litceysel.ru
добавить свой файл
1





МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ИНСТИТУТ МАШИНОСТРОЕНИЯ

(ЛМЗ-ВТУЗ)



УТВЕРЖДАЮ

Проректор по учебной работе

_________________А.А. Смирнов

«____» __________ 2004 г.



Р А Б О Ч А Я У Ч Е Б Н А Я П Р О Г Р А М М А


по дисциплине «Методология научных исследований»

для специальности 120500 –

«Оборудование и технология сварочного производства»


Факультет – Автоматизации заготовительных технологий

Кафедра – «Оборудование и технология сварочного производства»


Для высших учебных заведений

Цикл – СД

Квалификация специалиста – инженер.


Объем дисциплины и виды учебной работы


Общая трудоемкость дисциплины – 119 часов

Курс – VI

Итоговый контроль

Семестр – XI

Зачёт – XI семестр

Аудиторные занятия – 51 час

Зачет по курсовой работе – XI семестр

Лекции – 34 часа





Лабораторные работы – 17 часов




Самостоятельная работа – 68 часов




Курсовая работа – 34 часа




Проработка материалов лекций – 17 часов




Подготовка к лабораторным работам – 17 час.






Санкт-Петербург

2004г.


Рабочая учебная программа составлена на основе рекомендуемой рабочей программы по дисциплине «Методология научных исследований» Минобразования РФ. Утверждена на заседании учебно-методической комиссии УМО по специальности 120500 «Оборудование и технология сварочного производства» 06.02.01 г.

( наименование типовой программы, дата утверждения)

По дисциплине изучается значение науки, как производительной силы общества, ее задачи в развитии народного хозяйства, подготовка и роль научных кадров. Методология научного познания, задачи и методика исследования, эксперимент и обработка его результатов, вопросы метрологии, планирования эксперимента. Изучаются основы организации и управления научным коллективом. Требования к уровню освоения содержания дисциплины соответствуют требованиям ГОС ВПО. Методический комплекс содержит рабочую программу, методические указания к лабораторным работам, методические рекомендации по выполнению курсовой работы, вопросы для самоподготовки, задание на курсовую работу. Рабочая программа разработана: доцентом Синяковым К.А.

Рабочая учебная программа обсуждена и утверждена на заседании кафедры «Оборудование и технология сварочного производства» «____» ____________ 2004 г.



Зав. кафедрой,

Доцент, к.т.н. ______________ К.А.Синяков


Рабочая учебная программа согласована


Декан ФАЗТ,

п


рофессор ______________ Л.Ф.Кратович


1. Цели и задачи дисциплины


Целью дисциплины является сообщение студентам знаний о роли науки в развитии народного хозяйства страны, организации и методике выполнения научно-исследовательских работ, а также применяемой экспериментальной технике для решения задач в области сварочного производства.

Задачами дисциплинами являются:


  • выработка у студентов представлений о научном подходе к решению конкретных инженерных задач и оценки их актуальности для народного хозяйства;

  • привитие студентам навыков творческой работы с научно-технической литературой, патентными источниками с анализом и синтезом собранных данных для формирования представлений о цели и путях решения задачи исследования;

  • ознакомление с выбором и разработкой методики проведения исследований как основой правильного решения поставленной задачи, включая подбор экспериментального оборудования, планирования эксперимента и использования компьютерной техники;

  • изучение оборудования и аппаратуры, используемых для исследований в области сварки;

  • приобретение навыков в подготовке и проведении эксперимента, обработке и обобщении его результатов;

  • ознакомление студентов с требованиями к оформлению результатов исследований в виде научно-технического отчета, публикации, диссертации.


Содержание дисциплины построено с учётом знания студентами основных фундаментальных дисциплин:

«Высшая математика» - дифференциальное и интегральное исчисление; интерполирование и экстраполирование; математическая статистика;

«Физика» - физические величины и единицы измерения; термодинамика; физические свойства металлов и сплавов;


«Химия» - строение атома; периодический закон Менделеева; основные типы химических реакций;

«Сопротивление материалов» - механические свойства металлов и сплавов;

«Материаловедение» - диаграмма железо – углерод; легированные стали.

Основополагающими специальными дисциплинами являются «Теория сварочных процессов», «Технологические основы сварки плавлением и давлением».


2. Требования к уровню освоения содержания дисциплины.


Студент должен уметь составить литературный обзор по заданной теме и правильно оценить состояние вопроса; разработать новую или предложить известную методику проведения исследования; подготовить и провести на современном научном уровне эксперимент; методически грамотно обработать экспериментальные данные; сделать обоснованные выводы по выполненной работе и оценить их значение для практических целей.


3. Содержание дисциплины


3.1. Разделы дисциплины и виды занятий

Таблица 1

№№

пп

Наименование раздела

Виды занятий


Лекции

Лабораторные работы

Самост.

работа

студентов

1

Наука как производительная сила общества

2




1

2

Современная методология научного исследования

2


1


3

Задачи научного исследования

4




2

4

Метрологическое обеспечение эксперимента

4

2

9

5

Планирование эксперимента

6

4

12

6

Обработка результатов эксперимента

6

4

13

7

Моделирование в научных исследованиях


4

4

11

8

Понятие об оптимизации


3




7

9

Оформление результатов исследований


3

3

12



Итого:


34

17

68


3.2. Распределение учебных часов по видам занятий

Таблица 2

№№


Вид занятий

ХI семестр

Всего


Аудиторные

Самостоятельные

1
Лекции

34

17

51

2

Лабораторные работы

17

17

34

3

Курсовая работа




34

34


3.3. Содержание разделов дисциплины


3.3.1. Наука как производительная сила общества. Краткое содержание дисциплины «Методология научных исследований» и составляющих частей. Наука как производительная сила общества. Ее задачи в развитии народного хозяйства страны. Структура и организация научных учреждений, планирование и координация научных исследований, научная организация и гигиена умственного труда.

3.3.2. СОВРЕМЕННАЯ МЕТОДОЛОГИЯ НАУЧНОГО ИССЛЕДОВАНИЯ. Основные определения и понятия: индукция, дедукция, обобщение, аналог, событие, опыт. Основные уровни научного познания. Сочетания опыта, анализа и синтеза в научном исследовании.

3.3.3. ЗАДАЧИ НАУЧНОГО ИССЛЕДОВАНИЯ. Виды, классификация, этапы и составные части научно-исследовательской работы. Рациональная модель исследования, эксперимент как основной элемент методики и его выбор. Основные направления экспериментальных исследований в сварке, стратегия и тактика эксперимента.


3.3.4. МЕТРОЛОГИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТА. Методы и средства измерения в сварке, принципы их выбора. Измерительные приборы, их диапазоны измерений, градуировка, регулировка. Точность и погрешность измерений. Оборудование и приборы для проведения механических испытаний сварных соединений, их контроля; определения микроструктуры, приборы для измерения и регистрации тока, напряжения, времени, расхода газа, давления, температуры.

3.3.5. ПЛАНИРОВАНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТА. Основные методы и критерии планирования, многофакторный анализ, вариативность факторов. Принципы отбора образцов для исследования.

3.3.6. Обработка результатов эксперимента. Методы графической и аналитической обработки. Методы подбора эмпирических формул, аппроксимация, интерполяция, экстраполяция данных. Основы теории случайных ошибок - ошибки грубые, систематические, случайные. Возможности математической статистики – основные вычисляемые величины.

3.3.7. МОДЕлирование в научных исследованиях. Физические и математические модели. Численное моделирование. Использование типовых и специализированных программ для моделирования. Применение персональных компьютеров, автоматизированных систем научных исследований в сварке.

3.3.8. ПОНЯТИЕ ОБ ОПТИМИЗАЦИИ. Критерии оптимальности, функции цели, параметры оптимизации. Методы решения задач оптимизации, примеры нахождения оптималь6ных условий при сварочных процессах.

3.3.9. ОФОРМЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ. Общие требования и правила оформления отчета о НИР по ГОСТ 7.32.81. Содержание отчета. Анализ результатов расчетно-экспериментальных исследований в виде публикации, доклада, диссертации. Выводы, предложения и рекомендации по внедрению результатов НИР в производство.


4. ПЕРЕЧЕНЬ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ


Таблица 3



Тематика лабораторных работ

Количество часов

Разделы дисциплины

1

Измерения основных электрических параметров при сварке.

2

3.3.4.

2

Планирование эксперимента при сварочных исследованиях.

4

3.3.5.

3

Аппроксимация экспериментальных данных сварочного процесса.

4

3.3.6.

