СДЕЛАЙТЕ СВОИ УРОКИ ЕЩЁ ЭФФЕКТИВНЕЕ, А ЖИЗНЬ СВОБОДНЕЕ

Благодаря готовым учебным материалам для работы в классе и дистанционно

Скидки до 50 % на комплекты
только до

Готовые ключевые этапы урока всегда будут у вас под рукой

Организационный момент

Проверка знаний

Объяснение материала

Закрепление изученного

Итоги урока

Рабочая программа по дисциплине "Численные методы"

Категория: Математика

Нажмите, чтобы узнать подробности

данную программу можно использовать на отделении "Информационные системы и программирование"

Просмотр содержимого документа
«Рабочая программа по дисциплине "Численные методы"»

Министерство образования и науки РД

Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение
«Аграрно-экономический колледж»












РАБОЧАЯ ПРОГРАММА
ОбщеОБРАЗОВАТЕЛЬНОЙ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ


ЕН.02. ЧИСЛЕННЫЕ МЕТОДЫ

индекс и наименование дисциплины по учебному плану






09.02.03 «Программирование в компьютерных системах»

код и наименование специальности


входящий в состав УГС 09.00.00 Информатика и вычислительная техника

код и наименование укрупненной группы специальностей







Квалификация выпускника: Техник-программист















2019 г, г.Хасавюрт.


ОДОБРЕНО

предметной (цикловой) комиссии общеобразовательных дисциплин

Протокол № от «___» ______ 20___ г.

Председатель ПЦК

_________________ Казиявова Э.Г.

Подпись ФИО

_____ _______________ 2019 г.

УТВЕРЖДАЮ

заместитель директора

по учебной работе


____________ Курбанов Х.Т.

Подпись ФИО


____ _______________ 2019 г.




Рабочая программа общеобразовательной учебной дисциплины ЕН.01. ЧИСЛЕННЫЕ МЕТОДЫ разработана на основе требований:

  • Федерального государственного образовательного стандарта среднего общего профессионального образования по специальности 09.02.03 «Программирование в компьютерных системах» (базовой подготовки), входящей в состав укрупненной группы специальностей 09.00.00 «Информатика и вычислительная техника», утвержденного приказом № 804 Минобрнауки России от 28 июля 2014 года, зарегистрировано в Минюсте России 21 августа 2014 года, регистрационный номер № 33733 с учетом:

  • профессионального стандарта «ФГОС СПО 3+ М», утвержденного приказом Министерства труда и социальной защиты Российской Федерации от 28.07.2014 года № 832

  • в соответствии с рабочим учебным планом образовательной организации на 2016/2017 учебный год.


Разработчик: Пезуева Мадина Бекмурзаевна-преподаватель математики ГБПОУ РД «АЭК»

Фамилия Имя Отчество / ученое звание, наименование должности, место работы






© _____Пезуева М.Б. 2019 год

ФИО разработчика


©_____ГБПОУ АЭК____ 2019 год

наименование образовательной организации

СОДЕРЖАНИЕ

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА 4

  1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОЧЕЙ ПРОГРАММЫ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ 6

    1. Область применения рабочей программы 6

    2. Место учебной дисциплины в структуре образовательной программы среднего профессионального образования подготовки специалистов среднего звена 6

Учебная дисциплина «Численные методы» относится к Общепрофессиональному циклу основной программы 6

1.3. Цель и планируемые результаты освоения дисциплины 6

  1. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ 7

    1. Объем учебной дисциплины и виды вне учебной работы 7

    2. Тематический план (очная форма обучения) 8

    3. Содержание учебной дисциплины 9

  2. УСЛОВИЯ РЕАЛИЗАЦИИ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ 12

    1. Требования к минимальному материально-техническому обеспечению 12

    1. Организация образовательного процесса 13

В ходе преподавания учебной дисциплины осуществляются межпредметные связи с дисциплинами «Основы алгоритмизации и программирования», «Теория вероятностей и математическая статистика», «Технология разработки программного обеспечения» 13

    1. Кадровое обеспечение образовательного процесса 13

  1. КОНТРОЛЬ И ОЦЕНКА РЕЗУЛЬТАТОВ ОСВОЕНИЯ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ 14

  1. ВОЗМОЖНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПРОГРАММЫ В ДРУГИХ ОП 15

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА.


