| Закреплена за кафедрой | НЕT (реорганизована) 72 |
|---|---|
| Направление подготовки | 44.04.01. Педагогическое образование |
| Профиль | Педагог школьного и дополнительного образования в сфере информатики и робототехники |
| Форма обучения | Очная |
| Общая трудоемкость | 2 ЗЕТ |
| Учебный план | 44_04_01_ИиР-2-2020 |
|
|
||||||||||||
Распределение часов по семестрам
| Курс (семестр) | 1 (2) | Итого | ||
|---|---|---|---|---|
| Недель | 14 | |||
| Вид занятий | УП | РПД | УП | РПД |
| Лекции | 18 | 18 | 18 | 18 |
| Практические | 18 | 18 | 18 | 18 |
| Сам. работа | 36 | 36 | 36 | 36 |
| Итого | 72 | 72 | 72 | 72 |
Визирование РПД для исполнения в очередном учебном году
Рабочая программа пересмотрена, обсуждена и одобрена для
исполнения в 2020-2021 учебном году на заседании
кафедры
НЕT (реорганизована) 72
Протокол от 23.06.2020 г. № 10
Заведующий кафедрой д.п.н., проф. Морозова О.П.
| 1.1. | Подготовка магистранта к осуществлению научно-исследовательской деятельности, связанной с обработкой и анализом измерительной информации, работой с пакетами прикладных программ, а также с работой в междисциплинарных областях научных исследований. Подготовка специалиста, способного представлять, обосновывать и отстаивать результаты собственных исследований и выводов, осознавать ответственность за принятие профессиональных решений. Формирование социально-личностных качеств научного сотрудника: целеустремленности, организованности, трудолюбия, ответственности, гражданственности, коммуникабельности, толерантности, повышения общей культуры. |
|---|
| Цикл (раздел) ООП: Б1.В.ДВ.01.02 |
| ПК-1 | Способен организовывать и осуществлять обучение по информатике и робототехнике в образовательных организациях основного общего, среднего общего образования в сфере информатики и робототехники |
| ПК-2 | Способен организовывать и осуществлять воспитательную деятельность в организациях основного общего, среднего общего образования |
| ПК-4 | Способен организовывать деятельность обучающихся по освоению дополнительной общеобразовательной программы по информатике и робототехнике |
| В результате освоения дисциплины обучающийся должен | |
| 3.1. | Знать: |
|---|---|
| 3.1.1. | общую структуру и функции блоков систем сбора данных и систем управления методику разработки датчиковых систем учебного назначения на основе стандарт-ных и нестандартных датчиков принципы построения и работы датчиков цифровых лабораторий методы и средства оцифровки аналоговых сигналов датчиков методы повышения точности измерений методы измерений физических величин |
| 3.2. | Уметь: |
| 3.2.1. | разрабатывать программное обеспечение систем сбора данных организовать учебную деятельность по разработке и применению датчиковых систем организовать учебную деятельность в области дополнительного образования по разработке и применению датчиковых систем реализовывать межпредметные связи при разработке и применении датчиковых систем оценивать и представлять погрешности измерений сопоставлять результаты измерения датчиков цифровых лабораторий с результатами классических датчиков |
| 3.3. | Иметь навыки и (или) опыт деятельности (владеть): |
| 3.3.1. | методами экспериментальной оценки характеристик датчиков методами оценки результатов учебной деятельности по разработке и применению датчиковых систем методами калибровки нестандартных датчиков математическими методами описания характеристик преобразования датчиков технологией подготовки учебных проектов на основе датчиковых систем технологией организации и проведения исследовательских экспериментов на основе датчиковых систем |
| Код занятия | Наименование разделов и тем | Вид занятия | Семестр | Часов | Компетенции | Литература |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Раздел 1. Роль и характеристики датчиков в системах сбора данных и системах управления | ||||||
