Специальная информатика

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФГБОУ ВО «СГУ имени »

Механико-математический факультет

СОГЛАСОВАНО заведующий кафедрой д. ф.-м. н., профессор "__" ________________2016 г.

УТВЕРЖДАЮ председатель НМС факультета к. ф.-м. н. , доцент "__" ________________2016 г.

Фонд оценочных средств

текущего контроля и промежуточной аттестации по дисциплине

Специальная информатика

Направление подготовки

44.03.01 - Педагогическое образование

Профиль подготовки

Математическое образование

Квалификация (степень) выпускника

Бакалавр

Форма обучения

очная

Саратов

2016

1. Карта компетенций

Контролируемые компетенции (шифр компетенции)	Планируемые результаты обучения (знает, умеет, владеет, имеет навык)
способность к самоорганизации и самообразованию (ОК-6)	Знать: технологии самоорганизации и самообразования, фундаментальные основы и принципы математического программирования
Уметь: профессионально использовать и совершенствовать аппарат абстрактного и прикладного мышления, реализовывать индивидуальную траекторию самообразования.
Владеть: предметными навыками вхождения, решения и демонстрации проведенного решения предлагаемой задачи или проблемы, приемами самоорганизации и самообразования

2. Показатели оценивания планируемых результатов обучения

Семестр	Шкала оценивания
2	3	4	5
5 семестр	Не знает основные правила и приемы самоорганизации и самообразования; имеет общее представление о разработке индивидуальной траектории самообразования; не владеет правилами и приемами самообразования	Плохо знает основные правила и приемы самоорганизации и самообразования; слабо разбирается в том, как разрабатывать индивидуальную траекторию самообразования; недостаточно хорошо владеет правилами и приемами самообразования	Знает с некоторыми пробелами основные правила и приемы самоорганизации и самообразования; умеет хорошо разрабатывать индивидуальную траекторию самообразования; хорошо владеет правилами и приемами самообразования	Показывает хорошие знания основных правил и приемов самоорганизации и самообразования; умеет самостоятельно разрабатывать индивидуальную траекторию самообразования; свободно владеет правилами и приемами самообразования
6 семестр	Не знает технологии самоорганизации и самообразования; не умеет реализовывать индивидуальную траекторию самообразования; не владеет приемами самоорганизации и самообразования	Недостаточно хорошо знает технологии самоорганизации и самообразования; слабо разбирается в том, как реализовывать индивидуальную траекторию самообразования; недостаточно хорошо владеет приемами самоорганизации и самообразования	Знает с некоторыми пробелами технологии самоорганизации и самообразования; умеет хорошо реализовывать индивидуальную траекторию самообразования; хорошо владеет приемами самоорганизации и самообразования	Показывает хорошие знания технологий самоорганизации и самообразования; умеет самостоятельно реализовывать индивидуальную траекторию самообразования; свободно владеет приемами самоорганизации и самообразования

3.  Оценочные средства

Варианты контрольных работ:

Контрольная работа №1.

Вариант 1.

1.  Построить задачу Коши для предлагаемой в варианте функции. Реализовать схему численного решения задачи Коши методом предиктор-корректор, методом Хойна с пересчетом. Результаты вычислений реализовать в графическом формате и провести аналитическое сравнение приобретенного приближения.

2.  Построить краевую задачу для предлагаемой в варианте функции. Реализовать схему численного решения краевой задачи для однородных краевых условий методом пристрелки. Результаты вычислений реализовать в графическом формате и провести аналитическое сравнение приобретенного приближения.

3.  Построить интегральное уравнение для предлагаемой в варианте функции. Реализовать схему численного решения интегрального уравнения разностным методом. используя процедуру дробления шага разбиения и оценку по правилу Рунге.

Вариант 2.

1.  Построить задачу Коши для предлагаемой в варианте функции. Реализовать схему численного решения задачи Коши многошаговым методом Адамса. Результаты вычислений реализовать в графическом формате и провести аналитическое сравнение приобретенного приближения.

