WWW.KNIGA.SELUK.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА - Книги, пособия, учебники, издания, публикации

 

Pages:     | 1 |   ...   | 3 | 4 || 6 | 7 |   ...   | 11 |

«1 Программы подготовки бакалавров по направлению 201000 “Биотехнические системы и технологии” Профиль: Биотехнические и медицинские аппараты и системы Содержание № ...»

-- [ Страница 5 ] --

Численное решение уравнения теплопроводности. Постановка начально-краевой задачи.

Явная разностная схема и ее свойства. Условие устойчивости. Пример использования явной схемы. Чисто неявная разностная схема и ее свойства. Абсолютная устойчивость чисто неявной схемы. Симметричная схема.

Постановка задачи Дирихле для уравнения Пуассона. Дискретизация задачи, построение разностной схемы "крест". Свойства разностной схемы. Устойчивость, аппроксимация и сходимость. Итерационные методы решения.

4.2.2. Практические занятия 1. Теория погрешностей и машинная арифметика. Понятие верной цифры. Погрешность функции одной и многих переменных. Обусловленность вычислительной задачи.

2. Решение скалярных уравнений. Локализация корней. Метод бисекции. Метод простой итерации. Метод Ньютона.

3. Решение систем линейных алгебраических уравнений. Метод Гаусса и его модификации с выбором главного элемента. Метод прогонки. Нормы векторов и матриц. Число обусловленности матрицы. Метод простой итерации, метод Зейделя.

4. Приближение функций. Метод наименьших квадратов. Построение нормальной системы метода. Среднеквадратичное уклонение. Интерполяция функций. Построение многочлена Лагранжа и многочлена Ньютона с конечными и с разделенными разностями. Оценка погрешности интерполяции.

5. Численное интегрирование. Формулы прямоугольников, трапеций, Симпсона. Априорные оценки погрешности и оценка погрешности по правилу Рунге.

6. Численное решение задачи Коши. Явный метод Эйлера. Усовершенствованный метод Эйлера и метод Эйлера-Коши. Неявный метод Эйлера. оценка погрешности по правилу Рунге.

7. Численное решение краевой задачи для дифференциального уравнения второго порядка.

Построение разностной схемы. Применение метода прогонки.

8. Численное решение уравнений в частных производных. Явная разностная схема для уравнения теплопроводности. Определение шага по времени из условия устойчивости.

4.3. Лабораторные работы № 1. Теория погрешностей.

№ 2. Решение нелинейных уравнений.

№ 3. Решение систем линейных алгебраических уравнений итерационными методами.

№ 4. Приближение функций.

№ 5. Численное интегрирование.

№ 6. Численное решение задача Коши.

4.4. Расчетные задания Определение погрешности функции трех переменных.

Поиск корня уравнения методами бисекции, простой итерации и Ньютона.

Оценка числа обусловленности задачи решения линейной системы.

Решение линейной системы методами Гаусса, прогонки, Якоби и Зейделя.

Аппроксимация функции многочленами методом наименьших квадратов.

Построение интерполяционного многочлена Лагранжа и Ньютона.

Вычисление интеграла по формулам трапеций, центральных прямоугольников и Симпсона с априорной оценкой погрешности и оценкой погрешности по Рунге.

Приближенное решение задачи Коши явным методом Эйлера и методом Рунге-Кутты 2-го порядка с оценкой погрешности по правилу Рунге.

Приближенное решение краевой задачи на трехточечном шаблоне.

Решение начально-краевой задачи для уравнения теплопроводности с помощью явной разностной схемы.

4.5. Курсовые проекты и курсовые работы Курсовой проект (курсовая работа) учебным планом не предусмотрен.

5. ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

Лекционные занятия проводятся исключительно в традиционной форме, так как только в этом случае может быть обеспечено качественное усвоение математического аппарата, составляющего базис теоретической части курса.

Практические занятия проводятся в традиционной форме и требуют обязательного применения вручную и по шагам изучаемых методов. Могут содержать элементы проблемного подхода с постановкой вычислительной задачи и обсуждением эффективности различных подходов к ее решению.

Лабораторные занятия проводятся в учебных компьютерных классах вычислительного центра и представляют собой создание небольших программных модулей (программ), в которых реализуются изучаемые вычислительные алгоритмы, с последующей защитой написанных программ.

Самостоятельная работа включает выполнение расчетных заданий (типового расчета), выполнение домашней части лабораторных работ и оформление отчетов по ним, подготовку к тестам и контрольной работе, подготовку к зачету и экзамену.

6. ОЦЕНОЧНЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ УСПЕВАЕМОСТИ,

ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ ПО ИТОГАМ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

Для текущего контроля успеваемости используются интерактивные компьютерные тесты, контрольная работа и защиты лабораторных работ.

Аттестация по дисциплине – дифференцированный зачет и экзамен.

Зачетная оценка по итогам освоения дисциплины в семестре учитывает оценку за контрольную работу, оценки по защитам лабораторных работ, своевременность и качество выполнения лабораторных работ и расчётного задания.

Экзаменационная оценка ставится по итогам устного экзамена за владение теоретическим материалом, умение строго обосновывать изученные положения и умение применять их для решения модельных задач.

В приложение к диплому вносится экзаменационная оценка за 3 семестр.

7. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ

ДИСЦИПЛИНЫ

7.1. Литература:

а) основная литература:

1. Амосов А.А, Дубинский Ю.А., Копченова Н.В. Вычислительные методы. М: Издательский дом МЭИ, 2008.

2. Самарский А.А., Гулин А.В. Численные методы. М.: Наука, 1989.

3. Казенкин К.О. Указания к решению задач по вычислительной математике. Теория погрешностей. Нелинейные уравнения. Системы линейных алгебраических уравнений. М: Издательство МЭИ. 2009.

4. Казенкин К.О. Указания к решению задач по вычислительной математике. Приближение функций. Численное интегрирование. Численное дифференцирование. М: Издательство МЭИ. 2011.

б) дополнительная литература:

1. Амосова О.А., Зайцева С.Б., Самсонова Е.А., Расчетное задание по вычислительной математике. М: Издательство МЭИ. 2002.

2. Вержбицкий В.М. Численные методы. Линейная алгебра и нелинейные уравнения. М, Высшая школа, 2000.

3. Вержбицкий В.М. Численные методы. Математический анализ и обыкновенные дифференциальные уравнения. М, Высшая школа, 2001.

4. Косарев В.И. 12 лекций по вычислительной математике (вводный курс). М, Издательство МФТИ, 2000.

5. Бахвалов Н.С., Жидков Н.П., Кобельков Г.М. Численные методы. МГУ, М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2006.

7.2. Электронные образовательные ресурсы:

а) лицензионное программное обеспечение и Интернет-ресурсы:

www.exponenta.ru; www.mathmod.ru.

б) другие:

интерактивная система тестирования ОСА.

электронная методическая разработка коллектива кафедры ММ "Лабораторный практикум по численным методам" Оба ресурса доступны в локальной сети МЭИ.

8. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

Для обеспечения освоения дисциплины необходимо постоянное проведение лабораторных работ в компьютерных классах с установленной на компьютерах средой разработки программных средств (например, Borland Developer Studio) и математическим пакетом (например, Mathcad).

Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО и с учетом рекомендаций ПрООП ВПО по профилю "Биотехнические и медицинские аппараты и системы" направления подготовки 201000 "Биотехнические системы и технологии".

ПРОГРАММУ СОСТАВИЛ:

"СОГЛАСОВАНО":

Директор ИРЭ "УТВЕРЖДАЮ":

Зав. кафедрой

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ

МОСКОВСКИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

(ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)

ИНСТИТУТ РАДИОТЕХНИКИ И ЭЛЕКТРОНИКИ (ИРЭ)

_ Направление подготовки: 201000 Биотехнические системы и технологии Профиль(и) подготовки: Биотехнические и медицинские аппараты и системы Квалификация (степень) выпускника: бакалавр Форма обучения: очная

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

№ дисциплины по учебному плану:

Часов (всего) по учебному плану:

Трудоемкость в зачетных едисеместр ницах:

Объем самостоятельной рабочас ты по учебному плану (всего) Курсовые проекты (работы)

1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

Целью дисциплины является изучение основ макроскопической электродинамики, теории плоских электромагнитных волн в различных средах, методов анализа волноводных и колебательных систем, устройств излучения электромагнитных волн.

По завершению освоения данной дисциплины студент способен и готов:

обобщать, анализировать и воспринимать информацию (ОК-1)) использовать основные законы макроскопической электродинамики в профессиональной деятельности, применять методы математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования (ОК-10) выявлять естественнонаучную сущность проблем, возникающих в ходе профессиональной деятельности, использовать для их решения соответствующий физико-математический аппарат (ПК-2);

способностью выполнять эксперименты и интерпретировать результаты по проверке корректности и эффективности решений (ПК-19);

Задачами дисциплины являются:

познакомить обучающихся с основными уравнениями и базовыми свойствами электромагнитного поля;

дать информацию о методах использования уравнений электромагнитного поля в базовых задачах радиотехники сверхвысоких частот;

научить рассчитывать условия распространения радиоволн в различных средах, характеристики электромагнитного поля в линиях передачи, волноводах и резонаторах, параметры элементарных излучателей электромагнитных волн;

научить использовать основные методы анализа электромагнитного поля;

2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП ВПО

Дисциплина относится к вариативной части математического иестественно-научного цикла Б.2 основной образовательной программы подготовки бакалавров по профилю «Биотехнические и медицинские аппараты и системы» направления 201000 «Биотехнические системы и технологии».

Дисциплина базируется на следующих дисциплинах: «Математика» (Б2.1.01), «Физика»

(Б2.1.02).

Знания, полученные по освоению дисциплины, необходимы при изучении дисциплин «Биофизические основы живых систем» (Б3.1.10), «Технические методы диагностических исследований и лечебных воздействийа» (Б3.1.12), «Распространение и возбуждение электромагнитных волн в биообъектах» (Б3.2.04).

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

В результате освоения учебной дисциплины обучающиеся должны демонстрировать следующие результаты образования:

Знать:

фундаментальные законы природы в области электромагнетизма (ПК-1);

основные уравнения электромагнитного поля и методы их использования при расчетах простейших структур для излучения электромагнитных волн, условия распространения радиоволн в различных средах, свойства и методы построения основных типов линий передачи, волноводов и резонаторов (ОК-10, ПК-2);

Уметь:

применять математические методы для решения основных уравнений электромагнитного поля (ОК-10, ПК-2);

использовать стандартные пакеты прикладлных программ для решения практических задач (ПК-20);

Владеть:

навыками практического применения законов физики (ПК-2);

методиками расчета основных характеристик волноводных трактов, резонаторов и антенн (ПК-4).

СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

4.1 Структура дисциплины Общая трудоемкость дисциплины составляет 5 зачетных единицы, 180 часов.

