РОСЖЕЛДОР

Федеральное государственное бюджетное

образовательное учреждение высшего образования

"Ростовский государственный университет путей сообщения"

(ФГБОУ ВО РГУПС)

  УТВЕРЖДАЮ
Проректор по учебной работе - начальник учебно-методического управления М.А. Кравченко

30.06.2018 г.
"Для размещения в ЭИОС настоящая РПД подписана
с использованием простой электронной подписи"

Кафедра "Транспортные машины и триботехника"

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА

ДИСЦИПЛИНЫ

1С.В.ОД "Основы научных исследований"

по Учебному плану

в соответствии с ФГОС ВО по специальности

23.05.01 Наземные транспортно-технологические средства

Специализация

№ 2 Подъемно-транспортные, строительные, дорожные средства и оборудование

Квалификация выпускника "Инженер "

Ростов-на-Дону

2018 г.

 



 






Автор-составитель д.т.н. Озябкин Андрей Львович предлагает настоящую Рабочую программу дисциплины 1С.В.ОД "Основы научных исследований" в качестве материала для проектирования Образовательной программы РГУПС и осуществления учебно-воспитательного процесса по федеральному государственному образовательному стандарту высшего образования.

Рабочая программа дисциплины рассмотрена на кафедре "Транспортные машины и триботехника".





Экспертизу Рабочей программы дисциплины провел(а):

к.т.н., проф. Семко Игорь Александрович, профессор кафедры АПП, ДГТУ .





Рекомендуемое имя и тип файла документа:
1СВОД_Основы н и_С_23.05.01_во_1_ТМТ_п28206_38942.doc


Наименование, цель и задача дисциплины

Дисциплина "Основы научных исследований".

Учебный план по Образовательной программе утвержден на заседании Ученого совета университета от 09.08.2017 № 15.

Целью дисциплины "Основы научных исследований" является расширение и углубление подготовки в составе других базовых и вариативных дисциплин блока "Блок 1 - Дисциплины (модули)" Образовательной программы в соответствии с требованиями, установленными федеральным государственным образовательным стандартом высшего образования для формирования у выпускника общекультурных, общепрофессиональных, профессиональных компетенций, способствующих решению профессиональных задач в соответствии с видами профессиональной деятельности, предусмотренными учебным планом и специализацией "Подъемно-транспортные, строительные, дорожные средства и оборудование".

Для достижения цели поставлены задачи ведения дисциплины:

подготовка обучающегося по разработанной в университете Образовательной программе к успешной аттестации планируемых результатов освоения дисциплины;

подготовка обучающегося к освоению дисциплин "Математическое моделирование основных систем подъемно-транспортных машин", "Теория подъемно-транспортных, строительных, дорожных средств и оборудования", "Техническая диагностика подъемно-транспортных машин";

подготовка обучающегося к прохождению практики;

подготовка обучающегося к защите выпускной квалификационной работы;

развитие социально-воспитательного компонента учебного процесса.


Перечень планируемых результатов обучения по дисциплине, соотнесенных с планируемыми результатами освоения Образовательной программы

Планируемый результат освоения дисциплины Планируемый результат освоения Образовательной программы

Знает: 1) основные законы механики, основные виды механизмов, классификацию, их функциональные возможности и области применения; 2) основные методы испытаний и анализ динамики механических и фрикционных подсистем наземных транспортно-технологических средств; 3) основные методы обработки результатов испытаний

Умеет: 1) выполнять анализ и синтез динамических характеристик наземных транспортно-технологических средств; 2) использовать стендовое и лабораторное оборудование, программное обеспечение для анализа динамических характеристик

Имеет навыки: анализа и синтеза динамических характеристик механических и фрикционных подсистем наземных транспортно-технологических средств

ОК-1 - способностью к абстрактному мышлению, анализу, синтезу

Знает: 1) Основы патентного законодательства; 2) Структуру и особенности патентной документации; 3) Отличия между изобретением, полезной моделью и промышленным образцом

Умеет: 1) выполнять патентный поиск информации; 2) составлять заявку в Роспатент на изобретение, полезную модель, промышленный образец;

Имеет навыки: оформления формулы изобретения, реферата и иллюстративного материала к заявке в Роспатент

ОК-5 - способностью использовать основы правовых знаний в различных сферах жизнедеятельности

Знает: 1) теорию колебаний и устойчивости механических и фрикционных подсистем наземных транспортно-технологических средств; 2) методы синтеза динамических характеристик наземных транспортно-технологических средств для обеспечения их устойчивости и надёжности; 3) методы физико-математического моделирования механических и фрикционных подсистем наземных транспортно-технологических средств; 4) методы математической статистики для оценки экспериментальных данных; 5) методы математического планирования и проведения физического эксперимента

Умеет: 1) осуществлять анализ динамических характеристик механических и фрикционных подсистем наземных транспортно-технологических средств; 2) оценивать устойчивость механических и фрикционных подсистем наземных транспортно-технологических средств; 3) выявлять масштабы и критерии подобия модельных и натурных объектов; 4) оценивать точечные и интервальные оценки математической статистики; 5) рассчитывать экспериментальные и теоретические значения плотности и функции распределения; 6) использовать критерии математической статистики для оценки адекватности экспериментальных значений; 7) планировать модельный эксперимент и обрабатывать его результаты;

Имеет навыки: 1) использования технических средств измерений физических величин и их анализа в ЭВМ; 2) использования программных средств для анализа экспериментальных характеристик механических и фрикционных подсистем наземных транспортно-технологических средств

ОПК-4 - способностью к самообразованию и использованию в практической деятельности новых знаний и умений, в том числе в областях знаний, непосредственно не связанных со сферой профессиональной деятельности

Знает: 1) структуры, формы, методы познания, их эволюцию; 2) методы научного познания аналитической динамики и теории колебаний; 3) методы научных исследований динамических характеристик и устойчивости механических и фрикционных подсистем наземных транспортно-технологических средств; 4) методы научного проведения модельного эксперимента и обработки их результатов

