Основная образовательная программа (стр. 23 )

- работать на персональном компьютере, пользоваться операционной системой и основными офисными приложениями;

- интерпретировать явления профессиональной области при помощи соответствующего теоретического аппарата;

- составлять алгоритмические модели явлений и процессов предметной области на основе стандартных алгоритмических конструкций;

- составлять программы на языке высокого уровня для реализации составленных алгоритмических структур;

- подготовить и оформить текстовую информацию в текстовом редакторе;

- использовать электронные таблицы для проведения расчетов.

- работать с современными вычислительными программными средствами

- применять современные компьютерные системы математики (Matlab) для решения задач обработки результатов, численного моделирования, анализа и визуализации результатов решения инженерно-технических задач.

владеть

- методами практического использования современных компьютеров для обработки информации и основами численных методов решения инженерных задач;

- культурой мышления, умением аргументировано и ясно строить устную и письменную речь;

- основами профессиональной разговорной речи;

- навыками применения основных методов физико-математического анализа для решения естественнонаучных задач;

- навыками построения и исследования математических моделей явлений предметной области;

- навыками использования возможностей со­временных компьютеров и информационных технологий при аналитическом и численном исследовании моделей технических систем.

Общая трудоемкость дисциплины.

зачетные единицы 3(108 академических часов).

Составитель.

Старший преподаватель кафедры ВМ

13. «Разностные методы решения краевых задач для нагруженных дифференциальных уравнений»

1. Место дисциплины в структуре основной образовательной программы (ООП).

2. Место дисциплины в модульной структуре ООП.

Дисциплина «Разностные методы решения краевых задач для нагруженных дифференциальных уравнений» является самостоятельным модулем.

3. Цель изучения дисциплины.

Дисциплина «Разностные методы решения краевых задач для нагруженных дифференциальных уравнений» является одной из дисциплин профессионального цикла по подготовке выпускников специальности 010400 – Прикладная математика и информатика

Цель преподавания дисциплины – обучение студентов применению методов решения классических задач математической физики к исследованию на разрешимость краевых задач для нагруженных дифференциальных уравнений, а также разработке численных методов их решения.

4. Структура дисциплины.

№ Раздела	Наименование раздела	Содержание раздела	Форма текущего контроля
1	2	3	4
1	Введение. Классические и неклассические задачи математической физики	Постановки классических задач математической физики. Методы решения. Метод функции Грина. Оператор Штурма – Лиувилля.	Коллоквиум (К), рубежный контроль (РК), тестирование (Т)
2	Краевые задачи для нагруженного линейного ДУ второго порядка	Краевая задача первого рода для нагруженного линейного ДУ. Представление решения с помощью функции Грина. Необходимые и достаточные условия однозначной разрешимости.	Коллоквиум, рубежный контроль, тестирование
3	Численный метод решения краевой задачи для нагруженного линейного ДУ второго порядка.	Конечно – разностная схема. Порядок аппроксимации. Устойчивость и сходимость. Точность решения. Тестовые примеры. .	Коллоквиум, рубежный контроль, тестирование

5. Основные образовательные технологии.

В связи с тем, что формами аудиторных занятий по курсу являются лекции и лабораторные работы целесообразно использовать следующие формы:

- проблемная лекция (ПЛ);

- лекция-беседа (ЛБ);

- лекция-дискуссия (ЛД);

- лекции с разбором конкретных ситуаций (ЛРКС);

- лекция-визуализация (ЛВ);

- лекции с заранее запланированными ошибками (ЛЗЗО);

5.1 Интерактивные образовательные технологии, используемые в аудиторных занятиях

Семестр	Вид занятия (Л)	Используемые интерактивные образовательные технологии	Количество часов
3	Л	ПЛ, ЛЗЗО, ЛБ, ЛРКС	4
4	Л	ПЛ, ЛЗЗО, ЛБ, ЛД	10
Итого:	14

6. Требования к результатам освоения дисциплины.

Процесс изучения дисциплины направлен на формирование элементов следующих компетенций в соответствии с ФГОС ВПО и ООП ВПО по данному направлению подготовки:

а) общекультурных (ОК):

Коды	Содержание общекультурных компетенций (ОК)
ОК–1	способность владеть культурой мышления, умение аргументировано и ясно строить устную и письменную речь;
ОК-5	способность понимать сущность и значение информации в развитии современного информационного общества, сознавать опасности и угрозы, возникающие в этом процессе, соблюдать основные требования информационной безопасности;
ОК-7	способность владеть одним из иностранных языков на уровне, не ниже разговорного;
ОК - 9	способность осознать социальную значимость своей будущей профессии, обладать высокой мотивацией к выполнению профессиональной деятельности;
ОК-11	способность владения навыками работы с компьютером как средством управления информацией;
ОК-12	способность работать с информацией в глобальных компьютерных сетях;
ОК - 15	способность работы с информацией из различных источников, включая сетевые ресурсы сети Интернет, для решения профессиональных и социальных задач;
ОК-16	способность к интеллектуальному, культурному, нравственному, физическому и профессиональному саморазвитию, стремление к повышению своей квалификации и мастерства

б) профессиональных (ПК):

Коды	Содержание профессиональных компетенций (ОК)
ПК-1	способность демонстрации общенаучных базовых знаний естественных наук, математики и информатики, понимание основных фактов, концепций, принципов теорий, связанных с прикладной математикой и информатикой;
ПК-2	способность приобретать новые научные и профессиональные знания, используя современные образовательные и информационные технологии;
ПК-3	способность понимать и применять в исследовательской и прикладной деятельности современный математический аппарат;
ПК-4	способность в составе научно-исследовательского и производственного коллектива решать задачи профессиональной деятельности;
ПК-6	способность осуществлять целенаправленный поиск информации о новейших научных и технологических достижениях в сети Интернет и из других источников;
ПК-7	способность собирать, обрабатывать и интерпретировать данные современных научных исследований, необходимые для формирования выводов по соответствующим научным, профессиональным, социальным и этическим проблемам;
ПК-9	способность решать задачи производственной и технологической деятельности на профессиональном уровне, включая: разработку алгоритмических и программных решений в области системного и прикладного программирования;
ПК-10	способность применять в профессиональной деятельности современные языки программирования и языки баз данных, операционные системы, электронные библиотеки и пакеты программ, сетевые технологии;
ПК-	способность владеть методикой преподавания учебных дисциплин;
ПК-15	способность применять на практике современные методы педагогики и средства обучения.

7. Общая трудоемкость дисциплины.

Общая трудоемкость дисциплины составляет 4 зачетные единицы (144 часа)

8. Форма контроля.

Промежуточная аттестация - экзамен, зачет (8 семестр, 7 семестр)

9. Составитель

- к. ф.м. н., доцент кафедры ВМ

14. «Практикум на ЭВМ»

1.Место дисциплины в структуре основной образовательной программы.

Дисциплина относится к вариативной части профессионального учебного цикла ООП по направлению подготовки 010400.62 «Прикладная математика и информатика».

Дисциплина изучается с 1-го семестра и предъявляет требования к «входным» знаниям, умениям и опыту деятельности обучающегося в пределах углубленного школьного курса информатики и школьного курса математики.

Дисциплина изучается параллельно с дисциплиной «Языки и методы программирования» и находится с ней в тесной взаимосвязи.

Освоение данной дисциплины необходимо как предшествующее для дисциплин «Компьютерная графика», «Базы данных», «Численные методы», «Операционные системы», «Методы оптимизации» и дисциплин вариативной части профессионального, математического и естественнонауч­ного циклов.

2. Место дисциплины в модульной структуре ООП.

Дисциплина «Практикум на ЭВМ» является самостоятельным модулем.

3. Цель изучения дисциплины.

