close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Лапшина М.Л. Численные методы (СР 09.02.07)

код для вставкиСкачать
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ
УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ
«ВОРОНЕЖСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ЛЕСОТЕХНИЧЕСКИЙ
УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ Г.Ф. МОРОЗОВА»
Численные методы
Методические указания для самостоятельной работы
студентов обучающихся по специальности
09.02.07 Информационные системы и программирование
Воронеж 2017
2
УДК 004.78: 656.13
Лапшина, М.Л.. Численные методы Текст : методические указания для
самостоятельной работы студентов обучающихся по специальности 09.02.07
Информационные системы и программирование / М.Л. Лапшина; М-во
образования и науки РФ, ФГБОУ ВО «ВГЛТУ». – Воронеж, 2017. – 16 с.
Печатается по решению учебно-методического совета
ФГБОУ ВО «ВГЛТУ» (протокол № от
г.)
Рецензент зав. кафедрой электротехники и автоматики
Воронежского государственного аграрного университета
д.т.н., профессор
Д.Н. Афоничев
3
Оглавление
1 Цели и задачи самостоятельной работы ................................................................ 4
2 Содержание дисциплины ........................................................................................ 6
3 Темы для самостоятельного изучения ................................................................... 8
4 Учебно-методические материалы по дисциплине ................................................ 9
5 Методические рекомендации по формам самостоятельной работы................. 10
5.1 Работа с книгой ................................................................................................ 10
5.2 Правила самостоятельной работы с литературой ........................................ 11
5.3 Основные виды систематизированной записи прочитанного .................... 12
5.4 Методические рекомендации по составлению конспекта ........................... 13
5.5 Практические занятия ..................................................................................... 13
5.6 Самопроверка и консультации ....................................................................... 14
5.7 Подготовка к экзаменам и зачетам. ............................................................... 14
Библиографический список............................ Ошибка! Закладка не определена.
4
1 Цели и задачи самостоятельной работы
Целью самостоятельной работы студентов является овладение
фундаментальными знаниями, профессиональными умениями и навыками
деятельности по профилю, опытом творческой, исследовательской
деятельности. Самостоятельная работа студентов способствует развитию
самостоятельности, ответственности и организованности, творческого подхода
к решению проблем учебного и профессионального уровня.
Задачами самостоятельной работы студентов являются:

систематизация и закрепление полученных теоретических знаний и
практических умений студентов;

углубление и расширение теоретических знаний;

формирование умений использовать нормативную, правовую,
справочную документацию и специальную литературу;

развитие познавательных способностей и активности студентов:
творческой
инициативы,
самостоятельности,
ответственности
и
организованности;

формирование самостоятельности мышления, способностей к
саморазвитию, самосовершенствованию и самореализации;

развитие исследовательских умений;

