Рабочая программа учебной дисциплины «програмирование и основы алгоритмизации»





Скачать 162.29 Kb.
НазваниеРабочая программа учебной дисциплины «програмирование и основы алгоритмизации»
Дата публикации25.01.2015
Размер162.29 Kb.
ТипРабочая программа
100-bal.ru > Физика > Рабочая программа
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ

МОСКОВСКИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ


(ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)
ИНСТИТУТ ПРОБЛЕМ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ (ИПЭЭф)
___________________________________________________________________________________________________________


Направление подготовки: 140100 Теплоэнергетика и теплотехника

Профиль(и) подготовки: 140104 Промышленная теплоэнергетика

140106 Энергообеспечение предприятий

Квалификация (степень) выпускника: бакалавр

Форма обучения: очная


РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

«ПРОГРАМИРОВАНИЕ И ОСНОВЫ АЛГОРИТМИЗАЦИИ»


Цикл:

профессиональный




Часть цикла:

базовая




дисциплины по учебному плану:

Б.2. № 3.1




Часов (всего) по учебному плану:

108




Трудоемкость в зачетных единицах:

3

4 семестр

Лекции

18 час

4 семестр

Практические занятия

-




Лабораторные работы

36 час

4 семестр

Расчетные задания, рефераты







Объем самостоятельной работы по учебному плану (всего)

54 час




Экзамены







Курсовые проекты (работы)








Москва - 2010

1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

Целью дисциплины является изучение способов программирования и алгоритмизации математических и теплоэнергитических задач с использованием современного программного обеспечения.

По завершению освоения данной дисциплины студент способен и готов:

  • способностью к обобщению, анализу, восприятию информации, постановке цели и выбору путей ее достижения (ОК-1);

  • способностью в условиях развития науки и изменяющейся социальной практики к переоценке накопленного опыта, анализу своих возможностей, готовностью приобретать новые знания, использовать различные средства и технологии обучения (ОК-6);

  • готовностью к самостоятельной, индивидуальной работе, принятию решений в рамках своей профессиональной компетенции (ОК-7);

  • способностью научно анализировать социально значимые проблемы и процессы, готовностью использовать на практике методы гуманитарных, социальных и экономических наук в различных видах профессиональной и социальной деятельности (ОК-10);

  • владеть основными методами, способами и средствами получения, хранения, переработки информации, использовать компьютер как средство работы с информацией (ОК-11);

  • к организации рабочих мест, их технического оснащения, размещению технологического оборудования (компрессоров, насосов, холодильных установок и систем разделения воздуха) в соответствии с технологией производства, нормами техники безопасности, пожарной безопасности, охраны труда и окружающей среды (ПК-12);


Задачами дисциплины являются:

  • выработать навыки у студентов самостоятельно строить алгоритмы и писать программы для решения математических и теплоэнергитических задач;

  • познакомить обучающихся с различными программами для построения математических моделей. На примере MathCad, Maple, Builder C++ , Visual Studio; освоить программу ISC Manager для расчета рассеивания вредных выбросов в окружающей среде на базе «Панорама» ГИС Карты 2008.

  • дать информацию о различных средах и методах моделирования теплоэнергетических процессов

  • научить анализировать результаты моделирования, производить поиск оптимизационного решения с помощью всевозможных методов


2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП ВПО

Дисциплина относится к вариативной части профессионального цикла Б.2 основной образовательной программы подготовки бакалавров по профилю "Промышленная теплоэнергетика" направления 140100 «Теплоэнергетика и теплотехника».

Дисциплина базируется на следующих дисциплинах: «Информационные технологии», «Математика»,.

Знания, полученные по освоению дисциплины, необходимы при выполнении бакалаврской выпускной квалификационной работы и для изучения дисциплины: «Программирование и основы алгоритмизации», а также программы магистерской подготовки по направлению «Теплоэнергетика и теплотехника».

