Программа учебной дисциплины «математические методы обработки экспериментальных данных» Направление подготовки icon

Программа учебной дисциплины «математические методы обработки экспериментальных данных» Направление подготовки


Смотрите также:
Рабочая программа дисциплины электричество, магнетизм...
Рабочая программа учебной дисциплины ф тпу 1 21...
Рабочая программа учебной дисциплины «Экономико-математические методы и моделирование»...
Учебная программа по дисциплине вероятность и статистика крюковский А. С...
Примерная программа математические методы в биологии рекомендуется для направления подготовки...
Рабочая программа учебной дисциплины «Математические модели физики» Направление подготовки...
Рабочая программа дисциплины Математические методы защиты информации Направление подготовки...
Программа дисциплины «Математические методы в психологии» образовательная профессиональная...
Рабочая программа учебной дисциплины математические методы в психологии Направление подготовки...
Программа дисциплины Методы анализа и обработки данных для принятия управленческих решений для...
Рабочая программа учебной дисциплины «Теоретическая механика» Направление подготовки...
Рабочая программа учебной дисциплины «математические методы и модели исследования операций» для...



Загрузка...
скачать


ПЕРВОЕ ВЫСШЕЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ УЧЕБНОЕ ЗАВЕДЕНИЕ РОССИИ



МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«НАЦИОНАЛЬНЫЙ МИНЕРАЛЬНО-СЫРЬЕВОЙ УНИВЕРСИТЕТ «ГОРНЫЙ»





Согласовано

Утверждаю


___________________

Руководитель ООП

по направлению 240100

проф. Н.М. Теляков


_______________________

Зав.кафедрой ПТПЭ

проф. Теляков Н.М.



^ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ


«МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ОБРАБОТКИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ДАННЫХ»


Направление подготовки: 240100 Химическая технология


Квалификация (степень) выпускника: бакалавр, специальное звание «бакалавр техники и технологий»

^ Форма обучения: очная


Составители: заведующий каф. ПТПЭ Н.М. Теляков

доцент каф. ПТПЭ О.А.Дубовиков


САНКТ-ПЕТЕРБУРГ

2012

1.Цели и задачи дисциплины:

Учебная дисциплина "Математические методы обработки экспериментальных данных" — вариативная часть дисциплин математического и естественнонаучного цикла направления "Химическая технология" первого уровня высшего профессионального образования бакалавриата.

^ Основной целью образования по дисциплине «Математические методы обработки экспериментальных данных» является формирование профессиональной технической культуры, под которой понимается готовность и способность личности использовать в профессиональной деятельности приобретённую совокупность знаний, умений и навыков для обеспечения выполнения расчётов основных процессов и объектов химической технологии и выполнение элементов проектных разработок, характера мышления и ценностных ориентаций, при которых вопросы энерго- и ресурсосбережения рассматриваются в качестве приоритета.

^ Основными обобщёнными задачами дисциплины (компетенциями) являются:

  • приобретение понимания проблем осуществления энерго-и ресурсосберегающих технологических процессов переработки природных энергоносителей при защите окружающей среды от техногенных воздействий;

  • овладение приёмами сбора научно-технической информации, отечественного и зарубежного опыта для разработки проектов и реконструкции промышленных агрегатов и оборудования;

  • формирование:


— культуры мышления, обобщения и анализа информации, постановки цели и выбора путей её достижения;

— готовности самостоятельно приобретать новые знания, используя современные образовательные и информационные технологии;

— способностей использовать основные положения и методы социальных, гуманитарных и экономических наук при решении социальных и профессиональных задач;

— готовности использовать основные законы естественнонаучных дисциплин в профессиональной деятельности, применять методы математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования;

— способностей к оценке вклада своей предметной области в решение экологических проблем и проблем безопасности;

— способностей понимать сущность и значение информации в развитии современного информационного общества, сознавать опасности и угрозы, возникающие в этом процессе, соблюдать основные требования информационной безопасности, в том числе защиты государственной тайны.

