Цели освоения дисциплины - Марийский государственный
реклама
Аннотации примерных программ учебных дисциплин Аннотация примерной программы учебной дисциплины Б.1.9 «История и методология прикладной математики» Цели и задачи дисциплины Целью освоения дисциплины "История и методология прикладной математики и информатики" является формирование системы знаний, умений и навыков по истории развития и методологии прикладной математики и информатики. Также целью освоения дисциплины является получение представления об основных методах изучения истории математики, изучение эволюции математики, возникновения её методов, понятий и идей, поиск и анализ источников; ознакомление с наиболее известными математиками, их открытиями и методами, приведшими к этим открытиям; воспитание научно-критического отношения к истории науки. Дисциплина «История и методология прикладной математики и информатики» содействует формированию у студентов научного мировоззрения, навыков методологически грамотного осмысления конкретно-научных проблем с видением их в мировоззренческом контексте науки. Задачи, решение которых обеспечивает достижение цели: 1. формирование умения ориентироваться в методологических подходах и видеть их в контексте существующей научной парадигмы; 2. усвоение слушателями знания истории математики и информатики как неотъемлемой части истории человечества; 3. подготовка студентов к использованию полученных знаний в процессе своей практической работы; Место дисциплины в структуре ООП бакалавриата Дисциплина «История и методология прикладной математики и информатики» относится к базовой части гуманитарного, социального и экономического цикла. Дисциплина «История и методология прикладной математики и информатики» основана на знаниях, умениях и навыках, полученных в ходе освоения всех дисциплин математического и естественнонаучного цикла, а также профессионального цикла. Изучение дисциплины является базой для прохождения практики и подготовки к итоговой государственной аттестации. Знания, умения и навыки, приобретенные в ходе изучения дисциплины «История и методология математики», формируют общую математическую культуру студентов, завершая общенаучную и специальную подготовку бакалавров, а также предлагают для изучения и последующего применения в работе богатый спектр исследовательских методов, применявшихся в науке. Формируемые компетенции: ОК-1, ОК-2, ОК-3, ОК-4, ОК-5, ОК-15, ПК-1, ПК-14, ПК-15 Знания, умения и навыки, получаемые в результате освоения дисциплины: В результате изучения дисциплины студент должен: Знать: содержание эволюции математики, историю возникновения ее методов, понятий и идей, особенности развития математики у разных народов в определенные исторические периоды и вклад великих ученых в науку; Уметь: использовать исторические факты в учебном и воспитательном процессе; Владеть: навыками логического мышления, понимать исторически возникшие трудности при развитии некоторых математических понятий. Краткое содержание дисциплины (модуля) Раздел 1. Методология науки. Основные стороны бытия науки. Специфика научного знания. Уровни научного познания и их взаимосвязь. Методология науки и диалектика познания. «Картина мира» и «научная революция». Раздел 2. История науки. 1 Периодизация истории науки. Подходы и принципы. Преднаучный период истории науки. Традиционные культуры и специфика функционирования знания. Возникновение естествознания как самостоятельной науки (ХY- XYIII вв.). Второй период развития науки (рубеж ХУШ-Х1Х вв. до 1895 г.). Связь науки с развитием промышленности. Взаимосвязь науки и техники. Особенности и тенденции развития современной науки. Парадоксы современной науки. Раздел 3. История прикладной математики. Общие философские вопросы математики. Математика в древности. Математика в средние века. Математика в XVII–XX веках. Развитие вычислительной математики. Раздел 4. История информатики. История вычислительной техники. История программного обеспечения: этапы развития программного обеспечения; ведущие отечественные ученые и организаторы разработок программного обеспечения; языки и системы программирования; операционные системы; системы управления базами данных и знаний, пакеты прикладных программ. Виды учебной работы: лекции, рефераты, самостоятельная работа. Используемые информационные, инструментальные и программные средства: Мультимедийный проектор. Формы текущего контроля успеваемости студентов: опрос, тест Форма промежуточной аттестации: зачет В ходе освоения дисциплины при проведении аудиторных занятий используются следующие образовательные технологии: лекции с использованием интерактивных форм проведения занятий, семинарские занятия. При организации самостоятельной работы занятий используется подготовка рефератов. Общая трудоемкость дисциплины – 2 зачетные единицы (72 часа) 2 Аннотация примерной программы учебной дисциплины Б.2.8 «Компьютерная графика» Цели и задачи дисциплины Изучение математических и алгоритмических основ компьютерной графики, современных методов и средств создания и обработки изображений с помощью программно-аппаратных вычислительных комплексов. Задачи дисциплины: Формирование основы знаний и практических навыков, позволяющих реализовать алгоритмы компьютерной графики на персональных компьютерах и использовать их во всех сферах деятельности пользователей, а также специалистов в области графических изображений; Формирование навыков самостоятельного применения полученных знания в практической деятельности. Место дисциплины в структуре ООП бакалавриата Данная дисциплина относится к циклу общих математических и естественнонаучных дисциплин ОПП бакалавриата. Изучение данной дисциплины базируется на знаниях, умениях и компетенциях сформированных при изучении дисциплин математического цикла, а также знаниях и умениях в области алгоритмизации и программирования. Формируемые компетенции: ОК-11, ОК-15, ПК-10. Знания, умения и навыки, получаемые в результате освоения дисциплины: знать: математические и алгоритмические основы компьютерной графики. уметь: использовать современные технологии, языки и библиотеки для построения и визуализации геометрических моделей, создавать программные средства компьютерной графики. владеть: современными методами и средствами создания и обработки изображений с помощью программно-аппаратных вычислительных комплексов. Содержание дисциплины: Компьютерная графика (основные понятия). Цвет. Цветовые модели: RGB, CMY и др. Методы улучшения растровых изображений. Эволюция компьютерных видеосистем. Форматы графических данных. Графические редакторы. Программа обработки растровой графики Adobe Photoshop. Средства для работы с векторной графикой: Adobe Illustrator, Corel Draw. Преобразования координат и объектов. Связь преобразования объектов с преобразованием координат. Проекции (аксонометрическая, перспективная, косоугольная, цилиндрическая). Базовые растровые алгоритмы. Методы и алгоритмы трехмерной графики. Визуализация трехмерных объектов. Основы фрактальной графики. Динамические процессы. Множества Жюлиа и Мандельброта и их компьютерное построение. Фрактальная графика. Кодирование изображений с помощью простых преобразований. Фрактальное сжатие изображений. IFSфракталы. Декодирование сжатых изображений. Технология создания графических документов в соответствии с ЕСКД. Обобщенная технология создания чертежа на компьютере. Настройка чертежа в автоматизированной системе проектирования. Основные примитивы на плоскости и возможности их построения по заданным параметрам в системах автоматизированного проектирования. Построение изображений пространственных геометрических форм в трех основных видах. Редактирование чертежей. Трехмерная (3d) технология построение чертежа. Пространство и компоновка чертежа. Применение видовых экранов. Получение твердой копии рисунка и настройки устройства вывода ни печать. Виды учебной работы: лекции, лаб. работы, самостоятельная работа. Используемые информационные, инструментальные и программные средства: электронный учебно-методический комплекс, интерактивная тренинг-система, система дистанционного обучения eLearning, мультимедийный проектор, интерактивная доска, программные средства: AutoCad, NanoCad, CorelDraw , Adobe PhotoShop, Adobe Illustrator, Adobe Flash. Образовательные технологии 3 В ходе освоения дисциплины при проведении аудиторных занятий используются следующие образовательные технологии: лекции, лабораторные работы с использованием активных и интерактивных форм проведения занятий и др. При организации самостоятельной работы занятий используются следующие образовательные технологии: проведение интерактивных лекций с использованием современных интерактивных технологий, использование компьютерных тестовых тренажеров. Формы текущего контроля успеваемости студентов: тестирование, защита лабораторных работ Форма промежуточной аттестации: экзамен. Общая трудоемкость дисциплины – 4 зачетные единицы (144 часа) 4 Аннотация примерной программы учебной дисциплины Б.2.9 «Физические основы построения ЭВМ» Цели и задачи дисциплины Целью освоения дисциплины «Физические основы построения ЭВМ» является формирование систематизированных знаний, умений и навыков в области микроэлектроники, обеспечивающих понимание физических основ современных электронно-вычислительных машин, ознакомление с принципами организации микропроцессорной обработки, изучение современного состояния микропроцессорных и микроконтроллерных систем управления. Задачей изучения дисциплины является получение опыта разработки программного обеспечения для встраиваемых систем управления на базе микропроцессоров и микроконтроллеров. Место дисциплины в структуре ООП. Дисциплина «Физические основы построения ЭВМ» относится к вариативной части математического и естественнонаучного цикла. Изучение данной дисциплины базируется на знаниях, умениях, навыках, сформированных в процессе изучения предметов: «Физика», «Математика», «Алгебра и начала анализа», «Геометрия», «Информатика и ИКТ», «Экспериментальная физика». Формируемые компетенции: ОК-1, ПК-6, ПК-7. Знать: классификацию, назначение и принципы построения ЭВМ и периферийных устройств, их организацию и функционирование; Уметь: выполнять основные процедуры проектирования вычислительных устройств, включая расчеты и экспериментальные исследования: Владеть: средствами анализа вычислительных узлов и блоков. Содержание дисциплины: Общие сведения о микропроцессорных системах. Семейства микроконтроллеров. Средства ввода/вывода. Запоминающие устройства. Аналого-цифровые и цифро-аналоговые преобразователи в микропроцессорных системах. Особенности программирования микроконтроллеров. Конструирование микропроцессорных систем. Перспективные микропроцессорные системы. Образовательные технологии При проведении аудиторных занятий и для организации самостоятельной работы студентов используются традиционные и проблемные методы обучения, широко применяются информационно-коммуникационные технологии. Формами организации учебных занятий являются: лекции, лабораторные работы. При организации самостоятельной работы занятий используются следующие образовательные технологии: учебно-методическое сопровождение дисциплины, работа с литературой, пакеты прикладных программ, локальные (университетские, факультетские, кафедральные) и глобальные компьютерные сети и др. Виды учебной работы: лекции, лаб. работы, самостоятельная работа. Формы текущего контроля успеваемости студентов: тестирование, защита лабораторных работ Форма промежуточной аттестации: экзамен. Общая трудоемкость дисциплины – 5 зачетных единиц (180 часов) 5 Аннотация примерной программы учебной дисциплины Б.2.11 «Программирование компьютерной графики» Цели и задачи дисциплины Цель дисциплины заключается в подготовке специалистов, способных использовать интерактивные системы компьютерной графики для решения научно-технических задач в различных сферах обработки информации и управления и осуществлять проектирование и поддержку программного и аппаратного обеспечения графических систем. Место дисциплины в структуре ООП. Данная дисциплина относится к циклу общих математических и естественнонаучных дисциплин ОПП бакалавриата. Изучение данной дисциплины базируется на знаниях, умениях и компетенциях сформированных при изучении дисциплин математического цикла, а также знаниях и умениях в области алгоритмизации и программирования и базовых знаниях в области компьютерной графики. Формируемые компетенции: ОК-11, ОК-15, ПК-10. Знания, умения и навыки, получаемые в результате освоения дисциплины: В результате освоения дисциплины «Компьютерная графика» обучающиеся должны: Знать: Математические основы компьютерной графики и геометрического моделирования. Основные графические примитивы, алгоритмы обработки цифровых изображений, методы синтеза и визуализации графических сцен. Методы квантования и дискретизации изображений. Основы колориметрии и системы кодирования цвета. Модели освещения и методы синтеза фотореалистичных сцен. Основные тенденции развития программирования компьютерной графики. Принципы структурирования (модульной декомпозиции) графических систем и моделирования управления в них. Принципы взаимодействия прикладного ПО с графической аппаратурой. Индустриальные стандарты в области компьютерной графики. Основные графические алгоритмы Уметь: Выбирать наиболее эффективные форматы представления, обработки и публикации графической информации. Осуществлять реализацию методов и алгоритмов создания плоских и трехмерных реалистических изображений в памяти компьютера и на экране дисплея, начиная с постановки задачи синтеза сложной динамической сцены и заканчивая получением реалистического изображения. Использовать графические системы для решения инженерных задач. Классифицировать графические системы по их назначению. Проектировать модули прикладного ПО, предназначенные для обслуживания ввода-вывода графической информации. Использовать средства компьютерной научной визуализации при анализе данных, поиске информации и выявлении закономерностей. Использовать графические средства интерфейса прикладных программ операционной среды, а также функции и ресурсы программируемых графических процессоров (GPU) в прикладных программных модулях. Владеть: Профессиональными редакторами в области программирования графических систем. Базовыми средствами визуального моделирования и проектирования элементов технических систем. Инструментальными средствами разработки ПО систем с графическим пользовательским интерфейсом. 6 Подключением графических устройств к базовому компьютеру. Содержание дисциплины Предмет, роль, сферы применения, назначение компьютерной графики. Особенности публикации цифровой графической информации. Системы координат и модели геометрических объектов, применяемые в машинной графике. Способы задания геометрических объектов. Постановка задачи синтеза сложного динамического изображения. Этапы синтеза изображения. Алгоритмы растеризации отрезков и кривых. Класс алгоритмов Брезенхема. Растровая развертка сплошных областей. Алгоритмы растеризации треугольников. Алгоритмы трассировки лучей. Понятие рабочего места специалиста в области компьютерной графики. Виртуализация графических объектов и ресурсов. Принцип растеризации. Принцип аппаратно-программной визуализации. Применение компьютерной графики в АСУ, АСНИ, САПР. Основные функции базовой графики в операционных средах с графическим пользовательским интерфейсом. Специфика организации графических библиотек в языках программирования. Интерфейс абстрактного графического устройства. Структуры данных, применяемые в компьютерной графике. Типы графических устройств. Графические адаптеры, плоттеры, принтеры, сканеры. Графические процессоры, аппаратная реализация графических функций. Понятие конвейера ввода и вывода графической информации. Структура современного программируемого конвейера трехмерной графики реального времени. Архитектурные каркасы приложений компьютерной графики. Виды учебной работы: лекции, лаб. работы, самостоятельная работа. Образовательные технологии В ходе освоения дисциплины при проведении аудиторных занятий используются следующие образовательные технологии: лекции, лабораторные работы с использованием активных и интерактивных форм проведения занятий и др. При организации самостоятельной работы занятий используются следующие образовательные технологии: проведение интерактивных лекций с использованием современных интерактивных технологий, использование компьютерных тестовых тренажеров. Формы текущего контроля успеваемости студентов: тестирование, защита лабораторных работ Форма промежуточной аттестации: зачет. Общая трудоемкость дисциплины – 2 зачетные единицы (72 часа) 7 Аннотация примерной программы учебной дисциплины Б.2.12 «Мультимедиа» Цели и задачи дисциплины Сформировать у будущих специалистов базовые теоретические знания и умения работы на персональном компьютере с пакетами прикладных программ (ППП) общего и специального назначения, овладения знаниями в области мультимедийных технологий, получения необходимых навыков применения программных продуктов в своей профессиональной деятельности. Освоение технологии подготовки мультимедиа-информации для использования в бизнес-приложениях, владение инструментарием, позволяющим создавать мультимедиа-презентации и мультимедиавставки для Web-сайтов. Задачи дисциплины: - освоение программного обеспечения, позволяющего создавать текстовое, графическое, звуковое и анимационное сопровождение компьютерных презентаций и повышать привлекательность Web-представительств фирм; - использование мультимедийных средств для создания психологического комфорта пользователя (посетителя Web-сайта). Место дисциплины в структуре ООП бакалавриата Дисциплина «Мультимедиа» входит в вариативную часть математического и естественнонаучного цикла ООП в качестве вариативного компонента. Для усвоения дисциплины необходимы знания, полученные в результате изучения курса «Компьютерная графика». Освоение дисциплины «Мультимедиа» является необходимой основой для последующего изучения дисциплин вариативной части профессионального цикла, прохождения производсьвенной практики, для выполнения дипломной работы, осознания особенностей будущей профессиональной деятельности. Формируемые компетенции: Процесс изучения дисциплины направлен на формирование у обучаемого следующих компетенций: - владение широкой общей подготовкой (базовыми знаниями) для решения практических задач в области информационных систем и технологий (ОК-6); - способностью применять в профессиональной деятельности современные языки программирования и языки баз данных, операционные системы, электронные библиотеки и пакеты программ, сетевые технологи (ПК-10). В результате изучения дисциплины студент должен: Знать: основные термины и понятия систем мультимедиа, об основных средствах работы с текстом, графикой, звуком, анимацией; возможности использования систем мультимедиа в бизнесе, состав и структуру используемых в системах мультимедиа технических и программных средств, технологию работы с текстом, графикой, звуком, анимацией при создании компьютерных презентаций и Web-представительств Уметь: использовать основные методы создания технологий мультимедиа; гиперссылки, гипертекст, гипермедиа, режим интерактивного интерфейса, система «виртуальной реальности»; проводить обзор и выбор программных средств мультимедиа; создавать проекты мультимедиа при помощи специализированных программ; решать различные практические задачи в области информационных систем и технологий; Владеть навыком: 8 использования мультимедиа в бизнесе и электронной коммерции, презентации, обучении, самообразовании, рекламе, средствах массовой информации; использования мультимедиа в системе гипертекста World Wide Web; создания мультимедиа-приложений для профессиональной деятельности на примерах разработки статических и динамических сценариях индивидуальных мультимедиа-проектов; создания мультимедиа-приложений для профессиональной деятельности на примерах разработки статических и динамических сценариях индивидуальных мультимедиа-проектов Содержание дисциплины: Обзор современных направлений MultiMedia. Двумерная и трехмерная анимация, статичная графика, звук. Элементы виртуальной реальности. Mоделированиe и текстурирование трехмерных сред. Понятие о фракталах. Алгебраические, геометрические и стохастические фрактальные множества. Итеративная система функций (IFS). Использование фракталов в компьютерной графике. Моделирование природных объектов с высокой степенью реалистичности. Фрактальные текстуры. FractInt Generator. Представление и использование звука в компьютере. Программные средства создания и обработки видеопоследовательностей. Требования к интерфейсу с видеоаппаратурой. Аппаратные ускорители графики. Z-буфер. Стереопроекция. Компьютерное представление видео. Видео-диски, real-time потоки. Основные типы профессиональной видеоаппаратуры стандарта BETACAM. Тайм-коды, стандарт SMPTE/EBU. Алгоритмы сжатия видео и аудио данных. Компрессия без потерь информации. Телевизионные стандарты. Компрессия с неоднозначным восстановлением. JPEG, MPEG стандарты. Обратное косинусоидальное преобразование. Фрактальное сжатие. Комплексные технологии финального монтажа MultiMedia компонент. Система Adobe Premiere. Сферы применения MultiMedia. Организационно-экономические аспекты создания MultiMedia продукции. На практических занятиях слушатели знакомятся и получают практические навыки работы со следующими программными продуктами: 3DStudio Max (создание моделей, текстурирование и освещение 3-х мерных сцен); Adobe Photoshop (основы цветовой коррекции растровых изображений, различные способы выделения, работа со слоями масками каналов, применение фильтров); Adobe Premiere (работ с различными источниками видео изображения, способы нелинейного монтажа, использование переходов и фильтров); VistaPro (применение стохастических фракталов для моделирования реалистичных ландшафтов). Виды учебной работы: лекции, лаб. работы, самостоятельная работа. Образовательные технологии В ходе освоения дисциплины при проведении аудиторных занятий используются следующие образовательные технологии: лекции, лабораторные работы с использованием активных и интерактивных форм проведения занятий и др. При организации самостоятельной работы занятий используются следующие образовательные технологии: проведение интерактивных лекций с использованием современных интерактивных технологий, использование компьютерных тестовых тренажеров. Формы текущего контроля успеваемости студентов: тестирование, защита лабораторных работ Форма промежуточной аттестации: дифференцированный зачет. Общая трудоемкость дисциплины – 4 зачетные единицы (144 часа) Курсовой проект 9 Аннотация примерной программы учебной дисциплины Б.2.14 «Методика преподавания информатики» Цели и задачи дисциплины Основная цель учебной дисциплины: формирование базы для развития профессиональных компетенций, связанных с готовностью студентов к деятельности учителя информатики основной школы. Формирование базы для развития профессиональных компетенций, связанных с готовностью студентов к деятельности учителя информатики старшей школы. Основные задачи учебной дисциплины: осуществить методическую подготовку будущего учителя информатики основной школы, который должен быть готовым осуществлять обучение и воспитание обучающихся с учетом специфики преподаваемого предмета; способствовать социализации, формированию общей культуры личности, осознанному выбору и последующему освоению профессиональных образовательных программ; сформировать умение использовать разнообразные приемы, методы и средства обучения; обеспечить уровень подготовки обучающихся, соответствующий требованиям государственного образовательного стандарта. осуществить методическую подготовку будущего учителя информатики старшей школы, который должен быть готовым осуществлять обучение и воспитание обучающихся с учетом специфики преподаваемого предмета; способствовать социализации, формированию общей культуры личности, осознанному выбору и последующему освоению профессиональных образовательных программ; сформировать умение использовать разнообразные приемы, методы и средства обучения; обеспечить уровень подготовки обучающихся, соответствующий требованиям государственного образовательного стандарта профильного обучения. Место дисциплины в структуре ООП бакалавриата Дисциплина «Методика преподавания информатики» изучается в восьмом семестре и входит в состав дисциплин по выбору блока математических и естественнонаучных дисциплин. Основой для изучения дисциплины является дисциплины «Педагогика» и «Психология». Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины Процесс изучения дисциплины направлен на формирование и развитие следующих компетенций: общепрофессиональных компетенций: -способен реализовывать учебные программы базовых и элективных курсов в различных образовательных учреждениях (ОПК-1) -готов применять современные методики и технологии, в том числе и информационные, для обеспечения качества учебно-воспитательного процесса на конкретной образовательной ступени конкретного образовательного учреждения (ОПК-2) - способен применять современные методы диагностирования достижений обучающихся и воспитанников, осуществлять педагогическое сопровождение процессов социализации и профессионального самоопределения обучающихся, подготовки их к сознательному выбору профессии (ОПК-3) -способен использовать возможности образовательной среды, в том числе информационной, для обеспечения качества учебно-воспитательного процесса (ОПК-4) -способен к подготовке и редактированию текстов профессионального и социально значимого содержания (ОПК -6) Процесс изучения дисциплины направлен на формирование и развитие профессиональных компетенций: 10 - способен реализовывать учебные программы базовых и элективных курсов в различных образовательных учреждениях (ПК – 1) -готов применять современные методики и технологии, в том числе и информационные, для обеспечения качества учебно-воспитательного процесса на конкретной образовательной ступени конкретного образовательного учреждения (ПК – 2) -способен применять современные методы диагностирования достижений обучающихся и воспитанников, осуществлять педагогическое сопровождение процессов социализации и профессионального самоопределения обучающихся, подготовки их к сознательному выбору профессии (ПК-3) -способен использовать возможности образовательной среды, в том числе информационной, для обеспечения качества учебно-воспитательного процесса (ПК – 4) -способен организовывать сотрудничество обучающихся и воспитанников (ПК – 6) -способен выявлять и использовать возможности региональной культурной образовательной среды для организации культурно-просветительской деятельности (ПК – 11); - решение задач воспитания средствами учебного предмета (ПК-12). В результате изучения дисциплины студент должен: знать: -систему образования в области информатики в современной профильной школе; -содержание и принципы построения школьных программ и учебников по информатике в профильной школе; -содержание профильного общеобразовательного курса «Информатика»; уметь: - определять учебно-воспитательные задачи изучаемого материала; - анализировать результаты учебно-воспитательной деятельности с целью ее совершенствования и повышения своей квалификации; - адаптировать научное содержание учебных материалов с учетом возраста учащихся; владеть: - способами ориентации в профессиональных источниках информации (журналы, сайты, образовательные порталы и т.д.); - способами проектной и инновационной деятельности в образовании; - различными средствами коммуникации в профессиональной педагогической деятельности; - способами совершенствования профессиональных знаний и умений путем использования возможностей информационной среды образовательного учреждения, региона, области, страны. Содержание дисциплины: Раздел 1. Предмет методики преподавания информатики в основной школе Образовательная область “Математика и информатика”. Цели и задачи обучения информатике в школе. Педагогические функции курса информатики. Структура обучения информатике в основной школе. Стандарт школьного образования по информатике. Назначение и функции общеобразовательного стандарта в школе. Варианты постановки школьного курса информатики в зависимости от уровня материального обеспечения и учебного плана школы. Анализ учебных и методических пособий. Планирование учебного процесса по курсу информатики. Программное обеспечение по курсу информатики. Выбор программного обеспечения для преподавания курса информатики. Требования к уроку информатики. Формы обучения. Типы уроков. Цели урока информатики. Дидактические особенности урока информатики. Анализ урока. Организация проверки и оценки результатов обучения. Школьный кабинет информатики (функциональное 11 назначение и оборудование). Размещение оборудование в кабинете ВТ. Организация работы в кабинете информатики и правила техники безопасности. Оформление требуемой документации. Работа по компьютеризации обучения в школе. Раздел 2. Методика изучения отдельных тем Информационные процессы. Представление информации. Передача информации. Компьютер как универсальное устройство обработки информации. Основные устройства ИКТ. Организация информационной среды. Поиск информации. Запись средствами ИКТ информации об объектах и процессах окружающего мира. Проектирование и моделирование. Тексты. Математические инструменты, динамические (электронные) таблицы. Базы данных. Обработка информации. Представление информации. Информационные процессы в обществе. Раздел 3. Предмет методики преподавания информатики в старшей школе Образовательная область “Математика и информатика”. Цели и задачи обучения информатике в старшей школе. Педагогические функции курса информатики. Структура обучения информатике в старшей школе. Стандарт школьного образования по информатике (профильный курс). Назначение и функции общеобразовательного стандарта в школе. Варианты постановки школьного курса информатики в зависимости от уровня материального обеспечения и учебного плана школы. Анализ учебных и методических пособий. Планирование учебного процесса по курсу информатики. Программное обеспечение по курсу информатики. Выбор программного обеспечения для преподавания курса информатики. Особенности формирования обучения учащихся различных профилей. Формирование универсальных учебных действий учащихся.