Математика и компьютерные науки

реклама
ПРИЛОЖЕНИЕ 1
КАРТА КОМПЕТЕНЦИИ
КОМПЕТЕНЦИЯ: _П5 - способность использовать методы математического и алгоритмического моделирования при
решении теоретических и прикладных задач 02.03.01 «Математика и компьютерные науки»
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА КОМПЕТЕНЦИИ
– профессиональная компетенция выпускника образовательной программы по направлению подготовки высшего образования Математика
и компьютерные науки, уровень ВО бакалавриат, вид профессиональной деятельности научно-исследовательская; производственнотехнологическая.
Данная компетенция связана со следующими компетенциями:
способностью к коммуникации в устной и письменной формах на русском и иностранном языках для решения задач межличностного
и межкультурного взаимодействия (ОК-5);
способностью работать в коллективе, толерантно воспринимая социальные, этнические, конфессиональные и культурные различия
(ОК-6);
способность к самоорганизации и самообразованию (ОК-7);
готовностью использовать фундаментальные знания в области математического анализа, комплексного и функционального анализа,
алгебры, аналитической геометрии, дифференциальной геометрии и топологии, дифференциальных уравнений, дискретной математики и
математической логики, теории вероятностей, математической статистики и случайных процессов, численных методов, теоретической
механики в будущей профессиональной деятельности (ОПК-1);
способностью решать стандартные задачи профессиональной деятельности на основе информационной и библиографической
культуры с применением информационно-коммуникационных технологий и с учетом основных требований информационной безопасности
(ОПК-2);
способностью к самостоятельной научно-исследовательской работе (ОПК-3);
способностью находить, анализировать, реализовывать программно и использовать на практике математические алгоритмы, в том
числе с применением современных вычислительных систем (ОПК-4).
способностью к определению общих форм и закономерностей отдельной предметной области (ПК-1);
способностью математически корректно ставить естественнонаучные задачи, знание постановок классических задач математики (ПК2);
способностью строго доказывать утверждение, сформулировать результат, увидеть следствия полученного результата (ПК-3);
способностью публично представлять собственные и известные научные результаты (ПК-4);
способностью передавать результат проведенных физико-математических и прикладных исследований в виде конкретных
рекомендаций, выраженных в терминах предметной области изучавшегося явления (ПК-6);
способностью использовать методы математического и алгоритмического моделирования при анализе управленческих задач в
научно-технической сфере, в экономике, бизнесе и гуманитарных областях знаний (ПК-7);
способностью представлять и адаптировать знания с учетом уровня аудитории (ПК-8);
способностью к проведению методических и экспертных работ в области математики (ПК-11).
Комментарии
Методы математического и алгоритмического моделирования широко используются при решении задач, связанных с научноисследовательской и производственно-технологической деятельностью. Выпускник, освоивший программу бакалавриата и обладающий
данной профессиональной компетенцией способен:
 Разрабатывать системы математического обеспечения при решении научно-технических и производственных задач различных
профилей (сферы естествознания, техники, экономики и управления)
 Собирать и анализировать информации по решаемой задаче, составлять ее математическое описание, обеспечивать накопление,
анализ и систематизацию собранных данных с использованием современных методов автоматического сбора и обработки
информации
 Разрабатывать технические условия и задания на программу и ее составляющие подпрограммы, составлять алгоритмы и
логические схемы программы
 Оценивать возможности и методы более рационального способа решения задач широкого профиля

Используя методы математического и алгоритмического моделирования, изучать реальные процессы и объекты с целью поиска
эффективных решений задач широкого профиля, анализировать полученные модели с помощью компьютерных технологий,
оценивать пригодность той или иной модели, ее соответствие практике.
В связи с тем, что указанная компетенция формируется на всех четырех курсах бакалавриата, имеет смысл выделить 4 основных
этапа (уровня) освоения компетенции. Компетенция осваивается при изучении таких учебных дисциплин, как Информатика, Языки
программирования и методы трансляции, Операционные системы, Компьютерная геометрия и геометрическое моделирование, Численные
методы, Методы оптимизации, Технологии программирования и др. основные дисциплины и дисциплины по выбору, входящие в базовую и
вариативную части.
Компетенция осваивается в процессе практик, связанных с решение конкретных прикладных задач, с применением численных
методов при решении математических задач, возникающих на базовых предприятиях.
Проверка уровня сформированности компетенции происходит во время Государственной итоговой аттестации.
Компетенция формируется во время всех видов занятий: на лекциях, практических (семинарских) занятиях, в процессе
самостоятельной работы студентов, при написании курсовых и выпускных квалификационных работ. Этапы освоения компетенции связаны
с увеличением доли самостоятельности студента в организации того или иного вида работы.
