированных систем Номер раздела 2 Стандарты интерфейсов и программных взаимодействий открытых 3 Сетевые операционные системы реального времени 5 Локальные и корпоративные сети 6 Использование Internet/Intranet технологий в организации процессов управления сложными распределенными системами 7 Структура АСУ ТП. Разработка АСУ ТП с использованием интегрированных инструментальных сред.

8 Структура АСУ П. Разработка АСУ П с использованием интегрированных инструментальных сред.

9 Методы искусственного интеллекта в задачах интеграции подсистем ИАСУ 10 Обзор состояния рынка компьютерных технологий в области автоматизации и управления и перспективные вопросы разработки В результате изучения дисциплины студент должен:

знать:

- сетевые технологии;

- локальные и корпоративные сети, сетевые операционные системы;

- передовой опыт применения современных программно-технических комплексов для решения задач обработки информации и управления;

- архитектуру интегрированных АСУ (ИАСУ), состав и содержание задач обработки информации, управления и обеспечения безопасности;

- технологии и методы разработки АСУ ТП и АСУ П.

уметь:

- работать в сетевых операционных системах реального времени;

- использовать инструментальные средства разработки АСУ ТП, АСУ П - применять выбранные программно-технические комплексы, многоуровневые сетевые технологии для решения задач обработки информации и управления;

- ставить задачи обработки информации и управления и находить пути их решения на основе разработки программно-технических средств;

- выбирать вариант построения ИАСУ исходя из экономической эффективности производства в целом.

Виды учебной работы: лекции, практические и лабораторные работы, курсовой проект.

Изучение дисциплины заканчивается экзаменом.

Аннотация дисциплины «Искусственный интеллект в управлении технологическими объектами»

Общая трудоёмкость дисциплины составляет 3 зачетные единицы, 108 часов.

Цели и задачи дисциплины:

Целью изучения дисциплины является освоение подходов, методов и приемов исследования и построения систем искусственного интеллекта (ИИ), используемых для решения конкретных практических задач.

Изучение курса формирует у студента базовое представление, первичные знания, умения и навыки о методах выделения и описания интеллектуальных процессов, функций и операций, подлежащих автоматизации, методах задания начальной организации систем ИИ и методах их обучения, обеспечивающих требуемое качество выполнения автоматизируемых интеллектуальных процессов, функций и операций при применении вычислительной техники и автоматизированных систем для автоматизации процессов нефтегазовой отрасли и нефтепереработке: от поиска и разведки нефти и газа до переработки углеводородного сырья.

Основные дидактические единицы (разделы):

1. Предпосылки, задачи и методы автоматизации и управления технологическими объектами, для которых требуются методы искусственного интеллекта. Формализуемые и неформализуемые задачи. Понятия модели знаний, представление знаний и вывод на знаниях. Информация, знания, и данные. Виды знаний.

2. Методы приобретения знаний. Обучение без выводов. Приобретение знаний на метауровне. Приобретение знаний из примеров. Параметрическое обучение. Метод обучения по индукции. Обучение по аналогии. Вывод на знаниях. Машина вывода. Методы извлечения информации в условиях неопределенности.

3. Современные методы представления знаний в системах искусственного интеллекта.Языки представления знаний. Языки обработки символьной информации. Языки программирования интеллектуальных решателей. Языки представления знаний. Предикаты. Управление на основе предикатов.

4. Ситуационное управление. Принципы ситуационного управления.

Концепция ситуационного управления и ее математические модели. Постановка задач управления, приводящая к ситуационному управлению. Математические модели ситуационного управления. Методы искусственного интеллекта при разработке систем ситуационного управления.

5. Четкие и нечеткие логические системы и их использование при разработке систем ситуационного управления.

6. Частотная логика как средство повышения уровня определенности ситуаций.

7. Продукционные системы, нейронные сети, генетические алгоритмы при разработке систем ситуационного управления. Использование экспертных систем в управлении.

8. Применение нейронных сетей. Использование нейронных сетей в АСУП для прогнозирования процессов. Особенности обработки символьной и численной измерительной информации в нейронных сетях.

9. Программное обеспечение интеллектуальных систем управления и обработки информации.

10. Сопоставление возможностей и направлений применения в области автоматизации технологических процессов. Вопросы реализации, обеспечения безопасности и оценки технико-экономической эффективности систем управления.