Умеет: 1) самостоятельно оценивать динамические характеристики механических и фрикционных подсистем наземных транспортно-технологических средств; 2) пользоваться современной аппаратурой, стендами и научным оборудованием для проведения испытаний и обработки результатов;

Имеет навыки: 1) подготовки и проведения испытаний и экспериментальных исследований подъемно-транспортных, строительных, дорожных средств и оборудования; 2) математического планирования эксперимента; 3) проведения физического эксперимента, обработки и интерпретирования результатов измерений

ОПК-5 - способностью на научной основе организовать свой труд, самостоятельно оценивать результаты своей деятельности

Знает: 1) классификацию, области применения наземных транспортно-технологических средств и комплексов, требования к конструкции наземных транспортно-технологических средств, их узлов, агрегатов, систем; 2) тенденции развития конструкции наземных транспортно-технологических средств; 3) условия эксплуатации, режимы работы наземных транспортно-технологических средств;

Умеет: 1) выделять конкретное физическое содержание в прикладных задачах будущей деятельности; 2) пользоваться современными измерительными и технологическими инструментами; 3) планировать проведение экспериментальных работ; 4) выполнять операции по диагностике и техническому обслуживанию наземных транспортно-технологических средств и комплексов

Имеет навыки: 1) подготовки и проведения испытаний и экспериментальных исследований подъемно-транспортных, строительных, дорожных средств и оборудования; 2) математического планирования эксперимента; 3) проведения физического эксперимента, обработки и интерпретирования результатов измерений

ОПК-6 - способностью самостоятельно или в составе группы осуществлять научную деятельность, реализуя специальные средства и методы получения нового знания

Знает: 1) основы оформления единой конструкторской документации; 2) правила оформления иллюстраций, графиков, пояснительных записок и другой технической документации

Умеет: пользоваться текстовым редактором Word, электронными таблицами Excel, математическим пакетом MathCAD

Имеет навыки: составлять программы для анализа динамики и устойчивости механических и фрикционных подсистем наземных транспортно-технологических средств

ПК-16 - способностью составлять планы, программы, графики работ, сметы, заказы, заявки, инструкции и другую техническую документацию

Место дисциплины 1С.В.ОД "Основы научных исследований" в структуре Образовательной программы

Дисциплина отнесена к Блоку 1С Образовательной программы. Дисциплина входит в состав вариативной части (В.ОД).

Требования к входным знаниям, умениям и компетенциям обучающегося, необходимым для изучения данной дисциплины, соответствуют требованиям по результатам освоения предшествующих дисциплин : "Введение в профессию", "Математика".

Нормативный срок освоения Образовательной программы по очной форме обучения – 5 лет. Наименование формы и срока обучения из базы данных РГУПС (вид обучения): 5 лет очное, 5.8 лет заочное.

Обозначения-аббревиатуры учебных групп, для которых данная дисциплина актуальна: ЗДС, ТДВ, ТДС.

Дисциплина реализуется в 1 семестре.

Объем дисциплины в зачетных единицах с указанием количества академических часов, выделенных на контактную работу обучающихся с преподавателем (по видам учебных занятий) и на самостоятельную работу обучающихся

Вид обучения: 5 лет очное

Общая трудоемкость данной дисциплины 3 зачетные единицы, или 108 часов, в том числе контактная работа обучающегося с преподавателем (КРОП); по учебным занятиям КРОП с учетом ИЗ и КСР, составляет 51 час.

Виды учебной работы Всего часов КРОП, часов Число часов в семестре
1
Аудиторные занятия всего и в т.ч. 48 48 48
Лекции (Лек) 16 16 16
Лабораторные работы (Лаб)      
Практические, семинары (Пр) 32 32 32
Индивидуальные занятия (ИЗ),
контроль самостоятельной работы (КСР)
3 3 3
Самостоятельная работа (СРС), всего и в т.ч. 21   21
Контрольная работа (К)      
Расчетно-графическая работа (РГР)      
Курсовая работа (КР)      
Курсовой проект (КП)      
Самоподготовка 21   21
Контроль, всего и в т.ч. 36   36
Экзамен (Экз) 36   36
Зачет (За)      
Общая трудоемкость, часы 108 51 108
Зачетные единицы (ЗЕТ) 3   3

Вид обучения: 5.8 лет заочное

Общая трудоемкость данной дисциплины 3 зачетные единицы, или 108 часов, в том числе контактная работа обучающегося с преподавателем (КРОП); по учебным занятиям КРОП с учетом ИЗ и КСР, составляет 11 часов.

Виды учебной работы Всего часов КРОП, часов Число часов в заезде
1 2
Аудиторные занятия всего и в т.ч. 8 8 2 6
Лекции (Лек) 2 2   2
Лабораторные работы (Лаб)        
Практические, семинары (Пр) 6 6 2 4
Индивидуальные занятия (ИЗ),
контроль самостоятельной работы (КСР)
3 3 1 2
Самостоятельная работа (СРС), всего и в т.ч. 88   33 55
Контрольная работа (К) 12     12
Расчетно-графическая работа (РГР)        
Курсовая работа (КР)        
Курсовой проект (КП)        
Самоподготовка 76   33 43
Контроль, всего и в т.ч. 9     9
Экзамен (Экз) 9     9
Зачет (За)        
Общая трудоемкость, часы 108 11 36 72
Зачетные единицы (ЗЕТ) 3      

Содержание дисциплины, структурированное по темам (разделам) с указанием отведенного на них количества академических часов и видов учебных занятий

Содержание дисциплины

Семестр № 1

1. Основные понятия научных исследований. (Компетенция/и ОК-1, ОК-5, ОПК-4, ОПК-5, ОПК-6, ПК-16)

1.1. Понятие науки и научных исследований: 1) Понятие научного познания законов физической объективной реальности 2) Цели и задачи, стоящие перед наукой 3) Методы научного познания 4) Методы научных исследований.

1.2. Основы патентного законодательства: 1) Патентная система и ее зарождение. 2) Сущность патента. 3) Характеристика объектов изобретения. 4) Изобретение. Понятие патентоспособного изобретения. 5) Полезная модель. 6) Промышленный образец. 7) Рассмотрение заявки на выдачу патента в Роспатенте. 8) Структура и особенности патентной документации. 9) Формула изобретения. 10) Использование запатентованного изобретения .

2. Основные понятия о колебаниях механических систем. (Компетенция/и ОК-1, ОК-5, ОПК-4, ОПК-5, ОПК-6, ПК-16)

2.1. Понятие материальной точки и физических связях: 1) Понятие материальной точки 2) Понятие о связях, наложенных на материальные тела 3) Классификация связей.

2.2. Характеристики механической системы с одной степенью свободы: 1) Составление дифференциальных уравнений движения механической системы методом Даламбера 2) Собственная частота механической системы 3) Показатель затухания колебаний 4) Эквивалетная частота механической системы 5) Характеристическое уравнение механической системы 6) Характерные виды движения механической системы: колебательный и апериодический 7) Степень демпфирования механической системы.

2.3. Влияние возмущающих сил на характеристики механической системы: 1) Понятие о резонансе и влиянии параметров механической системы на амплитуды вынужденных колебаний. 2) Поведение системы при резонансе и близи него 3) Коэффициент расстройки механической системы 4) Амплитудочастотная характеристика 5) Понятие о биениях механической системы 6) Прохождение механической системы через резонанс 7) Оценки амплитуд вынужденных колебаний.

3. Основные понятия устойчивости механических систем. (Компетенция/и ОК-1, ОК-5, ОПК-4, ОПК-5, ОПК-6, ПК-16)

3.1. Причины устойчивости и неустойчивости механических систем: 1) Понятие о устойчивости механической системы 2) Определение коэффициента устойчивости 3) Понятие о устойчивости движения материальных тел 4) Причины потери стабильности движения, потери устойчивости механической системы. Характерные примеры 5) Корневые критерии устойчивости 6) Алгебраические критерии устойчивости 7) Частотные критерии устойчивости.

3.2. Определение устойчивости механических систем на стадии их проектирования: 1) Составление дифференциальных уравнений механической системы 2) Преобразование системы дифференциальных уравнений в характеристический полином системы степени 2n, где n - число степеней свободы 3) Применение алгебраических (Рауса-Гурвица) или частотных (Михайлова) критериев для анализа устойчивости механической системы на стадии её проектирования.

3.3. Определение устойчивости механических систем в эксплуатации: 1) Параметрические методы получения уравнений колебаний механических систем (автокорреляционных функций Юла-Уолкера, наименьших квадратов Берга), их достоинства и недостатки 2) Понятие фазовых траекторий и выявление граничных условий устойчивости механической системы 3) Непараметрические методы получения характеристических уравнений механических систем (частотной функции передачи) 4) Применение частотных критериев (Найквиста) для анализа устойчивости механической системы в эксплуатации.

3.4. Методы коррекции параметров и характеристик механических систем для обеспечения их устойчивости: 1) Физические основы корректирования параметров и характеристик механических систем 2) Типы динамических звеньев 3) Типы корректирующих звеньев: последовательного, праллельно-согласного и параллельно-встречного (по схеме обратной связи) 4) Коррекция характеристик механической системы по амплитуде 5) Коррекция характеристик механической системы по фазе 6) Типовые корректирующие звенья.

4. Основные понятия физико-математического моделирования. (Компетенция/и ОК-1, ОК-5, ОПК-4, ОПК-5, ОПК-6, ПК-16)

4.1. Моделирование механических систем: 1) Цели и задачи 2) Виды моделирования 3) Основные законы подобия механических систем.

4.2. Динамическое подобие механических систем на основе анализа дифференциальных уравнений движения: 1) Дифференциальные уравнения движения объекта и модели 2) Константы подобия 3) Критерии подобия 4) Условия подобия механических систем объекта и модели после анализа критериев подобия.

4.3. Динамическое подобие фрикционных подсистем с целью обеспечения одинакового вида изнашивания взаимодействующих друг с другом поверхностей трения: 1) Физические основы трения и изнашивания 2) Обеспечение условий одинакового контактного давления объекта и модели 3) Обеспечение условий подобия частот, форм колебаний микрообъёмов и скоростей относительного скольжения поверхностей трения 4) Соответсвие других физических параметров заданным граничным условиям.

4.4. Физическое подобие фрикционных подсистем на базе метода анализа размерностей физических параметров с ограничениями: 1) Основные физические величины (масса, длина, время, температура, сила тока, сила света, количество вещества) 2) Преобразование размерностей других физических величин через основные 3) Базисные, граничные и побочные физические параметры 4) Составление функциональной зависимости y=f(x) для изучения физической природы изучаемого процесса y и оптимизации физических параметров (x) для обеспечения заданных (оптимальных) свойств фрикционной подсистемы 5) Метод анализа априорной информации и случайного баланса для ранжирования физических параметров (x) по степени влияния на изучаемый процесс y.

5. Основные понятия математической статистики. (Компетенция/и ОК-1, ОК-5, ОПК-4, ОПК-5, ОПК-6, ПК-16)

5.1. Точечные оценки стационарности и эргодичности физических процессов: 1) Понятие стационарности и эргодичности 2) Характерные законы распределения случайных величин 3) Математическое ожидание, дисперсия, среднеквадратичное отклонение, асимметрия, эксцесс, пик-фактор, корреляция.

5.2. Интервальные оценки случайных величин: 1) математического ожидания 2) дисперсии 3) асимметрии 4) эксцесса.

5.3. Критерии математической статистики: 1) Критерий воспроизводимости Кохрена 2) Критерий значимости Стьюдента 3) Критерий адекватности Фишера 4) Прочие критерии математической статистики.

