МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «КУБАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ» ФАКУЛЬТЕТ ЭНЕРГЕТИКИ УТВЕРЖДАЮ Декан факультета энергетики __________________ А.В. Винников «____» _____________ 2015 г. Рабочая программа дисциплины «Основы инженерного творчества» Направление подготовки 35.04.06 - Агроинженерия Уровень подготовки Магистратура Форма обучения Очная Краснодар 2015 1 Цели и задачи дисциплины Основной целью изучения дисциплины является подготовка студентов к самостоятельной, инженерной, творческой и научно-исследовательской работе в условиях рыночных отношений. В процессе изучения дисциплины «Основы инженерного творчества» решаются следующие задачи: – получение знаний о роли творчества при решении инженерных задач; – обучение методам проведения научных исследований, основам моделирования исследуемых устройств; – обучение методам организации и проведения экспериментальных исследований. 2 Место дисциплины в структуре ОП магистратуры Дисциплина «Основы инженерного творчества» относится к вариативной части образовательной программы магистратуры. Для успешного освоения дисциплины необходимы знания по следующим дисциплинам ОП: - современные проблемы науки и производства в инженерии; - инновационные технологии в сельском хозяйстве. 3 Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих компетенций: – способность к абстрактному мышлению, анализу, синтезу (ОК-1); – готовность действовать в нестандартных ситуациях, нести социальную и этическую ответственность за принятые решения (ОК-2); – готовность к саморазвитию, самореализации, использованию творческого потенциала (ОК-3); – готовностью к коммуникации в устной и письменной формах на государственном языке Российской Федерации и иностранном языке для решения задач профессиональной деятельности (ОПК-1). Виды профессиональной деятельности: Виды и задачи профессиональной деятельности по дисциплине: – научно-исследовательская деятельность: сбор, обработка, анализ и систематизация научно-технической информации по теме исследования, выбор методик и средств решения задачи; подготовка научно-технических отчётов, обзоров, публикаций по результатам выполненных исследований; анализ российских и зарубежных тенденций развития механизации, электрификации и автоматизации технологических процессов в сельскохозяйственном производстве; – производственно-технологическая технологическая деятельность: поиск путей сокращения затрат на выполнение механизированных и электрифицированных производственных процессов; анализ экономической эффективности технологических процессов и технических средств, выбор из них оптимальных для условий конкретного производства; – организационно-управленческая деятельность: прогнозирование и планирование режимов энерго- и ресурсо-потребления; 2 координация работы персонала при комплексном решении инновационных проблем – от идеи до реализации на производстве. 4 Структура и содержание дисциплины (модуля) «Основы инженерного творчества» 4.1 Трудоемкость дисциплины Общая трудоёмкость дисциплины составляет 3 зачетные единицы – 108 часов. Дневная форма обучения Курс, Часов / з. е. семестр Вид учебной работы Аудиторные занятия всего лекции практические занятия (семинары) лабораторные работы Самостоятельная работа - всего курсовой проект (работа) контрольные работы реферат другие виды самостоятельной работы Вид промежуточной аттестации (зачет, экзамен) Всего по дисциплине 36 / 1 2, 3 Заочная форма обучения Курс, Часов / з. е. семестр 8/0,22 12 / 0,33 4/0,11 24 / 0,67 4/0,11 72 / 2 - 100/2,78 - - - зачёт зачёт 108 / 3 108 / 3 2, 3 4.2 Содержание лекций № темы лекции Наименование и содержание темы лекции 1 Теоретические основы инженерного творчества. Научно-технический прогресс и основные направления его развития. Принципы инженерного творчества. Исследовательские задачи в энергетике. Сущность инженерного творчества и его особенности. Роль знаний и творчества в инженерной работе. Теоретические и экспериментальные инженерные исследования. Основные определения инженерного исследования (наука, теория, методология, наблюдение, эксперимент, производственная деятельность, научный закон). Схема поиска и аналитический обзор научно-технической литературы. Виды инженерной деятельности. 