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

30.06.2019 г.
"Для размещения в ЭИОС настоящая РПД подписана
с использованием простой электронной подписи"

Кафедра "Электрические машины и аппараты"

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА

ДИСЦИПЛИНЫ

1Б.Ф "Профессиональные информационные системы"

по Учебному плану

бакалавриата по направлению подготовки

13.03.02 Электроэнергетика и электротехника

Профильная направленность

Электромеханика

Квалификация выпускника "Бакалавр", ФГОС ВО 3++

Ростов-на-Дону

2019 г.

 



 






Автор-составитель к.т.н. Шайхиев Алексей Рифкатович предлагает настоящую Рабочую программу дисциплины 1Б.Ф "Профессиональные информационные системы" 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 "Электрические машины и аппараты".





Экспертизу Рабочей программы дисциплины провел(а):

д.т.н., доц. Лобов Борис Николаевич, Профессор, ФГБОУ ВПО ЮРГПУ(НПИ) имени М.И. Платова.





Рекомендуемое имя и тип файла документа:
1БФ_Профессиональные и с_Б_13.03.02_во_7_ЭМА_п35347_и48399.doc


Наименование, цель и задача дисциплины

Дисциплина "Профессиональные информационные системы".

Учебный план по Образовательной программе утвержден на заседании Ученого совета университета от 29.03.2019 № 10.

Целью дисциплины "Профессиональные информационные системы" является подготовка в составе других дисциплин блока "Блок 1 - Дисциплины (модули)" Образовательной программы в соответствии с требованиями, установленными федеральным государственным образовательным стандартом высшего образования для формирования у выпускника профессиональных компетенций, способствующих решению профессиональных задач в соответствии с типом задач профессиональной деятельности, предусмотренным учебным планом и профильной направленностью "Электромеханика".

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 "Проектирование систем электропривода", "Проектирование электрических машин", "Электромагнитные расчеты";

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

Планируемые результаты обучения по дисциплине Установленные ОП компетенции и индикаторы их достижения
ПК-1 - Способен освоить принцип работы и расчет параметров электрических машин и аппаратов, применяемых в электромеханических устройствах

Знает: - информационные системы на железнодорожном транспорте , - автоматизированные рабочие места и человеко-машинные интерфейсы ИС , - автоматизированные информационно-управляющие и интегрированные системы , - информационные системы управления технологическими процессами

Умеет: выполнять графические построения деталей и узлов, использовать конструкторскую и технологическую документацию в объеме, достаточном для решения эксплуатационных задач

Имеет навыки: использования современной вычислительной техники, информационных технологий в области обеспечения техносферной безопасности с учетом тенденции их развития

Индикатор:
ПК-1.3 - Находит и анализирует информацию, необходимую для решения поставленной задачи своей профессиональной деятельности

Знает: - архитектуру автоматизированных информационных систем на железнодорожном транспорте ; - систему поддержки принятия решений на ЖД-транспорте ; - автоматизированную систему управления пассажирскими перевозками

Умеет: выполнять графические построения деталей и узлов, использовать конструкторскую и технологическую документацию в объеме, достаточном для решения эксплуатационных задач

Имеет навыки: работаты с информацией в глобальных компьютерных сетях

Индикатор:
ПК-1.4 - Использует основные методы, способы и средства получения, хранения и переработки информации при расчетах параметров электрических машин и аппаратов
ПК-2 - Способен оформлять техническую документацию на различных стадиях разработки проекта системы электропривода

Знает: виды информационного обслуживания, устройства для электронной обработки информации, основы программирования

Умеет: Использовать возможности вычислительной техники и программного обеспечения

Имеет навыки: методами выбора элементной базы для построения различных архитектур вычислительных средств

Индикатор:
ПК-2.1 - Собирает, анализирует и систематизирует информацию о перспективах развития автоматизированных систем электропривода на различных стадиях разработки проекта систем электропривода

Знает: современные технические средства и информационные технологии

Умеет: инсталлировать, тестировать,испытывать и использовать программно-аппаратные средства вычислительных и информационных систем; ставить задачу и разрабатывать алгоритм ее решения, использовать прикладные системы программирования, разрабатывать основные программные документы

Имеет навыки: методами выбора элементной базы для построения различных архитектур вычислительных средств

Индикатор:
ПК-2.2 - Применяет современную элементную базу автоматизированных систем электропривода и пакета прикладных программ для расчета отдельных деталей и узлов систем электропривода на различных стадиях разработки проекта
ПК-3 - Способен разрабатывать отдельные разделы проекта на различных стадиях проектирования системы электропривода

