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 "Высшая математика"

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА

ДИСЦИПЛИНЫ

ФТД "MathCAD для профессиональной деятельности"

по Учебному плану

в соответствии с ФГОС ВО по направлению подготовки

08.04.01 Строительство

программа академической магистратуры

Проектирование, сооружение и эксплуатация объектов транспортной инфраструктуры

Квалификация выпускника "Магистр"

Ростов-на-Дону

2018 г.

 



 






Автор-составитель к.ф-м.н., доц. Беляк Ольга Александровна предлагает настоящую Рабочую программу дисциплины ФТД "MathCAD для профессиональной деятельности" 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 "Высшая математика".





Экспертизу Рабочей программы дисциплины провел(а):

д.ф-м.н., проф. Пожарский Дмитрий Александрович , профессор, зав.каф. "Прикладная математика", Донской государственный технический университет.





Рекомендуемое имя и тип файла документа:
ФТД_MathCAD д п д_М_08.04.01_во_3_ВМ_п32600_35826.doc


Наименование, цель и задача дисциплины

Дисциплина "MathCAD для профессиональной деятельности".

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

Для достижения цели поставлены задачи ведения дисциплины:

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

подготовка магистранта к прохождению практики;

подготовка магистранта к научно-исследовательской работе и семинару;

подготовка магистранта к итоговой аттестации;

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: методы научного поиска

Умеет: разрабатывать математические модели процессов и объектов, методы их исследования, выполнять их сравнительный анализ

Имеет навыки: современной вычислительной техникой, компьютерными технологиями и способами их использования в профессиональной деятельности

ОК-3 - готовностью к саморазвитию, самореализации, использованию творческого потенциала

Знает: современные проблемы науки и техники, формы и методы научного познания, развитие науки и смену типов научной рациональности

Умеет: использовать типовые программные продукты, ориентированные на решение научных, проектных и технологических задач

Имеет навыки: математическим аппаратом для разработки математических моделей процессов и явлений и решения практических задач профессиональной деятельности

ПК-7 - способностью разрабатывать физические и математические (компьютерные) модели явлений и объектов, относящихся к профилю деятельности

Знает: методы оптимизации и принятия проектных решений

Умеет: формулировать физико-математическую постановку задачи исследования

Имеет навыки: навыками самостоятельной научно-исследовательской и научно-педагогической деятельности, методиками сбора, переработки и представления научно-технических материалов по результатам исследований к опубликованию к печати, а также в виде обзоров, рефератов, отчетов, докладов и лекций

ПК-8 - владением способами фиксации и защиты объектов интеллектуальной собственности, управления результатами научно-исследовательской деятельности и коммерциализации прав на объекты интеллектуальной собственности

Место дисциплины ФТД "MathCAD для профессиональной деятельности" в структуре Образовательной программы

Дисциплина отнесена к Блоку ФТД Образовательной программы.

Требования к входным знаниям, умениям и компетенциям обучающегося, необходимым для изучения данной дисциплины, соответствуют требованиям по результатам освоения предшествующих дисциплин : "Компьютерные технологии в профессиональной деятельности".

Нормативный срок освоения Образовательной программы по очной форме обучения – 2 года. Наименование формы и срока обучения из базы данных РГУПС (вид обучения): 2 года очное магистратура.

Обозначение-аббревиатура учебных групп, для которых данная дисциплина актуальна: СММ.

Дисциплина реализуется в 3 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: 2 года очное магистратура

Общая трудоемкость данной дисциплины 1 зачетная единица, или 36 часов, в том числе контактная работа обучающегося с преподавателем (КРОП); по учебным занятиям КРОП с учетом ИЗ и КСР, составляет 9 часов.

Виды учебной работы Всего часов КРОП, часов Число часов в семестре
3
Аудиторные занятия всего и в т.ч. 8 8 8
Лекции (Лек)      
Лабораторные работы (Лаб)      
Практические, семинары (Пр) 8 8 8
Индивидуальные занятия (ИЗ),
контроль самостоятельной работы (КСР)
1 1 1
Самостоятельная работа (СРС), всего и в т.ч. 18   18
Контрольная работа (К)      
Расчетно-графическая работа (РГР)      
Курсовая работа (КР)      
Курсовой проект (КП)      
Самоподготовка 18   18
Контроль, всего и в т.ч. 9   9
Экзамен (Экз)      
Зачет (За) 9   9
Общая трудоемкость, часы 36 9 36
Зачетные единицы (ЗЕТ) 1   1

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

Содержание дисциплины

Семестр № 3

1. Встроенные функции в MathCAD. (Компетенция/и ОК-3, ПК-7, ПК-8)

1.1. Встроенные функции MathCAD на примере поперечных колебаний однородной и неоднородной балки.

