Рабочая программа дисциплины “Компьютерная геометрия и геометрическое моделирование” (стр. 1 )

Рабочая программа дисциплины “Компьютерная геометрия и геометрическое моделирование”

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
«Мордовский государственный университет
им. »

П Р И Н Я Т О Учёным советом факультета математики и информационных технологий “27” сентября 2012 г. Протокол №8

Рабочая программа дисциплины

“КОМПЬЮТЕРНАЯ ГЕОМЕТРИЯ
И ГЕОМЕТРИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ”

основной образовательной программы
высшего профессионального образования
по направлению подготовки

010200.62 – Математика и компьютерные науки

(бакалавриат)

профили подготовки

Математический анализ и приложения

Математические методы в экономике и финансах

Трудоемкость дисциплины – 5 зачетных единиц (180 часов)

Саранск 2012

1. Цель и задачи освоения дисциплины

Компьютерная графика в настоящее время сформировалась как наука об аппаратном и программном обеспечении для создания разнообразных изображений от простых чертежей до реалистичных образов естественных объектов. Компьютерная графика используется почти во всех научных и инженерных дисциплинах как средство наглядности и доступности восприятия, передачи информации. Компьютерные электронные изображения применяются в медицине, образовании, рекламном бизнесе, индустрии развлечений и в других сферах человеческой деятельности. Характер компьютерных изображений различен, например, технический чертеж, иллюстрация с изображением детали в руководстве по эксплуатации, простая диаграмма, архитектурный вид предполагаемой конструкции или проектное задание, рекламная иллюстрация или кадр из мультфильма.

Основной целью освоения дисциплины изучения дисциплины «Компьютерная геометрия и геометрическое моделирование» является приобретение фундаментальных и прикладных знаний в области компьютерной геометрии, выработка умений построения и исследования геометрических моделей объектов и процессов, привитие навыков использования графических информационных технологий, двух - и трехмерного геометрического и виртуального моделирования для компьютерного моделирования в науке и технике, создания графических информационных ресурсов и систем во всех предметных областях.

Программа курса направлена на интенсивное изучение принципов, алгоритмов, методов построения нечетких моделей для обработки нечеткой информации с использованием математического аппарата нечеткой логики и является основой для дальнейшего более глубокого изучения нечетких систем, нейронных сетей и генетических алгоритмов.

Задачи дисциплины:

·  представление изображения в компьютерной графике;

·  подготовка изображения к визуализации;

·  создание изображения;

·  осуществление действий с изображением.

·  приобретение знаний о методах и приемах графического оформления компьютерной продукции с применением графической библиотеки OpenGL

·  овладения навыками индивидуальной и групповой деятельности в разработке и реализации проектов создания моделей объектов;

·  индивидуальная мотивация к изучению естественно-математических и технологических дисциплин, основывающихся на использовании современных систем компьютерного проектирования и моделирования.

Студенты должны уметь применять сведения, полученные по дисциплине, при создании и управлении техническими системами.

2. Место дисциплины в структуре ООП ВПО

Дисциплина «Компьютерная геометрия и геометрическое моделирование» входит в профессиональный цикл дисциплин ФГОС ВПО по направлению 010200.62 «Математика и компьютерные науки».

Изучение дисциплины «Компьютерная геометрия и геометрическое моделирование» основывается на знаниях, полученных студентами при изучении дисциплин «Аналитическая геометрия», «Математический анализ», «Основы программирования» и «Дискретная математика» математического цикла.

Дисциплина «Компьютерная геометрия и геометрическое моделирование» изучается на третьем году обучения, знакомит студентов с графическими информационными технологиями и компьютерным моделированием. Изученный материал является основанием для изучения современных методов компьютерной обработки

№ п/п	Наименование дисциплины	Требования к «входным» («выходным») знаниям, умениям и готовностям обучающегося
Обеспечиваемые дисциплины
1	Школьный курс алгебры	Умение решать алгебраические, иррациональные уравнения, и неравенства, системы уравнений, системы неравенств; умение решать простейшие “текстовые” задачи; умение решать задачи с параметрами.
2	Аналитическая геометрия	Знание координатного метода решения задач на прямой, плоскости и в пространстве; знание векторной алгебры; геометрические преобразований.
3	Математический анализ	Знания топологии числовой прямой. умение строить графики основных элементарных функций и их преобразований.
4	Дискретная математика	Знания элементов теории множеств, комбинаторики, математической логики, булевой алгебры, теории графов
	Основы программирования	Знания простейших алгоритмов, навыки программирования.
Последующие дисциплины
1	Математическое моделирование	Знание компьютерных геометрических моделей некоторых объектов, принципов и методов построения современных графических информационных ресурсов и систем
2	Интеллектуальные системы	Знание математического и имитационного моделирования сложных физических объектов, процессов и явлений для задач контроля и управления в технических системах и технологических комплексах на базе конструктивной геометрии