^ 2. Место дисциплины в структуре ООП ВПО по направлению подготовки 240100 «Химическая технология»

Дисциплина «Математические методы обработки экспериментальных данных» относится к вариативной части дисциплин математического и естественнонаучного цикла основной образовательной программы.

Содержание дисциплины базируется на знаниях, полученных при изучении других дисциплин естественнонаучного и профессионального циклов, а знания, умения и навыки, полученные при её изучении, будут использованы в процессе освоения профессиональных дисциплин, при курсовом и дипломном проектировании, в практической профессиональной деятельности.

Изучение и успешная аттестация по данной дисциплине, наряду с другими дисциплинами, являются необходимыми для освоения профессиональных дисциплин, прохождения учебной и производственной практик.

^ 3. Требования к результатам освоения дисциплины:

Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих общекультурных (ОК) и профессиональных компетенций (ПК) выпускника:

производственно-технологическая деятельность:

  • - способен находить организационно - управленческие решения в нестандартных ситуациях и готов нести за них ответственность (ОК-4);

  • - понимает роль охраны окружающей среды и рационального природопользования и для развития и сохранения цивилизации (ОК-13);

  • - способен осуществлять технологический процесс в соответствии с регламентом и использовать технические средства для измерения основных параметров технологического процесса, свойств сырья и продукции (ПК-7);

  • - способен составлять математические модели типовых профессиональных задач, находить способы их решений и интерпретировать профессиональный (физический) смысл полученного математического результата (ПК-8);

  • - способен планировать и проводить физические и химические эксперименты, проводить обработку их результатов и оценивать погрешности, математически моделировать физические и химические процессы и явления, выдвигать гипотезы и устанавливать границы их применения (ПК-21);

  • - готов использовать информационные технологии при разработке проектов(ПК-27).


В результате изучения дисциплины студент должен:

знать:

— основные закономерности процессов переноса теплоты, движения жидкости и газов применительно к технологическим агрегатам;

— основные закономерности химических и физико-химических процессов, процессов массопереноса применительно к технологическим процессам, агрегатам и оборудованию нефтегазопереработки;

— основные группы и классы современных материалов, их свойства и области применения, принципы выбора.

уметь:

— выполнять чертежи деталей и элементов конструкций;

— рассчитывать и анализировать процессы внешнего и внутреннего теплообмена в аппаратах различного технологического назначения, выбирать рациональные температурные и тепловые режимы работы оборудования;

— применять типовые подходы по обеспечению безопасности жизнедеятельности и экологической чистоты;

— применять методы анализа и обработки экспериментальных данных, систематизации научно-технической информации;

— принимать технологические решения, позволяющие использовать безотходные и ресурсосберегающие технологии.

владеть:

— методами компьютерной графики;

— навыками расчёта и проектирования оборудования различного технологического назначения;

— навыками работы с современными программными средствами подготовки конструкторско-технологической документации;

— методами анализа технологических процессов и их влияния на качество получаемых продуктов.


^ 4. Объём дисциплины и виды учебной работы

Вид учебной работы

Всего часов

Семестры













^ Аудиторные занятия (всего)

34

III










В том числе:
















Лекции

17

17










Практические занятия (ПЗ)

17

17










Семинары (С)

-

-










Лабораторные работы (ЛР)

-

-










^ Самостоятельная работа (всего)

34

34










В том числе:
















Курсовой проект (работа)

-

-










Расчетно-графические работы

24

24










Реферат

-

-










^ Другие виды самостоятельной работы

10

10










^ Оформление лабораторных работ

-

-










Вид промежуточной аттестации: экзамен

зач.

зач.










Общая трудоемкость час

зач. ед.

68

68










2

2












^ 5. Содержание дисциплины

5.1. Содержание разделов дисциплины

№ п/п

Наименование раздела дисциплины

Содержание раздела

1.

Введение

Предмет дисциплины. Значение эксперимента в научных исследованиях и промышленной практике. Содержание дисциплины

2.