Знает: Cовременные языки программирования, базы данных, программное обеспечение и технологии программирования/

Умеет: выполнять графические построения деталей и узлов, использовать конструкторскую и технологическую документацию в объеме, достаточном для решения эксплуатационных задач

Имеет навыки: владения графическими способами решения метрических задач пространственных объектов на чертежах, методами проецирования и изображения пространственных форм на плоскости проекции; методами практического использования современных компьютеров для обработки информации и основами численных методов решения инженерных задач; методами математического анализа, современными средствами вычислительной техники и программого обеспечения при проектировании и расчетах транспортных сооружений; основами современных методов проектирования конструктивных элементов зданий и сооружений; основными методами математического моделирования строительных объектов на базе стандартных пакетов автоматизации; основными методами работы на персональной электронно-вычислительной машине (ПЭВМ) с прикладными программными средствами; основными методами расчета и проектирования строительных объектов на базе информационных систем

Индикатор:
ПК-3.3 - Применяет информационные и компьютерные технологии при оформлении графической и текстовой части технического задания на разработку проекта систем электропривода

Место дисциплины 1Б.Ф "Профессиональные информационные системы" в структуре Образовательной программы

Дисциплина отнесена к Блоку 1Б Образовательной программы. Дисциплина входит в состав части, формируемой участниками образовательных отношений (Ф).

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

Нормативный срок освоения Образовательной программы по очной форме обучения – 4 года. Наименование формы и срока обучения из базы данных РГУПС (вид обучения): 4 года очное бакалавриат.

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

Дисциплина реализуется в 7 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: 4 года очное бакалавриат

Общая трудоемкость данной дисциплины 4 зачетные единицы (144 часа), в том числе контактная работа обучающегося с преподавателем (КРОП) 32 часа.

Виды учебной работы Всего часов КРОП, часов Число часов в семестре
7
Аудиторные занятия всего и в т.ч. 32 32 32
Лекции (Лек) 16 16 16
Лабораторные работы (Лаб) 16 16 16
Практические, семинары (Пр)      
       
Самостоятельная работа (СРС), всего и в т.ч. 103   103
Контрольная работа (К)      
Реферат (Р)      
Расчетно-графическая работа (РГР)      
Курсовая работа (КР)      
Курсовой проект (КП)      
Самоподготовка 103   103
Контроль, всего и в т.ч. 9   9
Экзамен (Экз)      
Зачет (За) 9   9
Общая трудоемкость, часы 144 32 144
Зачетные единицы (ЗЕТ) 4   4

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

Содержание дисциплины

Семестр № 7

1. Элементы качественной теории обыкновенных дифференциальных уравнений. (Компетенция/и ПК-1)

1.1. Уравнения Мальтуса, Ферхюльста.

1.2. Модели Лотки — Вольтерры.

1.3. Простые состояния равновесия при n = 2.

1.4. Обзор простых состояний равновесия для n = 3.

2. Асимптотические методы решения нелинейных динамических задач. Методы осреднения. (Компетенция/и ПК-2)

2.1. Асимптотические методы. Введение в теорию малых возмущений.

2.2. Сингулярно возмущенные задачи. Теорема А. Н. Тихонова.

2.3. Метод осреднения Ван-дер-Поля.

3. Методы решения жестких систем обыкновенных дифференциальных уравнений. (Компетенция/и ПК-3)

3.1. Явление жесткости. Предварительные сведения.

3.2. Сингулярно возмущенные задачи.

3.3. Решение линейных жестких систем обыкновенных дифференциальных уравнений и вычисление матричной экспоненты.

4. Моделирование динамических систем обыкновенными дифференциальными уравнениями с запаздыванием. (Компетенция/и ПК-1, ПК-2, ПК-3)

4.1. Примеры математических моделей. Основные понятия.

4.2. Численные методы решения обыкновенных дифференциальных уравнений с запаздывающим аргументом.

4.3. Непрерывные методы Рунге — Кутты.

4.4. Уравнения с запаздыванием и задача интерполяции. Сплайны. B-сплайны.