6. Основные понятия математического планирования физического эксперимента. (Компетенция/и ОК-1, ОК-5, ОПК-4, ОПК-5, ОПК-6, ПК-16)

6.1. Полный и дробный факторный эксперименты: 1) Основные определения: область определения, фактор, отклик и т.д. 2) Составление матриц полного факторного эксперимета 3) Составление матриц дробного факторного эксперимента 4) Расчёт коэффициентов математической модели 5) Определение дисперсий и проверка статистических гипотез 6) Определение оптимальных значений варьируемых факторов (x) для обеспечения заданных характеристик отклика y.

6.2. Перенос результатов физического эксперимента с модели на объект: 1) Анализ математической модели физического эксперимента 2) Использование констант подобия для пересчёта значений физических величин с физической модели на объект исследования 3) Принятие решений для достижения поставленных цели и задач исследований.


Отведенное количество часов по видам учебных занятий и работы

Вид обучения: 5 лет очное

Номер раздела данной дисциплины Трудоемкость в часах по видам занятий
Лекции Практические занятия, семинары Лабораторные работы Самоподготовка
1 2 4   1
2 2 4   4
3 2 8   4
4 4 6   4
5 2 4   4
6 4 6   4
Итого 16 32   21
В т.ч. по интерактивным формам   3    

Лабораторный практикум

Не предусмотрено.


Практические занятия (семинары)

Вид обучения: 5 лет очное

Номер раздела данной дисциплины Наименование (тематика) практических работ, семинаров Трудоемкость аудиторной работы, часы
Семестр № 1
1 Общие понятия науки и научных исследований. Показатели надёжности машин и механизмов 2
Оформление патентной заявки на изобретение, полезную модель 2
2 Составление дифференциальных уравнений движения механической системы методом Даламбера. Определение характеристик механической системы при колебательном и апериодическом движении по осциллограмме. 2
Определение характеристик механической системы при резонансе и прохождении через резонанс. Построение амплитудочастотных характеристик механических систем. 2
3 Преобразование системы дифференциальных уравнений в характеристический полином системы степени 2n, где n - число степеней свободы. Применение на ЭВМ алгебраических (Рауса-Гурвица) и (или) частотных (Михайлова) критериев для анализа устойчивости механической системы на стадии её проектирования 2
Использование параметрических методов получения уравнений колебаний механических систем (автокорреляционных функций Юла-Уолкера, наименьших квадратов Берга) на ЭВМ. Построение фазовых траекторий и выявление граничных условий устойчивости механической системы. 2
Использование на ЭВМ непараметрических методов получения характеристических уравнений механических систем (частотной функции передачи) и частотных критериев (Найквиста) для анализа устойчивости механической системы в эксплуатации. 2
Расчёт на ЭВМ параметров обратной связи для обеспечения заданных динамических свойств механической системы. 2
4 Выявление критериев подобия механических систем объекта и модели при запуске, стопорении механизма. 2
Использование метода ранговой корреляции для априорного ранжирования физических параметров, влияющих на работу фрикционной подсистемы 2
Расчёт критериев подобия фрикционных подсистем методом анализа размерностей физических параметров с ограничениями. 2
5 Расчёт на ЭВМ точечных и интервальных оценок математической статистики различных динамических процессов (стационарных и нестационарных, эргодических и неэргодических) 2
Применение критериев математической статистики для идентификации стационарности, эргодичности и других характеристик надёжности механических систем 2
6 Построение матрицы полного факторного эксперимента, расчёт коэффициентов математической модели изучаемого физического явления, проверка статистических гипотез и определение рациональных значений факторов с целью обеспечения заданных (оптимальных) параметров механической системы. 4
Построение матрицы дробного факторного эксперимента и расчёт коэффициентов математической модели изучаемого физического явления. Перенос результатов математического моделирования с физической модели на реальный объект. 2

Самостоятельное изучение учебного материала (самоподготовка)

Вид обучения: 5 лет очное

Номер раздела данной дисциплины Наименование тем, вопросов, вынесенных для самостоятельного изучения Трудоемкость внеаудиторной работы, часы
Семестр № 1
1 Ознакомление с основными понятиями надёжности машин и механизмов 1
2 Методы исследования характеристик колебаний механических систем 4
3 Исследование устойчивости механических систем при поступательном и вращательном движении масс 4
4 Идентификация критериев подобия фрикционных подсистем объекта и модели 4
5 Определение закона распределения по статическим характеристикам системы 4
6 Обеспечение оптимальных характеристик механических и фрикционных систем методом полного факторного эксперимента 4

Объем самостоятельного изучения учебного материала (самоподготовка) по виду обучения 5.8 лет заочное составляет 76 час.


Перечень учебно-методического обеспечения для самостоятельной работы обучающихся по дисциплине

№ п/п Библиографическое описание
1 Лубенцова Е. В. Теория автоматического управления [Текст] : Учебно-методическое пособие / Лубенцова Е. В. - Ставрополь : Северо-Кавказский федеральный университет, 2013. - 143 с. http://www.iprbookshop.ru/63227.html
2 Методы испытаний на трение и износ [Текст] : справ. изд. / Л.И. Куксенова, В.Г. Лаптева, А.Г. Колмаков, Л.М. Рыбакова. - М. : Интермет Инжиниринг, 2001. - 151 с. : ил., табл. - (Специалист-материаловед). - Библиогр.: 93 назв. - ISBN 5-89594-059-5 : 141.12 р.
3 Шаповалов, В. В. Мониторинг наземных транспортно-технологических средств : учебник / В. В. Шаповалов и др. – М.: ФГБУ ДПО «Учебно-методический центр по образованию на железнодорожном транспорте», 2018. – 221 с. http://umczdt.ru/books/uchebniki-i-uchebnye-posobiya-2018-goda/monitoring-nazemnykh-transportno-tekhnologicheskikh-sredstv/

Фонд оценочных средств для проведения промежуточной аттестации обучающихся по дисциплине

Перечень компетенций с указанием этапов их формирования в процессе освоения Образовательной программы