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

В результате освоения учебной дисциплины обучающиеся должны демонстрировать следующие результаты образования:

Знать:

  • способностью демонстрировать базовые знания в области естественнонаучных дисциплин и готовностью использовать основные законы в профессиональной деятельности, применять методы математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования (ПК-2);

  • типовые методики проведения расчетов и проектирования элементов оборудования и объектов деятельности (систем) в целом с использованием нормативной документации и современных методов поиска и обработки информации (ПК-9);

Уметь:

  • готовностью выявить естественнонаучную сущность проблем, возникающих в ходе профессиональной деятельности, и способностью привлечь для их решения соответствующий физико-математический аппарат (ПК-3);

  • проводить эксперимент с помощью вычислительной программы по заданным алгоритмам и методикам, анализировать результаты с привлечением соответствующего программного продукта;

  • применять методики проведения технико-экономического оптимизации в проектных разработках;

  • готовностью к контролю соблюдения экологической безопасности на производстве, к участию в разработке и осуществлении экозащитных мероприятий и мероприятий по энерго- и ресурсосбережению на производстве (ПК-17);

Владеть:

  • способностью и готовностью анализировать научно-техническую информацию, изучать отечественный и зарубежный опыт по тематике исследования (ПК-6);

  • способностью формировать законченное представление о принятых решениях и полученных результатах в виде отчета с его публикацией (публичной защитой) (ПК-7);

  • способностью проводить расчеты по типовым методикам и проектировать отдельные детали и узлы с использованием стандартных средств автоматизации проектирования в соответствии с техническим заданием (ПК-9);

  • способностью к проведению экспериментов по заданной методике и анализу результатов с привлечением соответствующего математического аппарата (ПК-18);

4. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

4.1 Структура дисциплины

Общая трудоемкость дисциплины составляет 3 зачетных единицы, 108 часов.



п/п

Раздел дисциплины.

Форма промежуточной аттестации
(по семестрам)

Всего часов на раздел

Семестр

Виды учебной работы, включая самостоятельную работу студентов и
трудоемкость (в часах)

Формы текущего контроля успеваемости

(по разделам)


лк

пр

лаб

сам.

1

2

3

4

5

6

7

8

9

1

Основы алгоритмизации и программирования. Стиль программирования. Организация ввода/вывода информации. Высокоуровневое проектирование программы. Методы проектирования эффективных программных алгоритмов на основе объектно-ориентиро-ванного подхода. Отладка и тестирование программ и алгоритмов.

12

4

2

0

4

6

Тест на знание терминологии и методов

2

Програмирование в математическом пакете Mathcad. Реализация численных методов в среде математического пакета Mathcad

12

4

2

0

4

6

Защита выполненных лабораторных работ

3

Реализация алгоритмов на языках програмирования. Построение блок-схемы расчета.

12

4

2

0

4

6

Контрольная работа и оценки контрольной недели

4

Програмирование в среде С++ Builder и Visual Studio. Построение, компилирование и отладка алгоритма.

14

4

4

0

8

2

Контрольный опрос

5

Алгоритмы и методы оптимизации. Математическая постановка задачи оптимизации. Методы прямого поиска нулевого порядка

12

4

2

0

4

6

Защита выполненных лабораторных работ

6

Методы математической статистики и теории вероятности. Этапы статистического исследования зависимостей. Корреляционный анализ. Регрессионный анализ. Численный метод наименьших квадратов. Статистические пакеты. Программа STATGRAPHICS.

12

4

2

0

4

6

Контрольная работа

7

Программирование задач динамического моделирования. Численные методы решения системы дифференциальных уравнений.

12

4

2

0

4

6

Контрольная работа и оценки контрольной недели

8

Расчет рассеивания вредных выбросов в программе ISCManager с применением ГИС «Карта 2008». Программа ГИС Карта 2008. Виды карт в ГИС. Сервисные функции ГИС. Базовые задачи, выполняемых ГИС. Средства для работы с языками программирования при работе с ГИС. Программа расчета рассеивания вредных выбросов ISCManager. Меню программы. Отображение результатов расчета в ГИС Карта 2008.

12

4

2

0

4

2

Защита выполненных лабораторных работ




Зачет

10










-

10

Дифференциированный зачет




Экзамен

























Итого:

108




18

0

36

54





4.2 Содержание лекционно-практических форм обучения

4.2.1. Лекции:

1.Основы алгоритмизации и програмирования

Практический подход к программированию как к инженерной деятельности. Стиль программирования. Жизненный цикл программного продукта, его стадии и процессы. Организация ввода/вывода информации. Высокоуровневое проектирование программы. Методы проектирования эффективных программных алгоритмов на основе объектно-ориентированного подхода. Отладка и тестирование программ и алгоритмов.

