«Зима 2023»

Рабочая программа ОП.10 Численные методы

Рабочая программа дисциплины ОП.10 Численные методы для специальности 09.02.07 Информационные системы и программирование

Олимпиады: ОБЖ 5 - 11 классы

Содержимое разработки

МИНИСТЕРСТВО ЭНЕРГЕТИКИ, ПРОМЫШЛЕННОСТИ И СВЯЗИ СТАВРОПОЛЬСКОГО КРАЯ

Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение «Ставропольский колледж связи имени Героя Советского Союза В.А. Петрова» (ГБПОУ СКС)



УТВЕРЖДАЮ

Заместитель директора по учебно-воспитательной работе

________________ Е.В. Анищенко

«_____» _____________ 2022 года






рабочая ПРОГРАММа УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

ОП.10. ________________Численные методы__________

код наименование дисциплины


специальности

09.02.07. Информационные системы и программирование

код наименование специальности

















Рабочая программа учебной дисциплины разработана на основе Федерального государственного образовательного стандарта среднего профессионального образования по специальности 09.02.07 Информационные системы и программирование и примерной программы учебной дисциплины «Численные методы».




Разработчик:

Нураева Э.В., преподаватель





Рабочая программа учебной дисциплины рассмотрена

на заседании цикловой комиссии

«Естественнонаучных дисциплин»

Протокол № 11 от « 22 » июня 2022 г.

Председатель _________________ / Э.В. Нураева


Рассмотрено на заседании методического Совета

Протокол № __ от « __ » июня 2022 г.







Методист _____________________ Л.П. Антюфеева

СОДЕРЖАНИЕ


1. ПАСПОРТ ПРОГРАММЫ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ - 4

2. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ - 6

3. УСЛОВИЯ РЕАЛИЗАЦИИ ПРОГРАММЫ ДИСЦИПЛИНЫ - 9

4. КОНТРОЛЬ И ОЦЕНКА РЕЗУЛЬТАТОВ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ - 10























1. ПАСПОРТ ПРОГРАММЫ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

«Численные методы»

    1. 1.1. Область применения программы

Программа учебной дисциплины является частью основной профессиональной образовательной программы в соответствии с Федеральными государственными стандартами по специальности СПО 09.02.07 Информационные системы и программирование укрупнённой группы специальностей 09.00.00 Информатика и вычислительная техника.


1.2. Место дисциплины в структуре основной профессиональной образовательной программы:

Учебная дисциплина «Численные методы» принадлежит к общепрофессиональному циклу (ОП.00)

1.3. Цели и задачи дисциплины – требования к результатам освоения дисциплины:

В результате освоения дисциплины обучающийся должен уметь:

  • использовать основные численные методы решения математических задач;

  • выбирать оптимальный численный метод для решения поставленной задачи;

  • давать математические характеристики точности исходной информации и оценивать точность полученного численного решения;

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


В результате освоения дисциплины обучающийся должен знать:

  • методы хранения чисел в памяти электронно-вычислительной машины (далее – ЭВМ) и действия над ними, оценку точности вычислений;

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


Общие компетенции, которые актуализируются при изучении учебной дисциплины:

ОК 01. Выбирать способы решения задач профессиональной деятельности, применительно к различным контекстам.

ОК 02. Осуществлять поиск, анализ и интерпретацию информации, необходимой для выполнения задач профессиональной деятельности.

ОК 04. Работать в коллективе и команде, эффективно взаимодействовать с коллегами, руководством, клиентами.

ОК 05. Осуществлять устную и письменную коммуникацию на государственном языке с учетом особенностей социального и культурного контекста.

ОК 09. Использовать информационные технологии в профессиональной деятельности.

ОК 10. Пользоваться профессиональной документацией на государственном и иностранном языках.


Профессиональные компетенции, которые актуализируются при изучении учебной дисциплины:

ПК 1.1. Формировать алгоритмы разработки программных модулей в соответствии с техническим заданием.