В результате изучения дисциплины студент должен:

знать:

- историю развития систем искусственного интеллекта;

- направления развития современных систем искусственного интеллекта;

- математические методы и основные алгоритмы решения задач, связанных с построением систем искусственного интеллекта;

- методы задания начальной организации систем ИИ, а также методы их обучения, обеспечивающие требуемое качество выполнения автоматизируемых интеллектуальных процессов, функций и операций.

уметь:

- владеть технологиями моделирования интеллектуальных процессов;

- использовать принципы и методы построения и обучения систем ИИ;

- читать и профессионально разбирать содержание статей или разделов специальной литературы, баз данных и знаний;

- пользоваться основными правилами и технологией внедрения систем искусственного интеллекта в нефтегазовой отрасли.

Виды учебной работы: лекции, практические и лабораторные работы.

Изучение дисциплины заканчивается экзаменом.

Аннотация дисциплины «Автоматизация и алгоритмизация технологических процессов и производств»

Общая трудоёмкость дисциплины составляет 4 зачетные единицы, 144 часа.

Цели и задачи дисциплины:

Целью изучения дисциплины является системное формирование базы знаний по объекту будущей профессиональной деятельности выпускника (автоматизация процессов добычи, транспорта и переработки нефти и газа), а также по видам деятельности: производственно-технологическая, проектноконструкторская, организационно-управленческая, научно-исследовательская.

Изучение курса формирует у студента комплекс знаний по идеологии и основным методам управления технологическими процессами и производствами добычи, транспорта и переработки нефти и газа.

Основные дидактические единицы (разделы):

Номер раздела 1 Введение. Характер производств добычи, транспорта и переработки нефти и газа с точки зрения задач управления 2 Структура управления и основные подсистемы управления предприятием. Структура и задачи ИАСУ, АСУТП, АСУП. Концепция построения подсистем ИАСУ и методы интеграции 3 Задачи управления и обеспечения безопасности для подсистем ИАСУ. Состав элементов АСУТП, АСУП 4 Построение подсистем АСУТП нижнего уровня. Построение подсистем АСУТП второго уровня. Модели. Синтез управляющих устройств. Системы обеспечения безопасности в АСУТП. Структура. Методы. Реализация 5 Структура АСУП. Методические и программно-технические аспекты автоматизированного управления производством. СППР.

6 Методы искусственного интеллекта в задачах построения подсистем ИАСУ 7 Вопросы проектирования и программно-техническая база создания АСУТП 8 Вопросы проектирования и программно-техническая база создания АСУП Номер раздела 9 Перспективные вопросы разработки ИАСУ в нефтегазовой отрасли В результате изучения дисциплины студент должен:

знать:

- состав и структуру объектов управления в нефтегазодобыче и нефтепереработке, основные виды перерабатываемого сырья;

- химическую природу и состав нефтей и углеводородных газов, основные физико-химические свойства нефтей и нефтепродуктов;

- состав параметров контроля, регулирования, сигнализации, блокировки на объектах нефтегазовой отрасли;

- основные технологические процессы добычи, транспорта и переработки нефти и газа;

- архитектуру интегрированных АСУ (ИАСУ), состав и содержание задач управления и обеспечения безопасности, методы разработки элементов АСУТП и АСУП.

уметь:

- использовать профессиональную терминологию в области ИАСУ;

- определять основные характеристики АСУТП и АСУП, исходя из целей их разработки;

- выбирать вариант построения АСУТП и АСУП исходя из экономической эффективности производства в целом;

- ставить задачи управления и находить пути решения на основе разработки программно-технических средств;

- определять критерии эффективности управления производством и на их основе методы оптимизации технических решений.

Виды учебной работы: лекции, практические работы, курсовой проект.

Изучение дисциплины заканчивается экзаменом.

Аннотация дисциплины «Базы данных и знаний»

Общая трудоёмкость дисциплины составляет 3 зачетные единицы, 108 часов.

Цели и задачи дисциплины:

Цель дисциплины – сформировать профессиональные и общекультурные компетенции обучающегося в области одного из основных современных направлений развития информационных технологий – технологии баз и банков данных. Актуальность дисциплины определяется важнейшей ролью технологий баз и банков данных в совершенствовании единого информационного пространства планирования и управления предприятиями во всех отраслях промышленности.

Основные задачи дисциплины:

- раскрыть принципы построения и функционирования систем управления базами и банками данных в составе автоматизированных информационных систем;

- рассмотреть основы теории реляционных баз данных;

- рассмотреть методы анализа предметной области, моделирования данных и проектирования баз и банков данных;

- сформировать комплексные знания, умения и навыки, необходимые при разработке, внедрении, эксплуатации баз и банков данных;

- сформировать у студентов умения и навыки активного использования прикладных программных систем управления базами данных для решения научно-технических задач в сферах производства и управления.