Раздел 4 Методика изучения отдельных тем Информация и информационные процессы. Принципы функционирования современных средств ИКТ. Средства ИКТ. Технологии создания и обработки текстовой информации. Технология создания и обработки графической и мультимедийной информации. Обработка числовой информации. Технологии поиска и хранения информации. Телекоммуникационные технологии. Технологии управления, планирования и организации деятельности. Виды учебной работы: лекции, лаб. работы, самостоятельная работа. Образовательные технологии В ходе освоения дисциплины при проведении аудиторных занятий используются следующие образовательные технологии: лекции, лабораторные работы с использованием активных и интерактивных форм проведения занятий и др. При организации самостоятельной работы занятий используются следующие образовательные технологии: проведение интерактивных лекций с использованием современных интерактивных технологий, использование компьютерных тестовых тренажеров. Формы текущего контроля успеваемости студентов: тестирование, защита лабораторных работ Форма промежуточной аттестации: зачет. Общая трудоемкость дисциплины – 2 зачетные единицы (72 часа) 12 Аннотация примерной программы учебной дисциплины Б.2.15 «ИКТ в образовании» Цели и задачи дисциплины Дисциплина «ИКТ в образовании» обеспечивает становление профессиональной компетентности педагога через формирование целостного представления о роли информационных технологий в современной образовательной среде и педагогической деятельности на основе овладения их возможностями в решении педагогических задач и понимания рисков сопряженных с их применением. Задачи, решение которых обеспечивает достижение цели: стимулирование формирования общекультурных компетенций бакалавра через развитие культуры мышления бакалавра в аспекте информационной культуры овладение основными методами способами и средствами работы с информацией развитие способности сознавать опасности и угрозы возникающие в этом процессе (ОК-12); формирование системы знаний умений и навыков в сфере информационных и коммуникационных технологий используемых в образовании (ПК-2); содействие формированию общепрофессиональных компетенций через формирование мотивации к информационной педагогической деятельности и развитие способности нести ответственность за ее результаты (ПК-2); организация информационной и коммуникационной среды обучения. Формирование среды взаимодействия группы. Организация личного информационного пространства обучающегося (ПК-4); обеспечение условий для активизации познавательной деятельности студентов и формирования у них опыта использования информационных и коммуникационных технологий в ходе решения практических задач по дисциплине и стимулирование исследовательской деятельности студентов в процессе освоения содержания дисциплины (ОПК-3, ПК-2). Место дисциплины в структуре ООП бакалавриата Дисциплина «Методика преподавания информатики» изучается в восьмом семестре и входит в состав дисциплин по выбору блока математических и естественнонаучных дисциплин. Для освоения дисциплины используются знания, умения и виды деятельности, сформированные в процессе изучения предмета «Информатика» на предыдущем уровне образования. Требования к входным знаниям и умениям студента – знание основ информатики: архитектура ЭВМ, основные пакеты прикладных программ, сеть Интернет. Содержание дисциплины: Освоение учебной программы дисциплины «Информационные технологии» осуществляется по модульному принципу. Выделение содержательных модулей основано на рассмотрении основных категорий, определяющих процессы информатизации образования. Тема I. Информационные процессы информатизация общества и образования. Понятие информационного процесса информатизации информационных технологий. Сущность, роль и значение процесса информатизации в общественном развитии. Характеристика информационного общества, проблемы информатизации общества. Информатизация российского образования: цели, задачи, тенденции развития, проблемы. Классификации информационных и коммуникационных технологий. Дидактические возможности информационных и коммуникационных технологий. Роль информационных и коммуникационных технологий в реализации новых стандартов образования. Тема II. Технические и технологические аспекты реализации информационных процессов в образовании. Аппаратные средства реализации информационных процессов в образовании. Тенденции развития электронной вычислительной техники, как средств управления информацией. Технологии обработки информации. Варианты использования основных видов программного обеспечения: прикладного, системного, инструментального в образовательном процессе. 13 Внедрение открытого программного обеспечения. Кодирование и современные форматы аудиовизуальной информации. Современные цифровые носители информации. Средства отображения информации и проекционные технологии. Интерактивные дисплейные технологии системы трехмерной визуализации в учебном процессе. Тема III. Информационная образовательная среда. Понятие информационной образовательной среды (ИОС). Компоненты ИОС. Информационная образовательная среда Российского образования. Федеральные образовательные порталы. Педагогические цели формирования ИОС. Основные возможности современной информационной образовательной среды. Информационная образовательная среда как средство организации информационной деятельности преподавателя и обучающегося. Программные комплексы для организации информационной среды школы вуза. Предметнопрактическая информационная образовательная среда. Информационные интегрированные продукты, позволяющие сформировать электронную образовательную среду. Тема IV. Электронные образовательные ресурсы. Информационные ресурсы общества. Формы взаимодействия с ресурсами глобальной информационной среды. Методы поиска информации в Интернете. Понятие электронного образовательного ресурса (ЭОР). Классификации ЭОР. Систематизация, описание электронных образовательных ресурсов. Оценка качества ЭОР: требования, комплексная экспертиза (техническая, содержательная, дизайн-эргономическая), критерии оценки. Открытые образовательные ресурсы мировой информационной среды. Открытые коллекции ЭОР информационной среды Российского образования. Открытые модульные мультимедиа системы (ОМС) как учебно-методический комплекс нового поколения. Принципы формирования школьной медиатеки. Проектирование и разработка электронных средств образовательного назначения (этапы, программные средства) Тема V. Мультимедиа технологии в образовании. Понятие мультимедиа. Психофизиологические особенности восприятия аудиовизуальной информации. Типы мультимедийных образовательных ресурсов. Компоненты мультимедийных ресурсов. Технические и программные средства мультимедиа. Технологии создания образовательных мультимедийных ресурсов. Методические и психолого-педагогические аспекты использования мультимедиа ресурсов в учебном процессе. Технология «Виртуальная реальность». Тема VI. Использование коммуникационных технологий и их сервисов в образовании. Тенденции развития современных сетевых технологий. Интернет-технологии. Специфика коммуникационных сервисов Web1.0 и Web2.0 с точки зрения организации коммуникации. Использование телекоммуникационных технологий в образовании: специфика, проблемы, риски. Видеоконференцсвязь. Сетевое пространство образовательного учреждения. Возможности сетевых технологий в организации взаимодействия в процессе решения профессиональных задач в образовании. Педагогические технологии, позволяющие организовать активную индивидуализированную учебную деятельность на базе сетевых технологий. Сетевые технологии как эффективное средство познавательной деятельности, самообразования и профессионального саморазвития. Тема VII. Использование баз данных и информационных систем в образовании. Понятие информационной системы, виды информационных систем используемых в образовании. Понятие базы данных. Базы данных, используемые в учебном процессе. Применение информационных систем и баз данных в формировании информационной образовательной среды общеобразовательного и высшего учебного заведения. Применение информационных систем и баз данных в организационном, образовательном процессах, а также в администрировании школы. Системы дистанционного обучения. Основные направления использования дистанционных технологий в образовании. Примеры. Виды обеспечения дистанционного обучения: программное обеспечение, техническое обеспечение, учебнометодическое обеспечение, организационное обеспечение, нормативно-правовое обеспечение, 14 кадровое обеспечение. Преимущества и ограничения применения дистанционных технологий в образовании. Тема VIII. Правовые аспекты использования информационных технологий вопросы безопасности и защиты информации. Нормативно-правовая база информатизации образования. Правовые вопросы использования коммерческого и некоммерческого лицензионного программного обеспечения. Необходимость защиты информации в образовательном учреждении. Информационные технологии защиты информации. Регламентация доступа к информации в информационной образовательной среде. Компьютерные вирусы, средства антивирусной защиты. Правила цитирования электронных источников. Способы защиты авторской информации в Интернете. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины Б2.Б.3 «Информационные технологии» Процесс изучения дисциплины «Информационные технологии» направлен на формирование следующих общекультурных компетенций: способен понимать сущность и значение информации в развитии современного информационного общества сознавать опасности и угрозы возникающие в этом процессе соблюдать основные требования информационной безопасности в том числе защиты государственной тайны (ОК-12); профессиональных компетенций: готов применять современные методики и технологии в том числе и информационные для обеспечения качества учебно-воспитательного процесса на конкретной образовательной ступени конкретного образовательного учреждения (ПК-2); способен использовать возможности образовательной среды в том числе информационной для обеспечения качества учебно-воспитательного процесса (ПК-4); специальные компетенции: способность к обоснованному выбору и применению информационных технологий применительно к избранной профессиональной области (СК-1); способность оформлять и представлять законченные проектные работы, использую информационные технологии (СК-2); знания и готовность к использованию основных информационных технологий в образовании (СК-3); способность ориентироваться в постановке и при решении задачи, применяя общенаучные знания и информационные технологии (СК-4). В результате изучения дисциплины студент должен иметь представление: об истории развития и современных направлениях в области информационных технологий; о методологических вопросах применения информационных технологий; знать: о процессах информатизации общества и образования о ценностных основах реализации информационной педагогической деятельности; о нормативно-правовой базе по вопросам использования и создания программных продуктов и информационных ресурсов; о сущности и структуре информационных процессов в современной образовательной среде типологии электронных образовательных ресурсов информационных и коммуникационных технологиях принятых образованием; о педагогических технологиях эффективных в виртуальном пространстве; о способах взаимодействия педагога с субъектами педагогического процесса и представителями профессионального сообщества в сетевой информационной среде; о способах профессионального самопознания и саморазвития с применением возможностей информационных и коммуникационных технологий 15 уметь: выбирать способы ориентирования и взаимодействия с ресурсами информационной образовательной среды осуществления выбора различных моделей использования информационных и коммуникационных технологий в учебном процессе с учетом реального оснащения образовательного учреждения установления контактов и взаимодействия с различными субъектами сетевой информационной образовательной среды; совершенствования профессиональных знаний и умений путем использования возможностей информационной среды. владеть: методами поиска, хранения и обработки и представления информации, ориентированной на решение педагогических задач; методами оценивания преимуществ, ограничений и выбора программных и аппаратных средств для решения профессиональных и образовательных задач с оцениванием основных педагогических свойств электронных образовательных продуктов и с определением педагогической целесообразности их использования в учебном процессе. Виды учебной работы: лекции, лаб. работы, самостоятельная работа. Образовательные технологии В ходе освоения дисциплины при проведении аудиторных занятий используются следующие образовательные технологии: лекции, лабораторные работы с использованием активных и интерактивных форм проведения занятий и др. При организации самостоятельной работы занятий используются следующие образовательные технологии: проведение интерактивных лекций с использованием современных интерактивных технологий, использование компьютерных тестовых тренажеров. Формы текущего контроля успеваемости студентов: тестирование, защита лабораторных работ Форма промежуточной аттестации: зачет. Общая трудоемкость дисциплины – 2 зачетные единицы (72 часа) 16 Аннотация примерной программы учебной дисциплины Б.2.16 «Параллельная обработка данных» Цели и задачи дисциплины Целью изучения дисциплины является обучение основным методам и приемам параллельной обработки информации, архитектуре параллельных вычислительных систем, методам распараллеливания вычислений, технологиям параллельного программирования, применению языков параллельного программирования для решения практических задач. является формирование у будущих системных программистов фундаментальных знаний в области технологии параллельного программирования, ознакомление с проблематикой параллельных вычислительных систем, а также с методами и оценками их производительности. Место дисциплины в структуре ООП бакалавриата Дисциплина «Технологии параллельного программирования» относится к дисциплинам по выбору математического и естественнонаучного цикла. Для освоения дисциплины студенты используют знания, умения, навыки, сформированные в процессе изучения предметов «Основы информатики», «Алгоритмы и алгоритмические языки», «Языки и методы программирования». Освоение данной дисциплины является основой , последующего прохождения практики, подготовки к итоговой государственной аттестации. Формируемые компетенции: ОК-11 способность владения навыками работы с компьютером как средством управления информацией. Знать: профессиональные приёмы работы с компьютером для решения задач в области вычислительных систем и параллельной обработки данных. Уметь: применять навыками работы с компьютером для решения задач организации параллельной обработки информации. Владеть: навыками работы с компьютером как средством управления информацией для решения задач параллельной обработки данных ОК-14 способность использовать в научной и познавательной деятельности, а также в социальной сфере Знать: современные способы и средства приобретения с помощью информационных технологий новых знаний и умений и использования их в сфере параллельной обработки данных профессиональные навыки работы с информационными и компьютерными технологиями Уметь: приобретать с помощью информационных технологий и использовать в практической деятельности новые знания и умения в сфере параллельной обработки данных Владеть: профессиональными навыками работы с информационными и компьютерными технологиями в научной и познавательной деятельности в сфере параллельной обработки данных ПК-2 способность приобретать новые научные и профессиональные знания, используя современные образовательные и информационные технологии; Знать: о способах приобретения новой информации в сфере параллельной обработки данных, используя современные информационные технологии Уметь: использовать возможности информационной среды в области концептуальных решений организации параллелелизма обработки информации Владеть: методами приобретения новой научной информации в сфере параллельной обработки данных с помощью современных информационных технологий ПК-9 способность решать задачи производственной и технологической деятельности на профессиональном уровне, включая разработку алгоритмических и программных решений в области системного и прикладного программирования Знать: задачи производственной и технологической деятельности на профессиональном уровне в области параллельных вычислительных систем и параллельной обработке информации Уметь: решать задачи разработки алгоритмических и программных решений для параллельной обработки информации с помощью многопроцессорных вычислительных систем 17 Владеть: способностью решать задачи производственной и технологической деятельности в области параллельной обработки информации с помощью многопроцессорных вычислительных систем ПК-10 способность применять в профессиональной деятельности современные языки программирования и языки баз данных, операционные системы, электронные библиотеки и пакеты программ, сетевые технологии Знать: современные языки программирования и языки баз данных, операционные системы, электронные библиотеки и пакеты программ, сетевые технологии для организации параллельной обработки информации с помощью многопроцессорных вычислительных систем Уметь: применять в профессиональной деятельности современные языки программирования и языки баз данных, операционные системы, электронные библиотеки и пакеты программ, сетевые технологии для организации параллельной обработки информации Владеть: методами использования в профессиональной деятельности современные языки программирования и языки баз данных, операционные системы, электронные библиотеки и пакеты программ, сетевые технологии для организации параллельной обработки информации. Содержание дисциплины: Введение Необходимость параллельных вычислительных систем (ВС): основные классы задач, требующие использования параллельных систем. История развития параллельных ВС, современное состояние. Надежность, производительность и возможности современных параллельных ВС. Специфика разработки программ для сверхбыстродействующих параллельных ЭВМ. Архитектура ВС Классы ВС. Классификации параллельных ВС. Многопроцессорная ВС как совокупность процессоров, подсоединенных к многоуровневой иерархической памяти. Понятие когерентности. Механизмы явной и неявной организации когерентности. Когерентность многоуровневой иерархической памяти. Понятие коммуникационной среды. Мультикомпьютерная и траспьютерная технологии. Параллельная обработка информации в транспьютерных системах. Мультипрограммные системы. Построение отказоустойчивых систем. Оценка производительности параллельных ВС. Коммуникационные среды Коммуникационная среда на основе интерфейса SCI, среды MYRINET, Raceway. Возможности коннектора шин PCI и DEC Memory Channel. Транспьютерная технология и коммуникационные среды. Сравнительный анализ коммуникационных сред, выбор коммуникационной среды для ВС. Организация взаимодействия процессов Процессы, нити, потоки. Программные средства спецификации и порождения процессов. Проблема совместного использования ресурсов. Механизмы взаимодействия асинхронных параллельных процессов. Синхронизирующие примитивы: семафоры, критические интервалы, мьютексы. Теоретические аспекты параллельных вычислений Понятие вычислимой функции. Параллельная форма алгоритма, ярусы, высота, ширина. Особенности параллельных алгоритмов. Граф алгоритма, его построение; параллельная форма, максимальная и каноническая параллельные формы. Каноническое отображение алгоритма в графы зависимостей и потока сигналов, в матричный процессор. Свойства параллельных форм. Реализация графа алгоритма в Rn. Направленный и строго направленный графы. Использование сетей Петри для описания параллельных алгоритмов. Векторизация последовательных выражений программ. Реализация алгоритма, необходимое и достаточное условие реализуемости. Максимальные последовательности операций. Графовые модели программ. Эквивалентные преобразования программ. Примеры параллельного представления алгоритмов: нахождение обратной матрицы методом Гаусса. 18 Организация параллельных вычислений Методы и средства параллельной обработки информации. Эффективность параллельных вычислений, проблемы их организации. Параллельные базы данных (БД): преимущества, основные виды параллельной обработки данных в БД. Стандарт интерфейса передачи сообщений MPI. Система параллельного программирования OpenMP. Параллельное программирование в мультикомпьютерных системах. Технологии параллельного программирования. Использование традиционных последовательных языков для параллельного программирования. Языки программирования с поддержкой параллелизма (Ада, Оккам). Матричный язык потоков данных. Основные конструкции и приемы программирования. Сравнение возможностей и эффективности технологий и языков параллельного программирования. Применение языков для решения практических задач. Ассоциативные и нейросетевые алгоритмы в параллельных ВС Ассоциативная обработка данных на параллельной ВС. Реализация ассоциативной, контекстно-адресуемой памяти в кристалле CAM 2000. Основные понятия теории искусственных нейронных сетей. Задачи, решаемые нейросетевыми ВС. Аппаратная реализация алгоритмов на нейронных сетях, нейрочипы, нейрокомпьютеры. Современное состояние рынка параллельных вычислительных систем Основные производители параллельных систем, современные микропроцессоры. Примеры массово параллельных систем: SMP Power Challenge (Silicon Graphics), SUN Untra Enterprise (SUN), World Mark (NCR), МВС-100, МВС-1000 (НИИ “Квант”, РАН). Реализация современных кластеров DIGITAL на базе Windows NT. Виды учебной работы: лекции, лаб. работы, самостоятельная работа. Образовательные технологии В ходе освоения дисциплины при проведении аудиторных занятий используются следующие образовательные технологии: лекции, лабораторные работы с использованием активных и интерактивных форм проведения занятий и др. При организации самостоятельной работы занятий используются следующие образовательные технологии: проведение интерактивных лекций с использованием современных интерактивных технологий, использование компьютерных тестовых тренажеров. Формы текущего контроля успеваемости студентов: тестирование, защита лабораторных работ Форма промежуточной аттестации: экзамен. Общая трудоемкость дисциплины – 4 зачетные единицы (144 часа) 19 Аннотация примерной программы учебной дисциплины Б.2.16 «Программирование на основе технологии Cuda» Цели и задачи дисциплины Цель дисциплины - изучение современных технологий разработки программных средств с использованием технологии CUDA. Задачи дисциплины – подготовка студентов к практической деятельности в области разработки программного обеспечения для информационных систем с использованием технологии CUDA. Место дисциплины в структуре ООП бакалавриата Дисциплина «Технологии параллельного программирования» относится к дисциплинам по выбору математического и естественнонаучного цикла. Вместе с другими курсами по программированию, дисциплина формирует специальные знания в образовании студента в части современных информационных технологий. Курс рассчитан на студентов, имеющих подготовку по предшествующим курсам, касающихся основам программирования с использованием языка Си, вычислительным методам. В течение преподавания курса предполагается, что студенты знакомы с основными понятиями алгебры, комбинаторики, логики, информатики, которые читаются на факультете в рамках подготовки бакалавров или специалистов. Знания, навыки и умения, приобретенные в результате прохождения курса, будут востребованы при изучении дисциплин специализаций, связанных с распараллеливанием различных вычислительных алгоритмов с применением наиболее популярных технологий параллельных вычислений, а также при проведении вычислительных экспериментов в случае выполнения итоговой квалификационной работы, связанной с реализацией высокоэффективных алгоритмов. Формируемые компетенции ОК-3: способностью использовать углубленные теоретические и практические знания в области прикладной математики и информатики; ПК-1: способностью проводить научные исследования и получать новые научные и прикладные результаты; ПК-2: способностью разрабатывать концептуальные и теоретические модели решаемых научных проблем и задач; В результате освоения дисциплины обучающийся должен: Знать: основные направления развития высокопроизводительных компьютеров; основные классификации многопроцессорных вычислительных систем; основные технологии и модели программирования на основе технологии CUDA. Уметь: создавать параллельные программы для вычислительных систем с распределенной, общей оперативной памятью; проводить распараллеливание вычислительных алгоритмов. Владеть: технологиями параллельного программирования для вычислительных систем с распределенной или общей оперативной памятью; навыком построения параллельных аналогов вычислительных алгоритмов. Содержание дисциплины: Существующие многоядерные системы. GPU как массивно-параллельный процессор. Архитектура GPU и модель программирования CUDA. Иерархия памяти CUDA. Глобальная, константная, текстурная, локальная, разделяемая и регистровая память. Особенности использования каждого типа памяти. Размещение различных данных в различной памяти. Когерентное общение с глобальной памятью. Программирование многоядерных GPU. Кластеры из GPU. Кластеры и суперкомпьютеры 20 на гибридной схеме. Использование OpenMP и MPI технологий совместно с CUDA. Вопросы оптимизации приложений на CUDA. Содержание лабораторных работ: CUDA: Модель программирования. Модель исполнения и иерархия потоков. Иерархия памяти. CUDA: Интерфейс программирования CUDA. Спецификаторы типов переменных и функций. Встроенные переменные CUDA: Конфигурирование исполнения ядер. Синхронизация. Управление устройствами. Управление памятью. CUDA: Общие принципы вычислений на базе технологии CUDA. CUDA: Исследование производительности технологии CUDA на примере задачи N тел. Домашние задания: создание параллельных CUDA-программ. Виды учебной работы: лекции, лаб. работы, самостоятельная работа. Образовательные технологии В ходе освоения дисциплины при проведении аудиторных занятий используются следующие образовательные технологии: лекции, лабораторные работы с использованием активных и интерактивных форм проведения занятий и др. При организации самостоятельной работы занятий используются следующие образовательные технологии: проведение интерактивных лекций с использованием современных интерактивных технологий, использование компьютерных тестовых тренажеров. Формы текущего контроля успеваемости студентов: тестирование, защита лабораторных работ Форма промежуточной аттестации: экзамен. Общая трудоемкость дисциплины – 4 зачетные единицы (144 часа) 21 Аннотация примерной программы учебной дисциплины Б.3.2 «Дискретная математика» Цели освоения дисциплины Целью освоения дисциплины «Дискретная математика» является формирование систематизированных знаний в области алгебры высказываний и предикатов, булевой алгебры, теории графов, теории суммирования, рекуррентных последовательностей. Место дисциплины в структуре ООП бакалавриата Дисциплина «Дискретная математика» относится к базовой части профессионального цикла. Для освоения дисциплины обучающиеся используют знания, умения, сформированные в ходе изучения дисциплин базовой части математического и естественнонаучного цикла: «Алгебра и геометрия», «Математический анализ». Освоение данной дисциплины является основой для последующего изучения дисциплин базовой и вариативной части профессионального цикла, подготовки к итоговой государственной аттестации. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины «Дискретная математика». Процесс изучения дисциплины направлен на формирование элементов следующих компетенций в соответствии с ФГОС ВПО по данному направлению: ОК-1 способностью владеть культурой мышления, умение аргументировано и ясно строить устную и письменную речь. Знать: основные методы доказательства при обосновании собственной точки зрения. Уметь: применять методы доказательств при построении умозаключений, аргументировано и ясно строить устную и письменную речь. Владеть: методами доказательства, навыками логически стройной устной и письменной речи. ОК- 9 способностью осознать социальную значимость своей будущей профессии, обладать высокой мотивацией к выполнению профессиональной деятельности Знать: основные разделы дискретной математики Уметь: применять методы дискретной математики при решении задач. Владеть: навыками решения задач с использованием методов и алгоритмов дискретной математики. ПК-1 способностью демонстрации общенаучных базовых знаний естественных наук Знать основные понятия, концепции и принципы следующих разделов дискретной математики: алгебры, математики и информатики, понимание основных фактов, концепций, принципов теорий, связанных с прикладной математикой и информатикой высказываний и предикатов, булевой алгебры, теории графов, теории суммирования, теории рекуррентных последовательностей. Уметь: использовать их при решении задач прикладной математики и информатики. Владеть: навыками использования основных фактов, концепций, принципов теорий при решении задач прикладной математики и информатики. ПК-3 способностью понимать и применять в исследовательской и прикладной деятельности современный математический аппарат Знать: определения и свойства основных объектов дискретной математики. Уметь: использовать в исследовательской и прикладной деятельности современный математический аппарат Владеть: навыками использования в исследовательской и прикладной деятельности современного математического аппарата ПК-4 способностью в составе научно-исследовательского и производственного коллектива решать задачи профессиональной деятельности Знать: определения и свойства основных объектов дискретной математики. Уметь использовать знания при решении задач профессиональной деятельности. 22 Владеть: навыками решения задач профессиональной деятельности. Содержание дисциплины Тема I. Алгебра логики Булевы функции, табличный способ задания; существенные и несущественные переменные; формулы, реализация функций формулами; эквивалентность формул; элементарные функции и их свойства; принцип двойственности; разложение булевых функций по переменным; нормальные формы; полиномы Жегалкина, представление булевых функций полиномами; полнота и замкнутость, важнейшие замкнутые классы; теорема о полноте; предполные классы; базис, примеры базисов Тема II. Графы Графы: основные понятия; способы представления графов; перечисление графов; оценка числа неизоморфных графов с q ребрами; эйлеровы циклы; теорема Эйлера; укладки графов; укладка графов в трехмерном евклидовом пространстве; планарность; теорема ПонтрягинаКуратовского; формула Эйлера для плоских графов; раскраски графов; деревья и их свойства; оценка числа неизоморфных корневых деревьев с q ребрами. Тема III. Теория кодирования Побуквенное кодирование; разделимые коды; префиксные коды; критерий однозначности декодирования; неравенство Крафта-Макмиллана для разделимых кодов; условие существования разделимого кода с заданными длинами кодовых слов; коды с минимальной избыточностью; теорема редукции; самокорректирующиеся коды; коды Хемминга, исправляющие единичную ошибку; геометрические свойства кодов Хемминга; линейные коды и их простейшие свойства. Тема IV. Схемы из функциональных элементов (СФЭ) СФЭ в базисе (&;V;′ ); реализация функций алгебры логики схемами из функциональных элементов; сложность СФЭ; дешифратор порядка п; мультиплексор порядка п; универсальный многополюсник порядка п; схемный шифратор порядка п; сумматор, и вычитатель порядка п; умножитель порядка п , теорема Карацубы; задача построения минимальных СФЭ и подходы к ее решению; функция Шеннона, порядок функции Шеннона. Тема V. Элементы теории автоматов Автоматные функции; их реализация СФЭ и элементов задержки. Эксперименты с автоматами. Теорема Мура. Виды учебной работы: лекции, лаб. работы, самостоятельная работа. Образовательные технологии В ходе освоения дисциплины при проведении аудиторных занятий используются следующие образовательные технологии: лекции, практические занятия, с использованием активных и интерактивных форм проведения занятий и др. При организации самостоятельной работы занятий используются следующие образовательные технологии работа с литературой, дистанционные технологии образования. Формы текущего контроля успеваемости студентов: тестирование, защита лабораторных работ Форма промежуточной аттестации: экзамен. Общая трудоемкость дисциплины – 8 зачетных единиц (288 часов) 23 Аннотация примерной программы учебной дисциплины Б.3.3 «Теория вероятностей и математическая статистика» Цели освоения дисциплины Целями освоения дисциплины «Теория вероятностей и математическая статистика» являются: изложение основных сведений о построении и анализе математических моделей, учитывающих случайные факторы; усвоение студентами фундаментальных понятий теории вероятностей; овладение студентами основными методами постановки и решения задач математической статистики. Для достижения цели необходимо: сообщить студенту основные законы теории вероятностей и их математическое выражение; научить правильно выражать вероятностные и статистические идеи, количественно формулировать и решать вероятностные и статистические задачи; ознакомить студента с основными методами обработки статистических данных в зависимости от целей исследования; уметь строить и использовать модели для описания и прогнозирования различных явлений, осуществлять их качественный и количественный анализ; дать студенту ясное представление о границах применимости вероятностностатистических моделей и гипотез; дать студенту понимание важнейших этапов развития теории вероятностей и математической статистики, ее философских и методологических проблем. Курс «Теория вероятностей и математическая статистика» состоит из двух связанных между собой разделов математики - «Теория вероятностей» и «Математическая статистика». Теория вероятностей представляет собой обширную область математики и ее приложений. Ее развитие неразрывно связано с общим развитием науки и техники, в котором все более обозначается необходимость давать надлежащую вероятностную интерпретацию самым разным явлениям и процессам. Теория вероятностей предлагает разнообразные математические модели для типичных случайных явлений, в рамках этих моделей изучает присущие им вероятностные закономерности, разрабатывает методы решения таких важных для приложений задач, как задачи прогнозирования, управления и др. Цель изучения теории вероятностей состоит в том, чтобы дать представление о связи случайного и необходимого, о вероятностных закономерностях, о вероятности как объективной характеристике процессов и явлений. Теория вероятностей является фундаментальной дисциплиной, изучаемой на математическом факультете университета. Курс теории вероятностей излагается на соответствующем математическом уровне и с достаточной широтой, позволяющей четко обозначить границы применимости этой теории. Изучение теории вероятностей способствует формированию так называемого вероятностного мышления, которое позволяет применять приемы логического мышления в ситуациях неопределенности. Изложение теории вероятностей основано на аксиоматическом подходе А.