Раздел дисциплины.

Граничные условия Плоские электромагнитные волны в неогКонтрольная работа раниченных средах Направляемые волны.

Волноводы зонаторы Основные нитного поля 4.2 Содержание лекционно-практических форм обучения 4.2.1. Лекции 1. Основные законы электромагнитного поля и уравнения Максвелла.

Электромагнитное поле и его математические модели. Основные законы: закон Гаусса, закон сохранения заряда, закон неразрывности магнитных силовых линий, закон полного тока и закон электромагнитной индукции. Материальные уравнения электромагнитного поля и классификация сред. Сторонние токи.

Уравнения Максвелла в интегральной и дифференциальной формах. Уравнения Максвелла для гармонических колебаний. Комплексные амплитуды полей. Комплексные проницаемости. Энергетические характеристики и баланс энергии поля; баланс энергии в случае гармонических колебаний.

Граничные условия для векторов электромагнитного поля.

2. Плоские электромагнитные волны в неограниченных средах Понятие волнового процесса. Волновой характер переменного электромагнитного поля.

Уравнение Гельмгольца. Плоские волны и их характеристики. Плотность потока мощности в плоской электромагнитной волне. Поляризация электромагнитных волн.

Электромагнитные волны в средах с частотной дисперсией. Распространение импульсов в средах с частотной дисперсией. Групповая скорость. Электродинамические параметры плазмы. Распространение электромагнитных волн в плазме, полупроводниках, металлах, сверхпроводниках.

Понятие о распространении электромагнитных волн в анизотропных средах (на примере ферритов).

Падение плоской электромагнитной волны на границу раздела двух сред без потерь.

Формулы Френеля. Угол Брюстера. Полное внутреннее отражение. Неоднородные плоские волны. Падение плоской электромагнитной волны на идеальный проводник и на диэлектрическое полупространство с потерями. Приближенные граничные условия Леонтовича.

Классификация направляемых волн: Т-, Е- и Н-волны.

Прямоугольный и круглый металлические волноводы. Решение двумерного уравнения Гельмгольца. Волны типа Е и типа Н. Критические частоты, дисперсионная характеристика волновода. Характеристическое сопротивление волновода.

Структура силовых линий низших типов волн в волноводах. Некоторые способы возбуждения и основы применения прямоугольных и круглых волноводов.

Волноводы с волнами типа Т. Общие свойства волн типа Т. Отрезок волновода с Тволной как четырехполюсник.

Мощность, переносимая волной по волноводу. Затухание волн в волноводах.

Поверхностные электромагнитные волны и замедляющие системы. Основные сведения о плоском диэлектрическом волноводе, гребенчатой структуре и световоде.

5. Колебательные системы СВЧ. Объемные резонаторы Колебательные системы СВЧ. Объемные резонаторы. Анализ собственных колебаний в полых резонаторах. Прямоугольный, круглый и коаксиальный резонаторы. Структура силовых линий электромагнитного поля для различных типов колебаний в резонаторах. Некоторые способы возбуждения и включения объемных резонаторов. Добротность объемных резонаторов. Понятие об открытых и диэлектрических резонаторах Неоднородные уравнения Максвелла. Неоднородное уравнение Гельмгольца и его решение в случае возбуждения свободного пространства заданными сторонними источниками.

Элементарный источник электромагнитного поля и свойства возбуждаемой им сферической волны. Условие излучения. Элементарные электрический и магнитный излучатели: структура поля, диаграммы направленности, сопротивление излучения, коэффициент направленного действия. Элементарные щелевой и рамочный излучатели как примеры реализации элементарного магнитного излучателя. Элемент Гюйгенса.

Теорема эквивалентности. Лемма Лоренца. Теорема взаимности. Примеры применения.

4.2.2. Практические занятия Электростатика и магнитостатика Уравнения Максвелла Теорема Пойнтинга, граничные условия.

Плоские волны и их основные характеристики.

Электромагнитные волны в средах с частотной дисперсией.

Групповая скорость.

Электромагнитные волны в анизотропной среде.

Отражение и преломление плоских электромагнитных волн.

Падение плоской электромагнитной волны на диэлектрическое полупространство с потерями. Приближенные граничные условия Леонтовича.

Прямоугольный металлический волновод.

Картины силовых линий поля и токов в волноводах. Возбуждение волноводов.

Круглый металлический волновод. Волноводы с волнами типа Т.

Мощность, переносимая волной по волноводу. Затухание волн в волноводах.

Прямоугольный объемный резонатор.

Круглый объемный резонатор.

Элементарный электрический излучатель.

Элементарные щелевой и рамочный излучатели. Элемент Гюйгенса.

Лемма Лоренца. Теорема взаимности 4.3. Лабораторные работы № 1 Отражение и преломление электромагнитных волн на плоской границе раздела двух диэлектрических сред.

№ 2 Исследование волновода прямоугольного сечения.

№ 3 Исследование Н-образного металлодиэлектрического волновода.

№ 4 Исследование поверхностных электромагнитных волн в замедляющих структурах.

№ 5 Распространение электромагнитных волн в гиромагнитной среде при продольном намагничивании.

№ 6 Исследование объемного резонатора, созданного на базе круглого волновода быстрых волн.

№ 7 Элементарные излучатели.

4.4. Расчетные задания Расчет характеристик плоских электромагнитных волн.

Расчет полей, возникающих при падении плоской волны на границу раздела сред.

Расчет полей в волноводах.

4.5. Курсовые проекты и курсовые работы «Курсовой проект (курсовая работа) учебным планом не предусмотрен».

5. ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

Лекционные занятия проводятся в традиционной форме.

Практические занятия включают закрепление теоретического материала, решение и разбор задач, контрольные работы и тестирование по отдельным темам.

Лабораторные занятия ориентированы на проведение физических экспериментов и компьютерные симуляции по изучаемым разделам лекционного курса.

Самостоятельная работа включает подготовку к тестам и контрольным работам, выполнение расчетного задания и оформление отчета, подготовку к лабораторным работам, подготовку к зачету и экзамену.

6. ОЦЕНОЧНЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ УСПЕВАЕМОСТИ,

ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ ПО ИТОГАМ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

Для текущего контроля успеваемости используются контрольные работы, тесты, устный опрос, проверка домашних заданий, защита лабораторных работ, защита расчетного задания.

Аттестация по дисциплине – экзамен.

Оценка за освоение дисциплины, определяется как оценка на экзамене В приложение к диплому вносится оценка за 4 семестр

7. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ

ДИСЦИПЛИНЫ

7.1. Литература:

а) основная литература:

1. Петров Б.М. Электродинамика и распространение радиоволн. – М.: Горяч.Линия-Телеком, 2007.

2. Баскаков С.И. Электродинамика и распространение радиоволн. – М.: Высшая школа, 1992.

б) дополнительная литература:

1.Тамм И.Е. Основы теории электричества. – М.: Наука, 7.2. Электронные образовательные ресурсы:

а) лицензионное программное обеспечение и Интернет-ресурсы: Сайт радиотехнического факультата МЭИ.

б) другие:

Система MathCad для выполнения расчетных заданий.

8. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

Для обеспечения освоения дисциплины используется компьютеризованная учебная лаборатория, оснащенная специализированными лабораторными стендами для выполнения лабораторных работ, включающими генераторные СВЧ-узлы (длина волны 3 см, 10 см), специализированные узлы с элементами волноводов, развязок и т.п., детекторные секции, избирательные вольтметры, а также блоки сопряжения детекторных секций с ПК с соответствующими драйверами для ввода данных измерений и их последующего анализа в ПК.

Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО и с учетом рекомендаций ПрООП ВПО по направлению подготовки 201000 «Биотехнические системы и технологии».

ПРОГРАММУ СОСТАВИЛ:

"СОГЛАСОВАНО":

Директор ИРЭ "УТВЕРЖДАЮ":

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ

МОСКОВСКИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

(ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)

ИНСТИТУТ РАДИОТЕХНИКИ И ЭЛЕКТРОНИКИ (ИРЭ)

_ Направление подготовки: 201000 Биотехнические системы и технологии Профиль(и) подготовки: Биотехнические и медицинские аппараты и системы Квалификация (степень) выпускника: бакалавр Форма обучения: очная

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

"БИОХИМИЯ И ОСНОВЫ БИОЛОГИИ"

№ дисциплины по учебному плану:

Часов (всего) по учебному плану:

Трудоемкость в зачетных едисеместр ницах:

ты по учебному плану (всего) Курсовые проекты (работы)

1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

Целью дисциплины является изучение основ современной биологии и биохимии, методов молекулярно-биологических и молекулярно-генетических исследований, принципов изучения основных процессов регуляции внутриклеточных процессов.

По завершению освоения данной дисциплины студент способен и готов:

обобщать, анализировать и воспринимать информацию, относящуюся к медикобиологическим проблемам (ОК-1);

использовать знание основных законов биологии и биохимии в профессиональной деятельности для теоретического обоснования постановки задач (ОК-10);

осуществлять сбор и анализ информации по проблемам, касающимся биологических и медицинских проблем профессиональной деятельности (ОК-11);

выявлять естественнонаучную сущность проблем, возникающих в ходе профессиональной деятельности (ОК-10);;

иметь представление о математических методах компьютерной биологии и биоинформатики (ОК-13).

Задачами дисциплины являются дать информацию о наиболее важных биологических закономерностях и процессах, происходящих в живых организмах (ОК-10);

познакомить обучающихся с современными экспериментальными молекулярнобиологическими подходами к изучению регуляции биологических процессов (ОК-10);

дать информацию о методах биоинженерии, применяемых при изучении живых организмов и внутриклеточных процессов (ОК-10);

научить оценивать и обосновывать с точки зрения естественно-научных биологических знаний конкретную информацию по биологии и медицине (ОК-9).

2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП ВПО

Дисциплина относится к вариативной части математического и естественно-научного цикла Б.2 основной образовательной программы подготовки бакалавров по профилю «Биотехнические и медицинские аппараты и системы» направления 201000 "Биотехнические системы и технологии".

Дисциплина базируется на следующих дисциплинах: “Физика” и “Химия”.

Знания, полученные по освоению дисциплины, необходимы при изучении дисциплин “Биофизические основы живых систем”, "Технические методы диагностических исследований и лечебных воздействий” и " Средства съема диагностической информации и подведения лечебных воздействий".

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

В результате освоения учебной дисциплины обучающиеся должны демонстрировать следующие результаты образования:

Знать:

особенности живых организмов как объекта исследований (ПК-2);

основные источники научно-технической информации по базовым вопросам современной биологии (ПК-18);

основы методологии современной экспериментальной биологической науки (ПК-20);

источники научно-технической информации (учебники, сайты Интернет) по медикобиологическим исследованиям (ПК-6).

Уметь:

самостоятельно разбираться в определении основных разделов биологии, биохимии, молекулярной биологии и биомедицины (ОК-10);

использовать основные законы биологических научных дисциплин в профессиональной деятельности, в применении их методов для теоретического и экспериментального исследования (ПК-18);

осуществлять поиск, анализировать и систематизировать научно-техническую информацию по тематике исследования, использовать достижения отечественной и зарубежной науки, техники и технологии (ПК-6);

готовностью к участию в проведении медико-биологических, экологических, и научнотехнических исследований с применением технических средств, информационных технологий и методов обработки результатов (ПК-20);

анализировать с точки зрения базовых биологических знаний информацию о новых технологиях в биологии и медицине (ПК-6).

Владеть:

терминологией основных разделов биологии и медицины (ПК-6);

навыками применения полученной информации при решении биологических и медицинских проблем профессиональной деятельности (ПК-1);

СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

4.1 Структура дисциплины Общая трудоемкость дисциплины составляет 3 зачетных единицы, 108 часов.

Раздел дисциплины.

Генетика. Структура ДНК. Структура РНК.

Структура и функция са. Энергетические механизмы клетки.

вания. Рак.

Экология. Эволюция.

4.2 Содержание лекционно-практических форм обучения 4.2.1. Лекции:

1. Основы генетики. Законы наследственности, открытые Менделем. Гены Ядро. Хромосомы. Митоз и мейоз. Геном. Геномы прокариот и эукариот. Структура генома человека.

2. Нуклеиновые кислоты ДНК и РНК. Строение ДНК. Связь структуры ДНК с ее функцией материала наследственности. Репликация ДНК. Анализ последовательности ДНК.

3. Транскрипция ДНК. Строение РНК. Роль информационной РНК в клетке. Генетический код.

Структура гена, роль промотора в транскрипции.

4. Белки. Первичная, вторичная, третичная и четвертичная структура белков.

5. Разнообразие белков в клетке. Роль и функция белков в клетке.

6. Генетические нарушения. Генетические заболевания и наследственные заболевания. Рак как генетическое заболевание. Признаки раковой клетки – неконтролируемое деление, неограниченное деление, метастазирование.

7. Внеклеточные и внутриклеточные белки: антитела, пищеварительные ферменты, ферменты, структурные белки, рецепторные белки (примеры). Синтез белка – трансляция. Рибосомы..

8. Строение клетки. Прокариоты и эукариоты. Ядро и цитоплазма. Плазматическая мембрана. Органеллы клетки – митохондрии, рибосомы, внутриклеточные мембраны, цитоскелет.

Внутриклеточная подвижность и внутриклеточный транспорт.

9. Дифференцировка клеток. Разные типы клеток на примере мышечной и нервной клетки. Дифференциальная экспрессия генов, определяющая специфический набор белков в клетке. Регуляция работы генов.

10. Основы физиологии. Нервная система – центральная и периферическая нервная система. Строение нервной клетки Синапс. Медиаторы. Рецепторы. Фармакологическое действие на синапс..

11. Передача нервного импульса на примере нервно-мышечной передачи. Ионные процессы на плазматической мембране и внутриклеточных мембранных структурах. Ионные градиенты и мембранный потенциал.

12. Иммунная система. Антитела. Клеточный иммунитет. Иммунодефицит. СПИД.

13. Энергетические механизмы клетки. АТФ – универсальное вещество энергетических механизмов клетки. Сопряжение реакций потребления энергии с гидролизом АТФ (примеры).

14. Образование АТФ в животных и растительных клетках. Роль мембран в синтезе АТФ в хлоропластах и митохондриях.

15. Биология развития. От одной клетки - к многоклеточному организму. Понятие морфогенеза.

Дифференцировка клеток в развитии. Дифференциальная экспрессия генов в развитии. Роль транскрипционных факторов в развитии. Клонирование.

16. Основы экологии. Эволюция биосферы Земли. Роль живых организмов в создании и поддержании состава почвы, гидросферы, атмосферы.

17. Значение сохранения разнообразия живых существ биосферы. Влияние деятельности человека на биосферу и зависимость человека от ее сохранности.

18. Основы эволюции. Основы систематики живых организмов. Молекулярные доказательства единства живого на Земле. Палеонтологическая летопись Земли. Понятие прогресса в эволюции. Эволюция человека.

4.2.2. Практические занятия:

Темы практических занятий:

1.Какое отношение имеет регуляция экспрессии генов к судьбе клетки.

2.Какими процессами и компонентами определяется структура клетки (на примере мышечного волокна).

3.Примеры переноса электрического заряда в клетке 4.Примеры реакций с использованием энергии АТФ в клетке 5.Принцип регуляции экспрессии генов в клетке, примеры.

6.Что такое мембранный потенциал.

7. Как ионы натрия участвуют в регуляции мышечного сокращения 8. Как ионы кальция участвуют в регуляции мышечного сокращения 9. Каковы особенности регуляции клеточного деления раковых клеток 10. ВИЧ и СПИД 4.3. Лабораторные работы Лабораторные работы учебным планом не предусмотрены.

4.4. Расчетные задания В качестве расчетного задания студенты выполняют реферат по предлагаемым темам:

1. Что такое аллель? Сколько аллелей может быть у одного гена? Объяснить ответ.

2. Каким образом связаны мейоз и законы Менделя? О законах Менделя подробно не писать!

3.Связь структуры ДНК с процессом репликации.

4.Связь структуры ДНК и РНК с процессом транскрипции.

5.Каков механизм реализации генетического кода в процессе трансляции.

6.Какие свойства аминокислот имеют значение для структуры белка.

7.Как формируется пространственная структура белка.

8.Какие структурные элементы клетки участвуют во внутриклеточном транспорте 9.Какие транспортные процессы участвуют в регуляции и осуществлении синтеза белков, 10.Каковы основные участники процесса трансляции и где они находятся в клетке.

4.5. Курсовые проекты и курсовые работы Курсовой проект (курсовая работа) учебным планом не предусмотрен..

5. ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

Лекционные занятия проводятся в форме лекций с использованием презентаций. Презентации лекций содержат большое количество фотоматериалов. Предусмотрена ознакомительная лекция в Лаборатории экспериментальной эмбриологии им. Д.П.Филатова Института биологии развития РАН Практические занятия проводятся в форме обсуждения лекционного материала Самостоятельная работа включает подготовку к контрольным работам, оформление реферата, подготовку к зачету и экзамену.

6. ОЦЕНОЧНЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ УСПЕВАЕМОСТИ,

ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ ПО ИТОГАМ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

Для текущего контроля успеваемости используются контрольные работы, презентация и зачет по реферату.

Аттестация по дисциплине – экзамен.

Оценка за освоение дисциплины, определяется как оценка на экзамене В приложение к диплому вносится оценка за 4 семестр.

7. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ

ДИСЦИПЛИНЫ

7.1. Литература:

а) основная литература:

3. Учебное пособие Минин А.А. «Биология для инженеров», -М.: МЭИ, 2011.

2. М.Б.Беркинблит, С.М.Глаголев, В.А.Фуралев. «Общая биология» в 2-х ч. 1999. М.

МИРОС.

б) дополнительная литература:

1. Тейлор Д., Грин Н., Стаут У. Биология. В 3 т. 3-е изд. - М.: Мир, 2004.

2. Альбертс Б., Брей Д., Льюис Дж., Рэфф М., Робертс К., Уотсон Дж. Молекулярная биология клетки. В 3 т. - М.: Мир, 1994.

7.2. Электронные образовательные ресурсы:

а) Интернет-ресурсы:

molbiol.ru, www.membrana.ru, www.wikipedia.org, б) другие:

8. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

Для обеспечения освоения дисциплины необходимо наличие учебной аудитории, снабженной мультимедийными средствами для представления презентаций лекций и показа учебных фильмов.

Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО и с учетом рекомендаций ПрООП ВПО по направлению подготовки 201000 «Биотехнические системы и технологии»

и профилю «Биотехнические и медицинские аппараты и системы».

ПРОГРАММУ СОСТАВИЛ:

"СОГЛАСОВАНО":

Директор ИРЭ "УТВЕРЖДАЮ":

Зав. кафедрой

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ

МОСКОВСКИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

(ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)

ИНСТИТУТ РАДИОТЕХНИКИ И ЭЛЕКТРОНИКИ (ИРЭ)

_ Направление подготовки: 201000 Биотехнические системы и технологии Профиль подготовки: Биотехнические и медицинские аппараты и системы Квалификация (степень) выпускника: бакалавр Форма обучения: очная

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

«ПРОГРАММНЫЕ СРЕДСТВА МОДЕЛИРОВАНИЯ»

№ дисциплины по учебному плану:

Часов (всего) по учебному плану:

Трудоемкость в зачетных едисеместр – ницах:

Лекции Практические занятия учебным планом не предусмотрены Объем самостоятельной рабочас.

ты по учебному плану (всего)

1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

Целью дисциплины является изучение типовых программных средств моделирования электронных цепей, простейших электронных устройств, а также основных биотехнических и биомедицинских систем и экологической техники на уровне их функциональных блоков.

По завершению освоения данной дисциплины студент способен и готов:

владеть культурой мышления, способностью к обобщению, анализу, восприятию информации, постановке цели и выбору путей ее достижения (ОК-1) использовать основные законы естественнонаучных дисциплин в профессиональной деятельности, применять методы математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования (ОК-10);

учитывать современные тенденции развития электроники, измерительной и вычислительной техники, информационных технологий в своей профессиональной деятельности (ПК-3);

владеть методами решения задач анализа и расчета характеристик электрических цепей выполнять расчет и проектирование деталей, компонентов и узлов биотехнических систем, биомедицинской и экологической техники в соответствии с техническим заданием с использованием средств автоматизации проектирования (ПК-10).

Задачами дисциплины являются познакомить обучающихся с основными принципами моделирования электронных цепей, а также биотехнических и биомедицинских систем;

дать информацию о типовых программных средствах, применяемых при моделировании электронных цепей, биотехнических и биомедицинских систем;

научить обоснованно выбирать конкретные программные средства при моделировании электронных цепей, биотехнических и биомедицинских систем.

2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП ВПО

Дисциплина относится к вариативной части профессионального цикла Б.2 (по выбору студентов) основной образовательной программы подготовки бакалавров по профилю «Биотехнические и медицинские аппараты и системы» направления 201000 «Биотехнические системы и технологии».

Дисциплина базируется на следующих дисциплинах: «Информационные технологии», «Численные методы», «Электротехника и электроника. Ч.1».

Знания, полученные по освоению дисциплины, необходимы при выполнении бакалаврской выпускной квалификационной работы и изучении дисциплин «Электротехника и электроника. Ч.2», «Цепи и сигналы», «Узлы и элементы биотехнических систем», «Биотехнические системы медицинского назначения».