2.  Построить краевую задачу для предлагаемой в варианте функции. Реализовать схему численного решения краевой задачи для однородных краевых условий методом коллокации. Результаты вычислений реализовать в графическом формате и провести аналитическое сравнение приобретенного приближения.

3.  Построить интегральное уравнение для предлагаемой в варианте функции. Реализовать схему численного решения интегрального уравнения методом последовательных приближений, используя процедуру дробления шага разбиения и оценку по правилу Рунге.

Контрольная работа №2.

Вариант 1.

1.  Составить начально-краевую задачу для уравнения гиперболического типа для предлагаемой в варианте функции. Реализовать схему численного решения начально-краевую задачи методом явной разностной схемы. Исследовать погрешность вычисляемого решения.

2.  Составить начально-краевую задачу для уравнения параболического типа для предлагаемой в варианте функции. Реализовать схему численного решения начально-краевую задачи методом неявной разностной схемы. Исследовать погрешность вычисляемого решения.

3.  Составить краевую задачу для уравнения эллиптического типа для предлагаемой в варианте функции. Реализовать схему численного решения краевой задачи методом установления. Исследовать погрешность вычисляемого решения.

Вариант 2.

1.  Составить начально-краевую задачу для уравнения гиперболического типа для предлагаемой в варианте функции. Реализовать схему численного решения начально-краевую задачи методом неявной разностной схемы. Исследовать погрешность вычисляемого решения.

2.  Составить начально-краевую задачу для уравнения параболического типа для предлагаемой в варианте функции. Реализовать схему численного решения начально-краевую задачи методом явной разностной схемы. Исследовать погрешность вычисляемого решения.

3.  Составить краевую задачу для уравнения эллиптического типа для предлагаемой в варианте функции. Реализовать схему численного решения краевой задачи методом неявной разностной схемы. Исследовать погрешность вычисляемого решения.

Вопросы к зачету:

1.Задача Коши для ОДУ первого порядка.

2. Метод Эйлера и его модификации.

3. Методы Рунге-Кутта.

4.Методы Адамса.

5. Системы ОДУ первого порядка и задачи сводящиеся к ним.

6. Краевые задачи для ОДУ второго порядка.

7. Однородные и неоднородные краевые условия.

8. Разностный метод.

9. Метод коллокации.

10. Метод пристрелки.

11. Интегральные уравнения Фредгольма с параметром.

12. Разностный метод.

13. Метод последовательных приближений.

14. Метод в случае вырожденного ядра.

15. Метод сведения ядра к вырожденному.

16. Интегральные уравнения Вольтерра и методы их решения.

Вопросы к экзамену:

1.Начально-краевые задачи для одномерного уравнения теплопроводности. 2. Построение разностных схем. Явная разностная схема. Понятие шаблона. 3. Построение разностных схем. неявная разностная схема. Понятие шаблона. 4. Понятие аппроксимации разностной схемы.

5. Понятие устойчивости разностной схемы.

6. Исследование разностной схемы.

7. Начально-краевые задачи для уравнения колебания струны.

8. Явная разностная схема для начально-краевой задачи для уравнения колебания струны.

9. Неявная разностная схема для начально-краевой задачи для уравнения колебания струны.

10. Краевая задача для уравнения Пуассона.

11. Метод установления для краевой задача для уравнения Пуассона.

Все разделы прорабатываются на практических занятиях в контексте усвоения особенностей программной реализации заданий и методов вычислительной оптимизации. Все этапы задания (составление задачи, корректировка ее условий, изучение методов, позволяющих решить задачу, проектирование модуля программы, проверка и анализ результатов ее выполнения) под внешним контролем преподавателя делегируются непосредственно обучаемому, составляют эмпирическую базу для проведения самостоятельной работы и отражаются в письменном отчете.

ФОС для проведения промежуточной аттестации одобрен на заседании кафедры математической физики и вычислительной математики (протокол № 1, от 29 августа 2016 г.)

Автор:

доцент

__________________