Новокузнецкий филиал-институт КемГУ

ГОУ ВПО «Кемеровский государственный университет»

Кафедра математики и математического моделирования

Факультет информационных технологий

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА

учебной дисциплины

ДС «ПРИКЛАДНЫЕ МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ И ПРОБЛЕМНО-ОРИЕНТИРОВАННОЕ ПРОГРАММИРОВАНИЕ»

( шифр и наименование дисциплины по рабочему учебному плану ООП)

для специальности 010501 Прикладная математика и информатика

( шифр и название специальности)

для ______________дневной________ формы обучения

Составитель(и) / разработчик(и) программы

, профессор, д. т.н.

(Ф. И.О., должность и ученая степень)

Новокузнецк

Учебно-методическое обеспечение дисциплины

Лист – вкладка рабочей программы учебной дисциплины

Прикладные математические модели и проблемно-ориентированное программирование, ДС

название дисциплины, цикл, компонент

Список основной учебной литературы

*Указания о контроле на момент переутверждения программы

Сведения об учебниках

Соответствие ГОС (для федеральных дисциплин) или соответствия требованиям ООП (для региональных и вузовских) - указание на недостаточно отраженные в учебнике разделы

Количество экземпляров в библиотеке на момент переутверждения программы

Дата

Внесение, продление или исключение

Наименование, гриф

Автор

Год издания

1

2

3

4

5

6

7

Внесение

1. Проектирование программного обеспечения экономических информационных систем: учебник. –М.:Финансы и статистика, 20

Рекомендовано Министерством образования РФ

2. С++. Объектно-ориентированное программирование: практикум: учебное пособие. – СПб. : Питер, 20с.

Допущено Министерством образования РФ

2006

2008

Соответствует

Соответствует

30

40

НЕ нашли? Не то? Что вы ищете?

СОДЕРЖАНИЕ

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ... Ошибка! Закладка не определена.

1. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ... 7

1.1. Пояснительная записка. 7

1.2. Виды занятий, формы контроля. 9

1.3. Критерии и материалы текущего и итогового контроля. 9

1.5. Содержание разделов дисциплины.. 12

1.6. Сведения о переутверждении РП на очередной учебный год и регистрация изменений. 5

1.7. Список основной учебной литературы.. Ошибка! Закладка не определена.

1.8. Список дополнительной учебной литературы.. 15

1.9. Средства обучения. 16

1.10. График организации самостоятельной работы студентов по дисциплине «Прикладные математические модели и проблемно-ориентированное программирование» учебного плана специальности 010501 «Прикладная математика и информатика». 17

2. ТЕМАТИКА ЛАБОРАТОРНЫХ ЗАНЯТИЙ.. 18

2.1. Содержание лабораторных занятий. 18

2.2. Методические указания по подготовке к лабораторным занятиям.. 18

3. ОРГАНИЗАЦИЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ ПО ДИСЦИПЛИНЕ.. 20

3.1. Краткие методические указания по организации самостоятельной работы.. 20

4. ТЕМАТИКА РЕФЕРАТОВ И МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ИХ ВЫПОЛНЕНИЮ... 21

4.1. Рекомендуемая тематика рефератов. 21

4.2. Краткие методические указания по подготовке реферата. 21

5. ПРИМЕРНЫЙ ПЕРЕЧЕНЬ ВОПРОСОВ К ЗАЧЕТУ.. 23

6. ПРИМЕНЕНИЕ ИННОВАЦИОННЫХ ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ.. 24

1. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

1.1. Пояснительная записка

Цели и задачи изучения дисциплины.

Дисциплина ДС. Р «Прикладные математические модели и проблемно-ориентированное программирование» входит в цикл дисциплин специализации «Математическое моделирование» специальности 050101.

Согласно ГОС ВПО, сферами профессиональной деятельности математика, системного программиста являются научно - исследовательские центры, государственные органы управления, образовательные учреждения и организации различных форм собственности, использующие методы прикладной математики и компьютерные технологии в своей работе. Математик, системный программист должен быть подготовлен преимущественно к научно-исследовательской и прикладной деятельности, использующих методы прикладной математики и компьютерные технологии; созданию и использованию математических моделей процессов и объектов; разработке и применению современных математических методов и программного обеспечения для решения задач науки, техники, экономики и управления; использованию информационных технологий в проектно конструкторской, управленческой и финансовой деятельности, связанных с применением методов математики, математического моделирования, и системного программирования.

Основная образовательная программа предусматривает для специализации «Математическое моделирование» следующий набор компетенций:

-  уметь формулировать и реализовывать математические модели процессов и явлений в технике, экономике, управлении и природе (недрах, атмосфере, водной среде);

-  обладать знаниями и умениями, позволяющими применять современные математические методы для решения задач науки, техники., экономики и управления;

-  иметь опыт работы на ЭВМ, использования приближенных методов и стандартного программного обеспечения для решения прикладных задач, пакетов прикладных программ и баз данных, средств машинной графики.

Формирование этих компетенций в курсе подготовки специалистов – математиков, системных программистов закладывается при изучении дисциплин естественно-математического и общепрофессионального циклов.

Дисциплина «Прикладные математические модели и проблемно-ориентированное программирование» включена в курс подготовки специалистов – математиков, системных программистов для формирования компетенций в проектировании и разработке проблемно-ориентированных программ. Её изучение базируется на дисциплинах «Информатика», «Языки программирования и методы трансляции», «Математические модели в естествознании и методы их исследования», «Базы данных и экспертные системы», происходит в едином модуле с изучением дисциплин "Вычислительный эксперимент" и "Практикум на ЭВМ" и служит основой для формирования знаний и навыков, необходимых выпускнику при выполнении дипломной работы в части, касающейся проектирования и разработки прикладных программ исследовательского назначения.

В результате изучения дисциплины выпускаемый специалист должен:

1. Знать типовые постановки задач прикладного математического моделирования.

2. Знать основные этапы и процессы жизненного цикла проблемно-ориентированных программ.

3. Знать методы проектирования прикладных проблемно-ориентированных программ для проведения вычислительного эксперимента, структуру и функции специализированных программных систем вычислительного эксперимента.

4. Уметь формулировать технико-экономические требования к разрабатываемым прикладным программам.

5. Уметь разрабатывать архитектуру прикладных программ математического моделирования.

6. Уметь проектировать пользовательский интерфейс проблемно-ориентированных программ.

7. Уметь использовать в составе прикладных программ типовые алгоритмы и стандартные процедуры математического моделирования.

Для достижения необходимого уровня усвоения изучение дисциплины должно сопровождаться практической работой по проведению вычислительного эксперимента на компьютере. С этой целью рекомендуется инновационная структура преподавания учебного материала: дисциплина «Прикладные математические модели и проблемно-ориентированное программирование» совмещена по времени изучения в единый модуль с дисциплинами учебного плана «Вычислительный эксперимент» и «Практикум на ЭВМ», раздел «Планирование и выполнение вычислительного эксперимента». В курсе «Вычислительный эксперимент» изучаются структура и функции специализированных программных систем вычислительного эксперимента, необходимые для обоснованного выбора и квалифицированного применения прикладных программ. В рамках компьютерного практикума выполняются лабораторные работы по построению и параметрическому исследованию математической модели реального технического или естественного объекта, в качестве которого рекомендуется использование объекта будущей дипломной работы студента.

1.2. Виды занятий, формы контроля

семестр

Виды учебных занятий

Форма

Контроля

Аудиторные

Внеаудиторные

9

Лекции

Лабораторные

Контрольная

Реферат

Самостоятельная работа

28

28

-

9 семестр

56

Зачет

1.3. Критерии и материалы текущего и итогового контроля

Для успешного использования методов прикладного программирования в вычислительном эксперименте студент должен усвоить дисциплину в объеме тематического плана и получить практические навыки проектирования и разработки проблемно-ориентированных программ для проведения вычислительного эксперимента.

Удовлетворительным является уровень освоения дисциплины, при котором студент усваивает:

- теоретические сведения: понятие жизненного цикла программного продукта, этапы и процессы жизненного цикла; основные методы проектирования объектной архитектуры прикладных программ для вычислительного эксперимента;

- практические навыки программирования математических моделей в форме краевых задач на основе типовых базовых классов; навыки разработки пользовательского интерфейса прикладных программ для проведения вычислительного эксперимента.