Рабочая программа учебной дисциплины «Численные методы» разработана на основе основной профессиональной образовательной программы среднего профес- сионального образования подготовки специалистов среднего звена по специально- сти 09.02.07 «Информационные системы и программирование» утвержденной 02.02.2017 года, приказ № 15, и предназначена для реализации требований к резуль- татам освоения изучаемой дисциплины по ФГОС СПО, а также, для формирование у будущих специалистов базовых знаний, необходимых для освоения других обще- профессиональных и специальных дисциплин и содержит базовый материал многих математических методов, знание которых необходимо современному программисту при разработке алгоритмов для решения задач различных областей производства, экономики, науки и техники на языках программирования ЭВМ

Учебная дисциплина рассчитана на студентов, освоивших курсы учебных дисциплин «Элементы высшей математики» и «Основы алгоритмизации и программирования».

Учебная дисциплина «Численные методы» изучается в Общепрофессиональном цикле, основными задачами которой являются:

  • изучить методы хранения чисел в памяти ЭВМ и действия над ними, оценку точности вычислений, т.е. действия с приближёнными числами.

  • изучить методы решения основных математических задач – интегрирования, дифференцирования, решения линейных и трансцендентных уравнений и систем уравнений с помощью ЭВМ.

использовать основные численные методы решения математических задач

  • разрабатывать алгоритмы и программы для решения вычислительных задач, учитывая необходимую точность получаемого результата

Цель курса: ознакомление с различными методами численного решения классических модельных задач прикладной математики и математической физики, с оценками погрешностей вычисления результатов. Построение математической модели, сведение поставленной задачи к модельной задаче с известными методами решения, реализация алгоритма решения на языке программирования, проведение численного эксперимента является необходимым для широкого круга специалистов.

Для достижения эффективных результатов обучения следует использовать различные формы работы в зависимости от конкретных условий.

    1. тесный контакт с преподавателями специальных дисциплин;

    2. системный контроль за работой;

    3. выборочная проверка конспектов лекций для выявления вопросов, наиболее трудно усваиваемых студентами;

    4. чередование лекций с практическими занятиями по разделам, завершаемым в лекционном курсе.

Для расширения кругозора студентов отводятся часы на самостоятельную работу: написание рефератов, докладов, работу со словарями, учебными пособиями, справочниками.

Настоящая программа определяет объем и содержание знаний, навыков и учебно-воспитательных задач предмета. При этом за педагогом сохраняется право творческой организации материала: перестановки отдельных тем, сравнения произведений из разных разделов.

Промежуточная аттестация осуществляется в виде дифференцированного за- чёта в четвёртом семестре. Контроль усвоения дисциплины рекомендуется проводить с применением различных форм текущего контроля: опросы, тестирование, контрольные работы, самостоятельные работы, презентации и т.п.

ПАСПОРТ УЧЕБНОЙ ПРОГРАММЫ РАБОЧЕЙ ДИСЦИПЛИНЫ.


    1. Область применения рабочей программы

Рабочая программа учебной дисциплины является частью основной образова- тельной программы в соответствии с ФГОС СПО по профессии (специальности)

09.02.07 Информационные системы и программирование укрупнённой группы профессий и специальностей 09.00.00 Информатика и вычислительная техника.


    1. Место учебной дисциплины в структуре образовательной программы среднего профессионального образования подготовки специалистов среднего звена:

Учебная дисциплина «Численные методы» относится к Общепрофессиональ- ному циклу основной программы .


1.3. Цель и планируемые результаты освоения дисциплины:

В результате изучения дисциплины студент должен:

Иметь представление:

-о роли и месте знаний по дисциплине при освоении смежных дисциплин по выбранной специальности и в сфере проф.деятельности

Знать:

  • методы хранения чисел в памяти ЭВМ и действия над ними, оценку точности вычислений, т.е. действия с приближёнными числами.