2. Методы регрессионного анализа. (Компетенция/и ОК-3, ПК-7, ПК-8)

3. Обработка выборки дискретного признака. (Компетенция/и ОК-3, ПК-7, ПК-8)

4. Обработка выборки непрерывного признака. (Компетенция/и ОК-3, ПК-7, ПК-8)


Отведенное количество часов по видам учебных занятий и работы

Вид обучения: 2 года очное магистратура

Номер раздела данной дисциплины Трудоемкость в часах по видам занятий
Лекции Практические занятия, семинары Лабораторные работы Самоподготовка
1   2   18
2   2    
3   2    
4   2    
Итого   8   18
В т.ч. по интерактивным формам   8    

Лабораторный практикум

Не предусмотрено.


Практические занятия (семинары)

Вид обучения: 2 года очное магистратура

Номер раздела данной дисциплины Наименование (тематика) практических работ, семинаров Трудоемкость аудиторной работы, часы
Семестр № 3
1 Работа с библиотекой встроенных функций 2
2 Методы регрессионного анализа (полиномы n-го порядка) 2
3 Выборка дискретного признака 2
4 Выборка непрерывного признака 2

Самостоятельное изучение учебного материала (самоподготовка)

Вид обучения: 2 года очное магистратура

Номер раздела данной дисциплины Наименование тем, вопросов, вынесенных для самостоятельного изучения Трудоемкость внеаудиторной работы, часы
Семестр № 3
1 Обработка АЧХ сигналов. Сплайн аппроксимация. 18

Перечень учебно-методического обеспечения для самостоятельной работы обучающихся по дисциплине

№ п/п Библиографическое описание
1 Воскобойников Ю.Е. Вейвлет-фильтрации сигналов и изображений (с примерами в пакете MathCAD) [Электронный ресурс] : монография / Ю.Е. Воскобойников. — Электрон. текстовые данные. — Новосибирск: Новосибирский государственный архитектурно-строительный университет (Сибстрин), 2015. — 190 c. http://www.iprbookshop.ru/68753.html

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)
3
ОК-3 +
ПК-7 +
ПК-8 +

Описание показателей и критериев оценивания компетенций на различных этапах их формирования

Компе-
тенция
Этап
формирования
ОП (семестр)
Показатель оценивания Критерий оценивания
ОК-3 3 Дуальная оценка на зачете - 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-7 3 Дуальная оценка на зачете - 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-8 3 Дуальная оценка на зачете - 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

Не предусмотрено.


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

Зачет. Семестр № 3

Вопросы для оценки результата освоения "Знать":

1) Методы научного поиска при редактирование математических выражений.
2) Методы научного поиска при вычислении интегралов (определенных и неопределенных).
3) Методы научного поиска при вычислении значений функций
4) Методы научного поиска при вычислении дифференциалов фоп.
5) Методы научного познания при разложении функций в степенные ряды
6) Методы научного познания при работе с матрицами
7) Методы научного поиска при работе с панелью меню, командами форматирования
8) Методы научного поиска для оптимального принятия решения при построении графиков в декартовой и полярной системе координат
9) Методы научного поиска для оптимального принятия решения при построении трехмерных графиков
10) Методы научного поиска для оптимального принятия решения при построении таблично заданных функций
11) Методы научного поиска для оптимального принятия решения при работе с численными и символьными выражениями
12) Методы научного поиска для оптимального принятия решения при решении алгебраических уравнений
13) Методы научного поиска для оптимального принятия решения при решении систем алгебраических уравнений
14) Методы научного поиска для оптимального принятия решения при решении неравенств
15) Методы научного поиска для оптимального принятия решения при решении дифференциальных уравнений методом Рунге-Кутта
16) Методы научного поиска для оптимального принятия решения при решении дифференциальных уравнений методом Адамара
17) Методы научного поиска для оптимального принятия решения при разложении функций в ряд Фурье
18) Методы научного поиска для оптимального принятия решения при работе с основными правилами программирования: программирование циклов, программирование условий.

