Численные методы (стр. 1 )

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ

ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ

«ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Тобольский педагогический институт им. Д. И. Менделеева

(филиал) ТюмГУ

«УТВЕРЖДАЮ»:

Директор

_______________ / Е. А

«___» _____________ 2016 г.

ЧИСЛЕННЫЕ МЕТОДЫ

Учебно-методический комплекс. Рабочая программа

для обучающихся направления подготовки 44.03.01 «Педагогическое образование»

профиля подготовки «Информатика»

форма обучения – очная

Тобольск 2016

. Численные методы. Учебно-методический комплекс. Рабочая программа направления подготовки 44.03.01 – «Педагогическое образование», профиль подготовки «Информатика». Форма обучения – очная. Тобольск, 2016, 14 стр.

Рабочая программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВО с учетом рекомендаций и ПрОП ВО по направлению подготовки.

Рабочая программа дисциплины опубликована на сайте ТюмГУ: Численные методы [электронный ресурс] / Режим доступа: http://www. umk3plus. utmn. ru, свободный.

Рекомендовано к изданию кафедрой физики, математики, информатики и методик преподавания. Утверждено директором Тобольского педагогического института им. (филиал) ТюмГУ в г. Тобольск.

ОТВЕТСТВЕННЫЙ РЕДАКТОР: , канд. пед. наук, доцент, заведующий кафедрой физики, математики, информатики и методик преподавания.

© Тобольский педагогический институт им. (филиал) ТюмГУ в г. Тобольск, 2016.

© , 2016.

1. Пояснительная записка

1.1. Цели и задачи дисциплины

Цели освоения дисциплины: формирование систематических знаний в области численных методов решения задач математического анализа, алгебры и математической физики на ЭВМ; формирование готовности к использованию полученных в результате изучения дисциплины знаний и умений в профессиональной деятельности.

Задачи

в области в области педагогической деятельности:

−  организация обучения и воспитания в сфере образования с использованием технологий, соответствующих возрастным особенностям обучающихся и отражающих специфику предметной области;

−  использование возможностей образовательной среды для обеспечения качества образования, в том числе с применением информационных технологий;

в области культурно-просветительской деятельности:

-  популяризация профессиональной области знаний общества.

1.2. Место дисциплины в структуре образовательной программы

Дисциплина «Численные методы» относится к обязательным дисциплинам вариативной части блока Б1.

Для освоения дисциплины «Численные методы» обучающиеся используют знания, умения, навыки, способы деятельности и установки, полученные и сформированные в ходе изучения следующих дисциплин: «Программное обеспечение и мультимедиа технологии», «Математика», «Практикум по решению задач на ЭВМ», «Программирование».

Изучение дисциплины является базой для дальнейшего освоения дисциплины «Компьютерное моделирование», при выполнении курсовых работ и выпускной квалификационной работы, связанных с математическим моделированием и обработкой наборов данных, решением конкретных задач из механики, физики и т. п.

Таблица 1

Разделы дисциплины и междисциплинарные связи с обеспечиваемыми (последующими) дисциплинами

№ п/п	Наименование обеспечиваемых (последующих) дисциплин	Темы дисциплины необходимые для изучения обеспечиваемых (последующих) дисциплин
1.1	1.2	1.3	2.1	2.2	3.1	3.2
1	Компьютерное моделирование	+	+
2	Методика преподавания информатике		+	+		+		+

1.3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения данной образовательной программы

В результате освоения ОП выпускник должен обладать следующими компетенциями:

общекультурными (ОК):

-  способностью использовать естественнонаучные и математические знания для ориентирования в современном информационном пространстве (ОК-3);

профессиональными (ПК):

-  способностью использовать современные методы и технологии обучения и диагностики (ПК-2).

1.4. Перечень планируемых результатов обучения по дисциплине:

В результате изучения дисциплины обучающийся должен

знать:

-  основы теории погрешностей и теории приближений;

-  основные численные методы алгебры;

-  методы построения элементов наилучшего приближения;

-  методы построения интерполяционных многочленов;

-  методы численного дифференцирования и интегрирования.

уметь:

-  численно решать алгебраические и трансцендентные уравнения, применяя для этого следствия из теоремы о сжимающих отображениях;

-  численно решать системы линейных уравнений методом простой интеграции, методом Зейделя;

-  численно решать системы нелинейных уравнений методом Ньютона;

-  использовать основные понятия теории среднеквадратичных приближений для построения элемента наилучшего приближения (в интегральном и дискретном вариантах);

-  интерполировать и оценивать возникающую при этом погрешность;

-  применять формулы численного дифференцирования и интегрирования.

владеть:

-  технологиями применения вычислительных методов для решения конкретных задач из различных областей математики и ее приложений;

-  навыками практической оценки точности результатов, полученных в ходе решения тех или иных вычислительных задач, на основе теории приближений;

-  основными приемами использования вычислительных методов при решении различных задач профессиональной деятельности.

2. Структура и трудоемкость дисциплины.

Семестр: 5. Форма промежуточной аттестации: контрольная работа, экзамен. Общая трудоемкость дисциплины составляет 5 зачетных единиц, 180 академических часов, из них 72 часа, выделенных на контактную работу с преподавателем (18 ч. – лекции, 18 ч. - лабораторные занятия, 36 ч. – практические занятия), 72 часа, выделенных на самостоятельную работу и 36 часов, выделенных на контроль.

Таблица 2

Вид учебной работы	Всего часов	Семестры
5
Контактная работа:	72	72
В том числе:
Лекции	18	18
Лабораторные занятия (ЛЗ)	18	18
Практические занятия	36	36
Самостоятельная работа (всего):	72	72
Общая трудоемкость зач. ед. час	5	5
180	180
Вид промежуточной аттестации (зачет, экзамен)	36	контрольная работа, экзамен

3. Тематический план

Таблица 3

№	Тема	недели семестра	Виды учебной работы и самостоятельная работа, в час.	Итого часов по теме	Из них в интерак тивной форме, в часах	Итого количес тво баллов
Лекции	Практические занятия	Лабораторные занятия	Самостоятельная работа
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
	Модуль 1
1.1	Точность вычислительного эксперимента	1-2	2	4	–	8	14		0-8
1.2	Решение нелинейных уравнений с одной переменной	3-6	4	8	6	20	38	6	0-24
1.3	Численные методы решения систем уравнений	7-8	2	4	2	8	16	2	0-8
	Всего		8	16	8	36	68	8	0-40
	Модуль 2
2.1	Интерполирование функций	9-10	2	4	2	10	18	4	0-9
2.2	Приближение табличных функций методом наименьших квадратов	11-12	2	4	2	6	14	4	0-11
	Всего		4	8	4	16	32	8	0-20
	Модуль 3
3.1	Численное дифференцирование	13	2	2	2	6	12	2	0-6
3.2	Численное интегрирование	14-18	4	10	4	14	32	8	0-14
	Всего		6	12	6	20	44	10	0-20
	Итого (часов, баллов):		18	36	18	72	144		0-80
	Из них в интеракт. форме							26

4. Виды и формы оценочных средств в период текущего контроля