Пән бойынша бағдарламасының

БЕКІТЕМІН

факультетінің деканы

_______ Күдерин М.Қ.

20__ ж. «___»________

Құрастырушы: __________ т.ғ.к., доцент Б.Ч. Кудрышова

Құрылыс материалдарын өндіру және стандарттау кафедрасы

6М073000 «Құрылыс материалдарын, бұйымдарын және конструкцияларын өндіру» мамандығының магистранттарына арналған

пӘнІ бойынша БАҒДАРЛАМАсы (Syllabus)

Бағдарлама 20___ ж. «____»__________бекітілген жұмыс оқу бағдарламасының негізінде әзірленген.

Хаттама № _____

Сәулет-құрылыс факультетінің оқу-әдістемелік кеңесімен құпталған

20___ ж. «___»_____________ хаттама №_____.

ОӘК төрайымы _______________ Г.А. Жукенова «___»__________20___ ж.

Барлығы – 2 кредит

Курс: 1

Семестр: 1

Дәрістер – 15 сағат

Тәжірибелік сабақтар – 15 сағат

МӨЖ – 60 сағат

МОӨЖ –15 сағат

Жалпы еңбек сыйымдылық – 90 сағат

Емтихан – 1 семестр

«Құрылыс материалдарын өндіру және стандарттау» кафедрасы С.Торайғыров атындағы ПМУ Д-302 корпусында орналасқан.

Сабақтарды өткізу орны мен уақыты – аудиториялық сабақтар, межелгі бақылау және емтихандық сессия бекітілген кестеге сәйкес жүргізіледі.
3 Нысан, мақсат пен міндет

Пәннің мәні

«Ғылыми зерттеу негіздері» пәні «Құрылыс материалдарын, бұйымдарын және конструкцияларын өндіру» мамандығы бойынша магистранттарды оқыту жоспарының арнайы мамандық үшін таңдау бойынша компонентіне жатады.

«Ғылыми зерттеу негіздері» пәнін игерудің мақсаты келесілер болып табылады:

• 
  қызмет бойынша отандық пен шетелдік тәжірибені, ғылыми-техникалық ақпаратты талдау және оқыту;
  
• 
  эксперимент пен теорияны сәйкестендіру, нәтижелерді жинақтау, өңдеу және талдау, эксперименттерді орындау және қою;
  
• 
  ғылыми жетістіктерді қолданып технологияларды және инновациялық материалдарды зерттеу;
  
• 
  ғылыми қызметті ұйымдастыруға бағытталған білімді және іскерлікті жүйелеу, эксперименттік зерттеулерді жоспарлау және алынған нәтижелерді өңдеу.
  

• 
  компьютерлік техниканы қолданып ғылыми-зерттеу жұмыс кезінде пайда болатын міндеттерді шешу;
  
• 
  ғылыми зерттеулерді ұйымдастырудың негіздері;
  
• 
  эксперименталдық мәліметтерді өндеу үшін бағдарламалық және аппараттық ЭЕМ қамтамасыз ету мүмкіндігі;
  
• 
  құрылыс материалдар мен бұйымдардың қасиеттерін бағалау әдістері;
  
• 
  ғылыми-техникалық ақпаратты алу, сақтау құралдары мен әдістері.
  

• 
  ғылыми зерттеу негіздері бойынша түсінігі болу керек;
  
• 
  зерттеудің жалпы және жеке әдістерін білу керек.
  

• 
  құрылыс материалдарды, бұйымдарды және конструкцияларды өндіру технологиясының даму бағыттарын;
  
• 
  табиғи-климаттық, экологиялық, экономикалық факторлардың әсерін;
  
• 
  алынған нәтижелерді өңдеу және эксперименталдық зерттеулерді жоспарлау.
  

• 
  компьютерлік техниканы қолданып ғылыми-зерттеу жұмысы кезінде болатын міндеттерді шешуді;
  
• 
  құрылыс материалдар мен бұйымдардың сапалық қөрсеткіштерін бақылауын ұйымдастыруды;
  
• 
  эксперимент нәтижелерін безендіруді;
  
• 
  алынған нәтижелерді түсіндіруді;
  
• 
  эксперименталдық мәліметтер кешені бойынша инженерлік шешімдерді қабылдауды;
  
• 
  экспериментті жүргізудің жоспарын құруды;
  
• 
  эксперименталдық мәліметтер бойынша математикалық модельдерді алу және оңтайландыруды.
  

• 
  ғылыми-зерттеу қызметті ұйымдастыру негіздері;
  
• 
  құрылыс материалдар мен бұйымдардың қасиеттерін бағалау әдістемесі;
  
• 
  эксперименталдық мәліметтерді өндеу үшін есептеу техникасын қолдану;
  
• 
  эксперименттің математикалық теория негіздерін.
  

• 
  өзінің зияткерлігін және жалпы мәдени деңгейін дамыту және жетілдіру қабілеттілігінде;
  
• 
  зерттеудің жаңа әдістерін өздігінен оқытуға, өзінің кәсіби қызметінің ғылыми және ғылыми-өндірістік профилін өзгертуге;
  
• 
  зерттеу тақырыбы бойынша ғылыми-техникалық есептерді дайындау, зерттеу тақырыбы бойынша ақпаратты жүйелеуде, талдауда және жинақтауда.
  

1 Ғылыми зерттеулер негіздері пәні, оның мәселелері.

2 Дамуының негізгі тарихы кезеңдері және басқа ғылымдармен байланысы.

3 Ғылыми білім ұғымы. Зерттеу әдістері.

4 Білім функциясы, қызметі.

5 Ғылыми таным амалдары.

«Ғылыми зерттеу негізі» пәніне бакалавр дайындайтын оқу жоспарына енеді және жоғары білімді мамандардың сапасын арттырудың ең маңызды құралдарының бірі.

Қазіргі өндірістің дамуы, ақпарат легінің интенсивті ұлғаюы, білімнің тез ауыспалығы, жаңаруы жағдайы өзбетімен шығармашылық жұмысқа өндіріс процесінде жаңа және үлгермелі нәтижелерін игеруге қабілетті мамандар дайындауда ерекше мәнге ие.

«Ғылыми зерттеу негізі» курсын оқудың негізгі мақсаты және міндеті жалпы әдісі және ғылыми таным нысаның, эксперименттерді жоспарлауды, мәліметтердің талдау әдісі және оларды өңдеу тәртібін оқуға, ғылыми жұмыстардың нәтижесін ресімдеу және оларды өндірісте игеру, ғылыми ұжымда жұмыстарды ұйымдастыру бойынша нұсқау беру болады.

Жалпы ғылыми әдістерге енетіні: бақылау, салыстыру, есеп, өлшем, эксперимент, жинақтау, абстрактылау, анализ, синтез, индукция, дедукция, аналогия, моделдеу, аксиоматикалық, гипотетикалық, тарихи, және жүйелік әдістер енеді.

1 Теориялық зерттеулерге жалпы шолу.

2 Теориялық зерттеулердің мақсаттары мен міндеттері.

3 Зерттеулердің математикалық тәсілдері.

4 Аналитикалық тәсілдер.

5 Мүмкіндік-статистикалык тәсілдер.

Теоретикалық зерттеулерді өткізу үрдісі бірнеше кезеңнен тұрады:

- оперативті кезең;

- синтетикалық кезең;

- міндеттер қойылымы кезеңі;

- аналитикалық саты.

Теоретикалық міндеттердің шешімін табуы шығармашылық мәнге ие болуы керек.

Зерттеулердің математикалық тәсілдері

Математикалық модель математикалық қатынастарға ие – формулалар, функциялар, теңдеулер жүйесі, теңдеулер, қарастырылатын нысан мен үрдіс, жағдайдың алуан түрлі жағын сипаттамаға алады.

Нысанның жалпы ерекшеліктерін нақтылау математикалық аппаратты іріктеуге негіз болады. Осының базасында математикалық модель құрылады. Іріктеу 1-ші суретегі сызбаларға сәйкес жүзеге асады.

Матемитикалық модельді іріктеу кезеңінде ерекше орын иеленетіні – нысанды ерекшелендіретін белгілерді айқындау. Принципті тұрғыдан кіру факторларының төрт сызбасы мен шығу көрсеткіштерін қадағалауға болады:

– бір қырлы сызбалар;

– бір қырлы – көп қырлы сызбалар;

– көп қырлы – бір қырлы сызбалар;

– көп қырлы – сызбалар.