Вопросы для оценки результата освоения "Уметь":

1) Разрабатывать математические модели процессов и объектов, методы их исследования, выполнять их сравнительный анализ для аналитических и численных методов в системе MathCAD при решении краевых задач о поперечных колебаниях однородной балки.
2) Разрабатывать математические модели процессов и объектов, методы их исследования, выполнять их сравнительный анализ для аналитических и численных методов в системе MathCAD при решении краевых задач о поперечных колебаниях неоднородной балки.
3) Формулировать физико-математическую постановку задачи исследования краевых задач о поперечных колебаниях однородной балки.
4) Формулировать физико-математическую постановку задачи исследования краевых задач о поперечных колебаниях неоднородной балки.
5) Использовать типовой программный продукт (MathCad), ориентированный на решение научных, проектных и технологических задач о поперечных колебаниях однородной балки.
6) Использовать типовой программный продукт (MathCad), ориентированный на решение научных, проектных и технологических задач о поперечных колебаниях неоднородной балки.

Вопросы для оценки результата освоения "Иметь навыки":

1) Работы с математическим аппаратом для разработки математической модели процессов и явлений и решения практических задач профессиональной деятельности о поперечных колебаниях однородной балки.

2) Работы с математическим аппаратом для разработки математической модели процессов и явлений и решения практических задач профессиональной деятельности о поперечных колебаниях неоднородной балки.

3) Научно-исследовательской деятельности и методиками представления научно-технических материалов по результатам исследований колебаний неоднородной балки. Подготовка результатов отчета к опубликованию в ведущих научно-исследовательских журналах.

4) Научно-исследовательской деятельности представления научно-технических материалов по результатам исследований колебаний однородной балки. Подготовка результатов отчета к опубликованию в ведущих научно-исследовательских журналах.

5) Работы с современной вычислительной техникой, компьютерными технологиями оценки контроля качества полученных численных результатов с использованием статистических методов.


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-3 3 1, 2, 3, 4 Дуальная оценка на зачете - полнота усвоения материала,
- качество изложения материала,
- правильность выполнения заданий,
- аргументированность решений.
1, 2, 3, 4 Процент верных на тестировании - правильность выполнения заданий.
1, 2, 3, 4 Выполненное практическое задание - правильность выполнения заданий.
Знает, Умеет, Имеет навыки ПК-7 3 1, 2, 3, 4 Дуальная оценка на зачете - полнота усвоения материала,
- качество изложения материала,
- правильность выполнения заданий,
- аргументированность решений.
1, 2, 3, 4 Процент верных на тестировании - правильность выполнения заданий.
1, 2, 3, 4 Выполненное практическое задание - правильность выполнения заданий.
Знает, Умеет, Имеет навыки ПК-8 3 1, 2, 3, 4 Дуальная оценка на зачете - полнота усвоения материала,
- качество изложения материала,
- правильность выполнения заданий,
- аргументированность решений.
1, 2, 3, 4 Процент верных на тестировании - правильность выполнения заданий.
1, 2, 3, 4 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" Зачет (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 Сидняев, Н. И. Теория планирования эксперимента и анализ статистических данных : учебное пособие для магистров / Н. И. Сидняев. — 2-е изд., перераб. и доп. — М. : Издательство Юрайт, 2017. — 495 с. ЭБС «Юрайт»
2 Рейзлин, В. И. Математическое моделирование : учебное пособие для магистратуры / В. И. Рейзлин. — 2-е изд., перераб. и доп. — М. : Издательство Юрайт, 2017. — 126 с. ЭБС «Юрайт»

Дополнительная литература

№ п/п Библиографическое описание
1 Богатырев, В. А. Информационные системы и технологии. Теория надежности : учебное пособие для бакалавриата и магистратуры / В. А. Богатырев. — М. : Издательство Юрайт, 2017. — 318 с. ЭБС «Юрайт»

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 Беляк О.А. Учебно-наглядное пособие - тематические иллюстрации по дисциплине "MathCAD для профессиональной деятельности". РГУПС. - Ростов н/Д, 2018.
2 Зимин, В. П. Информатика. Лабораторный практикум в 2 ч. Часть 2 : учебное пособие для вузов / В. П. Зимин. — М. : Издательство Юрайт, 2017. — 146 с. ЭБС Юрайт www.biblio-online.ru/book/2398CCDA-AF19-48E0-9197-2D6C9ED715F5

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 MathCad

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.

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


"____" _________________20___г.


Код РПД: 35826.