Н. Колмогорова. При этом, чтобы формально логическая сторона не заслоняла интуитивных представлений, изложение курса начинается с элементарной теории вероятностей. Ее ''элементарность'' состоит в том, что в соответствующих вероятностных моделях рассматриваются эксперименты лишь с конечным числом исходов. После этого изложение теории вероятностей ведется в ее наиболее общем виде. Математическая статистика – наука о математических методах систематизации и исследования статистических данных для научных и практических выводов. Математическая 24 статистика опирается на теорию вероятностей, позволяющую оценить надежность и точность выводов, делаемых на основании ограниченного статистического материала. Место дисциплины в структуре ООП бакалавриата Дисциплина «Теория вероятностей» относится к базовой части профессионального цикла. Для освоения дисциплины используются знания, умения и виды деятельности, сформированные в процессе изучения предметов «Математика», «Информатика» на предыдущем уровне образования. Дисциплина «Математический анализ», наряду с дисциплинами «Алгебра» и «Геометрия», является фундаментом высшего математического образования. Знания и умения, формируемые в процессе изучения дисциплины «Теория вероятностей и математическая статистика», будут использоваться в дальнейшем при освоении дисциплин вариативной части профессионального цикла: «Физика», «Основы математической обработки информации» и др. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины (модуля) Теория вероятностей. Процесс изучения дисциплины направлен на формирование элементов следующих компетенций в соответствии с ФГОС ВПО по данному направлению: ОК-1 – способностью владеть культурой мышления, умение аргументировано и ясно строить устную и письменную речь Знать: аксиоматический подход к определению вероятностей, основные теоремы, схему Бернулли, в т.ч. локальную и интегральную теоремы Лапласа, понятие о случайных величинах, их числовых характеристиках, простейшие случайные процессы - пуассоновский. Уметь: применять методы доказательств при построении умозаключений. Владеть: методами доказательства от противного, методом логического следования, методом силлогизма, методом исключенного третьего, основами стохастического мышления. ОК-4- способностью понимать и анализировать мировоззренческие, социально и личностно значимые философские проблемы Знать: современную естественнонаучную картину мира. Иметь научные представления о случайном, находить причинно-следственные связи, не путая причину со следствием. Уметь: использовать знания о современной естественнонаучной картине мира в образовательной и профессиональной деятельности. Владеть: методами математической обработки информации, теоретического и экспериментального исследования ПК-1 – способность демонстрации общенаучных базовых знаний естественных наук, математики Знать: основные понятия теории множеств, аксиоматический метод изложения теории вероятностей. Уметь: использовать основные свойства объектов этих теорий при решении прикладных задач информатики, понимание основных фактов, концепций, принципов теорий, связанных с прикладной математикой и информатикой Владеть: основными методами этих теорий. ПК-3 – способность понимать и применять в исследовательской и прикладной деятельности современный математический аппарат Знать: основные методы доказательства и алгоритмы теории вероятностей, выявляя связи случайного и детерминированного. Уметь: применять основные методы теории вероятностей в решении задач смежных областей математики и теоретической физики Владеть: навыками применения основных алгоритмов теории вероятностей и математической статистики во всех разделах математического знания. ПК-9 – способность решать задачи производственной и технологической деятельности на профессиональном уровне, включая: разработку алгоритмических и программных решений в области системного и прикладного программирования 25 Знать: современные математические методы моделирования, центральную предельную теорему, ее следствия и применения в теории вероятностей и в смежных дисциплинах как например теория массового обслуживания. Уметь: применять аппарат теории вероятностей для исследования и анализа моделей Владеть: современными алгоритмическими и программными решениями, связанными с задачами теории вероятностей. Содержание дисциплины: Основы теории вероятностей Употребление вероятностных методов в науке; условия применимости вероятностных моделей; различные подходы к формализации случайности и вероятности; основные моменты теории вероятностей. Пространство исходов; операции над событиями; аксиоматика А.Н.Колмогорова; вероятностное пространство; σ - алгебра событий; вероятность и ее свойства; конечное вероятностное пространство; классическое определение вероятности, урновые схемы; геометрические вероятности; условная вероятность, формула полной вероятности, формула Байеса; независимость событий; повторные независимые испытания, формула Бернулли. Случайные величины. Распределение вероятностей. Случайные величины, функция распределения случайных величин и ее свойства; абсолютно непрерывные, дискретные и сингулярные случайные величины; плотность распределения; математическое ожидание случайной величины, дисперсия, теоремы о математическом ожидании и дисперсии, вычисление математического ожидания и дисперсии для некоторых распределений; ковариация; коэффициент корреляции; многомерные распределения; σ - алгебры, порожденные случайными величинами; независимость случайных величин; функции от случайных величин, формула свертки; случайные величины, связанные с испытаниями Бернулли; биномиальное и геометрическое распределения; теорема Пуассона; неравенства Чебышева, закон больших чисел в форме Чебышева. Аналитические методы в теории вероятностей Характеристические функции; теоремы о связи характеристических функций с функциями распределения, формула обращения для характеристических функций; центральная предельная теорема, теорема Муавра-Лапласа. Основы теории случайных процессов Цепи Маркова, теорема о существовании предельных вероятностей; понятие случайного процесса, пуассоновский процесс; основы теории массового обслуживания. Основные понятия математической статистики Статистические модели и основные задачи статистического анализа, примеры; случайная выборка; эмпирическая функция распределения и эмпирическая плотность вероятности, теоремы о сходимости эмпирических функций распределения и эмпирических плотностей вероятности. Теория точечного оценивания Точечные оценки; свойства оценок: несмещенность, состоятельность, примеры состоятельных оценок; понятие асимптотической нормальности случайной последовательности; оценки наибольшего правдоподобия, асимптотическая нормальность оценок наибольшего правдоподобия; процедура рекуррентного оценивания; метод моментов; информация Фишера; неравенство Рао – Крамера; эффективность оценок; асимптотическая эффективность. Линейная регрессия Линейная регрессионная модель, метод наименьших квадратов. Интервальное оценивание Интервальное оценивание, построение доверительных интервалов с помощью центральной случайной величины и распределения точечной оценки. Проверка гипотез Проверка статистических гипотез, уровень значимости и мощность критерия; наиболее мощные критерии; оптимальный критерий Неймана – Пирсона. Распределения, связанные с 26 нормальным: ''хи-квадрат'' – распределение, распределение Стьюдента, F – распределение Фишера, сферическое нормальное распределение, статистические критерии ''хи - квадрат'' Пирсона и Колмогорова. Виды учебной работы: лекции, лаб. работы, самостоятельная работа. Образовательные технологии В ходе освоения дисциплины при проведении аудиторных занятий используются следующие образовательные технологии: лекции, лабораторные работы, практические занятия, семинарские занятия с использованием активных и интерактивных форм проведения занятий и др. При организации самостоятельной работы занятий используются следующие образовательные технологии: коллоквиум, конспектирование отдельных тем по указанной литературе, работа с пакетом символьной математики MatLab, получение консультаций преподавателя по трудным темам. Формы текущего контроля успеваемости студентов: тестирование, защита лабораторных работ Форма промежуточной аттестации: зачет, экзамен. Общая трудоемкость дисциплины – 8 зачетных единиц (288 часов) 27 Аннотация примерной программы учебной дисциплины Б.3.5 «Языки и методы программирования» Цели и задачи дисциплины Дисциплина «Языки программирования и методы трансляции» обеспечивает приобретение знаний и умений в соответствии с федеральным государственным образовательным стандартом, содействует фундаментализации образования, формированию мировоззрения и развитию системного мышления. Знания и практические навыки, полученные по дисциплине «Языки программирования и методы трансляции», используются обучаемыми при изучении профессиональных дисциплин, а также при выполнении лабораторных работ и курсовых проектов. Задачи, решение которых обеспечивает достижение цели: формирование понимания значимости теоретической составляющей данной дисциплины в естественнонаучном образовании специалиста; формирование представления о разнообразных языках программирования в рамках курса; ознакомление с системой понятий, используемых для описания особенностей языков программирования и их взаимосвязь между собой; формирование навыков и умений использования полученных знаний; ознакомление с примерами языков программирования. Место дисциплины в структуре ООП бакалавриата Дисциплина «Языки программирования и методы трансляции» относится к базовой части профессионального цикла. Данная дисциплина является базовой в рамках данной специальности и формирует знания и умения необходимые для постижения дальнейшего материала. Требования к входным знаниям и умениям студента – знание основ информатики: основы алгоритмизации и логики, основы программирования. Дисциплина «Языки программирования и методы трансляции» формирует знания и умения, которые используются в дальнейшем при освоении других дисциплин математического и естественнонаучного, профессионального циклов, а также при написание курсовых проектов и выпускной квалификационной работы. Формируемые компетенции: ОК-14 способность использовать в научной и познавательной деятельности, а также в социальной сфере профессиональные навыки работы с информационными и компьютерными технологиями Знать: современные способы и средства приобретения с помощью информационных технологий новых знаний и умений в области современной технологии программирования Уметь: приобретать с помощью информационных технологий новые знания и умения и использовать их при изучение основных понятий и конструкций современных языков индустриального программирования Владеть: профессиональными навыками работы с информационными и компьютерными технологиями в области современной технологии программирования ОК-15 способность работы с информацией из различных источников, включая сетевые ресурсы сети Интернет, для решения профессиональных и социальных задач Знать: современные способы и средства работы с информацией для изучения основных конструкций современных языков индустриального программирования Уметь: работать с информацией из различных источников для решения задач в области системного и прикладного программирования Владеть: современными методами расширения и углубления своего научного мировоззрения компьютерной обработки информации 28 ПК-9 способность решать задачи производственной и технологической деятельности на профессиональном уровне, включая разработку алгоритмических и программных решений в области системного и прикладного программирования Знать: задачи производственной и технологической деятельности на профессиональном уровне в области системного и прикладного программирования Уметь: решать задачи разработки на профессиональном уровне алгоритмических и программных решений в области системного и прикладного программирования Владеть: способностью решать задачи производственной и технологической деятельности на профессиональном уровне в области системного и прикладного программирования ПК-10 способность применять в профессиональной деятельности современные языки программирования и языки баз данных, операционные системы, электронные библиотеки и пакеты программ, сетевые технологии Знать: современные языки программирования и языки баз данных, операционные системы, электронные библиотеки и пакеты программ, сетевые технологии Уметь: применять в профессиональной деятельности современные языки программирования и языки баз данных, операционные системы, электронные библиотеки и пакеты программ, сетевые технологии Владеть: методами использования в профессиональной деятельности современные языки программирования и языки баз данных, операционные системы, электронные библиотеки и пакеты программ, сетевые технологии Содержание дисциплины: Тема I. Язык программирования как способ записи алгоритма. Представление алгоритма в процедурной, функциональной и логической 125 форме. Процедурное, функциональное, логическое программирование и соответствующие языки программирования. Тема II. Процедурный подход к программированию. Основы процедурного подхода: базовый набор операторов, понятие переменной и типа данных, управление порядком исполнения операций. Процедурные языки программирования - основные черты и свойства. Тема III. Процедурный язык программирования C. Синтаксис языка программирования С. Программа, функция, блок. Типы данных (char, int, float), модификаторы основных типов (short, long, unsigned, double), составные типы данных (массив, запись). Указатели. Управляющие структуры языка С (if, for, while, do, break). Определение и использование функций в языке С, прототип функции, параметры функции. Тема IV. Функциональный подход к программированию. Основы функционального подхода. Основные свойства функциональных языков программирования. LISP – язык функционального программирования. Тема V . Логический подход к программированию. Основы логического программирования. PROLOG - язык логического программирования. Тема VI. Понятие типа данных. Роль и место типа данных в языках программирования. Основные типы данных в языках программирования: скалярные типы данных, составные типы данных, указатели. Тема VII. Динамические структуры данных. Список, стек, очередь - определение и реализация. Деревья, бинарные деревья - определение и реализация. Обход бинарного дерева, различные способы обхода. Упорядоченные деревья, программа поиска по дереву с включением. Использование деревьев поиска для сортировки данных. Тема VIII. Объединение инструкций и данных в одной структуре. Объектноориентированное программирование, основные понятия и определения. Классы, данные и методы. Права доступа к элементам класса. Наследование классов. Примеры использования объектно-ориентированного подхода в программировании. 29 Тема IX. Компиляция программ. Основные этапы компиляции: лексический анализ, синтаксический анализ, семантический анализ, генерация кода, генерация машинного кода. Компиляция и интерпретация. Пример компилятора/интерпретатора простого языка. Виды учебной работы: лекции, лаб. работы, самостоятельная работа. Образовательные технологии В ходе освоения дисциплины при проведении аудиторных занятий используются следующие образовательные технологии: лекции, лабораторные работы с использованием активных и интерактивных форм проведения занятий и др. При организации самостоятельной работы занятий используются следующие образовательные технологии: проведение интерактивных лекций с использованием современных интерактивных технологий, использование компьютерных тестовых тренажеров. Формы текущего контроля успеваемости студентов: тестирование, защита лабораторных работ Форма промежуточной аттестации: экзамен. Общая трудоемкость дисциплины – 5 зачетных единиц (180 часов) 30 Аннотация примерной программы учебной дисциплины Б.3.6 «Операционные системы» Цели и задачи дисциплины Освоение теоретических основ и применение их на практике для эффективной и профессиональной работы в современных операционных системах. Целью преподавания данной дисциплины является ознакомление студентов с общей концепцией построения операционных систем, а также их подготовка к эффективному использованию современных программных технологий. Курс преподавания этой дисциплины призван дать студентам комплексное представление о роли и месте операционных систем, сред и оболочек в современных вычислительных комплексах и системах. Место дисциплины в структуре ООП бакалавриата Дисциплина "Операционные системы" относится к базовой части профессионального цикла. Для освоения дисциплины "Операционные системы" обучающиеся используют знания, умения и навыки, сформированные в ходе изучения дисциплины базовой части математического и естественнонаучного цикла "Основы информатики", дисциплины вариативной части математического и естественнонаучного цикла "Алгоритмы и алгоритмические языки". Освоение данной дисциплины является основой для последующего изучения дисциплины базовой части математического и естественнонаучного цикла "Архитектура компьютеров", дисциплины вариативной части математического и естественнонаучного цикла "Вычислительные системы и параллельная обработка данных". Освоение данной дисциплины является также основой для последующего прохождения производственной и педагогической практик, подготовки к итоговой государственной аттестации. Формируемые компетенции: ПК-10 - способность применять в профессиональной деятельности современные языки программирования и языки баз данных, операционные системы, электронные библиотеки и пакеты программ, сетевые технологии Знать: основные принципы построения операционных систем Уметь: устанавливать и настраивать основные современные операционные системы Владеть: навыками конфигурирования операционных систем Содержание дисциплины: Что такое операционная система? Состав и функции операционной системы. Классификация операционных систем по особенностям управления ресурсами, особенностям аппаратных платформ, особенностям областей использования, по типам архитектуры ядра. Архитектура операционной системы. Ядро операционной системы. Процессы и программы. Состояния процесса. Сравнительный анализ нитей и процессов. Коммуникация и синхронизация параллельных потоков. Необходимость синхронизации. Проблема критических участков. Проблема тупиков. Управление памятью. Физическая память. Виртуальная память. Страничная и сегментная организация памяти. Подкачка. Выборка, размещение и замещение страниц. Алгоритмы замещения страниц. Файловые системы. Файлы, их атрибуты и операции с ними. Размещение файлов на диске. Файловая система FAT, файловая система UNIX (i-node), файловая система NFS. Знакомство с ОС UNIX, удаленное подключение к серверу посредством ssh, основные команды оболочки bash, работа с текстовым редактором vi, использование основных утилит, работа с процессами и задачами. Знакомство с программированием на языке высокого уровня C для ОС UNIX, компиляция программ. Оконная система X-Window, удаленное подключение к X-Window серверу посредством XDMCP протокола. Многопроцессное программирование в ОС UNIX, системные вызовы fork, execve, межпроцессная коммуникация, работа с файловой системой. Виды учебной работы: лекции, лаб. работы, самостоятельная работа. Образовательные технологии 31 В ходе освоения дисциплины при проведении аудиторных занятий используются следующие образовательные технологии: лекции, лабораторные работы с использованием активных и интерактивных форм проведения занятий и др. При организации самостоятельной работы занятий используются следующие образовательные технологии: проведение интерактивных лекций с использованием современных интерактивных технологий, использование компьютерных тестовых тренажеров. Формы текущего контроля успеваемости студентов: тестирование, защита лабораторных работ Форма промежуточной аттестации: экзамен. Общая трудоемкость дисциплины – 5 зачетных единиц (180 часов) 32 Аннотация примерной программы учебной дисциплины Б.3.7 «Численные методы» Цели и задачи дисциплины Целями освоения дисциплины «Численные методы» являются: подготовить студентов к разработке компьютерно-ориентированных вычислительных алгоритмов решения задач, возникающих в процессе математического моделирования законов реального мира и применения познанных законов в практической деятельности. В результате изучения данного курса студент должен изучить наиболее распространенные методы приближенных вычислений и ознакомиться с прикладными программными комплексами. Для достижения этих цели необходимо: сообщить студенту основные принципы построения математических моделей и применения численных методов; ознакомить студента с основными численными методами; научить правильно применять численные методы и решать задачи по методам вычислений; дать студенту ясное представление о границах применимости конкретного численного метода; научить пользоваться прикладными математическими пакетами для вычисления промежуточных расчетов численного метода; дать студенту понимание важнейших этапов развития методов вычислений как науки, ее философских и методологических проблем. Место дисциплины в структуре ООП бакалавриата Дисциплина «Численные методы» относится к базовой части профессионального цикла Требования к входным знаниям и умениям студента – основ алгебры, математического анализа, теории дифференциальных уравнении, уравнений в частных производных, теории вероятностей, информатики и др. Дисциплина «Численные методы» фундаментом высшего математического образования. Знания и умения, формируемые в процессе изучения данной дисциплины, будут использоваться в дальнейшем при освоении дисциплин, связанных с решением задач, возникающих в процессе математического моделирования сложных процессов. Формируемые компетенции: ОК-11 способность владения навыками работы с компьютером как средством управления информацией Знать: профессиональные приёмы работы с компьютером для решения задач в области численных методов Уметь: применять навыками работы с компьютером в области численных методов Владеть: навыками работы с компьютером как средством управления информацией ПК-3 способность понимать и применять в исследовательской и прикладной деятельности современный математический аппарат Знать: основные численные методы алгебры, приближения функций, численное интегрирование, методы численного решения обыкновенных дифференциальных уравнений, численные методы решения задач математической физики Уметь: выбирать численные методы адекватные решаемым задачам Владеть: навыками техники вычислительного эксперимента ПК-10 - способность применять в профессиональной деятельности современные языки программирования и языки баз данных, операционные системы, электронные библиотеки и пакеты программ, сетевые технологии Знать: особенности программирования вычислительных задач Уметь: разрабатывать алгоритмы численных методов решения задач Владеть: основами программирования в одном из современных математических пакетов Содержание дисциплины: 33 Введение Математическое моделирование и вычислительный эксперимент. Численные методы как раздел современной математики. Роль компьютерно ориентированных методов в исследовании сложных математических моделей. Погрешность результата численного решения задачи. Требования к вычислительному процессу. Численные методы алгебры Решение нелинейных уравнений и систем уравнений. Методы половинного деления, хорд, простой итерации, Ньютона, комбинированный метод хорд и касательных, метод секущих. Сходимость. Прямые методы решения систем линейных алгебраических уравнений. Обращение матриц. Итерационные методы. Сходимость одношаговых итерационных методов. Метод градиентного спуска. Приближение функций Интерполирование алгебраическими многочленами. Погрешность интерполяционной формулы. Сплайн-интерполирование. Тригонометрическая интерполяция. Элементы теории равномерного приближения. Среднеквадратичные приближения. Метод наименьших квадратов. Численное интегрирование Интерполяционные квадратурные формулы. Интегрирование функций специального вида. Правило Рунге оценки погрешности. Методы численного решения обыкновенных дифференциальных уравнений Одношаговые и многошаговые методы решения задачи Коши. Вычислительная погрешность методов. Разностные методы решения задач математической физики Основные понятия теории разностных схем: аппроксимация, сходимость, устойчивость. Простейшие разностные схемы для уравнения переноса. Устойчивость, сходимость в зависимости от соотношения h и τ. Неявные схемы для задачи Коши. Уравнение теплопроводности с одной пространственной переменной. Разностная схема задачи Дирихле для уравнения Пуассона. Необходимый спектральный признак устойчивости. Виды учебной работы: лекции, лаб. работы, самостоятельная работа. Образовательные технологии В ходе освоения дисциплины при проведении аудиторных занятий используются следующие образовательные технологии: лекции, лабораторные работы с использованием активных и интерактивных форм проведения занятий и др. При организации самостоятельной работы занятий используются следующие образовательные технологии: проведение интерактивных лекций с использованием современных интерактивных технологий, использование компьютерных тестовых тренажеров. Формы текущего контроля успеваемости студентов: тестирование, защита лабораторных работ Форма промежуточной аттестации: зачет, экзамен. Общая трудоемкость дисциплины – 6 зачетных единиц (216 часов) 34 Аннотация примерной программы учебной дисциплины Б.3.8 «Базы данных» Цели изучения дисциплины Целями освоения дисциплины «Базы данных» являются: - изучение общих вопросов систем управления базами данных (СУБД); - знакомство с основами реляционных баз данных: введение в реляционные СУБД (РСУБД), основные функциональные компоненты РСУБД, введение в язык реляционных баз данных SQL; - рассмотрение теорий и методологий реляционных БД. Место дисциплины в структуре ООП бакалавриата Дисциплина «Базы данных» относится к базовой части профессионального цикла основной общеобразовательной программы. Теоретический курс «Базы данных» целесообразно проводить в параллели с дисциплинами, касающимися объектно-ориентированного программирования,. Для усвоения материала по курсу «Базы данных» учащиеся должны в достаточной мере обладать знаниями, полученными при изучении базовых курсов программирования. Формируемые компетенции: ОК-5 способность понимать сущность и значение информации в развитии современного информационного общества, сознавать опасности и угрозы, возникающие в этом процессе, соблюдать основные требования информационной безопасности, в том числе защиты государственной тайны Знать: различные модели представления обрабатываемых данных Уметь: формально представлять предметную область решаемой задачи Владеть: навыками построения ER-диаграмм, выявления и моделирования сущностей и связей ОК-11 способность владения навыками работы с компьютером как средством управления информацией Знать: принципы построения и организации реляционных баз данных Уметь: проектировать реляционные базы данных Владеть: навыками организации работы пользователей с базой данных ПК-1 способность демонстрации общенаучных базовых знаний естественных наук, математики и информатики, понимание основных фактов, концепций, принципов, теорий, связанных с прикладной математикой и информатикой Знать: структуру современной СУБД, архитектуру баз данных Уметь: использовать язык запросов SQL для манипулирования данными Владеть: навыками создания клиент-серверных СУБД Содержание дисциплины: Классификация систем управления базами данных (СУБД). Ранние подходы к организации баз данных (БД). Общие понятия реляционного подхода к организации БД. Основные концепции и термины. Базисные средства манипулирования реляционными данными. Проектирование реляционных БД. Стандартный язык баз данных SQL. Язык SQL. Функции и основные возможности. Архитектура «клиент-сервер». Виды учебной работы: лекции, лаб. работы, самостоятельная работа. Используемые информационные, инструментальные и программные средства: Компьютерный класс, включающий полный комплект лицензионного программного обеспечения по дисциплине «Базы данных». Мультимедийный проектор. Ноутбук. Электронная библиотека по темам дисциплины «Базы данных». При использовании электронных изданий во время самостоятельной подготовки каждый обучающийся обеспечен рабочим местом в компьютерном классе с выходом в Интернет в соответствии с объемом изучаемых дисциплин и не менее шести часов в неделю. Образовательные технологии 35 В ходе освоения дисциплины при проведении аудиторных занятий используются следующие образовательные технологии: лекции, лабораторные работы с использованием активных и интерактивных форм проведения занятий и др. При организации самостоятельной работы занятий используются следующие образовательные технологии: проведение интерактивных лекций с использованием современных интерактивных технологий, использование компьютерных тестовых тренажеров. Формы текущего контроля успеваемости студентов: тестирование, защита лабораторных работ Форма промежуточной аттестации: зачет, экзамен. Общая трудоемкость дисциплины – 6 зачетных единиц (216 часов) Курсовая работа 36 Аннотация примерной программы учебной дисциплины Б.3.9 «Методы оптимизации» Цели и задачи дисциплины Целями освоения дисциплины «Методы оптимизации» являются: приобретение студентами знания основ классического вариационного исчисления, его особенностей и специфики вариационных задач как задач, обобщающих проблему поиска экстремумов функций многих переменных; понимание основных идей и методологии теории оптимального управления Понтрягина и метода динамического программирования, навыков оперировать основными понятиями, методами математики для решения задач оптимизации в различных ситуациях. При изучении курса следует формировать умения находить экстремали для вариационных задач, выполнять исследование функционала на экстремум. Решать вариационные задачи на условный экстремум, применять методы выпуклого анализа к поиску минимумов выпуклых функций, использовать принцип максимума к решению задач оптимизации, в том числе к задачам оптимизации по быстродействию, решать задачи синтеза управлений и динамического программирования, применять симплекс-метод к задачам линейного программирования и транспортным задачам. Место дисциплины в структуре ООП бакалавриата Дисциплина "Методы оптимизации" относится к базовой (общепрофессиональной) части профессионального цикла. Для освоения дисциплины "Методы оптимизации" обучающиеся используют знания, умения и навыки, сформированные в ходе изучения дисциплин: "Математический анализ", "Алгебра", "Функциональный анализ", "Основы информатики", "Численные методы"; "Алгоритмы и алгоритмические языки"; "Языки и методы программирования". Освоение данной дисциплины является основой для последующего изучения дисциплин: "Исследование операций", "Прикладные экспертные системы". Освоение данной дисциплины является также основой для последующего прохождения производственной и учебной практик, подготовки к итоговой государственной аттестации. Формируемые компетенции: ПК-3 способность понимать и применять в исследовательской и прикладной деятельности современный математический аппарат Знать: элементы выпуклого анализа, основные численные методы оптимизации Уметь: выбирать методы оптимизации адекватные решаемым задачам Владеть: методами численной оптимизации ПК-10 способность применять в профессиональной деятельности современные языки программирования и языки баз данных, операционные системы, Знать: особенности программирования задач оптимизации Уметь: разрабатывать алгоритмы решения задач оптимизации Владеть: основами программирования в одном из современных математических электронные библиотеки и пакеты программ, сетевые технологии пакетов Содержание дисциплины: Основные понятия теории оптимизации. Оптимизация процесса управления. Математическое описание объекта управления. Производственно-экономические модели. Структура объекта управления. Классификация задач оптимального управления. Математическое программирование. Линейное программирование. Итеративные методы поиска оптимума. Многошаговые процессы управления. Динамическое программирование. Нелинейное программирование. Элементы дифференциального исчисления и выпуклого анализа (в нормированных пространствах) Определение производных, производная Фреше, вариация по Лагранжу и производная по Гато. Гладкие задачи с равенствами и неравенствами; теорема Ферма, теорема Куна-Таккера, правило множителей Лагранжа; задачи и методы оптимизации, оптимального проектирования, 37 оптимального планирования, пассивный и последовательный поиск, методы последовательного поиска, минимизация выпуклых функций, условия минимума выпуклых функций, минимизация квадратичных функций. Классическое вариационное исчисление Функциональные пространства и функционалы, сильная и слабая топологии, задача Больца, уравнения Эйлера, их канонический вид. Интегралы уравнения Эйлера: интеграл импульса, интеграл энергии. Поля экстремалей, условия второго порядка Лежандра и Якоби; задачи классического вариационного исчисления с ограничениями. Принцип Лагранжа для изопериметрических задач, необходимые условия в изопериметрической задаче и задаче со старшими производными; уравнения Эйлера-Пуассона; условия трансверсальности для вариационных задач с подвижными границами, классическое вариационное исчисление и естествознание, принцип Гамильтона и его применение к выводу уравнений математической физики, уравнение Гамильтона-Якоби и метод интегрирования; многомерные вариационные исчисления, уравнение Остроградского. Оптимальное управление Постановка задачи оптимального управления, вариационные методы её решения, принцип максимума Понтрягина; задача быстродействия, задача синтеза управлений, неавтономные системы, понятие особого управления, динамическое программирование: принцип оптимальности, уравнение Беллмана, оптимальная стабилизация, оптимальное управление и задачи техники. Численные методы решения задач оптимизации Численные методы решения задач вариационного исчисления и оптимального управления; прямые методы: методы Ритца, Канторовича, Галеркина. Виды учебной работы: лекции, лаб. работы, самостоятельная работа. Используемые информационные, инструментальные и программные средства: Компьютерный класс, включающий полный комплект программного обеспечения по дисциплине «Методы оптимизации». Мультимедийный проектор. Ноутбук. Интерактивная доска. Электронная библиотека по темам дисциплины «Математическое моделирование и вычислительная математика». Образовательные технологии В ходе освоения дисциплины при проведении аудиторных занятий используются следующие образовательные технологии: лекции с использованием интерактивных форм проведения занятий, лабораторные работы с использованием математического пакета программ. При организации самостоятельной работы занятий используется математический пакет программ. Формы текущего контроля успеваемости студентов: тестирование, защита лабораторных работ Форма промежуточной аттестации: экзамен. Общая трудоемкость дисциплины – 5 зачетных единиц (180 часов) Курсовая работа 38 Аннотация примерной программы учебной дисциплины Б.3.12 «Java» Цели и задачи дисциплины Дисциплина «Java-технологии» необходима в системе подготовки специалистов для получения основных навыков работы с современными средствами вычислительной техники и операционными системами, систематизации ранее полученных знаний и освоение новых аспектов дисциплины, обучения навыкам самостоятельного применения полученных знаний в последующих курсах специальных дисциплин. Цель дисциплины: получение основных сведений о Java-технологиях, изучение современных аспектов дисциплины необходимых для дальнейшего обучения и работы по специальности. Задачи дисциплины: дать теоретические и методологические основы дисциплины, научить самостоятельно применять полученные знания в практической деятельности. Место дисциплины в структуре ООП бакалавриата Дисциплина «Java» относится к вариативной части профессионального цикла основной общеобразовательной программы. Для усвоения материала по курсу «Java» учащиеся должны в достаточной мере обладать знаниями, полученными при изучении курсов программирования. Формируемые компетенции: Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих компетенций: способность работать с информацией в глобальных компьютерных сетях (ОК-12); способность использовать в научной и познавательной деятельности, а также в социальной сфере профессиональные навыки работы с информационными и компьютерными технологиями (ОК14); способность работы с информацией из различных источников, включая сетевые ресурсы сети Интернет, для решения профессиональных и социальных задач (ОК-15); способность приобретать новые научные и профессиональные знания, используя современные образовательные и информационные технологии (ПК-2); способность применять в профессиональной деятельности современные языки программирования и языки баз данных, операционные системы, электронные библиотеки и пакеты программ, сетевые технологии (ПК10). В результате изучения дисциплины студент должен: Знать: основы применения Java-технологий, принципов организации Javaприложений; методику работы с современными средствами вычислительной техники и операционными системами; конструировать профессиональные приложения, решающие задачи в изучаемых операционных системах. Уметь: грамотно работать с Java-приложениями ; применять изученные инструментальные средства для решения конкретных задач. Владеть: современными инструментами для работы с Java-приложениями. Содержание дисциплины: Определение понятий Java-технологии. Java-приложения для работы с компьютерной графикой, файловыми системами и компьютерными сетями. Оболочка Java Runtime Environment (JRE). Компилятор языка Java. Виртуальная машина Java. Виды учебной работы: лекции, лаб. работы, самостоятельная работа. Используемые информационные, инструментальные и программные средства: компьютерный класс, мультимедийный проектор. Ноутбук. Интерактивная доска. Электронная библиотека по темам дисциплины. Формы текущего контроля успеваемости студентов: тестирование, защита лаб.работ., опрос. Образовательные технологии 39 В ходе освоения дисциплины при проведении аудиторных занятий используются следующие образовательные технологии: лекции, лабораторные работы с использованием активных и интерактивных форм проведения занятий и др. При организации самостоятельной работы занятий используются следующие образовательные технологии: проведение интерактивных лекций с использованием современных интерактивных технологий, использование компьютерных тестовых тренажеров. Форма промежуточной аттестации: экзамен. Общая трудоемкость дисциплины – 5 зачетных единиц (180 часов) 40 Аннотация примерной программы учебной дисциплины Б.3.11 «Автоматизированные системы обработки информации» Цели и задачи дисциплины Целью изучения дисциплины является изучение структуры современных интегрированных систем автоматизации проектирования и управления процессами. Применение принципов интеграции при разработке структуры, выборе функций и технического обеспечения систем. Формирование навыков по решению практических задач с использованием современных инструментальных средств проектирования, ознакомление с историей создания и современными информационными системами масштаба корпорации, а также изучение общих принципов документооборота организации с использованием средств вычислительной техники.. Задачи изучения дисциплины: понимание основных принципов построения различных корпоративных информационных систем, методов их создания, внедрение, эксплуатация и сопровождение; приобретение опыта работы с некоторыми корпоративными системами. приобретение навыков работы со служебными документами Место дисциплины в структуре ООП бакалавриата Данная дисциплина относится к вариативной части ООП бакалавриата. Изучение данной дисциплины базируется на знаниях, умениях и компетенциях сформированных при изучении дисциплин гуманитарного, социального экономического и профессионального циклов, а также знаниях и умениях в области программирования. Формируемые компетенции: ПК-17, ПЕК-18, ПК-19, ОК-1, ОК-5, ОК-14, ОК-15, ПК-1, ПК6, ОК-11, ПК-4, ПК-2. В результате изучения дисциплины студент должен: Знать: особенности интегрированных систем комплексной автоматизации; интегрированные системы управления, используемые для управления производствами в ЦБП. типологии информационных систем; основные принципы построения корпоративных информационных систем;; программные и технические средства реализации корпоративных информационных систем и критериев их выбора; основные принципы организации документооборота в современных организациях разной формы собственности; Уметь: разрабатывать архитектуру интегрированных систем автоматизации. пользоваться понятийным аппаратом, описывающим различные аспекты корпоративных информационных систем; пользоваться средствами интерфейса нескольких реальных корпоративных информационных систем; осуществлять обоснованный выбор вида, метода и технологии применения корпоративной информационной системы; выбирать современные программные продукты для работы с электронными и бумажными документами в современном офисе; Владеть: методиками проектирования систем управления на базе современных систем автоматики и САПР. работой с реальной корпоративной информационной системой . навыками работы с современными аппаратными и программными средствами обработки и преобразования офисной информации Содержание дисциплины: Классификация, функции и структура интегрированных систем проектирования и управления. Программно-технические комплексы в структуре интегрированных систем проектирования и 41 управления. Пакеты автоматизированного проектирования систем. Современные интегрированные системы проектирования и управления. Понятие корпорации. Нормы корпоративного управления. Методы корпоративного управления. Процессы принятия решений в корпоративном управлении. Надлежащая практика и стандарты корпоративного управления. Взаимосвязь корпоративного управления и финансового менеджмента. Процесс внедрения корпоративной информационной системы (КИС). Факторы успеха внедрения КИС. Основные принципы реализации проекта внедрения. Организация выполнения проекта внедрения. Основные этапы проекта внедрения. Причины неудачных внедрений КИС. Понятие об Microsoft Navision. Понимание основ построения интегрированных ИС. Квалифицированные ресурсы. Главные возможности пакета Microsoft Navision. Управление финансами. Оптимизация процессов управления данными. Бухгалтерский и налоговый учет. Функциональность БанкКасса. Дистрибуция. Функциональность Microsoft Navision для управления цепочками поставок. Функциональность Банк – Производство. Управление складом. Мультисклады. Производство. Функциональность модуля "Производство". Результаты освоения дисциплины «Корпоративные информационные системы» достигаются в процессе обучения путем: чтения лекций с применением мультимедийных технологий, проведения лабораторных занятий с использованием интерактивных форм. Исторические аспекты развития автоматизированных систем в документационном обеспечении управления; типология и сравнительная оценка автоматизированных систем управления документацией; особенности функционирования некоторых современных автоматизированных систем в документационном обеспечении управления. Выбор вида, метода и технологии применения современных автоматизированных систем в документационном обеспечении управления и архивном деле. Составление и оформление документов, организация работы с документами, техника и технология современного офиса. Результаты освоения дисциплины «Офисные технологии» достигаются в процессе обучения путем: чтения лекций с применением мультимедийных технологий, проведения лабораторных занятий с использованием интерактивных форм. Виды учебной работы: лекции, лаб. работы, самостоятельная работа. Образовательные технологии В ходе освоения дисциплины при проведении аудиторных занятий используются следующие образовательные технологии: лекции, лабораторные работы с использованием активных и интерактивных форм проведения занятий и др. При организации самостоятельной работы занятий используются следующие образовательные технологии: проведение интерактивных лекций с использованием современных интерактивных технологий, использование компьютерных тестовых тренажеров. Формы текущего контроля успеваемости студентов: тестирование, защита лабораторных работ Форма промежуточной аттестации: зачет. Общая трудоемкость дисциплины – 2 зачетные единицы (72 часа) 42 Аннотация примерной программы учебной дисциплины Б.3.10 «Языки программирования (Си)» Цели и задачи дисциплины Изучение объектно-ориентированного языка программирования C++, освоение принципов работы в среде Visual C++ и приобретение базовых на-выков разработки приложений под Windows. Место дисциплины в структуре ООП бакалавриата Данная дисциплина относится к блоку дисциплин по выбору профессионального цикла. ОПП бакалавриата. Изучение данной дисциплины базируется на знаниях, умениях и компетенциях сформированных при изучении дисциплин программирования и основ информатики. Формируемые компетенции: ОК-13, ОК-14, ОК-15, ОК-16, ПК-3, ПК-4, ПК-5, ПК-7, ПК10, ПК-12. Знания, умения и навыки, получаемые в результате освоения дисциплины: В результате изучения дисциплины студент должен знать: объектно-ориентированный язык программирования C++, уметь: работать с различными типами данных, операторами и функциями С++ ; производить инкапсуляцию; использовать конструкторы и деструкторы; перегружать операции; использовать наследование и полиморфизм; применять шаблоны функций и классов; управлять исключениями; использовать Microsoft Developer Studio; создавать приложения Windows; работать с битовыми образами; владеть: языком программирования С и С++; Содержание дисциплины: Введение в язык C. Основные операторы языка. Функции. Указатели. Массивы. Классы. Объявление классов. Инициализация и доступ к элементам классов. Массивы классов. Виды учебной работы: лекции, лаб. работы, самостоятельная работа. Используемые информационные, инструментальные и программные средства: компьютерный класс, включающий полный комплект лицензионного программного обеспечения по дисциплине «Основы программирования на С». Мультимедийный проектор. Ноутбук. Интерактивная доска. Электронная библиотека по темам дисциплины. Образовательные технологии В ходе освоения дисциплины при проведении аудиторных занятий используются следующие образовательные технологии: лекции, лабораторные работы с использованием активных и интерактивных форм проведения занятий и др. При организации самостоятельной работы занятий используются следующие образовательные технологии: проведение интерактивных лекций с использованием современных интерактивных технологий, использование компьютерных тестовых тренажеров. Формы текущего контроля успеваемости студентов: тестирование, защита лаб.работ., опрос. Форма промежуточной аттестации: зачет, экзамен. Общая трудоемкость дисциплины – 9 зачетных единиц (324 часа) 43 Аннотация примерной программы учебной дисциплины Б.3.13 «Зашита информации» Цели освоения дисциплины Целью изучения дисциплины «Защита информации» является ознакомление студентов с основными понятиями и определениями информационной безопасности; источниками, рисками и формами атак на информацию; угрозами, которыми подвергается информация; вредоносными программами; защитой от компьютерных вирусов и других вредоносных программам; методами и средствами защиты информации; политикой безопасности компании в области информационной безопасности; стандартами информационной безопасности; криптографическими методами и алгоритмами шифрования информации; алгоритмами аутентификации пользователей; защитой информации в сетях; требованиями к системам защиты информации. Место дисциплины в структуре ООП бакалавриата Дисциплина «Защита информации» относится к базовой части профессионального цикла. Для освоения дисциплины обучающиеся используют знания, умения, сформированные в ходе изучения дисциплин базовой части математического и естественнонаучного цикла: «Основы информатики», профессионального цикла: «Языки и методы программирования», «Операционные системы», вариативной части профессионального цикла: «Построение и администрирование компьютерных сетей». Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины Процесс изучения дисциплины направлен на формирование элементов следующих компетенций в соответствии с ФГОС ВПО по данному направлению: ОК-5 способность понимать сущность и значение информации в развитии современного информационного общества, сознавать опасности и угрозы, возникающие в этом процессе, соблюдать основные требования информационной безопасности, в том числе защиты государственной тайны Знать: опасности и угрозы, возникающие в современном информационном обществе Уметь: выявлять источники, риски и формы атак на информацию, разрабатывать политику компании в соответствии со стандартами безопасности Владеть: навыками анализа угроз ПК-3 способность понимать и применять в исследовательской и прикладной деятельности современный математический аппарат Знать: математические основы криптографических алгоритмов шифрования информации Уметь: выбирать криптографические алгоритмы шифрования информации Владеть: криптографическими алгоритмами шифрования информации ПК-10 способность применять в профессиональной деятельности современные языки программирования и языки баз данных, операционные системы, электронные библиотеки и пакеты программ, сетевые технологии Знать: основные понятия и методы информационной безопасности, угрозы, которым подвергается информация Уметь: использовать криптографические модели, алгоритмы шифрования информации и аутентификации пользователей, составлять многоуровневую защиту корпоративных сетей Владеть: навыками работы с антивирусными программами, криптографическими алгоритмами шифрования информации, алгоритмами аутентификации пользователей Содержание дисциплины Понятие информации как объекта защиты. Законодательные и правовые основы защиты компьютерной информации. Угрозы безопасности информационной системы. Стандарты безопасности информационных систем. Криптография: основные понятия и определения, симметричные криптосистемы, криптосистемы с открытым ключом, аутентификация и электронная цифровая подпись, управление криптографическими ключами, практическое 44 применение криптосистем. Компьютерные вирусы. Антивирусное программное обеспечение. Безопасность операционных систем. Многоуровневая защита корпоративных сетей. Образовательные технологии В ходе освоения дисциплины при проведении аудиторных занятий используются следующие образовательные технологии: лекции, лабораторные работы, с использованием активных и интерактивных форм проведения занятий. При организации самостоятельной работы занятий используются следующие образовательные технологии: работа с дополнительной литературой, применение новых информационных технологии для организации учебного процесса. Виды учебной работы: лекции, рефераты, самостоятельная работа. Формы текущего контроля успеваемости студентов: опрос, тест Форма промежуточной аттестации: экзамен Общая трудоемкость дисциплины – 4 зачетные единицы (144 часа) 45 Аннотация примерной программы учебной дисциплины Б.3.15 «Технические средства защиты информации» Цели освоения дисциплины Ознакомление студентов с физическими процессами, лежащими в основе принципов действия оборудования охраны и безопасности, а также основами утечек информации по физическим каналам. Ознакомление студентов с существующими моделями физических явлений и процессов в информационной безопасности. Задачей изучения дисциплины является изучение физических принципов работы технических средств защиты информации, основ взаимодействия различных физических процессов и явлений в сфере информационной безопасности. Формирование представлений об основах принципов функционирования специализированных средств безопасности и предотвращения утечек информации по физическим каналам, современных математических моделях представления физических процессов явлений. Место дисциплины в структуре ООП бакалавриата Дисциплина «Технические средства защиты информации» относится к вариативной части профессионального цикла. Для освоения дисциплины используются знания, умения и виды деятельности, сформированные в процессе изучения предметов «Информатика», «Защита инофрмации», «Практикум на ЭВМ», «Физические основы построения ЭВМ», «Физика» на предыдущем уровне образования. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины В соответствии с ФГОС ВПО в результате изучения дисциплины обучающиеся должны: знать: − средства и методы предотвращения и обнаружения вторжений; − технические каналы утечки информации; − возможности технических средств перехвата информации; − способы и средства защиты информации от утечки по техническим каналам и контроля эффективности защиты информации; − организацию защиты информации от утечки по техническим каналам на объектах информатизации; уметь: - пользоваться нормативными документами по противодействию технической разведке; - оценивать качество готового программного обеспечения; владеть: - методами и средствами технической защиты информации; - методами расчета и инструментального контроля показателей технической защиты информации. Целью учебной дисциплины «Техническая защита информации» является формирование и развитие у обучающихся следующих общекультурных и профессиональных компетенций: способностью разрабатывать формальные модели политик безопасности, политик управления доступом и информационными потоками в компьютерных системах (ПК-11); способностью участвовать в разработке проектной документации (ПК-22); способностью оценивать эффективность систем защиты информации в компьютерных системах (ПК-29); способностью выполнять работы по приему, настройке, регулировке, освоению и восстановлению работоспособности оборудования защиты информации (ПК-37). Содержание дисциплины Основные положения системной концепции обеспечения безопасности объектов. Вопросы категорирования объектов и классификации нарушителей. Инженерно-техническое укрепление.Извещатели охранной сигнализации. Основныетактико-технические данные, 46 способы применения, правила установки и эксплуатации. Организация центализованной охраны объектов. Системы передачи извещений. Интегрированные системы и комплексы технических средств охраны и безопасности. Организация эксплуатационно-технического обслуживания технических средств охраны и безопасности. Методы оценки эффективности систем безопасности и моделирование функционирования системы безопасности при несанкционированном доступе на охраняемый объект. Основные понятия СКУД. Методы и средства идентификации в СКУД. Устройства преграждающие управляемые. Основные термины, понятия и определения СВН. Устройства управления, передачи и регистрации видеоизображений. Устройства управления камерами и объективами. Устройства анализа видеосигналов. Устройства отображения изображения. Сетевые СВН. Основы проектирования СВН. Демаскирующие признаки объектов защиты информации. Источники и носители конфиденциальной информации. Органы добывания информации. Принципы добывания и обработки информации. Оптические каналы утечки информации. Радиоэлектронные каналы утечки. Акустические каналы утечки. Утечка информации через ПЭМИН. Способы доступа к конфиденциальной информации. Моделирование каналов защиты и объектов утечки информации. Технические средства акустической разведки. Средства радиотехнической разведки. Средства видовой разведки. Методы поиска технических каналов утечки информации. Методы акустической и виброакустической защиты. Защита телефонных линий. Противодействие электронным устройствам перехвата информации. Образовательные технологии В ходе освоения дисциплины при проведении аудиторных занятий используются следующие образовательные технологии: лекции, лабораторные работы, практические занятия, семинарские занятия с использованием активных и интерактивных форм проведения занятий и др. При организации самостоятельной работы занятий используются следующие образовательные технологии: проведение интерактивных лекций с использованием современных интерактивных технологий, использование компьютерных тестовых тренажеров, встреча со специалистами в области обработки информации. Виды учебной работы: лекции, рефераты, самостоятельная работа. Формы текущего контроля успеваемости студентов: опрос, тест Форма промежуточной аттестации: дифференцированный зачет Общая трудоемкость дисциплины – 4 зачетные единицы (144 часа) 47 Аннотация примерной программы учебной дисциплины Б.3.16 «Сети и коммуникации» Цели освоения дисциплины Основной целью дисциплины является формирование у будущих специалистов практических навыков по построению, составу и структуре компьютерных сетей, моделям, методам и средствам организации взаимодействия компьютерных систем, по направлениям развития технических и программных средств компьютерных сетей, по технологиям использования компьютерных сетей, по освоению практических приемов и приобретение навыков, по построению и анализу конкретных конфигураций компьютерных сетей, получение общих знаний о методах построения компьютерных сетей, основных прикладных и системных сетевых протоколах Задачи: изучить основные типы сетевых топологий, приемы работы в компьютерных сетях, осознать принципы построения компьютерных сетей и принципы функционирования Интернет – технологий. Место дисциплины в структуре ООП бакалавриата Дисциплина «Сети и коммуникации» относится к вариативной части профессионального цикла. Для освоения дисциплины используются знания, умения и виды деятельности, сформированные в процессе изучения предметов «Информатика», «Защита информации», «Практикум на ЭВМ», «Физические основы построения ЭВМ», на предыдущем уровне образования. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины - Базовые знания в различных областях (ОК-13) - Навыки выбора архитектуры и комплексирования современных компьютеров, систем, комплексов и сетей системного администрирования (ПК-35) - Инсталляция и администрирование программного и аппаратного обеспечения для информационных систем (ПК-02) - Умение использовать нормативные правовые документы в своей деятельности (ОК-01) Содержание дисциплины Введение в сети ЭВМ. Понятие сетевого протокола. Локальные и распределенные сети. Базовые топологии локальных сетей: шинная, звездообразная, кольцевая. Краткая история создания и развития и основы организации всемирной компьютерной сети Internet. Обзор основных сервисов (услуг) сети Интернет. Семиуровневая модель сетевых протоколов OSI/ISO. Уровни протоколов TCP/IP и их соответствие модели OSI/ISO. Стеки протоколов. Прохождение пакетов данных через модули стеков протоколов при взаимодействии компьютеров в сети. Архитектура локальных сетей с шинной топологией Ethernet, метод передачи данных по общей шине с контролем носителя и обнаружением столкновений МДКН/ОС (CSAM/CD), адресация компьютеров на физическом уровне (МАС-адреса), формат кадра Ethernet, аппаратное оборудование сетей Ethernet для различных типов среды передачи сигнала Межсетевые IP-адреса, их классы и структура. Маска подсети и ее назначение. Присвоение сетевым интерфейсам IP-адреса и маски подсети. Преобразование логических IPадресов в физические адреса с использованием протокольного модуля ARP. Маршрутизация пакетов при их передаче между сетями. Межсетевые шлюзы. Порядок выполнения маршрутизации протокольным модулем IP. Таблицы маршрутизации. Команды анализа состояния сети и маршрутов и модификации и таблиц маршрутизации Протоколы транспортного уровня. Виртуальные каналы и дейтаграммные соединения. Протоколы TCP и UDP: порты и их назначение, логика функционирования протоколов TCP и UDP, достоинства и недостатки этих протоколов, примеры областей эффективного применения протокола UDP. 48 Общая организация прикладных служб, серверы (демоны) и клиентские программы. Программные интерфейсы транспортного уровня, Sockets Именование компьютеров в сети. Доменная служба имен. Понятие домена и зоны. Логика работы и основные файлы базы данных сервера имен. 153 Протоколы удаленного входа файлов TELNET, rlogin, rsh, ssh. Клиентские и серверные программы протоколов. Возможность автологина для протоколов rlogin и rsh, файлыу правления автологином. Достоинства и недостатки различных протоколов. Протокол удаленного графического терминала X11. Организация оконной системы UNIX X-Windows. Сценарий установления соединения для удаленного графического терминала и назначение протокола DHCP. Программы эмуляции Х-терминалов . Протоколы пересылки файлов FTP, SFTP, TFTP, rcp. Клиентские и серверные составляющие протоколов. Работа с анонимными серверами FTP. Конфигурационные файлы протокола FTP. Сетевая файловая система NFS. Общая организация и основы администрирования сетевой файловой системой NFS. Назначение системы NIS. Другие сетевые файловые системы Электронная почта. Команда mail. Назначение протоколов SMTP, POP3 и IMAP, применение UUCP для доставки почты. Функции и логика работы почтового демона sendmail. Формат почтового сообщения, назначение стандарта MIME Система новостей (телеконференций), служба рассылки новостей Mailing Lists. Web-серверы и всемирная информационная паутина. Назначение языка HTML и протокола HTTP. Клиентские программы работы с Web-серверами. Методы построения "активных" HTML-страниц: понятие о CGI, Java. Понятие об Интранет-технологиях. Тонкий и толстый клиенты. Основы управления маршрутизацией. Статическая и динамическая маршрутизация, протоколы управления маршрутизацией. Организация обмена маршрутной информацией на основе протокола RIP. Основы протокола OSPF, его основные достоинства. Понятие о внутренних (RIP, OSPF) и внешних (BGP) протоколах маршрутизации. Основы управление сетью на базе протокола SMNP. Активное оборудование компьютерных сетей: коммутаторы, маршрутизаторы Образовательные технологии В ходе освоения дисциплины при проведении аудиторных занятий используются следующие образовательные технологии: лекции, лабораторные работы, практические занятия, семинарские занятия с использованием активных и интерактивных форм проведения занятий и др. При организации самостоятельной работы занятий используются следующие образовательные технологии: проведение интерактивных лекций с использованием современных интерактивных технологий, использование компьютерных тестовых тренажеров, встреча со специалистами в области обработки информации. Виды учебной работы: лекции, рефераты, самостоятельная работа. Формы текущего контроля успеваемости студентов: опрос, тест Форма промежуточной аттестации: экзамен Общая трудоемкость дисциплины – 4 зачетные единицы (144 часа) 49 Аннотация примерной программы учебной дисциплины Б.3.17 «Обучающие системы» Цели и задачи дисциплины Целью изучения дисциплины “Обучающие системы” является изучение теоретических основ представления и обработки знаний в информационных системах, а также получение студентами практических навыков проектирования систем, испульзуемых в образовательном процессе. Задачи дисциплины. Задачей изучения дисциплины «Обучающие системы» является освоение методов классификации и представления знаний в компьютере, их обобщении; изучение способов представления знаний таких, написание программно-методических комплексов. Место дисциплины в структуре ООП бакалавриата Данная дисциплина относится к вариативной части профессионального цикла ОПП бакалавриата. Изучение данной дисциплины базируется на знаниях, умениях и компетенциях сформированных при изучении дисциплин программирования и информатики, «Психология» и «Педагогика». Формируемые компетенции: Процесс изучения дисциплины направлен на формирование у обучаемого следующих компетенций: - Понимание социальной значимости своей будущей профессии, обладание высокой мотивацией к выполнению профессиональной деятельности (ОК-3); - Готовность участвовать в работах по доводке и освоению информационных технологий в ходе внедрения и эксплуатации информационных систем (ПК-15); - Готовность использовать математические методы обработки, анализа и синтеза результатов профессиональных исследований (ПК-26). В результате изучения дисциплины студент должен: Знать: базовые модели представления знаний в информационных системах; математические модели представления знаний, методы работы со знаниями; методы формализации и представления знаний; архитектуру баз знаний и различные подходы к их организации; теорию и технологии приобретения знаний, принципы приобретения знаний; методы обработки знаний в прикладных системах, основные алгоритмы и стратегии логического вывода. Уметь: разрабатывать модели предметных областей; представлять знания в базах данных информационных систем; разрабатывать и программировать диалоги взаимодействия ЭВМ и человека, проектировать и разрабатывать экспертные системы; работать с экспертными и диалоговыми системами. Владеть: построением моделей представления знаний; навыками использования современных методов инженерии знаний; инструментальными средствами баз данных и моделями прикладных процедур, реализующих правила обработки данных; методами инженерии знаний; языками инженерии знаний и инструментальными средствами постро-ения систем, основанных на знаниях; навыками разработки баз знаний для различных моделей информационных систем. Содержание дисциплины: 50 Раздел 1. Виды компьютерных средств обучения и особенности компьютерных учебников и обучающих систем 1.1. Классификация компьютерных средств обучения 1.2. Когда и как целесообразно применять компьютерные учебники и обучающие системы 1.3. Обобщенная архитектура компьютерных учебников и обучающих систем 1.4. Стадии и этапы разработки Раздел 2. Концептуальное проектирование 2.1. Разработка технико-экономического обоснования 2.2. Изучение подходов и аналогов 2.3. Анализ требований к знаниям и умениям 2.4. Детализация программы курса и разработка структуры компьютерного учебника (компьютерной обучающей системы) 2.5. Формирование психолого-педагогической стратегии и выбор дидактических приемов 2.6. Выбор форм представления информации 2.6.1. Текст и гипертекст 2.6.2. Графика и гиперграфика 2.6.3. Звуковые компоненты 2.6.4. Видеокомпоненты и анимации 2.6.5. Интерактивные трехмерные представления 2.7. Разработка информационно-логической модели учебного материала 2.8. Определение набора служебных функций и подходов к их реализации 2.9. Разработка схемы пользовательского интерфейса 2.10. Определение типов учебно-тренировочных задач и разработка схемы контроля знаний 2.10.1. Типизация учебно-тренировочных задач 2.10.2. Методы оценивания результатов выполнения учебно тренировочных задач 2.10.3. Стратегии контроля знаний Раздел 3. Выбор инструментальных средств разработки 3.1. Состав инструментальных средств 3.2. Системы автоматизированного проектирования компьютерных средств обучения 3.3. Авторские системы 3.4. Системы управления учебным процессом Раздел 4. Организация деятельности коллектива разработчиков 4.1. Сетевой график разработки 4.2. Распределение и координация работ Раздел 5. Методы генерации учебно-тренировочных задач 5.1. Модель задачи и классификация методов генерации 5.2. Генерация учебно-тренировочных задач на основе текста учебного материала 5.2.1. Генерация учебно тренировочных задач на основе отдельных предложений или нескольких логически связанных предложений 5.2.2. Генерация учебно тренировочных задач на основе фрагментов текста 5.3. Генерация учебно-тренировочных задач на основе информации, представленной на искусственных языках 5.4. Генерация учебно-тренировочных задач на основе моделей изучаемых сущностей Раздел 6. Подготовка продукта к распространению 6.1. Разработка эксплуатационной документации 6.2. Разработка демонстрационной версии и рекламных материалов 6.3. Разработка лицензионного соглашения 6.4. Разработка программы инсталляции и формирование дистрибутива продукта Виды учебной работы: лекции, лаб. работы, самостоятельная работа. Образовательные технологии 51 В ходе освоения дисциплины при проведении аудиторных занятий используются следующие образовательные технологии: лекции, лабораторные работы с использованием активных и интерактивных форм проведения занятий и др. При организации самостоятельной работы занятий используются следующие образовательные технологии: проведение интерактивных лекций с использованием современных интерактивных технологий, использование компьютерных тестовых тренажеров. Формы текущего контроля успеваемости студентов: тестирование, защита лабораторных работ Форма промежуточной аттестации: экзамен. Общая трудоемкость дисциплины – 4 зачетные единицы (144 часа) Курсовая работа 52 Аннотация примерной программы учебной дисциплины Б.3.18 «Теория игр и исследование операций» Цели и задачи дисциплины Целью освоения дисциплины «Теория игр и исследова-ние операций» является овладение математическими методами построения и исследования моделей конфликтных ситуаций. Место дисциплины в структуре ООП бакалавриата Дисциплина «Теория игр и исследование операций» относится к циклу дисциплин направления (профессиональный цикл) и предполагает у студентов владение основными понятиями математического анализа, алгебры матриц, линейного программирования, теории вероятностей и математической статистики. В связи с этим дисциплина «Теория игр и исследование операций» изучается после изучения студентами соответствующих дисциплин. Формируемые компетенции: ОК-13, ОК-14, ОК-15, ОК-16, ПК-3, ПК-4, ПК-5, ПК-7, ПК-10, ПК-12. Знания, умения и навыки, получаемые в результате освоения дисциплины: В результате освоения дисциплины обучающийся должен: Знать: основные понятия, утверждения и теоремы теории игр и исследования операций. Уметь: применять полученные знания при решении практических задач. Владеть методами построения и изучения моделей конфликтных ситуаций. Содержание дисциплины: Предмет теории игр. Основные понятия. Матричные игры двух игроков с нулевой суммой. Позиционные игры. Бесконечные антагонистические игры. Многошаговые игры Виды учебной работы: лекции, лаб. работы, самостоятельная работа. Используемые информационные, инструментальные и программные средства: электронный учебно-методический комплекс, мультимедийный проектор Образовательные технологии В ходе освоения дисциплины при проведении аудиторных занятий используются следующие образовательные технологии: лекции, лабораторные работы с использованием активных и интерактивных форм проведения занятий и др. При организации самостоятельной работы занятий используются следующие образовательные технологии: проведение интерактивных лекций с использованием современных интерактивных технологий, использование компьютерных тестовых тренажеров. Формы текущего контроля успеваемости студентов: тестирование, защита лабораторных работ Форма промежуточной аттестации: зачет. Общая трудоемкость дисциплины – 2 зачетные единицы (72 часа) 53 Аннотация примерной программы учебной дисциплины Б.3.19 «Объектно-ориентированное программирование» Цели и задачи дисциплины Целями освоения дисциплины (модуля) «Объектно-ориентированное программирование» является формирование у будущих бакалавров системы знаний, умений и навыков в области объектно-ориентированной технологии разработки программных систем, изучение основных понятий и конструкций современных языков объектно-ориентированного программирования, основ анализа программ, методы и средства визуального программирования. Место дисциплины в структуре ООП бакалавриата Дисциплина «Объектно-ориентированное программирование» относится к дисциплинам по выбору профессионального цикла. Для освоения дисциплины студенты используют знания, умения, навыки, сформированные в процессе изучения предмета «Языки и методы программирования». Освоение данной дисциплины является основой для изучения дисциплины «Методы интеллектуального анализа данных», «Сети и коммуникации», последующего прохождения практики, подготовки к итоговой государственной аттестации. Формируемые компетенции: ОК-5 способность понимать сущность и значение информации в развитии современного информационного общества, сознавать опасности и угрозы, возникающие в этом процессе, соблюдать основные требования информационной безопасности, в том числе защиты государственной тайны Знать: сущность и значение информации в объектно-ориентированной технологии разработки программных систем, основные методы, способы и средства получения, хранения, переработки информации Уметь: использовать сущность и значение информации для разработки программного обеспечения с помощью объектно-ориентированного подхода Владеть: способностью понимать сущность и значение информации в области объектноориентированного подхода разработки программного обеспечения. ПК-2 способность приобретать новые научные и профессиональные знания, используя современные образовательные и информационные технологии; Знать: о способах приобретения новой информации в области объектно-ориентированной технологии разработки программных систем, используя современные информационные технологии Уметь: использовать возможности информационной среды в сфере сбора и представления новой информации для решения задач разработки новых программных приложений с помощью объектно-ориентированного подхода. Владеть: методами приобретения новой научной информации в области объектноориентированной технологии разработки программных систем с помощью современных информационных технологий ПК-7 способность собирать, обрабатывать и интерпретировать данные современных научных исследований, необходимые для формирования выводов по соответствующим научным, профессиональным, социальным и этическим проблемам; Знать: о способах сбора, обработки и интерпретации данных современных научных исследований, необходимые для формирования выводов в области объектно-ориентированной технологии разработки программных систем. Уметь: использовать различные способы сбора, обработки и интерпретации данных современных научных исследований, необходимые для формирования выводов в области объектно-ориентированной технологии разработки программного обеспечения. Владеть: основными методами сбора, обработки и интерпретации данных современных научных исследований, необходимые для формирования выводов в области объектноориентированной технологии разработки программного обеспечения. 54 Содержание дисциплины: Стpуктуpный подход к программированию. Нисходящая разработка. Базовые логические стpуктуpы. Сквозной структурный контроль. Общие и отличительные чеpты ООП и стpуктуpного пpогpаммиpования. Концепция класса, отношения между классами. Понятие объектов как экземпляров. Структура объектно-ориентированной пpогpаммы. Наследование, инкапсуляция, дpужба, отношения с pодителями и дpузьями. Полиморфизм, принципы раннего и позднего связывания. Виртуальные функции. Абстрактные базовые классы. Функции-члены (методы) классов. Констpуктоpы и дестpуктоpы. Статические данные класса. Динамическая память и специфика ее использования в ООП. Понятие "сборки мусора" и подходы к реализации алгоритмов этой категории. Концепция паттернов проектирования как повторно-используемых проектных решений. Использование типовых компонентов при разработке ПО. Предпосылки к возможности генерации прототипов и заготовок исходного кода в ООП. Понятие двоичного компонента как базового элемента распределенных объектно-ориентированных систем. Особенности реализации принципов ООП в компонентно-ориентированном подходе. Взаимосвязь языковых и технологических средств в ООП. Отображение объектно-ориентированных программ на нижележащую системную архитектуру. Метафора непосредственного манипулирования как парадигма объектно-ориентированного пользовательского интерфейса. Виды учебной работы: лекции, лаб. работы, самостоятельная работа. Образовательные технологии В ходе освоения дисциплины при проведении аудиторных занятий используются следующие образовательные технологии: лекции, лабораторные работы, практические занятия, семинарские занятия с использованием активных и интерактивных форм проведения занятий и др. При организации самостоятельной работы занятий используются следующие образовательные технологии: проведение интерактивных лекций с использованием современных интерактивных технологий, использование компьютерных тестовых тренажеров, встреча со специалистами в области обработки информации. Формы текущего контроля успеваемости студентов: тестирование, защита лабораторных работ Форма промежуточной аттестации: экзамен. Общая трудоемкость дисциплины – 4 зачетные единицы (144 часа) 55 Аннотация примерной программы учебной дисциплины Б.3.14 «Технология проектирования сложных систем» Цели и задачи дисциплины Целями освоения дисциплины (модуля) «Объектно-ориентированное программирование» является формирование у будущих бакалавров системы знаний, умений и навыков в области технологии разработки программных систем, изучение основных понятий и конструкций современных языков объектно-ориентированного программирования, основ анализа программ, методы и средства визуального программирования. Место дисциплины в структуре ООП бакалавриата Дисциплина «Объектно-ориентированное программирование» относится к дисциплинам по выбору профессионального цикла. Для освоения дисциплины студенты используют знания, умения, навыки, сформированные в процессе изучения предмета «Языки и методы программирования». Освоение данной дисциплины является основой для изучения дисциплины «Методы интеллектуального анализа данных», «Сети и коммуникации», последующего прохождения практики, подготовки к итоговой государственной аттестации. Формируемые компетенции: ОК-5 способность понимать сущность и значение информации в развитии современного информационного общества, сознавать опасности и угрозы, возникающие в этом процессе, соблюдать основные требования информационной безопасности, в том числе защиты государственной тайны Знать: сущность и значение информации в объектно-ориентированной технологии разработки программных систем, основные методы, способы и средства получения, хранения, переработки информации Уметь: использовать сущность и значение информации для разработки программного обеспечения с помощью объектно-ориентированного подхода Владеть: способностью понимать сущность и значение информации в области объектноориентированного подхода разработки программного обеспечения. ПК-2 способность приобретать новые научные и профессиональные знания, используя современные образовательные и информационные технологии; Знать: о способах приобретения новой информации в области объектно-ориентированной технологии разработки программных систем, используя современные информационные технологии Уметь: использовать возможности информационной среды в сфере сбора и представления новой информации для решения задач разработки новых программных приложений с помощью объектно-ориентированного подхода. Владеть: методами приобретения новой научной информации в области объектноориентированной технологии разработки программных систем с помощью современных информационных технологий ПК-7 способность собирать, обрабатывать и интерпретировать данные современных научных исследований, необходимые для формирования выводов по соответствующим научным, профессиональным, социальным и этическим проблемам; Знать: о способах сбора, обработки и интерпретации данных современных научных исследований, необходимые для формирования выводов в области объектно-ориентированной технологии разработки программных систем. Уметь: использовать различные способы сбора, обработки и интерпретации данных современных научных исследований, необходимые для формирования выводов в области объектно-ориентированной технологии разработки программного обеспечения. Владеть: основными методами сбора, обработки и интерпретации данных современных научных исследований, необходимые для формирования выводов в области объектноориентированной технологии разработки программного обеспечения. 56 Содержание дисциплины: Проблемы разработки сложных программ. Жизненный цикл программного обеспечения и технологических процессов разработки ПО. Организация жизненного цикла ПО, каскадные и итеративные модели жизненного цикла, и набор стандартов, регулирующих процессы разработки ПО в целом. Техническое задание, эскизный и рабочий проекты. Методология быстрой разработки приложений (RAD), методологии унифицированного процесса разработки Rational (RUP) и экстремального программирования (XP). Структурный подход в проектировании ПО и классификация структурных методологий. Диаграммы «сущность-связь» (ERD), диаграммы потоков данных (DFD), SADT-модели (стандарт IDEF0). Архитектура ПО, влияние архитектуры на свойства ПО. Унифицированный язык моделирования UML. Особенности разработки сложных программных систем: иерархичность, групповая разработка, сборочное проектирование. Преимущества и недостатки объектноориентированного подхода. Основные понятия унифицированного языка моделирования (UML). Диаграммы прецедентов, диаграммы классов, диаграммы взаимодействий, диаграммы последовательности действий, диаграммы состояний, компонентные диаграммы. Классификация CASE-систем и их сравнительная характеристика. Тенденции развития объектно-ориентированных инструментальных средств. Поддержка графических моделей. Репозитарий и контроль ошибок. Связь тестирования и качества разрабатываемого ПО, значение тестирования на каждом этапе жизненного цикла ПО. Классификация типов тестов. Документирование и анализ ошибок. Разработка тестов. Примеры построения тестов. Оценка степени тестируемости ПО. Структурное тестирование (Метод «белого ящика»). Критерии структурного тестирования. Построение управляющего графа программы. Функциональное тестирование (Метод «черного ящика»). Графы и отношения. Тестирование циклов. Тестирование потоков данных. Тестирование транзакций. Тестирование Web-сайтов. Тестирование форм. Тестирование баз данных. Особенности объектно-ориентированного тестирования. Модульное тестирование на примере классов. Интеграционное тестирование, системное тестирование. Сборка программ при тестировании. Критерии завершения тестирования. Стандарты, регламентирующие интерфейсы приложений с операционной средой, построение файловых систем и баз данных, программирование компонентов программных средств, сопровождение и управление конфигурацией сложных программных средств, документирование программных средств и баз данных. Виды учебной работы: лекции, лаб. работы, самостоятельная работа. Образовательные технологии В ходе освоения дисциплины при проведении аудиторных занятий используются следующие образовательные технологии: лекции, лабораторные работы, практические занятия, семинарские занятия с использованием активных и интерактивных форм проведения занятий и др. При организации самостоятельной работы занятий используются следующие образовательные технологии: проведение интерактивных лекций с использованием современных интерактивных технологий, использование компьютерных тестовых тренажеров, встреча со специалистами в области обработки информации. Формы текущего контроля успеваемости студентов: тестирование, защита лабораторных работ Форма промежуточной аттестации: дифференцированный зачет. Общая трудоемкость дисциплины – 3 зачетные единицы (108 часов) 57 Аннотация примерной программы учебной дисциплины Б.3.22 «Прикладные экспертные системы» Цели и задачи дисциплины Целью преподавания дисциплины является обучение студентов основам интеллектуализации информационных систем различного назначения с раскрытием проблемной области искусственного интеллекта, моделями представления данных и знаний, классификацией интеллектуальных систем. Задачи дисциплины: освоение методов устранения неопределенности при представлении знаний, их обобщении и классификации; рассмотрение вопросов интеллектуализации процедур прикладного характера в предметной области – поиск, управление и контроль (восприятие информации и модель обучения) освоение новейших информационных технологий, областями их использования и решаемыми прикладными задачами Место дисциплины в структуре ООП бакалавриата Дисциплина «Прикладные экспертные системы» относится к блоку дисциплин по выбору студента профессионального цикла. Для усвоения материала по курсу «Искусственный интеллект и распознавание образов» учащиеся должны в достаточной мере обладать знаниями, полученными при изучении курсов программирования, «Концепция современного естествознания». Формируемые компетенции: Процесс изучения дисциплины направлен на формирование у обучаемого следующих компетенций: - способность разрабатывать информационные и алгоритмические средства реализации информационных технологий (ПК-12); - способность разрабатывать средства реализации информационных технологий (методические, информационные, математические, алгоритмические, технические и программные)( ПК-13); - способность использовать технологии разработки объектов профессиональной деятельности, в областях: информационных систем, управление технологическими процессами, телекоммуникации, управление инфокоммуникациями, а также предприятия различного профиля и все виды деятельности в условиях экономики информационного общества ( ПК-18). В результате изучения дисциплины студент должен: Знать: структуру и общую схему функционирования ИИС, методы представления знаний в ИИС, области применения, этапы, методы и инструментальные средства проектирования ИИС; теорию технологий искусственного интеллекта (математическое описание экспертной системы, логический вывод, искусственные нейронные сети, расчетнологические системы, системы с генетическими алгоритмами, мультиагентные системы); Уметь: уметь решать прикладные вопросы интеллектуальных систем с использованием декларативного языка ПРОЛОГ, статических экспертных систем, экспертных систем реального времени; представлять знания в базах данных информационных систем; владеть объектно-ориентированным программированием в проектировании интеллектуальных систем; работать с системами интеллектуального интерфейса для информационных систем; работать с экспертными и диалоговыми системами; разрабатывать информационные и алгоритмические средства реализации информационных технологий; 58 Владеть: построением моделей представления знаний; подходами и техникой решения задач искусственного интеллекта, информационных моделей знаний; методами представления знаний, методами инженерии знаний; навыками работы с интеллектуальными системами математического моделирования. Содержание дисциплины: Интеллектуализации информационных систем различного назначения с раскрытием проблемной области искусственного интеллекта, моделями представления данных и знаний, классификацией интеллектуальных систем. Задачи компьютерной логики и компьютерной лингвистики, интеллектуализации процедур поиска, управления и контроля. Экспертные и диалоговые системы как средство интеллектуализации информационновычислительных комплексов Виды учебной работы: лекции, лаб. работы, самостоятельная работа. Образовательные технологии В ходе освоения дисциплины при проведении аудиторных занятий используются следующие образовательные технологии: лекции, лабораторные работы с использованием активных и интерактивных форм проведения занятий и др. При организации самостоятельной работы занятий используются следующие образовательные технологии: проведение интерактивных лекций с использованием современных интерактивных технологий, использование компьютерных тестовых тренажеров. Формы текущего контроля успеваемости студентов: тестирование, защита лабораторных работ Форма промежуточной аттестации: зачет. Общая трудоемкость дисциплины – 3 зачетные единицы (108 часов) 59 Аннотация примерной программы учебной дисциплины Б.3.22 «Системы искусственного интеллекта» Цели и задачи дисциплины Целями освоения дисциплины (модуля) «Системы искусственного интеллекта» является формирование у будущих системных программистов систематизированных знаний области искусственного интеллекта, рассмотрение процедур имитации мыслительной деятельности человека, алгоритмов выделения признаков для описания ситуаций в условиях неопределенности. Место дисциплины в структуре ООП бакалавриата Дисциплина «Искусственный интеллект» относится к блоку дисциплин по выбору студента профессионального цикла. Для освоения дисциплины студенты используют знания, умения, навыки, сформированные в процессе изучения предметов «Основы информатики», «Дискретная математика», «Языки и методы программирования», дисциплин по выбору «Логическое программирование». Освоение данной дисциплины является основой для последующего прохождения практики, подготовки к итоговой государственной аттестации. Формируемые компетенции: ОК-14 способность использовать в научной и познавательной деятельности, а также в социальной сфере профессиональные навыки работы с информационными и компьютерными технологиями Знать: современные способы и средства приобретения с помощью информационных технологий новых знаний и умений и использования их в искусственного интеллекта Уметь: приобретать с помощью информационных технологий и использовать в области искусственного интеллекта Владеть: профессиональными навыками работы с информационными и компьютерными технологиями в области искусственного интеллекта ПК-1 способность демонстрации общенаучных базовых знаний естественных наук, математики и информатики, понимание основных фактов, концепций, принципов, теорий, связанных с прикладной математикой и информатикой искусственного интеллекта Знать: общенаучные базовые знания естественных наук, математики и информатики для освоения современных принципов построения систем Уметь: использовать современные концепции, принципы, теории, связанных с математическими и алгоритмическими основами искусственного интеллекта Владеть: способностью продемонстрировать понимание основных фактов, концепций, принципов теорий, связанных с обработкой знаний, методов поиска решений в области искусственного интеллекта ПК-2 способность приобретать новые научные и профессиональные знания, используя современные образовательные и информационные технологии; Знать: о способах приобретения новой информации в области искусственного интеллекта, используя современные информационные технологии Уметь: использовать возможности информационной среды в сфере сбора и представления новой информации для решения задач в области искусственного интеллекта Владеть: методами приобретения новой научной информации в области искусственного интеллекта с помощью современных информационных технологий ПК-9 способность решать задачи производственной и технологической деятельности на профессиональном уровне, включая разработку алгоритмических и программных решений в области системного и прикладного программирования Знать: задачи производственной и технологической деятельности на профессиональном уровне в области искусственного интеллекта Уметь: решать задачи разработки на профессиональном уровне алгоритмических и программных решений в области программирования систем искусственного интеллекта 60 Владеть: способностью решать задачи производственной и технологической деятельности на профессиональном уровне в области программирования систем искусственного интеллекта ПК-10 способность применять в профессиональной деятельности современные языки программирования и языки баз данных, операционные системы, электронные библиотеки и пакеты программ, сетевые технологии Знать: современные языки программирования для реализаций алгоритмов в области искусственного интеллекта Уметь: применять в профессиональной деятельности современные языки программирования для реализаций алгоритмов в области искусственного интеллекта Владеть: методами использования в профессиональной деятельности современные языки программирования для реализаций алгоритмов в области искусственного интеллекта Содержание дисциплины: Понятие искусственного интеллекта. Цели создания искусственного интеллекта. Основные направления в моделировании систем искусственного интеллекта. Краткая история вопроса. Как устроен интеллект биологических объектов? Высшая нервная деятельность живых организмов. Учение Ивана Петровича Павлова о высшей нервной деятельности. Ус-ловные и безусловные рефлексы. Явления генерализации и обобщения. Как устроен интеллект биологических объектов? 