Основные дидактические единицы (разделы):

Организация данных в информационных системах. Теоретические основы построения банков и баз данных. Архитектура банка данных.

Транзакционные и аналитические базы данных. Хранилища данных.

Системы управления базами данных (СУБД). Основные функции СУБД. Модели данных. Реляционная модель. Реляционная алгебра.

Технологии создания реляционных баз данных и хранилищ данных.

Методы и средства моделирования предметной области. Инфологическое и даталогическое моделирование. CASE-средства проектирования баз данных. Нормализация, нормальные формы. Проектирование пользовательских приложений информационных систем.

Языки баз данных. Языки запросов QBE и SQL. Принципы построения языка SQL. Стандартизация языка SQL. Операторы определения данных и манипулирования данными. Реализации языка запросов промышленных СУБД Oracle и Microsoft SQL Server. Архитектура клиентсервер. Поддержка SQL операций на уровне сервера; триггеры, хранимые процедуры.

Характеристики современных СУБД на примере Oracle и Microsoft SQL Server. Создание и использование баз данных средствами СУБД Microsoft SQL Server. Администрирование баз данных. Информационная безопасность и защита баз и банков данных.

В результате изучения дисциплины студент должен:

- понятия о базах и банках информационных данных, их назначение и области применения, функции и структуры;

- теоретические основы методов и технологий хранения и обработки данных с использованием современных технических и программных средств;

- основные модели данных, принципы и возможности реляционной системы управления базами данных;

- язык запросов SQL для определения и манипулирования данными;

- используемые в промышленности основные программные продукты систем управления базами и банками данных и основы работы с ними;

- программные средства и технологии моделирования и разработки баз и банков данных при создании компьютерных систем обработки информации;

- современные тенденции и перспективы развития технологий баз и банков данных.

- строить базы и банки информационных данных;

- формулировать цели и задачи создания баз и банков данных автоматизированных информационных систем;

- проводить анализ предметной области, выявлять информационные потребности и разрабатывать требования к базам и банкам данных;

- практически проектировать структуры реляционных моделей данных для СУБД информационных систем;

- использовать язык структурированных запросов SQL для манипулирования данными в среде СУБД;

- ориентироваться и работать в среде специализированных программных средств, в частности, СУБД Microsoft SQL Server, применяемых в информационных системах управления;

- навыками создания баз и банков информационных данных;

- инструментальными средствами моделирования предметной области и проектирования баз и банков данных;

- профессиональной терминологией в области технологий баз и банков данных.

Виды учебной работы: лекции, лабораторные работы.

Изучение дисциплины заканчивается экзаменом.

Аннотация дисциплины «Комплексы технических и программных средств систем управления технологическими процессами»

Общая трудоёмкость дисциплины составляет 3 зачетные единицы, 108 часов.

Цели и задачи дисциплины:

Изучение дисциплины обеспечивает подготовку специалиста в области средств и систем автоматизации технологических процессов (АСУ ТП). Для освоения материала необходимы знания, полученные при изучении курсов «Теория автоматического управления», «Технические средства автоматизации», «Цифровые устройства автоматики», «Вычислительные машины, системы и сети» и др. Полученные знания будут использованы в инженерной деятельности.

Основные дидактические единицы (разделы):

Номер раздела 1 Характеристики и архитектура современных АСУТП 2 Промышленные контроллеры. Программирование контроллеров 3 Комплексы технических средств АСУТП 4 Шины и интерфейсы сетевого взаимодействия 5 Программное обеспечение АСУТП В результате изучения дисциплины студент должен:

знать:

- задачи, решаемые в АСУТП;

- основные функции информационных управляющих систем;

- особенности программно-технических средств АСУТП;

- программно-технические средства связи между различными компонентами АСУТП;

- современные операционные системы и средства программирования контроллеров, особенности SCADA-систем.

уметь:

- осуществлять выбор программно технических средств для реализации систем управления;

- разрабатывать прикладное программное обеспечение для реализации функций АСУТП нижнего (контроллера) и верхнего уровня (АРМ оператора, диспетчера) с помощью современных программных средств;

- самостоятельно осваивать новые программно-технические средства АСУТП;

- изучать специальную литературу, анализировать достижения отечественной и зарубежной науки и техники в области профессиональной деятельности.

Виды учебной работы: лекции, практические и лабораторные работы.

Изучение дисциплины заканчивается зачетом.