3 Методы проведения инженерных исследований. Классификация методов инженерного творчества. Методы поиска новых технических решений для совершенствования технических систем. Сравнение и измерение. Индукция и дидукция. Анализ и синтез. Научная гипотеза. Абстракция и обобщение. Моделирование. Рациональные методы подбора, изучения, обработки и систематизации информационных материалов по теме инженерного исследования. Системный подход и системный анализ при разработке технических систем. Законы и формы мышления (понятие, суждение, отрицание, конъюнкция, дизъюнкция, импликация суждений). Основные процессы инженерного исследования. Технология и требования к теме инженерного исследования. Постановка задачи, план и методика исследования. Понятие оптимума, целевой функции и ограничений. Принципы реализации методов оптимизации. Задачи многокритериальной оптимизации. Критерии оценки эффективности темы. Инновационная деятельность инженера. Виды инноваций. Инновационный цикл – инженерное отражение цикла эволюции техники и технологии. Уровень новизны инновационной продукции. Цели инновационной деятельности. Факторы, препятствующие инновационной деятельности. Роль и место инженера в инновационной рыночной экономике. Инновационная деятельность Кубанского госагроуниверситета. Развитие и проведение изобретательского инженерного творчества. Развитие изобретательского творчества. Методы решения изобретательских задач. Метод проб и ошибок. Методы активизации творческого поиска. Алгоритм решения изобретательских инженерных задач. Основные приёмы и механизмы устранения противоречий при техническом творчестве. Этапы решения изобретательских задач. Основные принципы организации творческого процесса. Особенности оформления монографий, статьей, патентов и свидетельств на базу данных и программный продукт Раскрытие научной проблемы и определение предмета и объекта исследований. Формулирование темы, определение цели и задач исследований. Содержание и основные правила оформления монографий, статьей, патентов и свидетельств на базу данных и программный продукт. Защита прав автора. РИНЦ. 2 3 4 5 6 4.3 Практические (семинарские) занятия № темы лекции 1 1 1 1 2 2 2 2 4 5 6 6 Наименование и № практического занятия 1. Основные инвариантные понятия в технике. 2. Функционально-физический анализ технических объектов 3. Критерии технических объектов. 4. Законы техники в инженерном творчестве. 5. Постановка и анализ задач. 6. Методы мозговой атаки: прямой, обратный и комбинированный. 7. Морфологический анализ и синтез технических решений. 8. Моделирование физических процессов. 9. Оформление и применение результатов инженерного творчества. 10. Изобретательское инженерное творчество. 11. Оформление научной статьи, тезисов докладов. 12. Оформление монографий 4 4.4 Лабораторные занятия Не предусмотрены 4.5 Курсовые работы (проекты) Не предусмотрены 4.6 Расчетно-графические работы Не предусмотрены 5 Образовательные технологии При изучении дисциплины применяются мультимедийные лекции, которые составляют основу теоретического обучения и дают систематизированные основы научных знаний по дисциплине, концентрируют внимание студентов на наиболее сложных и узловых вопросах. Методическое построение и содержание каждой мультимедийной лекции, устанавливают взаимосвязи и обеспечивают согласованность между лекциями, практическими занятиями и самостоятельной работой студентов. На практических занятиях применяются тестовые задания для проверки знаний студентов, выполненные на бумажных носителях или в электронной среде АСТ. Контроль освоения дисциплины «Основы инженерного творчества» проводится в соответствии с Пл КубГАУ 2.5.1 «Текущий контроль успеваемости и промежуточная аттестация студентов». Текущий контроль по дисциплине позволяет оценить степень восприятия учебного материала и проводится для оценки результатов изучения тем дисциплины. Текущий контроль проводится как контроль тематический (по итогам изучения определенных тем дисциплины) и рубежный (контроль определенного раздела или нескольких разделов, перед тем, как приступить к изучению очередной части учебного материала) с использованием тестовых заданий, выполненных в АСТ. Тематика заданий к самостоятельным и контроль знаний студентов проводится с использованием фонда оценочных средств. 6 Учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов. Перечень, формируемых компетенций. Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины 6.1 Самостоятельная работа студентов № темы лекции 1–6 Форма самостоятельной работы Проработка конспектов лекций. Подготовка к опросу. Форма контроля Устный опрос Перечень литературы, рекомендуемой для самостоятельной работы студентов, приведён в разделе 7. 5 6.2 Перечень формируемых компетенций и этапов их формирования Компетенция Этапы формирования, вид занятий Каким образом формируется в дисциплине Содержание в соответствии с ФГОС ВПО Л ПЗ ОК-1 Самостоятельным решением научно-практических задач, поставленным преподаватеСпособность к абстрактно- лем с помощью общедоступму мышлению, анализу, ных источников информации 1-10 9-13 синтезу (периодическая литература, научные журналы, Интернетсеть) и публичными докладами результатов решения задач ОК-2 Готовность действовать в нестандартных ситуациях, нести социальную и этическую ответственность за принятые решения ОК-3 Переводом и изучением иноГотовность к саморазвитию, странных источников, высамореализации, использо- ступлением на международванию творческого потенци- ных конференциях с испольала зованием презентационного материала Готовностью к коммуникации в устной и письменной формах на государственном ОПК-1 языке Российской Федерации и иностранном языке для решения задач профессиональной деятельности Вырабатывается во время решения научных задач во время самостоятельной работы Изучением и обобщением базовых методов и способов научных исследований; способностью анализировать проблемные ситуации 4-6 ЛЗ СР – 1-24 1-6 10-18 5-6 10-12 1-6 1-12 20-24 – 1-24 ПРИМЕЧАНИЕ: Л – лекции, ПЗ – практические занятия, ЛЗ - лабораторные занятия, СР – самостоятельная работа. 6.3 Фонд оценочных средств 6.3.1 Оценка компетенций на этапах их формирования и шкала оценивания Компетенция ОК-1 Вид занятий Лекции Степень освоения компетенции по отдельным учебным занятиям, k, % Средство контроля 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 20 – – – – – – – – – 6 Устный и письменный Оценочная шкала (пяти- Общая балль- оценка* ная) … опрос. Экзамен Практические работы Самостоятельная работа ОК-2 ОК-3 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 10 10 Практические работы – – – – – 6 5 5 6 5 5 – – – – Устный и письменный опрос. Реферат Экзамен. 5 – – Устный и письменный опрос. Экзамен. 6 6 6 – Самостоятельная работа – – – – – – – – 20 – Устный и письменный опрос. Компьютерная модель. Экзамен. Лекции – – – – – – – – – – – – Устный и письменный опрос. Экзамен. 3 Устный и письменный опрос. Реферат Экзамен. – Устный и письменный опрос. Экзамен. 3 Устный и письменный опрос. Экзамен. Практические работы Лекции Практические работы Самостоятельная работа 5 5 Лекции Самостоятельная работа ОПК-1 5 Устный и письменный опрос. Экзамен. 5 – 3 5 4 3 5 4 3 5 4 3 10 10 5 10 4 3 4 3 4 6 4 6 10 4 – 3 3 3 – – – – – 3 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 5 7 3 3 3 3 3 3 Устный и письменный опрос. Рефе3 рат Экзамен 2 ОЦ 1= (∑ n ) k ⋅ O i /100 i= 1 i общая оценка вычисляется следующим образом: , где k i – доля сформированной компетенции, Oi – оценка по принятой шкале. Так как итого- 7 вый контроль по данной дисциплине представлен экзаменом, то общая оценка по ОЦ 1 +ОЦ экз ОЦ 2= 2 компетенции определяется по формуле , где ОЦ экз – оценка по экзамену. Уровень сформированности компетенции У = [(ОЦ 2)/(n⋅ ОЦ max ) ]⋅ 100 % Примечания: . Округлять компетентностные оценки следует до сотых; При оценке компетенций допустимо объединять занятия в блоки, которые затем оцениваются при рубежном контроле. В случае, если формой итогового контроля дисциплины является зачет, то целесообразнее использовать оценку в виде уровня сформированности компетенции, рассчитанной следующим обУ = (∑ i= 1 ОЦ i )/(n⋅ ОЦ max )⋅ 100 % n разом: ; где ОЦ i – i-е оценки на отдельных этапах, рубежный контроль, оценки на занятиях; n – количество оценок, ОЦ max – максимальная оценка, при пятибалльной оценке равно 5. 6.3.2 Описание показателей и критериев оценивания компетенций Показатель Критерий Отлично ПК: Работа выполнена на высоком уровне. Студент свободно ориентируется в материале и отвечает без затруднений при контроле знаний. ОК: Проявляет инициативу, навыки работы в коллективе и организационные способности. Способен к выполнению сложных заданий, постановке целей и выборе путей их реализации. Хорошо ПК: Работа выполнена на достаточно высоком уровне. Студент относительно полно ориентируется в материале и отвечает без затруднений при контроле знаний. Допускает незначительное количество ошибок. ОК: Далеко не всегда проявляет инициативу. Способен к выполнению сложных заданий. ПК: Уровень недостаточно высок. Допускаются ошибки и затруднения при Удовлетвориизложении материала. тельно ОК: Выполнена большая часть требований учебной программы. ПК: Требования ученой программы практически не выполнены. При контроНеудовлетво- ле студент допускает значительные ошибки и обнаруживает лишь начальную рительно степень ориентации в материале. ОК: Не работал в коллективе. Большая часть работы не выполнена. 6.3.3 Основные критерии оценки знаний студента по дисциплине Оценка Критерии оценки 8 Знание материала «5» «4» «3» «2» Умение отвечать на вопросы Отвечает уверенно, логически, грамотно и правильно Отвечает правильно, допусВладеет основным кает материалом малозначительные неточности Допускает неточности Владеет материалом на в ответах, и не более двух достаточном уровне ошибок Глубоко знает материал Не владеет основным материалом В ответе имеются три и более серьёзные ошибки Навыки решения задач (выполнения заданий) Разносторонние навыки правильного решения (выполнения) Решает (выполняет) с небольшими ошибками Решает (выполняет) с подсказками Не обладает навыками решения задач (не выполнено задание) 6.3.4 Критерии общей оценки студента с учётом индивидуальных оценок по изучаемым дисциплинам Общая оценка Критерии оценки студента 75% оценок «5», а остальные – не ниже «4» «5» 75 % оценок – «5» и «4», а остальные – не ниже «3» «4» Не выполняются условия для получения оценки «4» или получена «3» одна оценка «2» Не выполняются условия для получения оценки «3» или получено «2» две и более оценки «2» 6.3.5 Критерии общей оценки группы с учётом общих индивидуальных оценок студентов по изучаемым дисциплинам Общая оценка группы (курса) «5» «4» «3» «2» Критерии оценки 90 % студентов имеют положительные оценки («5», «4», «3»), при этом 50% студентов имеют оценку «5» 90 % студентов оцениваются положительно, при этом 50% студентов имеют оценки «4» и «5» 80 % студентов имеют положительные оценки не выполняются условия для получения оценки «3» 6.3.6 Вопросы к зачёту 1. Принципы инженерного творчества. 2. Исследовательские задачи в энергетике. 3. Сущность инженерного творчества и его особенности. 4. Роль знаний и творчества в инженерной работе. 5. Основные определения инженерного исследования. 6. Схема поиска научно-технической литературы. 7. Классификация методов инженерного творчества. 9 8. Методы поиска новых технических решений для совершенствования технических систем. 9. Законы и формы мышления. 10. Основные процессы инженерного исследования. 11. Постановка задачи, план и методика исследования. 12. Понятие оптимума, целевой функции и ограничений. 13. Принципы реализации методов оптимизации. 14. Задачи многокритериальной оптимизации. 15. Критерии оценки эффективности темы. 16. Цели инновационной деятельности. 17. Роль и место инженера в инновационной рыночной экономике. 18. Методы решения изобретательских задач. 19. Метод проб и ошибок. 20. Методы активизации творческого поиска. 21. Алгоритм решения изобретательских инженерных задач. 22. Основные приёмы и механизмы устранения противоречий при техническом творчестве. 23. Этапы решения изобретательских задач. 24. Основные принципы организации творческого процесса. 7 Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины (модуля) Основная литература: 1. Ибрагимов М.А., Шаров В.Д., Хромова Г.А. Основы инженерной и научной работы: Уч. пособие. – М.: РГОТУПС, 2006. – 115 с. 2. Литвинов В.Б. Основы инженерной деятельности: Курс лекций. – М.: Машиностроение, 2005. – 229 с. 3. Муштаев В.И. Основы инженерного творчества. – М.: Дрофа, 2005. – 254 с. Дополнительная литература: 1. Вернадский В.И. Научная мысль как платное явление. – М.: Наука, 1991. – 187 с. 2. Половинкин А.И. Основы инженерного творчества: уч. пособие для студентов вузов. – М.: Машиностроение, 1988, - 368 с. 3. Меерович М.И., Шрагина Л.И. Технология творческого мышления. – Минск, Харвест, 2003. – 135 с. 4. Пархоменко В.П. Основы технического творчества. Мн., 2000. – 268 с. Электронно-библиотечные системы библиотеки, используемые в Кубанском ГАУ № Наименование ресурса 1 РГБ 2 Руконт + Ростехагро Издательство «Лань» 3 Тематика Уровень доступа Авторефе- Доступ с комраты и пьютеров бибдиссерталиотеки ции (9 лицензий) Универсальная Универсальная Доступ с ПК университета Доступ с ПК университета 10 Начало действия и срок действия договора 13.08.201513.02.2016; Наименование организации и номер договора ФГБУ «Российская государственная библиотека» дог. №095/04/0395 от 13.08.2015 21.07.2015- Бибком дог. 222231.08.2016 2015 от 21.07.15 21.01.15 - ООО «Изд-во Лань» 21.01.16 дог.№ 192 от 21.01.15 4 IPRbook 5 Гарант 6 Консультант Плюс ВИНИТИ РАН Образовательный портал КубГАУ Электронный Каталог библиотеки КубГАУ 7 8 9 Универсальная Интернет доступ Правовая система Правовая система Сельское хозяйство Универсальная Доступ с ПК университета Доступ с ПК университета Доступ с ПК библиотеки Доступ с ПК университета Универсальная Доступ с ПК библиотеки 01.04.2015- ООО «Ай Пи Эр Ме12.11.2015 диа» гос. контракт №1113/15 от 21.03.2015 12.01.2015- Договор 311/15 от 12.01.2016 12.01.2015. 01.01.2015- Договор 8068от 31.12. 2015 01.01.2015. 16.06.2014- договор №431 от 16 30.03.2015 июня 2014 г. Информационно-телекоммуникационные ресурсы сети «Интернет»: 1. http://www.statistica.ru/textbook/planirovanie-eksperimenta/ 2. http://ru.wikipedia.org/wiki/%CF%EB%E0%ED%E8%F0%EE%E2%E0%ED%E8%E5_% FD%EA%F1%EF%E5%F0%E8%EC%E5%ED%F2%E0 3. http://www.0zd.ru/programmirovanie_kompyutery_i/osnovnye_ponyatiya_i_planirovanie.ht ml 4. http://studopedia.ru/3_85223_eksperiment-planirovanie-eksperimenta.html 5. http://chemstat.com.ru/node/16 6. http://asoiu.wordpress.com/tag/планирование-эксперимента/ 7. http://www.statsoft.ru/ а) Руконт Стоимость ЭБС-70 000 руб.Доступ открыт до 31.12.14. Договор №002/22222013 от 31.12.2013., http://rucont.ru/, Количество ключей не ограничено логин bibkubgau пароль 123456; б) ООО "Изд. Лань" ЭБС - Стоимость ЭБС- 130 000руб Доступ открыт до 31.12.14. Договор 133/13 от 09.12.13г.http://e.lanbook.com., количество ключей не ограничено; в) IPRBooks - Стоимость 650 000руб Доступ открыт до 25.03 2015 г. Договор №722/14 от 25.03.14. http://www.iprbookshop.ru., участник однократно регистрируется администратором (до 13000 подключений); г) БД Гарант Госконтракт № 3К – 2014 01 от 12.02.2014. Доступ открыт до 31.12.2014, без ограничений; д) База данных реферативных журналов ВИНИТИ РАН, Договор №431 от 16 июня 2014г. Срок действия по 30 .03.2015 г.; е) База данных реферативных журналов ЦНСХБ- Договор №4-ИП/2014 от 11 июня 2014 г. Срок действия по 31 .12.2014г., без ограничений; ж) Образовательный портал университета, www.kubsau.ru, без ограничений; 8. Электронная научная библиотека eLIBRARY.RU. 11 8 Материально-техническое обеспечение дисциплины Лекционные и практические занятия по дисциплине проводятся в аудитории № 311, которая содержит плазменную панель и электронный проектор с экраном. 12