| 1.1. | Общая структура и функции блоков систем сбора данных и систем управления. Классификация и характеристики датчиков. Программно-аппаратное обеспечение сопряжения датчиков с компьютером или контроллером. | Лекции | 2 | 2 | ПК-1, ПК-2, ПК-4 | Л1.1, Л3.1, Л2.1 |
| 1.2. | Экспериментальная оценка характеристик датчиков тока, освещённости, расстояния и температуры. | Практические | 2 | 2 | ПК-1, ПК-2, ПК-4 | Л1.1, Л3.1, Л2.1 |
| 1.3. | Общая структура и функции блоков систем сбора данных и систем управления. Классификация и характеристики датчиков. Программно-аппаратное обеспечение сопряжения датчиков с компьютером или контроллером. | Сам. работа | 2 | 4 | ПК-1, ПК-2, ПК-4 | Л1.1, Л3.1, Л2.1 |
| 1.4. | Принципы построения и работы датчиков цифровых лабораторий. Аналого-цифровое преобразование измерительных сигналов аналоговых датчиков. Выбор разрядности и частоты дискретизации. | Лекции | 2 | 2 | ПК-1, ПК-2, ПК-4 | Л1.1, Л3.1, Л2.1 |
| 1.5. | Оценка погрешностей аналого-цифрового преобразования измерительного сигнала датчиков. | Практические | 2 | 2 | ПК-1, ПК-2, ПК-4 | Л1.1, Л3.1, Л2.1 |
| 1.6. | Принципы построения и работы датчиков цифровых лабораторий. Аналого-цифровое преобразование измерительных сигналов аналоговых датчиков. Выбор разрядности и частоты дискретизации. | Сам. работа | 2 | 4 | ПК-1, ПК-2, ПК-4 | Л1.1, Л3.1, Л2.1 |
| 1.7. | Принципы реализации калибровки датчиков. Аппроксимация характеристик преобразования датчиков. Метод наименьших квадратов. Погрешность калибровки. | Лекции | 2 | 2 | ПК-1, ПК-2, ПК-4 | Л1.1, Л3.1, Л2.1 |
| 1.8. | Калибровка датчиков тока, освещённости и температуры и оценка погрешности калибровки. | Практические | 2 | 2 | ПК-1, ПК-2, ПК-4 | Л1.1, Л3.1, Л2.1 |
| 1.9. | Принципы реализации калибровки датчиков. Аппроксимация характеристик преобразования датчиков. Метод наименьших квадратов. Погрешность калибровки. | Сам. работа | 2 | 4 | ПК-1, ПК-2, ПК-4 | Л1.1, Л3.1, Л2.1 |
| 1.10. | Методы измерений. Понятие и классификация погрешностей измерений. Методы повышения точности измерений. Оценивание и представление погрешностей измерений. | Лекции | 2 | 2 | ПК-1, ПК-2, ПК-4 | Л1.1, Л3.1, Л2.1 |
| 1.11. | Статистическая обработка результатов измерений тока, освещённости, расстояния и температуры. Оценка эффективности усреднения результатов измерений. Проверка нормальности закона распределения случайных погрешностей. | Практические | 2 | 2 | ПК-1, ПК-2, ПК-4 | Л1.1, Л3.1, Л2.1 |
| 1.12. | Методы измерений. Понятие и классификация погрешностей измерений. Методы повышения точности измерений. Оценивание и представление погрешностей измерений. | Сам. работа | 2 | 4 | ПК-1, ПК-2, ПК-4 | Л1.1, Л3.1, Л2.1 |
| Раздел 2. Разработка датчиковых систем и исследовательских проектов на их основе | ||||||
| 2.1. | Общая характеристика процесса проектирования датчиковых систем. Использование принципов системного подхода при выполнении проектирования. Особенности разработки проектов датчиковых систем на основе стандартных и нестандартных датчиков. | Лекции | 2 | 2 | ПК-1, ПК-2, ПК-4 | Л1.1, Л3.1, Л2.1 |
| 2.2. | Выполнение проекта датчиковой системы. | Практические | 2 | 2 | ПК-1, ПК-2, ПК-4 | Л1.1, Л3.1, Л2.1 |
| 2.3. | Общая характеристика процесса проектирования датчиковых систем. Использование принципов системного подхода при реализации процесса проектирования. Особенности разработки исследовательских проектов на основе датчиковых систем. | Сам. работа | 2 | 4 | ПК-1, ПК-2, ПК-4 | Л1.1, Л3.1, Л2.1 |
| 2.4. | Проведение исследований на основе датчиковых систем. Методика проведения эксперимента. Анализ полученных результатов. Целесообразность сопоставления результатов измерения с результатами классических датчиков. | Лекции | 2 | 2 | ПК-1, ПК-2, ПК-4 | Л1.1, Л3.1, Л2.1 |