Аннотация дисциплины «Программное обеспечение АСУП»

Общая трудоёмкость дисциплины составляет 3 зачетные единицы, 108 часов.

Цели и задачи дисциплины:

Целью изучения дисциплины является системное формирование знаний по программному и методическому обеспечению задач построения и проектирования АСУП.

Изучение курса формирует у студента комплекс знаний по идеологии и основным методам использования ПО при автоматизированном управлении технологическими производствами добычи, транспорта и переработки нефти и газа.

Основные дидактические единицы (разделы):

Номер раздела 1 Введение. Характер производств добычи, транспорта и переработки нефти и газа с точки зрения задач управления 2 Задачи и структура систем управления, основные подсистемы управления предприятием. Структура и задачи ИАСУ, АСУТП, АСУП. Концепция построения подсистем АСУП и методы интеграции 3 Содержание стандартов ERP, QMS 4 Основные среды разработки подсистем MRP, MRPII, ERP, PLM В результате изучения дисциплины студент должен:

знать:

- состав и структуру объектов управления в нефтегазодобыче и нефтепереработке, основные виды перерабатываемого сырья;

- основные технологические процессы добычи, транспорта и переработки нефти и газа;

- архитектуру интегрированных АСУ (ИАСУ), состав и содержание задач управления и обеспечения безопасности, методы разработки элементов АСУТП и АСУП;

- основные программные пакеты и оболочки, используемые при разработке АСУП;

- методические аспекты проектирования АСУП.

уметь:

- использовать профессиональную терминологию в области ИАСУ;

- определять основные характеристики АСУТП, исходя из целей их разработки;

- выбирать вариант построения АСУП исходя из экономической эффективности производства в целом;

- ставить задачи управления и находить пути решения на основе разработки программно-технических средств реализации АСУП;

- определять критерии эффективности управления производством и на их основе методы оптимизации технических решений.

Виды учебной работы: лекции, практические и лабораторные работы.

Изучение дисциплины заканчивается зачетом.

Аннотация дисциплины «Патентоведение»

Общая трудоёмкость дисциплины составляет 3 зачетные единицы, 108 часов.

Цели и задачи дисциплины:

При изучении дисциплины студент получает сведения об основных объектах интеллектуальной собственности, целях и способах защиты авторского права на них; особенностях патентной документации и проведения патентного поиска; правилах составления и подачи заявок на предполагаемые изобретения.

Основные дидактические единицы (разделы):

Номер раздела 1 Объекты промышленной собственности. Становление и развитие 2 Охрана промышленной собственности в РФ 3 Использование объектов промышленной собственности В результате изучения дисциплины студент должен:

знать:

- виды промышленной собственности, способы их защиты в Российской Федерации и за рубежом;

- основные принципы построения Международной патентной классификации;

- особенности использования патентной документации при различных видах поиска технической информации;

- порядок оформления и подачи заявки на изобретение, структуру описания заявки для различных объектов.

уметь:

- профессиональной терминологией в области патентоведения;

- навыками анализа конкретного технического решения на предмет возможности его квалификации как изобретения;

- методикой патентного поиска для оценки новизны конкретного технического решения.

Виды учебной работы: лекции, практические работы.

Изучение дисциплины заканчивается зачетом.

Аннотация дисциплины «Лицензирование»

Общая трудоёмкость дисциплины составляет 3 зачетные единицы, 108 часов.

Цели и задачи дисциплины:

При изучении дисциплины студент получает сведения об основных объектах интеллектуальной собственности, целях и способах защиты авторского права на них; порядке использования отечественных и зарубежных изобретений, защищенных различными видами охранных документов.

Основные дидактические единицы (разделы):

Номер раздела 1 Объекты промышленной собственности. Становление и развитие 2 Охрана промышленной собственности в РФ и наиболее развитых 3 Лицензирование использования объектов промышленной собственности В результате изучения дисциплины студент должен:

знать:

- виды промышленной собственности, способы их защиты в Российской Федерации и за рубежом;

- основные принципы лицензирования промышленной деятельности;

- основы законодательства, регулирующего использование изобретений.

уметь:

- профессиональной терминологией в области патентоведения;

- навыками анализа конкретного патента на предмет возможности его использования в производстве;

- методикой получения лицензии в зависимости от страны-патентодержателя и вида охранного документа.

Виды учебной работы: лекции, практические работы.

Изучение дисциплины заканчивается зачетом.

Аннотация дисциплины «Управление рисками»

Общая трудоёмкость дисциплины составляет 3 зачетные единицы, 108 часов.

