Компьютерное моделирование - Учебно

РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Филиал в г.Ишиме
УТВЕРЖДАЮ
Директор филиала
______________ /Шилов С.П./
20.11.2014
КОМПЬЮТЕРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ
Учебно-методический комплекс. Рабочая программа
для студентов направления подготовки 050100 (44.03.05) Педагогическое образование
профиля подготовки Математика Информатика
очной формы обучения
ЛИСТ СОГЛАСОВАНИЯ
от 20.11.2014
Содержание: УМК по дисциплине Компьютерное моделирование для студентов направления
подготовки 050100 (44.03.05) Педагогическое образование профиля подготовки Математика
Информатика очной формы обучения
Автор(-ы): к.п.н. доцент Гоферберг А.В.
Объем 17 стр.
Должность
Заведующий
кафедрой физикоматематических
дисциплин и
профессиональнотехнологического
образования
Председатель УМС
филиала ТюмГУ в
г.Ишиме
Начальник ОИБО
ФИО
Дата
согласования
Результат
согласования
Примечание
Мамонтова
Т.С.
16.10.2014
Рекомендовано
к электронному
изданию
Протокол заседания
кафедры от 16.10.2014
№2
Поливаев
А.Г.
11.11.2014
Согласовано
Протокол заседания
УМС от 11.11.2014
№3
Гудилова
Л.Б.
20.11.2014
Согласовано
РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Филиал в г. Ишиме
Кафедра физико-математических дисциплин и профессионально-технологического образования
Гоферберг А.В.
КОМПЬЮТЕРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ
Учебно-методический комплекс. Рабочая программа
для студентов направления подготовки 050100 (44.03.05) Педагогическое
образование профиля подготовки Математика Информатика
очной формы обучения
Тюменский государственный университет
2014
Гоферберг А.В. Компьютерное моделирование. Учебно-методический комплекс. Рабочая
программа для студентов направления подготовки 050100 (44.03.05) Педагогическое образование
профиля подготовки Математика Информатика очной формы обучения. Тюмень, 2014, 17 стр.
Рабочая программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВО с учетом рекомендаций и
ПрОП ВО по направлению и профилю подготовки.
Рабочая программа дисциплины (модуля) опубликована на сайте ТюмГУ: Компьютерное
моделирование [электронный ресурс] / Режим доступа: http://www.utmn.ru, раздел
«Образовательная деятельность», свободный.
Рекомендовано к изданию кафедрой физико-математических дисциплин и профессиональнотехнологического образования. Утверждено директором филиала ТюмГУ в г. Ишиме.
ОТВЕТСТВЕННЫЙ РЕДАКТОР: к.п.н., доцент, зав. кафедрой ФМДиПТО Мамонтова Т.С.
Ф.И.О., ученая степень, звание заведующего кафедрой
© Тюменский государственный университет, филиал в г. Ишиме, 2014.
© Гоферберг А.В., 2014.
Ф.И.О. автора
Учебно-методический комплекс. Рабочая программа включает следующие разделы:
Пояснительная записка:
Цели и задачи дисциплины (модуля)
1.
1.1.
Цели:
 повышение общей и графической культуры;
 формирование графической и информационной грамотности и компетентности;
 развитие логического мышления.
Задачи:
 освоение базовых понятий и методов компьютерной графики;
 изучение популярных графических программ и издательских систем;
 приобретение навыков подготовки изображений к публикации, в том числе и в
электронном виде;
 овладение основами компьютерной графики;
 способствование развитию технического мышления;
 способствование развитию умения работы с компьютерной техникой и использовать ее
в своей деятельности.
1.2.Место дисциплины в структуре образовательной программы
Дисциплина «Компьютерное моделирование» в соответствии с Учебным планом направления
050100 (44.03.05) Педагогическое образование профиля подготовки бакалавра Математика
Информатика относится к блоку дисциплин по выбору.Знания, умения и личностные качества
будущего специалиста, формируемые в процессе изучения дисциплины «Компьютерное
моделирование», будут использоваться в профессиональной деятельности. Предназначен для
подготовки студентов – будущих учителей математики и информатики к преподаванию
математики, черчения, информатикив общеобразовательной школе.
Таблица 1.
Разделы дисциплины и междисциплинарные связи с обеспечиваемыми (последующими)
дисциплинами
№
Наименование
Темы дисциплины необходимые для изучения
п/п
обеспечиваемых
обеспечиваемых (последующих) дисциплин
(последующих) дисциплин
1
2
3
4
5
6
7
8
…
1.
1.3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения данной
образовательной программы.
В результате освоения ОП выпускник должен обладать следующими компетенциями:
- владеет культурой мышления, способен к обобщению, анализу, восприятию информации,
постановке цели и выбору путей её достижения (ОК-1);
- готов использовать основные методы, способы и средства получения, хранения, переработки
информации, готов работать с компьютером как средством управления информацией (ОК-8).
1.4. Перечень планируемых результатов обучения по дисциплине (модулю):
Знать:современные САПР (системы автоматизированного проектирования); правила
работы в САПР (AutoCAD, Компас 3D).
Уметь: выполнять построение двухмерных и трехмерных объектов в AutoCAD и Компас
3D; использовать программы по компьютерной графике в своей профессиональной
деятельности;выполнять проектную документацию;
Владеть: теоретическими основами изображений с законами построения, графическими
технологиями.
2. Структура и трудоемкость дисциплины.
Семестр 10 Форма промежуточной аттестации (зачет, экзамен) экзамен. Общая
трудоемкость дисциплины составляет 4 зачетных единицы, 144 академических часа, из них
78часов, выделенных на контактную работу с преподавателем, 66 часов, выделенных на
самостоятельную работу.
Таблица 2.
Вид учебной работы
Всего
Семестры
часов
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Контактная работа:
78
78
Аудиторные занятия (всего)
42
42
В том числе:
Лекции
14
14
Практические занятия (ПЗ)
14
14
Семинары (С)
Лабораторные занятия (ЛЗ)
14
14
Иные виды работ:
Самостоятельная
работа
66
66
(всего):
Общая трудоемкость
зач. ед.
4
4
час
144
144
Вид промежуточной аттестации
экз
экз
(зачет, экзамен)
3. Тематический план
Таблица 3.
1.2.
1.3.
1.4.
4
Самостоятельная
работа*
1.1.
Создание объектов в
программе AutoCAD
Редактирование
объектов в
программе AutoCAD
Настройка
параметров чертежа
в программе
AutoCAD
Поверхностные
модели в программе
AutoCAD
3
Лабораторные
занятия*
2
Модуль 1
Семинарские
(практические)
занятия*
1
Виды учебной работы и
самостоятельная работа, в
час.
Лекции *
Тема
недели семестра
№
5
6
7
Итого
часов
по теме
Из них в
интерак
тивной
форме, в
часах
Итого
количес
тво
баллов
8
9
10
1-5
0-50
1
1
1
1
6
9
1
0-5
2
1
1
1
6
9
1
0-5
3
1
2
6
9
4
1
6
9
2
0-10
2
0-10
1.5. 3D объекты в
программе AutoCAD
5
Всего
Модуль 2
2
2
2
6
12
2
0-20
6
6
6
30
48
6
0-50
610
2.1. Создание
редактирование
объектов в
программе
КОМПАС 3D
2.2. Настройка
параметров чертежа
в программе
КОМПАС 3D
2.3. Листы и видовые
экраны в программе
КОМПАС 3D
2.4. Поверхностные
модели в программе
КОМПАС 3D
2.5. 3D объекты в
программе
КОМПАС 3D
0-50
8
14
1
6
8
0-5
1
1
6
8
0-10
9
2
2
2
8
14
2
0-10
10
2
2
4
8
16
4
0-20
8
8
8
36
60
8
0-50
14
14
14
66
108
Всего
Итого (часов,
баллов):
Курсовая работа *
Из них в интеракт.
форме
6
2
2
7
1
8
2
2
0-5
0-100
14
14
*- если предусмотрены учебным планом ОП.
4. Виды и формы оценочных средств в период текущего контроля
Итого количество
баллов
Информации
онные системы
и технологии
другие формы
Технические
формы
контроля
электронные
практикумы
эссе
реферат
тест
контрольная
работа
Письменные работы
лабораторная
работа
ответ на
семинаре
собеседование
Устный опрос
коллоквиумы
№
Темы
программы
компьютерног
о тестирования
комплексные
ситуационные
задания
Таблица 4.
Модуль 1
1.2.
1.3.
1.4.
1.5.
1.6.
Всего
Модуль 2
2.1.
0-5
0-5
0-10
0-20
0-5
0-10
0-10
0-10
0-30
0-4
0-4
0-4
0-4
0-5
0-30
0-5
0-5
2.2.
2.3.
2.4.
2.5.
0-10
0-10
0-15
0-35
0-65
0-5
0-15
0-35
Всего
Итого
0-5
0-10
0-10
0-20
0-50
0100
5. Содержание дисциплины.
Тема
Содержание
Создание редактирование объектов
Настройка параметров чертежа
Листы и видовые экраны
Поверхностные модели
3D объекты
Программа
автоматизированного
проектирования AutoCAD
Программа
автоматизированного
проектирования
КОМПАС 3D
Создание редактирование объектов
Настройка параметров чертежа
Листы и видовые экраны
Поверхностные модели
 3D объекты
6. Планы семинарских занятий.
Семинарские занятия согласно учебного плана не предусмотрены
7. Темы лабораторных работ (Лабораторный практикум).
Знакомство с AutoCAD
Объектная привязка и объектное
отслеживание
Создание объектов
Редактирование объектов
Настройка параметров чертежа
Листы и видовые экраны
Поверхностные модели
Настройка рабочей среды
3D объекты
Знакомство с КОМПАС
Объектная привязка и объектное
отслеживание
Создание объектов
Редактирование объектов
Установка и запуск программы. Интерфейс программы
Режим объектной привязки. Режим объектного
отслеживания
Черчение элементов конструкции. Черчение в нескольких
проекциях
Применение команды редактирования в процессе черчения.
Изменение формы объектов. Слои и их свойства. Свойства
объектов.
Последовательность настройки параметров чертежа.
Шаблоны чертежей.
Видовые экраны пространства модели. Использование
листов
Моделирование поверхностей. Использование примитивов
поверхностей
Настройка интерфейса пользователя
Содание трехмерных объектов
Установка и запуск программы. Интерфейс программы
Режим объектной привязки. Режим объектного
отслеживания
Черчение элементов конструкции. Черчение в нескольких
проекциях
Применение команды редактирования в процессе черчения.
Настройка параметров чертежа
Листы и видовые экраны
Поверхностные модели
Настройка рабочей среды
3D объекты
Изменение формы объектов. Слои и их свойства. Свойства
объектов.
Последовательность настройки параметров чертежа.
Шаблоны чертежей.
Видовые экраны пространства модели. Использование
листов
Моделирование поверхностей. Использование примитивов
поверхностей
Настройка интерфейса пользователя
Содание трехмерных объектов
8. Примерная тематика курсовых работ (если они предусмотрены учебным планом ОП).
Курсовые работы, согласно учебного плана, не предусмотрены.
9. Учебно-методическое обеспечение и планирование самостоятельной работы студентов.
Таблица5.
№
Модули и темы
Виды СРС
обязательные
дополнительные
Неделя
семестра
Модуль 1
1.1. Создание объектов
в программе
AutoCAD
1.2. Редактирование
объектов в
программе
AutoCAD
1.3. Настройка
параметров
чертежа в
программе
AutoCAD
1.4. Поверхностные
модели в
программе
AutoCAD
1.5. 3D объекты в
программе
AutoCAD
Выполнение
задания по
данной теме
Выполнение
задания по
данной теме
1
Выполнение
задания по
данной теме
3
Выполнение
задания по
данной теме
4
Выполнение
задания по
данной теме
5
Кол-во
баллов
20
2
6
0-5
6
0-5
6
0-10
6
0-10
6
0-20
2
Всего
Модуль 2
2.1. Создание
редактирование
объектов в
программе
КОМПАС 3D
2.2. Настройка
параметров
чертежа в
программе
КОМПАС 3D
Объем
часов
30
Выполнение
задания по
данной теме
5
Выполнение
задания по
данной теме
6
0-50
8
0-5
6
0-5
2.3. Листы и видовые
экраны в
программе
КОМПАС 3D
2.4. Поверхностные
модели в
программе
КОМПАС 3D
2.5. 3D объекты в
программе
КОМПАС 3D
Выполнение
задания по
данной теме
6
Выполнение
задания по
данной теме
7-9
Выполнение
задания по
данной теме
10
Всего
Итого
6
0-10
8
0-10
8
0-20
36
0-50
0-100
66
10.Фонд оценочных средств для проведения промежуточной аттестации по итогам освоения
дисциплины (модуля).
10.1 Перечень компетенций с указанием этапов их формирования в процессе освоения
образовательной программы (выдержка из матрицы компетенций):
Циклы, дисциплины
учебного плана ОП
(модули)
Индекс компетенции
Профессиональные
компетенций
ОК-1
ОК-8
Виды аттестации
Текущая (по дисциплине)
Промежуточная
(по
дисциплине)
Б1
10 семестр
Компьютерное моделирование
Код
компетенции
+
+
ФОС
ПК-10
ПК - 10
+
+
Код
компетенци
и
10.2 Описание показателей и критериев оценивания компетенций на различных этапах их
формирования, описание шкал оценивания:
Таблица 6.
Карта критериев оценивания компетенций
Критерии в соответствии с уровнем освоения ОП
пороговый
(удовл.)
61-75 баллов
базовый (хор.)
76-90 баллов
повышенный
(отл.)
91-100 баллов
Виды занятий
(лекции, семинар
ские,
практические,
лабораторные)
Оценочные
средства
(тесты,
творческие
работы,
проекты и др.)
ОК-1, ОК-8
Знает:
правила разработки
выполнения,
оформления и чтения
конструкторской
документации;
стандарты ЕСКД.
Знает:
основные законы
построения
изображений на
чертеже; правила
разработки
выполнения,
оформления
и
чтения конструкторской
документации;
стандарты ЕСКД.
Умеет:
ориентироваться во
всех
видах
графических
документов;
выполнять
графические
изображения
на
компьютере
в
графическом режиме
на
уровне
комплексных
чертежей
технических деталей
Умеет:
выполнять
и
читать
чертежи
отдельных
деталей,
сборочные
чертежи и схемы;
выполнять
графические
изображения на
уровне
комплексных
чертежей
технических
деталей
Владеет:теоретическ
ими
основами
изображений
с
законами
построения,
отображения
различных фигур на
плоскости
(поверхности)
Владеет:теоретич
ескими основами
изображений
с
законами
построения,
отображения
различных фигур
на плоскости (поверхности)
Знает:
основные
категории
и
понятия науки о
графических
построениях;
основные законы
построения
изображений на
чертеже; правила
разработки
выполнения,
оформления
и
чтения конструкторской
документации;
стандарты ЕСКД.
Умеет:
выполнять
и
читать
чертежи
отдельных
деталей,
сборочные
чертежи и схемы;
ориентироваться
во всех видах
графических
документов;
выполнять
графические
изображения на
компьютере
в
графическом
режиме на уровне
комплексных
чертежей
технических
деталей
Владеет:теоретич
ескими основами
изображений
с
законами
построения,
отображения
различных фигур
на плоскости (поверхности);
владеть
современными
образовательным
и технологиями,
способами
организации
учебнопознавательной
деятельности,
формами
и
методами
контроля качества
образования
лекции,
практические
занятия
Контрольные
работы
лекции,
практические
занятия
Контрольные
работы
лекции,
практические
занятия
Контрольные
работы
10.3 Типовые контрольные задания или иные материалы, необходимые для оценки знаний,
умений, навыков и (или) опыта деятельности, характеризующей этапы формирования
компетенций в процессе освоения образовательной программы.
Вопросы входной проверочной работы
Правила выполнения разметки, основных линий, чертежный шрифт, разъемные соединения
задания выполняются индивидуально, с помощью чертежных инструментов
задания для текущей и промежуточной атестации.
1. выполнить проецирование точек с координатами: А(60, 90, 60) В(35, 80, 0) С(25, 0, 85) D(45, 75,
40) E(0, 65, 25) F(90, 60, 90) G(75, 30, 40)
2. выполнить проецирование отрезков АВ, АС, AD, AE, FGА(60, 90, 60) В(35, 80, 0) С(25, 0, 85)
D(45, 75, 40) E(0, 65, 25) F(90, 60, 90) G(75, 30, 40)
3 найти линию пересечения плоскостей ABCи EFGА(60, 90, 60) В(35, 80, 0) С(25, 0, 85) D(45, 75,
40) E(0, 65, 25) F(90, 60, 90) G(75, 30, 40)
выполнить чертеж детали
10.4 Методические материалы, определяющие процедуры оценивания знаний, умений,
навыков и (или) опыта деятельности характеризующих этапы формирования компетенций.
Формой промежуточной аттестации по данной дисциплине является экзамен. Оценка за
экзамен может быть получена до процедуры его проведения путем набора рейтинговых баллов в
семестре (от 61 и выше). Если студент не набрал необходимые баллы или желает получить более
высокую оценку, то он допускается к экзамену и сдает его в виде выполнения построения чертежа
по индивидуальному заданию, случайно выбранному из 20 карточек - чертежей. За итоговый
чертеж студент может получить от 0 до 40 баллов. По общей сумме баллов выставляется
окончательная оценка в соответствии со следующими критериями:
61-75 баллов – «удовлетворительно»;
76-90 баллов – «хорошо»;
91-100 баллов – «отлично».
11. Образовательные технологии.
В рамках данной дисциплины лекционный и практический материал представлен в виде
электронного пособия по начертательной геометрии и графике.
В рамках практических занятий предусмотрено использование мультимедийной доски.
Контроль успеваемости студентов организован с применением электронного журнала на
базе программы Microsoft Excel, позволяющей управлять процессом овладения
профессиональными компетенциями.
12. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины (модуля).
12.1 Основная литература:
Основная:
1. Королёв, Ю.И. Сборник задач по начертательной геометрии [Текст]: учеб. пособие / Ю. И.
Королёв ;С.Ю.Устюжанина. - СПб.: Питер, 2008. - 320 с. : ил. - 5 экз.
2. Фазлулин, Э.М. Инженерная графика [Текст]: учебник для вузов / Э. М. Фазлулин, В.А. Халдинов.
- 3-е изд., испр. - М.: Академия, 2009. - 400с. – 5 экз.
3. Цвырко О.Л. Использование CAS Maxima в учебном процессе. – Ишим: Изд-во ИГПИ им. П.П.
Ершова, 2013. – 104 с.
5 экз.
5 экз.
22 экз.
12.2 Дополнительная литература:
Дополнительная:
1. Гоферберг А.В. Методические рекомендации к лабораторным занятиям по дисциплине
«Компьютерная графика» для студентов факультета технологии и предпринимательства [А.В.
Гоферберг] – Ишим: Изд-во ИГПИ им .П.П. Ершова, 2009. – 56 с.
2. Цвырко О.Л., Цвырко С.О. Основы хромоматематики. – Ишим: Изд-во ИГПИ им. П.П. Ершова,
2013. –122 с.
17 экз.
5 экз.
12.3 Интернет-ресурсы:
№
Наименование
электроннобиблиотечной системы
(ЭБС)
Принадлежн
ость
Адрес сайта
Наименование
организациивладельца, реквизиты
договора на
использование
подписка ТюмГУ
1.
Электронно-библиотечная
система «Университетская
библиотека онлайн»
сторонняя
http://biblioclub.r
u
2.
Электронно-библиотечная
система Elibrary
сторонняя
http://elibrary.ru
ООО "РУНЭБ".
Договор № SV-2503/2014-1 на период с 05
марта 2014 года до 05
марта 2015 года.
3.
Универсальная справочно- сторонняя
информационная
http://dlib.eastvie
w.com/
ООО "ИВИС".
полнотекстовая база
данных “EastView” ООО
«ИВИС»
Договор № 64 - П от 03
апреля 2014 г. на период
с 04 апреля 2014 года до
03 апреля 2015 года.
http://diss.rsl.ru/?l подписка ТюмГУ (1
ang=ru
рабочее место, подписка
в 2015 г.)
4.
Электронная библиотека:
Библиотека диссертаций
сторонняя
5.
Межвузовская
электронная библиотека
(МЭБ)
корпоративн
ая
http://icdlib.nspu.
ru/
6.
Автоматизированная
библиотечная
информационная система
МАРК-SOL 1.10 (MARC
21) (Электронный
каталог)
библиографическая база
данных
сторонняя
локальная сеть
Совместный проект с
ФГБОУ ВПО
«Новосибирский
государственный
педагогический
университет»
Научнопроизводственное
объединение
«ИНФОРМ-СИСТЕМА».
Гос.контракт № 07034 от
20.09.2007 г., бессрочно
13. Перечень информационных технологий, используемых при осуществлении
образовательного процесса по дисциплине (модулю), включая перечень программного
обеспечения и информационных справочных систем (при необходимости).
- Пакет программ MicrosoftOffice 2007/ 2010/2013
- Windows 7/8/XP
- Интернет-соединение на базе ADSL
- электронное пособие по графике.
14. Технические средства и материально-техническое обеспечение дисциплины (модуля).
Для обеспечения освоения данной дисциплины имеются: оборудованные аудитории;
технические средства обучения (электронные доски, компьютеры, программное обеспечение);
выход в Интернет; аудио- и видеоаппаратура; наглядные пособия; пакеты компьютерных
программ.
15. Методические указания для обучающихся по освоению дисциплины (модуля).
На лекционных занятиях преподаватель объясняет новый материал, предварительно
рассмотрев его с помощью электронных чертежей, с помощью мультимедиа установки, студенты
разбирают новые темы, выполняют построение чертежей с пояснениями преподавателя. На
практических занятиях преподаватель раздает студентам индивидуальные карточки с чертежами
деталей, согласно своему варианту, в случае если студент не успевает выполнить чертеж на
практическом занятии, он его выполняет в рамках часов, отводимых на самостоятельное изучение
дисциплины.
Дополнения и изменения к рабочей программе на 201 / 201 учебный год
В рабочую программу вносятся следующие изменения:
Рабочая программа пересмотрена и одобрена на заседании кафедры «» 201г.
Заведующий кафедрой/Т.С. Мамонтова/
Подпись
Ф.И.О.