Отведенное количество часов по видам учебных занятий и работы

Вид обучения: 4 года очное бакалавриат

Номер раздела данной дисциплины Трудоемкость в часах по видам занятий
Лекции Практические занятия, семинары Лабораторные работы Самоподготовка
1 4   4 36
2 4   4 18
3 4   4 24
4 4   4 25
Итого 16   16 103
В т.ч. по интерактивным формам 16   16  

Лабораторный практикум

Вид обучения: 4 года очное бакалавриат

Номер раздела данной дисциплины Наименование лабораторных работ Трудоемкость аудиторной работы, часы
Семестр № 7
1 Исследование геометрического редактора системы математического моделирования 2
Исследование алгоритмов описания материалов, конечных условий и разбиения сеток в системах моделирования электрических машин и аппаратов 2
2 Исследование геометрического редактора системы математического моделирования 2
Исследование алгоритмов описания материалов, конечных условий и разбиения сеток в системах моделирования электрических машин и аппаратов 2
3 Влияния параметров описания среды в воздушном зазоре на точность определения свойств клапанного электрического магнита постоянного тока 2
Исследование свойств постоянных магнитов 2
4 Изучение нагрева катушки ЭА 2
Изучение конструкции и принципа работы изолятора 2

Практические занятия (семинары)

Не предусмотрено.


Самостоятельное изучение учебного материала (самоподготовка)

Вид обучения: 4 года очное бакалавриат

Номер раздела данной дисциплины Наименование тем, вопросов, вынесенных для самостоятельного изучения Трудоемкость внеаудиторной работы, часы
Семестр № 7
1 Структура компьютерных технологий по их использованию для различных технических задач в электроприводе. 18
Сетевые шины управления движением для автоматизации технологических процессов 18
2 Аналоговое управления непрерывной частью объекта 18
3 Электромагнитные расчеты в ELCUT 24
4 Программы для проектирования и моделирования в электротехнике 25

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)
7
ПК-1 +
ПК-2 +
ПК-3 +

Описание показателей и критериев оценивания компетенций на различных этапах их формирования

Компе-
тенция
Этап
формирования
ОП (семестр)
Показатель оценивания Критерий оценивания
ПК-1 7 Дуальная оценка на зачете - полнота усвоения материала,
- качество изложения материала,
- правильность выполнения заданий,
- аргументированность решений.
Выполненная лабораторная работа - правильность выполнения заданий.
ПК-2 7 Дуальная оценка на зачете - полнота усвоения материала,
- качество изложения материала,
- правильность выполнения заданий,
- аргументированность решений.
Выполненная лабораторная работа - правильность выполнения заданий.
ПК-3 7 Дуальная оценка на зачете - полнота усвоения материала,
- качество изложения материала,
- правильность выполнения заданий,
- аргументированность решений.
Выполненная лабораторная работа - 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 № 7

Вопросы для оценки результата освоения "Знать":

1)Основные термины и их определение в области информационных технологий.
2)Основные средства информационной технологии.
3)Основные свойства информационной технологии.
4)Базовые информационные технологии управления.
4)Применение ИТ электромеханике.
5)Основные понятия и определения электромеханики.
6)Основные законы электромеханики.
7)Применение аналоговых ЭВМ для исследования электрических машин и аппаратов.
8)Применение ЦВМ для исследования электрических машин и аппаратов.
9)Основные положения системного подхода при решении задач моделирования объектов электромеханики.
10)Анализ электрических машин с нелинейными параметрами. Линеаризация уравнений.
11)Пакет прикладных программ ELCUT 6. Основные характеристики и возможности.
12)Оценка чувствительности модели.
13)Порядок проведения вычислительного эксперимента по модели.
14)Пакет прикладных программ МВТУ. Основные характеристики и возможности .
15)Пакет прикладных программ MathCAD. Основные компоненты и его применение в инженерных расчетах.
16)Методы численного решения уравнений динамики, объектов электромеханики (Эйлера, Адамса).
17)Метод Рунге-Кутта четвертого порядка.
18) Компьютерное моделирование машин постоянного тока.
19)Уравнения обобщенной электрической машины.
20)Компьютерное моделирование переходных процессов в трансформаторах в режиме ХХ.
21)Компьютерное моделирование переходных процессов в режиме КЗ.
22)Компьютерное моделирование синхронных машин переменного тока.
23)Компьютерное моделирование уравнений динамики АД.
24)Компьютерное моделирование основных законов управления электромеханическим устройством.
25)Компьютерное моделирование выпрямителей.
26)Компьютерное моделирование инверторов.
27)Компьютерное моделирование преобразователей частоты.
28)Компьютерное моделирование тепловых процессов.
29)Оценка адекватности (точности) модели

Вопросы для оценки результата освоения "Уметь":