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

В результате освоения учебной дисциплины обучающиеся должны демонстрировать следующие результаты образования:

Знать:

основные принципы моделирования электронных цепей, а также основных биотехнических и биомедицинских систем и экологической техники на уровне их функциональных блоков (ОК-1, ОК-10, ПК-3);

назначение и основные возможности типовых программных средств, применяемых при моделировании электронных цепей, биотехнических и биомедицинских систем (ПК-4, ПК-10).

Уметь:

обоснованно выбирать конкретные программные средства при моделировании электронных цепей, биотехнических и биомедицинских систем (ПК-10, ПК-20);

проводить с использованием стандартных пакетов прикладных программ моделирование основных электронных цепей, а также биотехнических и биомедицинских систем на уровне их функциональных блоков (ПК-4, ПК-20).

Владеть:

терминологией в области моделирования электронных цепей, а также биотехнических и биомедицинских систем (ОК-1);

навыками моделирования основных электронных цепей, а также биотехнических и биомедицинских систем на уровне их функциональных блоков с использованием стандартных пакетов прикладных программ (ПК-4, ПК-10).

4. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

4.1 Структура дисциплины Общая трудоемкость дисциплины составляет 6 зачетных единиц, 216 часов.

Раздел дисциплины.

Основы программирования в системе MathCAD. Расчет проЗащита лабораторцессов в простейших бательный контур, связанные колебательные контуры) Основы моделирования программы LabView Основы схемотехничеЗащита лабораторского моделирования помощью системы Miзадания (ч. 3) 4.2 Содержание лекционно-практических форм обучения 4.2.1. Лекции Лекции учебным планом не предусмотрены 4.2.2. Практические занятия Практические занятия учебным планом не предусмотрены 4.3. Лабораторные работы № 1. Основы программирования в системе MathCAD при моделировании электронных цепей.

№ 2. Расчет переходных процессов в электронных цепях с помощью системы MathCAD № 3. Элементы программирования и графики в MathCAD № 4. Основы программирования в пакете графического программирования LabView, создание рабочего места программиста.

№ 5. Анализ линейных инерционных и нелинейных безынерционных элементов с использованием возможностей пакета LabView № 6. Моделирование биотехнических систем с обратными связями в пакете LabView № 7. Расчет частотных характеристик и анализ переходных процессов в электронных цепях с помощью программы MicroCap № 8. Определение характеристик активных усилительных приборов с помощью программы MicroCap 4.4. Расчетные задания Расчет и моделирование переходных процессов в электронных цепях при типовых воздействиях 4.5. Курсовые проекты и курсовые работы Курсовой проект (курсовая работа) учебным планом не предусмотрен.

5. ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

Лекционные занятия учебным планом не предусмотрены.

Практические занятия учебным планом не предусмотрены.

Лабораторные занятия включают обсуждение основных понятий и определений, применяемых при моделировании электронных цепей, радиотехнических устройств и систем, проведение экспериментальных исследований на компьютерных моделирующих программах с последующим обсуждением полученных результатов, консультации по выполнению расчетного задания.

Самостоятельная работа включает подготовку к лабораторным работам, выполнение расчетного задания, подготовку к зачету.

6. ОЦЕНОЧНЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ УСПЕВАЕМОСТИ,

ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ ПО ИТОГАМ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

Для текущего контроля успеваемости используются проверка готовности к лабораторным работам, устный опрос, защита лабораторных работ, проверка расчетного задания.

Аттестация по дисциплине – зачет.

Оценка за освоение дисциплины, определяется как оценка на зачете.

В приложение к диплому вносится оценка за 4 семестр.

7. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ

ДИСЦИПЛИНЫ

7.1. Литература:

а) основная литература:

4. Плис А.И., Сливина Н.А. MATHCAD: Математический курс для экономистов и инженеров: Учебное пособие для вузов по экономическим и техническим специальностям. - М.:

Финансы и статистика, 5. Очков В.Ф. Mathcad 14 для студентов и инженеров: русская версия. - СПб.: БХВПетербург, 6. Замолодчиков В.Н. Моделирование радиотехнических устройств в среде LabVIEW: методическое пособие по курсам «Информационные технологии», «Компьютерные методы анализа цепей».- М.: Издательский дом МЭИ, 2008.

7. Тревис Дж. LabView для всех. / Под ред. Шаркова В.В., Гурьева В.А. — М.: Приборкомплект, 2004.

8. Богатырёв Е.А., Гребенко Ю.А., Лишак М.Ю. Схемотехническое моделирование радиоэлектронных устройств. Лабораторные работы № 1-7: учебное пособие. – М.: Издательский дом МЭИ, 9. Амелина М.А., Амелин С.А. Программа схемотехнического моделирования Micro-Cap 8. – М: Горячая линия-Телеком, б) дополнительная литература:

1. Замолодчиков В.Н. Моделирование системы АРУ в среде LabView. Лабораторная работа №1. Методическое пособие по курсу «Информационные технологии». Утверждено учебным управлением МЭИ. — М.: Издательство МЭИ, 1996.

2. Разевиг В. Д. Схемотехническое моделирование с помощью Micro-Cap 7. – М: Горячая линия-Телеком, 7.2. Электронные образовательные ресурсы:

а) лицензионное программное обеспечение и Интернет-ресурсы:

1. система математических расчетов MathCAD версии 12 и старше 2. пакет программ графического системотехнического моделирования LabView 6. 3. пакет программ схемотехнического моделирования Micro-Cap 10 Evaluation Version фирмы Spectrum Software (свободно распространяемая демо-версия на www.spectrum-soft.com).

б) другие:

8. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

Для обеспечения освоения дисциплины необходимо наличие компьютерных классов, оснащенных мультимедийными средствами для преподавателя, для проведения лабораторных занятий.

Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО и с учетом рекомендаций ПрООП ВПО по направлению подготовки 201000 «Биотехнические системы и технологии» и профилю «Биотехнические и медицинские аппараты и системы».

ПРОГРАММУ СОСТАВИЛ:

"СОГЛАСОВАНО":

Директор ИРЭ "УТВЕРЖДАЮ":

Зав. кафедрой д.т.н., профессор Гребенко Ю.А.

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ

МОСКОВСКИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

(ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)

ИНСТИТУТ РАДИОТЕХНИКИ И ЭЛЕКТРОНИКИ (ИРЭ)

_ Направление подготовки: 201000 Биотехнические системы и технологии Профиль подготовки: Биотехнические и медицинские аппараты и системы Квалификация (степень) выпускника: бакалавр Форма обучения: очная

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

«ПАКЕТЫ ПРИКЛАДНЫХ ПРОГРАММ СХЕМОТЕХНИЧЕСКОГО И

СИСТЕМОТЕХНИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ»

№ дисциплины по учебному плану:

Часов (всего) по учебному плану:

Трудоемкость в зачетных едисеместр – ницах:

Лекции Практические занятия учебным планом не предусмотрены Объем самостоятельной рабочас.

ты по учебному плану (всего)

1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

Целью дисциплины является изучение типовых пакетов прикладных программ схемотехнического моделирования электронных цепей и устройств, системотехнического моделирования биотехнических и биомедицинских систем и экологической техники на уровне их функциональных блоков.

По завершению освоения данной дисциплины студент способен и готов:

владеть культурой мышления, способностью к обобщению, анализу, восприятию информации, постановке цели и выбору путей ее достижения (ОК-1) использовать основные законы естественнонаучных дисциплин в профессиональной деятельности, применять методы математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования (ОК-10);

учитывать современные тенденции развития электроники, измерительной и вычислительной техники, информационных технологий в своей профессиональной деятельности (ПК-3);

владеть методами решения задач анализа и расчета характеристик электрических цепей выполнять расчет и проектирование деталей, компонентов и узлов биотехнических систем, биомедицинской и экологической техники в соответствии с техническим заданием с использованием средств автоматизации проектирования (ПК-10).

Задачами дисциплины являются познакомить обучающихся с основными принципами использования пакетов прикладных программ схемотехнического и системотехнического моделирования электронных цепей, а также биотехнических и биомедицинских систем;

дать информацию о типовых пакетах прикладных программ, применяемых при моделировании электронных цепей, биотехнических и биомедицинских систем;

научить обоснованно выбирать конкретные пакеты прикладных программ при моделировании электронных цепей, биотехнических и биомедицинских систем.

2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП ВПО

Дисциплина относится к вариативной части профессионального цикла Б.2 (по выбору студентов) основной образовательной программы подготовки бакалавров по профилю «Биотехнические и медицинские аппараты и системы» направления 201000 «Биотехнические системы и технологии».

Дисциплина базируется на следующих дисциплинах: «Информационные технологии», «Численные методы», «Электротехника и электроника. Ч.1».

Знания, полученные по освоению дисциплины, необходимы при выполнении бакалаврской выпускной квалификационной работы и изучении дисциплин «Электротехника и электроника. Ч.2», «Цепи и сигналы», «Узлы и элементы биотехнических систем», «Биотехнические системы медицинского назначения».

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

В результате освоения учебной дисциплины обучающиеся должны демонстрировать следующие результаты образования:

Знать:

основные принципы использования пакетов прикладных программ моделирования электронных цепей, а также биотехнических и биомедицинских систем и экологической техники на уровне их функциональных блоков (ОК-1, ОК-10, ПК-3);

назначение и основные возможности типовых пакетов прикладных программ, применяемых при моделировании электронных цепей, биотехнических и биомедицинских систем (ПК-4, ПК-10).

Уметь:

обоснованно выбирать конкретные пакеты прикладных программ при моделировании электронных цепей, биотехнических и биомедицинских систем (ПК-10, ПК-20);

проводить с использованием стандартных пакетов прикладных программ моделирование основных электронных цепей, а также биотехнических и биомедицинских систем на уровне их функциональных блоков (ПК-4, ПК-20).

Владеть:

терминологией в области моделирования электронных цепей, а также биотехнических и биомедицинских систем (ОК-1);

навыками моделирования основных электронных цепей, а также биотехнических и биомедицинских систем на уровне их функциональных блоков с использованием стандартных пакетов прикладных программ (ПК-4, ПК-10).

4. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

4.1 Структура дисциплины Общая трудоемкость дисциплины составляет 6 зачетных единиц, 216 часов.

Раздел дисциплины.

Основы программирования в системе занные колебательные контуры) Основы моделирования ройств и систем на ных блоков средствами программы LabView 4.2 Содержание лекционно-практических форм обучения 4.2.1. Лекции Лекции учебным планом не предусмотрены 4.2.2. Практические занятия Практические занятия учебным планом не предусмотрены 4.3. Лабораторные работы № 1. Использование системы MathCAD при проведении схемотехнического и системотехнического моделирования.

№ 2. Расчет переходных процессов в электронных цепях с помощью системы MathCAD № 3. Элементы программирования и графики в MathCAD при проведении схемотехнического и системотехнического моделирования № 4. Основы системотехнического моделирования в пакете графического программирования LabView.

№ 5. Моделирование линейных инерционных и нелинейных безынерционных элементов с помощью пакета LabView № 6. Моделирование биотехнических систем с обратными связями в пакете LabView № 7. Схемотехническое моделирование электронных цепей с помощью программы MicroCap (расчет частотных характеристик и анализ переходных процессов) № 8. Определение характеристик активных усилительных приборов с помощью программы Micro-Cap 4.4. Расчетные задания Расчет и моделирование переходных процессов в электронных цепях биотехнических устройств при типовых воздействиях 4.5. Курсовые проекты и курсовые работы Курсовой проект (курсовая работа) учебным планом не предусмотрен.

5. ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

Лекционные занятия учебным планом не предусмотрены.

Практические занятия учебным планом не предусмотрены.

Лабораторные занятия включают обсуждение основных понятий и определений, применяемых при использовании пакетов прикладных программ моделирования электронных цепей, биотехнических устройств и систем, проведение экспериментальных исследований на компьютерных моделирующих программах с последующим обсуждением полученных результатов, консультации по выполнению расчетного задания и написанию реферата.

Самостоятельная работа включает подготовку к лабораторным работам, выполнение расчетного задания, написание реферата, подготовку к зачету.

6. ОЦЕНОЧНЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ УСПЕВАЕМОСТИ,

ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ ПО ИТОГАМ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

Для текущего контроля успеваемости используются проверка готовности к лабораторным работам, устный опрос, защита лабораторных работ, презентация реферата, проверка расчетного задания.

Аттестация по дисциплине – зачет.

Оценка за освоение дисциплины, определяется как оценка на зачете.

В приложение к диплому вносится оценка за 4 семестр.

7. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ

ДИСЦИПЛИНЫ

7.1. Литература:

а) основная литература:

10. _ П лис А.И., Сливина Н.А. MATHCAD: Математический курс для экономистов и инженеров:

Учебное пособие для вузов по экономическим и техническим специальностям. - М.: Финансы и статистика, 11. _ О чков В.Ф. MathCAD 14 для студентов и инженеров: русская версия. - СПб.: БХВ-Петербург, 12. _ За молодчиков В.Н. Моделирование радиотехнических устройств в среде LabVIEW: методическое пособие по курсам «Информационные технологии», «Компьютерные методы анализа цепей».- М.: Издательский дом МЭИ, 2008.

13. _ Тр евис Дж. LabView для всех. / Под ред. Шаркова В.В., Гурьева В.А. — М.: Приборкомплект, 2004.

14. _ Бо гатырёв Е.А., Гребенко Ю.А., Лишак М.Ю. Схемотехническое моделирование радиоэлектронных устройств. Лабораторные работы № 1-7: учебное пособие. – М.: Издательский дом МЭИ, 15. _ А мелина М.А., Амелин С.А. Программа схемотехнического моделирования Micro-Cap 8. – М:

Горячая линия-Телеком, б) дополнительная литература:

3. Замолодчиков В.Н. Моделирование системы АРУ в среде LabView. Лабораторная работа №1. Методическое пособие по курсу «Информационные технологии». Утверждено учебным управлением МЭИ. — М.: Издательство МЭИ, 1996.

4. Разевиг В. Д. Схемотехническое моделирование с помощью Micro-Cap 7. – М: Горячая линия-Телеком, 7.2. Электронные образовательные ресурсы:

а) лицензионное программное обеспечение и Интернет-ресурсы:

1. система математических расчетов MathCAD версии 12 и старше 2. пакет программ графического системотехнического моделирования LabView 6. 3. пакет программ схемотехнического моделирования Micro-Cap 10 Evaluation Version фирмы Spectrum Software (свободно распространяемая демо-версия на www.spectrum-soft.com).

б) другие:

8. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

Для обеспечения освоения дисциплины необходимо наличие компьютерных классов, оснащенных мультимедийными средствами для преподавателя, для проведения лабораторных занятий.

Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО и с учетом рекомендаций ПрООП ВПО по направлению подготовки 201000 «Биотехнические системы и технологии» и профилю «Биотехнические и медицинские аппараты и системы».

ПРОГРАММУ СОСТАВИЛ:

"СОГЛАСОВАНО":

Директор ИРЭ "УТВЕРЖДАЮ":

Зав. кафедрой

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ

МОСКОВСКИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

(ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)

ИНСТИТУТ РАДИОТЕХНИКИ И ЭЛЕКТРОНИКИ (ИРЭ)

_ Направление подготовки: 201000 Биотехнические системы и технологии Профиль (и) подготовки: Биотехнические и медицинские аппараты и системы Квалификация (степень) выпускника: бакалавр Форма обучения: очная

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

"СЕТЕВЫЕ ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ"

Цикл:

Часть цикла:

№ дисциплины по учебному плану:

Часов (всего) по учебному плану:

Трудоемкость в зачетных едисеместр ницах:

Расчетные задания, рефераты Не предусмотрены ты по учебному плану (всего) Курсовые проекты (работы) Не предусмотрены

1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

Целью дисциплины является изучение технологий построения информационных сетей и технологий работы в информационных сет для последующего использования при создании и эксплуатации радиоэлектронных систем и устройств, а также в своей повседневной работе.

По завершению освоения данной дисциплины студент способен и готов:

способностью владеть культурой мышления, способностью к обобщению, анализу, восприятию информации, постановке цели и выбору пути её достижения (ОК-1);

способностью логически верно, аргументировано и ясно строить устную и письменную речь (ОК-2);

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 (ОК-11);

владеть основными методами, способами и средствами получения, хранения, переработки информации, иметь навыки работы с компьютером как средством управления информацией (ОК-12);

работать с информацией в глобальных компьютерных сетях (ОК-13);

учитывать современные тенденции развития электроники, измерительной и вычислительной техники, информационных технологий в своей профессиональной деятельности (ПК-3);

собирать, обрабатывать, анализировать и систематизировать научно-техническую информацию по тематике исследования, использовать достижения отечественной и зарубежной науки, техники и технологии (ПК-6);

осуществлять сбор и анализ медико-биологической и научно-технической информации, обобщать отечественный и зарубежный опыт в области радиотехники, проводить анализ патентной литературы (ПК-18);

владеть практическими технологиями и инструментальными средствами создания и работы с документами различного назначения в сети Internet и сетях intranet.

Задачами дисциплины являются:

познакомить обучающихся с принципами построения (архитектурой) произвольных информационных сетей на основе международных стандартов эталонной модели взаимосвязи открытых систем, познакомить с основными тенденциями развития таких сетей и возникающими проблемами;

дать подробные сведения о современных высокоскоростных локальных сетях, их характеристика и поддерживающих их международных стандартах;

познакомить обучающихся с особенностями глобальной информационной сети Internet, характеристиками наиболее известных крупномасштабных информационных сетей, принципами построения WWW (“всемирной паутины”), а также особенностями построения корпоративных сетей на основе www-технологии (технология Intranet);

выработать у обучающихся практические навыки работы с программноинструментальными средствами, поддерживающими обработку информации в сетях Интернет и интранет.

2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООПВПО

Дисциплина относится к вариативной части математического и естественно-научного цикла Б.2 основной образовательной программы подготовки бакалавров по профилю «Биотехнические и медицинские аппараты и системы» направления 201000 «Биотехнические системы и технологии».

Дисциплина базируется на следующих дисциплинах: «Математика», «Физика» «Информационные технологии», «Электродинамика».

Знания, полученные по освоению дисциплины, необходимы при выполнении бакалаврской выпускной квалификационной, а также программы магистерской подготовки.

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

В результате освоения учебной дисциплины обучающиеся должны демонстрировать следующие результаты образования.

Знать:

основные источники научно-технической информации по принципам построения информационных сетей и поддерживающих их стандартов;

общие принципы построения (архитектуру) неоднородных информационных сетей на основе эталонной модели взаимосвязи открытых систем и современные тенденции развития информационных сетей;

принципы построения и особенности реализации локальных информационных сетей (ЛИС). Современные тенденции развития высокоскоростных ЛИС;

общие характеристики сети Internet, включая вопросы адресации в сетях TCP/IP;

современные подходы к разработке распределённых приложений в сетях интранет и иметь представление об инструментальных средствах такой разработки Уметь:

самостоятельно разбираться в нормативных документах (стандартах и протоколах), поддерживающих работу информационных сетей и применять их для решения поставленной задачи;

проводить простейшие расчёты характеристик информационных сетей и решать простые задачи логической структуризации IP-сетей Владеть:

навыками дискуссии по профессиональной тематике;

терминологией в информационных сетей и технологий;

навыками поиска и систематизации информации по проблемам своей профессиональной деятельности в сети Internet (ОК-13, ПК-6);

навыками создания гипертекстовых документов (ОК-12);

навыками применения полученной информации для решения задач своей профессиональной деятельности (ПК-9).

4. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

4.1 Структура дисциплины Общая трудоемкость дисциплины составляет 6 зачетных единиц, 216 часов.

Раздел дисциплины 1 Принципы построения информационных сетей 2 Локальные информациТесты онные сети 3 Основы технологий InТесты ternet и Intranet 4.2 Содержание лекционно-практических форм обучения 4.2.1. Лекции Распределённая обработка информации. Виды распределённой обработки информации и их характеристика. Основные понятия сетевой обработки информации. Понятие об архитектуре информационных систем. Архитектура информационной сети, принципиальные особенности основных сетевых архитектур ("терминал-главный компьютер", "клиент-сервер", "одноранговая архитектура").

Эталонная модель взаимосвязи открытых систем (ЭМВОС – OSI Reference Model). Однородные и неоднородные сети. Необходимость стандартизации. Международные организации в области стандартизации телекоммуникаций. Понятие об архитектуре открытых систем. Общая характеристика, назначение и область применения эталонной модели взаимосвязи открытых систем.

Типы абонентских систем и их логическая структура.

Коммуникационные сети с маршрутизацией и селекцией информации. Информационная сеть с маршрутизацией. Логическая структура. Топология сети. Иерархия сетей. Методы коммутации.

Ретрансляционные системы и устройства. Назначение и типы коммутационных и ассоциативных систем, классификация по обслуживаемым уровням эталонной модели OSI. Логическая структура и особенности ретрансляционных систем разных типов (узлы коммутации каналов, узлы коммутации пакетов, узлы смешанной коммутации, шлюзы, маршрутизаторы, мосты, повторители). Концентрация и маршрутизация информационных потоков.

Сетевые ресурсы, управление и контроль. Сетевая служба и её логическая структура.

Определение, физическая среда,. Сети типа Ethernet и Fast Ethernet, Arcnet, IBM Token Ring, Fiber Channel. Высокоскоростные сети Gigabit Ethernet, 10 Gigabit Ethernet, Gigabit Token Ring. Особенности сетевых операционных систем, операционные системы MS Windows NT 4.0, MS Windows 2000/XP, NetWare 5.0. Пропускная способность локальных информационных сетей.

