СТО АлтГТУ 13.62.2.4142-2014

СТО АлтГТУ 13.62.2.4142-2014
СТАНДАРТ ОРГАНИЗАЦИИ
Система качества АлтГТУ
Образовательный стандарт
высшего профессионального образования АлтГТУ
ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЙ СТАНДАРТ
УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
Б3.Б.9 ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ПРОЦЕССОВ
НАПРАВЛЕНИЕ 200100 «ПРИБОРОСТРОЕНИЕ»
ФГБОУ ВПО «Алтайский государственный технический университет
им. И.И. Ползунова»
СТО АлтГТУ 13.62.2.4142-2014
Предисловие
1)РАЗРАБОТАН кафедрой Информационных технологий АлтГТУ
2) Стандарт дисциплины разработан на основании ФГОС ВПО направления подготовки 200100 «Приборостроение» № 756 от 21 декабря 2009 г.
3) Стандарт дисциплины Программное обеспечение измерительных процессов по
своему назначению, структуре и содержанию полностью соответствует требованиям
УМКД.
4) ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
II
СТО АлтГТУ 13.62.2.4142-2014
Содержание
1 Область применения
2 Общие сведения о дисциплине. Паспорт дисциплины
2.1 Выписка из рабочего учебного плана дисциплины
2.2 Цели и задачи освоения дисциплины
2.3 Место дисциплины в структуре ООП
направления «Приборостроение»
2.4 Требования к результатам освоения дисциплины
2.5 Объем и виды занятий по дисциплине
3 Рабочая программа по дисциплины
3.1 Содержание дисциплины
3.1.1 Тематический план дисциплины
3.2 Учебно-методическое и информационное обеспечение
дисциплины
3.2.1 Основная литература
3.2.2 Дополнительная литература
3.2.3 Программное обеспечение и интернет-ресурсы
3.2.4 Перечень пособий, методических указаний и материалов,
используемых в учебном процессе
3.3 Формы и содержание текущей аттестации и итоговой оценки
по дисциплине
3.4 Учебно-методическая карта дисциплины
3.5 Условия освоения и реализации дисциплины
3.5.1 Методические рекомендации студентам
по изучению дисциплины
3.5.2 Организация самостоятельной работы студента
(СРС) по дисциплине
3.5.3 Методические рекомендации преподавателю
3.5.4 Образовательные технологии
3.5.5 Особенности преподавания дисциплины
3.5.6 Материально-техническое обеспечение дисциплины
3.6 Лист согласования рабочей программы дисциплины
4 Приложение А
5 Приложение Б
6 Приложение В
1
2
2
2
3
4
6
7
7
7
14
14
14
15
15
15
17
17
17
18
18
19
20
21
22
23
24
36
III
СТО АлтГТУ 13.62.2.4142-2014
СТАНДАРТ ОРГАНИЗАЦИИ
Система качества АлтГТУ
Образовательный стандарт высшего
профессионального образования АлтГТУ
ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЙ СТАНДАРТ
Введён впервые
УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
«ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ПРОЦЕССОВ»
УТВЕРЖДАЮ
Начальник УМУ
Щербаков Н.П.
(подпись)
( Ф.И.О.)
Дата__________________
(число, месяц, год)
1 Область применения
1.1Стандарт дисциплины устанавливает общие требования к содержанию,
структуре, объему дисциплины «Программное обеспечение измерительных процессов» и условиям ее реализации в АлтГТУ.
1.2 Действие стандарта распространяется:
– на студентов, обучающихся по направлению 200100 «Приборостроение»
– на преподавателей и сотрудников структурных подразделений, задействованных в образовательном процессе по дисциплине.
1
СТО АлтГТУ 13.62.2.4142-2014
2 Общие сведения о дисциплине. Паспорт дисциплины
2.1 Выписка из рабочего учебного плана ООП
В период
В
12
13
14
15
16
36
18
18
0
Профессиональный цикл
Б3.
В.9
55-60
57
Базовая часть
Программное
обеспечение
измерительных процессов
3
6
108
108
72
0
II курс
III курс
IV курс
IV курс
5
7
9
10
17
11
1
2
3
4
6
8
17
17
17
Недель в семестре
17 17
17
17
17
Перечень реализуемых компетенций
I курс
Кафедра
Распределение по курсам
26
27
В интерактивной форме
Продолжение таблицы
Часов в неделю (лекции/лаб. зан./ практ. зан) / Часов СРС в
семестре
17
18
19
20
21
22
23
24
25
18/18/
0/72
ИТ
ОК-1*,12*,
ПК-1,4, 24
8
Примечание:
* - коды компетенции введены дополнительно по решению кафедры
2
В
В семестре
11
сессий
Практические
10
тия
Лабораторные
занятия
9
Лекции
8
Аудиторные заня-
7
СРС
Из них
Всего без СРС в период сессий
6
Всего
5
Часы учебных занятий
РУП
4
ФГОС
3
2
Трудоёмкость
Расчетные задания
Курсовые
проекты
(работы)
1
зачеты
Наименование
циклов и дисциплин
№
п.