Цели и задачи дисциплины:

При изучении дисциплины обеспечивается подготовка магистров по теоретическим основам процессов принятия решений в условиях неопределенности и рисков, соблюдается связь с теорией надежности, методами искусственного интеллекта, проблемами автоматизации производственных процессов и производств.

Основные дидактические единицы (разделы):

Номер раздела 1 Основные понятия и определения теории управления рисками.

Цель и задачи дисциплины. Примеры и область применения теории управления, использующей положения УР 2 Концепция управления риском и ее математические модели. Риск и опасность. Риск и принятие решений. Эффект «слабых воздействий». Особенности функций распределения при наличии «слабых»

воздействий. Управление риском и нелинейная динамика.

3 Теория катастроф. Гладкость и аналитичность функций. К-струи и ростки функций. Бифуркации и хаос. Аттрактор Лоренца. Логистическое уравнение. Бифуркация Хопфа и хаос. Критерий РюэляТакенса. Качественные и количественные признаки хаоса. Фракталы. Размерность Хаусдорфа-Безиковича. Фрактальная размерность аттракторов. Применение процедуры Паккарда-Такенса для решения некоторых задач идентификации управления.

В результате изучения дисциплины студент должен:

знать:

- основные предпосылки разработки и использования теории управления рисками;

- концепции, методы и математический аппарат теории УР и теории катастроф;

- основные проблемы и перспективные направления применения теории УР и теории катастроф.

уметь:

- использовать методы теории УР и теории катастроф;

ставить и решать задачи принятия решений в условиях неопределенности и риска;

- применять программные продукты, связанные с реализацией методов УР и теории катастроф.

- изучать специальную литературу, анализировать достижения отечественной и зарубежной науки и техники в области УР и теории катастроф.

Виды учебной работы: лекции, практические работы.

Изучение дисциплины заканчивается зачетом.

Аннотация дисциплины «Управление безопасностью и риском»

Общая трудоёмкость дисциплины составляет 3 зачетные единицы, 108 часов.

Цели и задачи дисциплины:

Цель рабочей программы – содействовать студентам:

в освоении знаний о безопасности производства, закономерностях функционирования производства в условиях риска, методах управления рисками, принципах разработки, оценки эффективности и реализации решений по управлению рисками;

в освоении методов систематизации и обобщения информации о показателях безопасности технологических процессов;

в выработке навыков использования количественных и качественных методов идентификации и анализа рисков.

Основные дидактические единицы (разделы):

1. Безопасность технологических процессов и производств.

2. Категория риска. Факторы и источники рисков. Объекты рисков. Классификация рисков.

3. Роль риска в управлении. Роль неопределенности в формировании риска. Взаимосвязь риска и эффективности управления.

4. Принципы и методы управления рисками. Повышение безопасности производства. Анализ безопасности и рисков. Реализация программы управления рисками.

В результате изучения дисциплины студент должен:

знать:

- понятия безопасности, риска, принципы управления рисками;

- методы теории катастроф;

- пути повышения безопасности производства.

уметь:

- использовать методы теории катастроф;

- составлять и реализовывать программы анализа и снижения рисков;

- изучать специальную литературу, анализировать достижения отечественной и зарубежной науки и техники в области управления рисками и теории катастроф.

Виды учебной работы: лекции, практические работы.

Изучение дисциплины заканчивается зачетом.

Аннотация дисциплины «Объектно-ориентированное программирование в Общая трудоемкость дисциплины составляет 4 зачетные единицы, 144 часа.

1. Цели и задачи дисциплины Освоение приемов и методов объектно-ориентированного программирования и разработки приложений в среде Windows применительно к научным исследованиям. Сформировать базовые навыки алгоритмизации научных задач и разработки современных приложений для оконного интерфейса системы Windows.

2. Основные дидактические единицы (разделы) 1. Системы визуального программирования С++ и Delphi. Назначение, общая характеристика. Структура приложения. Элементы интегрированной среды разработчика. Объектно-ориентированная технология. Принципы визуального программирования. Формы и компоненты. Свойства компонентов. События. Обработка событий. Обработка исключений.

2. Программирование поисковых алгоритмов. Работа с массивами экспериментальных данных. Аппроксимации.

3. Средства работы с графикой. Отображение и настройка графиков. Создание приложения для аппроксимации результатов эксперимента.

4. Работа с базами данных.

5. Разработка имитационных моделей в среде визуального программирования. Организация программных интерфейсов со SCADA-систами.

3. В результате изучения дисциплины студент должен знать - принципы объектно-ориентированного программирования, - принципы алгоритмизации научных задач, - принципы работы программных интерфейсов.