  • методы решения основных математических задач – интегрирования, диффе- ренцирования, решения линейных и трансцендентных уравнений и систем уравне- ний с помощью ЭВМ.

Уметь:

  • использовать основные численные методы решения математических задач

  • разрабатывать алгоритмы и программы для решения вычислительных задач, учитывая необходимую точность получаемого результата

В результате освоения дисциплины обучающийся осваивает элементы компе- тенций:

профессиональных

ПК 3.4. Проводить сравнительный анализ программных продуктов и средств разработки, с целью выявления наилучшего решения согласно критериям, определенным техническим заданием.

ПК 11.1. Осуществлять сбор, обработку и анализ информации для проекти- рования баз данных.

общих

ОК 1. Выбирать способы решения задач профессиональной деятельно- сти, применительно к различным контекстам.

ОК 2. Осуществлять поиск, анализ и интерпретацию информации, необ- ходимой для выполнения задач профессиональной деятельности.

ОК 3. Планировать и реализовывать собственное профессиональное и личностное развитие.

ОК 4. Работать в коллективе и команде, эффективно взаимодействовать с коллегами, руководством, клиентами.


1.4. Рекомендуемое количество часов на основании программы учебной дисциплины.

Курс предмета «Численные методы» рассчитан на 72 часов: 24 часа аудиторных занятий, 24часа - практических работ, 24 часов – самостоятельной работы. Вариативная часть по данной дисциплине не предусмотрена.



  1. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ


    1. Объем учебной дисциплины и виды вне учебной работы

      Вид учебной работы

      Объём часов

      Максимальная учебная нагрузка (всего)

      72

      Обязательная аудиторная учебная нагрузка (всего)

      48

      в том числе:


      теоретических (комбинированных) занятий

      24

      лабораторные работы

      -

      контрольные работы

      8

      Самостоятельная работа обучающегося (всего)

      24

      • составление опорного конспекта

      • расчёт по формулам

      • подготовка рефератов

      • выполнение опережающего домашнего задания

      • проработка конспектов занятий

      • самостоятельное решение задач с последующей защитой

      • проработка учебной и научно-исследовательской литературы

      • выполнение домашней контрольной работы

      • подготовка докладов

      • подготовка сообщений

      • выполнение разноуровневых заданий

      - Подготовка к контрольной работе, к зачёту


      Промежуточная аттестация

      Дифференци-

      рованный зачёт

    2. Содержание учебной дисциплины


Наименова- ние разделов и тем

Содержание учебного материала, лабораторные работы и Лабораторные работы, самостоя- тельная работа обучающихся

Объем часов

Осваива- емые элемен- ты ком- петенций

Уро- вень осво- ения

Раздел I. Теоретические сведения по информатике




Тема 1.1 Приближён- ное значение величины

Содержание учебного материала

22(10)

1.1.1 Модели объектов и процессов. Типы моделей. Классификация моделей.

2

ОК1, ОК2

1

1.1.2 Источники и классификация погрешностей. Понятия о погрешности машинных вычислений.

2



1.1.3. Абсолютная и относительная погрешности.

2

Лабораторные работы


Практическая работа

4



1.1.1.1 Погрешности решения задачи на ПЭВМ

2

ОК1, ОК2

1

Контрольная работа.

2



Самостоятельная работа обучающихся при изучении темы 1.1

6



Проработка конспектов лекций и литературных источников

Подготовка доклада на тему «Полное построение алгоритма. Эффективность программ». «Главные принципы, лежащие в основе создания эффективных алгоритмов» проработка конспектов занятия

подготовка к индивидуальному опросу выполнение разноуровневых заданий. Численные методы и программирование. В.Д.Колдаев, Москва.ИД «Форум» ИНФРА-М, 2017



Раздел II Численные методы


Тема 2.1 Приближён- ные решения алгебраиче- ских и транс- цендентных уравнений

Содержание учебного материала

(24)14

2.1.1 Элементарные функции и их свойства. Применение графиков в решении уравнений.