1)Проводить анализ электрических машин с нелинейными параметрами.
2)Различать статические характеристики линейных и нелинейных элементов.
3)Применять ИТ электромеханике.
4)Использовать аналоговые ЭВМ для исследования электрических машин и аппаратов.
5)Применять ЦВМ для исследования электрических машин и аппаратов.
6)Составлять схемы моделирования ЭМиА с использованием ELCUT 6.
7)Использовать пакет прикладных программ MathCAD для расчета основных характеристик и параметров электромеханических преобразователей.
8)Уметь применять пакет прикладных программ МВТУ для моделирования и анализа основных видов преобразователей..
9)Определять степень устойчивости системы.
10)Строить статические характеристики участков системы при параллельном и последовательномсоединении нелинейных элементов.
11)Определить параметры вынужденных колебаний в нелинейной системе.
12)Применять библиотеку математических функций пакета прикладных программ MatCAD.
линеаризации.
13)Классифицировать источники сигналов Electrical Sourcse пакета MatLab.
14)Использовать пакет расширения Power System Blockset при решении задач моделирования.
15)Применять компенсирующие нелинейности.
16)Пояснить принцип исследования нелинейной системы на фазовой плоскости.
17)Оценить "чувствительность"системы.
18)Составлять модель чувствительности системы.
19)Оценить наблюдаемость объектов.
21)Отличать разностные уравнения от дифференциальных.
22)Применять различные методы для коррекции нелинейных систем.
23)Классифицировать нелинейные элементы и их характеристики.
24)Оценить наблюдаемость объектов.
25)Применять ELCUT для решения задач моделирования .
26)Сформулировать признаки устойчивости и неустойчивости систем.

Вопросы для оценки результата освоения "Иметь навыки":

1)Графическим способом расчета статических характеристик СП и ЭМ.

2)Аналитическим способом расчета статических характеристик СП и ЭМ.

3)Частотным методом синтеза.

4)Численныи методами решения уравнений динамики СП и ЭМ.

5)Методами аппроксимации нелинейных характеристик силовых преобразователей и электрических машин.


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
  ПК-1 7 1, 4 Дуальная оценка на зачете - полнота усвоения материала,
- качество изложения материала,
- правильность выполнения заданий,
- аргументированность решений.
1, 4 Выполненная лабораторная работа - правильность выполнения заданий.
  ПК-2 7 2, 4 Дуальная оценка на зачете - полнота усвоения материала,
- качество изложения материала,
- правильность выполнения заданий,
- аргументированность решений.
2, 4 Выполненная лабораторная работа - правильность выполнения заданий.
  ПК-3 7 3, 4 Дуальная оценка на зачете - полнота усвоения материала,
- качество изложения материала,
- правильность выполнения заданий,
- аргументированность решений.
3, 4 Выполненная лабораторная работа - 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).
Выполнение лабораторной работы (подготовка отчета).
Балльная оценка -
"неудовлетворительно".
Дуальная оценка -
"не зачтено".
Не достигнут

Перечень учебной литературы для освоения дисциплины

№ п/п Библиографическое описание Ресурс
1 Лобанов, А. И. Математическое моделирование нелинейных процессов: учебник для академического бакалавриата / А. И. Лобанов, И. Б. Петров. — М.: Издательство Юрайт, 2019. — 255 с. ЭБС Юрайт

Перечень учебно-методического обеспечения

№ п/п Библиографическое описание Ресурс
1 Шайхиев А.Р. Учебно-наглядное пособие - тематические иллюстрации по дисциплине "Профессиональные информационные системы". РГУПС. - Ростов н/Д, 2019. ЭИОС РГУПС
2 Голубев Ф.К. Компьютерное моделирование : учеб.-метод. пособие / Ф. К. Голубев ; РГУПС. - Ростов н/Д, 2012. - 23 с. ЭБС РГУПС
3 Кочин, А.Е. Моделирование электрических машин и аппаратов: учебно-методическое пособие к лабораторным работам / А.Е.Кочин, П.Г. Колпахчьян, М.С. Подберезная; Рост. гос. ун-т путей сообщения. – Ростов н/Д, 2015. – 63 с.: ил. ЭБС РГУПС

Электронные образовательные ресурсы в сети "Интернет"

№ 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
6 https://rgups.public.ru/. Электронная библиотека "public.ru"

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

Лицензионное и свободно распространяемое программное обеспечение

№ п/п Наименование Произ-
во
1 Операционная система ОС Microsoft Windows. Офисное программное обеспечение Microsoft Office. Общесистемное ПО Acrobat Reader. И
2 Office standart И
3 Quite Universal Circuit Simulator (QUCS) И
4 Программный комплекс “Моделирование в технических устройствах” (“МВТУ”) О
5 Elcut О

О - программное обеспечение отечественного производства

И - импортное программное обеспечение


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

Помещения(аудитории):

учебные аудитории для проведения учебных занятий;

помещения для самостоятельной работы.

Для изучения настоящей дисциплины в зависимости от видов занятий используется:

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: 48399.