п.
экзамены
Распределение по
семестрам
СТО АлтГТУ 13.62.2.4142-2014
2.2 Цели и задачи освоения дисциплины
Целью дисциплины является приобретение знаний в области программного обеспечения, предназначенного для моделирования, организации измерительного процесса и управления измерительными процессом, а также разработки систем сбора и обработки данных.
Задачами дисциплины являются: изучение современных программных
инструментов моделирования измерительных процессов и систем сбора и обработки данных; получение практических навыков в применении программного обеспечения для организации и управления измерительными процессами.
2.3 Место дисциплины в структуре ООП направления 200100 «Приборостроение»
Базой для изучения дисциплины «Программное обеспечение измерительных процессов» являются дисциплины профессионального цикла, общепрофессионального профиля и специальные дисциплины типового учебного
плана подготовки бакалавров.
Для её изучения необходимы знания следующих дисциплин типового
учебного плана подготовки бакалавров: «Физические основы получения информации» (профессиональный цикл, базовая часть), «Физика» (математический и естественнонаучный цикл, базовая часть), «Высшая математика» (математический и естественнонаучный цикл, базовая часть), «Общая электротехника» (профессиональный цикл, базовая часть), «Информатика» (математический и естественнонаучный цикл, базовая часть), «Основы автоматического управления» (профессиональный цикл, базовая часть), «Методы и
средства измерений» (профессиональный цикл, дисциплины по выбору).
3
СТО АлтГТУ 13.62.2.4142-2014
Дисциплина взаимосвязана с последующими дисциплинами: «Электроника и микропроцессорная техника» (профессиональный цикл, базовая
часть); «Компьютерные технологии в приборостроении» (профессиональный
цикл, базовая часть); «Основы проектирования приборов и систем» (профессиональный цикл, базовая часть); «Преобразование измерительных сигналов» (профессиональный цикл, базовая часть); «Теоретические основы измерительных и информационных технологий» (профессиональный цикл, вариативная часть); «Аналоговые измерительные устройства» (профессиональный
цикл, базовая часть); «Цифровые измерительные устройства» (профессиональный цикл, базовая часть).
2.4 Требования к результатам освоения дисциплины
В процессе освоения данной дисциплины студент формирует и демонстрирует общекультурные и общепрофессиональные компетенции при освоении ООП ВПО, реализующей ФГОС ВПО, представленные в таблице 1 –
карта компетенций дисциплины «Программное обеспечение измерительных
процессов».
Таблица 1 – Требования к результатам освоения дисциплины
Код компетенции
по ФГОС
ВПО
ОК-1*
ОК-12*
Содержание компетенции
В результате изучения дисциплины обучающиеся
должны:
знать
уметь
владеть
способность к обобщению, анализу,
восприятию информации, постановке
цели и выбору путей
ее достижения, владение культурой
мышления
основные концепции создания
технических систем, методы
обобщений и
аналогий
классифицировать свойства
технических
систем, выбирать аналогии,
более удобные
для моделирования
навыком определения цели и синтеза задач для её
достижения
способность применять основные методы, способы и средства получения, хранения, переработки
информации, навыки
современные
тенденции развития информатики и вычислительной техники, а также про-
классифицировать программные продукты
по степени
применимости
для решения
методами согласования аналитических моделей и
алгоритмов
с
программными
продуктами мо4
СТО АлтГТУ 13.62.2.4142-2014
работы с компьютером как средством
управления информацией
Код компетенции
по ФГОС
ВПО
ПК-1
граммных прозадач моделиделирований
и
дуктов моделирования и обобработки
инрования и обра- работки информации
ботки информа- формации
ции
В результате изучения дисциплины обучающиеся
Содержание компетендолжны:
ции
знать
уметь
владеть
способность использовать основные законы
естественнонаучных
дисциплин в профессиональной деятельности,
применять методы математического анализа и
моделирования, теоретического и экспериментального исследования
способность проводить
исследования, обрабатывать и представлять экспериментальные данные
ПК-4
способность разрабатывать программы и их
блоки, проводить их отладку и настройку для
решения отдельных задач приборостроения
ПК-24
основные методы математического моделирования
физических
явлений и
преобразования информации в измерительных процессах
правила проведения экспериментов,
особенности
выполнения
экспериментальных исследований
динамических
систем
языки программирования стандарта
МЭК 61131,
правила построения алгоритмов
сбора и обработки измерительной
информации
выявлять физические явления
измерительных
преобразований
и соответствующие им основные законы
естествознания
для разработки
математических
моделей
определять цели
и задачи, планировать экспериментальные исследования,
формировать
информативный
отчёт по результатам
навыками разработки математических
моделей в современных
программных
продуктах моделирования
выбирать язык
программирования исходя из
специфики измерительных
процессов и аппаратной базы
измерительной
системы, разрабатывать алгоритмы обработки измерительной информации
навыком разработки программного
проекта обработки измерительной
информации
в
программных
средах
CoDeSys
и
MasterSCADA.
навыком экспериментальных исследований динамических систем,
в том числе и с
обратными
связями
Примечание:
* - коды компетенции введены дополнительно по решению кафедры.
5
СТО АлтГТУ 13.62.2.4142-2014
2.5 Объем и виды занятий по дисциплине
Паспорт дисциплины
Кафедра «Информационные технологии»
Дисциплина Б3.В9 Программное обеспечение измерительных процессов
Статус дисциплины вариативная
Направление 200100 «Приборостроение»
Профиль Измерительные информационные технологии
Форма обучения Вечерняя
Объем дисциплины 108 часов
Общая трудоёмкость дисциплины 3 зачётных единицы
РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ПО ВИДАМ ЗАНЯТИЙ
Учебные занятия (час.)
Аудиторные
Семестр
Всего
6
108
Всего
ауди- лекции
торных
36
18
лабораторные
работы
18
практические занятия (семинары)
-
СРС
72
Наличие
курсовых
проектов (КП),
курсовых
работ (КР),
расчетных
заданий (РЗ)
Форма
итоговой
аттестации
по
дисциплине
(зачёт,
экзамен)
ЗАЧЕТ
6
СТО АлтГТУ 13.62.2.4142-2014
3 Рабочая программа по дисциплине
3.1 Содержание дисциплины
3.1.1 Тематический план дисциплины
Таблица 1 – Карта компетенций дисциплины ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ПРОЦЕССОВ
1 Наименование компетенций дисциплины
Код компетенции
Формулировка компетенции
1 ОК-1* (введены способность к обобщению, анализу, восприятию информации,
постановке цели и выбору путей ее достижения, владение
кафедрой)
культурой мышления
*
2 ОК-12 (введены способность применять основные методы, способы и средства
кафедрой)
получения, хранения, переработки информации, навыки работы с компьютером как средством управления информацией
способность использовать основные законы естественнонауч3 ПК-1
ных дисциплин в профессиональной деятельности, применять
методы математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования
способность собирать и анализировать научно-техническую
4 ПК-4
информацию, учитывать современные тенденции развития и
использовать достижения отечественной и зарубежной науки,
техники и технологии в профессиональной деятельности
способность выполнять математическое моделирование про5 ПК-24
цессов и объектов на базе стандартных пакетов автоматизированного проектирования и исследования
2 Компонентный состав дисциплины
Модуль
дисциплины
Модуль 1
Результаты
освоения
дисциплины
Знает:
основные методы матеПрограммные
матического моделиропродукты моде- вания физических явлелирования изме- ний и преобразования
рительных про- информации в измерицессов.