Классификация методов исследований

Фундаментальные и прикладные исследования. Теоретические и экспериментальные исследования. Натурный и модельные исследования. Стадии натурных исследований. Пассивный и активный эксперимент. Физическое и математическое моделирование. Поисковые исследования. Системный анализ процессов металлургической технологии. Общие принципы анализа типовых технологических процессов. Исследования на физических объектах в металлургии. Лабораторные эксперименты. Сущность масштабного перехода к полупромышленным и промышленным исследованиям

3.

Моделирование.

Основные его виды. Математическое моделирование. Классификация математических моделей. Структурные и эмпирические модели. статические и динамические модели. Физические, аналоговые и имитационные модели

4.

Математическая обработка результатов эксперимента

Представление результатов измерений. Погрешности измерений. Дискретные и непрерывные данные. Гистограммы и полигоны распределения. Предельные распределения. Нормальное распределение. Вероятность получения данного результата измерений. Генеральная совокупность измерений и выборка. Средние выборки к генеральной совокупности. Стандартное отклонение и другие показатели меры точности измерений

5.

Дисперсионный анализ

Уравнения дисперсионного анализа. Квадраты отклонений и число степеней свободы в дисперсионном уравнении. Дисперсионный анализ качественных факторов. Дисперсионный анализ количественных факторов

6.

Корреляционный анализ

Стохастическая связь. Степень тесноты связи. Коэффициент корреляции. Ковариация. Коэффициент множественной корреляции. Корреляционное отношение

7.

Регрессионный анализ

Метод наименьших квадратов. Применение метода наименьших квадратов. На примере нахождения коэффициентов уравнения линейной регрессии. Анализ полученного регрессионного уравнения. Оценки равноточности, значимости коэффициентов уравнения регрессии и адекватности уравнения. Нахождение параметров линейной регрессии методом множественной корреляции. Регрессионный анализ в матричной форме

8.

Подбор эмпирических формул

Подход к подбору эмпирических формул Метод выравнивания функции. Способ средних. Степенные и показательные функции как эмпирические формулы. Методы нахождения формулы для трех переменных

9.

Планирование эксперимента

Порядок решения задач. Составление планов первого порядка. Дробный факторный эксперимент. Составление планов второго порядка

10.

Методы оптимизации

Решение задач оптимизации. Метод сканирования. Оптимизация эксперимента методом Гаусса Зайделя. Метод градиента. Решение задач оптимизации методом крутого восхождения. Симплексный метод оптимизации. Применение методов случайного поиска при решении задач оптимизации

11.

Методы определения динамических характеристик объекта

Методы изучения динамики процесса. Экспериментальные исследования с применением трассеров или индикаторов. Исследования по внедрению и освоению средств автоматического контроля и управления



^ 5.2 Разделы дисциплины и междисциплинарные связи с обеспечиваемыми (последующими) дисциплинами

Шифр

Наименование обеспе-чиваемых (последую-щих) дисциплин

№ № разделов данной дисциплины, необходимых для изучения обеспечиваемых (последующих) дисциплин

3

4

5

6

7

9

9

10

11

ОПД.09

Системы управления химико-технологическими процессами

+

+

+

+

+

+

+

+

+

ОПД.Р.05

Химическая технология ПЭ и УМ

+

+

+

+

+

+

+

+

+

ОПД.Р.02

Высокотемпературные процессы химической технологии

+

+

+

+

+

+

+

+

+

ОПД.Р.05

Организация научных исследований

+

+

+

+

+

+

+

+

+

^ 5.3. Разделы дисциплин и виды занятий

№ п/п

Наименование раздела дисциплины

Лек-

ций

Практ.

зан.

Лаб.

зан.

Семи-наров

СРС

Всего

часов

1.

Введение

1










2

3

2.

Классификация методов исследований

1










2

3

3.

Моделирование.

1










2

3

4.

Математическая обработка результатов эксперимента

1

2







2

5

5.

Дисперсионный анализ

2

2







4

8

6.

Корреляционный анализ

2

2







4

8

7.

Регрессионный анализ

2

4







4

10

8.

Подбор эмпирических формул

2

2







4

8

9.

Планирование эксперимента

2

3







4

9

10.

Методы оптимизации

2

2







4

8

11.

