УМК_АГИСГД 2013 - Карагандинский государственный

Министерство образования и науки Республики Казахстан
Карагандинский государственный технический университет
Утверждаю
Первый проректор
__________А.Исагулов
"____" ___________ 2012 г.
УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС ДИСЦИПЛИНЫ
ПРЕПОДАВАТЕЛЯ
по дисциплине SUM 5202 «Автоматизированные геоинформационные
системы в горном деле»
для магистрантов специальности 6М070700 – «Горное дело»
Институт – «Горный»
Кафедра – «Разработки месторождений полезных ископаемых»
2012
2
Предисловие
Учебно-методический комплекс дисциплины преподавателя разработан:
кандидатом технических наук, ст. преп. Немовой Н.А.
Обсужден на заседании кафедры РМПИ
Протокол № ___ от «___» ___________ 2012 г.
Зав.кафедрой____________ Исабек Т.К. «___»______________2012 г.
Одобрен методическим бюро горного института
Протокол № ___ от «___ » ___________ 2012 г.
Председатель ______________________ «___»_____________2012 г.
3
1 Рабочая учебная программа
1.1 Сведения о преподавателе и контактная информация
Немова Н.А., кандидат технических наук, ст.преп. кафедры Разработки месторождений полезных ископаемых (РМПИ)
Кафедра РМПИ находится во II корпусе КарГТУ (Бульвар Мира 56), аудитория 308,
контактный телефон 562619, факс _____________, электронный адрес __________.
Семестр
Количество
кредитов
1.2 Трудоемкость дисциплины
2
2
Вид занятий
количество контактных часов
Общее
Количеколичеколиче- Форма
ство ча- всего ство частво ча- контроля
практические лабораторные
сов
часов сов СРМ
лекции
сов
занятия
занятия
СРМП
30
60
60
60
150
экз
1.3 Характеристика дисциплины
Дисциплина «Автоматизированные геоинформационные системы в горном деле» входит в цикл профильных дисциплин.
1.4 Цель дисциплины
Дисциплина «Автоматизированные геоинформационные системы в горном деле» ставит целью дать представление и знание о существующих современных информационных систем и технологий горно-строительного производства.
1.5 Задачи дисциплины
Задачи дисциплины следующие: освоение знаний по информационным
системам горно-строительного производства.
В результате изучения данной дисциплины магистранты должны:
иметь представление:
о автоматизированных геоинформационных системах горного производства, о видах программных продуктах для горного производства, о технологиях баз данных, о коммуникативных технологиях, о технологиях программирования, о технологиях компьютерной графики, о технологиях электронной коммерции, о интернет-технологиях;
знать:
технологии программирования;
уметь:
пользоваться технологиями баз данных;
приобрести практические навыки:
в вопросах автоматизированных системах горного производства.
Пререквизиты
Для изучения данной дисциплины необходимо усвоение следующих дисциплин (с указанием разделов, тем):
4
Дисциплина
1 Технология подземных и открытых
горных работ
2 Процессы подземных и открытых горных работ
3 Строительство горных предприятий
4 Проектирование рудных и угольных
шахт и карьеров
Наименование разделов (тем)
Системы вскрытия, способы подготовки, системы разработки.
Комплексная механизация очистных и подготовительных работ.
Проведения горных выработок
Выбор систем вскрытия и систем разработки. Технико-экономические показатели горных предприятий.
Постреквизиты
Знания, полученные по дисциплине «Автоматизированные геоинформационные системы в горном деле» могут быть использованы при выполнении
магистерской диссертации.
1.8 Содержание дисциплины
1.8.1 Содержание дисциплины по видам занятий и их трудоемкость
Трудоемкость по видам занятий, ч.
Наименование раздела (темы)
практи- лаборалекции
СРМП СРМ
ческие
торные
1
2
3
4
5
6
1. Понятия о теоретической геоинфор6
12
12
матике
2. Основные функции и инструменты
6
12
12
ГИС
3. Элементы моделей пространствен6
12
12
ных данных
4. Современные ГИС и программное
6
12
12
обеспечение
5. Автоматизированное рабочее место
6
12
12
на горном предприятии
ИТОГО:
30
60
60
1.8.2 Тематика курсовых работ
Планом не предусмотрено.
1.9 Список основной литературы
1. Шестаков В.А. Проектирование горных предприятий. Учебник для вузов – 3-е
изд.М.: Изд. МГГУ, 2003. – 795 с.
2. Машины и оборудование для шахт: Справочник / Под ред. В. Н. Хорина -М.:
Недра,1987.
3. Нормы технологического проектирования угольных и сланцевых шахт. – М.: Издво Центрогипрошахт, 1993.
4. Исабек Т.К., Демин В.Ф. Проектирование горных предприятий / Учебник. –
Караганда: КарГТУ, 2010. – 340 с.
5. Исабек Т.К., Демин В.Ф. Проектирование рудных и угольных шахт / Электронный
учебник. – Караганда: КарГТУ, 2010. (сертификат № №2362 от 28.04.2010).
6. Программный комплекс «Лира». Руководство пользователя. – Киев: НИИАСС,
2001.
5
7. Кузьменко В.Г. Visual Basic 6. Самоучитель.-М.:Бином-пресс, 2002.
8. Семенов Ю.А. Протоколы интернет. Энциклопедия/Ю.А. Семенов.-М.:Горячая
линия – телеком, 2001.
9. Коэн К., Дэниэлс Э. сети под управлением Windows XP/Каки Коэн, пер с анг., М.:НТ Пресс, 2005.
1.10 Список дополнительной литературы
10. Технология подземной разработки месторождений полезных ископаемых: Учеб.
для вузов / Под общ. ред. А.С. Бурчакова. 3-е изд. перераб. и доп. – М.: Недра, 1983.
11. Килячков А.П. Технология горного производства: Учеб. для вузов. – 4-е изд., перераб. и доп. – М.: Недра, 1992.
12. Прогрессивные технологические схемы разработки пластов на угольных шахтах.М.: Недра, 1979.
13. Базы данных: модели, разработка, реализация/ Т.С. Карпова.- СПб.: Питер, 2001.
14. Порев В.Н. Компьтерная графика.- СПб.: Питер;Киев: Издательская группа BHV,
2005.
1.11 Критерии оценки знаний магистрантов
Экзаменационная оценка по дисциплине определяется как сумма максимальных показателей успеваемости по рубежным контролям (до 50%) и итоговой аттестации (экзамену)
(до 50%) и составляет значение до 100% в соответствии с таблицей.
%-ное содержаОценка по традиционной системе
ние
Оценка по буквенной системе
Баллы
1
2
3
А цифровой эквивалент
4,0
95-100
А-
3,67
90-94
В+
3,33
85-89
В
3,0
80-84
В-
2,67
75-89
С+
2,33
70-74
С
2,0
65-69
С-
1,67
60-64
D+
1,33
55-59
D-
1,0
50-54
F
0
0-49
4
Отлично
Хорошо
Удовлетворительно
Неудовлетворительно
Рубежный контроль проводится на 7-й и 14-й неделях обучения и складывается исходя из следующих видов контроля:
1
Посещаемость
Тестовый
опрос
СРМП
Итого за аттестацию
Экзамен
Академический период обучения, неделя
1 –й кредит
2 –й кредит
3 –й кредит
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
2
3
4
5
6
7
8
9
10
1
1
12
13
14
1
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
3
5
1
3
1
5
1
4
1
6
*
*
14
*
6
*
3
0
40
*
*
*
*
*
3
0
Итого, %
Вид контроля
%-ое содержание
6
*
*
*
1
5
1
7
18
60
40,
0
10
0
Всего
1.12 Политика и процедуры
При изучении дисциплины «Автоматизированные геоинформационные системы в
горном деле» прошу соблюдать следующие правила:
1. Не опаздывать на занятия.
2. Не пропускать занятия без уважительной причины, в случае болезни прошу предоставлять справку, в других случаях – объяснительную записку.
3. Во время занятий отключать мобильные телефоны.
4. При пропусках занятий – отрабатывать их по заданию тьютера.
5. Активно участвовать в учебном процессе.
6. Изучать дополнительную литературу.
1.13 Учебно-методическая обеспеченность дисциплины
Ф.И.О автора
1
Наименование учебнометодической литературы
2
Издательство,
год издания
Количество экземпляров
в библиотеке
на кафедре
4
5
Учебник для
вузов – 3-е
изд.М.: Изд.
МГГУ, 2003.
М.: Недра,1987
5
-
2
1
М.: Изд-во
Центрогипроша
хт, 1993.
Учебник. –
Караганда:
КарГТУ, 2010. –
340 с.
50
-
-
1
3
Основная литература
Шестаков В.А.
Проектирование горных
предприятий
Справочник / Под
ред. В. Н. Хорина
Машины и оборудование для
шахт
Нормы технологического
проектирования угольных и
сланцевых шахт.
Проектирование горных
предприятий
Исабек Т.К.,
Демин В.Ф.
7
Исабек Т.К.,
Демин В.Ф.
Проектирование рудных и
угольных шахт
Программный комплекс «Лира».
Кузьменко В.Г.
Visual Basic 6.
Семенов Ю.А.
Протоколы интернет.
Коэн К., Дэниэлс
Э.
Сети под управлением Windows
XP
Электронный
учебник. –
Караганда:
КарГТУ, 2010.
(сертификат №
№2362 от 28.04.
2010)
Руководство
пользователя. –
Киев: НИИАСС, 2001.
Самоучитель.М.:Биномпресс, 2002.
Энциклопедия/Ю.А. Семенов.-М.:Горячая
линия – телеком, 2001.
Каки Коэн, пер
с анг., - М.:НТ
Пресс, 2005.
50
1
50
-
5
-
Дополнительная литература
Технология подземной разработки месторождений полезных
ископаемых
Килячков А.П.
Т.С. Карпова
Порев В.Н.
Технология горного производства
Прогрессивные технологические
схемы разработки пластов на
угольных шахтах
Базы данных: модели, разработка, реализация
Компьтерная графика
Учеб. для вузов
/ Под общ. ред.
А.С. Бурчакова.
3-е изд. перераб. и доп. – М.:
Недра, 1983.
Учеб. для вузов.
– 4-е изд., перераб. и доп. – М.:
Недра, 1992
М.: Недра,
1979.
2
СПб.: Питер,
2001
СПб.: Питер;Киев: Издательская группа
BHV, 2005
2 График выполнения и сдачи заданий по дисциплине
Вид контроля
Цель и содержание задания
1
2
Посещение Закрепление теоретических данных
СРМП
Развитие аналитических и познавательных
способностей
Тестовый Проверка способностей
опрос
мыслить
Экзамен
Проверка усвоения материала дисциплины
3 Конспект лекций
Рекомендуемая
литература
3
Продолжительность
выполнения
4
Форма
контроля
Срок
сдачи
5
6
Текущий
[1-7]
[1-7]
1 неделя
Текущий
[1-7]
1 неделя
Текущий
[1-9]
___ контактных часов
Итоговый
1,3,5,7,9,1
1,13,14
неделя
7.14 неделя
В период
сессии
8
Тема 1 Понятия о теоретической геоинформатике (6 часов)
План лекции
1. Технологические основы информатики.
2. Информационные технологии в горном деле.
Краткое содержание лекции по теме 1.
Информатика – практическая наука. Все ее теоретические достижения и рекомендации проходят проверку практикой и принимаются лишь в тех случаях когда обеспечивают
повышение производительности труда и экономичности производства то есть являются
эффективными. Стремление повысить производительность технических систем и сократить затраты на их создание и применение проявляется в технологических аспектах информатики.
Основные понятия информатики. Основные определения и понятия технологии. Основные цели информационных технологий. Современные информационные технологии.
Инженерные информационные системы. Применение их в горном деле.
Основная литература: 1-9
Дополнительная литература: 10-14
Тема 2 Основные функции и инструменты ГИС (6 часов)
План лекции
1. Администрирование средств вычислительной техники.
2. Текстовая информация, вычисления и деловая графика.
3. Элементы моделей и их взаимоотношения.
Краткое содержание лекции по теме 2.
Обязательный комплект, составляющий персональный компьютер: системный блок,
клавиатура, монитор. В состав системного блока входят: микропроцессор, внутренняя память, дисководы. Блок питания, контроллеры внешних устройств. Программное обеспечение компьютера. Операционная система. Требования к операционным системам. Компьютерная сеть. Типы сетей. Администрирование сети. Протоколы в компьютерных сетях.
Протоколы физического уровня. Протоколы логической структуры сообщений. Протоколы, применяемые в интернет. Выбор сетевой карты. Хаб. Установка сетевых параметров.
IP-адресация. Задачи современной сети. Безопасность информационных систем.
Основная литература: 1-9
Дополнительная литература: 10-14
Тема 3 Элементы моделей пространственных данных (6 часов)
План лекции
1. Базы данных.
2. Данные и персональный компьютер.
3. Файлы и файловые системы.
4. Концепция баз данных.
5. Классификация баз данных.
6. Структурные элементы и модели баз данных.
7. Использование компьютерной графики.
Краткое содержание лекции по теме 3.
Преимущества хранения электронных документов перед бумажным Способом. Понятие гипертекст. Какие редакторы используются для создания электронных документов.
Какие характерные режимы работы различных текстовых редакторов вы знаете. Что такое
форматирование текста. Перечислите основные файловые операции. Какие текстовые
9
форматы существуют. Для чего необходимы системы оптического распознания документов. Как ввести текст в ячейку электронной таблицы. В каких случаях используются
надстройки в электронных таблицах. На каких этапах работы горного предприятия пользуются информационными технологиями обработки документов.
Основная литература: 1-9
Дополнительная литература: 10-14
Тема 4 Современные ГИС и программное обеспечение (6 часов)
План лекции
1. Основы алгоритмизации и программирования.
2. Материальное компьютерное моделирование.
3. Internet – технологии.
4. Обзор существующих ГИС и их возможности.
5. Программный комплекс Credo.
6. Программный комплекс Surpac.
7. Программный комплекс Datamine.
Краткое содержание лекции по теме 4.
Дайте определение понятия «информация». Дайте определение понятия «данные».
Каково назначение банка данных. Каково назначение банка знаний. Опишите структуру банка данных. Как можно обеспечить надежность хранения данных. Назовите проблемы создания БД. Что такое предметная область в информационных системах. Какие
этапы проектирования необходимо выполнить при создании БД. Перечислите модели
данных. Что называется СУБД. Каковы функция и состав универсальной СУБД. Опишите
перспективы развития баз данных. Для решения каких задач используется компьютерная
графика. Каковы приложения компьютерной графики. Что такое САПР? Где используются они. Дайте понятия векторной и растровой графики. Какие форматы графических файлов вы знаете. Какие профессиональные пакеты используются для создания графической
документации.
Основная литература: 1-9
Дополнительная литература: 10-14
Тема 5 Автоматизированное рабочее место на горном предприятии (6 часов)
План лекции
1. Комплекс решений оптимизации оперативного управления производством для горнодобывающего предприятия.
2. Решение для организации оперативной работы системы управления.
3. Интегрированный горный пакет МАЙНФРЭЙМ.
4. АРМ геолога, маркшейдера, горного инженера.
Краткое содержание лекции по теме 5.
Какие специализированные программы базируются на платформе AutoCad. Для чего
они могут применяться в горном деле. Как в AutoCad создаются графические изображения. Какие геометрические примитивы используются для построения графических объектов в AutoCad. Как редактируются изображения в AutoCad. Назовите известные геоинформационные системы. Для каких целей они используются. Дайте понятие модели и моделирования. Как классифицируются модели. Какие принципы и схемы моделирования
вы знаете. Какие программно-вычислительные комплексы могут использоваться для моделирования геомеханических процессов. Назовите основные функции интернет. Как в
интернет найти необходимую информацию. Какие поисковые системы вы знаете.
10
Основная литература: 1-9
Дополнительная литература: 10-14
4 Методические указания для выполнения практических
(семинарских) занятий
Выполнение практических работ не предусмотрено.
5 Методические указания для выполнения лабораторных работ
Выполнение лабораторных работ не предусмотрено.
6 Тематический план самостоятельной работы магистранта с преподавателем
Наименование
темы СРМП
1. Понятия о теоретической геоинформатике
2. Основные
функции и инструменты ГИС
3. Элементы моделей пространственных данных
4. Современные
ГИС и программное
обеспечение
5. Автоматизированное рабочее место
на горном предприятии
Цель
занятия
Углубление
знаний по
данной теме
Углубление
знаний по
данной теме
Углубление
знаний по
данной теме
Углубление
знаний по
данной теме
Углубление
знаний по
данной теме
Форма
проведения
занятия
Расчет для
заданных исходных данных
Расчет для
заданных исходных данных
Расчет для
заданных исходных данных
Расчет для
заданных исходных данных
Расчет для
заданных исходных данных
Содержание
задания
Рекомендуемая литература
конспектирование
[1], [2], [3]
конспектирование
[1], [2], [5]
конспектирование
[3], [6], [8]
конспектирование
[3], [6], [8]
конспектирование
[3], [6], [8]
7 Материалы для контроля знаний магистрантов в период рубежного контроля и
итоговой аттестации
7.1 Тематика письменных работ по дисциплине
Тематика контрольных работ
1. Что изучает информатика?
2. Дайте определение технологии.
3. Какова цель информационных технологий?
4. Назовите современные информационные технологии.
5. Какие инженерные информационные системы вы знаете? Как они применяются в
горном деле?
6. Из чего состоит программное обеспечение компьютера?
7. Что такое операционная система? Какие требования предъявляют к операционным
системам?
11
8. Что такое компьютерная сеть?
9. Какие типы сетей вы знаете?
10. Что такое администрирование сети?
11. Для чего в компьютерных сетях используются протоколы?
12. Какие протоколы физического уровня Вы знаете?
13. Какие протоколы определяют логическую структуру сообщений?
14. Назовите протоколы, применяемые в интернет?
15. Как произвести выбор сетевой карты?
16. Что такое хаб?
17. Как установить сетевые параметры?
18. Для чего служит IP-адресация?
19. Какие задачи должна осуществлять современная сеть?
20. Что вы знаете о безопасности информационных систем?
21. В чем преимущества хранения электронных документов перед бумажным способом?
22. Что такое гипертекст?
23. Какие редакторы используются для создания электронных документов?
24. Какие характерные режимы работы различных текстовых редакторов вы знаете?
25. Что такое форматирование текста?
26. Перечислите основные файловые операции.
27. Какие текстовые форматы существуют?
28. Для чего необходимы системы оптического распознания документов?
29. Как ввести текст в ячейку электронной таблицы?
30. В каких случаях используются надстройки в электронных таблицах?
31. На каких этапах работы горного предприятия пользуются информационными технологиями обработки документов?
32. Дайте определение понятия «информация».
33. Дайте определение понятия «данные».
34. Каково назначение банка данных?
35. Каково назначение банка знаний?
36. Опишите структуру банка данных.
37. Как можно обеспечить надежность хранения данных.
38. Назовите проблемы создания БД.
39. Что такое предметная область в информационных системах?
40. Какие этапы проектирования необходимо выполнить при создании БД?
41. Перечислите модели данных.
42. Что называется СУБД?
43. Каковы функция и состав универсальной СУБД?
44. Опишите перспективы развития баз данных?
45. Для решения каких задач используется компьютерная графика?
46. Каковы приложения компьютерной графики?
47. Что такое САПР? Где используются они?
48. Дайте понятия векторной и растровой графики.
49. Какие форматы графических файлов вы знаете?
50. Какие профессиональные пакеты используются для создания графической документации?
51. Какие специализированные программы базируются на платформе AutoCad? Для
чего они могут применяться в горном деле?
52. Как в AutoCad создаются графические изображения?
53. Какие геометрические примитивы используются для построения графических объектов в AutoCad?
54. Как редактируются изображения в AutoCad?
12
55. Назовите известные геоинформационные системы. Для каких целей они используются?
56. Дайте понятие модели и моделирования.
57. Как классифицируются модели?
58. Какие принципы и схемы моделирования вы знаете?
59. Какие программно-вычислительные комплексы могут использоваться для моделирования геомеханических процессов?
60. Назовите основные функции интернет.
61. Как в интернет найти необходимую информацию.
62. Какие поисковые системы вы знаете?
8 Методические указания для выполнения курсовой работы
Планом не предусмотрено