тельных процессах (ПК1);
правила проведения экспериментов, особенности
выполнения экспериментальных исследований
динамических систем
(ПК-4)
Технологии
формирования
компетенций
Лекция №1
Лекция №2
Лекция №3
Лекция №4
Самостоятельная
работа
Умеет:
Лабораторная
выявлять физические яв- работа №1
Средства и
технологии
оценки
Контрольный
опрос
Зачет
Объем
в ЗЕТ
1,5
Защита отчета
по лаборатор7
СТО АлтГТУ 13.62.2.4142-2014
Модуль 2
Программная
среда CaDeSys
ления
измерительных
преобразований и соответствующие им основные законы естествознания для разработки математических
моделей
(ПК-1);
определять цели и задачи, планировать экспериментальные исследования, формировать информативный отчёт по
результатам (ПК-4)
Лабораторная
работа №2
Самостоятельная
работа
ным работам
№1и № 2
Зачет
Владеет:
навыками разработки математических моделей в
современных программных продуктах моделирования (ПК-1);
навыком
экспериментальных
исследований
динамических систем, в
том числе и с обратными
связями (ПК-4)
Лабораторная
работа №1
Лабораторная
работа №2
Самостоятельная
работа
Защита отчета
по лабораторным работам
№1и № 2
Зачет
Знает:
языки программирования
стандарта МЭК 61131,
правила построения алгоритмов сбора и обработки
измерительной
информации (ПК-24)
Лекция №4
Лекция №5
Лекция №6
Самостоятельная
работа
Контрольный
опрос
Зачет
Умеет:
выбирать язык программирования исходя из
специфики измерительных процессов и аппаратной базы измерительной системы, разрабатывать алгоритмы обработки измерительной информации (ПК-24)
Владеет:
навыком разработки программного проекта обработки
измерительной
информации в
программных
средах
CoDeSys (ПК-24)
Лабораторная
работа №3
Лабораторная
работа №4
Лабораторная
работа №5
Самостоятельная
работа
Защита отчета
по лабораторной
работе
№3, №4 и №5
Зачет
Лабораторная
работа №3
Лабораторная
работа №4
Лабораторная
работа №5
Самостоятельная
работа
Защита отчета
по лабораторной
работе
№3, №4 и №5
Зачет
1
8
СТО АлтГТУ 13.62.2.4142-2014
Модуль 3
Знает:
построения алгоритмов
SCADA - систе- сбора и обработки измемы
рительной информации
(ПК-24)
Умеет:
разрабатывать алгоритмы
обработки измерительной информации (ПК-23)
Владеет:
навыком разработки программного проекта обработки измерительной
информации в программных средах MasterSCADA. (ПК-24)
Лекция №7
Лекция №8
Самостоятельная
работа
Контрольный
опрос
Лабораторная
работа №6
Самостоятельная
работа
Защита отчета
по лабораторной
работе
№6
Зачет
Лабораторная
работа №6
Самостоятельная
работа
Зачет
0,5
Защита отчета
по лабораторной
работе
№6
Зачет
Виды и содержание занятий по дисциплине
Лекции (18 часов) [1-3, 5, 6, 13]
Модуль №1. Программные продукты моделирования измерительных
процессов (9 часов)
Лекция №1: Введение (2 часа; [1, 2, 13]).
Основные определения, понятия, типы программных продуктов, применяемых в приборостроении. Основные программные продукты MathCAD,
Matlab, Elcut, Multisim, MicroCAP, CoDeSys. SCADA-пакеты. Их история
развития, назначение, возможности и области применения.
Лекция №2 Программы математического моделирования измерительных
процессов (ИП). (3 часа) [2, 5 13].
Программы математического моделирования MathCAD, MatLab (sailab).
Рекомендации выбора программных пакетов по функциональным возможностям, возможностям визуализации и интерпретации результатов моделирования, возможности программирования, скорости вычислений. Примеры реше-
9
СТО АлтГТУ 13.62.2.4142-2014
ния задач моделирования измерительных процессов в рассматриваемых программных пакетах
Лекция №3 Программы моделирования электрических цепей (2 часа) [1,
13].
Программы моделирования электрических цепей MicroCAP, Multisim,
Proteus, назначение и область применения. Выбор программного продукта
исходя из особенностей решаемой задачи. Примеры построения моделей измерительных преобразований (процессов) при использовании методов физических аналогий.
Лекция №4 Программы моделирования физических процессов (2 часа)
[13].
Программы моделирования электрических, магнитных, тепловых полей и
полей механической напряжённости. Программный пакет Elcut. Особенности
представления объектов моделирования, граничных условий. Способы оценки плотности узлов сетки модели и требуемой точности моделирования.
Модуль №2. Программная среда CaDeSys (6 часов).
Лекция №5 Среда разработки проектов обработки информации в микроконтроллерах CoDeSys. (2 часа) [3, 13].
Назначение программной среды CoDeSys; организация интерфейса; особенности начала разработки проекта; организация рабочего пространства;
знакомство с языками программирования; особенности создания проекта для
обработки информации на различных языках программирования; возможности и элементы по созданию визуализации процесса выполнения и управления проектом.
Лекция №6 Языки программирования МЭК 61131 (2 часа) [13].
Типы языков программирования стандарта МЭК 61131 – графические
(FBD, SFC, LD), текстовые (IL, ST). Синтаксис и правила реализации алгоритмов. Особенности выбора языка программирования в зависимости от типа
10
СТО АлтГТУ 13.62.2.4142-2014
решаемой задачи обработки информации. Особенности POU – функций,
функциональных блоков, программ.
Лекция №7 Основные интерфейсы и протоколы передачи информации в
условиях промышленности. Отладка проекта в CoDeSys и конфигурация
контроллера. (2 часа) [3, 5, 13].
Применение интерфейсов RS-232, RS-485, Ethernet, USB для организации
передачи информации в условиях промышленности. Особенности применения интерфейсов в зависимости от расстояния, объёма информации и быстродействия систем, а также требований помехозащищённости. Протоколы
передачи ModeBus, TCP, DCON.
Возможности трассировки и отладки программного проекта в среде
CoDeSys. Конффигурация контроллера с учётом решаемой задачи и его программирование.
Модуль №3. SCADA - системы (3 часа).
Лекция №8 SCADA - системы (3 часа) [13].
Назначение SCADA – систем, концепции и основные решаемые задачи.
Компоненты SCADA – систем: серверы, драйверы, интерфейсы (человекомашинные, внешние), программы управления, базы данных, системы управления тревогами, система реального времени. Применение WEB-технологий для
расширения функциональности сбора информации и контроля
Лабораторные работы (18 часов) [1-4, 7- 14]
Лабораторная работа №1. Моделирование измерительных преобразований кондуктометрических приборов контроля (3 часа) [1, 2, 6, 7, 8, 11, 14].
Цели:
 Получить навыки разработки и создания моделей измерительных
преобразований в программе MathCAD, Matlab. MicroCap с учётом
заданного диапазона измерений.
Задачи:
11
СТО АлтГТУ 13.62.2.4142-2014
 Выполнить анализ измерительной схемы индукционного кондуктометрического прибора контроля.
 Определить этапы моделирования ИП.
 Разработать модели в программных продуктах MathCAD или Matlab
и MicroCAP.
 Выполнить анализ результатов моделирования и определить оптимальные конструктивные параметры первичного измерительного
преобразователя и обработку измерительного сигнала индукционного кондуктометрического прибора контроля в заданном диапазоне
измерений.
Лабораторная работа № 2. Моделирование ИП высокоточного кондуктометра жидких сред контактного типа (2 часа) [1, 2, 6, 7, 9, 10, 14].
Цель:
 Получить навыки разработки и создания моделей измерительных
преобразований в программе Elcut, Multisim исходя из требуемых
метрологических характеристик.
Задачи:
 Познакомиться с электрохимическими процессами кондуктометрической ячейки.
 Определить этапы моделирования и разработать модели в программных продуктах Elcut и Multisim.
 Выполнить анализ ИП в кондуктометрической ячейки; определить
расположение элементов конструкции и допуски при их изготовлении исходя из требуемых метрологических характеристик.
Лабораторная работа №3. Разработка программного проекта виртуальной
системы сбора и обработки измерительной информации в программной среде
CoDeSys (4 часа) [3, 4, 7, 12, 13, 14].
Цель:
 Освоить применение языков программирования стандарта МЭК
61131в CoDeSys и программирования ПЛК 154.
Задачи:
 Разработать функциональную и структурную схему измерительных
преобразований предложенного прибора контроля.
 Разработать алгоритмическую блок-схему обработки информации и
управления режимом измерений.
12
СТО АлтГТУ 13.62.2.4142-2014
 Обоснованно выбрать языки программирования для реализации разработанного алгоритма, реализовать программный проект в
CoDeSys.
 Разработать блок визуализации процесса обработки информации и
управления режимом измерений в CoDeSys.
 Запрограммировать контроллер разработанным алгоритмом, выполнить управление посредством блока визуализации.
Лабораторная работа № 4. Организация измерительной системы при помощи ПЛК 154 и внешних модулей ОВЕН МВУ и ОВЕН МВА (3 часа) [7, 12,
14].
Цель:
 Получить практические навыки применения интерфейсов передачи
данных в измерительно-управляющих системах, приобретение
навыков разработки измерительно- управляющих систем на основе
ПЛК 154 ОВЕН.
Задачи:
 Разработать структурную схему предложенной измерительной системы.
 Разработать и реализовать алгоритм обработки информации и
управления режимом измерений.
 Выполнить конфигурацию контроллера, подключив необходимые
внешние интерфейсы для связи с внешними устройствами, с учётом
структуры измерительной системы.
 Выполнить программирование контроллера.
Лабораторная работа № 5. Разработка проекта в программе MasterSCADA
(3 часа) [7, 12, 14].
Цель:
 Получить практические навыки работы в программе MasterSCADA,
познакомиться с интерфейсом и основными инструментами.
Задачи:
 Изучить работу с основными инструментами программы
MasterSCADA, настройку и определение параметров элементов.
 Разработать предложенную систему и выполнить проверку работоспособности.
13
СТО АлтГТУ 13.62.2.4142-2014
Лабораторная работа № 6. Организация измерительно-вычислительной системы в программе MasterSCADA (3 часа) [7, 12, 14].