СООТВЕТСТВИЕ ЭТАПОВ (УРОВНЕЙ) ОСВОЕНИЯ КОМПЕТЕНЦИИ
ПЛАНИРУЕМЫМ РЕЗУЛЬТАТАМ ОБУЧЕНИЯ И КРИТЕРИЯМ ИХ ОЦЕНИВАНИЯ
Этап
(уровень)
освоения
компетенции
*
Первый этап
(уровень)
(ПК-5) –I
Планируемые результаты
обучения**
(показатели достижения
заданного уровня освоения
компетенций)
Владеть:
методологией
математического
моделирования, навыками
сбора и работы с
математическими
Критерии оценивания результатов обучения
2
3
не владеет
методологией
математического
моделирования, не
владеет навыками
сбора и работы с
недостаточно
владеет
методологией
математического
моделирования,
недостаточно
4
хорошо владеет
методологией
математического
моделирования,
хорошо владеет
навыками сбора и
5
свободно владеет
методологией
математического
моделирования;
отлично
ориентируется в
источниками информации,
теоретическими основами
построения алгоритмов__В
(ПК-5) –I
Уметь:
Систематизировать методы
фундаментальной
математики для построения
математических моделей в
элементарных прикладных
задачах, описывать основные
этапы построения
алгоритмов _У (ПК-5) –I
Знать:
Основные понятия, идеи,
методы, связанные с
дисциплинами
фундаментальной
математики, информатики,
математического
моделирования_З (ПК-5) –I
математическими
источниками
информации,
отсутствуют
теоретические
основы построения
алгоритмов;
Не умеет
систематизировать
методы
фундаментальной
математики для
построения
математических
моделей в
элементарных
прикладных
задачах; не умеет
описывать
основные этапы
построения;
Не знает понятия,
идеи, методы,
связанные с
дисциплинами
фундаментальной
математики,
информатики,
математического
моделирования
владеет
навыками сбора
и работы с
математическим
и источниками
информации,
недостаточно
владеет
теоретическими
основами
построения
алгоритмов;
слабо
ориентируется в
методах
фундаментально
й математики
для построения
математических
моделей в
элементарных
прикладных
задачах; плохо
описывает
основные этапы
построения;
слабо знает
понятия, идеи,
методы,
связанные с
дисциплинами
фундаментально
й математики,
работы с
математическими
источниками
информации, хорошо
владеет
теоретическими
основами построения
алгоритмов;
умеет
систематизировать
методы
фундаментальной
математики для
построения
математических
моделей в
элементарных
прикладных задачах;
умеет описывать
основные этапы
построения;
достаточно полно знает
понятия, идеи, методы,
связанные с
дисциплинами
фундаментальной
математики,
информатики,
математического
моделирования
математических
источниках
информации,
грамотно строит
алгоритмы;
четко
систематизирует
методы
фундаментальной
математики для
построения
математических
моделей в
элементарных
прикладных
задачах; свободно
описывает
основные этапы
построения;
в совершенстве
владеет
понятиями,
идеями,
методами,
связанными с
дисциплинами
фундаментальной
математики,
информатики,
математического
моделирования
Второй этап
(уровень)
(ПК-5) –II
Владеть:
навыками систематизации и
выбора необходимой
информации согласно
поставленной задачи,
основными методами
математического и
алгоритмического
моделирования_В (ПК-5) –II
Уметь:
Самостоятельно
осуществлять поиск
специальной литературы и
выбирать эффективные
методы решения согласно
поставленным задачам;
в соответствии с
выбранными методами
решения строить
математическую модель с
алгоритмом ее реализации
У (ПК-5) –II
Знать:
рекомендованные
преподавателем труды по
изучаемым вопросам;
классические методы,
применяемые в
математическом и
алгоритмическом
Не владеет
навыками
систематизации и
выбора
необходимой
информации
согласно
поставленной
задачи, не владеет
основными
методами
математического и
алгоритмического
моделирования;
не умеет
самостоятельно
осуществлять
поиск специальной
литературы и
выбирать
эффективные
методы решения
согласно
поставленным
задачам;
не умеет строить
математическую
модель с
алгоритмом ее
реализации;
информатики,
математического
моделирования
слабо владеет
навыками
систематизации
и выбора
необходимой
информации
согласно
поставленной
задачи, слабо
владеет
основными
методами
математического
и
алгоритмическог
о
моделирования;
не
ориентируется в
специальной
литературе и
эффективных
методах
решения;
строит
неэффективную
математическую
модель без
алгоритма ее
реализации;
хорошо владеет
навыками
систематизации и
выбора необходимой
информации согласно
поставленной задачи,
хорошо владеет
основными методами
математического и
алгоритмического
моделирования;
ориентируется в
