Ф-02-ОСН-24
РАБОЧАЯ ПРОГРАММа УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
Элементы математической логики
2016 г.
Рабочая программа учебной дисциплины разработана на основе Федерального государственного образовательного стандарта (далее – ФГОС) по специальности среднего профессионального образования (далее СПО) 09.02.03 Программирование в компьютерных системах
Организация-разработчик: ГАПОУ «Бугульминский машиностроительный техникум»
Разработчик: Веряскина Ирина Юрьевна – преподаватель высшей квалификационной категории ГАПОУ «БМТ»
СОДЕРЖАНИЕ
| стр. |
- ПАСПОРТ РАБОЧЕЙ ПРОГРАММЫ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
| 4 |
- СТРУКТУРА и содержание УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
| 5 |
- условия реализации программы учебной дисциплины
| 10 |
- Контроль и оценка результатов Освоения учебной дисциплины
| 12 |
1. паспорт РАБОЧЕЙ ПРОГРАММЫ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
Элементы математической логики
1.1. Область применения программы
Рабочая программа учебной дисциплины является частью основной профессиональной образовательной программы в соответствии с ФГОС по специальности СПО, входящей в состав укрупненной группы специальностей: 09.00.00 Информатика и вычислительная техника, по направлению подготовки
09.02.03 Программирование в компьютерных системах.
Рабочая программа учебной дисциплины Элементы математической логики может быть использована на курсах дополнительного профессионального образования и других направлениях подготовки специалистов.
1.2. Место дисциплины в структуре основной профессиональной образовательной программы: дисциплина входит в математический и общий естественнонаучный цикл.
1.3. Цели и задачи дисциплины – требования к результатам освоения дисциплины:
В результате освоения дисциплины обучающийся должен уметь:
В результате освоения дисциплины обучающийся должен знать:
основные принципы математической логики, теории множеств и теории алгоритмов;
формулы алгебры высказываний;
методы минимизации алгебраических преобразований;
основы языка и алгебры предикатов.
1.4. Рекомендуемое количество часов на освоение программы дисциплины: максимальной учебной нагрузки обучающегося 144 часа, в том числе: обязательной аудиторной учебной нагрузки обучающегося 96 часов; самостоятельной работы обучающегося 48 часов.
2. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
2.1. Объем учебной дисциплины и виды учебной работы
Вид учебной работы | Количество часов |
Максимальная учебная нагрузка (всего) | 144 |
Обязательная аудиторная учебная нагрузка (всего) | 96 |
в том числе: | |
практические занятия | 34 |
контрольная работа | 2 |
Самостоятельная работа обучающегося (всего) | 48 |
в том числе: | |
решение задач | 30 |
подготовка рефератов, сообщений, презентаций | 4 |
разработка алгоритмов | 14 |
Итоговая аттестация в форме экзамена |
2.2. Тематический план и содержание учебной дисциплины
Элементы математической логики
Наименование разделов и тем | Содержание учебного материала, лабораторные и практические работы, самостоятельная работа обучающихся | Объем часов | Уровень освоения |
1 | 2 | 3 | 4 |
Раздел 1 Формулы логики | | 50 | |
Введение | Предмет математической логики, его основные задачи и области применения. | 2 | |
Тема 1.1 Логические операции. Формулы логики. Таблицы истинности. | Понятие высказывание. Основные логические операции (дизъюнкция, конъюнкция, импликация, эквиваленция, отрицание). Варианты импликации. Необходимое и достаточное условие. Формулы логики. Таблица истинности и методика ее построения. | 6 | 2 |