2.Програмирование в математическом пакете Mathcad

Способы представления алгоритмов в математическом пакете Mathcad. Поиск решений методом последовательного приближения и проведение итерационных расчетов. Реализация численных методов в среде математического пакета Mathcad. Представление результатов в графическом и табличном виде.

3. Реализация алгоритмов на языках програмирования.

Формулирование задания решаемой алгоритмом. Разбиение алгоритма на подзадачи. Организация условий и циклов расчета. Построение блок-схемы расчета (ознакомления с принципами построения блок схем). Реализация алгоритма на языках программирования С, С++, С#, Visual Basic в соответствии с блок схемой.

4. Програмирование в среде С++ Builder и Visual Studio

Основы синтаксиса я зыка программирования: типы переменных, объявление переменных, массивов переменных, присвоение, организации циклов, формирования логических условий, описание функций, присоединение стандартных библиотек.

Работа с меню среды разработки: создание нового проекта, построение графической части (создание элементов для управления расчетом и вывода информации с результатами). Способы связи элементов управления с расчетом.

Компиляция алгоритма и исправление ошибок (примеры исправления часто встречаемых ошибок). Пошаговая компиляция с просмотром промежуточных результатов расчета.

Представление и обработка результатов расчета.

5. Алгоритмы и методы оптимизации

Математическая постановка задачи оптимизации. Линейное и нелинейное программирование. Нахождение минимумов и максимумов. Оптимизация функции одной переменной и функции многих меременных. Методы безусловной и условной оптимизации. Прямые и косвенные методы. Градиентные методы 1-го и 2-го порядка. Линии уровня. Метод покоординатного спуска. Метод наискорейшего спуска (подъема). Метод Флетчера-Ривса. Метод Дэвидона – Флетчера – Пауэлла.

Методы прямого поиска нулевого порядка. Метод Хука-Дживса. Метод Розенброка. Симплексный метод. Метод Нелдера-Мида. Метод сопряженных направлений Пауэлла. Метод штрафных функций. Метод прямого поиска возможных направлений DSFD. Сравнение методов решения задач нелинейной оптимизации. Многокритериальная оптимизация. Классификация методов оптимизации.

6.Применение методов математической статистики

Общая схема взаимодействия переменных при статистическом исследовании зависимостей. Этапы статистического исследования зависимостей. Корреляционный анализ. Коэффициент корреляции. Регрессионный анализ. Численный метод наименьших квадратов. Оценка точности статистической зависимости. Коэффициент детерминации. Статистические пакеты и их применение для статистического исследования зависимостей. Статистический пакет STATGRAPHICS. Основное меню и окна задания исходных данных, корреляционного и регрессионного анализа программы STATGRAPHICS.

7. Программирование задач динамического моделирования

Система дифференциальных уравнений для моделирования течения газов. Численные методы решения системы дифференциальных уравнений. Система аккумулирования газов. Система течения газов в тракте под разрежением. Пакеты программ для динамического моделирования. Математические пакеты Maple для моделирования динамических систем.

8.Ррасчет рассеивания вредных выбросов в программе ISCManager с применением Геоинформационной систем при решении задач промышленной теплоэнергетики

Программа расчета рассеивания вредных выбросов ISCManager. Отображение результатов расчета в ГИС Карта 2008.
4.2.2. Практические занятия

Практические занятия учебным планом не предусмотрены
4.3. Лабораторные работы

  • Программирование и алгоритмизация математических задач с помощью программы MathCad. Представление алгоритма математической задачи в виде блок-схемы расчета. Поиск решений методом последовательного приближения и проведение итерационных расчетов. Реализация численных методов в среде математического пакета Mathcad. Представление результатов в графическом и табличном виде.

  • Программирование математических задач в программной среде С++ Builder и Visual Studio. Реализация алгоритмов на языках программирования. Построение, компилирование и отладка программы.

  • Программирование задач оптимизации в среде Builder и Visual Studio. Освоение алгоритмов и методы оптимизации. Математическая постановка задачи оптимизации. Методы прямого поиска нулевого порядка

  • Программирование и применение методов математической статистики в статистическом пакете Statgraphics для решения задач корреляционного и регрессионного анализа заданного набора статистических данных.

  • Программирование задач динамического моделирования с помощью математического пакета Maple. Численные методы решения системы дифференциальных уравнений.