специальной
литературе и
эффективных методах
решения;
строит математическую
модель с алгоритмом ее
реализации;
хорошо ориентируется
в рекомендованных
преподавателем трудах
по изучаемым
вопросам; хорошо
знает классические
методы, применяемые в
математическом и
алгоритмическом
моделировании;
необходимые и
уверенно владеет
навыками
систематизации и
выбора
необходимой
информации
согласно
поставленной
задачи, уверенно
владеет
основными
методами
математического
и
алгоритмического
моделирования;
самостоятельно
осуществляет
поиск
специальной
литературы и
ориентируется в
эффективных
методах решения;
строит
оптимальную
математическую
модель с
эффективным
алгоритмом ее
Третий этап
(уровень)
(ПК-5) –III
моделировании;
необходимые и достаточные
условия их реализации; _З
(ПК-5) –II
не знает
рекомендованные
преподавателем
труды по
изучаемым
вопросам; не знает
классические
методы,
применяемые в
математическом и
алгоритмическом
моделировании;
необходимые и
достаточные
условия их
реализации;
Владеть: навыками
построения и реализации
основных математических
алгоритмов, основными
языками программирования;
__В (ПК-5) –III
Уметь:
Строить математические
алгоритмы и реализовывать
их с помощью языков
программирования,
проектировать базы данных,
применять методы
Не владеет
навыками
построения и
реализации
основных
математических
алгоритмов,
основными
языками
программирования
; не владеет
построением
математических
слабо знает
рекомендованны
е
преподавателем
труды по
изучаемым
вопросам; слабо
знает
классические
методы,
применяемые в
математическом
и
алгоритмическо
м
моделировании;
необходимые и
достаточные
условия их
реализации;
плохо владеет
навыками
построения и
реализации
основных
математических
алгоритмов,
основными
языками
программирован
ия; плохо
владеет
построением
достаточные условия
их реализации;
реализации;
уверенно
ориентируется в
рекомендованных
преподавателем
трудах по
изучаемым
вопросам; знает
классические
методы,
применяемые в
математическом и
алгоритмическом
моделировании;
необходимые и
достаточные
условия их
реализации;
хорошо владеет
навыками построения и
реализации основных
математических
алгоритмов, основными
языками
программирования;
хорошо владеет
построением
математических
алгоритмов и методами
их реализации с
помощью языков
свободно владеет
навыками
построения и
реализации
основных
математических
алгоритмов,
основными
языками
программировани
я; свободно
владеет
построением
математического
моделирования к решению
конкретных задач_У (ПК-5)
–III
Знать:
Методологию построения
математических алгоритмов,
методы компьютерной
геометрии и
геометрического
моделирования, основные
языки программирования и
методы трансляции _З (ПК5) –III
алгоритмов и
методами их
реализации с
помощью языков
программирования
, не проектирует
базы данных, не
умеет применять
методы
математического
моделирования к
решению
конкретных задач;
Не знает
методологию
построения
математических
алгоритмов,
методы
компьютерной
геометрии и
геометрического
моделирования,
основные языки
программирования
и методы
трансляции
математических
алгоритмов и
методами их
реализации с
помощью
языков
программирован
ия, плохо
проектирует
базы данных,
слабо умеет
применять
методы
математического
моделирования к
решению
конкретных
задач;
плохо
ориентируется в
методологии
построения
математических
алгоритмов, не
знает методов
компьютерной
геометрии и
геометрического
моделирования,
основные языки
программирован
ия и методов
трансляции
программирования,
проектирует базы
данных, умеет
применять методы
математического
моделирования к
решению конкретных
задач;
хорошо ориентируется
в методологии
построения
математических
алгоритмов, хорошо
знает методы
компьютерной
геометрии и
геометрического
моделирования,
основные языки
программирования и
методы трансляции
математических
алгоритмов и
методами их
реализации с
помощью языков
программировани
я, проектирует
базы данных,
свободно
применяет
методы
математического
моделирования к
решению
конкретных задач;
свободно
ориентируется в
методологии
построения
математических
алгоритмов,
владеет методами
компьютерной
геометрии и
геометрического
моделирования,
основные языки
программировани
я и методами
трансляции
Владеть:
Четвертый
этап (уровень) Доказывать оптимальность
выбранного алгоритма,
(ПК-5) –IV
метода, объясняя его задачи
и функции;
профессиональной
терминологией при
презентации построенных
моделей; __В (ПК-5) –IV
Уметь:
Публично представлять,
объяснять, защищать
построенную
математическую модель и
выбранный алгоритм;
объяснять учебный и
научный материал; вести
корректную дискуссию в
процессе представления
математической модели и
алгоритмов__У (ПК-5) –IV
Знать:
Профессиональную
терминологию, корректное
использование методов
математического
моделирования при решении
теоретических и прикладных
задач, способы воздействия
на аудиторию__З (ПК-5) –
IV
Не умеет
доказывать
оптимальность
выбранного
алгоритма, метода,
объяснять его
задачи и функции;
не использует
профессиональную
терминологию при
презентации
построенных
моделей;
Не умеет публично
представлять,
объяснять,
защищать
построенную
математическую
модель и
выбранный
алгоритм; не
владеет учебным и
научным
материалом; не
может вести
корректную
дискуссию в
процессе
представления
математической
модели и
алгоритмов; не
плохо
доказывает
оптимальность
выбранного
алгоритма,
метода, не
объясняет его
задачи и
функции; не
использует
профессиональн
ую
терминологию
при презентации
построенных
моделей;
плохо
представляет,
объясняет,
построенную
математическую
модель и
выбранный
алгоритм; плохо
владеет учебным
и научным
материалом;
плохо ведет
дискуссию в
процессе
представления
математической
модели и
хорошо доказывает
оптимальность
выбранного алгоритма,
метода, объясняет его
задачи и функции;
грамотно использует
профессиональную
терминологию при
презентации
построенных моделей;
хорошо представляет,
объясняет, защищает
построенную
математическую
модель и выбранный
алгоритм; хорошо
владеет учебным и
научным материалом;
ведет корректную
дискуссию в процессе
представления
математической модели
и алгоритмов; хорошо
знает
профессиональную
терминологию,
представляет
корректное
использование методов
математического
моделирования при
решении теоретических
и прикладных задач,
доказывает
оптимальность
выбранного
алгоритма,
метода, объясняет
его задачи и
функции; в
совершенстве
использует
профессиональну
ю терминологию
при презентации
построенных
моделей;
представляет,
объясняет,
защищает
построенную
математическую
модель и
выбранный
алгоритм;
грамотно владеет
учебным и
научным
материалом;
свободно ведет
корректную
дискуссию в
процессе
представления
математической
модели и
знает
профессиональную
терминологию, не
знает корректное
использование
методов
математического
моделирования
при решении
теоретических и
прикладных задач,
способы
воздействия на
аудиторию
алгоритмов; не
знает
профессиональн
ую
терминологию,
не представляет
корректное
использование
методов
математического
моделирования
при решении
теоретических и
прикладных
задач, плохо
ориентируется в
способах
воздействия на
аудиторию
достойно
ориентируется в
способах воздействия
на аудиторию
алгоритмов;
свободно владеет
профессионально
й терминологией,
представляет
корректное
использование
методов
математического
моделирования
при решении
теоретических и
прикладных
задач, свободно
ориентируется в
способах
воздействия на
аудиторию
РЕКОМЕНУЕМЫЕ ТИПЫ КОНТРОЛЯ ДЛЯ ОЦЕНИВАНИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ОБУЧЕНИЯ.
В (ПК-5)-I: практические контрольные задания (решение контрольных работ по дисциплинам фундаментальной математики, построение
простейших математических моделей и алгоритмов, проверка библиографических списков по темам заданий)
У (ПК-5)-I:проверка и обсуждение основных этапов построения алгоритмов, решение базовых задач
З (ПК-5) -I: тестирование, письменные ответы на вопросы, коллоквиумы
В (ПК-5)-П:
Выбор оптимального метода построения алгоритма при заданных начальных условиях;
проверка алгоритма выполнения действий
У (ПК-5)-П:
практические задания: задачи на анализ ситуаций и выбор оптимального алгоритма для построения математической модели
З (ПК-5) –П:
индивидуальное собеседование и консультации
В (ПК-5)-III:
Практическая реализация оптимального алгоритма при заданных начальных условиях с применением различных информационных сред;
У (ПК-5)- IV:
практические задания: задачи на применение различных информационных сред для построения математической модели, их анализ,
сравнение
З (ПК-5)- IV:
индивидуальное собеседование, консультации
В (ПК-5)-IV:
Задания на оценку эффективности построенной модели; защита и доказательство оптимальности выбранного метода решения
У (ПК-5)- IV:
Публичная репетиция финального мероприятия;
З (ПК-5)- IV:
индивидуальное собеседование, консультации
Скачать