Тема 1.2 Законы логики. Упрощение формул логики с помощью равносильных преобразований | Законы логики. Равносильные формулы, свойства. Тавтология и противоречие Упрощение формул логики с помощью равносильных преобразований. Методика проверки двух формул на равносильность. | 8 | 2 |
Тема 1.3 Нормальные формы. ДНФ, КНФ. Совершенные нормальные формы | Понятие ДНФ, КНФ. Алгоритмы приведения к ДНФ, КНФ. Совершенные нормальные формы. Минимальная ДНФ. Карты Карно | 8 | 2 |
Тема 1.4. Базис. Приведение формул логики к различным базисам | Понятие базиса. Базис (конъюнкция, дизъюнкция, отрицание). Базис (конъюнкция, отрицание). | 2 | 2 |
| Практические занятия | 14 | |
Построение таблиц истинности Законы логики. Упрощение формул логики с помощью равносильных преобразований Проверка формул на равносильность. Приведение формул к ДНФ, КНФ. Алгоритмы представления булевой функции к СДНФ, СКНФ. Минимизация ДНФ Приведение формул логики к различным базисам |
Контрольная работа | 2 | |
| Самостоятельная работа С.Р.№ 1Основные логические операции С.Р. № 2Логические операции в Pasсal С.Р. № 3Анализ алгоритмов, построенных с применением логических операций | 10 | |
Раздел 2 Булевы функции | | 12 | |
Тема 2.1 Основные понятия булевых функций | Булева функция. Область определения и область значений булевой функции Способы задания булевой функции. Булева функция одной, двух, трех переменных. Представление булевой функции в виде формулы логики. | 2 | 2 |
Тема 2.2 Приложения алгебры логики | Релейно-контактные схемы. Схемы из функциональных элементов Анализ и синтез релейно-контактных схем. | 2 | 2 |
Практические занятия | 4 | |
Построение релейно-контактных схем и схем из функциональных элементов |
Самостоятельная работа | 4 | |
С.Р. № 4 Схема работы двоичного сумматора |
Раздел 3 Основы теории множеств | | 32 | |
Тема 3.1Множество. Операции над множествами | Понятие множество. Конечные и бесконечные множества, пустое множество. Подмножество, количество подмножеств конечного множества. Теоретико-множественные диаграммы. Операции над множествами (объединение, пересечение, разность, дополнение) их свойства Формула количества элементов в объединении двух конечных множеств; соответствующая формула для трех множеств | 10 | 2 |
Практические занятия | 6 | |
Выполнение теоретико-множественных операций Подсчет количества элементов с использованием формулы количества элементов в объединении нескольких конечных множеств |
Самостоятельная работа | 12 | |
С.Р. № 5 Задачи на подсчет элементов в объединении 2-х, 3-х конечных множеств С.Р. № 6 Множества в Pasсal С.Р. № 7 Нечеткие множества |
Тема 3.2 Декартово произведение множеств | Декартово произведение множеств. Декартова степень множеств | 2 | 2 |
Тема 3.3 Проверка теоретико-множественных соотношений с помощью формул логики | Соответствие между теоретико-множественными и логическими операциями. Перевод теоретико-множественного выражения в соответствующую формулу логики. Методика проверки теоретико-множественных соотношений с помощью формул логики. | 2 | |
Раздел 4 Предикаты. Бинарные отношения | | 20 | |
Тема 4.1. Предикаты | Понятие предикат. Область определения и область истинности предиката. Обычные логические операции над предикатами. Кванторные операции над предикатами. Понятие предикатная формула, свободные и связные переменные. Построение отрицаний к предикатам, содержащим кванторные операции. Следование одного предиката из другого; равносильность предикатов | 4 | 2 |
2 |
2 |
Практическое занятие | 2 | |
Формализация предложений с помощью логики предикатов Построение отрицаний с использованием кванторов |
Самостоятельная работа | 4 | |
С.Р. № 8 Формализация предложений с помощью логики предикатов. |
Тема 4.2.Бинарные отношения | Понятие бинарного отношения, примеры отношений. Диаграммы бинарного отношения. Рефлексивные, симметричные, транзитивные бинарные отношения. Отношения эквивалентности; теорема о разбиении множества на классы эквивалентности. | 4 | 2 |
Практическое занятие | 2 | |
Определение свойств бинарных отношений |
Самостоятельная работа | 4 | |
С.Р. № 9 Свойства бинарных отношений |
Раздел 5 Отображения и подстановки | | 30 | |
Тема 5.1 Отображения | Понятие отображения. Способы задания отображения. Взаимно-однозначное отображение, свойства. Композиция отображений, свойства. | 4 | 2 |
2 |
Практическое занятие | 4 | |
Взаимно-однозначное соответствие |
Самостоятельная работа | 4 | |
С.Р. № 10 Выходные данные работы программы как результат отображения |
Тема 5.2 Подстановки | Понятие подстановка. Формула количества перестановок. Произведение подстановок. Обратная подстановка. Степень подстановки. | 6 | 2 |
2 |
Практическое занятие | 2 | |
Действия над подстановками |
Самостоятельная работа | 10 | |
С.Р. № 11 Использование подпрограмм как пример подстановок С.Р. № 12 Разработка алгоритмов с использованием подпрограмм |
Всего: | 144 | |
Для характеристики уровня освоения учебного материала используются следующие обозначения:
1. –ознакомительный (узнавание ранее изученных объектов, свойств);
2. – репродуктивный (выполнение деятельности по образцу, инструкции или под руководством)
3. – продуктивный (планирование и самостоятельное выполнение деятельности, решение проблемных задач)
3. условия реализации программы дисциплины 3.1. Требования к минимальному материально-техническому обеспечению
Реализация программы дисциплины требует наличия учебного кабинета «Информационные технологии».
Оборудование учебного кабинета:
- посадочные места по количеству обучающихся;
- рабочее место преподавателя;
- комплект учебно-методической документации;
-наглядные пособия (презентации по курсу).
Технические средства обучения:
- компьютеры, интерактивная доска, мультимедиапроектор.
Программные средства обучения:
- лицензионное программное обеспечение: Microsoft Office; АBCPascal.
3.2. Информационное обеспечение обучения Перечень рекомендуемых учебных изданий, Интернет-ресурсов, дополнительной литературы
Основные источники:
Гусева, А. Дискретная математика для информатиков и экономистов: Учебное пособие / Гусева А., Тихомирова А. - М.:НИЯУ "МИФИ", 2010. - 280 с. ISBN 978-5-7262-1224-1
Игошин, В.И. Математическая логика : учеб. пособие / В.И. Игошин. — М. : ИНФРА-М, 2016. — 399 с. + Доп. материалы [Электронный ресурс; Режим доступа http://www.znanium.com]. — (Высшее образование: Бакалавриат).
Канцедал, С.А. Дискретная математика : учеб. пособие / С.А. Канцедал. — М: ФОРУМ : ИНФРА-М, 2017. — 224 с. — (Профессиональное образование). ISBN 978-5-8199-0304-9
Пруцков, А.В. Математическая логика и теория алгоритмов: Учебник / Пруцков А.В., Волкова Л.Л. - М.:КУРС, НИЦ ИНФРА-М, 2016. - 152 с.: 60x90 1/16. - (Бакалавриат) (Переплёт 7БЦ) ISBN 978-5-906818-74-4
Соболева, Т.С. Дискретная математика. Углубленный курс: Учебник / Соболева Т.С.; Под ред. Чечкина А.В. - М.:КУРС, НИЦ ИНФРА-М, 2016. - 278 с.: 60x90 1/16. - (Бакалавриат) (Переплёт 7БЦ) ISBN 978-5-906818-11-9
Титов, К.В. Компьютерная математика: Учебное пособие/К.В.Титов - М.: ИЦ РИОР, НИЦ ИНФРА-М, 2016. - 261 с.: 60x90 1/16. - (Высшее образование) (Переплёт) ISBN 978-5-369-01470-7
Шубович, А.А. Руководство к решению задач по дискретной математике / Шубович А.А. - Волгоград:Волгоградский ГАУ, 2015. - 88 с.
Интернет-ресурсы:
1.Методическая копилка учителя информатики [Электронный ресурс] /. – Режим доступа - http://www.metod-kopilka.ru (Дата обращения: 28.09.2015)
2. Портал Math.ru: библиотека, медиатека, олимпиады, задачи, научные школы, учительская, история математики[Электронный ресурс] /. – Режим доступа - http://www.math.ru (Дата обращения: 28.09.2015)
3. Московский центр непрерывного математического образования [Электронный ресурс] /. – Режим доступа - http://www.mccme.ru ( Дата обращения: 28.09.2015)
4. Газета «Математика» Издательского дома «Первое сентября». [Электронный ресурс] /. – Режим доступа - http://mat.1september.ru ( Дата обращения: 28.09.2015)
5. Математика в «Открытом колледже» [Электронный ресурс] /. – Режим доступа - http://www.mathematics.ru ( Дата обращения: 28.09.2015)
6. Математические этюды: 3D-графика, анимация и визуализация математических сюжетов [Электронный ресурс] /. – Режим доступа - http://www.etudes.ru ( Дата обращения: 28.09.2015)
Дополнительные источники:
Гаврилов, Г.П. Задачи и упражнения по курсу дискретной математики / Г.П.Гаврилов, А.А. Сапоженко — М.: Наука, 2007. — 408с.
Гончарова, Г.А., Элементы дискретной математики: учеб.пособ./ Г.А.Гончарова , А.А. Мочалин - М.: Форум: ИНФРА-М, 2007. – 260 с.
Иванов, Б.Н. Дискретная математика. Алгоритмы и программы. Расширенный курс/ Б.Н. Иванов. - М: Известия, 2011. - 512 с.
Кольман, Э. Занимательная логика/Э. Кольман, О. Зих — М.: Наука, 2008. —127с.
Куликов, Л.Я. Сборник задач на алгебре и теории чисел/ Л.Я. Куликов, А.И. Москаленко, А.А. Фомин — М. : Просвещение, 2008.- 205 с.
Мендельсон, Э. Введение в математическую логику/ Э. Мендельсон — М.: Наука, 2006. — 319с.
Набебин А.А. Логика и пролог в дискретной математике/ А.А. Набебин — М.: МЭИ, 2006. —452с.
Нефедов, В.Н. Курс дискретной математики/ В.Н.Нефедов , В.А. Осипова — М.: Издательство МАИ, 2008. — 264с.
Робертс Ф. Дискретные математические модели с приложениями к социальным, биологическим и экологическим задачам/ Ф. Робертс М.: Наука, 1986
Рембольд У. Введение в информатику для научных работников и инженеров/ У. Рембольт— Уфа: УГАТУ, 2007. —445с.
Сборник конкурсных задач по математике для поступающих во втузы./Под ред. Сканави М.И. — М.: Высшая школа, 2006. —541с.
4. Контроль и оценка результатов освоения Дисциплины Контроль и оценка результатов освоения дисциплины осуществляется преподавателем в процессе проведения практических занятий, тестирования, а также выполнения обучающимися индивидуальных заданий, исследований.
Результаты обучения (освоенные умения, усвоенные знания) | Формы и методы контроля и оценки результатов обучения |
1 | 2 |
Умения: | |
формулировка задач логического характера и применение средств математической логики для их решения | домашняя работа, практическая работа, экзамен |
Знания | |
основные принципы математической логики, теории множеств и теории алгоритмов | домашняя работа, практическая работа, самостоятельная работа, экзамен |
формулы алгебры высказываний | домашняя работа, практическая работа, самостоятельная работа, экзамен |
методы минимизации алгебраических преобразований | домашняя работа, практическая работа, экзамен |
основы языка и алгебры предикатов | домашняя работа, практическая работа, самостоятельная работа, экзамен |
2016/2017 учебный год
Одобрено: | Председатель ПЦК:______________(Л.В. Мягкова) «____»_____2016г. |
Утверждено: | Зам.директора по УР:____________(О.В.Жакупова) «____»_____2016г. |