Энергетикалық үрдістерді математикалық үлгілеу

Сипаттама: Бұл пән жылу энергетикасының есептері тұрғысынан математикалық модельдеу мәселелерін қарастырады: энергетикалық процестердің математикалық модельдері, олардың формалары, құрылысы және оңайлатылуы; статикалық және динамикалық жүйелердегі жиынтық параметрлері бар жүйелердегі әдістер мен алгоритмдер; дисперсті параметрлері бар жүйелердегі әдістер мен алгоритмдер; шекаралық есептерді шешу; геометриялық объектілердегі әдістер мен алгоритмдер.

Кредиттер саны: 5

Пререквизиты:

• Жылу техникасының теориялық негіздері

Пәннің еңбек сыйымдылығы:

Жұмыс түрлері	сағат
Дәрістер	15
Практикалық жұмыстар	30
Зертханалық жұмыстар
СӨЖО	75
СӨЖ	30
Қорытынды бақылау нысаны	емтихан
Қорытынды бақылауды жүргізу нысаны	Жазбаша емтихан

Компонент: Таңдау бойынша компонент

Цикл: Базалық пәндер

Мақсат

• формирование у обучающихся теоретических знаний и практических навыков применения методов математического моделирования для анализа, построения и решения задач теплоэнергетики в статических и динамических системах с сосредоточенными и рассредоточенными параметрами.

Міндет

• Докеторанттарды арнайы курстарда теориялық мәселелерді қабылдауға және сенімді нәтижеге тез жеткізетін әдістер мен әдістерді қолданбалы есептерді шешуде саналы түрде қолдануға дайындау. Студенттер жылу энергетикасы саласында шешілетін бірқатар негізгі міндеттер туралы түсінікке ие болуы керек: жылу жабдықтарының қалыпты жұмыс режимдерін есептеу, оның жұмысының тұрақтылығын зерттеу, энергия тиімділігінің критерийі бойынша режимдерді оңтайландыру.

Оқыту нәтижесі: білу және түсіну

• Энергетикалық есептерді шешудің негізгі математикалық теңдеулерін білу, нәтиже алу үшін есептеулерді жүргізе білу.

Оқыту нәтижесі: білім мен ұғымды қолдану

• Энергетикалық процестердің математикалық есептерін құрастыру, тапсырмаларды шешу үшін бағдарламалау әдістерін қолдану, шекаралық және бастапқы шарттарға сәйкес нәтижелерді талдау дағдыларына ие болу.

Оқыту нәтижесі: талқылай білуді қалыптастыру

• Өндірістік, практикалық және зертханалық есептерді шешу үшін энергетикалық сектордағы технологиялық процестерді модельдеу және математикалық шешімді негіздеу қабілеті болуы.

Оқыту нәтижесі: коммуникативтік қабілеттіліктер

• Жылу техникасы жабдықтарының жұмыс режимдерін математикалық әдістер негізінде талдай білу, оның жұмысының тұрақтылығын зерттеу, алынған нәтижелерді өңдеу және ұжымда энергетикалық процестердің жұмыс режимдерін талдау.

Оқыту нәтижесі: Оқу дағдылары немесе сабаққа қабілеттілігі

• Зерттеудің орындылығын анықтау және алынған нәтижелерді өңдеу дағдыларын меңгеру, энергетикалық процестерді математикалық және компьютерлік модельдеу негізінде зерттеулер жүргізу кезінде қазіргі заманғы есептеуіш құралдарын қолдану.

Оқыту әдістері

Кредиттік оқыту технологиясы жағдайында сабақтар негізінен белсенді және шығармашылық формада жүргізілуі керек. Студенттерді білімді іздеу мен басқаруға, өз бетінше есеп шығару тәжірибесін меңгеруге ықпал ететін тиімді педагогикалық әдістер мен технологиялардың ішінде мыналарды бөліп көрсетуіміз керек: - проблемалық және жобалық-бағдарлы оқыту технологиясы; - оқу және ғылыми-зерттеу қызметінің технологиялары; - коммуникациялық технологиялар (пікірталас, баспасөз конференциясы, миға шабуыл, білім беру дебаттары және басқа белсенді нысандар мен әдістер); - кейс әдісі (жағдайды талдау); - студенттер іскерлік, рөлдік, симуляциялық ойындарға қатысатын ойын технологиялары; - ақпараттық-коммуникациялық (қашықтықтан оқытуды қоса алғанда) технологиялар.

Білім алушының білімін бағалау

Оқытушы ағымдағы бақылау жұмыстарының барлық түрлерін жүргізеді және академиялық кезеңде екі рет білім алушылардың ағымдағы үлгеріміне тиісті баға береді. Ағымдағы бақылау нәтижелері бойынша 1 және 2 рейтинг қалыптастырылады. Білім алушының оқу жетістіктері 100 балдық шкала бойынша бағаланады, Р1 және Р2 қорытынды бағасы ағымдағы үлгерім бағасынан орташа арифметикалық ретінде шығарылады. Академиялық кезеңде білім алушының жұмысын бағалауды пән бойынша тапсырмаларды тапсыру кестесіне сәйкес оқытушы жүзеге асырады. Бақылау жүйесі жазбаша және ауызша, топтық және жеке формаларды біріктіре алады.

Кезең	Тапсырма түрі	Өлшем
1  рейтинг	Методы интерполяции и аппроксимации функции одной переменной	0-100
	Симплекс метод. Алгоритм (последовательность решения задачи)
	Рубежный контроль
2  рейтинг	Численные методы поиска условного экстремума функции нескольких переменных.	0-100
	Нелинейное программирование. Оптимизация функции одной переменной
	Рубежный контроль
Қорытынды бақылау	емтихан	0-100

Жұмыс түрлері бойынша оқыту нәтижелерін бағалау саясаты

Тапсырма түрі	90-100	70-89	50-69	0-49
	Өте жақсы	Жақсы	Қанағаттанарлық	Қанағаттанарлықсыз
Оценивание результатов обучения направлено на комплексную проверку знаний. Основные принципы политики: Рубежный контроль: 1. Проводится в середине учебного периода и включает тестирование по теоретическим основам, выполнение практических заданий или мини-проектов. 2. Цель рубежного контроля — оценить текущий уровень усвоения материала, выявить пробелы и скорректировать дальнейшее обучение. 3. Рубежный контроль оценивается по балльной системе и составляет определённый процент итоговой оценки (60%). Итоговая оценка: 1.Формируется на основе результатов рубежного контроля, выполнения практических и лабораторных работ, проектных заданий и итогового экзамена или защиты проекта. 2.Итоговая оценка отражает уровень освоения как теоретических знаний, так и практических навыков применения технологий солнечной энергетики. 3. Итоговый экзамен или защита проекта проверяет умение обучающихся анализировать данные, разрабатывать рекомендации и применять полученные знания к реальным задачам.	Дан полный, развернутый ответ на поставленный вопрос, показана совокупность осознанных знаний об объекте, доказательно раскрыты основные положения темы; в ответе прослеживается четкая структура, логическая последовательность, отражающая сущность раскрываемых понятий, теорий, явлений. Знание об объекте демонстрируется на фоне понимания его в системе данной науки и междисциплинарных связей. Ответ изложен литературным языком в терминах науки. Могут быть допущены недочеты в определении понятий, исправленные обучающимся самостоятельно в процессе ответа.	Дан полный, но недостаточно последовательный ответ на поставленный вопрос, но при этом показано умение выделить существенные и несущественные признаки и причинно-следственные связи. Ответ логичен и изложен С+ 70-74 в терминах науки. Могут быть допущены 1-2 ошибки в определении основных понятий, которые обучающийся затрудняется исправить самостоятельно	Дан неполный ответ, представляющий собой разрозненные знания по теме вопроса с существенными ошибками в определениях. Присутствуют фрагментарность, нелогичность изложения. Обучающийся не осознает связь данного понятия, теории, явления с другими объектами дисциплины. Отсутствуют выводы, конкретизация и доказательность изложения. Речь неграмотная. Дополнительные и уточняющие вопросы преподавателя не приводят к коррекции ответа студента не только на поставленный вопрос, но и на другие вопросы дисциплин	Не получены ответы по базовым вопросам дисциплины

Бағалау нысаны

Пән бойынша білім алушының білімін қорытынды бағалау 100 баллдық жүйе бойынша жүзеге асырылады және:

• Емтиханда алынған нәтиженің 40%;
• Ағымдағы үлгерімнің 60% - ы.

Қорытынды бағаны есептеу формуласы:

И= 0,6	Р1+Р2	+0,4Э
	2

 

мұндағы, Р1, Р2-тиісінше бірінші, екінші рейтингті бағалаудың сандық эквиваленттері;

Э - емтихандағы бағаның сандық баламасы.

Қортынды әріптік бағасы және оның балдық сандық эквиваленті:

Төрт балдық жүйе бойынша цифрлық баламаға сәйкес келетін білім алушылардың оқу жетістіктерін бағалаудың әріптік жүйесі:

Әріптік жүйе бойынша бағалар	Балдардың сандық эквиваленті	Балдар (%-тік құрамы)	Дәстүрлі жүйе бойынша бағалар
A	4.0	95-100	Өте жақсы
A-	3.67	90-94
B+	3.33	85-89	Жақсы
B	3.0	80-84
B-	2.67	75-79
C+	2.33	70-74
C	2.0	65-69	Қанағаттанарлық
C-	1.67	60-64
D+	1.33	55-59
D	1.0	50-54
FX	0.5	25-49	Қанағаттанарлықсыз
F	0	0-24

Дәріс сабақтарының тақырыптары

• Кіріспе
• Функцияларды жуықтау
• Бір айнымалының функцияларын жуықтау
• Ықтималдықтар теориясының элементтері және математикалық статистика
• Жүйелер
• Бақылау
• Оңтайландыру тапсырмалары
• Сызықтық программалау
• Сызықты емес программалау
• Бірнеше айнымалы функцияның шартты және шартсыз экстремумын табудың аналитикалық әдістері
• Бірнеше айнымалы функцияның шартты экстремумын табудың сандық әдістері
• Бірнеше айнымалы функционалдық шартты экстремумын табудың сандық адистері

Негізгі әдебиет

• Гордиевский И.Г. Критериальный анализ некоторых технико- экономических задач энергетики. - М.: Высшая школа, 2020.
• Волков Л.Т. Математические задачи энергетики. Типовые задачи: Учеб.пос. / -М.: Энергия, 2019.
• Трусов П.В. Введение в математическое моделирование. -М.: «Логос», 2004.
• Логинов, В.С. Примеры и задачи по тепломассообмену: Учебное пособие / В.С. Логинов, А.В. Крайнов, В.Е. Юхнов и др. - СПб.: Лань, 2019. - 256 c.

Қосымша әдебиеттер

• Уравнения в частных производных для инженеров: Перевод с английского. Шарма Дж.Н., Сингх К. - Изд.: «Техносфера», 2018.
• Рунова, Е.М. Примеры и задачи по тепломассообмену: Учебное пособие / Е.М. Рунова, С.А. Чжан и др. - СПб.: Лань, 2011. - 256 c.
• Пашков, Л. Т. Математические модели процессов в паровых котлах / Л. Т. Пашков. — Москва, Ижевск : Институт компьютерных исследований, 2019. — 208 c. — ISBN 978-5-4344-0716-8. https://www.iprbookshop.ru