1-я и 2-я сигнальные системы. Их принципы действия и наблюдаемые результаты. Устройство и многообразие нервных кле-ток. Основные функции нервных клеток. Моделирование нейрона на компьютере. Структу-ра модели нейрона. Активационная функция нейрона. Виды ативационных функций. Выбор коэффициентов синаптических связей. Искусственные нейронные сети. Типы ИНС-моделей, используемых в системах искусственного интеллекта. Обучение ИНС. Постановка задачи обучения искусственной нейронной сети. Обучение «с учителем» и обучение «без учителя». Алгоритм обратного распространения ошибки и особенности его применения Алгоритмы структурной идентификации ИНС-моделей. Проблема представимости в ИНС. Теорема Колмогорова и ее использование. Сравне-ние возможностей вычислительных устройств, построенных по схеме фон Неймана и на основе нейронных сетей. Алгоритмы обучения ИНС Хебба. Нейронные сети Хепфилда и Хемминга. Примеры использования аппарата искусственных нейронных сетей для решения практических задач. Прогнозирование временных рядов. Примеры использования аппарата искусственных нейронных сетей для решения практических задач. Идентификация струк-туры и содержания трудноформализуемых понятий на основе ИНС. Примеры использова-ния аппарата искусственных нейронных сетей для решения практических задач. Технология идентификации речи. Образовательные технологии В ходе освоения дисциплины при проведении аудиторных занятий используются следующие образовательные технологии: лекции, лабораторные работы с использованием активных и интерактивных форм проведения занятий и др. При организации самостоятельной работы занятий используются следующие образовательные технологии: проведение интерактивных лекций с использованием современных интерактивных технологий, использование компьютерных тестовых тренажеров. Формы текущего контроля успеваемости студентов: тестирование, защита лабораторных работ Форма промежуточной аттестации: зачет. Общая трудоемкость дисциплины – 3 зачетные единицы (108 часов) 61 Аннотация примерной программы учебной дисциплины Б.3.23 «Программирование в PHP» Цели и задачи дисциплины Целями освоения дисциплины являются: - приобретение знаний о Web-программировании c использованием PHP; - освоение возможностей языков JavaScript, VBScript, ASP, Perl, PHP для программирования Web-сайтов и Web-интерфейсов к базам данных. Место дисциплины в структуре ООП бакалавриата Дисциплина «Программирование в PHP» относится к дисциплинам по выбору профессионального цикла. Она изучается после дисциплин:, «Операционные системы» и «Объектно-ориентированное проектирование», «Языки и методы программирования», «Сети и коммуникации», «Базы данных». Формируемые компетенции: ПК-9 способность решать задачи производственной и технологической деятельности на профессиональном уровне, включая разработку алгоритмических и программных решений в области системного и прикладного программирования Знать: о проблемах и направлениях развития Web-технологий; об основных методах и средствах проектирования программного обеспечения Web-сайтов Уметь: использовать основные модели, методы и средства информационных технологий и способы их применения для решения задач в предметных областях Владеть: методами и средствами тестирования программ, современными готовыми библиотеками модулей ПК-10 способность демонстрации общенаучных базовых знаний естественных наук, математики и информатики, понимание основных фактов, концепций, принципов, теорий, связанных с прикладной математикой и информатикой Знать: об использовании дополнительных пакетов и библиотек при программировании; о современных объектно-ориентированных алгоритмических языках, их области применения и особенностях Уметь: использовать современные готовые библиотеки модулей; современные системные программные средства, технологии и инструментальные средства Владеть: способами эффективной реализации Web-интерфейсов к базам данных; протоколами обмена информацией Web-серверов и клиентских браузеров Содержание дисциплины: Предмет Web-программирования. Программирование на стороне клиента и сервера. Инструменты и технологии программирования. Программирование на стороне сервера. Протокол HTTP. CGI. Передача параметров серверу. Запоминание состояния. Меры безопасности. CGI и базы данных. Доступ к базам данных. СУБД MySQL. Система безопасности. Утилиты. Язык SQL. ASP. Отличия от VBScript. Встроенные и внешние объекты. Доступ к базам данных. Примеры программ. Perl. Особенности языка. Регулярные выражения. Внешние модули. Доступ к базам данных. Примеры программ. PHP. Особенности языка. Доступ к базам данных. Примеры программ. Web-программирование и хостинг. Особенности удаленной отладки приложений. Виды учебной работы: лекции, лаб. работы, самостоятельная работа. Образовательные технологии В ходе освоения дисциплины при проведении аудиторных занятий используются следующие образовательные технологии: лекции с применением новейшей проекционной техники. Для изучения прикладных программ и сред разработки факультет предоставляет компьютерные классы, оснащенные современной аппаратурой. При организации самостоятельной работы используются следующие образовательные технологии: проведение интерактивных лекций с использованием современных интерактивных технологий, использование компьютерных тестовых тренажеров. 62 Формы текущего контроля успеваемости студентов: тестирование, лабораторных работ Форма промежуточной аттестации: зачет. Общая трудоемкость дисциплины – 3 зачетные единицы (108 часов) 63 защита Аннотация примерной программы учебной дисциплины Б.3.23 «Программирование в ASP.NET» Цели и задачи дисциплины Целями освоения дисциплины являются: - приобретение знаний о Web-программировании c использованием PHP; - освоение возможностей языков JavaScript, VBScript, ASP, Perl, PHP для программирования Web-сайтов и Web-интерфейсов к базам данных. Место дисциплины в структуре ООП бакалавриата Дисциплина «Программирование в ASP.NET» относится к дисциплинам по выбору профессионального цикла. Она изучается после дисциплин:, «Операционные системы» и «Объектно-ориентированное проектирование», «Языки и методы программирования», «Сети и коммуникации», «Базы данных». Формируемые компетенции: ПК-9 способность решать задачи производственной и технологической деятельности на профессиональном уровне, включая разработку алгоритмических и программных решений в области системного и прикладного программирования Знать: о проблемах и направлениях развития Web-технологий; об основных методах и средствах проектирования программного обеспечения Web-сайтов Уметь: использовать основные модели, методы и средства информационных технологий и способы их применения для решения задач в предметных областях Владеть: методами и средствами тестирования программ, современными готовыми библиотеками модулей ПК-10 способность демонстрации общенаучных базовых знаний естественных наук, математики и информатики, понимание основных фактов, концепций, принципов, теорий, связанных с прикладной математикой и информатикой Знать: об использовании дополнительных пакетов и библиотек при программировании; о современных объектно-ориентированных алгоритмических языках, их области применения и особенностях Уметь: использовать современные готовые библиотеки модулей; современные системные программные средства, технологии и инструментальные средства Владеть: способами эффективной реализации Web-интерфейсов к базам данных; протоколами обмена информацией Web-серверов и клиентских браузеров 1. Содержание дисциплины: Предмет Web-программирования. Программирование на стороне клиента и сервера. Инструменты и технологии программирования. Программирование на стороне сервера. Протокол HTTP. CGI. Передача параметров серверу. Запоминание состояния. Меры безопасности. CGI и базы данных. Доступ к базам данных. СУБД MySQL. Система безопасности. Утилиты. Язык SQL. ASP. Отличия от VBScript. Встроенные и внешние объекты. Доступ к базам данных. Примеры программ. Perl. Особенности языка. Регулярные выражения. Внешние модули. Доступ к базам данных. Примеры программ. PHP. Особенности языка. Доступ к базам данных. Примеры программ. Web-программирование и хостинг. Особенности удаленной отладки приложений. Виды учебной работы: лекции, лаб. работы, самостоятельная работа. Образовательные технологии В ходе освоения дисциплины при проведении аудиторных занятий используются следующие образовательные технологии: лекции с применением новейшей проекционной техники. Для изучения прикладных программ и сред разработки факультет предоставляет компьютерные классы, оснащенные современной аппаратурой. При организации самостоятельной работы используются следующие образовательные технологии: проведение интерактивных лекций с использованием современных интерактивных технологий, использование компьютерных тестовых тренажеров. 64 Формы текущего контроля успеваемости студентов: тестирование, лабораторных работ Форма промежуточной аттестации: зачет. Общая трудоемкость дисциплины – 3 зачетные единицы (108 часов) 65 защита Аннотация примерной программы учебной дисциплины Б.3.24 «Тенденции развития информационных технологий» Цели и задачи дисциплины Целью изучения дисциплины является ознакомление с современными информационными технологиям, моделями, методами и средствами решения функциональных задач и организации информационных процессов, изучение организационной, функциональной и физической структуры базовой информационной технологии и базовых информационных процессов, рассмотрение перспектив использования информационных технологий в условиях перехода к информационному обществу Задачи дисциплины практическое освоение информационных и информационно-коммуникационных технологий (и инструментальных средства) для решения типовых общенаучных задач в своей профессиональной деятельности и для организации своего труда. Место дисциплины в структуре ООП бакалавриата Данная дисциплина относится к блоку дисциплин по выбору профессионального цикла. ОПП бакалавриата. Изучение данной дисциплины базируется на знаниях, умениях и компетенциях сформированных при изучении дисциплин программирования, сетевых технологий, аппаратного обеспечения компьютера. Формируемые компетенции: Процесс изучения дисциплины направлен на формирование у обучаемого следующих компетенций: владение широкой общей подготовкой (базовыми знаниями) для решения практических задач в области информационных систем и технологий (ОК-6); способность к проектированию базовых и прикладных информационных технологий (ПК-11); способность разрабатывать средства реализации информационных технологий (методические, информационные, математические, алгоритмические, технические и программные) (ПК-12); способность разрабатывать средства автоматизированного проектирования информационных технологий (ПК-13); готовность участвовать в работах по доводке и освоению информационных технологий в ходе внедрения и эксплуатации информационных систем (ПК-15); готовность проводить подготовку документации по менеджменту качества информационных технологий (ПК-17); способность поддерживать работоспособность информационных систем и технологий в заданных функциональных характеристиках и соответствии критериям качества (ПК-32); готовность обеспечивать безопасность и целостность данных информационных систем и технологий (ПК-33). В результате изучения дисциплины студент должен: Знать: состав, структуру, принципы реализации и функционирования информационных технологий, используемых при создании информационных систем; базовые и прикладные информационные технологии; инструментальные средства информационных технологий; модели и методы в области информационных технологий; состав, структуру, принципы реализации и функционирования информационных технологий, используемых при создании информационных систем; методику создания, проектирования и сопровождения систем на базе информационной технологии. Уметь: 66 применять информационные технологии при проектировании информационных систем; применять информационные технологии при решении функциональных задач в различных предметных областях; применять информационные технологии при проектировании информационных систем; решать задачи обработки данных с помощью современных инструментальных средств конечного пользователя. Владеть: методологией использования информационных технологий при создании информационных систем; современными информационными и информационно-коммуникационными технологиями и инструментальными средствами для решения общенаучных задач в профессиональной деятельности (офисное ПО, математические пакеты, WWW). информационными технологиями общего назначения. Содержание дисциплины: Понятие информационной технологии. Классификация информационных технологий. Модели, методы и средства реализации перспективных информационных технологий. Программное обеспечение информационных технологий Виды учебной работы: лекции, лаб. работы, самостоятельная работа. Используемые информационные, инструментальные и программные средства: электронный учебно-методический комплекс, интерактивная тренинг-система, система дистанционного обучения eLearning, мультимедийный проектор, интерактивная доска, программные средства: AutoCad, NanoCad, CorelDraw , Adobe PhotoShop, Adobe Illustrator, Adobe Flash. Образовательные технологии В ходе освоения дисциплины при проведении аудиторных занятий используются следующие образовательные технологии: лекции, лабораторные работы с использованием активных и интерактивных форм проведения занятий и др. При организации самостоятельной работы занятий используются следующие образовательные технологии: проведение интерактивных лекций с использованием современных интерактивных технологий, использование компьютерных тестовых тренажеров. Формы текущего контроля успеваемости студентов: тестирование, защита лабораторных работ Форма промежуточной аттестации: зачет. Общая трудоемкость дисциплины – 2 зачетные единицы (72 часа) 67 Аннотация примерной программы учебной дисциплины Б.3.24 «Сетевые информационные технологии» Цели и задачи дисциплины Целью изучения дисциплины “Сетевые технологии” является ознакомление с современным состоянием теории сетевых технологий и их применением в информационно-коммуникационных системах, дать знания и умения использовать сетевые технологии при проектировании и создании сетей и автоматизированных информационных систем. Задачи дисциплины: приобретение студентами знаний и представлений и о современных сетевых технологиях и принципах их функционирования; знакомство с базовыми сетевыми технологиями и протоколами; изучение основных сетевых аппаратных средств и программных приложений для построения сети. Место дисциплины в структуре ООП бакалавриата Данная дисциплина относится к блоку дисциплин по выбору профессионального цикла. ОПП бакалавриата. Изучение данной дисциплины базируется на знаниях, умениях и компетенциях сформированных при изучении дисциплин программирования, сетевых технологий, аппаратного обеспечения компьютера. Формируемые компетенции: Процесс изучения дисциплины направлен на формирование у обучаемого следующих компетенций: - ОК-3 - Понимание социальной значимости своей будущей профессии, обладание высокой мотивацией к выполнению профессиональной деятельности; - ПК-32- способность поддерживать работоспособность информационных систем и технологий в заданных функциональных характеристиках и соответствии критериям качества; - ПК-34 - готовность адаптировать приложения к изменяющимся условиям функционирования. В результате изучения дисциплины студент должен: Знать: основы построения и функционирования и управления сетей передачи данных; принципы работы сетей построенных на протоколах: Ethernet/ Ethernet/GigabitEthernet, ATM, FrameRelay, TCP/IP, IPX; аппаратурный состав коммуникационного оборудования сети; систему управления безопасностью сети. Fast Уметь: - анализировать процессы обработки данных, интерпретировать получаемые результаты с целью выработки предложений по совершенствованию технологии функционирования сетей; - использовать современные технические и программные средства, входящие в состав аппаратного и программного обеспечения информационных сетей; - разрабатывать сети с использованием этих технологий Ethernet/FastEthernet/GigabitEthernet, ATM, FrameRelay, TCP/IP, IPX - выбрать необходимый набор и структуру сетевых компонент. Владеть Навыками: современными технологиями разработки и анализа информационных сетей, систем телекоммуникаций, соответствующими сетевыми технологиями, методами эксплуатации сетевых аппаратных средств и сетевого программного обеспечения. использования стандартных программных средств исследования информационных сетей на базе основных сетевых протоколов; 68 настройки и администрирования работы базовых клиент-серверных приложений в среде Microsoft Internet Information Server; Содержание дисциплины: Основы сетевых технологий технологии локальных сетей Техническое обеспечение информационно-вычислительных сетей Организация и планирование сетевой архитектуры Общие сведения о глобальных сетях Сетевые операционные системы и приложения LAN. 4. Классификация и архитектура вычислительных сетей Структура и характеристики систем телекоммуникаций Перспективы развития вычислительных средств Виды учебной работы: лекции, лаб. работы, самостоятельная работа. Используемые информационные, инструментальные и программные средства: электронный учебно-методический комплекс, интерактивная тренинг-система, система дистанционного обучения eLearning, мультимедийный проектор, интерактивная доска, программные средства: AutoCad, NanoCad, CorelDraw , Adobe PhotoShop, Adobe Illustrator, Adobe Flash. Образовательные технологии В ходе освоения дисциплины при проведении аудиторных занятий используются следующие образовательные технологии: лекции, лабораторные работы с использованием активных и интерактивных форм проведения занятий и др. При организации самостоятельной работы занятий используются следующие образовательные технологии: проведение интерактивных лекций с использованием современных интерактивных технологий, использование компьютерных тестовых тренажеров. Формы текущего контроля успеваемости студентов: тестирование, защита лабораторных работ Форма промежуточной аттестации: зачет. Общая трудоемкость дисциплины – 2 зачетные единицы (72 часа) 69 Аннотация примерной программы учебной дисциплины Б.3.25 «Visual Basic» Цели и задачи дисциплины Изучение объектно-ориентированного языка программирования Visual Basic, освоение принципов работы в среде Visual Studio и приобретение базовых навыков разработки приложений под Windows. Место дисциплины в структуре ООП бакалавриата Данная дисциплина относится к блоку дисциплин по выбору профессионального цикла. ОПП бакалавриата. Изучение данной дисциплины базируется на знаниях, умениях и компетенциях сформированных при изучении дисциплин программирования и основ информатики. Формируемые компетенции: ОК-13, ОК-14, ОК-15, ОК-16, ПК-3, ПК-4, ПК-5, ПК-7, ПК10, ПК-12. Знания, умения и навыки, получаемые в результате освоения дисциплины: В результате изучения дисциплины студент должен знать: объектно-ориентированный язык программирования Visual Basic, уметь: работать с различными типами данных, операторами и функциями Visual Basic; производить инкапсуляцию; использовать конструкторы и деструкторы; перегружать операции; использовать наследование и полиморфизм; применять шаблоны функций и классов; управлять исключениями; использовать Microsoft Visual Studio; создавать приложения Windows; работать с битовыми образами; владеть: языком программирования Visual Basic; Содержание дисциплины: Введение в язык Visual Basic. Основные операторы языка. Функции. Указатели. Массивы. Классы. Объявление классов. Инициализация и доступ к элементам классов. Массивы классов. Виды учебной работы: лекции, лаб. работы, самостоятельная работа. Используемые информационные, инструментальные и программные средства: компьютерный класс, включающий полный комплект лицензионного программного обеспечения по дисциплине «Visual Basic». Мультимедийный проектор. Ноутбук. Электронная библиотека по темам дисциплины. Образовательные технологии В ходе освоения дисциплины при проведении аудиторных занятий используются следующие образовательные технологии: лекции, лабораторные работы с использованием активных и интерактивных форм проведения занятий и др. При организации самостоятельной работы занятий используются следующие образовательные технологии: использование компьютерных тестовых тренажеров. Формы текущего контроля успеваемости студентов: тестирование, защита лаб.работ., опрос. Форма промежуточной аттестации: зачет. Общая трудоемкость дисциплины – 2 зачетные единицы (72 часа) 70 Аннотация примерной программы учебной дисциплины Б.3.25 «Программирование на языке C#» Цели и задачи дисциплины Изучение объектно-ориентированного языка программирования C#, освоение принципов работы в среде Visual Studio и приобретение базовых навыков разработки приложений под Windows. Место дисциплины в структуре ООП бакалавриата Данная дисциплина относится к блоку дисциплин по выбору профессионального цикла. ОПП бакалавриата. Изучение данной дисциплины базируется на знаниях, умениях и компетенциях сформированных при изучении дисциплин программирования и основ информатики. Формируемые компетенции: ОК-13, ОК-14, ОК-15, ОК-16, ПК-3, ПК-4, ПК-5, ПК-7, ПК10, ПК-12. Знания, умения и навыки, получаемые в результате освоения дисциплины: В результате изучения дисциплины студент должен знать: объектно-ориентированный язык программирования C#, уметь: работать с различными типами данных, операторами и функциями C#; производить инкапсуляцию; использовать конструкторы и деструкторы; перегружать операции; использовать наследование и полиморфизм; применять шаблоны функций и классов; управлять исключениями; использовать Microsoft Visual Studio; создавать приложения Windows; работать с битовыми образами; владеть: языком программирования C#; Содержание дисциплины: Введение в язык C#. Основные операторы языка. Функции. Указатели. Массивы. Классы. Объявление классов. Инициализация и доступ к элементам классов. Массивы классов. Виды учебной работы: лекции, лаб. работы, самостоятельная работа. Используемые информационные, инструментальные и программные средства: компьютерный класс, включающий полный комплект лицензионного программного обеспечения по дисциплине «Основы программирования на языке C#». Мультимедийный проектор. Ноутбук. Электронная библиотека по темам дисциплины. Образовательные технологии В ходе освоения дисциплины при проведении аудиторных занятий используются следующие образовательные технологии: лекции, лабораторные работы с использованием активных и интерактивных форм проведения занятий и др. При организации самостоятельной работы занятий используются следующие образовательные технологии: использование компьютерных тестовых тренажеров. Формы текущего контроля успеваемости студентов: тестирование, защита лаб.работ., опрос. Форма промежуточной аттестации: зачет. Общая трудоемкость дисциплины – 2 зачетные единицы (72 часов) 71 Аннотация примерной программы учебной дисциплины Б.3.26 «Логическое программирование» Цели и задачи дисциплины Целями освоения дисциплины (модуля) «Логическое и функциональное программирование» является формирование у будущих системных программистов систематизированных знаний в области современных программных средств логического и функционального программирования, изучение основных понятий и конструкций современных языков логического и функционального программирования, множества задач, решаемых с применением логического и функционального подходов к программированию. Место дисциплины в структуре ООП бакалавриата Дисциплина «Логическое и функциональное программирование» относится к дисциплинам по выбору профессионального цикла. Для освоения дисциплины студенты используют знания, умения, навыки, сформированные в процессе изучения предметов «Основы информатики», «Алгоритмы и алгоритмические языки», «Математическая логика», «Языки и методы программирования». Освоение данной дисциплины является основой для последующего освоения дисциплины профессионального цикла «Системы искусственного интеллекта», последующего прохождения практики и подготовки к итоговой государственной аттестации. Формируемые компетенции: ОК-14 способность использовать в научной и познавательной деятельности, а также в социальной сфере профессиональные навыки работы с информационными и компьютерными технологиями Знать: современные способы и средства приобретения с помощью информационных технологий новых знаний и умений в области технологии логического и функционального программирования Уметь: приобретать с помощью информационных технологий новые знания и умения и использовать их при изучение основных понятий и конструкций современных языков логического и функционального программирования Владеть: профессиональными навыками работы с информационными и компьютерными технологиями в области современной технологии логического и функционального программирования ОК-15 способность работы с информацией из различных источников, включая сетевые ресурсы сети Интернет, для решения профессиональных и социальных задач Знать: современные способы и средства работы с информацией для изучения основных конструкций современных языков логического и функционального программирования Уметь: работать с информацией из различных источников для решения задач с применением логического и функционального подходов к программированию Владеть: современными методами расширения и углубления своего научного мировоззрения компьютерной обработки информации в области логического и функционального программирования ПК-9 способность решать задачи производственной и технологической деятельности на профессиональном уровне, включая разработку алгоритмических и программных решений в области системного и прикладного программирования Знать: задачи производственной и технологической деятельности на профессиональном уровне в области логического и функционального программирования Уметь: решать задачи разработки на профессиональном уровне алгоритмических и программных решений в области логического и функционального программирования Владеть: способностью решать задачи производственной и технологической деятельности на профессиональном уровне в области логического и функционального программирования ПК-10 способность применять в профессиональной деятельности современные языки программирования и языки баз данных, операционные системы, электронные библиотеки и пакеты программ, сетевые технологии 72 Знать: современные языки логического и функционального программирования, пакеты программ, сетевые технологии Уметь: применять в профессиональной деятельности современные языки логического и функционального программирования, пакеты программ, сетевые технологии Владеть: методами использования в профессиональной деятельности современных языков логического и функционального программирования, пакеты программ, сетевые технологии Содержание дисциплины: Общие сведения о языке логического программирования; основные элементы языка и приемы программирования; согласование целевых утверждений; арифметика в языке логического программирования; рекурсивные представления данных и программ; отсечение и способы его использования; ввод и вывод; встроенные предикаты; отладка программ; примеры использования языка логического программирования для решения задач искусственного интеллекта. Виды учебной работы: лекции, лаб. работы, самостоятельная работа. Используемые информационные, инструментальные и программные средства: компьютерный класс, включающий полный комплект лицензионного программного обеспечения по дисциплине «Логическое программирование». Мультимедийный проектор. Ноутбук. Электронная библиотека по темам дисциплины. Образовательные технологии В ходе освоения дисциплины при проведении аудиторных занятий используются следующие образовательные технологии: лекции, лабораторные работы с использованием активных и интерактивных форм проведения занятий и др. При организации самостоятельной работы занятий используются следующие образовательные технологии: использование компьютерных тестовых тренажеров. Формы текущего контроля успеваемости студентов: тестирование, защита лаб.работ., опрос. Форма промежуточной аттестации: экзамен. Общая трудоемкость дисциплины – 4 зачетные единицы (144 часа) 73 Аннотация примерной программы учебной дисциплины Б.3.26 «Графическое программирование» Цели и задачи дисциплины Целью освоения дисциплины «Визуальное программирование» являются формирование у учащихся знаний о современных графических и визуальных средствах программирования. Место дисциплины в структуре ООП бакалавриата Дисциплина «Визуальное программирование» относится к дисциплинам по выбору профессионального цикла и предполагает у студентов владение основными знаниями школьного курса информатики. Изучается в совокупности с дисциплиной «Основы информатики». Формируемые компетенции: ОК-9, ОК-10, ОК-11, ОК-12, ПК-1, ПК-2, ПК-6, ПК-7, ПК8, ПК-9, ПК-11, ПК-13. Знания, умения и навыки, получаемые в результате освоения дисциплины: В результате освоения дисциплины обучающийся должен: Знать: основные концепции визуального программирования. Уметь: разрабатывать простейшие программы на языке блок-схем и на языке UML. Владеть навыками визуального программирования на языке блок-схем и языке UML. Содержание дисциплины: Алгоритм. Графические языки программирования. Представление алгоритмов на языке блок-схем. Визуальные среды разработки. Основные понятия языка Delphi. Структура программы. Унифицированный язык моделирования (Unified Modeling Language - UML). Виды учебной работы: лекции, лаб. работы, самостоятельная работа. Используемые информационные, инструментальные и программные средства: мультимедийный проектор, компьютерный класс. Образовательные технологии В ходе освоения дисциплины при проведении аудиторных занятий используются следующие образовательные технологии: лекции, лабораторные работы с использованием активных и интерактивных форм проведения занятий и др. При организации самостоятельной работы занятий используются следующие образовательные технологии: проведение интерактивных лекций с использованием современных интерактивных технологий, использование компьютерных тестовых тренажеров. Формы текущего контроля успеваемости студентов: тестирование, защита лабораторных работ Форма промежуточной аттестации: экзамен. Общая трудоемкость дисциплины – 4 зачетные единицы (144 часа) 74 Аннотация примерной программы учебной дисциплины Б.2.10 «Теория чисел» Цели освоения учебной дисциплины: Расширить математический аппарат, необходимый для решения как теоретических, так и практических задач; привить студентам умение и навыки самостоятельного изучения учебной литературы по математике; развить логическое мышление и повысить общий уровень математической культуры. Задачи освоения учебной дисциплины: Сздание у студентов основ теоретической подготовки в области теории чисел; форматирование у студентов логического и алгоритмического мышления; воспитание у студентов точности и обстоятельности аргументации; овладение основными методами исследования и решение задач по курсу теории чисел. Место дисциплины в структуре ООП Дисциплина «Теория чисел» относится к дисциплинам вариативной части математического и естественнонаучного цикла. Изучение дисциплины базируется на компетенциях, приобретенных при изучении дисциплин «Математический анализ» и «ТФКП». Требования к результатам освоения дисциплины: ПК-3 способность понимать и применять в исследовательской и прикладной деятельности современный математический аппарат Знать: элементы выпуклого анализа, основные численные методы оптимизации Уметь: выбирать методы оптимизации адекватные решаемым задачам Владеть: методами численной оптимизации ПК-10 способность применять в профессиональной деятельности современные языки программирования и языки баз данных, операционные системы, Знать: особенности программирования задач оптимизации Уметь: разрабатывать алгоритмы решения задач оптимизации Владеть: основами программирования в одном из современных математических электронные библиотеки и пакеты программ, сетевые технологии пакетов Содержание дисциплины Сравнения с одной переменной. Сравнения 1-ой степени. Системы сравнений 1-ой степени. Системы n-ой степени по простому модулю. Системы сравнений по составному модулю. Сравнения 2-ой степени по простому модулю. Квадратичные вычеты и квадратичные невычеты. Критерии Эйлера. Символ Лежандра. Свойства символов Лежандра. Теорема Гаусса л символе Лежандра. Квадратичный закон взаимности для символа Лежандра. Первообразные корни по простому модулю. Структура группы обратимых элементов кольца p , где p - простое число ( p 2 ). Первообразные корни по модулю p , где p - простое нечетное число. Структура группы p , где p - простое число ( p 2 ). Структура группы обратимых элементов кольца 2 . Структура элементов кольца n ( n ). обратимых элементов кольца группы обратимых Приводимость и неприводимость