книги / Методические рекомендации по организации аудиторной работы студентов по учебной дисциплине Вычислительная механика и компьютерный инжиниринг

и название лекций по дисциплине «Вычислительная механика и компьютерный инжиниринг» представлен в табл. 2.

Общий объём лекционного материала модуля должен содержатьтеоретическиеосновыдлявыполнениязапланированныхвидов аудиторнойисамостоятельнойработыстудентовпомодулю.

Организация и обеспечение лекций. Лекции должны быть обеспечены серьёзным учебно-методическим сопровождением.

Обязательным является наличие учебного пособия по дисциплине. Наряду с учебным пособием по тематике каждой лекции должны быть разработаны конспекты лекций, предназначенные для использования обучающимися в процессе слушания лекций (табл. 2.2).

Общая логика содержания дисциплины должна быть изложена в плане-проспекте по ее изучению.

Таблица 2 . 2

Список лекций по дисциплине «Вычислительная механика и компьютерный инжиниринг»

2.4.2. Особенности лабораторных работ по дисциплине

Общий объем трудоемкости лабораторных работ по дисциплине составляет 27 акад. ч.

Содержание лабораторных работ. Лабораторные работы должны (прежде всего) обеспечивать освоение современного лабораторного оборудования, приборной базы и средств интеллектуальной поддержки эксперимента. Достигнутое в таких лаборатор-

11

ных работах освоение современных приборов и средств научного экспериментирования должно быть востребовано в дальнейшем при выполнении индивидуальных заданий по ЛР, проведении комплексных исследований, реализуемых в рамках СРС по дисциплине. Выполнение обучающимися лабораторных работ должно быть направлено наформирование компонента «уметь».

Содержание лабораторных работ должно допускать дополнение (углубление) разделами с творческой составляющей, ориентированными на выполнение индивидуальных заданий в рамках самостоятельной работы студентов по дисциплине.

Структура лабораторных работ. Распределение лабораторных работ должно быть равномерным в пределах последних модулей дисциплины и согласованным во времени с выполнением практических занятий и выдачей индивидуальных заданий на СРС по тематике лабораторных работ дисциплины.

Организация и обеспечение лабораторных работ. Выполнение лабораторных работ по дисциплине должно быть обеспечено современными учебно-научными лабораторными комплексами, реализуемыми с применением ИТ-технологий.

Темылабораторныхработуказанывтабл. 2.3.

Таблица 2 . 3

Название лабораторных работ по дисциплине «Вычислительная механика и компьютерный инжиниринг»

12

3. ЗАДАНИЕ В КОМПЕТЕНТНОСТНОМ ФОРМАТЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ОБУЧЕНИЯ ПО ДИСЦИПЛИНЕ ПРИ ВЫПОЛНЕНИИ АУДИТОРНОЙ РАБОТЫ СТУДЕНТОВ

3.1.Основные понятия

1.Результатами обучения по дисциплине являются освоенные совокупности знаний, умений и владений, определяемых заданным перечнем компонентов дисциплинарных компетенций.

2.Дифференцирование уровней освоения каждой компетенции производится тремя ступенями (уровнями освоения) [3]:

– пороговый;

– средний;

– высокий.

Содержание уровней освоения компетенции определяется дескрипторами уровней, представленными в компетентностной модели выпускника (КМВ) [4, 5].

3.Конкретный уровень освоения каждой компетенции должен быть задан компонентной структурой дисциплинарной компетенции, представляющей собой множество компонентов

«знать, «уметь, «владеть» этой компетенции и приведенной

вКМВ по направлению подготовки [5].

4.Организация освоения заданных ДК предполагает, что элементы компонентной структуры формируемых ДК должны базироваться на элементах структуры АРС дисциплины с учетом особенностей дисциплины, ограничений, а также характеристик элементов и требований процессов (технологий) формирования компонентов дисциплинарных компетенций.

13

3.2.Задание результатов обучения по дисциплине

вкомпетентностном формате

Учебная дисциплина обеспечивает формирование заданных дисциплинарных общекультурных компетенций.

ПК-1.М2 Выявлять сущность научно-технических проблем в решении практических научно-инженерных задач анализа поведения механических систем с привлечением соответствующего физико-математического аппарата, вычислительных методов и компьютерных технологий для их решения.

Перечень компонентов ПК-1.М2

Знать:

–методы вычислительной механики

–способы решения инженерных задач методами вычислительной механики

Уметь:

– построить дискретную схему исследуемой системы

–оценить качество сетки

Владеть:

–навыками исследования качественных характеристик сеточных задач (устойчивость, сходимость, точность аппроксимации

–навыками использования современного программного обеспечения для решения инженерных задач (ANSYS)

ПК-4.М2 Самостоятельно осваивать и применять новые системы компьютерной математики и системы компьютерного проектирования и компьютерного инжиниринга (CAD/CAE-системы) дляэффективногорешенияпрофессиональныхзадач

Перечень компонентов ПК-4.М2

Знать:

–основные методы и алгоритмы вычислительной механики

–основные программные системы компьютерного инжиниринга (САЕ-системы)

14

Уметь:

− рационально сочетать аналитические методы механики деформируемого твердого тела и численные методы вычислительной механики

– решать задачи механики деформируемого твердого тела с применением программных систем компьютерного моделирования и компьютерного инжиниринга (САЕ-систем)

Владеть:

–современными методами вычислительной механики

–навыками построения физико-механических, математических и компьютерных моделей и решения задач прикладной механики

с применением программных систем компьютерного инжиниринга (САЕ-систем)

ПК-6.М2 Самостоятельно овладевать современными языками программирования и разрабатывать оригинальные пакеты прикладных программ и проводить с их помощью расчеты машин и приборов на динамику и прочность, устойчивость, надежность, трение и износ для специализированных задач прикладной механики

Перечень компонентов ПК-6.М2

Знать:

– методы математического моделирования и вычислительной механики для решения инженерных задач и технологию их компьютерной реализации

Уметь:

− сделать обзор литературных источников

–осуществить математическую постановку инженерной задачи

–выбрать и применить метод решения данной инженерной задачи

Владеть:

– программными средствами (язык APDL – ANSYS PARAMETRIC DESIGN LANGUAGE), позволяющимисоздаватьипроизводитьрасчёты комплексных инженерных систем

ПК- Самостоятельно адаптировать и внедрять современные нау- 11.М2 коемкие компьютерные технологии прикладной механики с элементами мультидисциплинарного анализа для решения

сложных задач в области механики и биомеханики

15

Перечень компонентов ПК-11.М2

Знать:

– методы математического моделирования и вычислительной механики для решения инженерных задач и технологию их компьютерной реализации

Уметь:

− сделать обзор литературных источников

–осуществить математическую постановку инженерной задачи

–выбрать и применить метод решения данной инженерной задачи

Владеть:

– программными средствами (язык APDL – ANSYS PARAMETRIC DESIGN LANGUAGE), позволяющими создавать и производить расчёты комплексных инженерных систем

Компоненты ДК, представленные на элементном уровне дают возможность, во-первых, конкретизировать объекты изучения (они же и объекты контроля), а во-вторых, оценивать глубину и уровень их освоения, а значит, в конечном счете дисциплинарной компетенции в целом.

В итоге планируемые результаты изучения дисциплины должны быть представлены в компетентностном формате структурой компонентов «знать», «уметь», «владеть» по всем осваиваемым ДК.

Каждый из этих компонентов должен быть отнесен для формирования и контроля к конкретной форме АРС.

16

4. СТРУКТУРА АРС ДИСЦИПЛИНЫ, ОБЕСПЕЧИВАЮЩАЯ ФОРМИРОВАНИЕ ЗАДАННЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ ОБУЧЕНИЯ

При проектировании структуры АРС дисциплины, обеспечивающей формирование заданных компонентов компетенций, должно быть фактически выполнено наложение компонентной структуры (заданные результаты обучения по дисциплине) на структуру видов и форм АРС (имеющиеся образовательные ресурсы и технологии дисциплины).

Проектирование структуры АРС заключается в определении необходимого количества взаимодействующих форм выполнения аудиторной работы, соответствующих им форм представления результатов и форм контроля освоения компонентов компетенций, распределенных по компонентам компетенций, уровням освоения компетенций и модулям содержания дисциплины, с учетом ограничений на трудоемкость дисциплины.

Распределение компонентов дисциплинарных компетенций по формам АРС

С учетом функциональных свойств форм АРС установлено следующее распределение компонентов ДК по формам АРС дисциплины:

«Знать» ЛК, С; «Уметь» ПЗ, ЛР; «Владеть» -.

Приведенные отношения компонентов ДК и форм АРС по дисциплине демонстрируют, что при формировании деятельностных компонентов ДК должны использоваться более сложные и трудоемкие формы АРС.

17

Распределение обобщенных компонентов ДК по формам АРС по дисциплине представлено в табл. 4.1 [3].

Таблица 4 . 1

Распределение компонентов ДК по формам АРС дисциплины

В приведенном типовом распределении компонентов ДК по формам АРС используются базовые формы выполнения АРС (ЛК, ЛР). Модель реального распределения заданных компонентов ДК по формам АРС дисциплины «Вычислительная механика и компьютерный инжиниринг» представлена в табл. 4.2.

Таблица 4 . 2

Реальное распределение заданных компонентов ДК по формам АРС дисциплины

18

Продолжение табл. 4 . 2

19

Продолжение табл. 4 . 2

20