Цель:
 Получить практические навыки разработки SCADA - систем.
Задачи:
 Разработать структурную схему предложенной системы, определить
требуемые периферийные устройства и способы их подключения.
 Реализовать SCADA – систему при помощи программу
MasterSCADA.
 Выполнить анализ результатов работы системы и предложить усовершенствования с точки зрения повышения информативности,
функциональности, удаленности измерительных и исполнительных
устройств (элементов системы).
Самостоятельная работа студентов (72 часов)
1) Подготовка к лекционным занятиям (18 часов).
2) Подготовка к лабораторным работам и написание отчетов (12 часов).
3) Подготовка к текущему контролю успеваемости (4 часа).
4) Работа с литературными источниками (34 часа)
5) Подготовка к зачету (4 часа).
3.2 Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины
3.2.1 Основная литература
1 Пегат А. Нечеткое моделирование / А. Пегат // - М. : Бином, - 2013. – 798
с. – 5 экз.
2 Исаев, Ю.Н. Практика использования системы MathCad в расчетах электрических и магнитных цепей: учебное пособие / Ю.Н. Исаев, А.М. Купцов // М.: СОЛОН-ПРЕСС. – 2013. – 180 стр. Доступ из ЭБС «Университетская библиотека он-лайн».
14
СТО АлтГТУ 13.62.2.4142-2014
3 Кудряшов В.С. Моделирование систем: учебное пособие / В.С. Кудряшов,
М.В. Алексеев // - Воронеж.: ВГУИТ, - 2012. – 208 с. Доступ из ЭБС
«Университетская библиотека он-лайн».
3.2.2 Дополнительная литература
4 Поршнев, С.В. Компьютерное моделирование физических процессов в пакете MATLAB / С.В. Поршнев // Изд-во «Лань». – 2011. – 736 стр. Доступ
из ЭБС «Лань».
5 Смирнов,
А.А.
Прикладное
программное
обеспечение:
учебно-
практическое пособие / А.А. Смирнов // М.: Евразийский открытый институт. – 2011. – 384. Доступ из ЭБС «Университетская библиотека онлайн».
6 Варенцов, В.К. Электрохимические системы и процессы: учебное пособие
/ В.К. Варенцов, Н.А. Рогожников, Н.Ф. Уваров // Новосибирск: НГТУ. –
2011. – 102 стр. Доступ из ЭБС «Университетская библиотека он-лайн».
3.2.3 Программное обеспечение и интернет-ресурсы
7 Microsoft Windows XP.
8 MathCAD 14.0 (Matlab).
9 Multisim 11.
10 Elcut 5
11 MicroCap 9.
12 CoDeSys 2.3.
3.2.4 Учебно-методические материалы и пособия для студентов, используемые при изучении дисциплины
13 Кривобоков Д.Е. Учебное пособие «Программное обеспечение измерительных процессов» (методическая разработка), Барнаул, 2011. -50 с. 30
экз.
15
СТО АлтГТУ 13.62.2.4142-2014
14 Д.Е. Кривобоков Методические указания к лабораторной работе по дисциплине «Программное обеспечение измерительных процессов», Барнаул,
2011.-40 с. Режим доступа: elib.astu.ru/it/krivobokov/poip.pdf
3.3 Формы и содержание текущей и промежуточной аттестации по дисциплине
Форма текущей аттестации представляет собой совокупность нескольких мероприятий, позволяющих в определенном количестве баллов оценить
деятельность студента.
Содержание текущей аттестации (в семестр предусмотрено две текущих аттестации):
1) посещаемость лекций (вес 0,25);
2) выполнение и сдача лабораторных работ (вес 0,5);
3) текущий контроль успеваемости (вес 0,25).
Вес каждой текущей аттестации в итоговом рейтинге 0,25.
Форма промежуточной аттестации – зачет (вес 0,5).
Содержание промежуточной аттестации раскрывается в комплекте
контролирующих материалов, предназначенных для проверки соответствия
уровня подготовки по дисциплине требованиям ФГОС ВПО.
В комплекте контролирующих материалов, предназначенных для проверки соответствия уровня подготовки по дисциплине требованиям ФГОС
ВПО, содержатся тесты контроля текущих знаний и тестов контроля промежуточных знаний.
Комплект контролирующих материалов приведен в приложении А
настоящего стандарта.
Рейтинговая система оценки студентов
Рейтинговая система индивидуальной учебной оценки качества учебной работы студентов соответствует существующему «Положению о модульно-рейтинговой системе квалиметрии учебной деятельности студентов».
16
СТО АлтГТУ 13.62.2.4142-2014
График контроля на 6 семестр
Вид занятия
Модули 1
Лекции 1- 4
Лабораторные работы 1-2
Модули 2-3
Лекции 5 - 8
Лабораторные работы 3-4
Модули 1-3
Лекции 1-8
Лабораторные работы 1-4
Вид контрольного
испытания
Время
Проведения
Вес в итоговом рейтинге
Письменный
контрольный опрос
6-я неделя
0,25
Письменный
контрольный опрос
13-я неделя
0,25
Зачет
17-я неделя
0,5
17
СТО АлтГТУ 13.62.2.4142-2014
3.4 Учебно-методическая карта дисциплины
Учебно-методическая карта дисциплины
200100 «Приборостроение» на 6 семестр
для направления
График аудиторных занятий, СРС, текущих и промежуточной
аттестаций
Наименование вида
работ
Лекции
Лабораторные
работы
2
Номер недели
3 4 5
6
7
8
9 10 11
1 Аудиторные занятия 36 час.
3
2
2
2
2
2
2
Подготовка к лекциям
Подготовка к выполнению лабораторных
работ, оформление
отчета
Написание и защита
курсовой работы
Выполнение и сдача
расчетного задания
Подготовка к контролю текущих знаний
Подготовка к зачету
Работа с литературными источниками
2
1
2
3
2
2
2
2 Самостоятельная работа студентов
2
2
2
2
1
2
2
1
12
1
72 час.
2
1
2
13
14
15
2
3
2
3
2
2
2
2
16
17
2
4
1
1
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
3 Формы текущей аттестации
Контрольная работа
(К)
Защита лабораторной работы (ЗР)
Зачет
зр
зр
зр
зр
зр
зр
4 Формы промежуточной аттестации
На 17 неделе; вес
0,5
3.5 Условия освоения и реализации дисциплины
3.5.1 Методические рекомендации студентам по изучению дисциплины
При изучении дисциплины «Программное обеспечение измерительных
процессов» весь её объем можно разделить на две составляющих: теоретическую (лекции) и практическую (лабораторные работы).
Реализация теоретической части происходит посредством лекционных
занятий, после чего предполагается самостоятельная работа с материалом,
18
СТО АлтГТУ 13.62.2.4142-2014
изложенным в основной и дополнительной литературе, рекомендованной
данным стандартом.
Лекции №1-4 посвящены изучению основ и принципов моделирования
измерительных процессов. Лекции №5-7 посвящены изучению программного
пакета разработки алгоритмов обработки информации и управления измерительным процессов CoDeSys. Для закрепления материала, рассмотренного в
данных лекциях, выполняются лабораторные работы. При подготовке к лекциям и лабораторным работам рекомендуется использовать информацию из
сети Интернет.
Для получения допуска к зачету необходимо выполнить и защитить лабораторные работы № 1-6 и написать две контрольные работы на положительные оценки. На зачет выносится лекционный материал в полном объеме.
3.5.2 Организация самостоятельной работы студента (СРС) по дисциплине
Для подготовки к лекциям, лабораторным работам используются учебные пособия [13, 14], основная [1-3] и дополнительная учебная литература
[3-6].
Регулярные консультации (не реже 1 раза в неделю) в аудитории
АлтГТУ (по расписанию) по подготовке к защите лабораторных работ и контрольным точкам, контроль своевременной защиты лабораторных работ являются обязательным элементом организации учебного процесса по дисциплине.
Лаборатории АлтГТУ, в которых проводятся консультации, полностью
обеспеченны средствами вычислительной техники и необходимым программным обеспечением.
Для удобства работы каждому студенту выдается электронной вариант
методических рекомендаций по выполнению лабораторных работ.
19
СТО АлтГТУ 13.62.2.4142-2014
3.5.3 Методические рекомендации преподавателю
Лекции по курсу «Программное обеспечение измерительных процессов» читаются преподавателем в мультимедийной аудитории №214, 519
главного корпуса, или аналогичных. Для чтения лекций используется комплект презентационных материалов, разработанных в среде PowerPoint.
Письменные текущие контрольные работы проводятся по графику контроля (см. стр. 17). Контрольные работы проводятся во время лекций.
Лабораторные работы проводятся в аудитории 203 главного корпуса и
выполняются в строгом соответствии с методическими указаниями 14.
Зачет принимается письменно на зачетной неделе. Вопросы к зачету
выдаются на контрольных работах в течение семестра.
Каждому студенту силлабус вручается в твердой копии.
3.5.4 Образовательные технологии
Образовательные технологии, используемые при изучении курса «Программное обеспечение измерительных процессов» предусматривают применение инновационных методов обучения:
1. Модульно-рейтинговая система квалиметрии учебной деятельности студентов, которая способствует развитию самостоятельности и ответственности будущих специалистов;
2. Ежегодная актуализация лекций, их визуализация, совмещенная с когнитивными методами. Форма лекций: дискуссия, провокация, в интерактивной форме – 11 час.
3. Использование мультимедийного и компьютерного оборудования при
чтении лекций, контроле СРС, выполнении лабораторных работ.
20
СТО АлтГТУ 13.62.2.4142-2014
4. Исследовательские работы выполняются в двух направлениях: разработка
новых типов первичных измерительных преобразователей, и оценка их
метрологических характеристик. Это позволяют студентам более детально
обратиться к конкретным областям знаний по изучаемой дисциплине,
стимулируют развитие творческого потенциала и самостоятельности студентов, что позволяет им уже в процессе обучения принимать участие в
выставках и конференциях по информационной измерительной технике.
5. Проведение лабораторных занятий в интерактивной форме, работа студентов в малых группах – 8 часов.
3.5.5 Особенности преподавания дисциплины
Процесс преподавания дисциплины проходит в условиях постоянного
доступа студентов к компьютеру, современным приборам, при повышенном
уровне эмоционального состояния. Это связанно с тем, что при правильной
организации обучения и формулировки заданий студент начинает чувствовать себя способным выполнять необходимые операции с использованием
компьютеров, приборов и другого лабораторного оборудования. Это придает
ему уверенности, создает естественное стремление делиться своими знаниями с товарищами. Возникает благодатная почва для создания на занятиях такой организации обучения и контроля знаний, при которых наиболее успешно работающие студенты начинают играть роль консультантов и помощников преподавателя. В таких условиях происходит ускоренное обучение всех
студентов, включая слабых и хорошо подготовленных. Поэтому фактор обмена знаниями, передачи знаний от более компетентных к менее компетентным студентам, начинает выступать как мощное средство повышения эффективности учебно-воспитательного процесса и интеллектуального развития
студентов.
21
СТО АлтГТУ 13.62.2.4142-2014
3.5.6 Материально-техническое обеспечение дисциплины
В качестве материально-технического обеспечения дисциплины используются современные персональные компьютеры классом не ниже Pentium IV
и сопутствующая ему периферия в количестве не менее14 штук, лабораторные стенды, содержащие программируемый контроллер ПЛК 154, его периферийные устройства ввода-вывода МВА8, МВУ 8, систему датчиков и исполнительных механизмов, количество стендов – 2 шт.
Для более детального объяснения лекционного и практического материала используются современные мультимедийные средства, такие как проектор. Каждая лекция представлена в виде набора взаимосвязанных слайдов;
при изучении аппаратной конфигурации приборов студентам предоставляются наглядные материалы в виде различных комплектующих.
22
СТО АлтГТУ 13.62.2.4142-2014
3.6 Лист согласования рабочей программы дисциплины
Наименование
КафедраПредложения
Подпись
дисциплин, изучение кото- разработчик об изменении
заведующего
рых опирается на данную дисциплины рабочей про- профилирующей
дисциплину
граммы
кафедрой
1
2
3
4
Электроника и микропроИТ
Без изменений
цессорная техника
Аналоговые измерительные
ИТ
Без изменений
устройства
Компьютерные технологии в
ИТ
Без изменений
приборостроении
Методы и средства измереИТ
Без изменений
ний
Основы проектирования
ИТ
Без изменений
приборов и систем
Теоретические основы измерительных и информационИТ
Без изменений
ных технологий
Цифровые измерительные
ИТ
Без изменений
устройства
23
СТО АлтГТУ 13.62.2.4142-2014
4 Приложение А
Лист изменений к стандарту дисциплины
ИЗМЕНЕНИЕ (ДОПОЛНЕНИЕ) № _____
Утверждено и введено в действие
_______________________________________________________________
(наименование документа)
от ________________________________ № ___________
дата (цифрой), месяц (прописью), год
Дата введения
24
СТО АлтГТУ 13.62.2.4142-2014
Разработчик:
профессор каф. ИТ
Д.Е. Кривобоков
должность
подпись
инициалы и фамилия
Заведующий кафедрой:
Информационные технологии
наименование кафедры
С. П. Пронин
подпись
инициалы и фамилия
Декан вечерне-заочного факультета:
подпись
Начальник ОМКО
АлтГТУ
А. В. Михайлов
инициалы и фамилия
С. А. Федоровых
подпись
инициалы и фамилия
25