Компетенция Указание (+) этапа формирования в процессе освоения ОП (семестр)
1
ОК-1 +
ОК-5 +
ОПК-4 +
ОПК-5 +
ОПК-6 +
ПК-16 +

Описание показателей и критериев оценивания компетенций на различных этапах их формирования

Компе-
тенция
Этап
формирования
ОП (семестр)
Показатель оценивания Критерий оценивания
ОК-1 1 Балльная оценка на экзамене - полнота усвоения материала,
- качество изложения материала,
- правильность выполнения заданий,
- аргументированность решений.
Процент верных на тестировании - правильность выполнения заданий.
Выполненное практическое задание - правильность выполнения заданий.
ОК-5 1 Балльная оценка на экзамене - полнота усвоения материала,
- качество изложения материала,
- правильность выполнения заданий,
- аргументированность решений.
Процент верных на тестировании - правильность выполнения заданий.
Выполненное практическое задание - правильность выполнения заданий.
ОПК-4 1 Балльная оценка на экзамене - полнота усвоения материала,
- качество изложения материала,
- правильность выполнения заданий,
- аргументированность решений.
Процент верных на тестировании - правильность выполнения заданий.
Выполненное практическое задание - правильность выполнения заданий.
ОПК-5 1 Балльная оценка на экзамене - полнота усвоения материала,
- качество изложения материала,
- правильность выполнения заданий,
- аргументированность решений.
Процент верных на тестировании - правильность выполнения заданий.
Выполненное практическое задание - правильность выполнения заданий.
ОПК-6 1 Балльная оценка на экзамене - полнота усвоения материала,
- качество изложения материала,
- правильность выполнения заданий,
- аргументированность решений.
Процент верных на тестировании - правильность выполнения заданий.
Выполненное практическое задание - правильность выполнения заданий.
ПК-16 1 Балльная оценка на экзамене - полнота усвоения материала,
- качество изложения материала,
- правильность выполнения заданий,
- аргументированность решений.
Процент верных на тестировании - правильность выполнения заданий.
Выполненное практическое задание - правильность выполнения заданий.

Описание шкал оценивания компетенций

Значение оценки Уровень освоения компетенции Шкала оценивания (для аттестационной ведомости, зачетной книжки, документа об образования) Шкала оценивания (процент верных при проведении тестирования)
Балльная оценка - "удовлетворительно". Пороговый Оценка «удовлетворительно» выставляется обучающемуся, который имеет знания только основного материала, но не усвоил его деталей, допускает неточности, недостаточно правильные формулировки, нарушения последовательности изложения программного материала и испытывает трудности в выполнении практических навыков. От 40% до 59%
Балльная оценка - "хорошо". Базовый Оценка «хорошо» выставляется обучающемуся, твердо знающему программный материал, грамотно и по существу его излагающему, который не допускает существенных неточностей в ответе, правильно применяет теоретические положения при решении практических работ и задач, владеет необходимыми навыками и приемами их выполнения. От 60% до 84%
Балльная оценка - "отлично". Высокий Оценка «отлично» выставляется обучающемуся, глубоко и прочно усвоившему программный материал, исчерпывающе, последовательно, грамотно и логически стройно его излагающему, в ответе которого тесно увязываются теория с практикой. При этом обучающийся не затрудняется с ответом при видоизменении задания, показывает знакомство с литературой, правильно обосновывает ответ, владеет разносторонними навыками и приемами практического выполнения практических работ. От 85% до 100%
Дуальная оценка - "зачтено". Пороговый, Базовый, Высокий Оценка «зачтено» выставляется обучающемуся, который имеет знания, умения и навыки, не ниже знания только основного материала, может не освоить его детали, допускать неточности, недостаточно правильные формулировки, нарушения последовательности изложения программного материала и испытывает трудности в выполнении практических навыков. От 40% до 100%
Балльная оценка - "неудовлетворительно", Дуальная оценка - "не зачтено". Не достигнут Оценка «неудовлетворительно, не зачтено» выставляется обучающемуся, который не знает значительной части программного материала, допускает ошибки, неуверенно выполняет или не выполняет практические работы. От 0% до 39%

Типовые контрольные задания или иные материалы, необходимые для оценки знаний, умений, навыков, характеризующих этапы формирования компетенций в процессе освоения образовательной программы

Типовые контрольные задания

Курсовые проекты (работы)

Не предусмотрено.


Контрольные работы, расчетно-графические работы, рефераты

математическое планирование эксперимента. Построение функциональной зависимости коэффициента трения от давления и скорости. Варианты от А до Е; от Н до Т; от Щ до Я (по 10 модификаций). Всего 160 вариантов;;

математическое планирование эксперимента. Построение функциональной зависимости интенсивности изнашивания от давления и скорости. Варианты от Ж до М; от У до Ш (по 10 модификаций). Всего 120 вариантов;;

физическое моделирование систем. Метод анализа размерностей физических параметров. Построение критериального уравнения и расчёт коэффициентов подобия. Варианты от А до Я;;

построение математических моделей натурных объектов. Анализ устойчивости и качества систем;;

оптимизация параметров механических систем на стадии проектирования. Расчёт обратных связей для улучшения динамических характеристик механических систем.

Для заочной формы обучения контрольная работа проводится в форме компьютерного тестирования на базе ЦМКО.