Глобальная информационная сеть Internet. Принципы построения. Стек протоколов TCP/IP.

Адресация в Internet. Логическое структурирование IP-сетей, разбиение сети на подсети, выбор маски сети. Общая характеристика основных служб Internet, включая базы данных и сервисы WWW. Характеристика современных глобальных сетей.

Современные тенденции развития корпоративных информационных сетей (технология Intranet). Сопоставительный анализ архитектур "файл-сервер", двухзвенной и трёхзвенной архитектуры "клиент-сервер" и Web-архитектуры (HTTP-сервер и CGI). Современная WWW/Intranet-архитектура. Основные понятия языка HTML.

4.2.2. Практические занятия Базовые понятия и представления ЭМ ВОС. Протоколы и интерфейсы.

Информационная сеть с селекцией информации. Логическая структура. Топология сети. Ассоциация сетей и подсетей. Примеры.

Служба управления сетью и административные системы. Служба управления файлами и доступа к ним. Служба управления заданиями, служба электронной почты и т.д.

Основные детерминированные и недетерминированные методы доступа, топология Высокоскоростные сети Логическое структурирование IP сетей Элементы языков HTML, VRML и XML Дополнительные возможности Web-архитектуры (Java-машина, языки Java и JavaScript и т.д.) для разработки пользовательских приложений в корпоративной сети.

4.3. Лабораторные работы: «Лабораторные работы учебным планом не предусмотрены». Вместо этого учащимся предоставляется возможность самостоятельно проделать на компьютере 4 домашние работы, посвященные знакомству с инструментами пакета MS Office 2010. Результаты выполнения домашнего задания обсуждаются с преподавателем в интерактивном режиме (по электронной почте).

4.4. Расчетные задания.

Расчетные задания учебным планом не предусмотрены.

4.5. Курсовые проекты и курсовые работы Курсовой проект (курсовая работа) учебным планом не предусмотрен.

5. ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

Лекционные занятия проводятся в форме лекций с использованием презентаций. Презентации лекций содержат определения основных понятий, а также большое количество графических моделей и таблиц.

Практические занятия включают обсуждение решений типовых задач.

Самостоятельная работа включает подготовку к тестам, выполнение 4-х обязательных домашних заданий, а также проработку лекций и подготовку к зачету.

6. ОЦЕНОЧНЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ УСПЕВАЕМОСТИ,

ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ ПО ИТОГАМ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

Для текущего контроля успеваемости используются различные виды тестов. Итоговые результаты текущих контрольных работ и тестов оцениваются по 4-х бальной шкале.

Аттестация по дисциплине – дифференцированный зачёт по системе 5, 4 или 3, выставляемый по итогам текущей успеваемости и оценки за письменное выполнение итоговой контрольной работы, оцениваемой по 4-х бальной шкале. Неудовлетворительная оценка этого задания влечёт повторное выполнение индивидуальной контрольной работы.

При положительной оценке индивидуальной контрольной работы итоговая (зачётная) оценка выводится как округлённое до целого среднее арифметическое оценок за выполнение индивидуальной контрольной работы и текущего контроля.

7. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ

ДИСЦИПЛИНЫ

7.1. Литература:

а) основная литература:

1. Э.А. Якубайтис. Информационные сети и системы. Справочная книга. – М.: Финансы и статистика, 1996 г. – 368с.: ил.

2. В.Г. Олифер, Н.А. Олифер. Компьютерные сети. – СПб: Издательство "Питер", 1999. – 672с.: ил. (или последующие издания).

3. Н.С. Губонин. Принципы построения информационных сетей и основы технологий Интернет и Интранет. Иллюстративные материалы по дисциплине "Сетевые информационные технологии". – М.: Изд-во МЭИ, 2008. – 80с. (доступно для загрузки с информационного портала МЭИ www.mpei.ru из папки Downloads кафедры РТС) 4. Н.С. Губонин. Поиск информации в сети Интернет (индивидуальное задание). Учебное пособие. МЭИ, 2010. – 64с.: ил. Расширенный вариант пособия доступен для загрузки с информационного портала МЭИ www.mpei.ru из папки Downloads кафедры РТС б) дополнительная литература:

5. Э.А. Якубайтис. Информационно-вычислительные сети. – М.: Финансы и статистика, 6. Н.С. Губонин, А.М. Сухов. Лабораторный практикум по курсам "Сетевые информационные технологии" и "Информационные сети". МЭИ, 2003. – 102с.: ил.

7.2. Электронные образовательные ресурсы:

а) лицензионное программное обеспечение и Интернет-ресурсы:

MS Windows 7 (или, МS Windows XP Service pack 3)), МS Offices 2010 ( для студентов) б) другие:

Н.С. Губонин. Принципы построения информационных сетей и основы технологий Интернет и Интранет. Иллюстративные материалы по дисциплине "Сетевые информационные технологии". – М.:. – 102с. (доступно для загрузки с информационного портала МЭИ www.mpei.ru из папки Downloads кафедры РТС).

Н.С. Губонин. Поиск информации в сети Интернет (индивидуальное задание). Учебное пособие. МЭИ, 2010. – 86с.: ил. Расширенный вариант пособия доступен для загрузки с информационного портала МЭИ www.mpei.ru из папки Downloads кафедры РТС

8. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

Для обеспечения освоения дисциплины необходимо наличие учебной аудитории, снабженной мультимедийными средствами для представления презентаций лекций и практических занятий.

Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО и с учетом рекомендаций ПрООП ВПО по направлению201000 «Биотехнические системы и технологии» и профилю подготовки «Биотехнические и медицинские аппараты и системы».

ПРОГРАММУ СОСТАВИЛ:

Зав. кафедрой радиотехнических систем Директор ИРЭ

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ

МОСКОВСКИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

(ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)

ИНСТИТУТ РАДИОТЕХНИКИ И ЭЛЕКТРОНИКИ (ИРЭ)

_ Направление подготовки: 201000 Биотехнические системы и технологии Профиль подготовки: Биотехнические и медицинские аппараты и системы Квалификация (степень) выпускника: бакалавр Форма обучения: очная

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

«ВОЛНЫ В МАТЕРИАЛЬНЫХ СРЕДАХ»

№ дисциплины по учебному плану:

Часов (всего) по учебному плану:

Трудоемкость в зачетных едисеместр – ницах:

Расчетные задания, рефераты Объем самостоятельной рабочас ты по учебному плану (всего) Курсовые проекты (работы)

1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

Целью дисциплины является изучение условий распространения электромагнитных и акустических волн в однородных изотропных и анизотропных средах при наличии нескольких границ раздела По завершении освоения данной дисциплины студент способен и готов:

использовать основные законы естественно-научных дисциплин в профессиональной деятельности, применять методы математического анализа и моделирования, теоретического исследования (ОК-10) осуществлять сбор и анализ научно-технической информации, обобщать отечественный и зарубежный опыт в области радиотехники. (ПК-18) выполнять математическое моделирование процессов распространения электромагнитных и акустических волн в слоистых изотропных и анизотропных средах по типовым методикам, в том числе с использованием стандартных пакетов прикладных программ. (ПК-19) Задачами дисциплины являются познакомить обучающихся с особенностями распространения электромагнитных и акустических волн в слоистых изотропных и анизотропных средах, познакомить обучающихся с основными методами расчета отражения и прохождения полей в слоистых средах с параметрами ;

научить применять методы расчета для типичных практических ситуаций.

2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП ВПО

Дисциплина относится к вариативной части (дисциплины по выбору) профессионального цикла Б.2 основной образовательной программы подготовки бакалавров по профилям: Радиотехнические средства передачи, приема и обработки сигналов, Аудиовизуальная техника, Бытовая радиоэлектронная аппаратура, Радиоэлектронные системы, Радиофизика направления 210400 Радиотехника.

Дисциплина базируется на следующих дисциплинах: Математика, Физика, Спец. главы высшей математики, Спецразделы физики, Численные методы, Электродинамика, Информационные технологии Знания, полученные по освоению дисциплины, необходимы при выполнении бакалаврской выпускной квалификационной работы и изучении дисциплин «Устройства СВЧ и антенны», «Линии связи в энергетике, на Земле и в Космосе», «Электромагнитная совместимость», «Основы построения спутниковых систем связи», а также программы магистерской подготовки по направлению «Радиотехника».

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

В результате освоения учебной дисциплины обучающиеся должны демонстрировать следующие результаты образования:

Знать:

основные уравнения электромагнитного и акустического полей, в том числе граничные условия, основные эффекты, возникающие при распространении волн в слоистых структурах (ОК-10, ПК-19);

источники научно-технической информации (журналы, сайты Интернет) по распространению радиоволн в различных средах и параметрам сред (ПК-18) Уметь:

применять метод преобразования Фурье при расчетах слоистых структур, состоящих из изотропных и анизотропных сред (ОК-10);

осуществлять поиск и анализировать научно-техническую информацию по распространению радиоволн в различных средах и параметрам сред (ПК-18) Владеть:

навыками дискуссии по профессиональной тематике (ОК-12);

терминологией в области распространения электромагнитных и акустических волн в различных средах (ОК-2);

навыками поиска информации по вопросам (ПК-6);

типовыми решениями при распространении волн в слоистых средах

СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

4.1 Структура дисциплины Общая трудоемкость дисциплины составляет 6 зачетных единиц, 216 часов.

Электромагнитные волПроверка домашнего ны в однородных изозадания и типового тропных слоистых срерасчета анизотропных слоистых 4.2 Содержание лекционно-практических форм обучения 4.2.1. Лекции:

1. Представление полей и сторонних токов в виде интегралов Фурье. Уравнения Максвелла для спектров полей. Потенциалы Дебая для спектров полей. Телеграфные уравнения для четырех потенциалов Дебая, уравнения Гельмгольца для двух потенциалов Дебая, описывающих поля типа Е,Н.

2. Решение уравнений Гельмгольца для полубесконечной среды и слоев конечной толщины без источников. Классическая матрица передачи для одного слоя и нескольких слоев. Пересчет граничных условий для потенциала Дебая на границе слоя с источниками.

3. Расчет потенциала Дебая в слое с источниками и пересчет потенциалов на любую границу среды. Расчет коэффициентов отражения и прохождения для одного слоя и нескольких слоев.

4. Расчет спектров полей в полубесконечной области над слоистой структурой. Расчет составляющих полей в дальней зоне по известным спектрам методом стационарной фазы. (расчетное задание) ЭМ поля в однородном анизотропном диэлектрическом слое.

5. Вывод связанных уравнений Гельмгольца для потенциалов Дебая тип Е,Н в анизотропной среде с заданной матрицей диэлектрической проницаемости.