Хорошим является уровень освоения дисциплины, при котором студент дополнительно усваивает:

- теоретические сведения: методы программной реализации типовых алгоритмов решения задач математического моделирования; процессы сопровождения и развития программного продукта; критерии качества и надежности программного продукта;

- практические навыки: проектирования многовариантных прикладных программ настраиваемой конфигурации; объектной реализации основных алгоритмов математического моделирования в рамках существующих пакетов программ.

Отличным является уровень освоения дисциплины, при котором студент показывает знакомство с дополнительной литературой и способность использовать методы проектирования прикладных программ математического моделирования при разработке объекта будущей дипломной работы.

Настоящая рабочая программа предусматривает межсессионную аттестацию на 8 неделе, защиту реферата и зачет.

Критерием оценки в межсессионную аттестацию является выполнение лабораторных работ: анализ предметной области и составление словаря предметной области вычислительного эксперимента, анализ объектной архитектуры существующего пакета прикладных программ (на примере ППП «Композит» или НСНЖ «Огнестойкость»), разработка объектной архитектуры ППП математического моделирования в выбранной предметной области.

Критерием оценки при защите лабораторных работ является достаточная полнота анализа существующего программного средства, обоснованность предлагаемых проектных решений, правильность использования типовых объектных структур, уровень усвоения теоретического материала.

Критерием оценки реферата является полнота раскрытия темы, наличие оригинальных идей, знакомство с рекомендованной литературой и электронными ресурсами.

Критерий оценки на зачете складывается из следующих показателей:

- уровень практических навыков, контролируемый качеством выполнения лабораторных работ;

- уровень теоретических знаний, контролируемый качеством подготовленного и защищенного реферата.


1.4. Учебно-тематический план рабочей программы учебной дисциплины

№

Название и содержание разделов, тем, модулей

Объем часов 112 час.

Примечания, дополнительные указания, методические материалы, технические средства и др., необходимые для учебной работы

Общий 112 час.

Аудиторная работа 56 час.

Самостоятельная работа 56 час.

Лекции 28 час.

Практические

занятия ---

Лабораторные

занятия 28 час.

1

2

3

4

5

6

7

8

Очная форма обучения

1

Понятие жизненного цикла программного продукта. Основные этапы и процессы жизненного цикла.

32

8

8

16

Выдается тема реферата. Изучаются процессы предпроектных исследований, проектирования, разработки, эксплуатации, сопровождения и поддержки программных продуктов.

2

Типовые проектные решения прикладных программ вычислительного эксперимента

32

8

8

16

Изучаются типовые архитектуры программ вычислительного эксперимента. Изучение сопровождается проектированием и разработкой программных компонент в рамках компьютерного практикума

3

Типовые интерфейсы прикладных программ вычислительного эксперимента

24

6

6

12

Изучаются критерии оценки интерфейса и методы его проектирования. В рамках компьютерного практикума изучаются интерфейсы прикладных программ и их реализация.

4

Документирование прикладных программных средств

8

2

2

4

Изучение сопровождается документированием программных компонент

5

Технико-экономическое обоснование проектов программных продуктов.

16

4

4

8

Изучение сопровождается практической интерпретацией результатов вычислительных экспериментов

Рекомендации к перезачету и переаттестации

Применяются общие требования к перезачету и переаттестации

Формы контроля

·  защита лабораторных работ – 6 неделя, 8 неделя, 10 неделя, 12 неделя

·  защита реферата – 14 неделя

·  зачет – 9 семестр

1.5. Содержание разделов дисциплины

РАЗДЕЛ 1. Понятие жизненного цикла программного продукта. Основные этапы и процессы жизненного цикла.

·  Понятие программного продукта. Жизненный цикл программного продукта.

·  Основные этапы жизненного цикла. Типовые модели жизненного цикла программного продукта: каскадная; инкрементная; эволюционная.

·  Основные процессы жизненного цикла. Документы, регламентирующие процессы жизненного цикла программного продукта.

·  Процессы предпроектного этапа жизненного цикла. Исследование и описание основных концепций.

·  Процессы проектирования и разработки.

·  Процессы испытаний.

·  Процессы производства и распространения.

·  Процессы эксплуатации.

·  Процессы сопровождения и поддержки.

·  Процессы снятия с эксплуатации.

РАЗДЕЛ 2. Типовые проектные решения прикладных программ вычислительного эксперимента.

Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2