Осы сызбаларға қатысты түрлі математикалық модельдер тандалынып, зерттеу нысаны сипатталады. Динамикалық нысанның модельдерінің түрін іріктеу дифференциялды теңдеулер құруға ұласады. Физикалық міндеттер мына теңдеулердің үшеуінің біреуіне әкеледі:

1) Дифференциалдағы дифференциалды теңдеулер. Бұларды құру ерекшелігінің мәні мынадай: міндеттер жағдайынан дифференциалдар арасындағы қатынас шығады. Бүл үшін шамалардың шағын көлемі олардың дифференциалдарымен алмасады, тепе-тең емес физикалық үрдістер dt шағын уақыт аралығында тепе-тең ретінде қарастырылады.

2) Дифференциалды теңдеу туынды мәндерде. Бұл теңдеулерді құрудың мәні – міндеттер жағдайынан функциялар өзгерістерінің қарқынмен аргументтер қатынасы құрастырылады.

3) Қарапайым интегралды теңдеулер мәніне ие. Жұмыс күшін бағалауда, денелер көлемін қарастыруда, тура, қисық сызықты бет алаңдарын нақтылауда оларды нақтылы интегралдар мен интегралды формулаларға сүйеніп сипаттау керек.

Денелердің физикалық қасиеті; бастапқы шарттар, шектік жағдайлар, яғни жүйенің қоршаған ортамен өзара әрекеті ыңғайда болады. Бастапқы және шектік жағдайлар өлкелік болып есептеленеді. Мүмкіндік нысандарды модельдеуде реттеу заңдылықтармен қоса қабат ену, шығу шамаларының арасындағы өзіндік байланыста нысанға алынады. Сол үшін модель құрамына корреляция мен функцияның өзара мәндес ыңғайдағы коэффициенттері орын алады (мысалы: y_ср=f(x) – шығу шамасының орташа мәні; σ=f(x) – шығу шамаларының орташа квадратты ауытқуы).

Нысанның математикалық моделін іріктеу үрдісі оны қосымша бақылаумен аяқталады. Осы орайда бақылаудың келесі түрлері белең алады: көлемдік, сандық, тәуелділік ерекшелігі, төтенше жағдайға ыңғайы, шектеу жағдайлары, физикалық мән, модель тұрақтылығы.

Тәжірибелік міндеттерді математикалық амалдармен шешудің екінші кезеңі – модельді зерттеудің әдіс-амалын іріктеу, таңдау. Көп жағдайларда әдіс-амал таңдауда зерттеулер ішкі және сыртқы үндестіктер сәйкестігі принциптеріне құрылады, ықтимал жақын аналогиялық мәндерге қатысты болады: есептеудің дәлдік деңгейі деректер нақтылығы нормасымен сай келуі шарт.

Зерттеу әдісін математикалық модельдер мен іріктеу көбіне-көп оның түріне қатысты. Статистикалық жүйелер алгебралық теңдеулер көмегімен ұсыныла отырып, анықтағыштар көмегімен интеграциялық әдіспен, Крамер, Гаусс әдістерімен нақтыланып зерттеленеді. Аналитикалық шешімдермен күрделі ахуал қалыптасқанда өзге де амалдар іске қосылады: графикалық әдіс, хорд әдісі, сәйкестендіру амалы.

Дифференциалды теңдеулерді шешу үшін кең түрде қолданылатын әдіс-амал сапалық талдау, кірістірілген – жүйелілік әдістері. Нақтылы шешімдерге ие болуда Рунге-Кутта әдісі тәрізді функционалды сипаттағы амалдар кіріктірудің сандық әдістері қолданылады.

Күрделі міндеттерді шешуде сандық амалдар жүйесіне сүйеленеді. Тәжірибелік міндеттерді шешуде кең қолданыс тауып отырған Лаплас, Фурьенің логарифмдік жүйе ыңғайындағы тәсілдері.

Мүмкіндік-статистикалык тәсілдер

Әншейінде технологиялық үрдістер үздіксіз алмасып отыратын жағдайларда орындалады, осыған байланысты кездейсоқ, стохастикалық байланыстарды талдау мүмкіндігі туады, әр аргументке функцияның көптеген мәні сәйкес келеді. Байқаулар көрсеткендей, байланыстың кездейсоқ түрлеріне қарамастан, бұл жүйенің де өзіндік заңдылықтары бар. Бұндай статистикалық заңдар ықтималдық тоериясында белгілі жағдай мәнін ғана емес, кездейсоқ жағдайлардың орташа мәнін, нәтижесін де нақтылайды. Кездейсоқ жағдайлар нәтижесі неғұрлым көбірек болған сайын, талданатын жағдайлар саны да ерекше болады.