6. Решение уравнения Гельмгольца для потенциалов в анизотропной среде. Понятие о смешанных квазиплоских волнах. Дисперсионное уравнение для постоянной распространения смешанных волн, расчет составляющих полей этих волн.

7. Возбуждение границы раздела изотропной и анизотропной среды источниками, расположенными в изотропной среде. Вывод анизотропных граничных условий. Коэффициент отражения в изотропную среду и коэффициент прохождения в изотропную среду. Двойное лучепреломление.

8. Вывод уравнения для матрицы магнитной проницаемости феррита с подмагничиванием постоянным магнитным полем. Дисперсионное уравнение для плоских волн в ферритовой среде.

9. Решение дисперсионного уравнения для волн, распространяющихся вдоль подмагничивающего поля. Зависимость постоянных распространения от величины подмагничивающео поля. Волны с правым и левым вращением. Эффект Фарадея.

10. Эффект смещения электромагнитного поля при распространении в прямоугольном волноводе с ферритовой пластиной с поперечным подмагничивающим полем.

11 Матричное описание смещений и напряжений в упругой среде.

12. Закон Гука в матричной форме. Уравнение Ньютона для смещения в упругой среде и его модификация в присутствии пьезоэффекта.

13. Плоские волны в упругих средах - продольная волна и ее структура, поперечная волна и ее структура. Понятие о поверхностной волне на границе твердого тела с воздухом. Дисперсионное уравнение для постоянной распространения поверхностной волны в упругой среде и ее решение.

14. Возбуждение акустических волн в упругой среде дипольным источником.

4.2.2. Практические занятия 1 Согласование слоя диэлектрика с прилегающими средами с помощью четвертьволновых слоев 2 Расчет постоянной распространения и структуры поля для анизотропной среды - ионизирозадана). Расчет зависимости постоянной распространения от частоты.

3 Расчет угла поворота плоскости поляризации в ферритовой среде в зависимости от длины волны, подмагничивающего поля и длины образца.

4 Контрольная работа по разделу 4 лекций 4.3. Лабораторные работы (: «Лабораторные работы учебным планом не предусмотрены».) 4.4. Расчетные задания («Расчетное задание учебным планом не предусмотрено») 4.5. Курсовые проекты и курсовые работы «Курсовой проект (курсовая работа) учебным планом не предусмотрен».

5. ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

лекционные занятия проводятся в традиционной форме и в форме проблемных лекций (с постановкой в начале занятия какой-либо проблемы с дальнейшим изложением различных путей ее решения ) Практические занятия – проводятся в традиционной форме Самостоятельная работа включает: подготовку к лекционным занятиям, контрольным работам, выполнение домашних заданий, подготовку к зачету

6. ОЦЕНОЧНЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ УСПЕВАЕМОСТИ,

ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ ПО ИТОГАМ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

Для текущего контроля успеваемости используются контрольные работы, домашние задания, индивидуальные расчетные задания.

Аттестация по дисциплине – зачет Оценка за освоение дисциплины определяется оценкой на дифференцированном зачете В приложение к диплому вносится оценка за 5-й семестр

7. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ

ДИСЦИПЛИНЫ

7.1. Литература:

а) основная литература:

Бреховских Л.М. Волны в слоистых средах, М..: Наука, Бодров В.В., Сурков В.И. Математические модели сложных СВЧ устройств и антенн, М.:

МЭИ, б) дополнительная литература:

Фелсен Л., Маркувиц. Н. Излучение и рассеяние волн. М.: МИР, 1978.

7.2. Электронные образовательные ресурсы:

а) лицензионное программное обеспечение и Интернет-ресурсы:

Программное обеспечение - MathCad

8. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

Компьютерный класс кафедры АУРРВ Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО и с учетом рекомендаций ПрООП ВПО по направлению подготовки 210400 Радиотехника для профиля подготовки:

Биотехнические и медицинские аппараты и системы

ПРОГРАММУ СОСТАВИЛ:

"СОГЛАСОВАНО":

Директор ИРЭ "УТВЕРЖДАЮ":

И.о. зав. кафедрой Антенных устройств и распространения радиоволн

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ

МОСКОВСКИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

(ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)

ИНСТИТУТ РАДИОТЕХНИКИ И ЭЛЕКТРОНИКИ (ИРЭ)

_ Направление подготовки: 201000 Биотехнические системы и технологии Профиль подготовки: Биотехнические и медицинские аппараты и системы Квалификация (степень) выпускника: бакалавр Форма обучения: очная

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

«СПЕЦИАЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ ЭЛЕКТРОДИНАМИКИ»

№ дисциплины по учебному плану:

Часов (всего) по учебному плану:

Трудоемкость в зачетных едисеместр – ницах:

Расчетные задания, рефераты ты по учебному плану (всего) Курсовые проекты (работы)

1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

Целью дисциплины является изучение условий распространения и дифракции электромагнитных волн в однородных и неоднородных изотропных средах и при наличии объектов дифракции.

По завершении освоения данной дисциплины студент способен и готов:

использовать основные законы естественно-научных дисциплин в профессиональной деятельности, применять методы математического анализа и моделирования, теоретического исследования (ОК-10) осуществлять сбор и анализ научно-технической информации, обобщать отечественный и зарубежный опыт в области радиотехники. (ПК-18) выполнять математическое моделирование процессов распространения, излучения и дифракции электромагнитных волн в плавно неоднородных средах и при наличии модельных объектов дифракции с использованием высокочастотных методов электродинамики, в том числе с использованием стандартных пакетов прикладных программ.(ПК-19) Задачами дисциплины являются познакомить обучающихся с основными методами высокочастотной электродинамики:

геометрической и физической оптикой, геометрической и физической теориями дифракции, методом параболического уравнения.

научить применять методы высокочастотной электродинамики для расчета для типичных практических ситуаций распространения, дифракции и возбуждения электромагнитных волн.

2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП ВПО

Дисциплина относится к вариативной части (дисциплины по выбору) профессионального цикла Б.2 основной образовательной программы подготовки бакалавров по профилям: Радиотехнические средства передачи, приема и обработки сигналов, Аудиовизуальная техника, Бытовая радиоэлектронная аппаратура, Радиоэлектронные системы, Радиофизика направления 210400 Радиотехника.

Дисциплина базируется на следующих дисциплинах: Математика, Физика, Спец. главы высшей математики, Спецразделы физики, Численные методы, Электродинамика, Информационные технологии Знания, полученные по освоению дисциплины, необходимы при выполнении бакалаврской выпускной квалификационной работы и изучении дисциплин «Устройства СВЧ и антенны», «Линии связи в энергетике, на Земле и в Космосе», «Электромагнитная совместимость», а также программы магистерской подготовки по направлению «Радиотехника».

В результате освоения учебной дисциплины обучающиеся должны демонстрировать следующие результаты образования:

Знать:

основные методы высокочастотной электродинамики: геометрическую и физическую оптику, геометрическую и физическую теории дифракции, метод параболического уравнения. (ОК-10, ПК-19);

источники научно-технической информации (журналы), в которых публикуются работы по применению методов высокочастотной электродинамики (ПК-18) Уметь:

применять метод геометрической оптики при расчетах распространения электромагнитных волн в однородных и плавно неоднородных средах, метод физической оптики и метод геометрической теории дифракции при расчетах дифракции электромагнитных волн на эталонных объектах (ОК-10);

осуществлять поиск и анализировать научно-техническую информацию по вопросам применения методов высокочастотной электродинамики для решения прикладных задач (ПК-18) Владеть:

навыками дискуссии по профессиональной тематике (ОК-12);

терминологией в области высокочастотной электродинамики (ОК-2);

методами математического моделирования процессов распространения, излучения и дифракции электромагнитных волн в плавно неоднородных средах и при наличии модельных объектов дифракции с использованием высокочастотных методов электродинамики, в том числе с использованием стандартных пакетов прикладных программ(ПК-19)

4. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

4.1 Структура дисциплины Общая трудоемкость дисциплины составляет 6 зачетных единиц, 216 часов.

Раздел дисциплины.

Аналитические, асимптотические и численные методы электродинамики: сравнение подходов и области применимости Геометрическая оптика родных сред Физическая оптика и Метод параболического уравнения 4.2 Содержание лекционно-практических форм обучения 4.2.1. Лекции:

Аналитические, асимптотические и численные методы электродинамики:

1. Сравнительный анализ эволюции и возможностей аналитических, численных и асимптотических методов прикладной электродинамики во взаимосвязи с развитием научных исследований.

Геометрическая оптика однородных и неоднородных сред 2. Скалярная геометрическая оптика (ГО) однородных и неоднородных сред. Необходимые условия применимости ГО. Определение понятий фазового фронта и луча. Ряд Дебая.

Вывод уравнений эйконала и переноса.

3. Метод характеристик. Вывод уравнений лучей. Фазовое пространство. Лучевые координаты. Постановка начальной и краевой задач ГО.



Pages:     | 1 |   ...   | 3 | 4 || 6 | 7 |   ...   | 11 |


Похожие работы:

«Стивен Хокинг Краткая история времени. От большого взрыва до черных дыр Стивен Хокинг КРАТКАЯ ИСТОРИЯ ВРЕМЕНИ ОТ БОЛЬШОГО ВЗРЫВА ДО ЧЕРНЫХ ДЫР Stephen W. Hawking. A Brief History of Time From the Big Bang to Black Holes Оглавление Благодарности Предисловие 1. Наше представление о Вселенной 2. Пространство и время 3. Расширяющаяся Вселенная 4. Принцип неопределенности 5. Элементарные частицы и силы в природе 6. Черные дыры 7. Черные дыры не так уж черны 8. Рождение и гибель Вселенной 9. Стрела...»

«Министерство образования и науки Российской Федерации Сыктывкарский лесной институт (филиал) федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования Санкт-Петербургский государственный лесотехнический университет имени С. М. Кирова Кафедра целлюлозно-бумажного производства, лесохимии и промышленной экологии АНАЛИТИЧЕСКАЯ ХИМИЯ И ФИЗИКОХИМИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ АНАЛИЗА Учебно-методический комплекс по дисциплине для подготовки дипломированного...»

«Формирование и характеристики пылеугольной летучей золы А.Н. Алехнович Уральская теплотехническая лаборатория, Челябинск Шлакование, загрязнение, абразивный износ поверхностей котлов с огневой стороны, а также надежность и эффективность работы систем газоочистки наряду с параметрами газового потока зависят от физикохимических свойств летучей золы. Для процессов, происходящих в котле в первую очередь важны свойства относительно крупных частиц (микроны). В последние годы вс большее внимание...»