4

Интерполяция экспериментальных данных сварочного процесса.

4

3.3.7.

5

Составление отчета с помощью текстового пакета Word.

3

3.3.9.


5. методические рекомендации по выполнению КУРСОВОЙ РАБОТЫ

Курсовая научно-исследовательская работа (КНИР) представляет собой результат приборного исследования или вычислительного эксперимента, проведенного студентами либо в лабораториях кафедры, либо во время прохождения инженерно-производственной подготовки в технологических отделах, сварочных лабораториях предприятий. Исследование может быть проведено в интересах хоздоговорной или госбюджетной темы. Для исследований, где индивидуальный эксперимент затруднен, допускается проведение КНИР группой из 2…3 человека с написанием одного отчета, в котором четко обозначен вклад каждого студента.


Выполнение курсовой работы готовит студентов к дипломному проектированию. Отчет о КНИР объемом до 30 страниц формата А4 содержит описание проделанной работы и по форме соответствует всем требованиям, предъявляемым к научно-техническим отчетам. Отчет должен иметь введение, основную часть, состоящую из глав, заключение.

Введение кратко характеризует современное состоя6ие исследуемого вопроса, формулирует проблематику исследования, его актуальность и необходимость. Основная часть начинается с литературного обзора, в котором собрана информация по вопросам исследования. Литературный обзор может включать ссылки на авторские свидетельства и патенты. Эта глава должна заканчиваться постановкой научно-технической проблемы.

Методический раздел подробно описывают выбранную методику эксперимента. Исследование может носить теоретический или экспериментальный характер, а также содержать элементы того и другого. Для работ теоретического характера под методикой обычно понимают ход решения задачи на основании математических зависимостей, логических операций, выбора программного обеспечения. Эксперимент в данном случае ограничен. В работах экспериментального плана методика определяет вид, характер и количество экспериментов, уровень точности измерений, их достоверности, надежности результатов, их математическую обработку.

Экспериментальный раздел содержит таблицы, графики, а также обработку этих данных по выбранной методике. Полученные результаты сравниваются с литературными данными. На основании такого обсуждения формулируется рабочая модель явления, гипотеза или теория.

Заключение должно содержать оценку результата работы, выводы, отражающие внутренние связи, вскрытые автором, рекомендации возможного применения полученных результатов.


6. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ


6.1. Рекомендуемая литература.

Основная

1. Сиденко В.М., Грушко И.М. Основы научных исследований. - Харьков.: Высшая школа, 1977. – 200с.


2. Горский В.Г., Адлер Ю.П. Планирование промышленных экспериментов. – М.: Металлургия, 1974.

3. Румшинский Л.З. Математическая обработка результатов эксперимента. – Спр пособие. М.: Наука, 1971.

4. Судник В.А., Ерофеев В.А. Расчеты сварочных процессов на ЭВМ. – Тула.: - ТПИ, 1986, 86с.

Дополнительная


5. Адлер Ю.П., Маркова Е.В., Грановская Ю.В. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий. – М.: Наука, 1971. – 284с.

6. Химмельбау Д. Анализ процессов статистическими методами. – М.: Мир, 1973. – 957с.

7. Зейдель А.Н. Ошибки измерения физических величин. – Л.: Наука, 1974. – 96с.

8. ГОСТ 7.32.81. Отчет о НИР. Общие требования и правила оформления. – М.: Стандарт, 1981. – 14с.


6.2. Средства обеспечения освоения дисциплины.

Для обеспечения освоения дисциплины используются стандартные пакеты программ текстовый процессор Word, электронные таблицы Excel, математический пакет MathCAD, статистический пакет программ MathLAB. Также применяются специализированные программы в области технологии сварки MAGsim, Spotsim, Plasmet. Для наглядной демонстрации графиков, таблиц и других изображений применяется мультимедийный проектор и пакеты стандартных программ Access и PowerPoint.


7. Материально-техническое обеспечение дисциплины

Преподавание дисциплины обеспечивается наличием компьютеров Pentium 4 с быстродействием 3000Мгц, соединенных в локальную сеть, кафедрального сервера, наличием электронного варианта ГОСТ, применяемых в области сварочного производства, электронных и на бумажном носителе методических указаний к выполнению лабораторных и курсовой работ. Для выполнения КНИР имеются физические приборы различного класса точности, современное сварочное оборудование.