Ықтималдық теориясы кездейсоқ шамаларды реттеудің теоретикалык реттеу мәні мен ерекшеліктері қарастырады. Математикалық статистика өңдеу амалдары мен эмпирикалық жағдайды талдау барысымен айналысады. Бұл келтірілген екі ғылым түрі біртекті математикалық теорияны кездейсоқ үрдістерде қамтып, ғылыми зерттеулерде кең қолданылады.

Ықтимал жүйелерді зерттеуде кең таралымға ие болған дисперсионды, регрессионды, корреляциялық, спектрлі талдаулар, сонымен қоса түрлі комбинациялық ерекшеліктері.

Оңтайландыру міндеттерін шешуде қолданылатын әдістер – сызықтық және динамикалық бағдарламалау.

Теоретикалық зерттеулердің аталмыш әдістерін қарастыруда арнаулы әдебиеттер қолданылып, зерттеу нысанына айналады. Модельдеу теориясы ғылыми зерттеулердің аясында кең қолданыс тапқан.

Ұсынылатын әдебиет: [1,2].
3 тақырып – Ұқсастық теориясы

Жоспар

1 Ғылыми зерттеулерді модельдеу және сәйкестік.

2 Ұқсастық теориясының үш теоремасы.

3 Физикалық ұқсастық және үлгілеу.

4 Ұқсастық және үлгілеу.

5 Математикалық ұқсастық және үлгілеу

Модельдеуде нысанның өзі ғана зерттелмейді, кезеңаралық көмекші жүйе де араласады, белгілі бір қатынаста қарастырылатын нысанды айқындап, сонымен бірге нысан жайлы ақпарат ұсынады. Модельдеу үрдістерінде әрқашан араласатын қатынастарда шарт модельден зерттелетін нысанға дейінгі аралықты қамтиды. Мұндай қатынастар масштаб атауына ие. Модельдеу әдісі өлшемдер негізін желеу ете отырып, математикалық нақтылыққа сүйенеді, осы орайда модель заңды түрде көрініс беруші нүсқа болып саналады. Осындай жағдайлардың үш түрі болады, атап өтер болсақ:

– абсолютті ыңғай, жағдайдың уақыт пен кеңістікте толықтай сипат алуын талап етеді;

– толық көріністегі ыңғай – уақыт пен кеңістік ыңғайына қарай өрби отырып, қарастырылып отырған жағдайда толық сипатталады.

– толық емес түрі үрдістерді уақыт ыңғайына немесе тек кеңістікке қарай деңгейде қарастырады.

Осы аталып өткен әр жағдайдың модельдік көрінісі, сапалық, сандық жүйесі әр қилы. Модельдің физикалық табиғаттың адекваттылығы көзқарасы тұрғысынан және оригиналдық ыңғайда модельдеу физикалық ыңғайда болады, онда қарастырылатын жағдай біркелкі физикалық табиғатта көрініс табады; аналогты-салыстырмалы үрдістердің белгілі бір ыңғайдағы сәйкестік талабына байланысты. Мысалы, теңдеудің біркелкі формалары. Барлық аталған жоғарыдағы жайлар өздерінің жалпы заңдылықтармен орайлас, өзіндік теоремалары сипат алған.

Бірінші теорема. Физикалық, математикалық ыңғайлардағы жағдайларда белгілі бір параметрлер үндестігін аңғаруға болады, осы жүйе мәнге ие болады, сандық және функционалды көріністер сипат алады. Атап өтерлігі, екі жақты қыры бар: егер өлшемдер біртекті сипат алса, жүйенің өз ретін тапқандығы. 1-ші кестеде осы үрдістерге тән елшемдер жүйесі орын алған. Екінші теорема. Физикалық үрдістің барлық толық теңдеуі белгілі бір бірліктер жүйесінде орнығып, теңдессіз қатынастар параметрлері ыңғайымен ұштасып, өлшем құрай алады.

Үшінші теорема. Екі теоремада атап өтілген жүйелерден өзгешелік – бұнда өзара жақын параметрлердің прапорционалдығы басты нысанға алынып, бір мәндік жағдайында көрініс табады.

Критерийлер	Теңдеулер
Ньютон
Фруд
Эйлер
Рейнольдс
Архимед

мұнда t – уақыт;

γ₀ – кинематикалық тұтқырлық коэффициенті;