Перечни сопоставленных с ожидаемыми результатами освоения дисциплины вопросов (задач):

Экзамен. Семестр № 1

Вопросы для оценки результата освоения "Знать":

1) Понятие о материальной точке и связях, наложенных на неё
2) Классификация связей материальных тел
3) Дифференциальные уравнения механических систем
4) Составление дифференциальных уравнений методом сил
5) Характеристическое уравнение механической системы
6) Корни характеристиеского уравнения механической системы
7) Параметры механической системы, реализующие колебательный вид движения
8) Параметры механической системы, реализующие апериодический вид движения
9) Понятие о логарифмическом декременте колебаний
10) Понятие о амплитудночастотной характеристике механической системы, зависимость от коэффициента расстройки и степени её демпфирования
11) Определение рациональных параметров колебаний фрикционного демпфера
12) Характеристики механической системы при прохождении через резонанс
13) Точечные оценки математической статистики
14) Интервальные оценки математической статистики
15) Связь статистических критериев с вероятностью математической оценки
16) Понятие дисперсии и её связь со статистическими критериями адекватности модели
17) Понятие устойчивости механнических систем. Разновидности оценок устойчивости
18) Критерий устойчивости Рауса-Гурвица
19) Критерий устойчивости Михайлова
20) Критерий устойчивости Найквиста
21) Теоремы подобия механических систем
22) Динамическое подобие механической подсистемы
23) Динамическое подобие фрикционного контакта
24) Физическое подобие фрикционного контакта
25) Метод анализа размерности физических величин
26) Основные и производные физические параметры, их единицы измерения и определение
27) Критериальное уравнение физического процесса или процесса, назначение и методы определения его параметров
28) Область определения факторов при математическом планировании эксперимента
29) Матрица планирования физического эксперимента
30) Расчёт коэффициентов влияния факторов на выходную величину отклика, оценка погрешности
31) Критерий воспроизводимости эксперимента Кохрена
32) Критерий значимости Стьюдента
33) Критерий адекватности эксперимента Фишера
34) Перенос результатов физического эксперимента на объект исследования
35) Структура и особенности патентной документации
36) Изобретение, полезная модель, промышленный образец
37) Формула изобретения
38) Методы познания динамического состояния машин и механизмов
39) Понятия вероятности, плотности и функции распределения вероятностей
40) Наиболее распространенные методы и алгоритмы оптимизации
41) Применение основ теории случайных процессов при исследовании механических и фрикционных подсистем
42) Методы численного решения дифференциальных уравнений
43) Основные законы физики и механики, применяемые при исследовании машин и механизмов
44) Основные виды механизмов, классификацию, их функциональные возможности и области применения
45) Методы регистрации, накопления, передачи и обработки информации с помощью компьютера
46) Программное обеспечение для исследования математических моделей на компьютере
47) Методы расчёта динамических параметров движения механизмов
48) Классификация, области применения наземных транспортно-технологических средств и комплексов, требования к конструкции наземных транспортно-технологических средств, узлов, агрегатов, систем
49) Тенденции развития конструкции наземных транспортно-технологических средств
50) Основы теории статистических измерений
51) Методы испытаний и обработки результатов испытаний
52) Условия эксплуатации, режимы работы наземных транспортно-технологических средств

Вопросы для оценки результата освоения "Уметь":

1) Использовать методы научных исследований для идентификации законов объективной реальностии
2) Использовать методы моделирования для анализа динамики машин и механизмов
3) Использовать методы моделирования для анализа физических процессов
4) Использовать аналоговое моделирование физических процессов
5) Использовать компьютерное моделирование для анализа динамики машин
6) Выявлять закономерности динамического подобия механических систем
7) Выявлять закономерности динамического подобия фрикционного контакта
8) Использовать физическое подобие фрикционного контакта для идентификации закономерностей физических процессов
9) Использовать метод анализа размерностей физических величин с ограничениями
10) Использовать математическое планирование эксперимента, например для оптимизации динамических режимов
11) Использовать дробные реплики для грубой оценки используемого факторного пространства
12) Переносить результаты физико-математического моделирования на реальный объект
13) Оценивать погрешность выполненных экспериментальных исследований
14) Определять оптимальные (заданные) значения параметра оптимизации в исследуемом факторном пространстве
15) Оценивать устойчивость механических систем на стадии проектирования, эксплуатации
16) Оформлять патентную документацию на изобретение, полезную модель, промышленный образец

Вопросы для оценки результата освоения "Иметь навыки":

1) Владеть рациональным циклом экспериментальных исследований.

2) Владеть методами организации вычислительных экспериментов в области профессиональной деятельности.

3) Владеть методами выполнения элементарных лабораторных физико-химических исследований в области профессиональной деятельности.

4) Владеть пользовательскими вычислительными системами и системами программирования для оценки динамики и устойчивости механических систем.

5) Владеть методами планирования эксперимента.

6) Владеть навыками проведения физического эксперимента, обработки и интерпретирования результатов измерений.

7) Владеть техникой проведения испытаний и экспериментальных исследований наземных транспортно- технологических средств.


Иные контрольные материалы для автоматизированной технологии оценки имеются в Центре мониторинга качества образования


Методические материалы, определяющие процедуру оценивания знаний, умений, навыков, характеризующих этапы формирования компетенций

№ п/п Библиографическое описание
1 Методические указания, определяющие процедуру оценивания знаний, умений, навыков, характеризующих этапы формирования компетенций. Ресурс ЦМКО РГУПС.

Для каждого результата обучения по дисциплине определены

Показатели и критерии оценивания сформированности компетенций на различных этапах их формирования

Резуль-
тат
обуче-
ния
Компе-
тенция
Этап
формиро-вания в
процессе
освоения
ОП
(семестр)
Этапы
формирования
компетенции
при изучении
дисциплины
(раздел
дисциплины)
Показатель
сформиро-
ванности
компетенции
Критерий
оценивания
Знает, Умеет, Имеет навыки ОК-1 1 1, 2, 3, 4, 5, 6 Балльная оценка на экзамене - полнота усвоения материала,
- качество изложения материала,
- правильность выполнения заданий,
- аргументированность решений.
1, 2, 3, 4, 5, 6 Процент верных на тестировании - правильность выполнения заданий.
1, 2, 3, 4, 5, 6 Выполненное практическое задание - правильность выполнения заданий.
Знает, Умеет, Имеет навыки ОК-5 1 1, 2, 3, 4, 5, 6 Балльная оценка на экзамене - полнота усвоения материала,
- качество изложения материала,
- правильность выполнения заданий,
- аргументированность решений.
1, 2, 3, 4, 5, 6 Процент верных на тестировании - правильность выполнения заданий.
1, 2, 3, 4, 5, 6 Выполненное практическое задание - правильность выполнения заданий.
Знает, Умеет, Имеет навыки ОПК-4 1 1, 2, 3, 4, 5, 6 Балльная оценка на экзамене - полнота усвоения материала,
- качество изложения материала,
- правильность выполнения заданий,
- аргументированность решений.
1, 2, 3, 4, 5, 6 Процент верных на тестировании - правильность выполнения заданий.
1, 2, 3, 4, 5, 6 Выполненное практическое задание - правильность выполнения заданий.
Знает, Умеет, Имеет навыки ОПК-5 1 1, 2, 3, 4, 5, 6 Балльная оценка на экзамене - полнота усвоения материала,
- качество изложения материала,
- правильность выполнения заданий,
- аргументированность решений.
1, 2, 3, 4, 5, 6 Процент верных на тестировании - правильность выполнения заданий.
1, 2, 3, 4, 5, 6 Выполненное практическое задание - правильность выполнения заданий.
Знает, Умеет, Имеет навыки ОПК-6 1 1, 2, 3, 4, 5, 6 Балльная оценка на экзамене - полнота усвоения материала,
- качество изложения материала,
- правильность выполнения заданий,
- аргументированность решений.
1, 2, 3, 4, 5, 6 Процент верных на тестировании - правильность выполнения заданий.
1, 2, 3, 4, 5, 6 Выполненное практическое задание - правильность выполнения заданий.
Знает, Умеет, Имеет навыки ПК-16 1 1, 2, 3, 4, 5, 6 Балльная оценка на экзамене - полнота усвоения материала,
- качество изложения материала,
- правильность выполнения заданий,
- аргументированность решений.
1, 2, 3, 4, 5, 6 Процент верных на тестировании - правильность выполнения заданий.
1, 2, 3, 4, 5, 6 Выполненное практическое задание - правильность выполнения заданий.

Шкалы и процедуры оценивания

Значение оценки Уровень
освоения
компетенции
Шкала оценивания
(для аттестационной
ведомости, зачетной
книжки, документа
об образовании)
Процедура оценивания
Балльная оценка -
"отлично",
"хорошо",
"удовлетворительно".
Дуальная оценка -
"зачтено".
Пороговый, Базовый, Высокий В соответствии со шкалой оценивания в разделе РПД "Описание шкал оценивания компетенций" Экзамен (письменно-устный).
Автоматизированное тестирование.
Выполнение практического задания в аудитории.
Балльная оценка -
"неудовлетворительно".
Дуальная оценка -
"не зачтено".
Не достигнут

Перечень основной и дополнительной учебной литературы, необходимой для освоения дисциплины

Основная литература

№ п/п Библиографическое описание
1 Шаповалов, В. В. Управление наземными транспортно-технологическими средствами : учебник / В. В. Шаповалов и др. – М.: ФГБУ ДПО «Учебно-методический центр по образованию на железнодорожном транспорте», 2018. – 263 с. http://umczdt.ru/books/uchebniki-i-uchebnye-posobiya-2018-goda/upravlenie-nazemnymi-transportno-tekhnologicheskimi-sredstvami/
2 Космин, В. В. Основы научных исследований [Текст] : учеб. пособие для вузов ж.-д. трансп. / В.В. Космин ; УМЦ по образованию на ж.-д. трансп. - М. : Маршрут, 2007. - 271 с. : ил. - (Высшее профессиональное образование). - Библиогр.: 18 назв. - ISBN 978-5-89035-418-1 : 66.00 р.
3 Карпущенко, Н. И. Основы научных исследований [Текст] : учеб. пособие / Н. И. Карпущенко, В. Д. Верескун, Д. В. Величко ; ред. Н. И. Карпущенко ; Сибир. гос. ун-т путей сообщ. - Новосибирск : Изд-во Сибир. отд-ния РАН, 2009. - 228 с. : граф., ил., схемы, табл. - Библиогр. 17 назв. - ISBN 978-5-7692-1028-0 : 250.00 р. Рек. Учеб.-метод. об-нием.
4 Рыжков, И. Б. Основы научных исследований и изобретательства [Текст] : учеб. пособие / И. Б. Рыжков. - 2-е изд., стер. - СПб. ; М. ; Краснодар : Лань, 2013. - 222 с. : ил. - (Учебники для вузов. Специальная литература). - ISBN 978-5-8114-1264-8 : 648.00 р. Рекомендовано УМО по образованию.
5 Шаповалов, В. В. Моделирование механических транспортных систем [Электронный ресурс] : учеб.-метод. пособие для выполнения практических занятий, контрольных и курсовых работ / В. В. Шаповалов, А. Л. Озябкин, В. Г. Рубан ; ФГБОУ ВО РГУПС. - Ростов н/Д : [б. и.], 2017. - 275 с.

Дополнительная литература

№ п/п Библиографическое описание
1 Транспортная триботехника [Текст] : учеб. пособие. Т. III. Динамический мониторинг мобильных фрикционных систем / В.В. Шаповалов, А.М. Лубягов, А.А. Зарифьян, И.В. Колесников; ред. В.В. Шаповалов ; РГУПС. - Ростов н/Д : [б. и.], 2010. - 402 с.
2 Амплитудо-фазочастотный анализ критических состояний фрикционных систем [Текст] : монография / В.В. Шаповалов, А.В. Челохьян, И.В. Колесников и др. ; Учеб.-метод. центр по образованию на ж.-д. трансп. - М. : [б. и.], 2010. - 382 с. : ил. - Библиогр.: 66 назв. - ISBN 978-5-9994-0021-5 : 1809.98 р.
3 Теоретические основы динамического мониторинга фрикционных мобильных систем [Текст] : монография / А.Л. Озябкин ; РГУПС. - Ростов н/Д : [б. и.], 2010. - 263 с. : ил., прил., табл., граф. - Библиогр. : 108 назв. - Заказ № 5 экз. - ISBN 978-5-88814-263-9 : 77.61 р.
4 Шевченко, А. И. Методы исследования триботехнических систем [Текст] : учеб. пособие / А.И. Шевченко, И.М. Алексаньян, Ю.И. Юнак ; РГУПС. - Ростов н/Д : [б. и.], 2006. - 76 с. : ил., прил., табл. - Библиогр. - Заказ № 3308, экз.
5 Ли Р. И. Основы научных исследований [Электронный ресурс] : Учебное пособие / Ли Р. И. - Липецк : Липецкий государственный технический университет, ЭБС АСВ, 2013. - 190 с. — Режим доступа: http://www.iprbookshop.ru/22903.html
6 Журнал "Вестник машиностроения", выходит 12 раз в год
7 Журнал "Трение и износ", выходит 12 раз в год

Перечень ресурсов информационно-телекоммуникационной сети "Интернет", необходимых для освоения дисциплины


Электронные образовательные ресурсы

№ п/п Адрес в Интернете, наименование
1 http://rgups.ru/.Ресурс ЭИОС РГУПС
2 http://www.iprbookshop.ru/.Электронно-библиотечная система "IPRBooks"
3 https://www.biblio-online.ru/.Электронно-библиотечная система "Юрайт"
4 http://www.umczdt.ru/.Электронная библиотека "УМЦ ЖДТ"
5 http://jirbis2.rgups.ru/jirbis2/.Электронно-библиотечная система РГУПС

Профессиональные базы данных и информационно-справочные системы

№ п/п Адрес в Интернете, наименование
1 http://www.glossary.ru/.Глоссарий.ру (служба тематических толковых словарей)
2 http://www.consultant.ru/.КонсультантПлюс

Методические указания для обучающихся по освоению дисциплины

№ п/п Библиографическое описание
1 Озябкин А.Л. Учебно-наглядное пособие - тематические иллюстрации по дисциплине "Основы научных исследований". РГУПС. - Ростов н/Д, 2018.
2 Инженерные расчеты на ЭВМ математических моделей на транспорте [Текст] : учеб. пособие / В.В. Шаповалов, А.Л. Озябкин, П.Н. Щербак, И.А. Майба ; РГУПС. - Ростов н/Д : [б. и.], 1998. - 104 с. : ил., табл., + прил. - Библиогр.: 16 назв. - ISBN 5-88814-101-1 : 14.50 р.
3 Евдокимов, Ю. А. Программное сопровождение научно-исследовательских работ по триботехнике : учеб. пособие. Ч. 1. Обработка экспериментальных данных методом планирования эксперимента / Ю. А. Евдокимов, В. В. Шаповалов, А. Л. Озябкин ; РГУПС. - Ростов н/Д : [б. и.], 2003. - 122 с. : ил. табл., прил. - Фонд НТБ. - Библиогр.: 18 назв. - Б. ц.
4 Евдокимов, Ю. А. Основы теории инженерного эксперимента [Текст] : учеб. пособие. Ч. 1. Методы математического планирования эксперимента / Ю.А. Евдокимов, В.В. Гудима, А.В. Щербаков ; РГУПС. - Ростов н/Д : [б. и.], 1994. - 83 с. - 01.00 р.
5 Евдокимов, Ю.А. Основы теории инженерного эксперимента. Теория физического подобия и моделирования сложных объектов и процессов. Ч. 2 : учеб. пособие / Ю.А. Евдокимов, В.М. Приходько, З.Ю. Корниенко, В.В. Гудима; Рост. гос. ун-т путей сообщения. Ростов н/Д, 1997. - 82 с.
6 Шаповалов, В. В. Расчет частот и форм собственных колебаний механических транспортных систем [Электронный ресурс] : учеб.-метод. пособие для выполнения практических занятий, контрольных и курсовых работ / В. В. Шаповалов, А. Л. Озябкин ; ФГБОУ ВО РГУПС. - Ростов н/Д : [б. и.], 2017. - 103 с.

Перечень информационных технологий, включая перечень ПО и информационных справочных систем

№ п/п Наименование
1 Операционная система ОС Microsoft Windows. Офисное программное обеспечение Microsoft Office. Общесистемное ПО Acrobat Reader.
2 Озябкин, А.Л. Расчёт частот и форм собственных колебаний масс машин и механизмов / А.Л. Озябкин ; ФГБОУ ВПО РГУПС. - Ростов н/Д, 2003.
3 Озябкин, А.Л. Математическое планирование эксперимента : ортогональный центральный композиционный план второго порядка / А.Л. Озябкин ; ФГБОУ ВПО РГУПС. - Ростов н/Д, 2003.
4 Озябкин, А.Л. Метод анализа размерностей физических величин при выполнении физико-математического моделирования фрикционных систем / А.Л. Озябкин ; ФГБОУ ВПО РГУПС. - Ростов н/Д, 2003.
5 Озябкин А.Л. Программа "трибоспектральная идентификация", реализующая алгоритмы корреляционного, спектрального, долеоктавного, кепстрального анализа и трибоспектральной идентификации динамических систем (анализа, прогнозирования системы и автоматизированного управления или регулирования параметрами системы) / А.Л. Озябкин ; ФГБОУ ВПО РГУПС. - Ростов н/Д, 2015.
6 Исследовательские стенды: «Катковый стенд», «Установка возвратно-поступательного движения», СМТ-1, ИИ-5018 и программно-исследовательский комплекс ZetLAB

Описание материально-технической базы, необходимой для осуществления образовательного процесса по дисциплине

Для изучения настоящей дисциплины в зависимости от видов занятий использованы:

Учебная мебель;

Технические средства обучения (включая стационарный либо переносной набор демонстрационного оборудования);

Персональные компьютеры;

Лабораторное оборудование.

Самостоятельная работа обучающихся обеспечивается компьютерной техникой с возможностью подключения к сети "Интернет" и ЭИОС.


"____" _________________20___г.


Код РПД: 38942.