| 2.5. | Составление плана и проведение исследований в рамках учебного проекта. | Практические | 2 | 2 | ПК-1, ПК-2, ПК-4 | Л1.1, Л3.1, Л2.1 |
| 2.6. | Проведение исследований на основе датчиковых систем. Методика проведения эксперимента. Анализ полученных результатов. Целесообразность сопоставления результатов измерения с результатами классических датчиков. | Сам. работа | 2 | 4 | ПК-1, ПК-2, ПК-4 | Л1.1, Л3.1, Л2.1 |
| Раздел 3. Применение датчиковых систем в учебном процессе | ||||||
| 3.1. | Применение датчиковых систем для проведения экспериментов по физике | Лекции | 2 | 2 | ПК-1, ПК-2, ПК-4 | Л1.1, Л3.1, Л2.1 |
| 3.2. | Разработка методики применения датчиковых систем для проведения экспериментов по физике | Практические | 2 | 2 | ПК-1, ПК-2, ПК-4 | Л1.1, Л3.1, Л2.1 |
| 3.3. | Применение датчиковых систем для проведения экспериментов по физике | Сам. работа | 2 | 4 | ПК-1, ПК-2, ПК-4 | Л1.1, Л3.1, Л2.1 |
| 3.4. | Применение датчиковых систем для проведения экспериментов по химии | Лекции | 2 | 2 | ПК-1, ПК-2, ПК-4 | Л1.1, Л3.1, Л2.1 |
| 3.5. | Разработка методики применения датчиковых систем для проведения экспериментов по химии | Практические | 2 | 2 | ПК-1, ПК-2, ПК-4 | Л1.1, Л3.1, Л2.1 |
| 3.6. | Применение датчиковых систем для проведения экспериментов по химии | Сам. работа | 2 | 4 | ПК-1, ПК-2, ПК-4 | Л1.1, Л3.1, Л2.1 |
| 3.7. | Применение датчиковых систем для проведения экспериментов по биологии | Лекции | 2 | 2 | ПК-1, ПК-2, ПК-4 | Л1.1, Л3.1, Л2.1 |
| 3.8. | Разработка методики применения датчиковых систем для проведения экспериментов по биологии | Практические | 2 | 2 | ПК-1, ПК-2, ПК-4 | Л1.1, Л3.1, Л2.1 |
| 3.9. | Применение датчиковых систем для проведения экспериментов по биологии | Сам. работа | 2 | 4 | ПК-1, ПК-2, ПК-4 | Л1.1, Л3.1, Л2.1 |
| 5.1. Контрольные вопросы и задания для проведения текущего контроля и промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины |
| См. Приложение Фонд оценочных средств. |
| 5.2. Темы письменных работ для проведения текущего контроля (эссе, рефераты, курсовые работы и др.) |
| См. Приложение Фонд оценочных средств. |
| 5.3. Фонд оценочных средств для проведения промежуточной аттестации |
| См. Приложение Фонд оценочных средств. |
| 6.1. Рекомендуемая литература | ||||
| 6.1.1. Основная литература | ||||
| Авторы | Заглавие | Издательство, год | Эл. адрес | |
| Л1.1 | В.П. Федосов, А.К. Нестеренко | Цифровая обработка сигналов в LabVIEW: учебное пособие | М.: ДМК Пресс // ЭБС "Лань", 2009 | e.lanbook.com |
| 6.1.2. Дополнительная литература | ||||
| Авторы | Заглавие | Издательство, год | Эл. адрес | |
| Л2.1 | Суранов А.Я. | LabVIEW 8.20: Справочник по функциям: Справочник | М.: ДМК Пресс // ЭБС "Лань", 2009 | e.lanbook.com |
| 6.1.3. Дополнительные источники | ||||
| Авторы | Заглавие | Издательство, год | Эл. адрес | |
| Л3.1 | А.Я. Суранов | Аналого-цифровое и цифроаналоговое преобразование: Методические указания к выполнению лабораторной работы | Изд-во АлтГУ, 2000 | |
| 6.2. Перечень ресурсов информационно-телекоммуникационной сети "Интернет" | ||||
| 6.3. Перечень программного обеспечения | ||||
| Microsoft Windows Microsoft Office 7-Zip AcrobatReader | ||||
| 6.4. Перечень информационных справочных систем | ||||
| Аудитория | Назначение | Оборудование |
|---|---|---|
| Учебная аудитория | для проведения занятий лекционного типа, занятий семинарского типа (лабораторных и(или) практических), групповых и индивидуальных консультаций, текущего контроля и промежуточной аттестации, курсового проектирования (выполнения курсовых работ), проведения практик | Стандартное оборудование (учебная мебель для обучающихся, рабочее место преподавателя, доска) |