использование материала, собранного и полученного в ходе
самостоятельных занятий на семинарах, на практических и лабораторных
занятиях, при написании курсовых и выпускной квалификационной работ, для
эффективной подготовки к итоговым зачетам и экзаменам.
Методика организации самостоятельной работы студентов зависит от
структуры, характера и особенностей изучаемой дисциплины, объема часов на
ее изучение, вида заданий для самостоятельной работы студентов,
индивидуальных качеств студентов и условий учебной деятельности.
Процесс организации самостоятельной работы студентов включает в себя
следующие этапы:
5
 подготовительный (определение целей, составление программы,
подготовка методического обеспечения, подготовка оборудования);
 основной (реализация программы, использование приемов поиска
информации, усвоения, переработки, применения, передачи знаний,
фиксирование результатов, самоорганизация процесса работы);
 заключительный (оценка значимости и анализ результатов, их
систематизация, оценка эффективности программы и приемов работы, выводы
о направлениях оптимизации труда).
6
2 Содержание дисциплины
Целью изучения дисциплины является усвоение теории и практики
использования информационных технологий в работе автомобильного
транспорта с целью повышения комплексной безопасности участников
транспортного процесса.
Для достижения поставленной цели при изучении дисциплины ставятся и
решаются следующие задачи:
- усвоить принципы системного подхода к анализу и моделированию
технических объектов и систем;
- овладеть основными методами обработки экспериментальных данных с
применением персонального компьютера.
- изучить основные понятия процесса принятия решений;
- получить представления о многообразии целей и критериев принятия
решений и возможности многокритериального выбора;
- ознакомиться с современными методами получения результата при
решении сложных задач принятия решений.
Дисциплина «Численные методы» относится к дисциплинам
общепофессионального цикла, профессионального модуля учебного плана и
индексом ОП.10. Студент по результатам освоения дисциплины «Численные
методы» должен обладать следующими компетенциями:
Общекультурными
- - Выбирать способы решения задач профессиональной деятельности,
применительно к различным контекстам (ОК-1);
- Осуществлять поиск, анализ и интерпретацию информации,
необходимой для выполнения задач профессиональной деятельности (ОК-2);
- Работать в коллективе и команде, эффективно взаимодействовать с
коллегами, руководством, клиентами (ОК-4);
- Использовать информационные технологии в профессиональной
деятельности (ОК-9);
- Пользоваться профессиональной документацией на государственном и
иностранном языке (ОК-10).
профессиональными:
- Формировать алгоритмы разработки программных модулей в
соответствии с техническим заданием (ПК - 1.1.);
- Разрабатывать программные модули в соответствии с техническим
заданием (ПК - 1.2.);
- Осуществлять рефакторинг и оптимизацию программного кода. (ПК 1.5.);
7
- Проводить сравнительный анализ программных продуктов и средств
разработки, с целью выявления наилучшего решения согласно критериям,
определенным техническим заданием (ПК-3.4).
- Собирать исходные данные для разработки проектной документации на
информационную систему (ПК - 5.1.);
- Разрабатывать веб-приложение в соответствии с техническим заданием
(ПК - 9.2.);
- Обрабатывать статический и динамический информационный контент
(ПК -10.1.).
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
 знать задачи планирования и контроля развития проекта; принципы
построения системы деятельностей программного проекта; современные
стандарты качества программного продукта и процессов его обеспечения.
Дисциплина «Численные методы» включает в себя следующие разделы.
Раздел 1. РЕШЕНИЕ СИСТЕМ ЛИНЕЙНЫХ АЛГЕБРАИЧЕСКИХ
УРАВНЕНИЙ. Метод Гаусса. Метод итераций решения СЛАУ. Метод Зейделя
Раздел 2. ПРИБЛИЖЁННЫЕ РЕШЕНИЯ АЛГЕБРАИЧЕСКИХ И
ТРАНСЦЕНДЕНТНЫХ УРАВНЕНИЙ. Постановка задачи локализации корней.
Численные методы решения уравнений
Раздел 3. ИНТЕРПОЛИРОВАНИЕ И ЭКСТРАПОЛИРОВАНИЕ
ФУНКЦИЙ. Интерполяционный многочлен Лагранжа. Интерполяционные
формулы Ньютона
Раздел 4. ЧИСЛЕННОЕ ИНТЕГРИРОВАНИЕ. Формулы Ньютона Котеса: методы прямоугольников, трапеций, парабол. Интегрирование с
помощью формул Гаусса.
Раздел
5.
ЧИСЛЕННОЕ
РЕШЕНИЕ
ОБЫКНОВЕННЫХ
ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫХ УРАВНЕНИЙ. Метод Эйлера. Уточнѐнная схема
Эйлера. Метод Рунге – Кутта. Разработка алгоритмов и программ для решения
дифференциальных уравнений численными методами.
8
3 Темы для самостоятельного изучения
Литература для самостоятельного изучения, распределѐнная по темам
дисциплины, представлена в таблице 1.
Таблица 1
№ п/п
1
Тема самостоятельно работы
2
Интерполяционный многочлен Лагранжа
Интегрирование с помощью формул Гаусса
Разработка алгоритмов и программ для решения
дифференциальных уравнений численными
методами
Номер источника
3
1 Осн. (1-32)
2 Осн. (201-244),
2 Доп. (35-47)
1. Доп (1-16)
9
4 Учебно-методические материалы по дисциплине
Основная литература
1.
Численные методы и программирование [Электронный ресурс]:
доп. Министерством образования и науки РФ в качестве учебника для
студентов учреждений СПО / В.Д. Колдаев; Под ред. Л.Г. Гагариной – М.: ИД
ФОРУМ: Инфра-М, 2013 – 336 с. – ЭБС «Знаниум»
Дополнительная литература
1. Дадаян А.А. Математика [Электронный ресурс]: доп. Министерством
образования и науки РФ в качестве учебника для студентов учреждений СПО /
А.А. Дадаян – 3-е изд, испр. и доп. – М.: Инфра-М, 2017 – 344 с. – ЭБС
«Знаниум»
2. Кочетков Е.С. Теория вероятностей и математическая статистика
[Электронный ресурс]: доп. Министерством образования и науки РФ в качестве
учебника для студентов учреждений СПО / Е.С. Кочетков, С.О. Смерчинская,
В.В. Соколов – 2-е изд, перераб. и доп. – М.: Форум: Инфра-М, 2017 – 240 с. –
ЭБС «Знаниум»
10
5 Методические рекомендации по формам самостоятельной
работы
Система вузовского обучения подразумевает самостоятельность
студентов в планировании и организации своей деятельности. Существует
несколько форм самостоятельной работы. При изучении любой дисциплины
большую и важную роль играет самостоятельная индивидуальная работа.
5.1 Работа с книгой
При работе с книгой необходимо подобрать литературу, научиться
правильно ее читать, вести записи. Для подбора литературы в библиотеке
используются алфавитный и систематический каталоги.
Правильный подбор учебников рекомендуется преподавателем,
читающим лекционный курс. Необходимая литература может быть также
указана в методических разработках по данному курсу.
Особое внимание следует обратить на определение основных понятий
курса. Нужно подробно разбирать примеры, которые поясняют такие
определения, и уметь строить аналогичные примеры самостоятельно. Нужно
добиваться точного представления о том, что изучаешь. Полезно составлять
опорные конспекты. Выводы, полученные в результате изучения,
рекомендуется в конспекте выделять, чтобы они при перечитывании записей
лучше запоминались.
Опыт показывает, что многим студентам помогает составление листа
опорных сигналов, содержащего важнейшие и наиболее часто употребляемые
формулы и понятия. Такой лист помогает запомнить формулы, основные
положения лекции, а также может служить постоянным справочником для
студента.
Различают два вида чтения; первичное и вторичное. Первичное - эти
внимательное, неторопливое чтение, при котором можно остановиться на
трудных местах. После него не должно остаться ни одного непонятного олова.
Содержание не всегда может быть понятно после первичного чтения.
Задача вторичного чтения полное усвоение смысла целого (по счету это
чтение может быть и не вторым, а третьим или четвертым).
11
5.2 Правила самостоятельной работы с литературой
Как уже отмечалось, самостоятельная работа с учебниками и книгами –
это важнейшее условие формирования у себя научного способа познания.
Основные советы здесь можно свести к следующим:

составить перечень книг, с которыми следует познакомиться.

систематизировать этот перечень.

Выписывать все выходные данные по каждой книге. При написании
курсовых и дипломных работ это позволит очень сэкономить время.

разобраться для себя, какие книги (или какие главы книг) следует
прочитать более внимательно, а какие – просто просмотреть.

при составлении перечней литературы следует посоветоваться с
преподавателями и научными руководителями.

все прочитанные книги, учебники и статьи следует конспектировать,
то есть выписывать кратко основные идеи автора и иногда приводить
наиболее яркие и показательные цитаты (с указанием страниц).
Чтение научного текста является частью познавательной деятельности.
Ее цель – извлечение из текста необходимой информации. От того на сколько
осознанна читающим собственная внутренняя установка при обращении к
печатному слову (найти нужные сведения, усвоить информацию полностью или
частично, критически проанализировать материал и т.п.) во многом зависит
эффективность осуществляемого действия.
Выделяют четыре основные установки в чтении научного текста:
1.
Информационно-поисковый (задача – найти, выделить искомую
информацию)
2.
Усваивающая (усилия читателя направлены на то, чтобы как можно
полнее осознать и запомнить как сами сведения излагаемые автором, так и всю
логику его рассуждений)
3.
Аналитико-критическая (читатель стремится критически осмыслить
материал, проанализировав его, определив свое отношение к нему)
4.
Творческая (создает у читателя готовность в том или ином виде –
как отправной пункт для своих рассуждений, как образ для действия по
аналогии и т.п. – использовать суждения автора, ход его мыслей, результат
наблюдения, разработанную методику, дополнить их, подвергнуть новой
проверке).
12
С наличием различных установок обращения к научному тексту связано
существование и нескольких видов чтения:
1. Библиографическое
–
просматривание
карточек
каталога,
рекомендательных списков, сводных списков журналов и статей за год и т.п.;
2. Просмотровое – используется для поиска материалов, содержащих
нужную информацию, обычно к нему прибегают сразу после работы со
списками литературы и каталогами, в результате такого просмотра читатель
устанавливает, какие из источников будут использованы в дальнейшей работе.
3. Ознакомительное – подразумевает сплошное, достаточно подробное
прочтение отобранных статей, глав, отдельных страниц, цель – познакомиться с
характером информации, узнать, какие вопросы вынесены автором на
рассмотрение, провести сортировку материала.
4. Изучающее – предполагает доскональное освоение материала; в ходе
такого чтения проявляется доверие читателя к автору, готовность принять
изложенную информацию, реализуется установка на предельно полное
понимание материала.
5. Аналитико-критическое и творческое чтение – два вида чтения
близкие между собой тем, что участвуют в решении исследовательских задач.
Первый из них предполагает направленный критический анализ, как самой
информации, так и способов ее получения и подачи автором; второе – поиск тех
суждений, фактов, по которым или в связи с которыми, читатель считает
нужным высказать собственные мысли.
Из всех рассмотренных видов чтения основным для студентов является
изучающее – именно оно позволяет в работе с учебной литературой
накапливать знания в различных областях. Вот почему именно этот вид чтения
в рамках учебной деятельности должен быть освоен в первую очередь. Кроме
того, при овладении данным видом чтения формируются основные приемы,
повышающие эффективность работы с научным текстом.
5.3 Основные виды систематизированной записи прочитанного
1.
Аннотирование – предельно краткое связное описание
просмотренной или прочитанной книги (статьи), ее содержания, источников,
характера и назначения;
2.
Планирование – краткая логическая организация текста,
раскрывающая содержание и структуру изучаемого материала;
13
3.
Тезирование – лаконичное воспроизведение основных утверждений
автора без привлечения фактического материала;
4.
Цитирование – дословное выписывание из текста выдержек,
извлечений, наиболее существенно отражающих ту или иную мысль автора;
5.
Конспектирование – краткое и последовательное изложение
содержания прочитанного.
Конспект – сложный способ изложения содержания книги или статьи в
логической последовательности. Конспект аккумулирует в себе предыдущие
виды записи, позволяет всесторонне охватить содержание книги, статьи.
