Учебно-методический комплекс по дисциплине "компьютерное моделирование" для специальности (050202-09-14 R)

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ АРМАВИРСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ ПЕДАГОГИЧЕСКАЯ АКАДЕМИЯ Институт прикладной информатики, математики и физики Утверждено на заседании кафедры Протокол № 1 от ____________ 2013 Зав. кафедрой___________________ УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС по дисциплине "КОМПЬЮТЕРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ" для специальности (050202-09-14_R) "Учитель информатики и математики" ^ Форма контроля: экзамен 4 курс, 8 семестр. Программа составлена доц. Бабенко Т.А. Армавир 2013 АННОТАЦИЯ Курс компьютерное моделирование предназначен для подготовки будущих учителей с квалификацией "Учитель информатики и математики" к преподаванию такого раздела школьного курса информатики как «Моделирование». Изучая предлагаемый курс, учащиеся убеждаются в том, что существуют задачи, которые трудно или невозможно решить без применения компьютеров. Это различного рода задачи моделирования и оптимизации. Тема «Компьютерное моделирование» может оказаться очень важной, так как дает учащимся возможность провести исследовательскую работу, выполнить анализ полученных результатов, обратить внимание на конечность алгоритма, оценить точность модели, столкнуться с погрешностью приближенных вычислений, увидеть взаимосвязь различных наук и дисциплин, получить удовлетворение от выполненной работы. В данном курсе рассматриваются следующие разделы: компьютерное моделирование - имитация, численный эксперимент, компьютерная графика и геометрическое моделирование, понятие о математическом моделировании, различные подходы к классификации математических моделей, основные этапы математического моделирования, математическое моделирование детерминированных физических процессов, моделирование стохастических систем, случайные числа, генерирование последовательности случайных чисел с заданным законом распределения, имитационное стохастическое моделирование, математические модели в химии, биологии, экологии, примеры математического моделирования в других областях человеческой деятельности (экономика, сельское хозяйство, эпидемиология и др.), рассмотрены возможности пакета математической поддержки MathLab (пакет моделирования энергетических систем Power System Blockset). Лекции по курсу проводятся с целью дать слушателям знания по изучаемым темам в наиболее общем, системном виде. В ходе проведения лекции необходимо раскрыть наиболее сложные, узловые вопросы, ставить студентам задачи по самостоятельному изучению материала, как по отдельным вопросам, так и по какой-то проблеме в целом. После прослушивания лекций и проведения самостоятельной работы студент должен усвоить предложенный материал на уровне “иметь представление”, а отдельные элементы на уровне “знать”. Более глубокое и конкретное изучение нормативных документов, рекомендуемой литературы, подготовка рефератов, сообщений, докладов осуществляется при проведении самостоятельной работы. ^ Лабораторные занятия имеют цель дать студентам практические навыки работы с моделями на основе языка программирования Паскаль, а также с программными средствами для моделирования предметно-коммуникативных сред. Практические занятия целесообразно проводить по схеме: повторение пройденного материала, изучение последовательности выполнения отдельных элементов знания по новой теме, а затем практическое их выполнение на ПК. ^ Текущий контроль осуществляется при проведении лабораторных работ. Итоговый контроль проводится в форме экзамена. Порядок его проведения и выносимые вопросы сообщаются студентам заблаговременно, в соответствии с требованиями нормативных документов и деканата факультета. ^ Учебно-материальная база курса включает нормативные документы высшего профессионального образования, нормативные документы в области информации, информатизации и защиты информации, сборники лекций и другую учебно-методическую литературу, специализированные компьютерные классы и технические средства обучения. ^ 1. ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА. Курс компьютерное моделирование предназначен для подготовки будущих учителей с квалификацией "Учитель информатики и математики" к преподаванию такого раздела школьного курса информатики как «Моделирование». Изучая предлагаемый курс, учащиеся убеждаются в том, что существуют задачи, которые трудно или невозможно решить без применения компьютеров. Это различного рода задачи моделирования и оптимизации. Тема «Компьютерное моделирование» может оказаться очень важной, так как дает учащимся возможность провести исследовательскую работу, выполнить анализ полученных результатов, обратить внимание на конечность алгоритма, оценить точность модели, столкнуться с погрешностью приближенных вычислений, увидеть взаимосвязь различных наук и дисциплин, получить удовлетворение от выполненной работы. В данном курсе рассматриваются следующие разделы: компьютерное моделирование - имитация, численный эксперимент, компьютерная графика и геометрическое моделирование, понятие о математическом моделировании, различные подходы к классификации математических моделей, основные этапы математического моделирования, математическое моделирование детерминированных физических процессов, моделирование стохастических систем, случайные числа, генерирование последовательности случайных чисел с заданным законом распределения, имитационное стохастическое моделирование, математические модели в химии, биологии, экологии, примеры математического моделирования в других областях человеческой деятельности (экономика, сельское хозяйство, эпидемиология и др.), рассмотрены возможности пакета математической поддержки MathLab (пакет моделирования энергетических систем Power System Blockset). Лекции по курсу проводятся с целью дать слушателям знания по изучаемым темам в наиболее общем, системном виде. В ходе проведения лекции необходимо раскрыть наиболее сложные, узловые вопросы, ставить студентам задачи по самостоятельному изучению материала, как по отдельным вопросам, так и по какой-то проблеме в целом. После прослушивания лекций и проведения самостоятельной работы студент должен усвоить предложенный материал на уровне “иметь представление”, а отдельные элементы на уровне “знать”. Более глубокое и конкретное изучение нормативных документов, рекомендуемой литературы, подготовка рефератов, сообщений, докладов осуществляется при проведении самостоятельной работы. ^ Лабораторные занятия имеют цель дать студентам практические навыки работы с моделями на основе языка программирования Паскаль, а также с программными средствами для моделирования предметно-коммуникативных сред. Практические занятия целесообразно проводить по схеме: повторение пройденного материала, изучение последовательности выполнения отдельных элементов знания по новой теме, а затем практическое их выполнение на ПК. ^ Текущий контроль осуществляется при проведении лабораторных работ. Итоговый контроль проводится в форме экзамена. Порядок его проведения и выносимые вопросы сообщаются студентам заблаговременно, в соответствии с требованиями нормативных документов и деканата факультета. ^ Учебно-материальная база курса включает нормативные документы высшего профессионального образования, нормативные документы в области информации, информатизации и защиты информации, сборники лекций и другую учебно-методическую литературу, специализированные компьютерные классы и технические средства обучения. ^ 2. ТЕМАТИЧЕСКИЙ ПЛАН УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ. № п/п Раздел, тема Всего часов ^ В т.ч. аудиторных, час Самостоятельная работа, час Всего аудит Из них Лекции Практ Лабор Сам.раб. 1 2 3 4 5 6 7 8 1. Понятие «модель». Моделирование как метод познания. Натурные и абстрактные модели. 6 2 2 4 2. Компьютерная модель. Абстрактные модели и их классификация. 6 2 2 4 2.1 Основные структуры в информационном моделировании. 4 4 2.2 Виды моделирования в естественных и технических науках. 4 4 2.3 Моделирование логических устройств без памяти 8 6 2 4 2 2.4 Моделирование логических устройств c памятью. Конечные автоматы. 8 6 2 4 2 3. Модели динамических систем. Инструментальные программные средства для моделирования динамических систем. 3.1 Моделирование детерминированных физических процессов. 8 4 2 2 4 3.2 Имитационное моделирование. 8 6 2 4 2 3.3 Геометрическое моделирование и компьютерная графика. 6 4 2 2 2 4. Моделирование стахостических систем. Метод статистических испытаний. 8 6 2 4 2 5. Моделирование последовательности независимых и зависимых случайных испытаний. 8 6 2 4 2 6. Общий алгоритм моделирования дискретной случайной величины. Построение гистограмм. 6 4 2 2 2 7. Модели с сосредоточенными и распределенными параметрами. Дескриптивные, оптимизационные, многокритериальные, игровые модели. 4 2 2 2 8. Системный подход в научных исследованиях. Численный эксперимент. Его взаимосвязи с натурным экспериментом и теорией. 5 5 9. Моделирование систем массового обслуживания. Переход детерминированных систем к хаотическому поведению. 6 4 2 2 2 10. Примеры математических моделей в химии, биологии, экологии, экономике. Учебные компьютерные модели. 8 2 2 6 11. Программные средства для моделирования предметно-коммуникативных сред (предметной области). 6 4 2 2 2 12. Специфика использования компьютерного моделирования в педагогических программных средствах. 6 2 2 4 Итого: 115 60 24 36 55

Похожие:

	Учебно-методический комплекс по дисциплине "компьютерное моделирование"... Курс компьютерное моделирование предназначен для подготовки будущих учителей с квалификацией "Учитель информатики и математики" к...		Учебно-методический комплекс по дисциплине "компьютерное моделирование"... Курс компьютерное моделирование предназначен для подготовки будущих учителей с квалификацией "Учитель информатики и математики" к...
	Учебно-методический комплекс по дисциплине "компьютерное моделирование" Курс компьютерное моделирование предназначен для подготовки будущих учителей с квалификацией "Учитель информатики и математики" к...		Учебно-методический комплекс по дисциплине компьютерное моделирование Во 2-ой части курса рассмотрены программные среды, применяемые для построения компьютерных моделей, именно
	Учебно-методический комплекс по дисциплине компьютерное моделирование Во 2-ой части курса рассмотрены программные среды, применяемые для построения компьютерных моделей, именно		Учебно-методический комплекс по дисциплине «Б2» «Компьютерное моделирование» разработан в соответствии с требованиями фгос впо (федеральный или региональный компонент) к обязательному...
	Учебно-методический комплекс по дисциплине «Б2» «Компьютерное моделирование» разработан в соответствии с требованиями фгос впо (федеральный или региональный компонент) к обязательному...		"компьютерное моделирование электронных приборов" Методические указания... Изучение принципов построения математических моделей физических процессов, лежащих в основе работы электронных приборов, принципов...
	Учебно-методический комплекс по дисциплине Курс по выбору-20 «Компьютерное моделирование» разработан в соответствии с требованиями фгос впо (федеральный или региональный компонент) к обязательному...		Учебно-методический комплекс по дисциплине Курс по выбору-20 «Компьютерное моделирование» разработан в соответствии с требованиями фгос впо (федеральный или региональный компонент) к обязательному...