Теорія експерименту в наукових дослідженнях

Мета дисципліни:ознайомлення студентів з основами методології наукових досліджень у галузі ливарного виробництва, головними станами виконання науково-дослідних робіт (НДР), навчання організації експерименту в умовах лабораторії та цеху, використання математичних методів планування експерименту, обробці та аналізу отриманих результатів, їх використанню для удосконалення виробництва. Завдання дисципліни: Здатність розв’язувати складні задачі і проблеми у металургії або у процесі навчання, що передбачає проведення досліджень та/або здійснення інновацій та характеризується невизначеністю умов і вимог; здатність до пошуку, оброблення та аналізу інформації з різних джерел; здатність проводити дослідження на відповідному рівні; здатність працювати в міжнародному контексті; здатність виявляти ініціативу та підприємливість; здатність застосовувати системний підхід до вирішення інженерних проблем на основі досліджень в рамках спеціалізації; здатність демонструвати розуміння відповідних промислових стандартів у наукових дослідженнях; здатність працювати в групі над великими проектами в галузі.

Основні результати навчання

Вміти використовувати методи та методики проведення наукових та прикладних досліджень.Знати методологію системних досліджень, методів дослідження та аналізу складних об'єктів та процесів, розуміти їх складність, їх різноманіття, багатофункціональність для розв’язання прикладних завдань в галузі професійної діяльності.Систематично читати літературу за фахом (у тому числі закордонну), складати реферати, анотації, аналітичні огляди тощо.Знати методи проведення досліджень та вміти аналізувати складність технічних систем, розуміти складність задач оптимізації цих систем та їх елементів, та вдосконалювати методики їх проведення.Розуміти необхідність бути наполегливим у досягненні мети та якісного виконання робіт у професійній сфері.Вміти чітко, послідовно та логічно висловлювати свої думки та переконання.Мати знання щодо забезпечення безпечних умов праці та навколишнього середовища при проведенні досліджень та у виробничій діяльності.Вміти дотримуватись професійних і етичних стандартів високого рівня при вирішенні проблем.Вміти працювати з фахівцями з різних галузей в рамках наукових проектів.Мати професійну етичну поведінку при виконанні професійних досліджень.Уміння визначити і сформулювати задачу оптимізації процесу з урахуванням невизначеності та вибрати метод її рішення, визначити оптимальні параметри  технології за спеціалізацією.Вміти дотримуватись відповідних промислових стандартів у ливарному та металургійному виробництві.

Форми організаційного процесу та види навчальних занять

Л – лекційні заняття; ПР – практичні заняття; СРС – самостійна робота здобувачами вищої освіти; МКР – модульна контрольна робота; К –консультації.

Тематика та види навчальних занять.

7    семестр
1 тиждень
Л.1. Загальна теорія пізнання. Теорія відображення. Абстрагування. Перевірка теоретичних висновків практикою.
ПР.1.Елементи теорії подібності та техніка моделювання.
СРС. К.

2 тиждень
Л.2. Індивідуальний метод і метод аналогії. Експериментальне підтвердження.
ПР.1. Елементи теорії подібності та техніка моделювання.
СРС. К.

3 тиждень
Л.3. Дедуктивний метод. Використання загального рівняння. Відкриття – результат наукового пізнання об’єктивного світу. 
ПР.2. Кореляційний аналіз.
СРС. К.

4тиждень
Л.4. Метод формальної логіки. Алгоритм Евкліда. Дотримання доведених співвідношень. Методи математичної логіки.
ПР.2. Кореляційний аналіз.
СРС. К.

5тиждень
Л.5.Обмеження і допущення в наукових дослідженнях. Вибір і обґрунтування обмежень. Вибір припущень. Закон подібності. Механічні системи.
ПР. 3. Застосування симплекс-методу для оптимізації складу сплавів алюмінію.
СРС. К.

6 тиждень
Л.6. Математична апроксимація досліджуваних явищ. Зміна функції іі аргументом. Заміна однієї функції іншого. Підбір математичного виразу для експериментальної кривої.
ПР. 3. Застосування симплекс-методу для оптимізації складу сплавів алюмінію.
СРС. К.

7 тиждень
Л.7. Прийоми аналізу і синтезу детерміничних і випадкових явищ. Початкові і граничні умови. Синтез явищ. Система з однозначними зв’язками. Математичне очікування.
ПР. 4. Застосування елементів теорії імовірності при дослідженні якості формувальних сумішей.
СРС. К.

8тиждень
Л.8. Завдання досліджень по одному і кількома критеріями. Мета наукових досліджень. Дослідження за двома критеріями. Дослідження за декількома критеріями.
ПР. 4. Застосування елементів теорії імовірності при дослідженні якості формувальних сумішей.
МКР1. СРС. К.

9тиждень
Л.9. Оцінка достовірності досліджень і межі їх можливого застосування. Абсолютна істина. Оцінка достовірності досліджень.
ПР. 5. Визначення величини твердості виливків методом екстраполяції.
СРС. К.

10 тиждень
Л.10. Планування експерименту. Кодування факторів. Обробка експериментів.
ПР. 5. Визначення величини твердості виливків методом екстраполяції.
СРС. К.

11    тиждень
Л.11. Елементи вимірювальних пристроїв механічних величин. Механічні вимірювальні пристрої. Оптичні вимірювальні пристрої. Електричні вимірювальні пристрої.
ПР.6. Застосування елементів теорії графів для дослідження процесу виробництва виливків.
СРС. К.

12 тиждень
Л.12. Графічне зображення результатів вимірювань. Вибір масштабів і координатної сітки. Нерівномірна функціональна сітка.
ПР.6. Застосування елементів теорії графів для дослідження процесу виробництва виливків.
СРС. К.

13тиждень
Л.13.Аналітичні способи вираження експериментальних кривих. Метод середніх. Метод найменших квадратів. Лінійні вирази.
ПР.7. Використання елементів математичної теорії ігор.
СРС. К.

14тиждень
Л.14. Кореляційний аналіз результатів вимірювань. Кореляційне поле. Коефіцієнт кореляції. Лінійний зв'язок. 
ПР.7. Використання елементів математичної теорії ігор.
СРС. К.

15тиждень
Л.15. Рішення технічних протиріч. Принципи дозволу технічних протиріч. Вепольний аналіз технічних задач. Застосування евристичних прийомів.
ПР.8. Оптимізація послідовності виконування технологічних операцій.
МКР2. СРС. К.

Самостійна робота.

Самостійна робота складає 75 години. Розподіл самостійної роботи за видами навчальних робіт:
1)    підготовка до лекційних занять – 45 годин;
2)    підготовка до практичних занять – 30 години;

Процедура оцінювання. 

Система оцінювання рівня навчальних досягнень ґрунтується на принципах ЄКТС та є накопичувальною. Здобувачі протягом семестру готуються до лекційних та практичних занять, виконують дві модульні контрольні роботи у 2 семестрі. Для забезпечення оперативного контролю за успішністю та якістю рівня навчальних досягнень здобувачів вищої освіти дисципліна поділяється на два семестрові модулі у 2 семестрі. Кожний модуль оцінюється у 50 балів тау 2 семестрі. Оцінювання модулю здійснюється по накопичувальній системі: 30 балів за модульну контрольну роботу та 20 балів за захищені практичні роботи у 2в терміни згідно з календарним графіком навчального току. Семестровий модуль №1 МКР1. Модульна контрольна робота – 30 балів (8 тиждень). ПР – 20 балів (1-8 тиждень). Перескладання можливе протягом 9-11 тижнів за розкладом консультацій. Семестровий модуль №2 МКР2. Модульна контрольна робота – 30 балів (15 тиждень). ПР – 20 балів (9-15 тиждень). 

Політика освітнього процесу 

Здобувач зобов’язаний своєчасно та якісно виконувати всі отримані завдання, відвідувати консультації викладача з метою з’ясування всіх не зрозумілих під час самостійної та індивідуальної роботи, питань. Такій підхід сприяє формуванню академічної культури та академічної доброчесності, здобуттю навичок самостійної роботи і формування відповідних компетентностей, як для успішного навчання на відповідному освітньому рівні, так і для майбутньої професійної діяльності.

Робота, яка виконана після встановлених викладачем термінів, не приймається.

Відсутність здобувача на екзамені або на контрольній роботі відповідає оцінці «0». 

Складання/перескладання екзаменів – за встановленим деканатом розкладом. 

Під час лекції користуватися телефонами забороняється.  

Заборонено використання будь-яких літературних джерел, конспектів лекцій, шпаргалок під час проходження модульних контролів та складання іспиту з дисципліни.