Целью освоения дисциплины является формирование и развитие практических навыков разработки программ, их отладки и реализации в конкретных средах программирования и операционных средах; закрепление теоретических знаний, полученных в курсе «Языки и методы программирования»; овладение общими методами, приемами и навыками по технологии решения задач на ЭВМ.

4. Структура дисциплины.

Дисциплина состоит из 24 разделов. Раздел 1. Введение в практику работы в ОС Windows. Начальное знакомство с интегрированной средой Borland Pascal 7.0. Раздел 2. Turbo Pascal. Разработка программ линейной и разветвляющейся структуры. Раздел 3. Turbo Pascal. Разработка программ, использующих циклы типа ДЛЯ. Раздел 4. Turbo Pascal. Разработка программ, использующих кратные циклы типа ДЛЯ. Раздел 5. Turbo Pascal. Разработка программ, использующих циклы типа ПОКА. Раздел 6. Turbo Pascal. Разработка программ, использующих кратные циклы типа ПОКА. Раздел 7. Turbo Pascal. Разработка программ, использующих комбинации циклов типа ДЛЯ и ПОКА. Раздел 8. Turbo Pascal. Комбинированный, перечислимый, множественный, символьный и строковый типы данных. Раздел 9. Turbo Pascal. Разработка простых программ, использующих графику и комбинации различных типов данных. Раздел 10. Turbo Pascal. Управление цветами и шаблонами заливки. Управление видеостраницами. Графические окна. Вывод текста. Раздел 11. Turbo Pascal. Рекурсия. Раздел 12. Turbo Pascal. Файловый тип данных. Раздел 13. Turbo Pascal. Модули. Раздел 14. Turbo Pascal. Решение геометри-ческих задач. Раздел 15. Turbo Pascal. Динамические структуры данных. Раздел 16. Turbo Pascal. Графы, деревья, системы дорог. Раздел 17. С++. Алгоритмы линейной и разветвляющейся структуры. Раздел 18. С++. Алгоритмы, реализуемые с помощью операторов пошагового цикла. Раздел 19. С++. Алгоритмы, реализуемые с помощью кратных операторов пошагового цикла. Раздел 20. С++. Реализация функций с параметрами. Раздел 21. С++. Алгоритмы, реализ-е с помощью циклов с пред - или постусловием. Раздел 22. С++. Алгоритмы, реализуемые с помощью кратных циклов с пред - или постусловием. Раздел 23. С++. Алгоритмы, реализуемые с помощью комбинаций операторов пошагового цикла и циклов с пред- или постусловием. Раздел 24. С++. Обработка символьных данных.

5. Основные образовательные технологии.

В связи с тем, что единственной формой аудиторных занятий по курсу являются лабораторные работы, проводимые в компьютерных классах, для реализации обучающей, информационной, мотивационно-стимулирующей, рефлексивной, воспитывающей, развивающей, ориентирующей, разъясняющей, убеждающей, систематизирующей и структурирующей функций лабораторной работы целесообразно использовать следующие ее формы: подготовительную (ПД), направленную на воспроизведение тех знаний, которые необходимы для изучения нового материала, постановку учебной проблемы в доступной студентам форме; основную (ОСН), направленную на осмысление способов и приемов поиска решения задачи, разработки алгоритма, кодирования, отладки и тестирования программы; прикладную (ПР), направленную на применение полученных знаний и навыков к решению практических и теоретических задач, в результате чего расширяются и углубляются знания и компетенции. В процессе прохождения Практикума на ЭВМ необходимо активно использовать цифровые образовательные ресурсы (ЦОР), информационно-коммуникационные технологии (ИКТ), различные виды человеко-машинного интерфейса (ЧМИ), Интернет (И) и обмен данными различных форматов (аудио, видео, графические и др) (ОД).

6. Требования к результатам освоения дисциплины.

Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих общекультурных и профессиональных компетенций:

способности владеть культурой мышления, умение аргументировано и ясно строить устную и письменную речь (ОК-1);

способности понимать сущность и значение информации в развитии современного информационного общества, сознавать опасности и угрозы, возникающие в этом процессе, соблюдать основные требования информационной безопасности (ОК-5);

способности осознать социальную значимость своей будущей профессии, обладать высокой мотивацией к выполнению профессиональной деятельности (ОК-9);

способности владения навыками работы с компьютером как средством управления информацией (ОК-11);

способности работать с информацией в глобальных компьютерных сетях (ОК-12);

способность использовать в научной и познавательной деятельности, а также в социальной сфере профессиональные навыки работы с информационными и компьютерными технологиями (ОК-14);

способности к работе с информацией из различных источников, включая сетевые ресурсы сети Интернет, для решения профессиональных и социальных задач (ОК-15);

способности к интеллектуальному, культурному, нравственному, физическому и профессиональному саморазвитию, стремление к повышению своей квалификации и мастерства (ОК-16);

способности демонстрации общенаучных базовых знаний естественных наук, математики и информатики, понимание основных фактов, концепций, принципов теорий, связанных с прикладной математикой и информатикой (ПК-1);

способности приобретать новые научные и профессиональные знания, используя современные образовательные и информационные технологии (ПК-2);

способности понимать и применять в исследовательской и прикладной деятельности современный математический аппарат (ПК-3);

способность в составе научно-исследовательского и производственного коллектива решать задачи профессиональной деятельности (ПК-4);

способность критически переосмысливать накопленный опыт, изменять при необходимости вид и характер своей профессиональной деятельности (ПК-5);

способность осуществлять целенаправленный поиск информации о новейших научных и технологических достижениях в сети Интернет и из других источников (ПК-6);

способность собирать, обрабатывать и интерпретировать данные современных научных исследований, необходимые для формирования выводов по соответствующим научным, профессиональным, социальным и этическим проблемам (ПК-7);

способности решать задачи производственной и технологической деятельности на профессиональном уровне, включая: разработку алгоритмических и программных решений в области системного и прикладного программирования (ПК-9);

способности применять в профессиональной деятельности современные языки программирования и языки баз данных, операционные системы, электронные библиотеки и пакеты программ, сетевые технологии (ПК-10);

способности составлять и контролировать план выполняемой работы, планировать необходимые для выполнения работы ресурсы, оценивать результаты собственной работы (ПК-12).

В результате освоения дисциплины обучающийся должен:

знать методы описания синтаксических конструкций языков программирования, этапы прохождения задач при их решении на ЭВМ; методы и приемы проектирования программ на языках и средах программирования, выбранных в качестве базовых (Turbo Pascal, С++); основные методы и приемы отладки и тестирования программного обеспечения; характерные черты рационального стиля написания программ; существующее стандартное математическое обеспечение; принципы и правила документирования проделанной работы по решению задач с помощью ЭВМ;

уметь составлять программы на языках программирования, выбранных в качестве базовых, придерживаясь при этом рационального стиля; применять основные методы и приемы разработки эффективных программ; использовать имеющееся стандартное математическое обеспечение; работать с имеющимися операционными средами; использовать средства отладки и тестирования выбранной системы программирования (отладчики, трассировщики и др.); использовать навыки обработки и анализа результатов; полно и подробно документировать проделанную работу по решению задач с помощью ЭВМ;

владеть культурой мышления, умением аргументировано и ясно строить письменную речь; навыками решения практических задач; математическими и количественными методами решения типовых организационно-управленческих задач; навыками работы с математической литературой и навыками применения современного математического инструментария для решения задач экономики и информатики; навыками применения основных методов физико-математического анализа для решения естественнонаучных задач; обработки и интерпретирования результатов эксперимента; средствами компьютерной техники и информационных технологий, приемами навигации по файловой структуре компьютера и управления ее файлами; технологией создания научно-технической документации различной сложности с помощью текстового процессора; технологией поиска и обмена информацией в глобальных и локальных компьютерных сетях;