МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Астраханский государственный университет»
УТВЕРЖДЕНО решением совета факультета математики и информационных технологий от 01.01.01 г., протокол № 8 Декан факультета |
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ
Информационные и компьютерные технологии
Направление подготовки | 02.06.01 Компьютерные и информационные науки |
Направленность (профиль) подготовки | Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ |
Квалификация (степень) выпускника | Исследователь. Преподаватель-исследователь |
Форма обучения | очная |
Астрахань – 2014
Программа разработана на основе ФГОС по направлению
02.06.01 «Компьютерные и информационные науки»
Разработчики:
Доктор физико-математических наук, профессор, заведующий кафедрой прикладной математики и информатики |
РАССМОТРЕНА
на заседании кафедры прикладной математики и информатики
Протокол № 6 от 6 марта 2014 г.
Заведующий кафедрой ______________________/ /
1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ
Целями освоения дисциплины информационные и компьютерные технологии являются:
· формирование и конкретизация знаний аспирантов и соискателей по применению современных информационных технологий в научно-исследовательской и образовательной деятельности,
· освоение методики постановки и выполнения конкретных задач.
Задачи освоения дисциплины информационные и компьютерные технологии:
· углубление общего информационного образования и информационной культры будущих преподавателей и исследователей, ликвидация возможных пробелов в усвоении базового курса информатики;
· овладение современными методами и средствами автоматизированного анализа и систематизации научных данных;
· овладение современными средствами подготовки традиционных («журнальных») и электронных научных публикаций и презентаций;
· освоение технологий модернизации образовательных программ на основе внедрения современных информационных технологий;
· изучение современных электронных средств поддержки образовательного процесса и приемов их интеграции с традиционными учебно-методическими материалами;
· формирование практических навыков использования научно-образовательных ресурсов Интернет в повседневной профессиональной деятельности исследователя и педагога.
2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ОП ВО
2.1. Учебная дисциплина (модуль) информационные и компьютерные технологии относится к циклу дисциплин:
· направленных на приобретение универсальных и профессиональных компетенций;
· направленных на подготовку к сдаче кандидатского экзамена по специальной дисциплине
2.2. Для изучения данной учебной дисциплины (модуля) необходимы следующие знания, умения, навыки и (или) опыт деятельности, формируемые предшествующими дисциплинами:
· информационные технологии в науке и образовании.
2.3. Перечень последующих учебных дисциплин, для которых необходимы знания, умения и навыки, формируемые данной учебной дисциплиной:
· методы математического моделирования,
· актуальные проблемы области научного знания (математического моделирования)
3. КОМПЕТЕНЦИИ ОБУЧАЮЩЕГОСЯ, ФОРМИРУЕМЫЕ В РЕЗУЛЬТАТЕ
ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ (МОДУЛЯ)
Процесс изучения дисциплины направлен на формирование элементов следующих компетенций в соответствии с ФГОС ВО (уровень подготовки кадров высшей квалификации) и ОП ВО по данному направлению подготовки (специальности): универсальные, общепрофессиональные и профессиональные.
Код и наименование компетенции | Результаты освоения дисциплины | ||
Знать | Уметь | Владеть | |
УК-4 готовность использовать современные методы и технологии научной коммуникации на государственном и иностранном языках | методы и технологии научной коммуникации на государственном и иностранном языках | следовать основным нормам, принятым в научном общении на государственном и иностранном языках | навыками анализа научных текстов на государственном и иностранном языках |
ПК-3 Быть готовым к разработке, обоснованию и тестированию эффективных вычислительных методов с применением современных компьютерных технологий | современные компьютерные технологии | разрабатывать, обосновывать и тестировать эффективные вычислительные методы | методами применения современных компьютерных технологий к разработке и тестированию эффективных вычислительных методов |
ПК-4 Быть способным реализовывать эффективные численные методы и алгоритмы в виде комплексов проблемно-ориентированных программ для проведения вычислительного эксперимента | эффективные численные методы и алгоритмы, методы проведения вычислительного эксперимента | реализовывать эффективные численные методы и алгоритмы в виде комплексов проблемно-ориентированных программ для проведения вычислительного эксперимента | методами применения современных компьютерных технологий к реализации эффективных численных методов и алгоритмов в виде комплексов проблемно-ориентированных программ |
ПК-8 Быть способным разрабатывать системы компьютерного и имитационного моделирования | основы компьютерного и имитационного моделирования | разрабатывать системы компьютерного и имитационного моделирования | методами применения со-временных компьютерных технологий к разработке систем компьютерного и имитационного моделирования |
4. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ (МОДУЛЯ)
Общая трудоемкость дисциплины составляет 4 зачетных единиц, 144 часов.
№ п/п | Наименование радела (темы) | Семестр | Неделя семестра | Контактная работа (в часах) | Самостоят. работа | Формы текущего контроля успеваемости (по неделям семестра) Форма промежуточной аттестации (по семестрам) | |||||
Л | ПЗ | ЛР | ГК | ИК | АИ | ||||||
1 | Принятие решений | 3 | 4 | 2 | 2 | 24 | Опрос | ||||
2 | Исследование операций и задачи искусственного интеллекта | 3 | 5 | 2 | 2 | 25 | Опрос | ||||
3 | Численные методы | 3 | 6 | 2 | 2 | 25 | Опрос | ||||
4 | Вычислительный эксперимент | 3 | 7 | 2 | 2 | 25 | Опрос | ||||
5 | Алгоритмические языки | 3 | 8 | 2 | 2 | 25 | Опрос |
Л – занятия лекционного типа; ПЗ – практические занятия, семинары, ЛР – лабораторные работы; ГК – групповые консультации; ИК – индивидуальные консультации и иные учебные занятия, предусматривающие индивидуальную работу преподавателя с обучающимся; АИ – аттестационные испытания промежуточной аттестации обучающихся.
Темы, | Кол-во | Компетенции (указываются компетенции перечисленные в п.3) | Σ общее количество компетенций | |||
УК-4 | ПК-3 | ПК-4 | ПК-8 | |||
Принятие решений | 28 | + | 1 | |||
Исследование операций и задачи искусственного интеллекта | 29 | + | 1 | |||
Численные методы | 29 | + | 1 | |||
Вычислительный эксперимент | 29 | + | + | 2 | ||
Алгоритмические языки | 29 | + | + | + | + | 4 |
Самостоятельное изучение разделов дисциплины:
Номер радела (темы) | Темы/вопросы, выносимые на самостоятельное изучение | Кол-во часов |
1. Принятие решений | Общая проблема решения. Функция потерь. Байесовский и минимаксный подходы. Метод последовательного принятия решения. | 24 |
2. Исследование операций и задачи искусственного интеллекта | Экспертизы и неформальные процедуры. Автоматизация проектирования. Искусственный интеллект. Распознавание образов. | 25 |
3. Численные методы | Интерполяция и аппроксимация функциональных зависимостей. Численное дифференцирование и интегрирование. Численные методы поиска экстремума. Вычислительные методы линейной алгебры. Численные методы решения систем дифференциальных уравнений. Сплайн-аппроксимация, интерполяция, метод конечных элементов. Преобразования Фурье, Лапласа, Хаара и др. Численные методы вейвлет-анализа. | 25 |
4. Вычислительный эксперимент | Принципы проведения вычислительного эксперимента. Модель, алгоритм, программа. | 25 |
5. Алгоримические языки | Представление о языках программирования высокого уровня. Пакеты прикладных программ. | 25 |
5. ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ
Основными видами образовательных технологий дисциплины являются лекции и самостоятельная работа аспиранта.
6. ОЦЕНОЧНЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ И
ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ
СООТВЕТСТВИЕ ЭТАПОВ (УРОВНЕЙ) ОСВОЕНИЯ КОМПЕТЕНЦИИ
ПЛАНИРУЕМЫМ РЕЗУЛЬТАТАМ ОБУЧЕНИЯ И КРИТЕРИЯМ ИХ ОЦЕНИВАНИЯ
Планируемые результаты обучения (показатели достижения заданного уровня освоения компетенций) | Критерии оценивания результатов обучения | ||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | |
УК-4 готовность использовать современные методы и технологии научной коммуникации на государственном и иностранном языках | |||||
ЗНАТЬ (ЗI УК-4): методы и технологии научной коммуникации на государственном и иностранном языках | Отсутствие знаний | Фрагментарные знания методов и технологий научной коммуникации на государственном и иностранном языках | Неполные знания методов и технологий научной коммуникации на государственном и иностранном языках | Сформированные, но содержащие отдельные пробелы знанияметодов и технологий научной коммуникации на государственном и иностранном языках | Сформированные и систематические знания методов и технологий научной коммуникации на государственном и иностранном языках |
УМЕТЬ (УI УК-4): следовать основным нормам, принятым в научном общении на государственном и иностранном языках | Отсутствие умений | Частично освоенное умение следовать основным нормам, принятым в научном общении на государственном и иностранном языках | В целом успешное, но не систематическое умение следовать основным нормам, принятым в научном общении на государственном и иностранном языках | В целом успешное, но содержащее отдельные пробелы умение следовать основным нормам, принятым в научном общении на государственном и иностранном языках | Успешное и систематическое умение следовать основным нормам, принятым в научном общении на государственном и иностранном языках |
ВЛАДЕТЬ (ВI УК-4): навыками анализа научных текстов на государственном и иностранном языках | Отсутствие навыков | Фрагментарное применение навыков анализа научных текстов на государственном и иностранном языках | В целом успешное, но не систематическое применение навыков анализа научных текстов на государственном и иностранном языках | В целом успешное, но сопровождающееся отдельными ошибками применение навыков анализа научных текстов на государственном и иностранном языках | Успешное и систематическое применение навыков анализа научных текстов на государственном и иностранном языках |
ПК-3 Быть готовым к разработке, обоснованию и тестированию эффективных вычислительных методов с применением современных компьютерных технологий | |||||
ЗНАТЬ (ЗI ПК-3): современные компьютерные технологии | Отсутствие знаний | Фрагментарные представления о современных компьютерных технологиях | В целом сформированные, но неполные знания о современных компьютерных технологиях | Сформированные, но содержащие отдельные пробелы знания о современных компьютерных технологиях | Сформированные систематические знания о современных компьютерных технологиях |
УМЕТЬ (УI ПК-3): разрабатывать, обосновывать и тестировать эффективные вычислительные методы | Отсутствие умений | Фрагментарные умения разрабатывать, обосновывать и тестировать эффективные вычислительные методы | В целом успешное, но не систематическое умение разрабатывать, обосновывать и тестировать эффективные вычислительные методы | Успешное, но содержащее отдельные пробелы умение разрабатывать, обосновывать и тестировать эффективные вычислительные методы | Сформированное умение разрабатывать, обосновывать и тестировать эффективные вычислительные методы |
ВЛАДЕТЬ (ВI ПК-3): методами применения современных компьютерных технологий к разработке и тестированию эффективных вычислительных методов | Отсутствие навыков | Фрагментарное владение методами применения современных компьютерных технологий к разработке и тестированию эффективных вычислительных методов | В целом успешное, но не полное владение методами применения современных компьютерных технологий к разработке и тестированию эффективных вычислительных методов | Успешное, но содержащее отдельные пробелы владение методами применения современных компьютерных технологий к разработке и тестированию эффективных вычислительных методов | Сформированное владение методами применения современных компьютерных технологий к разработке и тестированию эффективных вычислительных методов |
ПК-4 Быть способным реализовывать эффективные численные методы и алгоритмы в виде комплексов проблемно-ориентированных программ для проведения вычислительного эксперимента | |||||
ЗНАТЬ (ЗI ПК-4): эффективные численные методы и алгоритмы, методы проведения вычислительного эксперимента | Отсутствие знаний | Фрагментарные представления об эффективных численных методах и алгоритмах, методах проведения вычислительного эксперимента | В целом сформированные, но неполные знания об эффективных численных методах и алгоритмах, методах проведения вычислительного эксперимента | Сформированные, но содержащие отдельные пробелы знания об эффективных численных методах и алгоритмах, методах проведения вычислительного эксперимента | Сформированные систематические знания об эффективных численных методах и алгоритмах, методах проведения вычислительного эксперимента |
УМЕТЬ (УI ПК-4): реализовывать эффективные численные методы и алгоритмы в виде комплексов проблемно-ориентированных программ для проведения вычислительного эксперимента | Отсутствие умений | Фрагментарные умения реализовывать эффективные численные методы и алгоритмы в виде комплексов проблемно-ориентированных программ для проведения вычислительного эксперимента | В целом успешное, но не систематическое умение реализовывать эффективные численные методы и алгоритмы в виде комплексов проблемно-ориентированных программ для проведения вычислительного эксперимента | Успешное, но содержащее отдельные пробелы умение реализовывать эффективные численные методы и алгоритмы в виде комплексов проблемно-ориентированных программ для проведения вычислительного эксперимента | Сформированное умение реализовывать эффективные численные методы и алгоритмы в виде комплексов проблемно-ориентированных программ для проведения вычислительного эксперимента |
ВЛАДЕТЬ (ВI ПК-4): методами применения современных компьютерных технологий к реализации эффективных численных методов и алгоритмов в виде комплексов проблемно-ориентированных программ | Отсутствие навыков | Фрагментарное владение методами применения современных компьютерных технологий к реализации эффективных численных методов и алгоритмов в виде комплексов проблемно-ориентированных программ | В целом успешное, но не полное владение методами применения современных компьютерных технологий к реализации эффективных численных методов и алгоритмов в виде комплексов проблемно-ориентированных программ | Успешное, но содержащее отдельные пробелы владение методами применения современных компьютерных технологий к реализации эффективных численных методов и алгоритмов в виде комплексов проблемно-ориентированных программ | Сформированное владение методами применения современных компьютерных технологий к реализации эффективных численных методов и алгоритмов в виде комплексов проблемно-ориентированных программ |
ПК-8 Быть способным разрабатывать системы компьютерного и имитационного моделирования | |||||
ЗНАТЬ (ЗI ПК-8): основы компьютерного и имитационного моделирования | Отсутствие знаний | Фрагментарные представления об основах компьютерного и имитационного моделирования | В целом сформированные, но неполные знания об основах компьютерного и имитационного моделирования | Сформированные, но содержащие отдельные пробелы знания об основах компьютерного и имитационного моделирования | Сформированные систематические знания об основах компьютерного и имитационного моделирования |
УМЕТЬ (УI ПК-8): разрабатывать системы компьютерного и имитационного моделирования | Отсутствие умений | Фрагментарные умения разрабатывать системы компьютерного и имитационного моделирования | В целом успешное, но не систематическое умение разрабатывать системы компьютерного и имитационного моделирования | Успешное, но содержащее отдельные пробелы умение разрабатывать системы компьютерного и имитационного моделирования | Сформированное умение разрабатывать системы компьютерного и имитационного моделирования |
ВЛАДЕТЬ (ВI ПК-8): методами применения современных компьютерных технологий к разработке систем компьютерного и имитационного моделирования | Отсутствие навыков | Фрагментарное владение методами применения современных компьютерных технологий к разработке систем компьютерного и имитационного моделирования | В целом успешное, но не полное владение методами применения современных компьютерных технологий к разработке систем компьютерного и имитационного моделирования | Успешное, но содержащее отдельные пробелы владение методами применения современных компьютерных технологий к разработке систем компьютерного и имитационного моделирования | Сформированное владение методами применения современных компьютерных технологий к разработке систем компьютерного и имитационного моделирования |
7. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ (МОДУЛЯ)
а) Основная литература:
1. Таненбаум, Эндрю. Современные операционные системы. – 3-е изд. – СПб. : Питер, 2010. – 1120 с. – (Классика Computer science). – ISBN 978-5-49807-306-4, 978-013006633.
2. И. Принятие решений. Теория и методы разработки управленческих решений. Учебное пособие. — М.: МарТ, 2005. — 496 с ISBN 5-241-00629-X
3. Системы искусственного интеллекта / Гл. ред. . — М.: Изд-во МГТУ им. , 2001. — 352 с. — (Информатика в техническом университете). — 3000 экз. — ISBN 5-7038-1727-7
4. Котеров, Д. В. PHP 5. – СПб.: БХВ-Петербург, 2007. – 1120 с. – (В подлиннике). – ISBN 978-5-94157-245-8 : 701-26.
5. PHP 5/6 и MySQL 5/6. Разработка Web-приложений. - СПб. : БХВ-Петербург, 2009. – 624 с. : ил. – (Профессиональное программирование). - ISBN 978-5-9775-0323-5 : 790-00.
6. Разработка программного обеспечения / Пер. с англ. В. Шрага. - СПб. : Питер, 2004. - 592 с. : ил. – (Классика Computer science). – ISBN 5-88782-100 0 : 305-00
7. Ю. Рыжиков «Вычислительные методы» изд. BHV, 2007 г., 400 стр., ISBN 978-5-9775-0137-8
8. Таха. Введение в исследование операций = Operations Research: An Introduction. — М.: Вильямс, 2007. — 912 с. — ISBN 0-13-032374-8
б) Дополнительная литература:
1. Молчанов программное обеспечение : Доп. М-вом образования РФ в качестве учеб. для вузов. – СПб. : Питер, 2003. - 396 с. – (Учеб. для вузов). – ISBN 5-94723-562-5 : 149-60, 117-00, 150-00, 160-00.
2. Дронов, В. А. PHP 5/6, MySQL 5/6 и Dreamweaver CS4. Разработка интерактивных Web-сайтов. - СПб. : БХВ-Петербург, 2009. – 544 с. : ил. - (Профессиональное программирование). – ISBN 978-5-9775-0439-3 : 882-75.
3. Журнал «Математическое моделирование».
4. Дьяконов система Maple V R3/ R4/ R5. – М. "СОЛОН", 2003 - ISBN 5-98003-038-7
5. // Информатика и образование. - 2007. - N 5. - С. 20-26.
6. Бройдо системы, сети и телекоммуникации : Доп. М-вом образования РФ в качестве учеб. пособ. для вузов. - 2-е изд. - СПб. : Питер, 2004. - 703 с. - (Учеб. для вузов). - ISBN 5-94723-634-6 : 193-20. - 135-00
7. Вычислительные системы, сети и телекоммуникации : Рек. М-вом образования РФ в качестве учеб. для вузов / Под ред. . - 2-е изд. ; пер. и доп. - М. : Финансы и статистика, 2003. - 512 с. - ISBN 5-279-02301-9 : 113-90.
8. Бьёрн Страуструп Программирование: принципы и практика использования C++, исправленное издание = Programming: Principles and Practice Using C++. — М.:Вильямс, 2011. — С. 1248. — ISBN 978-5-8459-1705-8
9. Бьёрн Страуструп Язык программирования C++. Специальное издание = The C++ programming language. Special edition. — М.: Бином-Пресс, 2007. — 1104 с. — ISBN 5-7989-0223-4
10. Е. Алексеев «Решение задач вычислительной математики в пакетах Mathcad 12, MATLAB 7, Maple 9», 2006 г., 496 стр.
в) Программное обеспечение и Интернет-ресурсы
8. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ
ДИСЦИПЛИНЫ (МОДУЛЯ)
Библиотечные залы, компьютерные классы, обеспечивающие доступ к интернет– ресурсам. Для чтения лекций и проведения семинаров - аудитории с оборудованием для электронных презентаций.
