ПРИЛОЖЕНИЕ
ФОНД ОЦЕНОЧНЫХ СРЕДСТВ
ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ ОБУЧАЮЩИХСЯ
ПО ДИСЦИПЛИНЕ
АЛГОРИТМЫ БИОИНФОРМАТИКИ
по направлению: 010400.68 - Прикладная математика и информатика
профиль подготовки/магистерская программа: Алгоритмы и технологии программирования
факультет: инноваций и высоких технологий
кафедра (название): алгоритмов и технологий программирования
курс: ___5__ (магистратура)
формы промежуточной аттестации:
семестры: _10___ (весенний) – экзамен
Разработчики: д. ф.м. н.
1. Компетенции, формируемые в процессе изучения дисциплины
Освоение дисциплины направлено на формирование у обучающегося следующих общекультурных (ОК), общепрофессиональных (ОПК) и профессиональных (ПК) компетенций:
Компетенция | Код по ФГОС / НИУ | Дескрипторы – основные признаки освоения (показатели достижения результата) | Формы и методы обучения, способствующие формированию и развитию компетенции |
Общекультурная | ОК-1 | способность к абстрактному мышлению, анализу, синтезу | Стандартные (лекционно-семинарские). Самостоятельные внеаудиторные занятия |
Общекультурная | ОК-2 | готовность действовать в нестандартных ситуациях, нести социальную и этическую ответственность за принятые решения; | Стандартные (лекционно-семинарские). Самостоятельные внеаудиторные занятия |
Общекультурная | ОК-3 | готовность к саморазвитию, самореализации, использованию творческого потенциала | Стандартные (лекционно-семинарские). Самостоятельные внеаудиторные занятия |
Общепрофессиональная | ОПК-3 | способность самостоятельно приобретать с помощью информационных технологий и использовать в практической деятельности новые знания и умения, в том числе, в новых областях знаний, непосредственно не связанных со сферой деятельности, расширять и углублять своё научное мировоззрение | Стандартные (лекционно-семинарские). Самостоятельные внеаудиторные занятия |
Общепрофессиональная | ОНК-4 | способность использовать и применять углубленные знания в области прикладной математики и информатики | Стандартные (лекционно-семинарские). Самостоятельные внеаудиторные занятия |
Общепрофессиональная | ОНК-5 | способность использовать углублённые знания правовых и этических норм при оценке последствий своей профессиональной деятельности, при разработке и осуществлении социально значимых проектов | Стандартные (лекционно-семинарские). Самостоятельные внеаудиторные занятия |
Общенаучная | ОНК-7 | Способность порождать новые идеи (креативность) | Стандартные (лекционно-семинарские). Самостоятельные внеаудиторные занятия |
Профессиональные | ПК-1 | способность проводить научные исследования и получать новые научные и прикладные результаты самостоятельно и в составе научного коллектива | Стандартные (лекционно-семинарские). Самостоятельные внеаудиторные занятия |
Профессиональные | ПК-2 | способность разрабатывать концептуальные и теоретические модели решаемых научных проблем и задач | Стандартные (лекционно-семинарские). Самостоятельные внеаудиторные занятия |
Профессиональные | ПК-4 | способность разрабатывать концептуальные и теоретические модели решаемых задач проектной и производственно-технологической деятельности | Стандартные (лекционно-семинарские). Самостоятельные внеаудиторные занятия |
Профессиональные | ПК-9 | способность к преподаванию математических дисциплин и информатики в образовательных организациях основного общего, среднего общего, среднего профессионального и высшего образования | Стандартные (лекционно-семинарские). Самостоятельные внеаудиторные занятия |
Профессиональные | ПК-13 | способность осознавать корпоративную политику в области повышения социальной ответственности бизнеса перед обществом, принимать участие в ее развитии | Стандартные (лекционно-семинарские). Самостоятельные внеаудиторные занятия |
2. Показатели оценивания компетенций
В результате изучения дисциплины «Алгоритмы биоинформатики» обучающийся должен:
знать:
- формальные постановки задач для некоторых задач биоинформатики (поиск мотивов, определение первичной структуры биополимеров, выравнивание последовательностей, восстановление истории инверсий); алгоритмы решения этих задач;
уметь:
- применять эти алгоритмы для анализа предложенных данных;
владеть:
- методами эффективного выбора формальной модели для решения содержательных задач биоинформатики,
3. Перечень типовых контрольных заданий, используемых для оценки знаний, умений, навыков
Промежуточная аттестация по дисциплине «Алгоритмы биоинформатики» осуществляется в форме экзамена. Экзамен проводится в устной форме.
Перечень контрольных вопросов:
1. Сиквенирование циклопептидов методом ветвей и границ
2. Метод конволюции спектра
3. Псевдо полиномиальный алгоритм решения Turnpike problem.
4. Жадный алгоритм поиска общего мотива.
5. Рандомизированные алгоритмы поиска общего мотива. Алгоритм Гиббса.
6. Алгоритм поиска Эйлерова цикла в графе.
7. Граф Де Брёйна.
8. Алгоритмы глобального выравнивания и их вариации.
9. Алгоритмы локального выравнивания и их вариации.
10. Жадный алгоритм сортировки перестановок.
11. Графы перестановок.
12. Алгоритм поиска минимального расстояния между двумя перестановками.
Примеры контрольных заданий:
1) K-мер образует (L, t)-кламп в геноме N, если существует фрагмент генома длины L, в котором k-мер встречается как минимум t раз. Реализовать программу поиска k-меров, образующих (L, t)-клампы в геноме.
2) Реализовать программу подсчета количества пептидов, имеющих заданную массу m.
3) Реализовать программу поиска такого скрытого общего паттерна в множестве строк днк, который минимизирует суммарное расстояние Хэмминга между паттерном и набором строк.
4) Реализовать программу поиска Эйлерова цикла в графе.
5) Реализовать программу поиска минимального расстояния между двумя строками, используя вариацию алгоритма глобального выравнивания.
6) Реализовать программу подсчета количества разрывов (breakpoints) в перестановках, содержащих как положительные, так и отрицательные числа.
Примечание. На курсе используются задания курса «Bioinformatics algorithms», (авторы P. Pevzner, peau, университет штата Калифорния, Сан Диего, США), сайт Rosalind. info
4. Критерии оценивания
Оценка | Баллы | Критерии |
отлично | 10 | всесторонние, систематизированные, глубокие знания учебной программы дисциплины и умение уверенно применять их на практике при решении конкретных задач, свободное и правильное обоснование принятых решений; |
9 | систематизированные, глубокие знания учебной программы дисциплины и умение уверенно применять их на практике при решении конкретных задач, правильное обоснование принятых решений; | |
8 | глубокие знания учебной программы дисциплины и умение применять их на практике при решении конкретных задач, правильное обоснование принятых решений; | |
хорошо | 7 | твердо знает материал, грамотно и по существу излагает его, умеет применять полученные знания на практике, но допускает в ответе или в решении задач некоторые неточности; |
6 | знает материал, грамотно излагает его, умеет применять полученные знания на практике, но допускает в ответе или в решении задач некоторые неточности; | |
5 | знает основной материал, грамотно излагает его, умеет применять полученные знания на практике, но допускает в ответе или в решении задач неточности; | |
удовлетворительно | 4 | фрагментарный, разрозненный характер знаний, недостаточно правильные формулировки базовых понятий, нарушения логической последовательности в изложении программного материала, но при этом он владеет основными разделами учебной программы, необходимыми для дальнейшего обучения и может применять полученные знания по образцу в стандартной ситуации; |
3 | характер знаний достаточен для дальнейшего обучения и может применять полученные знания по образцу в стандартной ситуации; | |
неудовлетворительно | 2 | не знает большей части основного содержания учебной программы дисциплины, допускает грубые ошибки в формулировках основных понятий дисциплины и не умеет правильно использовать полученные знания при решении типовых практических задач. |
1 | не знает формулировок основных понятий дисциплины и не умеет использовать полученные знания при решении типовых практических задач. |
Пример для экзаменационного билета из трех вопросов:
Граф деБрёйна
Итоговая оценка по курсу складывается из оценки за выполненные в ходе семестра практические задания (80%) и оценки за проявленную активность на лекциях (20%). Активностью на лекциях считается четко сформулированный вопрос, либо ответ на вопрос, заданный другим студентом. В конце курса проводится устный экзамен. При получении неудовлетворительной оценки на экзамене оценка за практические задания снижается в 3 раза.
В ходе семестра студентам предлагается для решения 30 задач по шести темам, как правило, требующих практического программирования. На решение задач по каждой теме отводится 2 недели. Баллы P за практическую работу начисляются по следующей таблице:
P | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
Решено задач | 9 | 12 | 15 | 18 | 21 | 24 | 27 | 30 |
Минимальное кол-во решенных задач в каждой теме | 1 | 2 | 2 | 3 | 3 | 4 | 4 | 5 |
Оценка за активность на лекциях рассчитывается по следующей формуле:
T = 5/6*(a1 + a2 + a3 + … + a11 + a12), где:
at – оценка за t-ую лекцию (всего 12 лекций), причем at = 1, если студент задал хотя бы один четко сформулированный вопрос, либо ответил хотя бы на один такой вопрос, иначе at = 0. Чётко сформулированным считается такой вопрос, который позволяет выявить затруднение, испытываемое студентом. Кроме того, такой вопрос должен быть опубликован студентом в группе курса до начала дня лекции.
Количество набранных баллов B = 0/8*P + 0.2*T определяет итоговую оценку:
Оценка | Набранные баллы |
отлично (10) | 9.5 ≤ B < 10 |
отлично (9) | 8.5 ≤ B < 9.5 |
хорошо (8) | 7.5 ≤ B < 8.5 |
хорошо (7) | 6.5 ≤ B < 7.5 |
хорошо (6) | 5.5 ≤ B < 6.5 |
удовлетворительно (5) | 4.5 ≤ B < 5.5 |
удовлетворительно (4) | 3.5 ≤ B < 4.5 |
удовлетворительно (3) | 3 ≤ B < 3.5 |
неудовлетворительно (2) | 2 ≤ B < 3 |
неудовлетворительно (1) | B < 2 |
5. Методические материалы, определяющие процедуры оценивания знаний, умений, навыков и (или) опыта деятельности
При проведении устного экзамена обучающемуся предоставляется 60 минут на подготовку. Опрос обучающегося по билету на устном экзамене не должен превышать двух астрономических часов.
Во время проведения экзамена обучающиеся могут пользоваться программой дисциплины.