многочленов с целыми коэффициентами. Целые алгебраические числа над полем рациональных чисел. Кольцо целых алгебраических чисел над полем рациональных чисел. Теорема о корнях Многочленов, коэффициенты которых являются целыми алгебраическими числами над 75 полем . Группа обратимых элементов кольца целых алгебраических чисел над полем . Целые алгебраические числа над полем , где – целое алгебраическое число над полем . Свободные абелевы группы конечного ранга. Базис свободной абелевой группы. Теорема о подгруппах свободной абелевой группы конечного ранга. Группа целых алгебраических чисел над полем , где – целое алгебраическое число над полем . Теорема о свободности и ранге группы целых алгебраических чисел н6ад полем . Целочисленный базис и дискриминант поля . Методы нахождения целочисленного базиса поля . Разложение целых чисел поля на простые множители. Норма целого числа в поле . Арифметика идеалов кольца целых алгебраических чисел над полем . Сравнения и классы вычетов по идеалам колец. Функция Эйлера для идеалов. Теорема Эйлера о вычислении количества классов вычетов, взаимно простых с заданным идеалом. Образовательные технологии В ходе освоения дисциплины при проведении аудиторных занятий используются следующие образовательные технологии: лекции, лабораторные работы с использованием активных и интерактивных форм проведения занятий и др. При организации самостоятельной работы занятий используются следующие образовательные технологии: проведение интерактивных лекций с использованием современных интерактивных технологий, использование компьютерных тестовых тренажеров. Формы текущего контроля успеваемости студентов: тестирование, защита лабораторных работ Форма промежуточной аттестации: экзамен. Общая трудоемкость дисциплины – 4 зачетные единицы (144 часа) 76 Аннотация примерной программы учебной дисциплины Б.3.20 «Топология» Цели и задачи изучения дисциплины, ее место в учебном процессе Цель изучения дисциплины. Получение: – представления о методах топологии; – знания об основных понятиях и результатах комбинаторной топологии; – умения решать различные конкретные задачи средствами топологии. Задачи изучения дисциплины: умение применять топологические методы в математическом анализе; Умение применять алгебраические методы в топологии; Перечень дисциплин и разделов, знание которых требуется для изучения данной дисциплины: – элементарная математика в объеме школьной программы; – курс алгебры за предыдущие семестры. Место дисциплины в структуре ООП Дисциплина «Топология» относится к дисциплинам вариативной части математического и естественнонаучного цикла. Изучение дисциплины базируется на компетенциях, приобретенных при изучении дисциплин «Математический анализ» и «Алгебра и геометрия». Формируемые компетенции ПК-3 способность понимать и применять в исследовательской и прикладной деятельности современный математический аппарат Знать: элементы выпуклого анализа, основные численные методы оптимизации Уметь: выбирать методы оптимизации адекватные решаемым задачам Владеть: методами численной оптимизации ПК-10 способность применять в профессиональной деятельности современные языки программирования и языки баз данных, операционные системы, Знать: особенности программирования задач оптимизации Уметь: разрабатывать алгоритмы решения задач оптимизации Владеть: основами программирования в одном из современных математических электронные библиотеки и пакеты программ, сетевые технологии пакетов Содержание дисциплины Предмет и основные понятия топологии. Основные примеры. Топологические пространства и операции над ними. Гомотопии. Фундаментальная группа топологического пространства и способы ее вычисления. Накрытия, их классификация и связь с фундаментальными группами. Универсальное накрытие. Гладкие многообразия, риманова метрика и векторные поля. Степень отображения многообразий. Индекс векторного поля и эйлерова характеристика. Старшие гомотопические группы. Гомотопическая эквивалентность. Расслоения. Образовательные технологии В ходе освоения дисциплины при проведении аудиторных занятий используются следующие образовательные технологии: лекции, лабораторные работы с использованием активных и интерактивных форм проведения занятий и др. При организации самостоятельной работы занятий используются следующие образовательные технологии: проведение интерактивных лекций с использованием современных интерактивных технологий, использование компьютерных тестовых тренажеров. Формы текущего контроля успеваемости студентов: тестирование, защита лабораторных работ Форма промежуточной аттестации: зачет. Общая трудоемкость дисциплины – 2 зачетные единицы (72 часа) 77 Аннотация примерной программы учебной дисциплины Б.3.20 «Некорректные задачи» Цели и задачи дисциплины: Развитие практических навыков в области прикладной математики обратных некорректных задач и структурной и параметрической идентификации математических моделей электронных устройств (ЭУ), физико-химических и технологических процессов их изготовления. Место дисциплины в структуре ООП Дисциплина «Некорректные задачи» относится к дисциплинам вариативной части математического и естественнонаучного цикла. Изучение дисциплины базируется на компетенциях, приобретенных при изучении базовых математических дисциплин. Формируемые компетенции ПК-3 способность понимать и применять в исследовательской и прикладной деятельности современный математический аппарат Знать: элементы выпуклого анализа, основные численные методы оптимизации Уметь: выбирать методы оптимизации адекватные решаемым задачам Владеть: методами численной оптимизации ПК-10 способность применять в профессиональной деятельности современные языки программирования и языки баз данных, операционные системы, Знать: особенности программирования задач оптимизации Уметь: разрабатывать алгоритмы решения задач оптимизации Владеть: основами программирования в одном из современных математических электронные библиотеки и пакеты программ, сетевые технологии пакетов Основные формируемые компетенции: ОК-1, ОК-6, ОК-10, ОК-12, ПК-1, ПК-2, ПК-4, ПК-5, ПК-6, ПК-13, ПК-19, ПК-20. Содержание дисциплины: Задача идентификации и ее особенности. Объекты идентификации и их классификация. Настраиваемая модель. Критерий качества идентификации и оптимальное решение. Обратные некорректные задачи: постановка и способы регуляризации. Аппроксимация функций, заданных экспериментальными данными, с помощью алгебраических и тригонометрических многочленов. Полиномы Чебышева в задачах аппроксимации. Применение сплайнов при обработке экспериментальной информации. Численное дифференцирование и интегрирование функций с помощью сплайнов. Сглаживающие сплайны: параболические, кубические. Построение нелинейных моделей при обработке результатов эксперимента. Нелинейное оценивание параметров с помощью методов прямого поиска. Статистические характеристики нелинейных оценок параметров. Метод структурной минимизации эмпирического среднего риска в задачах восстановления зависимостей. Восстановление значений функции в заданных точках. Эмпирические средние потери и оценка оптимального решения. Асимптотические свойства оценок и средних потерь. Оптимальная функция потерь: определение и свойства. Оптимальные алгоритмы идентификации. Искусственные нейронные сети и параметрическая идентификация. Образовательные технологии В ходе освоения дисциплины при проведении аудиторных занятий используются следующие образовательные технологии: лабораторные работы с использованием активных и интерактивных форм проведения занятий и др. При организации самостоятельной работы занятий используются следующие образовательные технологии: использование компьютерных тестовых тренажеров. Формы текущего контроля успеваемости студентов: тестирование, защита лабораторных работ Форма промежуточной аттестации: зачет. Общая трудоемкость дисциплины – 2 зачетные единицы (72 часа) 78 Аннотация примерной программы учебной дисциплины Б.3.21 «Конфликтология» Целью преподавания дисциплины «Конфликтология» является подготовка специалистов, владеющих знаниями в области анализа, разрешения, предупреждения конфликтов в различных сферах общественной жизни и умеющих их использовать в практической деятельности. Задачи изложения и изучения дисциплины понимание предмета, принципов, категорий конфликтологии; развитие представлений об истории становления конфликтологических идей; систематизация знаний о видах, структуре, динамике и движущих силах конфликтов; понимание специфики, причин и видов организационных конфликтов; диагностики конфликта и фазы его развития; конфликтов в организации и технологий управления ими. Место дисциплины в структуре ООП Дисциплина «Конфликтология» относится к перечню дисциплин по выбору профессионального цикла. Основой для ее изучения служат дисциплины «Психология и педагогика», «Философия» Формируемые компетенции Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих общекультурных и профессиональных компетенций: - способность владеть культурой мышления, умение аргументировано и ясно строить устную и письменную речь (ОК-1); - способность уважительно и бережно относиться к историческому наследию и культурным традициям, толерантность в восприятии социальных и культурных различий (ОК-2); - способность работать в коллективе (ОК-13); включая сетевые ресурсы сети Интернет (ОК-15); - способность к интеллектуальному, культурному, нравственному, физическому и профессиональному саморазвитию (ОК-16); - способность критически переосмысливать накопленный опыт (ПК-5); - способность применять на практике современные методы педагогики и средства обучения (ПК-15); В результате изучения дисциплины студент должен: знать: - основы педагогики и психологии, способствующие общей культуре и социализации личности; - тенденции развития мирового историко-педагогического процесса, особенности современного этапа развития образования в мире; - теории и технологии воспитания и обучения ребенка, сопровождения субъектов педагогического процесса; - сущность и структуру образовательных процессов; - основные научно-психологические понятия, раскрывающие сущность человека как субъекта деятельности, общения и отношений; - ведущие формы освоения человеком действительности; - основы психологии общения и совместной деятельности; - основы психологии и педагогики групп и коллективов. уметь: 79 - учитывать различные контексты (социальный, культурный, национальный), в которых протекает процесс обучения, воспитания и социализации; - бесконфликтно общаться с различными субъектами педагогического процесса; - использовать психологические знания для адаптации человека к окружающей среде; познания других людей и самопознания; совершенствования взаимодействия людей друг с другом; - формирования собственной психологической культуры; - находить, анализировать и контекстно обрабатывать информацию, полученную из различных источников. владеть: - способностью к деловым коммуникациям в профессиональной сфере; - способностью работать в коллективе; -системой понятий и категорий психологии личности и группы, приемами самостоятельной работы с литературными источниками в рамках психологической проблематики; приемами воздействия на личность и коллектив. Содержание дисциплины Тема 1. Конфликтология как наука Предмет конфликтологии. История становления конфликтологических идей. Проблематика конфликта в психологической парадигме. Социологическая традиция изучения конфликта. Тема 2. Конфликт, его природа и сущность Понятие конфликта. Природа и функции конфликта. Противоречие и конфликт: общее и особенное. Содержание и направленность, формы и уровни проявления конфликта. Тема 3. Типология конфликтов Проблема типологизации конфликтов. Основания типологизации. Внутриличностный конфликт. Межличностный конфликт. Семейный конфликт. Межгрупповой конфликт. Внутри- и межинституциональные конфликты. Конфликты между государствами, культурами, типами культур.Продуктивные и деструктивные, ситуационные и позиционные, кратковременные и затяжные конфликты. Горизонтальные и вертикальные конфликты. Мотивационные, когнитивные, ролевые конфликты. Типология конфликтов А.Дойча. Тема 4. Тема 4. Сферы развертывания межличностных конфликтов Ценностный (морально-этический) конфликт. Конфликты религиозного сознания. Идеологические ценности в конфликтологическом аспекте. Межкультурные и национальноэтнические конфликты. Политический конфликт, его разновидности. Производственный конфликт как форма столкновения экономических интересов. Управленческий конфликт. Нравственный конфликт, его виды. Тема 5. Структура и детерминанты конфликта Основные элементы конфликтов. Зона разногласий, предмет конфликтаю. Основные и неосновные участники конфликта. Детерминация конфликта. Объективные и субъективные факторы, внешние и внутренние причины конфликта. Тема 6. Личностный компонент в конфликтной ситуации Типология конфликтных личностей. Коэффициент конфликтности отношений. Стили поведения в конфликтной ситуации. Рациональное и иррациональное в конфликте. Возможности психоанализа для понимания иррационального в конфликте. Тема 7. Динамика конфликта Динамические модели развития конфликтных отношений. «Девять ступеней вниз» Х. Бродаля. Предконфликтная стадия. Активная часть конфликта. Разрешение конфликта. Постконфликт. Острота, длительность и последствия конфликта. Основные модели конфликта: «деловой спор», «формализация отношений», «психологический антагонизм». Кумулятивный характер конфликта. Тема 8. Способы завершения конфликтов 80 Модели завершения конфликта: угасание, разрешение, урегулирование, перерастание в другой конфликт. Стратегии завершения конфликта: уклонение, приспособление, компромисс, конфронтация, принуждение (подавление). Процедурные аспекты урегулирования конфликтов: примирение, посредничество, арбитраж. Тема 9. Возможности управления конфликтной ситуацией Способы предотвращения конфликтов и технологии управления конфликтом (информационный, коммуникативный, социально-психологический и организационный). Информационные «помехи», информационный вакуум дезинформация как источники кризисов и конфликтов и условия их усугубления. Связи с общественностью как действенное средство предотвращения и разрешения конфликтов. Предупреждение конфликта в латентной стадии. Неуправляемые конфликты. Тема 10. Конфликтный менеджмент в организации Особенности организационных конфликтов. Виды конфликтов в организации (внутренние и внешние, ресурсные, позиционные, инновационные, динамические и пр.). Факторы, влияющие на развитие конфликта: характер разногласий и проблем, лежащих в основе конфликта, характеристики конфликтующих сторон, факторы ситуации, стратегии поведения участников, навыки управления конфликтом и др. Основные этапы развития конфликта в организации. Технологии управления конфликтными ситуациями. Профилактика деструктивных конфликтов. Образовательные технологии В ходе освоения дисциплины при проведении аудиторных занятий используются следующие образовательные технологии: лабораторные работы с использованием активных и интерактивных форм проведения занятий и др. При организации самостоятельной работы занятий используются следующие образовательные технологии: использование компьютерных тестовых тренажеров. Образовательные технологии В ходе освоения дисциплины при проведении аудиторных занятий используются следующие образовательные технологии: лабораторные работы с использованием активных и интерактивных форм проведения занятий и др. При организации самостоятельной работы занятий используются следующие образовательные технологии: использование компьютерных тестовых тренажеров. Формы текущего контроля успеваемости студентов: тестирование, защита лабораторных работ Форма промежуточной аттестации: зачет. Общая трудоемкость дисциплины – 2 зачетные единицы (72 часа) 81 Аннотация примерной программы учебной дисциплины Б.3.21 «Математические модели экономики» Цели освоения дисциплины Дисциплина «Математические модели экономики» имеет целью изучение математических моделей финансовых операций, а также схем этих моделей с применением современных компьютерных технологий для формирования культуры финансовых и коммерческих вычислений, используемых для выбора наиболее приемлемого решения по поводу целесообразности и эффективности финансовых операций, и предполагает изучение логики построения основных алгоритмов, удобных моделей для количественного анализа финансовой ситуации. Задача данного курса - приобретение фундаментальных знаний в области финансовых расчетов, включая методы оценки эффективности финансовой операции и финансовых потоков, использующихся в инвестиционных процессах. Овладение на этой основе практическими навыками анализа инвестиций в ценные бумаги и методами оценки инвестиционных проектов. В результате освоения дисциплины будущие бакалавры в процессе обучения должны приобрести знания, достаточные для самостоятельного расчета доходности финансовой операции и оценки эффективности производственных и финансовых инвестиций. Место дисциплины в структуре ООП. Профессиональный цикл. Дисциплины по выбору. Дисциплина базируется на знаниях и умениях, полученных студентами в ходе изучения математических и экономических дисциплин: микроэкономика, исследование операций, математический анализ. Приступая к изучению данного курса для проведения финансовых вычислений, студент должен иметь пользовательские навыки работы на персональном компьютере. Знания и умения, формируемые в процессе изучения данной дисциплины, будут использоваться в дальнейшем при освоении дисциплин, связанных с решением задач оптимизации. Формируемые компетенции Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих общекультурных и профессиональных компетенций: - способностью владеть культурой мышления, умение аргументировано и ясно строить устную и письменную речь (ОК-1); - способностью работать в коллективе и использовать нормативные правовые документы в своей деятельности (ОК-13); -способностью работы с информацией из различных источников, включая сетевые ресурсы сети Интернет, для решения профессиональных и социальных задач (ОК-15); - способностью приобретать новые научные и профессиональные знания, используя современные образовательные и информационные технологии (ПК-2). В результате освоения содержания дисциплины «Экономика» обучающийся должен: - знать: основы экономики; основные экономические категории, необходимые для анализа деятельности экономических агентов, теоретические экономические модели; основные закономерности поведения агентоврынка, макроэкономические показатели системы национальных счетов, основы макроэкономической политики государства; понимать причинно-следственные связи развития российского общества, место российской экономики в открытой экономике мира; уметь: самостоятельно анализировать экономическую действительность и процессы, протекающие в экономической системе общества, применять методы экономического анализа для решения экономических задач; принимать экономически обоснованные решения в конкретных ситуациях, умение организовать самостоятельный профессиональный трудовой процесс; 82 - владеть (быть в состоянии продемонстрировать): навыками применения современного инструментария экономической науки для анализа рыночных отношений, методикой построения и применения экономических моделей для оценки состояния и прогноза развития экономических явлений и процессов в современном обществе. Краткое содержание дисциплины (модуля) Количественные методы и модели финансового анализа, их классификация. Основные понятия и методы финансовых вычислений, начисление процентов в условиях инфляции и налогообложения, потоки платежей. Вопросы измерения конечных финансовых результатов операции, сравнение эффективности различных операций, выявление зависимости конечных результатов от основных параметров операции, разработка планов выполнения финансовых операций, расчет параметров эквивалентного изменения условий контракта. Определение предельных параметров контракта, обеспечивающих конкурентоспособность. Расчет параметров финансовой ренты. Количественные методы инвестиционного анализа. Анализ финансовых инструментов. Модели финансовой эконометрики. Практические приложения. Математические методы, используемые для анализа инвестиций в условиях определенности Разложение функций в степенные ряды. Применение производных к исследованию функций. Метод математической индукции. Методы оптимизации решения задач линейного программирования. Наращение и дисконтирование денежных сумм Методы наращения и дисконтирования денежных сумм и их сравнение. Номинальные и эффективные процентные ставки. Эквивалентность процентных ставок. Переменные процентные ставки. Доходность финансовой операции. Сравнительный анализ эффективности контрактов. Определение предельных параметров контракта, обеспечивающих конкурентоспособность. Оценка целесообразности финансовых вложений. Барьерные ставки. Учет налогообложения и инфляции. Эквивалентные серии платежей. Потоки платежей Виды потоков платежей и их основные параметры. Финансовая рента (обычная, рента пренумерандо, вечная рента, отсроченная рента). Свойства коэффициентов дисконтирования и наращения ренты. Расчет параметров ренты. Теоремы о процентной ставке финансового потока. Метод линейной интерполяции для нахождения процентной ставки потока. Финансовая эквивалентность обязательств. Объединение и замена рент. Изменение параметров финансовых рент. Кредитные расчеты Равные процентные выплаты. Погашение долга равными суммами. Равные срочные выплаты. Ипотечные ссуды. Варианты формирования погасительных фондов. Льготные займы и кредиты. Реструктуризация займа. Показатели эффективности инвестиционного проекта Чистый приведенный доход, внутренняя норма доходности, срок окупаемости, индекс рентабельности. Оценка эффективности и сравнение инвестиционных проектов. Оценка инвестиционных проектов с неординарными денежными потоками. Сравнительный анализ инвестиционных проектов различной продолжительности. Свойства показателей эффективности капиталовложений и их взаимосвязь Зависимость показателей эффективности от параметров инвестиционного проекта. Взаимосвязь между показателями эффективности. Финансовые расчеты на рынке ценных бумаг Общие сведения о финансовых инструментах. Доходность ценных бумаг. Курсы ценных бумаг. Измерение доходности Полная доходность. Уравнение эквивалентности. Расчет доходности ссудных и учетных финансовых операций. Доходность купли-продажи финансовых инструментов. 83 Анализ факторов, влияющих на оценку инвестиций с фиксированными доходами Внутренняя доходность облигации. Временная структура процентных ставок. Зависимость цены облигации от внутренней доходности, купонной ставки, срока до погашения. Факторы, влияющие на величину изменения цены облигации при изменении ее внутренней доходности. Дюрация и показатель выпуклости облигации. Их свойства. Анализ временной зависимости стоимости инвестиции в облигацию Планируемая и фактическая стоимость инвестиции в облигацию. Свойства планируемой и фактической стоимости инвестиций в облигацию как функций времени. Иммунизирующее свойство дюрации облигации. Доходность инвестиции в ценную бумагу. Портфель из облигаций, не имеющих кредитного риска Меры доходности портфеля. Дюрация и показатель выпуклости портфеля. Задача минимизации показателя выпуклости портфеля. Иммунизирующее свойство дюрации портфеля. Риски и их измерители Случайность и неопределенность как факторы, создающие риск. Меры риска. Среднеквадратическая характеристика риска. Риск разорения. Показатели риска в виде отношений. Вероятностные риски. Двухкритериальная трактовка риска. Отношение к риску. Функция полезности дохода. Типы кривых безразличия в зависимости от отношения к риску. Уровневая функция полезности, выводимая из полезности Неймана-Монгенштерна. Кривая безразличия для уровневой функции полезности Неймана- Монгенштерна. Снижение риска. Изменение расчетных схем в условиях риска и неопределенности Классическая схема оценки финансовых операций в условиях неопределенности. Характеристики вероятностных финансовых операций. Методы уменьшения рисков. Экономикоматематические модели задачи оптимального портфеля ценных бумаг. Модели финансовой эконометрики Современная методология финансовых расчетов. Модели, применяемые на практике. Объекты исследования финансовой эконометрики. Временные ряды финансовых показателей (цена, валовый и чистый доходы, логарифмические доходы). Распределения финансовых показателей. Гипотезы финансовой эконометрики Тестирование финансовых процессов. Варианты гипотезы случайного блуждания. Параметрическое и непараметрическое тестирование финансовых процессов. Тест КоулсаДжонса и его обоснование, условия применения. Семейство тестов гипотезы случайного блуждания, основанных на выявлении корреляционных связей при различных благах. Модели Броуновского движения Геометрическое броуновское движение. Арифметическое броуновское движение. Модели финансовых процессов с изменяющейся дисперсией Причины изменения дисперсии. Общий подход к построению моделей. Модели процессов со скачками вариации. Модели процессов с зависимой вариацией. Методы оценки параметров моделей с изменяющейся вариацией. Модели временных рядов финансовых показателей с нелинейными структурами Модели с нелинейным условным математическим ожиданием. Модели с нелинейной условной дисперсией. Образовательные технологии В ходе освоения дисциплины при проведении аудиторных занятий используются следующие образовательные технологии: лабораторные работы с использованием активных и интерактивных форм проведения занятий и др. При организации самостоятельной работы занятий используются следующие образовательные технологии: использование компьютерных тестовых тренажеров. Формы текущего контроля успеваемости студентов: тестирование, защита лабораторных работ 84 Форма промежуточной аттестации: зачет. Общая трудоемкость дисциплины – 2 зачетные единицы (72 часа) 85 Аннотация примерной программы учебной дисциплины Б.1.5 «Социология» Цель изучения дисциплины. Целью освоения учебной дисциплины «Социология» является приобретение знаний и умений по осмыслению социальных явлений и процессов, социальной структуры общества, методов социологического исследования; развитие способности к самостоятельному анализу и использованию социологических знаний в профессиональной деятельности и повседневной практике; формирование общекультурных и профессиональных компетенций. Место дисциплины в структуре основной образовательной программы (ООП). Дисциплина включена в базовую часть гуманитарного, социального и экономического цикла ООП. К исходным требованиям, необходимым для изучения дисциплины «Социология», относятся знания, умения и виды деятельности, сформированные в процессе изучения дисциплин: «Философия», «История», «Экономика». Дисциплина «Социология» является основой для изучения дисциплин «Политология», «Правоведение» и др. Формируемые компетенции Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих общекультурных и профессиональных компетенций: – способности уважительно и бережно относиться к историческому наследию и культурным традициям, толерантность в восприятии социальных и культурных различий (ОК-2); – способности понимать сущность и значение информации в развитии современного информационного общества, сознавать опасности и угрозы, возникающие в этом процессе, соблюдать основные требования информационной безопасности, в том числе защиты государственной тайны (ОК-5); – способности работать в коллективе и использовать нормативные правовые документы в своей деятельности (ОК-13); – способности использовать в научной и познавательной деятельности, а также в социальной сфере профессиональные навыки работы с информационными и компьютерными технологиями (ОК-14); – способности к интеллектуальному, культурному, нравственному, физическому и профессиональному саморазвитию, стремление к повышению своей квалификации и мастерства (ОК-16); – способности собирать, обрабатывать и интерпретировать данные современных научных исследований, необходимые для формирования выводов по соответствующим научным, профессиональным, социальным и этическим проблемам (ПК-7); – способности формировать суждения о значении и последствиях своей профессиональной деятельности с учетом социальных, профессиональных и этических позиций (ПК-8). В результате изучения дисциплины обучающийся должен: знать предметную область, категориальный аппарат, структуру, уровни и функции социологии как науки, содержание основных этапов развития зарубежной и отечественной социологической мысли, основные закономерности взаимодействия человека и общества, взаимосвязи подсистем и элементов общества как социальной системы, типологию обществ, содержание мирового сообщества и тенденции его развития, основные закономерности историко-культурного развития человека и человечества, характеристики социальных структур общества и их видов (социальных общностей и групп, социальных институтов и организаций), характер и динамику социальной стратификации и мобильности в разных типах обществ, содержание и типологию социальных действий и взаимодействий, социального контроля и его механизмов, социальной коммуникации, сущность и виды социальных изменений, их факторы, роли культуры в общественном развитии, 86 социологическое и субъектно-деятельностное понимание личности, содержание социализации и ее основных механизмов, сущность и виды социологического исследования, содержание его программы и выборки, методов; уметь анализировать современные социальные проблемы, в том числе глобального характера, состояние и динамику развития социальных структур, явлений и процессов, определять тип стратификационной системы и возможности и ограничения социальной мобильности, характеризовать различные социальные действия и взаимодействия, включая массовые, оценивать их социальные последствия, анализировать происходящие в стране и мире социальные изменения, роль в их осуществлении культуры, характеризовать ключевые аспекты социализации личности, оценивать теоретико-методологические основания и методику конкретных социологических исследований, грамотно и корректно интерпретировать их результаты, самостоятельно находить и оценивать качество социологической информации,применять социологические знания в процессе решения задач образовательной и профессиональной деятельности; владеть (быть в состоянии продемонстрировать) знанием базовых концепций и понятий социологической науки, пониманием состояния и динамики развития основных социальных структур, явлений и процессов в современном обществе, методологии, методики и техники конкретных социологических исследований, умением анализировать социальные ситуации и проблемы, навыком приобретения и использования социологических знаний в оценке конкретных ситуаций, возникающих в образовательной, профессиональной деятельности и повседневной жизни, обновления Содержание дисциплины. Дисциплина состоит из четырех разделов. Раздел 1. Теоретические основы и история социологии: Социология как наука, структура и уровни социологического знания. Предыстория и социально-философские предпосылки социологии как науки. Классическая западная социология. Современная западная социология. История развития социологической мысли в России. Раздел 2. Основные составляющие социальной жизни: Общество как система. Мировая система и процессы глобализации. Культура и общество. Личность и общество. Раздел 3. Социальные структуры, взаимодействия и процессы: Социальные общности и группы. Социальные институты и организации. Социальная стратификация и мобильность. Социальные действия, социальный контроль и массовое сознание. Социальные изменения, культура как фактор социальных изменений. Раздел 4. Эмпирическая и прикладная социология: Социологическое исследование: понятие, виды, программа и выборка. Методы социологического исследования. Основные образовательные технологии. В учебном процессе используются следующие образовательные технологии: по организационным формам: лекции, практические занятия, индивидуальные занятия, контрольные работы; по преобладающим методам и приемам обучения: объяснительноиллюстративные (объяснение, показ-демонстрация учебного материала и др.) и проблемные, поисковые (анализ конкретных ситуаций («case study»), решение учебных задач и др.); активные (анализ учебной и научной литературы, составление схем и др.) и интерактивные, в том числе и групповые (деловые игры, взаимное обучение в форме подготовки и обсуждения докладов и др.); информационные, компьютерные, мультимедийные (работа с источниками сайтов академических структур, научно-исследовательских организаций, электронных библиотек и др., разработка презентаций сообщений и докладов, работа с электронными обучающими программами и т.