2

ОК3, ОК1

2

2.1.2.Матрицы

2



2.1.3. Вычисления с матрицами.




2.1.4.Алгебраические уравнения.

2



Практическая работа




2.1. 5. Уравнения с одним и двумя неизвестными

2

ОК3, ОК1

2

2.1.6. Численные методы решения уравнений

2



Контрольная работа

2



Самостоятельная работа обучающихся при изучении темы 2.1

Проработка конспектов лекций и литературных источников

Подготовка доклада на тему «Ряды», проработка конспектов занятия,

подготовка к индивидуальному опросу выполнение разноуровневых заданий. Численные методы и программирование. В.Д.Колдаев, Москва.ИД «Форум» ИНФРА-М, 2017

10





индивидуальный и фронтальный опрос.


Тема 2.2

Содержание учебного материала

(22)12

2.2.1 Матричный метод

2

ОК2,ОК3

1


Решение сис тем линей-ных алгебра- ических уравнений

2.2.2. Метод Гаусса.

2



2.2.3. Метод Жордана-Гаусса

2



Практическая работа

4



2.2.3.Метод Крамера

2

ОК2,ОК3

1

2.2.4. Решение систем уравнений.

2

ОК2,ОК3

1

Контрольная работа

2



Самостоятельная работа обучающихся при изучении темы 2.2

10



выполнение разноуровневых заданий по теме

подготовка реферата по теме « Методы решения уравнений» индивидуальный опрос. Численные методы и программирование. В.Д.Колдаев, Москва.ИД «Форум» ИНФРА-М, 2017


Тема 2.3 Численное интегрирование

Содержание учебного материала

(14)12

2.3.1. Дифференциальные уравнения. Численное решение дифференциального уравнения

2

ПК11.1

1

2.3.2. Метод прямоугольников.

2



2.3.3. Метод трапеции.

2



Практическая работа




2.3.4 . Метод Монте-Карло

2

2.3.5. Метод Симпсона.

2

Контрольная работа

2

Самостоятельная работа обучающихся при изучении темы 2.3


составление опорного конспекта; проработка конспектов занятий, Подготовка доклада на тему «Интерполяция и экстраполяция.», « Апроксимация. Метод конечных элементов.»

Численные методы и программирование. В.Д.Колдаев, Москва.ИД «Форум» ИНФРА-М, 2017



Итого по учебной дисциплине максимальной нагрузки:

48




  1. УСЛОВИЯ РЕАЛИЗАЦИИ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ



3.1 Требования к минимальному материально-техническому обеспечению

Реализация учебной дисциплины требует наличия учебного кабинета математических дисциплин;

Оборудование учебного кабинета естественнонаучных дисциплин:

  • комплект учебной мебели;

  • наглядные пособия.

  • интерактивная доска TRIUMPH BOARD – 1 шт.;

  • проектор Benq – 1 шт.;

  • адаптер Upgrade Kit – 1 шт.;

  • монитор LGFlatron – 1 шт.;

  • системный блок Intel ® Celeron ® CPU 2,66 GHz 2,67 GHz – 1 шт.;

  • программное обеспечение

ОС: Microsoft Windows 7 Корпоративная.

Офисное ПО: Microsoft Office стандарт 2010 версия 14.0.6023.1000, PsPad 4.5.4 (2356), WinDjView 1.0.3, Foxit Reader 5.0.1.0523.

Браузеры: Internet Explorer 9.0.8112.16421, Firefox 5.0.

Другое ПО: 7-Zip 9.20, Free Commander 2009.026, K-lite Codec Pack 1.5.2.3236, Антивирус Касперского 6.0 для Windows Workstations MP4, Easyteach Next Genera- tion, TB Comenius DUAL Touch, Vision objects


    1. Информационное обеспечение обучения

Перечень рекомендуемых учебных изданий, Интернет-ресурсов, дополни- тельной литературы

Основные источники:

  1. Колдаев.В.Д. Численные методы и программирование., Москва.ИД «Форум» ИНФРА-М, 2017

  2. Партыка Т.Л. Математические методы, 2007 г.;

  3. Агальцов В.П. Математические методы в программировании, 2006 г.


Дополнительные источники:

  1. Бахвалов Н.С., Лапин А.В., Чижонков Е.В. «Численные методы в задачах и упраж- нениях»/ Под ред. В.А.Садовничего – М.:Высш.шк.,2000

2 . Вержбицкий В.М. «Численные методы. Математический анализ и обыкно- венные дифференциальные уравнения» - М.: Высшая школа, 2001

  1. Волков Е.А. «Численные методы» - СПб.: Издательство «Лань», 2004

  2. Гельман В.Я. «Решение математических задач средствами Excel: Прак- тикум» - СПб.: Питер, 2003

  3. Костомаров Д.П., Корухова Л.С., Манжелей С.Г. «Программирование и численные методы» - М: Изд-во Моск. ун-та, 2001

  4. «Лабораторный практикум по курсу ОСНОВЫ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ МАТЕМАТИКИ»-М: МЗ Пресс, 2001

  5. Самарский А.А., Вабищевич П.Н., Самарская Е.А. «Задачи и упражне- ния по численным методам» - М: Эдиториал УРСС, 2000

  1. Сдвижков О.А. «Mathcad – 2000: Введение в компьютерную математи- ку» - М.: Издательско-торговая корпорация «Дашков и К», 2002

  2. Самарский А. А., Гулин А. В. Численные методы: Учеб, пособие [Элек- тронный ресурс]- режим доступа: http://samarskii.ru/books/book1989.pdf свободный (Дата обращения: 20.02.2017 г.)

  3. Корнюшин П.Н. Численные методы Учеб, пособие [Электронный ре- сурс]- режим доступа: http://window.edu.ru/resource/958/40958/files/dvgu079.pdf сво- бодный (Дата обращения: 20.02.2017 г.).


    1. Организация образовательного процесса

В ходе преподавания учебной дисциплины осуществляются межпредметные связи с дисциплинами «Основы алгоритмизации и программирования», «Теория ве- роятностей и математическая статистика», «Технология разработки программного обеспечения»..


    1. Кадровое обеспечение образовательного процесса

Педагогические работники получают дополнительное профессиональное об- разование по программам повышения квалификации, в том числе в форме стажи- ровки в организациях, направление деятельности которых соответствует области профессиональной деятельности 06 Связь, информационные и коммуникационные технологии не реже 1 раза в 3 года с учетом расширения спектра профессиональных компетенций.

  1. КОНТРОЛЬ И ОЦЕНКА РЕЗУЛЬТАТОВ ОСВОЕНИЯ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ


Контроль и оценка результатов освоения учебной дисциплины осуществля- ется преподавателем в процессе проведения практических занятий и лабораторных работ, тестирования, а также выполнения обучающимися индивидуальных заданий, проектов, исследований.


Результаты обучения

Критерии оценки

Формы и методы оценки

Перечень знаний, осваи-

ваемых в рамках дисци- плины

Характеристики де-

монстрируемых зна- ний

Чем и как проверяется

Умения



использовать основные численные методы ре- шения математических задач

90-100 % правильных

ответов – «5»;

70- 89% правильных

ответов – «4»;

50-69 % правильных

ответов – «3»;

менее 50 % - «2»

Экспертная оценка на практических занятиях раздела 1, экспертная оценка внеаудиторной самостоятельной работы (составление опор- ного конспекта по теме расчёт по формулам вероятности, рефераты по раздела 1, опере- жающее задание « погрешности»), оценка результатов фронтального, индивидуального

опроса по теме 1.1

разрабатывать алгорит- мы и программы для решения вычислитель- ных задач, учитывая не- обходимую точность получаемого результата

90-100 % правильных

ответов – «5»;

70- 89% правильных

ответов – «4»;

50-69 % правильных

ответов – «3»;

менее 50 % - «2»

