ФГБОУВПО «Марийский государственный университет»
Факультет технологии и профессионального образования
Оценочные средства
по учебной дисциплине
Б.2.13 Компьютерное моделирование
Направление подготовки 051000.62 Профессиональное обучение
Профиль подготовки:
Декоративно-прикладное искусство и дизайн
Транспорт
Квалификация (степень) выпускника Бакалавр
Кафедра Прикладной механики, машиноведения и технологии
Курс- 2,3 семестр 4,5
Форма обучения - очная
Составитель: преподавателем Токаевой О.С.
Йошкар-Ола2011
Рекомендованы к утверждению решением учебно-методической комиссии
факультета технологии и профессионального образования
протокол заседания № 1от
"7" сентября2011 г.
_________________ Крылов Д.А.
|
|
Рассмотрены и одобрены на
заседании кафедры теории и
методики технологии и
профессионального образования
протокол заседания № 3от
"25" октября2011 г.
_________________ Введенский О.Г.
|
Сведения о переутверждении
на очередной учебный год и регистрация изменений
Учебный год
|
Решение кафедры
(№ протокола, дата заседания кафедры, Ф.И.О., подпись зав. кафедрой)
|
Автор изменения
(Ф.И.О., подпись)
|
Номер
изменения
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Оценочные средства по дисциплине
«Компьютерное моделирование»
1. Текущий контроль успеваемости студентов
1.1. Лекционные занятия
Вопросы для устного опроса (выборочной проверки)
1. Моделирование как метод познания, основные понятия, связанные с компьютерным моделированием.
Моделирование случайных процессов.
Имитационное моделирование.
Моделирование физических процессов.
Экологические модели.
Моделирование экономических процессов.
1.2. Практические (семинарские), лабораторные занятия
Вопросы и задания для собеседования по темам (проблемам) изучаемой дисциплины
Выписать математическую модель, определить состав набора входных параметров и их конкретные числовые значения.
Если моделирование будет производится в безразмерных переменных (решение — на усмотрение студента и преподавателя), то произвести обезразмеривание и найти набор значений безразмерных параметров.
Спроектировать пользовательский интерфейс программы моделирования, обращая особое внимание на формы представления результатов.
Выбрать метод интегрирования системы дифференциальных уравнений модели, найти в библиотеке стандартных программ или разработать самостоятельно программу интегрирования с заданной точностью.
Произвести отладку и тестирование полной программы.
Выполнить конкретное задание из своего варианта работы.
Качественно проанализировать результаты моделирования.
Интерфейс СУБД Microsoft Access.
Создание файла базы данных «Учебный процесс» и таблиц.
Ввод и корректировка данных в режиме таблицы.
Создание схемы данных.
Ввод и корректировка данных во взаимосвязанных таблицах.
Поиск, замена и фильтрация данных.
Создание информационной Web-страницы.
Форматирование текста.
Списки. Гиперссылки и рисунки. Формы.
Компоновка Web-страниц. Использование графики.
Проектирование и разработка обучающих программ в среде ОС Windows.
Отладка и тестирование.
Подготовка и проведение уроков с использованием современных информационных и коммуникативных технологий.
Проведение и защита уроков
Интерфейс СУБД Microsoft Access.
Создание файла базы данных «Учебный процесс» и таблиц.
Ввод и корректировка данных в режиме таблицы.
Создание схемы данных.
Ввод и корректировка данных во взаимосвязанных таблицах.
Поиск, замена и фильтрация данных.
Создание информационной Web-страницы.
Форматирование текста.
Списки. Гиперссылки и рисунки. Формы.
Компоновка Web-страниц. Использование графики.
Контрольные вопросы
Как выглядят математические модели следующих движений:
колебаний математического маятника без трения?
малых колебаний математического маятника без трения?
колебаний математического маятника с трением?
вынужденных колебаний математического маятника?
параметрически возбуждаемых колебаний математического маятника?
Как качественно влияет наличие трения на вид колебаний? Являются ли соответствующие колебания гармоническими?
В чем заключается процедура Фурье-анализа периодических процессов?
Маятники различных видов. Свободные, вынужденные и параметрические колебания.
Спектральный анализ периодических процессов.
Колебания пружинного маятника.
Колебания крутильного маятника.
Гармонические колебания. Спектральный анализ периодических процессов.
1.3. Самостоятельная работа
Вопросы и задания для собеседования по темам (проблемам) изучаемой дисциплины
Детерминированное моделирование
Вероятностное моделирование
Построить модель движения тела по наклонной плоскости.
Модель движения тела, брошенного под углом к горизонту в трехмерном пространстве.
Модель колебания маятника в среде с сопротивлением.
Темы рефератов
1. Движение небесных тел. Задача двух тел. Возмущения. Задача трех тел
Движение небесных тел. Закон всемирного тяготения. Законы Кеплера.
Закон Кулона. Единицы измерения электрических величин. Характеристики электрического поля.
Виды трения. Трение покоя и трение движения. Зависимость силы трения от условий движения.
Основные законы механики движения тела. Движение тел в среде с учетом трения.
Обезразмеривание величин, входящих в дифференциальные уравнения, и установление законов подобия.
Маятники различных видов. Свободные, вынужденные и параметрические колебания.
Спектральный анализ периодических процессов.
Колебания пружинного маятника.
Колебания крутильного маятника.
Гармонические колебания. Спектральный анализ периодических процессов.
Контрольные вопросы и задания для контроля самостоятельной работы
1. Что такое электронное издание?
2. Что такое образовательное электронное издание?
3. Какие компьютерные средства учебного назначения можно рассматривать как компонент образовательного электронного издания?
4. Какие критерии могут лежать в основе классификации образовательных электронных изданий?
5. Приведите примеры классификаций образовательных электронных изданий.
6. Какие виды требований необходимо предъявлять к образовательным электронным изданиям?
7. Перечислите и опишите традиционные дидактические требования к образовательным электронным изданиям.
8. Перечислите и опишите специфические дидактические требования к образовательным электронным изданиям, обусловленные использованием преимуществ современных информационных и коммуникационных технологий.
9. Какие требования предъявляются к документации, сопровождающей образовательные электронные издания?
10. Опишите требования, предъявляемые к образовательным электронным изданиям, применяемым на отдельных видах учебных занятий.
11. Объясните смысл понятий "апробация" и "экспертиза" образовательных электронных изданий. Чем отличаются эти понятия?
12. Опишите назначение и технологию апробации образовательных электронных изданий.
13. Опишите назначение, этапы и технологию экспертизы образовательных электронных изданий.
14. Какие особенности характеризуют проведение занятий в классно-урочной системе с использованием средств?
15. Опишите особенности метода проектов как метода обучения школьников, основанного на использовании информационных и коммуникационных технологий.
16. Опишите сущность и особенности метода информационного ресурса при условии его использования в системе общего среднего образования.
17. Какие качества привносят в учебный процесс методы дидактических и деловых игр, основанных на использовании средств?
18. Как информационные и коммуникационные технологии могут способствовать индивидуализации обучения школьников?
19. Опишите технологию и преимущества проведения учебной телеконференции в рамках обучения школьников.
20. В каких случаях использование информационных и коммуникационных технологий способствует межличностному общению участников учебного процесса?
21. Какие цели преследует измерение уровня знаний, умений и навыков обучаемых?
22. Какие формы использования средств в измерении результатов обучения школьников вы знаете?
23. Каковы преимущества и недостатки современных компьютерных систем педагогического тестирования?
24. Каким требованиям должны удовлетворять педагогические тестовые материалы для эффективного использования средств в измерении и контроле результатов обучения школьников?
25. Классифицируйте тестовые материалы, используемые в рамках педагогических измерений с использованием средств
2. Промежуточная аттестация студентов
Вопросы и задания к зачету
Технология компьютерного моделирования и ее этапы.
Примеры математических моделей
Внешние и внутренние характеристики математической модели.
Уравнения математической модели. Замкнутость модели.
Идентификация модели. Системы измерения и наблюдаемость модели относительно системы измерения.
Имитационные модели и системы. Имитационные эксперименты.
Инструментальные и предметно-ориентированные системы имитационного моделирования.
Модель движения материальной точки Аристотеля и Ньютона;
Модель Солнечной системы Птолемея, Коперника, Кеплера;
Модель движения спутника.
Модель движения двух тел.
Модель динамики численности биологических популяций;
Модель поведения динамической системы, описываемой разностным логистическим уравнением;
Модель остывания нагретых тел в атмосфере;
Модель колебательных процессов в физике.
Модель многоотраслевой экономики Леонтьева;
Простейшая демографическая модель.
Простейшая модель боевого взаимодействия. Уравнения Ланчестера.
Моделирование стохастических систем.
Место имитационного моделирования в ряду методов прикладной математики.
Учебные компьютерные модели.
Специфика использования компьютерного моделирования в педагогических программных средствах.
Тесты для проведения зачета (образцы)
1. Какое высказывание наиболее точно определяет понятие «модель»?
-точная копия оригинала
-оригинал в миниатюре
+образ оригинала с наиболее присущими ему свойствами
-начальный замысел будущего объекта
2. Компьютерное моделирование - это
-процесс построения модели компьютерными средствами
+процесс исследования объекта с помощью его компьютерной модели
-построение модели на экране компьютера
-решение конкретной задачи с помощью компьютера
3. Вербальной моделью является
-модель автомобиля
+сборник правил дорожного движения
-формула закона всемирного тяготения
-номенклатура списка товаров на складе
4. Математической моделью является
-модель автомобиля
-сборник правил дорожного движения
+формула закона всемирного тяготения
-номенклатура списка товаров на складе
5. Информационной моделью является
-модель автомобиля
-сборник правил дорожного движения
-формула закона всемирного тяготения
+номенклатура списка товаров на складе
6. К детерминированным моделям относится
-модель случайного блуждания частицы
-модель формирования очереди
+модель свободного падения тела в среде с сопротивлением
-модель игры «орел-решка»
7. К стохастическим моделям относится
-модель движения тела, брошенного под углом к горизонту
+модель броуновского движения
-модель таяния кусочка льда в стакане
-модель обтекания газом крыла самолета
9. Последовательность этапов моделирования
+цель, объект, модель, метод, алгоритм, программа, эксперимент, анализ, уточнение
-цель, модель, объект, алгоритм, программа, эксперимент, уточнение выбора объекта
-объект, цель, модель, эксперимент, программа, анализ, тестирование
-объект, модель, цель, алгоритм, метод, программа, эксперимент
10. Индуктивное моделирование
+гипотетическое описание модели
-решение задачи методом индукции
-решение задачи дедуктивным методом
-построение модели как частного случая глобальных законов природы
11.Дедуктивное моделирование
-гипотетическое описание модели
-решение задачи методом индукции
-решение задачи дедуктивным методом
+построение модели как частного случая глобальных законов природы
12. Компьютерный эксперимент - это
-решение задачи на компьютере
+исследование модели с помощью компьютерной программы
-подключение компьютера для обработки физических экспериментов
-автоматизированное управление физическим экспериментом
13.Непрерывная модель численности популяций, без учета внутривидовой конкуренции (r - скорость роста численности, K - предельная плотность насыщения)
-dN/dt = rN/(1 + N)
+dN/dt = rN
-dN/dt = r(K-N)
-dN/dt = r
14.Непрерывная (логистическая) модель численности популяций с учетом внутривидовой конкуренции (r - скорость роста численности, K - предельная плотность насыщения)
-dN/dt = rN/(1+N)
+dN/dt = rN(K - N)/K
-dN/dt = r(K-N)
-dN/dt = r
15.В имитационной модели "Жизнь" (Д. Конвей) количество стационарных конфигураций
-2
-3
-4
+более 10
16. Компьютерная модель "очередь" не может быть применена для оптимизации в следующих задачах
-обслуживание в магазине
-телефонная станция
-компьютерная сеть с выделенным сервером
+спортивные соревнования
17.В модели "очередь" случайный процесс формирования очереди является
+марковским
-немарковским
-линейным
-квазистационарным
18.Для моделирования очереди менее всего подходит распределение длительности ожидания
-равновероятностное
-пуассоновское
-нормальное
+экспоненциальное
19.Пусть автобусы двигаются с интервалом в 10 минут. Каково среднее время ожидания транспорта на остановке при наличии одного маршрута?
-10 мин
-0 мин
+5 мин
-не определено
20. Пусть автобусы двигаются с интервалом в 10 минут. Каково среднее время ожидания транспорта на остановке при наличии двух маршрутов?
-5 мин
+менее 5 мин
-более 5 мин
-10 мин
21. Методом случайных испытаний (метод Монте-Карло) невозможно вычислить
-число ?
-площадь
+числа Фибоначчи
-корень уравнения
22.С помощью имитационной модели случайного блуждания точек невозможно изучать
-законы идеального газа
-броуновское движение
+законы кинематики
-тепловые процессы |