ПК 1.2. Разрабатывать программные модули в соответствии с техническим заданием.

ПК 1.5. Осуществлять рефакторинг и оптимизацию программного кода.

ПК 11.1. Осуществлять сбор, обработку и анализ информации для проектирования баз данных.

    1. 1.4. Количество часов на освоение программы дисциплины:

максимальной учебной нагрузки обучающегося 62 часа, в том числе:

аудиторной учебной работы обучающегося (обязательных учебных занятий) 60 часов.









2. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ


2.1. Объём учебной дисциплины и виды учебной работы


Вид учебной работы

Объём часов

Максимальная учебная нагрузка (всего)

62

Обязательная аудиторная учебная нагрузка во взаимодействии с преподавателем

60

в том числе:


практические занятия

28

Обязательная аудиторная учебная нагрузка без взаимодействия с преподавателем (самостоятельная работа)

2

Итоговая аттестация в форме дифференцированного зачёта

2


2.2 Тематический план и содержание учебной дисциплины «Численные методы»

Наименование разделов и тем

Содержание учебного материала, лабораторные работы и практические занятия, самостоятельная работа обучающихся

Объем часов

Уровень освоения


Введение. Место теории численных методов в системе других областей знаний.

2


Раздел 1. Приближенные числа и действия над ними

4


Тема 1.1 Элементарная теория погрешностей

Содержание учебного материала

4


1

Приближенные числа и действия над ними.

2

2

Практические занятия

Вычисление погрешностей результатов арифметических действий.


2

3

Раздел 2. Численные методы

54


Тема 2.1 Приближенное решение алгебраических и трансцендентных уравнений

Содержание учебного материала

10


1

Уточнение корней методом половинного деления

6


2


2

Метод касательных для решения алгебраических и трансцендентных уравнений.

3

Решение уравнения методом итераций

Практические занятия

Решение трансцендентных и алгебраических уравнений методом половинного деления.

Решение уравнений методом итераций.

4

3

Тема 2.2 Решение систем линейных алгебраических уравнений

Содержание учебного материала

20


1

Методы решения систем линейных алгебраических уравнений.

8

2

2

Знакомство с Mathcad

3

Метод Гаусса при решении СЛАУ

4

Метод итераций при решении СЛАУ

Практические занятия

Ввод и редактирование математических выражений в Mathcad

Представление результатов вычислений в Mathcad.

Решение систем линейных уравнений методом Крамера.

Решение систем линейных уравнений методом Гаусса.

Решение систем линейных уравнений методом простой итерации.

10

3

Обязательная аудиторная учебная нагрузка без взаимодействия с преподавателем (самостоятельная работа)

История развития численных методов решения задач

2


Тема 2.3 Интерполирование и экстраполирование функций

Содержание учебного материала

12



1

Способы задания функций. Математические таблицы. Математическая постановка.

6

2

2

Задачи интерполирования. Интерполяция. Экстраполяция. Интерполяционный многочлен Лагранжа.

3

Квадратичное приближение табличных функций по методу наименьших квадратов

Практические занятия

Интерполирование математических таблиц.

Квадратичное приближение табличных функций по методу наименьших квадратов.

Интерполяционный многочлен Лагранжа.

6

3

Тема 2.4 Численное интегрирование

Содержание учебного материала

4


1

Приближенное вычисление определенных интегралов. Формулы прямоугольника, трапеций, правило Симпсона.

2

2

Практические занятия

Приближенное вычисление определенных интегралов.

2

3

Тема 2.5

Численное решение дифференциальных уравнений

Содержание учебного материала

8


1

Понятие о дифференциальном уравнении. Решение дифференциальных уравнений. Метод Эйлера для решения ДУ. Уточненная схема Эйлера.

4

2

2

Метод Рунге-Кутта для приближенного решения обыкновенных дифференциальных уравнений.

Практические занятия

Численное решение обыкновенных дифференциальных уравнений при помощи формул Эйлера-Коши.

Численное решение обыкновенных дифференциальных уравнений методом Рунге-Кутта.

4

3

Дифференцированный зачёт

2



Всего

62





3. УСЛОВИЯ РЕАЛИЗАЦИИ ПРОГРАММЫ ДИСЦИПЛИНЫ

«Численные методы»


3.1. Требования к минимальному материально-техническому обеспечению

Реализация программы дисциплины требует наличие кабинета «Математических дисциплин».

Оборудование учебного кабинета:

  • посадочные места по количеству обучающихся;

  • рабочее место преподавателя;

  • печатные демонстрационные пособия.


Технические средства обучения:

  • компьютеры, лицензионное программное обеспечение;

  • мультимедийные средства.


    1. Информационное обеспечение обучения

Перечень рекомендуемых учебных изданий, Интернет-ресурсов, дополнительной литературы.


Основная литература:

1.Слабнов, В. Д. Численные методы и программирование : учебное пособие для спо / В. Д. Слабнов. — 2-е изд., стер. — Санкт-Петербург : Лань, 2022. — 460 с. — ISBN 978-5-8114-9250-3. — Текст : электронный // Лань : электронно-библиотечная система. — URL: https://e.lanbook.com/book/189402
(дата обращения: 28.03.2022). — Режим доступа: для авториз. пользователей.
------------------------------------------------------------------
2. Фомина, А. В. Численные методы : учебное пособие / А. В. Фомина. — Новокузнецк : НФИ КемГУ, 2018. — 107 с. — ISBN 978-5-8353-2001-1. — Текст : электронный // Лань : электронно-библиотечная система. — URL: https://e.lanbook.com/book/169558
(дата обращения: 28.03.2022). — Режим доступа: для авториз. пользователей.

-----------------------------------------------------------------------

3. Лапчик М.П. , Рагулина М.И. , Хеннер Е. К. Численные методы. Учебник, -М.: Издательский центр «Академия», 2018. - 384с.


Дополнительная литература:
1. Олегин, И. П. Введение в численные методы : учебное пособие / И. П. Олегин, Д. А. Красноруцкий. — Новосибирск : НГТУ, 2018. — 115 с. — ISBN 978-5-7782-3632-5. — Текст : электронный // Лань : электронно-библиотечная система. — URL: https://e.lanbook.com/book/118322
(дата обращения: 28.03.2022). — Режим доступа: для авториз. пользователей.

4. КОНТРОЛЬ И ОЦЕНКА РЕЗУЛЬТАТОВ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

«Численные методы»


Контроль и оценка результатов освоения дисциплины осуществляется преподавателем в процессе проведения практических занятий и приема нормативов, а также сдачи обучающимися дифференцированного зачета.

Результаты обучения

(освоенные умения, усвоенные знания)

Основные показатели оценки результата

Умения:


использовать основные численные методы решения математических задач

владение навыками выполнения расчетов с использованием формул и стандартных функций

выбирать оптимальный численный метод для решения поставленной задачи

сформированное представление об оптимальных методах решения задач

давать математические характеристики точности исходной информации и оценивать точность полученного численного решения

владение навыками вычисления погрешностей результатов арифметических действий, определения количества верных цифр в числе

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

владение компьютерными средствами представления и анализа данных, использование готовых компьютерных программ для поиска путей решения и иллюстрации решения уравнений и неравенств

Знания:


методы хранения чисел в памяти электронно-вычислительной машины (далее – ЭВМ) и действия над ними, оценку точности вычислений

использование готовых прикладных компьютерных программ,

понятие о методах хранения чисел в памяти, умений работать с ними

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

владение основными понятиями дифференциального и интегрального исчисления



Получите свидетельство о публикации сразу после загрузки работы



Получите бесплатно свидетельство о публикации сразу после добавления разработки


Серия олимпиад «Зима 2023»



Комплекты учителю



Качественные видеоуроки, тесты и практикумы для вашей удобной работы

Подробнее

Вебинары для учителей



Бесплатное участие и возможность получить свидетельство об участии в вебинаре.


Подробнее