уметь - использовать математический аппарат и информационные технологии разработке приложений для системы Windows;

- строить математические модели физических процессов;

- разрабатывать имитационные модели, - организовывать связь приложений посредством программных интерфейсов.

владеть основными навыками написания программ для научных расчетов и имитационного моделирования.

Аннотация дисциплины «Интернет-технологии в исследованиях»

Общая трудоемкость дисциплины составляет 4 зачетные единицы, 144 часа.

1. Цели и задачи дисциплины Целью дисциплины является обеспечение студентов знаниями по использованию Интернет-технологий в научной деятельности.

Задачи изучения дисциплины:

- дать студенту профессиональные знания по построению Интернетприложений и использованию web-технологий в научной деятельности;

- научить студента практическим приемам, методам и средствам анализа, построения и использования web технологий в научной деятельности.

2. Основные дидактические единицы (разделы) 1. Технология клиент-сервер на примере протокола HTTP.

2. Принципы работы web-серверов, серверов приложений, баз данных. Принцип взаимодействия компьютеров.

3. Программирование на Java и JavaScript.

4. Технология Wiki.

5. Система Moodle.

6. Работа с базами данных через Интернет.

7. Распределенные вычисления. Создание виртуальных центров данных.

3. В результате изучения дисциплины студент должен знать:

• основные методы программирования - HTML, динамический HTML, сценарии JavaScript или Perl на стороне клиента и на стороне сервера, XML, таблицы стилей XSL и др.

• основы технологий Wiki, Moodle и др.

• принципы распределенных вычислений.

уметь:

• разрабатывать проекты на языках программирвоания Java и JavaScript, • при работе над проектом обеспечивать целостность данных, безопасность, поддержку версий и др.;

• развертывать и администрировать систему Moodle;

• понимать основные концепции построения web-приложений.

Аннотация дисциплины «Статистические пакеты обработки данных»

Общая трудоемкость дисциплины составляет 4 зачетные единицы – часа.

Цели и задачи дисциплины:

Изучение и применение статистических пакетов обработки данных методов при проведение статистического анализа многомерных данных- задачи классификации объектов, снижение размерности исследуемого признакового пространства, разведочного анализа.

Основные дидактические единицы (разделы):

Применение модулей пакета STATISTICA и приложения к многомерному анализу данных:

- разведочный анализ данных. Оценка параметров и числовых характеристик наблюдаемых случайных величин и проверка законов распределения экспериментальных данных;

- корреляционный и регрессионный анализ. Выявление статистических связей и взаимовлияния различных измеряемых факторов и результирующих переменных;

- факторный анализ. Снижение размерности. Метод главных компонент;

- кластерный анализ. Методы многомерной классификации;

- дискриминантный анализ. Анализ группированных данных;

- дисперсионный анализ. Анализ различий.

В результате изучения дисциплины Статистические пакеты обработки данных методы студент должен:

- основные пакеты программ для статистической обработки данных;

- методы многомерного статистического анализа.

- применять статистические пакеты обработки данных и методы многомерного статистического анализа и моделирования в профессиональной деятельности для решения прикладных задач в области управления объектами техники;

- принимать научно-обоснованные решения на основе статистического анализа осуществлять постановку и выполнять эксперименты по проверке их корректности и эффективности.

- статистическими пакетами обработки данных в профессиональной деятельности;

- методами многомерного статистического анализа и моделирования в профессиональной деятельности.

Виды учебной работы: лекции-24 час, практические работы – 16 час, лабораторные работы-32 час Изучение дисциплины заканчивается экзамен Аннотация дисциплины «Статистические методы обработки данных»

Общая трудоемкость дисциплины составляет 4 зачетные единицы – часа.

Цели и задачи дисциплины:

Изучение и применение статистических пакетов обработки данных методов при проведение статистического анализа многомерных данных- задачи классификации объектов, снижение размерности исследуемого признакового пространства, разведочного анализа.

Основные дидактические единицы (разделы):

Разведочный анализ данных. Оценка параметров и числовых характеристик наблюдаемых случайных величин и проверка законов распределения экспериментальных данных.

Корреляционный и регрессионный анализ. Выявление статистических связей и взаимовлияния различных измеряемых факторов и результирующих переменных.

Факторный анализ. Снижение размерности. Метод главных компонент.

Кластерный анализ. Методы многомерной классификации.

Дискриминантный анализ. Анализ группированных данных.

Дисперсионный анализ. Анализ различий.

В результате изучения дисциплины Статистические методы обработки данных студент должен:

- методы многомерного статистического анализа – разведочный анализ;

корреляционный и регрессионный анализ; факторный анализ; кластерный анализ; дискриминантный анализ; дисперсионный анализ.

- применять методы многомерного статистического анализа и моделирования в профессиональной деятельности для решения прикладных задач в области управления объектами техники (ОК-10);

- принимать научно-обоснованные решения на основе статистического анализа осуществлять постановку и выполнять эксперименты по проверке их корректности и эффективности.

владеть:

- методами многомерного статистического анализа и моделирования в профессиональной деятельности.

Виды учебной работы: лекции-24 час, практические работы – 16 час, лабораторные работы-32 час Изучение дисциплины заканчивается экзамен

5 РЕСУРСНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ООП

Лекционные занятия проводятся в аудиториях, оснащенных мультимедийными средствами, что позволяет читать как обычные, так и визуализированные лекции.

Лабораторные работы проводятся в специализированных лабораториях, оснащенных учебными стендами и компьютерами, позволяющими получить необходимые компетенции в ходе изучения дисциплины. Все лаборатории оборудованы также мультимедийными средствами.

При работе над ВКР или выполнении научно-исследовательской работы студент имеет возможность пользоваться компьютерным классом с доступом в Интернет, материалами обычной и электронной библиотек.

6 ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

6.1 Формы, методы и средства организации и проведения образовательного процесса а) формы, направленные на теоретическую подготовку:

- классическая лекция;

- проблемная лекция;

- лекция – визуализация;

- лекция – пресс-конференция.

Лекция - главное звено дидактического цикла обучения. Ее цель - формирование ориентировочной основы для последующего усвоения студентами учебного материала.

Проблемная лекция. Задача преподавателя - создав проблемную ситуацию, побудить студентов к поискам решения проблемы, шаг за шагом подводя их к искомой цели. Для этого новый теоретический материал представляется в форме проблемной задачи. В ее условии имеются противоречия, которые необходимо обнаружить и разрешить Лекция-визуализация. Визуализованная лекция представляет собой устную информацию, преобразованную в визуальную форму. В зависимости от учебного материала используются различные формы наглядности:

• натуральные (минералы, реактивы, детали машин);

• изобразительные (слайды, рисунки, фото);

• символические (схемы, таблицы).

Чтение такой лекции сводится к сводному, развернутому комментированию подготовленных визуальных материалов, которые должны:

• обеспечить систематизацию имеющихся знаний;

• обеспечить усвоение новой информации;

• обеспечить создание и разрешение проблемных ситуаций;

• демонстрировать разные способы визуализации.

Лекция - пресс-конференция. Назвав тему лекции, преподаватель просит студентов задавать ему письменно вопросы по данной теме. В течение двух-трех минут студенты формулируют наиболее интересующие их вопросы и передают преподавателю, который в течение трех - пяти минут сортирует вопросы по их содержанию и начинает лекцию. Лекция излагается не как ответы на вопросы, а как связный текст, в процессе изложения которого формулируются ответы. В конце лекции преподаватель проводит анализ ответов как отражение интересов и знаний учащихся.

б) формы, направленные на практическую подготовку:

- лабораторные работы;

- классические практические занятия;

- практические занятия в форме деловой игры;

- практические занятия по кейс-технологии;

- расчетно-графические работы, курсовые работы и проекты;

- ознакомительная, учебная и производственная практики.

Лабораторные работы интегрируют теоретико-методологические знания и практические умения и навыки студентов в едином процессе деятельности учебно-исследовательского характера. Эксперимент в его современной форме играет все большую роль в подготовке специалистов, которые должны иметь навыки исследовательской работы с первых шагов своей профессиональной деятельности.

В лабораторных работах осуществляется интеграция теоретикометодологических знаний с практическими умениями и навыками студентов в условиях той или иной степени близости к реальной профессиональной деятельности. Особую роль здесь играет совместная групповая работа.

Практические занятия играют важную роль в выработке у студентов навыков применения полученных знаний для решения практических задач совместно с преподавателем. На младших курсах практические занятия проводятся через 2-3 лекции и логически продолжают работу, начатую на лекции.

Важнейшей стороной любой формы практических занятий являются упражнения. Основа в упражнении - пример, который разбирается с позиций теории, развитой в лекции. Как правило, основное внимание уделяется формированию конкретных умений, навыков, что и определяет содержание деятельности студентов - решение задач, графические работы, уточнение категорий и понятий науки, являющихся предпосылкой правильного мышления и речи.