Методы определения динамических характеристик объекта

1










2

3

^ 6. Лабораторный практикум

Лабораторные занятия не предусмотрены.


7. Практические занятия

№ п/п

№ раздела дисциплины

Наименование практических занятий

Трудо-емкость

(час.)

1

Математическая обработка результатов эксперимента. Дисперсионный анализ

Выборки (математическое ожидание, дисперсии, и др. оценки). Проверка нормальности закона распределения

4

2

Корреляционный анализ Регрессионный анализ. Подбор эмпирических формул

Метод наименьших квадратов. Парная корреляция. Уравнение регрессии. Проверка регрессионного уравнения на значимость и адекватность

8

3

Планирование эксперимента

Построение планов полного и дробного факторного экспериментов

3

4

Методы оптимизации

Нахождение экстремума при планировании эксперимента

2


^ Примерная тематика курсовых проектов (работ)

Курсовые проекты (работы) не предусмотрены.


8 Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины:

а) основная литература

1. Власов К.П., Власов П.К., Киселева А.А. Методы исследований и организация экспериментов. Харьков: Гуманитарный центр, 2002.- 256с.

2. Вентцель Е.С. Теория вероятностей. 5-е изд., стер. М.: Высшая школа. 1998. 576 с.

3. Гмурман В.С. Теория вероятностей и математическая статистика. 6-е изд., стер. М.: Высшая школа. 1998. 479 с.

4. Кафаров В.В. Математическое моделирование основных процессов химических производств./ Глебов М.В., М.: Высшая школа, 1991. 400 с.

5. Цымбал В.П. Математическое моделирование металлургических процессов. М.: Металлургия, 1986ю 236 с.

б) дополнительная литература

1. Адлер Ю.П. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий./ Маркова Е.В., Грановский Ю.В. М.: Наука. 1976. 279 с.

2. Налимов В.В. Статистические методы описания химических и металлургических прочессов. М.: Металлургия, 1963. 342 с.

3. Закгейм А.Ю. Введение в моделирование химико-технологических процессов. М.: Химия, 1982. 287 с.

4. Хартман К. Планирование эксперимента в исследовании технологических процессов./ Лецкий Э., Шефер В., М.: Мир, 1977. 292 с.

в) программное обеспечение

Электронные версии учебников, пособий, методических разработок, указаний и рекомендаций по всем видам учебной работы, предусмотренных вузовской рабочей программой, находящиеся в свободном доступе для студентов, обучающихся в вузе.

г) базы данных, информационно-справочные и поисковые системы

Операционные системы Windows, стандартные офисные программы.

^ 9.Материально-техническое обеспечение дисциплины

Использование материалов и приборов лаборатории кафедры печных технологий и природных энергоносителей, показ видеоматериалов. Использование студентами для самостоятельной работы разработанных на кафедре учебников и учебных пособий.

Для реализации практических занятий по дисциплине кафедра располагает компьютерным классом.

^ 10.Методические рекомендации по организации изучения дисциплины

Примерная программа предусматривает возможность обучения в рамках традиционной поточно-групповой системы обучения. При этом обучение рекомендуется в течение семестра: для бакалавров — в III

Разработчики:

Национальный минерально-сырьевой университет «Горный»


Заведующий кафедрой печных технологий и переработки энергоносителей, профессор

Н.М.Теляков

Национальный минерально-сырьевой университет «Горный»


Доцент кафедры печных технологий и переработки энергоносителей,

О.А.Дубовиков




Скачать 203,63 Kb.
оставить комментарий
Дата25.09.2012
Размер203,63 Kb.
ТипПрограмма, Образовательные материалы
Добавить документ в свой блог или на сайт

Ваша оценка этого документа будет первой.
Ваша оценка:
Разместите кнопку на своём сайте или блоге:
rudocs.exdat.com

Загрузка...
База данных защищена авторским правом ©exdat 2000-2017
При копировании материала укажите ссылку
обратиться к администрации
Анализ
Справочники
Сценарии
Рефераты
Курсовые работы
Авторефераты
Программы
Методички
Документы
Понятия

опубликовать
Загрузка...
Документы

наверх