«Вестник Томского государственного университета. Биология. 2012. № 4 (20). С. 7–20 АГРОхИМИя И ПОЧВОВЕДЕНИЕ УДК 631.4 М.В. Бобровский1, С.В. Лойко2, Г.И. Истигечев2, И.В. Крицков2 Институт физико-химических и биологических проблем почвоведения РАН (г. Пущино) 1 Биологический институт Томского государственного университета (г. Томск) 2 СЛЕДЫ ВЕТРОВАЛОВ В ТЕМНОГУМУСОВЫх ПОЧВАх ЗАПОВЕДНИКА КАЛУжСКИЕ ЗАСЕКИ Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ (проекты № 09-04-01689-а, №...»

«довольно сильно отличается от опубликованной книги по компоновке (формат книги А5 = (23.5 х 16.5 см), к тому же для удешевления некоторые цветные рисунки были заменены на черно-белые). Но текст (с точностью по редакторской правки издательства), номера рисунков и...»

«ОТКРЫТОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО ГАЗПРОМ ОТКРЫТОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО ГАЗПРОМГЕОФИЗИКА ОТЧЕТ о производственно-хозяйственной деятельности ОАО Газпромгеофизика за 2006 год Утверждён Годовым общим собранием акционеров ОАО Газпромгеофизика протокол № 13/2007 от 1 июня 2007 г. Предварительно утвержден Советом директоров ОАО Газпромгеофизика протокол № 73 от 19 апреля 2007 г. Генеральный директор _(В.В. Илюшин) Главный бухгалтер _ (В.И. Сачук) Москва 2007 г. ОГЛАВЛЕНИЕ Глава 1. Характеристика общества...»

«НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ЯДЕРНОЙ ФИЗИКИ ИМЕНИ Д.В.СКОБЕЛЬЦЫНА МОСКОВСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО УНИВЕРСИТЕТА ИМЕНИ М.В. ЛОМОНОСОВА УДК 537.591 № госрегистрации 01.9.80004286 Инв. № 01/08-02 УТВЕРЖДАЮ Директор НИИЯФ МГУ профессор М.И. Панасюк октября 2008 г. ОТЧЕТ О НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОЙ РАБОТЕ ПРОВЕДЕНИЕ ИССЛЕДОВАНИЙ В ОБЛАСТИ РАЦИОНАЛЬНОГО ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЯ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ УНИКАЛЬНЫХ УСТАНОВОК ПОИСК ПРЕДЕЛА УСКОРЕНИЯ КОСМИЧЕСКИХ ЛУЧЕЙ В ГАЛАКТИКЕ И МОНИТОРИНГ СОСТОЯНИЯ АТМОСФЕРЫ И...»

«МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное агентство по образованию Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Московский физико-технический институт (государственный университет) РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ Московского физико-технического института (государственного университета) в 2005 году 2006 МОСКВА Под редакцией Н.Н. Кудрявцева, Т.В. Кондранина, Л.В. Ковалевой Результаты работы Московского физико-технического института (государственного...»

«Министерство образования и науки Российской Федерации Отделение общественных наук РАН Уральское отделение Российской академии наук Институт экономики УрО РАН АНО Большой Евразийский университетский комплекс Ассоциация Евразийский экономический клуб ученых Уральский государственный экономический университет МОЛОДЕЖЬ В ОБРАЗОВАНИИ, НАУКЕ, БИЗНЕСЕ И ВЛАСТИ Материалы XIV Всероссийского экономического форума научно-исследовательских работ молодых ученых и студентов Конкурентоспособность территорий с...»

«Полная исследовательская публикация Тематический раздел: Физико-химические исследования. _ Подраздел: Теплофизические свойства веществ. Регистрационный код публикации: 2tp-b71 Поступила в редакцию 10 ноября 2002 г. УДК 536.424; 536.63; 536.722 ПОЛИМОРФНЫЕ ПЕРЕХОДЫ CaF2, ИЗМЕРЕННЫЕ ПРИ ИССЛЕДОВАНИИ ТЕПЛОЕМКОСТИ И ЭНТАЛЬПИИ В ИНТЕРВАЛЕ ТЕМПЕРАТУР 300–1900К © Арсеев И.В., Люстерник В.Е., Пелецкий В.Э., Тарасов В.Д. и Чеховской В.Я. Институт теплофизики экстремальных состояний Объединенного...»

«8414 УДК 519.24.8+621.391:681.301 НЕКОТОРЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ ПРИВЛЕЧЕНИЯ МЕТОДА СТАТИСТИЧЕСКИХ ИСПЫТАНИЙ ДЛЯ ЦЕЛЕЙ АДАПТАЦИИ ПОРЯДКОВЫХ ФИЛЬТРОВ К ОБРАБОТКЕ ПЕРИОДИЧЕСКИХ И ЧАСТОТНОМОДУЛИРОВАННЫХ СИГНАЛОВ В.И. Знак Институт вычислительной матемаки и математической геофизики СО РАН Россия, 630090, Новосибирск, пр. Лаврентьева, 6 E-mail: znak@opg.sscc.ru Ключевые слова: порядковые фильтры, фильтрация периодических и частотно модулированных сигналов, кластерный анализ, метод статистических испытаний....»

«РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК Ордена Ленина Сибирское отделение ИНСТИТУТ ЯДЕРНОЙ ФИЗИКИ им. Г.И. Будкера СО РАН Г.Н. Абрамов, В.В. Анашин, В.М. Аульченко, М.Н. Ачасов, А.Ю. Барняков, К.И. Белобородов, А.В. Бердюгин, В.С. Бобровников, А.Г. Богданчиков, А.В. Боженок, А.А. Ботов, А.Д. Букин, Д.А. Букин, М.А. Букин, А.В. Васильев, В.М. Весенев, В.Б. Голубев, Т.В. Димова, В.П. Дружинин, А.А. Жуков, А.С. Ким, Д.П. Коврижин, А.А. Король, С.В. Кошуба, Е.А. Кравченко, А.Ю. Кульпин, А.Е. Образовский, А.П....»

«Молекулярные технологии www.niipa.ru/journal УДК 547.1’13+546.72’74 Р.О. Кочканян, М.М. Нечитайлов, А.Н. Заритовский Институт физико-органической химии и углехимии им. Л.М. Литвиненко НАН Украины, 83114, Украина, Донецк, ул. Р. Люксембург 70; e-mail: mm_nech@mail.ru СИНТЕЗ И СТРОЕНИЕ СВЕРХСТРУКТУРНЫХ КООРДИНАЦИОННЫХ КОМПЛЕКСОВ ФУЛЛЕРЕНА С60 С АТОМАМИ ЖЕЛЕЗА И НИКЕЛЯ Получена 29 октября 2010 года Опубликована 7 декабря 2010 года 02.00.03 – Органическая химия Рассматривается метод синтеза...»

«О проблемах физической наук и и образования в современных условиях Д.Р. Хохлов Физический факультет Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова 1. Достижения и проблемы с профессиональной деятельностью в области физики Достижения: А) 7 Нобелевских премий по физике Достижения российских ученых в области физики общеизвестны. Достаточно отметить, что 10 российских ученых стали лауреатами 7 Нобелевских премий по физике. Таких результатов нет ни в одной другой естественнонаучной...»

«библиотека трейдера Библиотека трейдера - http://tuttoforex.ucoz.ru www.tuttoforex.ucoz.ru A MARKETPLACE BOOK Trading Chaos Maximize Profits with Proven Technical Techniques SECOND EDITION JUSTINE GREGORY-WILLIAMS and BILL M. WILLIAMS John Wiley & Sons, Inc. КНИГА О РЫНКЕ Торговый Хаос Максимизируйте прибыль, используя доказанные технические приемы ВТОРОЕ ИЗДАНИЕ ДЖАСТИН ГРЕГОРИ-ВИЛЬЯМС и БИЛЛ М. ВИЛЬЯМС Москва ИК Аналитика библиотека трейдера Библиотека трейдера - http://tuttoforex.ucoz.ru...»

«К исх. № от.04.2006г. К вх. № от.04.2006г. НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ЯДЕРНОЙ ФИЗИКИ Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова УДК 524.354 Номер государственной регистрации: Экз.№ 1 инв. № УТВЕРЖДАЮ Директор научно-исследовательского института ядерной физики имени Д.В.Скобельцына МГУ имени М.В.Ломоносова. _М.И.Панасюк 2009 г. НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКИЙ ОТЧЕТ Методика регистрации и определение конструкции научной аппаратуры для изучения транзиентных атмосферных явлений на...»

«WWW.MEDLINE.RU ТОМ 7, БИОФИЗИКА, ИЮНЬ 2006 Исследование дисперсий фосфолипидов. 1. Меченый NBD-PE и Rh-PE пальмитоилолеоилфосфатидилхолин В.П. Топалы, Э.Е. Топалы Институт Теоретической и Экспериментальной Биофизики РАН, Содержание Аннотация Введение 1. Материалы и методы 2. Результаты и обсуждение 2.1. Первые сомнения 2.2. Флюоресценция меченой дисперсии POPC как функция её возраста 2.3. Влияние ультразвука на флюоресценцию 2.4. Влияние детергентов на флюоресценцию 2.5. Флюоресценция донора и...»

«Федеральное агентство по образованию Национальный исследовательский ядерный университет МИФИ А.Н. Долгов Пособие по физике МЕХАНИКА Часть 2 ДИНАМИКА. СТАТИКА В помощь учащимся 10—11 классов Москва 2009 УДК 531(075) ББК 22.2я7 Д 64 Долгов А.Н. ПОСОБИЕ ПО ФИЗИКЕ МЕХАНИКА. В 3-х ч. Ч. 2. Динамика. Статика. В помощь учащимся 10—11 классов. — М.: МИФИ, 2009. — 112 с. В пособии дается систематическое изложение основного содержания школьного курса физики по разделу Динамика. Статика в соответствии с...»

«у зверей стих Гофрообразующий ленточный транспортер н-7мм, ширина 150мм толщина 6-7мм 4Утни-т-1111005-50 диаметр кулачка Гдз химия 11 класса нЕКузнецовой Государства мира не имеющие выхода к морю Где у клавиатуры клавиша space Готовность к школе тест векслера методика Горные лыжи бУ в алматы Где у фольксвагена гольф 3 выбит номер кузова и двигателя Гом-2 увд г нижневaртовскa Гостиница у нины лебяжие острова Головокружение у мaлышa Гражданское право Объекты относящиеся исключительно к...»

«1 1. Цели освоения дисциплины Целью дисциплины - является овладение слушателями магистратуры дисциплины, а также умения и навыка анализа и проектирования системы севооборотов для хозяйств различных форм собственности. 2. Место дисциплины в структуре магистерской программе Данная дисциплина является вариативной частью профессионального цикла дисциплин, включенных в учебный цикл согласно ФГОС ВПО направления 110400.68 Агрономия. Для успешного освоения дисциплины необходимы знания по следующим...»














 
© 2014 www.kniga.seluk.ru - «Бесплатная электронная библиотека - Книги, пособия, учебники, издания, публикации»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.