Практические занятия и семинары ставят также целью подготовку студентов к выполнению расчетно-графических, курсовых работ и курсовых проектов, предусмотренных учебным планом.

Тематика и объем задач, выносимых на практические занятия, определяются кафедрой в зависимости от содержания соответствующих разделов рабочей программы и от профиля вуза. На практические занятия можно выносить разделы, не рассмотренные на лекциях из-за недостатка времени. Рекомендуется использование вычислительной техники в форме занятий в дисплейном классе.

Технология анализа конкретных ситуаций (кейс-технология) представляет собой изучение, анализ и принятие решений по ситуации, которая возникла в результате происшедших событий или может возникнуть при определенных обстоятельствах в конкретной организации в тот или иной момент времени. Этот метод развивает аналитическое мышление студентов, системный подход к решению проблемы, позволяет выделять варианты правильных и ошибочных решений, выбирать критерии нахождения оптимального решения, принимать коллективные решения.

Расчетно-графическая, курсовая работа или курсовой проект служат для формирования у студентов навыков решения конкретной задачи, требующей знаний одного или нескольких разделов (модулей) курса. Проектирование понимается как одна из форм самостоятельной работы студентов под руководством преподавателя. В соответствии с этим кафедрами составляются задания, пособия и методические руководства по курсовому проектированию. Конкретная тематика заданий и их содержание устанавливается кафедрой. Могут рассматриваться как типовые задачи, так и связанные с профилем вуза и специальностью, по которой обучаются студенты.

Практики (ознакомительная, учебная и производственная) обеспечивают максимальную степень приближения к будущей профессиональной деятельности.

7 ТРЕБОВАНИЯ К УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОМУ ОБЕСПЕЧЕНИЮ

а) текущего контроля успеваемости Текущий контроль успеваемости проводится посредством:

- стандартизированных тестов;

- компетентностных тестов;

- коллоквиумов;

-контрольных работ.

Стандартизированные тесты содержат задания, в ходе выполнения которых необходимо выбрать один или несколько правильных ответов из предложенных вариантов.

Компетентностные тесты содержат инновационные задания, выполнение которых студентом позволяет оценить уровень усвоения компетенций, предусмотренных ФГОС для данной специальности, т.е. продемонстрировать умение использовать полученные при изучении учебной дисциплины знания и навыки для решения конкретной задачи.

Коллоквиум — форма проверки и оценивания знаний учащихся, которая, как правило, представляет собой мини-экзамен, проводимый в середине семестра и имеющий целью уменьшить список тем, выносимых на основной экзамен. В ходе коллоквиума могут также проверяться проекты, рефераты и другие письменные работы учащихся. Оценка, полученная на коллоквиуме, может влиять на оценку на основном экзамене.

Контрольно-измерительные материалы (КИМ) перечисленных категорий составляются по каждой дисциплине ответственной кафедрой.

Промежуточная аттестация проводится по балльно-рейтинговой системе. Балльно-рейтинговая система является одной из составляющих системы управления качеством образования и служит основой контроля знаний студентов всех форм обучения; она вводится в целях комплексной оценки качества учебной работы студентов при освоении ими основных образовательных программ высшего профессионального образования.

Конкретный вариант балльно-рейтинговой системы разрабатывается для каждой дисциплины учебного плана ответственной кафедрой.

б) государственному экзамену Государственный экзамен предназначен для оценки уровня теоретической подготовленности выпускника к профессиональной деятельности в соответствии с требованиями ФГОС ВПО и содержащимися там компетенциями.

Он проводится в форме междисциплинарного экзамена.

Перечень дисциплин рабочего учебного плана, выносимых на государственный экзамен, устанавливается выпускающей кафедрой и содержит, как правило, 3 – 5 дисциплин.

б) выпускной квалификационной работе Выпускная квалификационная работа (ВКР) магистра – это законченная самостоятельная работа на заданную тему, свидетельствующая об умении выпускника работать с литературой, обобщать и систематизировать фактический материал, используя теоретические знания и навыки, полученные при освоении соответствующей профессиональной образовательной программы, содержащая элементы научного исследования. Тематика магистерской работы должна быть актуальной, соответствовать современному состоянию и перспективам развития науки, техники и технологии, а также должна быть связана с реальными производственными проблемами предприятий, организаций, регионов.

Учебно-методическое обеспечение всех перечисленных форм контроля успеваемости студента (демоверсии КИМ; вопросы, выносимые на государственный экзамен; требования к содержанию и оформлению ВКР) выставляются на сайтах ответственных кафедр в сроки, установленные соответствующими Положениями.