3. Требования к результатам освоения дисциплины

В совокупности с другими дисциплинами базовой и вариативной части математического цикла ФГОС ВПО дисциплина «Компьютерная геометрия и геометрическое моделирование» обеспечивает формирование следующих общих и профессиональных компетенций подготовки бакалавра направления 010200.62 «Математика и компьютерные науки»:

№ п/п	Название компетенции	Индекс
Общекультурные компетенции (ОК)
1.	способность выстраивать и реализовывать перспективные линии интеллектуального, культурного, нравственного и профессионального саморазвития и самосовершенствования	ОК-4
2.	способность применять в научно-исследовательской и профессиональной деятельности базовые знания в области фундаментальной и прикладной математики и естественных наук	ОК-6
3.	значительные навыки самостоятельной научно-исследовательской работы	ОК-7
4.	способность и постоянная готовность совершенствовать и углублять свои знания, быстро адаптироваться к любым ситуациям	ОК-8
5.	фундаментальная подготовка в области фундаментальной математики и компьютерных наук, готовность к использованию полученных знаний в профессиональной деятельности	ОК-11
6.	значительные навыки самостоятельной работы с компьютером, программирования, использования методов обработки информации и численных методов решения базовых задач	ОК-12
7.	базовые знания в областях информатики и современных информационных технологий, навыки использования программных средств и навыками работы в компьютерных сетях, умение создавать базы данных и использовать ресурсы Интернета	ОК-13
8.	способность к анализу и синтезу информации, полученной из любых источников	ОК-14
9.	способность к письменной и устной коммуникации на русском языке	ОК-15
Профессиональные компетенции (ПК)
Научно-исследовательская и научно-изыскательская деятельность
1.	умение определять общие формы, закономерности, инструментальные средства отдельной предметной области	ПК-1
2.	умение понять поставленную задачу	ПК-2
3.	умение формулировать результат	ПК-3
4.	умение строго доказать утверждение	ПК-4
5.	умение на основе анализа увидеть и корректно сформулировать результат	ПК-5
6.	умение самостоятельно увидеть следствия сформулированного результата	ПК-6
7.	умение грамотно пользоваться языком предметной области	ПК-7
8.	умение ориентироваться в постановках задач	ПК-8
9.	знание корректных постановок классических задач	ПК-9
10.	понимание корректности постановок задач	ПК-10
11.	навыки самостоятельного построения алгоритма и его анализа	ПК-11
12.	понимание того, что фундаментальное знание является основой компьютерных наук	ПК-12
13.	глубокое понимание сути точности фундаментального знания	ПК-13
14.	навыки контекстной обработки информации	ПК-14
15.	способность передавать результат проведенных физико-математических и прикладных исследований в виде конкретных рекомендаций, выраженной в терминах предметной области изучавшегося явления	ПК-15
16.	выделение главных смысловых аспектов в доказательствах	ПК-16
17.	умение извлекать полезную научно-техническую информацию из электронных библиотек, реферативных журналов, сети Интернет	ПК-17
18.	умение публично представить собственные и известные научные результаты	ПК-18
Производственно-технологическая деятельность
19.	владение проблемно-задачной формой представления математических и естественнонаучных знаний	ПК-21
20.	умение увидеть прикладной аспект в решении научной задачи, грамотно представить и интерпретировать результат	ПК-22
21.	умение проанализировать результат и скорректировать математическую модель, лежащую в основе задачи	ПК-23
Организационно-управленческая деятельность
22.	умение самостоятельно математически и физически корректно ставить естественнонаучные и инженерно-физические задачи и организовывать их решение в рамках небольших коллективов	ПК-25

В результате изучения дисциплины «Компьютерная геометрия и геометрическое моделирование» студент должен: