Компьютерное моделирование Учебно-методический комплекс. Рабочая программа для обучающихся направления подготовки 44.03.05 «Педагогическое образование» (стр. 2 )

4. Виды и формы оценочных средств в период текущего контроля

Таблица 4.

№ Темы	Устный опрос	Письменные работы	Технические формы контроля	Информационные системы и технологии	Итого количество баллов
коллоквиумы	собеседование	сообщение с презентацией	практические работа	контрольная работа	тест	реферат	эссе	программы компьютерного тестирования	комплексные ситуационные задания	электронные практикумы	другие формы
Модуль 1
1.1	0-10	0-5	0-15
1.2	0-10	0-5	0-15
Всего	0-20	0-10	0-30
Модуль 2
2.1	0-10	0-10
2.2	0-10	0-10
2.3	0-10	0-10
Всего	0-30	0-30
Модуль 3
3.1	0-10	0-10	0-20	0-40
Всего	0-10	0-10	0-20	0-40
Итого	0-10	0-60	0-30	0-100

5. Содержание дисциплины.

Модуль 1.

Тема 1.1. Общие понятия теории моделирования.

Цели и задачи компьютерного моделирования. Системный подход в моделировании. Определение, структура, характеристики моделей. Классификация моделей. Основные этапы моделирования или технологическая цепочка построения модели.

Тема 1.2. Математическое моделирование.

Общие сведения о математической модели. Классификация математических моделей. Линейное программирование.

Модуль 2.

Тема 2.1. Вычислительный  эксперимент.

Введение в вычислительный эксперимент. Этапы вычислительного эксперимента. Обработка результатов.

Тема 2.2. Введение в теорию случайных чисел.

Общие сведения теории случайных величин. Методы построения случайных величин. Понятие статистического эксперимента. Теория игр.

Тема 2.3. Информационное и имитационное моделирование.

Информационное моделирование. Введение в имитационное моделирование. Модельное время.

Модуль 3.

Тема 3.1. Применение методов моделирование в различных областях науки.

Решение естественнонаучных задач методом моделирования. Динамическое моделирование. Модель маятника. Моделирование в психологии.

6. Планы практических занятий

Занятие 1-2. Математическое моделирование.

Занятие 3-4. Моделирование случайных чисел.

Занятие 5-6. Моделирование компьютерных игр.

Занятие 7. Вычислительный эксперимент.

Занятие 8. Линейное программирование.

Занятие 9-10. Динамические и статические компьютерные модели.

Занятие 11-12. Геометрическое моделирование

Занятие 13-14. Виртуальное моделирование

Содержание практических работ в приложении 1.

7. Темы лабораторных работ.

1. Построить одну из моделей:

модель движения материальной точки Аристотеля и Ньютона; модель Солнечной системы Птолемея, Коперника, Кеплера; простейшую демографическую модель; модель многоотраслевой экономики Леонтьева; простейшую модель боевого взаимодействия Ланчестера; модель процесса распространения эпидемий; модель динамики численности биологических популяций; модель относительных движений в классической механике; модель остывания нагретых тел в атмосфере; математическую модель процесса загрязнения воды; модель колебательных процессов в физике.

2. Провести моделирование одного из процессов:

динамика биологической системы «хищник—жертва»; динамика биологической системы конкурирующих популяций; поведение динамики многочастичной системы; исследование статистических свойств генератора случайных чисел пакета Mathcad; марковские случайные процессы; поведение динамической системы, описываемой уравнени­ями Колмогорова.

8. Примерная тематика курсовых работ.

Создание мини-анимаций для демонстрации физических процессов для учебных целей. Решение задач линейного программирования. Марковские модели. Модель массовых беспорядков Грановеттера. Имитационное моделирование систем массового обслуживания. Компьютерное моделирование производственных процессов. Компьютерное моделирование типовых вычислительных алгоритмов Решение задач моделирования в различных приложениях

9. Учебно-методическое обеспечение и планирование самостоятельной работы обучающихся.

Таблица 5

Модули и темы	Виды СРС	Неделя семестра	Объем часов*	Кол-во бал лов
обязательные	дополнительные
Модуль 1
1.1	Общие понятия теории моделирования	Выполнение заданий в электронной рабочей тетради № 1, 2, 3.	чтение литературы	1-3	10	0-15
1.2	Математическое моделирование	Реферат. Подготовка к тесту №1.	чтение литературы	4-6	10	0-15
Всего по модулю 1:	20	0-30
Модуль 2
2.1	Вычислительный  эксперимент	Подготовка к контрольной работе №2.	чтение литературы, выполнение рефератов	7-8	8	0-10
2.2	Введение в теорию случайных чисел	Подготовка к тесту №2	чтение литературы, выполнение рефератов	9-10	8	0-10
2.3	Информационное и имитационное моделирование	Выполнение домашнего задания «Информационное и имитационное моделирование»	чтение литературы, выполнение рефератов	11-12	8	0-10
Всего по модулю 2:	24	0-30
Модуль 3
3.1	Применение методов моделирование в различных областях науки	Отчетная работа по курсу «Компьютерное моделирование»	чтение литературы, выполнение рефератов	13-14	8	0-40
Всего по модулю 3:	8	0-40
Итого за семестр (часов, баллов):	52	0-100

*Самостоятельная работа (включая иные виды контактной работы).

Промежуточная аттестация. Обучающиеся, выполнившие учебный план получают оценку «зачтено».

Текущая успеваемость оценивается в соответствии с «Положением о рейтинговой системе оценки успеваемости обучающихся ФГБОУ ВО ТюмГУ».

10. Фонд оценочных средств для проведения промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины (модуля).

10.1 Перечень компетенций с указанием этапов их формирования в процессе освоения образовательной программы (выдержка из матрицы компетенций):

Таблица 6

Семестр	Дисциплина	ОК-3	ПК-4
2	Информационные технологии	+	+
4	Естественнонаучная картина мира	+
4	Основы математической обработки информации	+	+
8	Социальная экология	+
1,2	Математика	+
2,3	Математическая логика и теория алгоритмов	+
7	Дискретная математика	+
6	Философия	+
6	Экономика образования	+
5	Практикум по решению профессиональных задач	+
1	Теоретические основы информатики	+	+
5	Численные методы	+	+
7,8	Информационные системы	+	+
6	Архитектура компьютера	+	+
1,2	Практикум по решению задач на ЭВМ	+	+
3,4	Программирование	+
4	Основы микроэлектроники	+
7	Компьютерное моделирование	+
6	Абстрактная и компьютерная алгебра	+
4	Основы искусственного интеллекта	+	+
8	Методы и средства защиты информации	+	+
4,5	Сети и Интернет-технологии	+	+
1,2	Программное обеспечение и мультимедиа технологии	+	+
3,4	Алгоритмы и структуры данных	+
3,4	Технология программирования сверху-вниз	+
7	Профессиональные задачи	+
3	Векторная графика	+	+
8	Основы мехатроники и роботостроения	+	+
8	Технология NXT и её программирование	+	+
7	Разработка информационных ресурсов в среде Adobe Flash	+	+
7	Web-программирование	+	+
3	Элементы программирования	+	+
8	Геоинформационные системы	+	+
8	Социальная информатика	+	+
8	Исследование операций и методы оптимизации	+
8	Теория игр	+	+
3	Физика	+	+
3	Диэлектрика	+
4,6	Учебная практика	+
5,6	Практика пробных уроков и внеклассных мероприятий	+
7	Педагогическая практика	+
8	Преддипломная практика	+
8	Выпускная квалификационная работа	+

*отмечены дисциплины базового цикла