Экспертная оценка на практических занятиях раздела 2, экспертная оценка внеаудиторной самостоятельной работы (выполнение разно- уровневых заданий по раздела 2, реферат « Методы решения уравнений», составление опорного конспекта раздела 2, проработка конспектов занятий 2.3.2, доклады по раздела 2, оценка результатов фронтального, инди-

видуального опроса по темам раздела 2

Знания:



методы хранения чисел в памяти ЭВМ и дей- ствия над ними, оценку точности вычислений, т.е. действия с прибли- жёнными числами

90-100 % правильных

ответов – «5»;

70- 89% правильных

ответов – «4»;

50-69 % правильных

ответов – «3»;

менее 50 % - «2»

Экспертная оценка на практических занятиях 1.2.2, 1.3.2, 1.3.3, 1.4.3, экспертная оценка внеаудиторной самостоятельной работы (со- ставление опорного конспекта по теме 1.1.1, 1.1.2, расчёт по формулам вероятности, ре- фераты по теме 1.1.2, 1.1.3, опережающее за- дание « Применение теории вероятностей в различных сферах»), оценка результатов фронтального, индивидуального опроса по

теме 1.2

методы решения основ- ных математических задач – интегрирования, дифференцирования, решения линейных и трансцендентных урав- нений и систем уравне- ний с помощью ЭВМ

90-100 % правильных ответов и выполнен- ных действий – «5»; 70- 89% правильных ответов и выполнен- ных действий – «4»; 50-69 % правильных ответов и выполнен- ных действий – «3»;

менее 50 % - «2»

Экспертная оценка на практических занятиях раздела 2, экспертная оценка внеаудиторной самостоятельной работы (доклад на тему

«Задачи оптимизации», выполнение разно- уровневых заданий, расчёты по формулам раздела 2, реферат « Решение уравнений», оценка результатов фронтального, индиви- дуального опроса по разделу 2



Контроль формируемых профессиональных и общих компетенций


Формируемые профессиональные

и общие компетенции

Формы и методы контроля и оценки результатов

обучения

ПК 3.4. Проводить сравни- тельный анализ программных про- дуктов и средств разработки, с це- лью выявления наилучшего реше- ния согласно критериям, опреде-

ленным техническим заданием.

Экспертная оценка результатов экзамена по решению проблемной задачи. Проверка самостоятельной работы обучающихся по всем темам курса.

ПК 11.1. Осуществлять сбор,

обработку и анализ информации для проектирования баз данных.

Анализ результатов наблюдения за деятельностью сту-

дентов в процессе выполнения ими учебных заданий при проведении защит творческих работ, презентаций.

ОК 4. Работать в коллективе и ко- манде, эффективно взаимодейство- вать с коллегами, руководством, клиентами.

Анализ результатов наблюдения за деятельностью сту- дентов в малых группах при решении проблемных, не- стандартных ситуаций при постановке учебной задачи.

Тестирование, позволяющее оценить возможности инди- вида брать на себя ответственность

ОК 1. Выбирать способы решения задач профессиональной деятельно- сти, применительно к различным контекстам.

Проверка самостоятельной работы обучающихся, Экспертная оценка результатов выполнения исследова- тельских работ по учебным элементам

Анализ результатов наблюдения (по заданным показате- лям) за деятельностью студентов в процессе выполнения ими учебных заданий

ОК 2. Осуществлять поиск, анализ и интерпретацию информации, не- обходимой для выполнения задач профессиональной деятельности.

Проверка самостоятельной работы обучающихся по теме

3.1.

Экспертная оценка результатов выполнения практических работ по темам 3.1, 3.2

Анализ результатов наблюдения за деятельностью сту- дентов в процессе выполнения ими учебных заданий тем 3.3, 3.4

ОК 3. Планировать и реализовы- вать собственное профессиональное и личностное развитие.

Экспертная оценка результатов выполнения курсового проектирования.

Анализ результатов наблюдения за деятельностью сту- дентов в малых группах при постановке проблемной си- туации, или выборе алгоритма действий при решении учебной задачи, поставленной преподавателем



4