5.4 Методические рекомендации по составлению конспекта
1.
Внимательно прочитайте текст. Уточните в справочной литературе
непонятные слова. При записи не забудьте вынести справочные данные на поля
конспекта;
2.
Выделите главное, составьте план;
3.
Кратко сформулируйте основные положения текста, отметьте
аргументацию автора;
4.
Законспектируйте материал, четко следуя пунктам плана. При
конспектировании старайтесь выразить мысль своими словами. Записи следует
вести четко, ясно.
5.
Грамотно записывайте цитаты. Цитируя, учитывайте лаконичность,
значимость мысли.
В тексте конспекта желательно приводить не только тезисные положения,
но и их доказательства. При оформлении конспекта необходимо стремиться к
емкости каждого предложения. Для уточнения и дополнения необходимо
оставлять поля.
5.5 Практические занятия
Для того чтобы практические занятия приносили максимальную пользу,
необходимо помнить, что упражнение и решение задач проводятся по
вычитанному на лекциях материалу и связаны, как правило, с детальным
разбором отдельных вопросов лекционного курса. При самостоятельном
решении задач нужно обосновывать каждый этап решения, исходя из
теоретических положений курса. Решение проблемных задач или примеров
следует излагать подробно, вычисления располагать в строгом порядке, отделяя
14
вспомогательные вычисления от основных. Решения при необходимости нужно
сопровождать комментариями, схемами, чертежами и рисунками. Следует
помнить, что решение каждой учебной задачи должно доводиться до
окончательного логического ответа, которого требует условие, и по
возможности с выводом. Решение задач данного типа нужно продолжать до
приобретения твердых навыков в их решении.
5.6 Самопроверка и консультации
После изучения определенной темы по записям в конспекте и учебнику, а
также решения достаточного количества соответствующих задач на
практических занятиях и самостоятельно студенту рекомендуется, используя
лист опорных сигналов, воспроизвести по памяти определения, выводы
формул, формулировки основных положений и доказательств. В случае
необходимости нужно еще раз внимательно разобраться в материале.
Иногда недостаточность усвоения того или иного вопроса выясняется
только при изучении дальнейшего материала. В этом случае надо вернуться
назад и повторить плохо усвоенный материал. Важный критерий усвоения
теоретического материала - умение решать задачи или пройти тестирование по
пройденному материалу.
Если в процессе самостоятельной работы над изучением теоретического
материала или при решении задач у студента возникают вопросы, разрешить
которые самостоятельно не удается, необходимо обратиться к преподавателю
для получения у него разъяснений или указаний. В своих вопросах студент
должен четко выразить, в чем он испытывает затруднения, характер этого
затруднения. За консультацией следует обращаться и в случае, если возникнут
сомнения в правильности ответов на вопросы самопроверки.
5.7 Подготовка к экзаменам и зачетам.
Изучение многих общепрофессиональных и специальных дисциплин
завершается экзаменом. Подготовка к экзамену способствует закреплению,
углублению и обобщению знаний, получаемых, в процессе обучения, а также
применению их к решению практических задач.
Экзаменационная сессия - это серия экзаменов, установленных учебным
планом. Между экзаменами интервал 3-4 дня.
15
Вначале следует просмотреть весь материал по сдаваемой дисциплине,
отметить для себя трудные вопросы. Обязательно в них разобраться. В
заключение еще раз целесообразно повторить основные положения, используя
при этом листы опорных сигналов.
Систематическая подготовка к занятиям в течение семестра позволит
использовать время экзаменационной сессии для систематизации знаний.
16
Лапшина Марина Леонидовна
Численные методы
Методические указания для самостоятельной работы
студентов обучающихся по специальности
09.02.07 Информационные системы и программирование
Редактор А.С. Люлина
Подписано в печать
Формат 60×90 /16.
Усл. печ. л.
Уч.-изд. л.
Тираж экз. Заказ
ФГБОУ ВО «Воронежский государственный лесотехнический университет
имени Г.Ф. Морозова»
РИО ФГБОУ ВО «ВГЛТУ». 394087, г. Воронеж, ул. Тимирязева, 8
Отпечатано в УОП ФГБОУ ВО «ВГЛТУ»
394087, г. Воронеж, ул. Докучаева, 10
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
38
Размер файла
342 Кб
Теги
численные, метод, лапшина
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа