Программа дисциплины в. 10 Компьютерное моделирование физических

№ 
п.п. 
Индекс 
компет
енции 
Содержание 
компетенции (или её 
части) 
В результате изучения учебной дисциплины 
обучающиеся должны 
знать 
уметь 
владеть 
рационального 
природопольз
ования 
биосферы и 
принципов 
рационального 
природопольз
ования для 
решения задач 
профессионал
ьной 
деятельности 
деятельности
2 
ПК-14 
способностью 
использовать знание 
основных 
закономерностей 
функционирования 
биосферы 
и 
принципов 
рационального 
природопользования 
для решения задач 
профессиональной 
деятельности 
интегрированн
ые среды для 
моделировани
я физических 
процессов 
проводить 
экспериментал
ьные 
исследования, 
используя
интегрированн
ые среды для 
моделировани
я физических 
процессов 
практическим
и навыками 
построения 
компьютерны
х моделей и 
проведения 
экспериментал
ьных 
исследований, 
используя
интегрированн
ые среды для 
моделировани
я физических 
процессов 
 
2. Структура и содержание дисциплины. 
2.1 Распределение трудоёмкости дисциплины по видам работ.
Общая трудоёмкость дисциплины составляет 3 зач.ед. (108 часов), их 
распределение по видам работ представлено в таблице
Вид учебной работы 
Всего 
часов 
Семестры 
(часы) 
1 
2 
3 
4 
 Контактная работа, в том числе: 
 
 
 
Аудиторные занятия (всего): 
72 
- 
-
 
72 
- 
Занятия лекционного типа 
36 
- 
- 
36 
- 
Лабораторные занятия
36 
- 
- 
36 
- 
Занятия семинарского типа (семинары, 
практические занятия)
- 
- 
- 
- 
- 
- 
- 
- 
- 
- 
Иная контактная работа:  
 
 
 
Контроль самостоятельной работы (КСР) 
4 
- 
- 
4 
- 
Промежуточная аттестация (ИКР) 
0,2 
- 
- 
0,2 
- 
Самостоятельная работа, в том числе: 
31,8 
- 
- 
31,8 
- 
Проработка учебного (теоретического) материала 
16 
- 
- 
16 
- 
Подготовка к текущему контролю 
15,8 
- 
- 
15,8 
- 

Контроль: 
 
 
 
 
 
Подготовка к экзамену 
- 
- 
- 
- 
- 
Общая трудоемкость
час. 
108 
- 
- 
108 
- 
в том числе контактная 
работа 
76,2 
- 
- 
76,2 
- 
зач. ед 
3 
- 
- 
3 
- 
 
 
2.2 Структура дисциплины: 
Распределение видов учебной работы и их трудоемкости по разделам дисциплины.
Разделы дисциплины, изучаемые в 3 семестре 
№
Наименование разделов 
Количество часов 
Всего 
Аудиторная 
работа 
Внеауд
иторная 
работа 
Л 
ПЗ 
ЛР 
СРС 
1 
2 
3 
4 
5 
6 
7 
1. 
Компьютерные модели и их виды 
6 
2 
- 
2 
2 
2. 
Стохастические модели. Метод Монте-Карло 
16 
6 
- 
6 
4 
3. 
Детерминированные модели. Метод 
молекулярной динамики 
16 
6 
- 
6 
4 
4. 
Имитационное моделирование 
12 
4 
- 
4 
4 
5. 
Движение тел в центральном поле 
10 
2 
- 
4 
4 
6. 
Колебательное и волновое движение 
12 
4 
- 
4 
4 
7. 
Явления переноса. Автоволновые процессы 
10 
2 
- 
4 
4 
8. 
Расчет течения жидкости. Конвекция 
10 
4 
- 
2 
4 
9. 
Расчет электрического и магнитного полей. 
Движение заряженных частиц 
8 
2 
- 
2 
4 
10. 
Оптические и квантовые явления 
7,8 
4 
- 
2 
1,8 
Итого по дисциплине: 
107,8 36 
- 
36 
35,8 
Примечание: Л – лекции, ПЗ – практические занятия / семинары, ЛР – лабораторные 
занятия, СРС – самостоятельная работа студента
 
2.3 Содержание разделов дисциплины:
2.3.1 Занятия лекционного типа.
 
№
Наименование
раздела 
Содержание раздела 
Форма 
текущего
контроля
 
1 
2 
3 
4 
1. 
Компьютерные 
модели и их виды 
Понятие 
модели. 
Виды 
моделей. 
Моделирование. Компьютерное моделирование. 
Виды 
компьютерных 
моделей. 
Области 
применения.
К 
2. 
Стохастические 
модели. Метод 
Монте-Карло 
Непрерывно-стохастические модели. Основы 
теории массового обслуживания. Сстемы и сети 
массового 
обслуживания. 
Дискретно-
стохастические 
модели. 
Вероятностные 
автоматы. Метод Монте-Карло. 
К 
3. 
Детерминированные 
модели. Метод 
молекулярной 
Непрерывно-детерминированные 
модели. 
Дискретно-детерминированные 
модели. 
Конечные 
автоматы. 
Примеры 
создания 
К 

динамики 
дискретных моделей. Метод молекулярной 
динамики. 
4. 
Имитационное 
моделирование 
Основные 
понятия 
имитационного 
моделирования. 
Этапы 
имитационного 
моделирования. 
Время 
в 
имитационных 
моделях. 
Алгоритмы 
имитационного 
моделирования. Обработка и анализ результатов 
имитационного моделирования. Планирование 
экспериментов с имитационными моделями. 
К 
5. 
Движение тел в 
центральном поле 
Одномерное и двумерное движение точки в 
однородном и центральном поле сил. Сложные 
случаи движения частицы в силовом поле. 
Движение системы частиц в силовом поле. 
Моделирование движения тела. 
К 
6. 
Колебательное и 
волновое движение 
Свободные 
и 
вынужденные 
колебания. 
Моделирование колебаний сложных систем. 
Моделирование 
волны в 
одномерной и 
двумерной среде.
К 
7. 
Явления переноса. 
Автоволновые 
процессы 
Уравнение теплопроводности для однородной и 
неоднородной 
среды. 
Моделирование 
автоволновых процессов. 
К 
8. 
Расчет течения 
жидкости. 
Конвекция 
Потенциальное течение жидкости. Течение 
вязкой жидкости. 
К 
9. 
Расчет 
электрического и 
магнитного полей. 
Движение 
заряженных частиц 
Расчет электрического поля. Расчет магнитного 
поля проводников с током. Распространение 
электромагнитной волны в волноводе. 
К 
10.
Оптические и 
квантовые явления 
Моделирование интерференции и дифракции 
волн. Простейшие модели атома и молекулы.
К 
 
2.3.2 Занятия семинарского типа.
Занятия семинарского типа - не предусмотрены 
2.3.3 Лабораторные занятия. 
№
Наименование лабораторных работ 
Форма 
текущего
контроля 
1 
3 
4 
1. 
Интерфейс среды MATLAB. Простейшие вычисления.
Отчет 
2.
Графика в системе MATLAB. 
Отчет 
3.
Основы программирования в среде MATLAB
Отчет 
4.
Непрерывно-стохастические модели 
Отчет 
5.
Дискретно-стохастические модели. Вероятностные автоматы 
Отчет 
6.
Генерация случайных чисел в MATLAB. Моделирование 
распределений случайных величин в MATLAB. 
Отчет 
7.
Метод Монте-Карло 
Отчет 
8.
Построение непрерывно-детерминированной модели системы 
Отчет 
9.
Дискретно-детерминированные модели. Конечные автоматы 
Классификация конечных автоматов 
Отчет 

10.
Система моделирования SIMULINK и ее возможности 
Отчет 
11.
Использование пакета SIMULINK для моделирования случайных 
чисел. 
Отчет 
12. Разработка имитационной модели в среде MATLAB (SIMULINK) 
Отчет 
13.
Движение тел в центральном поле 
Отчет 
14.
Колебательное и волновое движение 
Отчет 
15.
Явления переноса. Автоволновые процессы 
Отчет 
16.
Расчет течения жидкости. Конвекция 
Отчет 
17. Расчет электрического и магнитного полей. Движение заряженных 
частиц 
Отчет 
18.
Оптические и квантовые явления 
Отчет 
2.3.4 Примерная тематика курсовых работ (проектов) 
Курсовые работы (проекты) - не предусмотрены
.
 
2.4 Перечень учебно-методического обеспечения для самостоятельной работы 
обучающихся по дисциплине (модулю) 
 
№
Вид СРС 
Перечень учебно-методического обеспечения дисциплины 
по выполнению самостоятельной работы
1 
2 
3 
1 
Проработка учебного 
(теоретического) 
материала 
Методические указания по организации аудиторной и 
самостоятельной 
работ, 
утвержденные 
кафедрой 
теоретической физики и компьютерных технологий, 
протокол № 9 от «14» марта 2017г
2 Подготовка к текущему 
контролю 
Методические 
рекомендации 
для 
подготовки 
к 
практическим, семинарским и лабораторным занятиям, 
утвержденные 
кафедрой 
теоретической 
физики 
и 
компьютерных технологий, протокол № 9 от «14» марта 
2017г. 

жүктеу/скачать 0.57 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: