 |
Теория вероятностей и математическая статистика
|
|
|
|
Целью изучения дисциплины «Теория вероятностей и математическая статистика»
является формирование профессиональных компетенций:
«готовность обосновать принимаемые проектные решения, осуществлять постановку
и выполнение экспериментов по проверке их корректности и эффективности (ПК-4)»;
«навыки проведения практических занятий с пользователями программных систем (ПК-20)».
В ходе изучения дисциплины студенты усваивают знания основных разделов теории
вероятностей и математической статистики таких как:
- случайные события и действия над ними,
- случайные величины,
- системы случайных величин,
- предельные теоремы и закон больших чисел,
- методы получения точечных и интервальных оценок неизвестных параметров,
- методы проверки статистических гипотез.
На основе приобретенных знаний формируются умения решать прикладные задачи сбора
и обработки статистических данных с помощью вычислительной техники.
Приобретаются навыки владения методами решения задач по теории вероятностей и математической статистике в среде Maple, Mathcad.
Эти результаты освоения дисциплины «Теория вероятностей и математическая статистика» достигаются за счет использования в процессе обучения интерактивных методов и
технологий формирования данной компетенции у студентов:
- чтения лекций,
- проведения практических занятий,
- проведения лабораторных работ с использованием компьютеров,
- текущего контроля за успеваемостью студентов.
Эта дисциплина опирается на знания, полученные в ходе изучения курса высшей математики. Компетенции, приобретенные в ходе изучения данного курса,готовят студентов к освоению профессиональных компетенций.
|
|
|
Общая трудоемкость дисциплины составляет 3 зачетные единицы.
Продолжительность изучения дисциплины - один семестр.
Физика
Целью дисциплины «Физика» является формирование общепрофессиональной компетенции: готовность использовать основные законы естественнонаучных дисциплин в профессиональной деятельности, применять методы математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования (ОК-10);
Задачей дисциплины является изучение целостного курса физики совместно с другими дисциплинами цикла, формирование у студентов современного естественнонаучного мировоззрения, освоение ими современного стиля физического мышления.
В результате изучения дисциплины студент должен:
иметь представление об универсальных закономерностях, проявляющихся в природе,
основных физических явлениях;
овладеть фундаментальными понятиями, законами и теориями классической и современной физики, а также методами проведения физических измерений, методами корректной оценки погрешностей при проведении физического эксперимента;
знать методы и приемы решения конкретных задач из различных областей физики;
уметь использовать физические законы при анализе и решении проблем профессиональной деятельности;
иметь навыки системного научного анализа проблем (как природных, так и профессиональных) различного уровня сложности, - работы с современной научной аппаратурой, проведения физического эксперимента.
Содержание дисциплины. Основные разделы
Физические основы механики: законы Ньютона и законы сохранения, принципы специальной теории относительности Эйнштейна, элементы общей теории относительности, элементы механики жидкостей.
Молекулярная физика и термодинамика: законы термодинамики, статистические распределения, процессы переноса в газах, уравнения состояния реального газа, элементы физики жидкого и твердого состояния вещества, физику поверхностных явлений.
|
|
|
Электричество и магнетизм: законы электростатики, природу магнитного поля и поведение веществ в магнитном поле, законы электромагнитной индукции, уравнения Максвелла.
Оптика: волновые процессы, геометрическую и волновую оптику, взаимодействие излучения с веществом.
Атомная и ядерная физика: соотношение Гейзенберга, уравнение Шредингера и его решения для простейших систем, строение многоэлектронных атомов, квантовую статистику электронов в металлах и полупроводниках, физику контактных явлений, строение ядра, классификацию элементарных частиц.
Физический практикум.
Общая трудоёмкость изучения дисциплины составляет 12 зачётных единиц.
Продолжительность изучения дисциплины – три семестра.
Информатика
Цель дисциплины: познакомиться с основными понятиями информатики, получить представления о её теоретическом значении и практической роли в современном обществе, месте среди других наук, и тем самым обеспечить базу для изучения других учебных дисциплин.
Задачи дисциплины: изучение теоретических оснований информатики как фундаментальной науки; изучение теории информации; получение
Место дисциплины в учебном плане: является базовой дисциплиной, обязательной для изучения в цикле математических и естественно-научных дисциплин. Предыдущие компетенции — в объёме образовательной программы общеобразовательной школы, учебных дисциплин "Математика 1. Математический анализ", "Линейная алгебра", "Программирование".
Формируемые компетенции:
владеет культурой мышления, способен к обобщению, анализу, восприятию информации, постановке цели и выбору путей её достижения (ОК-1);
умеет логически верно, аргументировано и ясно строить устную и письменную речь (ОК-2);
стремится к саморазвитию, повышению своей квалификации и мастерства (ОК-6);
способен анализировать социально-значимые проблемы и процессы (ОК-9);
использует основные законы естественно-научных дисциплин в профессиональной деятельности, применяет методы математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования (ОК-10);
|
|
|
осознаёт сущность и значение информации в развитии современного общества; владеет основными методами, способами и средствами получения, хранения, переработки информации (ОК-11);
имеет навыки работы с компьютером как средством управления информацией (ОК-12);
способен работать с информацией в глобальных компьютерных сетях (ОК-13);
осваивать методики использования программных средств для решения практических задач (ПК-2);
готовить презентации, научно-технические отчёты по результатам выполненной работы, оформлять результаты исследований в виде статей и докладов на научно-технических конференциях (ПК-7);
инсталлировать программное и аппаратное обеспечение для информационных и автоматизированных систем (ПК-11).
В результате изучения дисциплины студент должен:
знать: общие проблемы и задачи теоретической информатики; основные принципы и этапы информационных процессов; наиболее широко используемые классы информационных моделей и основные математические методы получения, хранения, обработки, передачи и использования информации;
уметь: применять математический аппарат анализа и синтеза информационных систем; применять методы программирования;
владеть навыками: работы с математическими пакетами для решения практических задач хранения и обработки информации.
Содержание дисциплины
Предмет информатики. Основные понятия. Информатика как наука и как вид практической деятельности. Место информатики в системе наук. Роль информации в современном обществе. Виды информационных процессов. Принципы получения, хранения, обработки и использования информации. Теория информации. Побуквенное кодирование. Разделимые коды. Префиксные коды. Критерий однозначности декодирования. Условие существования разделимого кода с заданными длинами кодовых слов. Оптимальные коды. Методы построения оптимальных кодов. Метод Хафмана. Самокорректирующиеся коды. Коды Хэмминга. Коды Хэмминга, исправляющие единичную ошибку.
Экология
Целью изучения дисциплины «Экология» является формирование следующих компетенций:
|
|
|
ОК-12: «владение основными методами защиты производственного персонала и населения от возможных последствий аварий, катастроф, стихийных бедствий».
В результате изучения дисциплины студент должен:
знать: факторы, определяющие устойчивость биосферы, характеристики возрастания антропогенного воздействия на природу, принципы рационального природопользования, методы снижения хозяйственного воздействия на биосферу, организационные и правовые средства охраны окружающей среды, способы достижения устойчивого развития;
уметь: осуществлять в общем виде оценку антропогенного воздействия на окружающую среду с учетом специфики природно-климатических условий; грамотно использовать нормативно-правовые акты при работе с экологической документацией;
владеть: методами экономической оценки ущерба от деятельности предприятия, методами выбора рационального способа снижения воздействия на окружающую среду.
Эти результаты освоения дисциплины «Экология» достигаются за счет использования в процессе обучения интерактивных методов и технологий формирования данной компетенции у студентов:
Лекции с применением мультимедийных технологий;
Проведение лабораторных работ в форме групповых дискуссий, деловых игр;
Вовлечения студентов в научно-исследовательскую деятельность.
Учебная дисциплина «Экология» относится к гуманитарному, социальному и экономическому циклу Б.1.
«Экология» опирается на знания, полученные в ходе изучения курсов физики, математики.
Общая трудоемкость дисциплины составляет 3 зачётные единицы.
Продолжительность изучения дисциплины – один семестр.
Линейная алгебра
Цель изучения дисциплины: подготовка в области алгебраического анализа простейших геометрических объектов, овладение аппаратом линейной алгебры и аналитической геометрии для его дальнейшего использования в приложениях.
Задача изучения дисциплины: формирование навыков абстрактного математического мышления и умения применять методы линейной алгебры и аналитической геометрии в задачах прикладной математики.
Структура дисциплины (распределение трудоёмкости по отдельным видам аудиторных учебных занятий и самостоятельной работы): лекции – 25 %, практические занятия – 25%, самостоятельная работа – 25%.
Основные дидактические единицы: «Векторы и координаты. Прямые и плоскости в пространстве», «Системы линейных уравнений. Матричная алгебра. Теория определителей», «Кривые и поверхности 2-го порядка», «Векторные пространства», «Линейные отображения», «Теория билинейных и квадратичных форм».
|
|
|
Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины: ОК-9, ОК-12, ОК-14, ПК-14.
В результате изучения дисциплины студент должен
знать: базовые понятия и основные технические приёмы матричной алгебры, аналитической геометрии, теории векторных пространств (над вещественным и комплексным полями) и их отображений, спектральной теории, теории билинейных и квадратичных форм;
уметь: решать стандартные задачи вычислительного и теоретического характера в области аналитической геометрии и линейной алгебры.
владеть: стандартным математическим аппаратом аналитической геометрии и линейной алгебры; аналитическими методами исследования геометрических объектов.
Виды учебной работы: лекции, практические занятия, контрольные работы по каждому из разделов дисциплины, самостоятельная работа.
Изучение дисциплины предусматривает зачёт.
Дискретная математика
Общая трудоемкость изучения дисциплины составляет 4 зачетных единиц (144 час).
Цели и задачи дисциплины
Цель: ознакомление слушателей с основными разделами дискретной математики и ее применением для решения практических задач.
Задача: подготовить студентов к изучению курсов: математическая логика и теория алгоритмов, языки программирования, теория автоматов, вычислительные сети и др.
Структура дисциплины (распределение трудоемкости по отдельным видам аудиторных учебных занятий и самостоятельной работы): 72 часа – аудиторные, 72 часа – самостоятельная работа.
Основные дидактические единицы (разделы): множества и их спецификации; диаграммы Венна; отношения; свойства отношений; разбиения и отношение эквивалентности; отношение порядка; функции и отображения; операции; комбинаторные объекты; метод траекторий; основные понятия теории графов; маршруты; циклы; связность; планарные графы; обходы графов; деревья; алгоритмы на графах.
Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины: ОК8, ОК11, ОК12, ПК1.
В результате изучения дисциплины студент должен:
знать: области применения моделей и подходов дискретной математики в компьютерных науках; способы представления и описание дискретных объектов; структуру дискретной математики как области знания; основные дискретные объекты, способы представления и методы перечисления дискретных объектов; круг задач, решаемых с помощью теоретико-множественных, комбинаторных, графических и логических методов описания и исследования.
уметь: выполнить основные операции над конечными множествами, проиллюстрировать действия с помощью диаграмм Эйлера – Венна; задать бинарное отношение, исследовать его свойства; решать задачи комбинаторного типа, применять основные комбинаторные объекты для разработки алгоритмов решения практических задач на ЭВМ; решать задачи с применением производящих функций; построить графическую модель объекта, задать ее одним из возможных способов и указать характеристики полученного графа, выполнить обход графа в глубину и в ширину, найти кратчайшее расстояние между двумя вершинами, построить каркасное дерево в графе; выполнить обход вершин бинарного дерева в прямом, обратном и внутреннем порядках, использовать бинарное дерево как модель для записи арифметических выражений, выражений на языках программирования и описания структуры данных;
владеть: навыками построения дискретных моделей в практических задачах, программной реализацией базовых алгоритмов дискретной математики.
Виды учебной работы: лекции, лабораторные работы, практические занятия, самостоятельная работа.
Изучение дисциплины – 2-й семестр. Студенты должны уже владеть основами программирования.
|
|
|