  • Расчет рассеивания вредных выбросов в программе ISCManager с применением ГИС «Карта 2008». Программа ГИС Карта 2008. Виды карт в ГИС. Сервисные функции ГИС. Базовые задачи, выполняемых ГИС. Средства для работы с языками программирования при работе с ГИС. Программа расчета рассеивания вредных выбросов ISCManager. Меню программы. Отображение результатов расчета в ГИС Карта 2008.


4.4. Расчетные задания
«Расчетные задания» учебным планом не предусмотрены
4.5. Курсовые проекты и курсовые работы
Курсовые проекты и курсовые работы учебным планом не предусмотрены
5. ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ
Лекционные занятия проводятся в форме лекций с использованием компьютера с демонстрацией конструкций элементов систем, схем обеспечения технологическими энергоносителями. Перечень демонстрируемого материала и сами материалы представлены в УМК. Студентам передается материал на электронном носителе. Предусматривается самостоятельное выполнение отдельных иллюстраций в раздаточном материале.

Лабораторные работы проводятся в компьютерном классе с персональными компьютерами, оснащенными лицензионным программным обеспечением для самостоятельного выполнения лабораторных заданий по алгоритмизации и программированию теплоэнергетических установок и систем. Материалы лабораторных работ представлены в учебном пособии 1 и передаются студентам в виде индивидуальных заданий.

Самостоятельная работа включает подготовку к лабораторным работам и практическим занятиям, контрольным опросам и зачету в устной форме.

6. ОЦЕНОЧНЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ УСПЕВАЕМОСТИ, ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ ПО ИТОГАМ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

Для текущего контроля успеваемости используются тесты, контрольные опросы и работы, оценки по контрольным неделям. Наиболее успевающим студентам предлагается примерная тематика рефератов по основным разделам дисциплин, желательно по тематике бакалаврских работ. Оценка за выполненный реферат, полученная в результате собеседования, является одной из главных составляющих оценки на зачете.

Аттестация по дисциплине – зачет.

В приложение к диплому вносится оценка за 3 семестр.

7. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

7.1. Литература:

а) основная литература:

  1. Султангузин И.А., Яворовский Ю.В. Математическое моделирование и оптимизация промышленных теплоэнергетических систем: Учебное пособие. - М.: Издательство МЭИ, 2009. – 92 с. 7 п.л.

  2. Незнанов А.А. Программирование и алгоритмизация. – М.: Academia, 2010. – 304 с.

  3. Очков В.Ф. Mathcad 14 для студентов и инженеров: русская версия. - С.Петербург: БХВ-Петербург, 2009. – 512 с.

б) дополнительная литература:

  1. Архангельский А.Я. Программирование в С++ Builder 6. – М.: Издательство БИНОМ, - 2003. – 1152 с.

  2. Сараев П.В. Основы использования математического пакета Maple в моделировании: Учебное пособие / Международный институт компьютерной технологии. Липецк, 2006 119,

  3. Тимофеев В.В. Язык С/С++. Программирование в среде С++ Builder 5. – М.: Издательство БИНОМ, - 2000. – 368 с.

  4. Шилдт, Герберт. Полный справочник по C#.: Пер. с англ. – М.: Издательский дом «Вильямс», 2006. - 752 с. : ил. – Парал. тит. англ.

  5. Троелсон Э. C# и платформа .NET 3.0, специальное издание. – СПБ.: Питер, 2008.-1456 с.: ил.

7.2. Электронные образовательные ресурсы:

а) лицензионное программное обеспечение и Интернет-ресурсы:

Математическая программа Mathcad 14

Математическая программа Maple

Математическая программа Matlab

«Панорама» ГИС «Карта 2008»

Программа ISC Manager

Программа С++ Builder

Среда разработки Visual Studio

б) другие:

видеоматериалы о системах алгоритмизации и программирования теплоэнергетических установок (схемы, конструкции, графики, диаграммы).
8. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

Для обеспечения освоения дисциплины необходимо наличие учебной аудитории, снабженной мультимедийными средствами для представления презентаций лекций и показа учебных фильмов.

Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО и с учетом рекомендаций ПрООП ВПО по направлению подготовки 140100 «Теплоэнергетика и теплотехника» и профилям: 140104 «Промышленная теплоэнергетика», 140106 «Энергообеспечение предприятий».
ПРОГРАММУ СОСТАВИЛИ:

д.т.н., профессор Султангузин И.А.

ассистент Курзанов С.Ю.

"УТВЕРЖДАЮ":

Зав. кафедрой Промышленных теплоэнергетических систем

д.т.н., профессор Рыженков В.А.

Добавить документ в свой блог или на сайт

Похожие:

Рабочая программа учебной дисциплины «програмирование и основы алгоритмизации» iconПримерная программа учебной дисциплины основы алгоритмизации и программирования 2010г
Примерная программа учебной дисциплины разработана на основе Федерального государственного образовательного стандарта (далее – фгос)...
Рабочая программа учебной дисциплины «програмирование и основы алгоритмизации» iconРабочая программа дисциплины Программирование и основы алгоритмизации
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования
Рабочая программа учебной дисциплины «програмирование и основы алгоритмизации» iconРабочая программа учебной дисциплины Основы алгоритмизации и программирования...
Фгос нпо, входящей в состав укрупненной группы профессий 230000 Информатика и вычислительная техника, по направлению подготовки 230100...
Рабочая программа учебной дисциплины «програмирование и основы алгоритмизации» iconРабочая программа учебной дисциплины основы безопасности жизнедеятельности...
Государственное образовательное учреждение среднего профессионального образования Ярославской области
Рабочая программа учебной дисциплины «програмирование и основы алгоритмизации» iconРабочая программа дисциплины правовые основы безопасности информации...
Рабочая программа учебной дисциплины «Правовые основы безопасности информации» подготовлена Темниковой И. С., старшим преподавателем...
Рабочая программа учебной дисциплины «програмирование и основы алгоритмизации» iconРабочая программа учебной дисциплины оп. 3 Основы материаловедения...
Рабочая программа учебной дисциплины «Основы электроматериаловедения» разработана на основе Федерального государственного образовательного...
Рабочая программа учебной дисциплины «програмирование и основы алгоритмизации» iconРабочая программа учебной дисциплины Основная образовательная программа...
Рабочая программа учебной дисциплины «Основы безопасности труда» составлена в соответствии с требованиями ооп: 080400. 62 Управление...
Рабочая программа учебной дисциплины «програмирование и основы алгоритмизации» iconРабочая программа учебной дисциплины «Основы философии»
Рабочая программа учебной дисциплины «Основы философии» составлена в соответствии с действующими Государственными требованиями к...
Рабочая программа учебной дисциплины «програмирование и основы алгоритмизации» iconРабочая программа учебной дисциплины оп. 4 Основы материаловедения...
Рабочая программа учебной дисциплины «Основы материаловедения» разработана на основе Федерального государственного образовательного...
Рабочая программа учебной дисциплины «програмирование и основы алгоритмизации» iconРабочая программа учебной дисциплины основы философии Саратов 2011
«Технология продукции общественного питания» (углубленная подготовка) и примерной программой учебной дисциплины «Основы философии»...
Рабочая программа учебной дисциплины «програмирование и основы алгоритмизации» iconРабочая программа учебной дисциплины «Основы патологии»
Рабочая программа учебной дисциплины основы патологии разработана на основе федерального государственного образовательного стандарта...
Рабочая программа учебной дисциплины «програмирование и основы алгоритмизации» iconРабочая программа учебной дисциплины Основная образовательная программа...
Рабочая программа учебной дисциплины «Основы кадровой политики и кадрового планирования» составлена в соответствии с требованиями...
Рабочая программа учебной дисциплины «програмирование и основы алгоритмизации» iconПрограммы учебной дисциплины 4 структура и содержание учебной дисциплины
Рабочая программа учебной дисциплины Основы микробиологии и иммунологии является частью основной профессиональной образовательной...
Рабочая программа учебной дисциплины «програмирование и основы алгоритмизации» iconПрограмма по формированию навыков безопасного поведения на дорогах...
Программы: «Основы алгоритмизации и программирования» и «Арифметические основы эвм»
Рабочая программа учебной дисциплины «програмирование и основы алгоритмизации» iconУчебной дисциплины пс рпуд рабочая программа учебной дисциплины (модуля)...
Компетенции студента, формируемые в результате освоения учебной дисциплины / ожидаемые результаты образования и компетенции студента...
Рабочая программа учебной дисциплины «програмирование и основы алгоритмизации» iconРабочая программа учебной дисциплины основы безопасностИ жизнедеятельности
Рабочая программа учебной дисциплины разработана на основе примерной программы по специальностям среднего профессионального образования...


Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2013
контакты
100-bal.ru
Поиск