| 001вК | склад экспериментальной мастерской - помещение для хранения и профилактического обслуживания учебного оборудования | Акустический прибор 01021; виброизмеритель 00032; вольтметр Q1202 Э-500; вольтметр универсальный В7-34А; камера ВФУ -1; компьютер Турбо 86М; масспектрометр МРС -1; осциллограф ЕО -213- 2 ед.; осциллограф С1-91; осциллограф С7-19; программатор С-815; самописец 02060 – 2 ед.; стабилизатор 3218; терц-октавный фильтр 01023; шкаф вытяжной; шумомер 00026; анализатор АС-817; блок 23 Г-51; блок питания "Статрон" – 2 ед.; блок питания Ф 5075; вакуумный агрегат; весы; вольтметр VM -70; вольтметр В7-15; вольтметр В7-16; вольтметр ВУ-15; генератор Г-5-6А; генератор Г4-76А; генератор Г4-79; генератор Г5-48; датчик колебаний КВ -11/01; датчик колебаний КР -45/01; делитель Ф5093; измеритель ИМП -2; измеритель параметров Л2-12; интерферометр ИТ 51-30; источник "Агат" – 3 ед.; источник питания; источник питания 3222; источник питания ЭСВ -4; лабораторная установка для настройки газовых лазеров; лазер ЛГИ -21; М-кальк-р МК-44; М-калькул-р "Электроника"; магазин сопротивления Р4075; магазин сопротивления Р4077; микроскоп МБС -9; модулятор МДЕ; монохроматор СДМС -97; мост переменного тока Р5066; набор цветных стекол; насос вакумный; насос вакуумный ВН-01; осциллограф С1-31; осциллограф С1-67; осциллограф С1-70; осциллограф С1-81; осциллоскоп ЕО -174В – 2 ед.; пентакта L-100; пирометр "Промень"; пистонфон 05001; преобразователь В9-1; прибор УЗДН -2Т; скамья оптическая СО 1м; спектограф ДФС -452; спектограф ИСП -51; стабилизатор 1202; стабилизатор 3217 – 4 ед.; стабилизатор 3218; стабилизатор 3222 – 3 ед.; станок токарный ТВ-4; усилитель мощности ЛВ -103 – 4 ед.; усилитель У5-9; центрифуга ВЛ-15; частотомер Ч3-54А; шкаф металлический; эл.двигатель; электродинамический калибратор 11032 |
| 519М | электронный читальный зал с доступом к ресурсам «ПРЕЗИДЕНТСКОЙ БИБЛИОТЕКИ имени Б.Н. Ельцина» - помещение для самостоятельной работы | Учебная мебель на 46 посадочных мест; 1 Флипчарт; компьютеры; ноутбуки с подключением к информационно-телекоммуникационной сети "Интернет" и доступом в электронную информационно-образовательную среду; стационарный проектор: марка Panasonic, модель PT-ST10E; стационарный экран: марка Projecta, модель 10200123; система видеоконференцсвязи Cisco Telepresence C20; конгресс система Bosch DCN Next Generation; 8 ЖК-панелей |
| 304К | лаборатория телекоммуникаций и цифрового телевидения центр систем автоматизации и управления - учебная аудитория для проведения занятий семинарского типа (лабораторных и(или) практических); проведения групповых и индивидуальных консультаций, текущего контроля и промежуточной аттестации | Учебная мебель на 10 посадочных мест; рабочее место преподавателя; стеллажи под лабораторное оборудование; проектор: марка INFOCUS модель IN24 - 1 единица; программно-аппаратный комплекс измерения технологических параметров на базе плат, система сбора данных AFS, средства отладки и программирования DL-NEXYS, станции паяльные ERSA (2шт.), телефон системный Panasonic KX-DT321RU-B (2шт.), IP-платформа Panasonic KX-NCP1000RU, Анализатор спектра R&S FSH8, модальная система анализа и генерации сигналов, персональные портативные устройства сбора данных NI myDAQ; методические указания по выполнению лабораторных работ по курсам "Техника приема и обработки сигналов", "Проектирование устройств на ПЛИС", "Цифровая и микропроцессорная техника". |
| При изучении тем курса следует самостоятельно повторить рассмотренные вопросы, пользуясь рекомендованной литературой, и ответить на контрольные вопросы. Возможен вариант опережающего знакомства с материалом лекции с тем, чтобы на лекции получить ответ на возможные вопросы. Целесообразно постараться "привязать" рассматриваемые вопросы к теме своей диссертационной работы. Также желательно проверить все рассматриваемые математические вопросы с помощью моделирования или использования реального оборудования. |