п.). Формы текущего контроля успеваемости студентов: тестирование, защита лабораторных работ Форма промежуточной аттестации: зачет. Общая трудоемкость дисциплины – 2 зачетные единицы (72 часа) 87 Аннотация примерной программы учебной дисциплины Б.1.7 «Правоведение» Цели освоения дисциплины Целью дисциплины является получение знаний о правовом регулировании основных сфер жизни человека и общества. Задачи изучения дисциплины: ознакомление с теориями и взглядами, выработанными юридической наукой в области конституционных, административных, гражданских, семейных и иных отношений, изучение действующих нормативных правовых актов и практики их применения, формирование практических навыков по применению правовых норм, составлению документов и совершению юридически значимых действий Место дисциплины в структуре ООП бакалавриата Гуманитарный, социальный и экономический цикл. Вариативная часть Список дисциплин, знание которых необходимо для изучения курса данной дисциплины: «Обществознание». Место учебной дисциплины – в системе пропедевтических курсов – в совокупности дисциплин гуманитарного, социального и экономического цикла, изучающих человека в разных гранях. Формируемые компетенции общекультурными компетенциями (ОК): способен использовать, обобщать и анализировать информацию, ставить цели и находить пути их достижения в условиях формирования и развития информационного общества (ОК-1); способен работать в коллективе, нести ответственность за поддержание партнёрских, доверительных отношений (ОК-3); способен находить организационно-управленческие решения и готов нести за них ответственность (ОК-4); способен самостоятельно приобретать и использовать в практической деятельности новые знания и умения. Стремится к саморазвитию (ОК-5); способен осознавать социальную значимость своей будущей профессии, обладать высокой мотивацией к выполнению профессиональной деятельности (ОК-6); способен использовать Гражданский кодекс Российской Федерации, правовые и моральные нормы в социальном взаимодействии и реализации гражданской ответственности (ОК-12). Изучив учебную дисциплину «Правоведение» студент должен обладать следующими профессиональными компетенциями (ПК): способен использовать нормативные правовые документы в профессиональной деятельности (ПК-1). В результате освоения дисциплины «Правоведение» студент должен: знать основные нормативные правовые акты применительно к сфере профессиональной деятельности; уметь: ориентироваться в системе законодательства и нормативных правовых актов, регламентирующих сферу профессиональной деятельности; использовать правовые нормы в профессиональной и общественной деятельности; применять на практике полученные знания в области правового обеспечения профессиональной деятельности; профессионально анализировать явления и процессы государственно-правового характера; выражать и аргументировать личную позицию; владеть навыками толкования и реализации норм права, составления правовых документов Содержание дисциплины Раздел I. ОБЩАЯ ТЕОРИЯ ПРАВА Тема 1. Общая теория права Понятие и признаки государства. Понятие и признаки правового государства. Понятие 88 права. Роль государства и права в жизни общества. Понятие и структура нормы права. Виды норм права. Источники (формы) права. Виды нормативных правовых актов. Действие нормативных правовых актов во времени, пространстве и по кругу лиц. Аналогия закона и аналогия права. Основные правовые системы современности. Система российского права. Понятие и структура правоотношения. Субъекты правоотношение. Правовой статус граждан, организаций, государства и муниципальных образований. Объект правоотношения. Основания возникновения, изменения и прекращения правоотношений (юридические факты). Законность и правопорядок, их значение для общества. Понятие и виды юридической ответственности. Основание возникновения юридической ответственности. Раздел II. РОССИЙСКОЕ ПУБЛИЧНОЕ ПРАВО Тема 2. Конституционное право Конституция Российской Федерации – основной закон государства. Основы конституционного строя России. Основные конституционные права, свободы и обязанности человека и гражданина. Ограничение прав и свобод человека и гражданина. Федеральные органы власти России: Президент РФ, Федеральное Собрание РФ, Правительство РФ, Конституционный Суд РФ, Высший Арбитражный Суд РФ, Верховный Суд РФ (порядок формирования и компетенция). Тема 3. Административное право Государственная служба Российской Федерации: понятие и виды. Требования, предъявляемые к кандидатам на должность государственного служащего. Понятие и состав административных правонарушений. Понятие и виды административных наказаний. Порядок назначения наказания. Давность привлечения к административной ответственности. Тема 4. Уголовное право Понятие и виды преступлений. Состав преступления. Понятие и виды наказаний. Порядок назначения наказания. Давность привлечения к уголовной ответственности. Тема 5. Экологическое право Основные экологические права и обязанности человека. Охрана водных объектов. Охрана земель. Охрана и защита лесов. Охрана недр. Экологические правонарушения и преступления. Тема 6. Правовые основы защиты информации и государственной тайны. Понятие и виды информации. Государственная тайна. Секреты производства (ноу-хау). Информация, составляющая коммерческую тайну. Защита информации и государственной тайны. Раздел III. Российское частное право Тема 7. Гражданское право Предпринимательская деятельность гражданина. Понятие и признаки юридического лица. Виды юридических лиц. Создание, реорганизация и ликвидация юридического лица. Понятие и виды сделок. Ничтожные и оспоримые сделки. Представительство. Доверенность. Гражданскоправовая ответственность: понятие, формы и условия наступления. Понятие, субъекты и содержание права собственности. Общая собственность. Способы приобретения и прекращения права собственности. Другие вещные права. Наследование по завещанию. Наследование по закону. Приобретение наследства. Понятие и основания возникновения обязательства. Надлежащее исполнение обязательства. Договор: понятие, форма и существенные условия. Заключение, изменение и расторжение договора. Тема 8. Семейное право Заключение брака. Недействительность брака. Прекращение брака. Личные права и обязанности супругов. Имущественные отношения супругов: законный и договорный режимы. Ответственность супругов по обязательствам. Материнство и отцовство, их установление. Личные отношения родителей и детей. Имущественные отношения родителей и детей. Тема 9. Трудовое право Трудовой договор: понятие, стороны, существенные условия. Заключение и прекращение трудового договора. Рабочее время и время отдыха. Оплата труда. Гарантии и компенсации 89 работникам. Дисциплинарная и материальная ответственность работника. Материальная ответственность работодателя. Порядок рассмотрения трудовых споров. Тема 10. Особенности правового регулирования будущей профессиональной деятельности Понятие и элементы механизма правового регулирования. Основные нормативные правовые акты, регулирующие профессиональную деятельность (по специальностям). Основные образовательные технологии. В учебном процессе используются следующие образовательные технологии: по организационным формам: лекции, практические занятия, индивидуальные занятия, контрольные работы; по преобладающим методам и приемам обучения: объяснительноиллюстративные (объяснение, показ-демонстрация учебного материала и др.) и проблемные, поисковые (анализ конкретных ситуаций («case study»), решение учебных задач и др.); активные (анализ учебной и научной литературы, составление схем и др.) и интерактивные, в том числе и групповые (деловые игры, взаимное обучение в форме подготовки и обсуждения докладов и др.); информационные, компьютерные, мультимедийные (работа с источниками сайтов академических структур, научно-исследовательских организаций, электронных библиотек и др., разработка презентаций сообщений и докладов, работа с электронными обучающими программами и т.п.). Формы текущего контроля успеваемости студентов: тестирование, защита лабораторных работ Форма промежуточной аттестации: зачет. Общая трудоемкость дисциплины – 2 зачетные единицы (72 часа) 90 Аннотация примерной программы учебной дисциплины Б.1.8 «Психология и педагогика» Цель изучения дисциплины. Целью освоения учебной дисциплины «Педагогика и психология» является освоение основ психологии и педагогики в общей профессиональной подготовке специалиста, формирование общекультурных и профессиональных компетенций, необходимых для осуществления профессиональной деятельности и социализации. Место дисциплины в структуре основной образовательной программы (ООП). Дисциплина «Педагогика и психология» является курсом по выбору гуманитарного и социально-экономического цикла. К исходным требованиям, необходимым для изучения дисциплины «Педагогика и психология», относятся знания, умения и виды деятельности, сформированные в процессе изучения дисциплин: «История», «Социология». Дисциплина «Педагогика и психология» является основой для изучения дисциплин гуманитарного цикла. Формируемые компетенции Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих общекультурных и профессиональных компетенций: - способность владеть культурой мышления, умение аргументировано и ясно строить устную и письменную речь (ОК-1); - способность уважительно и бережно относиться к историческому наследию и культурным традициям, толерантность в восприятии социальных и культурных различий (ОК-2); - способность работать в коллективе (ОК-13); включая сетевые ресурсы сети Интернет (ОК-15); - способность к интеллектуальному, культурному, нравственному, физическому и профессиональному саморазвитию (ОК-16); - способность критически переосмысливать накопленный опыт (ПК-5); - способность применять на практике современные методы педагогики и средства обучения (ПК-15); В результате изучения дисциплины студент должен: знать: - основы педагогики и психологии, способствующие общей культуре и социализации личности; - тенденции развития мирового историко-педагогического процесса, особенности современного этапа развития образования в мире; - теории и технологии воспитания и обучения ребенка, сопровождения субъектов педагогического процесса; - сущность и структуру образовательных процессов; - основные научно-психологические понятия, раскрывающие сущность человека как субъекта деятельности, общения и отношений; - ведущие формы освоения человеком действительности; - основы психологии общения и совместной деятельности; - основы психологии и педагогики групп и коллективов. уметь: - учитывать различные контексты (социальный, культурный, национальный), в которых протекает процесс обучения, воспитания и социализации; - бесконфликтно общаться с различными субъектами педагогического процесса; - использовать психологические знания для адаптации человека к окружающей среде; познания других людей и самопознания; совершенствования взаимодействия людей друг с другом; - формирования собственной психологической культуры; 91 - находить, анализировать и контекстно обрабатывать информацию, полученную из различных источников. владеть: - способностью к деловым коммуникациям в профессиональной сфере; - способностью работать в коллективе; -системой понятий и категорий психологии личности и группы, приемами самостоятельной работы с литературными источниками в рамках психологической проблематики; приемами воздействия на личность и коллектив. Основные образовательные технологии. В учебном процессе используются следующие образовательные технологии: по организационным формам: лекции, практические занятия, индивидуальные занятия, контрольные работы; по преобладающим методам и приемам обучения: объяснительноиллюстративные (объяснение, показ-демонстрация учебного материала и др.) и проблемные, поисковые (анализ конкретных ситуаций («case study»), решение учебных задач и др.); активные (анализ учебной и научной литературы, составление схем и др.) и интерактивные, в том числе и групповые (деловые игры, взаимное обучение в форме подготовки и обсуждения докладов и др.); информационные, компьютерные, мультимедийные (работа с источниками сайтов академических структур, научно-исследовательских организаций, электронных библиотек и др., разработка презентаций сообщений и докладов, работа с электронными обучающими программами и т.п.). Формы текущего контроля успеваемости студентов: тестирование, защита лабораторных работ Форма промежуточной аттестации: экзамен. Общая трудоемкость дисциплины – 3 зачетные единицы (108 часов) 92 Аннотация примерной программы учебной дисциплины Б.1.10 «Теория оптимального портфеля» Цели освоения дисциплины Целью «Теория оптимального портфеля» изучения дисциплины является не просто показать возможность сформировать систему рыночного планирования, дать методику, рассмотреть современные технологии. Данный курс призван дать совокупность знаний для организации системы планирования в условиях современного развития России. Задачи курса – научить студентов выполнять на практике следующий комплекс работ по планированию бизнеса: проводить ретроспективный анализ финансово-хозяйственной деятельности; формулировать цель деятельности на перспективу; определять стратегию развития бизнеса; разрабатывать планы инвестиционных мероприятий; определять потребность в необходимых ресурсах; планировать затраты на выпуск продукции, производство работ (услуг); разрабатывать перспективный финансовый план (бюджет); прогнозировать финансовые показатели (коэффициенты); оценивать эффективность инвестиционных затрат; прогнозировать риски, возможные потери и меры их предупреждения; разрабатывать бизнес-план для внутреннего пользования, для потенциальных инвесторов, для государственных учреждений и местной администрации; готовить материалы для презентации и защиты проекта (бизнес-плана). Место дисциплины «Теория оптимального портфеля» в структуре ООП бакалавриата Дисциплина «Теория оптимального портфеля» относится к дисциплинам по выбору гуманитарного, социального и экономического цикла. Для освоения дисциплины используются знания, умения и виды деятельности, сформированные в процессе изучения предметов: Бухгалтерский учёт Теория статистики и математическая статистика Финансовая математика Основы бизнеса Микро и макроэкономика Список дисциплин, для изучения которых необходимы знания данного курса. Анализ финансовой отчетности Налогообложение Аудит Прикладные задачи инвестирования Финансовый менеджмент Формируемые компетенции: - способностью владеть культурой мышления, умение аргументировано и ясно строить устную и письменную речь (ОК-1); - способностью работать в коллективе и использовать нормативные правовые документы в своей деятельности (ОК-13); -способностью работы с информацией из различных источников, включая сетевые ресурсы сети Интернет, для решения профессиональных и социальных задач (ОК-15); - способностью приобретать новые научные и профессиональные знания, используя современные образовательные и информационные технологии (ПК-2). В результате освоения содержания дисциплины «Экономика» обучающийся должен: - знать: 93 основы экономики; основные экономические категории, необходимые для анализа деятельности экономических агентов, теоретические экономические модели; основные закономерности поведения агентоврынка, макроэкономические показатели системы национальных счетов, основы макроэкономической политики государства; понимать причинно-следственные связи развития российского общества, место российской экономики в открытой экономике мира; уметь: самостоятельно анализировать экономическую действительность и процессы, протекающие в экономической системе общества, применять методы экономического анализа для решения экономических задач; принимать экономически обоснованные решения в конкретных ситуациях, умение организовать самостоятельный профессиональный трудовой процесс; - владеть (быть в состоянии продемонстрировать): навыками применения современного инструментария экономической науки для анализа рыночных отношений, методикой построения и применения экономических моделей для оценки состояния и прогноза развития экономических явлений и процессов в современном обществе. Содержание дисциплины Раздел I. Основные понятия, цели и понятия бизнес-планирования. Тема 1. Основные понятия, цели и задачи бизнес-планирования Роль, место и значение планирования в управлении предприятием (организацией). Планирование как наука, вид деятельности и искусство. Сущность и структура объектов планирования на предприятии (в организации); возможность и необходимость планирования в условиях рынка. Предмет планирования. Факторы, влияющие на выбор формы планирования. Организация внутрифирменного планирования. Планирование для реализации внешних целей. Основные типы внешних бизнес-планов. Государственное регулирование оформления внешних бизнес-планов. Их особенность. Методические рекомендации. Структура плановых органов в организации. Информационное обеспечение планирования. Контроллинг в системе бизнеспланирования. Тема 2. Система планирования на предприятии (в организации). Факторы, влияющие на выбор формы планирования. Организация внутрифирменного планирования. Планирование для реализации внешних целей. Основные типы внешних бизнеспланов. Государственное регулирование оформления внешних бизнес-планов. Их особенность. Методические рекомендации. Структура плановых органов в организации. Информационное обеспечение планирования. Контроллинг в системе бизнес-планирования. Тема 3. Технология разработки Бизнес-плана Методологическая основа планирования. Методы и средства планирования. Традиционные методы принятия плановых решений. Новые технологии обоснования рациональных решений. Понятие и сущность инвестиций и инвестиционного процесса. Капитальные вложения. Понятие инвестиционного климата. Порядок и методика составления инвестиционного бизнес-плана. Структура и особенность составления инвестиционного бизнесплана. Структура и особенность бизнес-плана для получения кредитов с целью пополнения оборотных средств. Раздел II. Структура и содержание основных разделов бизнес-плана. Тема 4. Учет состояния и изменения факторов макро и микро среды в планировании. Цели и задачи анализа внешне среды. Факторы внешней среды: выбор, оценка, прогнозирование. Принципы и методы учета факторов внешней среды в планировании. Анализ макроокружения. Анализ непосредственного окружения. Внутренняя среда: выбор факторов, анализ, прогнозирования. Анализ и оценка факторов внутренней среды для целей планирования. Методика анализа среды. Оценка и анализ факторов внутренней и внешней среды для разработки и корректировки глобальных и локальных стратегий. Тема 5. Анализ внешней и внутренней среды организации 94 Жизненный цикл бизнеса, продукции, бренда. Планирование жизненного цикла. Планирование создания организации. Планирование трансформации бизнеса. Планирование реструктуризации организаций. Планирование реформирования организаций. Планирование финансового оздоровления организаций. Планирование ликвидации организации. Тема 6. Маркетинговый план Цели и задачи планирования продаж. Исследование конъюнктуры рынка. Планирование ассортимента продукции. Жизненный цикл продукции: методы планирования продаж. Жизненный цикл брендов, товарной марки. Планирование новой продукции. Планирование ценообразования. Оценка и планирование конкурентоспособности. Прогнозирование величины продаж. Тема 7. Разработка организационного плана Структура и показатели производственной программы. Методические аспекты планирования. Технология планирования. Расчет и планирование производственной мощности. Планирование выпуска продукции. Планирование потребности в материально-технических ресурсах. Планирование потребности в оборудовании и запасных частях к ним. Планирование потребности в материалах. Планирование незавершенного производства. Планирование потребности в персонале. Планирование высвобождения персонала. Планирование развития и реструктуризации персонала. Планирование организации труда. Планирование оплаты труда. Планирование средней оплаты труда. Планирование развития системы экономического стимулирования. Планирование эффективности использования трудовых резервов. Тема 8. Финансовый план Планирование себестоимости. Классификация издержек. Калькуляция себестоимости продукции. Постоянные и переменные издержки. Смета затрат на производство. Планирование покрытия издержек. Содержание и значение финансового плана. Методика разработки финансового плана. Анализ финансового состояния. Планирование доходов и поступлений средств. Планирование расходов и отчислений. Планирование бюджета. Управление бюджетированием. Использование информационных систем в финансовом планировании. Раздел III. Методики анализа чувствительности проекта и рисков, продвижение бизнес – плана. Тема 9. Инвестиционный план Методика оценки инвестиционных проектов. Планирование и финансирование научнотехнического развития организации. Технология и методика планирования. Экономическое планирование. Тема 10. Анализ чувствительности проекта Классификация потерь и рисков. Хозяйственный риск: его роль и место в планировании. Показатели риска и методы его оценки. Методы снижения риска. Гарантии возвратности. Страхование рисков. Ситуационный метод налогового планирования. Налоговый календарь. Параметры налогового поля организации. Методы планирования. Тема 11. Презентация бизнес - плана Методика продвижения инвестиционного бизнес-плана и поиска инвесторов. Жизненный цикл инвестиционного проекта. Типовые недостатки бизнес-планов. Дополнительная информация к бизнес-плану. 4. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины Б1.В.2 «Бизнес-планирование» способность осознать социальную значимость своей будущей профессии, обладать высокой мотивацией к выполнению профессиональной деятельности (ОК-9); способность и готовность к письменной и устной коммуникации на родном языке (ОК10); способность работать в коллективе и использовать нормативные правовые документы в своей деятельно (ОК-13); 95 способность работы с информацией из различных источников, включая сетевые ресурсы сети Интернет, для решения профессиональных и социальных задач (ОК-15); способен использовать Гражданский кодекс Российской Федерации, правовые и моральные нормы в социальном взаимодействии и реализации гражданской ответственности (ОК-12); профессиональные компетенции: способность в составе научно-исследовательского и производственного коллектива решать задачи профессиональной деятельности (ПК-4); способность критически переосмысливать накопленный опыт, изменять при необходимости вид и характер своей профессиональной деятельности (ПК-5); способность приобретать и использовать организационно-управленческие навыки в профессиональной и социальной деятельности (ПК-11); способность составлять и контролировать план выполняемой работы, планировать необходимые для выполнения работы ресурсы, оценивать результаты собственной работы (ПК12); Образовательные технологии В учебном процессе используются следующие образовательные технологии: по организационным формам: лекции, практические занятия, индивидуальные занятия, контрольные работы; по преобладающим методам и приемам обучения: объяснительноиллюстративные (объяснение, показ-демонстрация учебного материала и др.) и проблемные, поисковые (анализ конкретных ситуаций («case study»), решение учебных задач и др.); активные (анализ учебной и научной литературы, составление схем и др.) и интерактивные, в том числе и групповые (деловые игры, взаимное обучение в форме подготовки и обсуждения докладов и др.); информационные, компьютерные, мультимедийные (работа с источниками сайтов академических структур, научно-исследовательских организаций, электронных библиотек и др., разработка презентаций сообщений и докладов, работа с электронными обучающими программами и т.п.). Формы текущего контроля успеваемости студентов: тестирование, защита лабораторных работ Форма промежуточной аттестации: зачет. Общая трудоемкость дисциплины – 3 зачетные единицы (108 часов) 96 Аннотация примерной программы учебной дисциплины Б.1.10 «Модели финансовой математики» Цель дисциплины: изучение теоретических аспектов финансовых вычислений с точки зрения овладения основными понятиями, категориями и методами финансовой математики; приобретение практических навыков финансовых расчетов: обучающиеся должны уметь рассчитывать приведенную стоимость и наращенную сумму финансовой ренты, составлять план погашения задолженности, уметь оценить реальную доходность финансовых активов, определять срок ссуды и размер процентной ставки и пр. Место дисциплины в структуре ООП Дисциплина «Модели финансовой математики» относится к дисциплинам по выбору гуманитарного, социального и экономического цикла. Для освоения дисциплины используются знания, умения и виды деятельности, сформированные в процессе изучения предметов: Бухгалтерский учёт Теория статистики и математическая статистика Финансовая математика Основы бизнеса Микро и макроэкономика Список дисциплин, для изучения которых необходимы знания данного курса. Анализ финансовой отчетности Налогообложение Аудит Прикладные задачи инвестирования Финансовый менеджмент Формируемые компетенции Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих компетенций: - способен логически верно, аргументировано и ясно строить устную и письменную речь (ОК-6); - готов к кооперации с коллегами, работе в коллективе (ОК-7); - способен выполнять необходимые для составления экономических разделов планов расчеты, обосновывать их и представлять результаты работы в соответствии с принятыми в организации стандартами (ПК-3); - способен осуществлять сбор, анализ и обработку данных, необходимых для решения поставленных экономических задач (ПК-4). В результате освоения дисциплины обучающийся должен знать: - методику и практику использования финансово-экономических расчетов; - современные методы финансовых вычислений, о возможностях их использования в экономических исследованиях и практического применения в банках, инвестиционных компаниях, финансовых отделах производственных и коммерческих организаций, в инвестиционных подразделениях страховых учреждений и пенсионных фондов уметь: - производить наращение по простым и сложным процентам; - осуществлять дисконтирование и учет по простым и сложным ставкам процентов; - проводить количественный анализ финансовых операций; - строить модели количественных оценок; - рассчитывать параметры эквивалентного изменения условий контракта; - разрабатывать план погашения задолженности; - рассчитывать обобщающие характеристики потоков платежей применительно к различным видам финансовых рент; анализировать инвестиционные проекты. владеть: навыками проведения финансово-экономических расчетов при решении практических задач, в том числе и при отсутствии достоверной статистической информации. 97 Содержание дисциплины: 1 – Наращение по простым процентам 2 – Дисконтирование по простым процентам 3 – Наращение по сложным процентам 4 – Дисконтирование по сложным процентам 5 – Учет инфляции при принятии финансовых решений 6 – Аннуитеты 7 – Доходность финансовых операций 8 – Оценка инвестиций в условиях определенности История формирования финансовой математики как самостоятельной научной дисциплины. Предметная область: финансовая система, финансовые рынки и финансовые инструменты. Теория временной стоимости денег, приведенная (настоящая и будущая стоимости) потока платежей. Дюрация Макколи, хеджирование риска изменений процентной ставки. Математическое моделирование рисковых ситуаций, базирующееся на теоретико-вероятном подходе. Теория Г.Марковица-Тобина. Модели ценообразования на рынке капитала: САРМ и АРТ. Теоретический смысл и практическое значение характеристик альфа и бэтта ценной бумаги. Производные финансовые инструменты. Рынок форвардных и фьючерсных контрактов, его математическое и компьютерное моделирование. Хеджирование риска и спекуляция с помощью фьючерсов. Эффект рычага. Теория опционов. Стандартные европейские и американские Call и Put опционы. Проблема расчета премии за опцион. Теорема о паритете Call и Put опционов. Биноминальная модель и модель Ф.Блэка и М.Шоулса. Иные виды опционов: бостонский, коллар, азиатские опционы. Общий подход к расчету премии за опцион с функцией выплат общего вида. Образовательные технологии В ходе освоения дисциплины при проведении аудиторных занятий используются следующие образовательные технологии: лекции, лабораторные работы с использованием активных и интерактивных форм проведения занятий и др. При организации самостоятельной работы занятий используются следующие образовательные технологии: проведение интерактивных лекций с использованием современных интерактивных технологий, использование компьютерных тестовых тренажеров. Формы текущего контроля успеваемости студентов: тестирование, защита лабораторных работ Форма промежуточной аттестации: зачет. Общая трудоемкость дисциплины – 3 зачетные единицы (108 часов) 98 Аннотация примерной программы учебной дисциплины Б.1.11 «Теория непрерывного образования» Цели освоения дисциплины Целью дисциплины «Непрерывный курс информатики» является формирование систематических знаний в области методики преподавания информатики. Место дисциплины в структуре ООП бакалавриата Дисциплина относится к вариативной части профессионального цикла. Она изучается после дисциплин «Методика обучения информатике и ИКТ в начальной школе», «Методика обучения информатике и ИКТ учащихся основной школы» и «Методика обучения информатике в старшей школе», а также дисциплин «Введение в информатику», «Алгоритмизация и основы программирования», «Информационные технологии», «Архитектура ЭВМ». Формируемые компетенции Процесс изучения дисциплины «Непрерывный курс информатики» направлен на формирование следующих компетенций общепрофессиональные компетенции: осознает социальную значимость своей будущей профессии, обладает мотивацией к осуществлению профессиональной деятельности (ОПК-1); способен использовать систематизированные теоретические и практические знания гуманитарных, социальных и экономических наук при решении социальных и профессиональных задач (ОПК-2); способен нести ответственность за результаты своей профессиональной деятельности (ОПК-4); способен к подготовке и редактированию текстов профессионального и социально значимого содержания (ОПК-6); профессиональные компетенции: способен реализовывать учебные программы базовых и элективных курсов в различных образовательных учреждениях (ПК – 1) готов применять современные методики и технологии, в том числе и информационные, для обеспечения качества учебно-воспитательного процесса на конкретной образовательной ступени конкретного образовательного учреждения (ПК – 2) способен применять современные методы диагностирования достижений обучающихся и воспитанников, осуществлять педагогическое сопровождение процессов социализации и профессионального самоопределения обучающихся, подготовки их к сознательному выбору профессии (ПК-3) способен использовать возможности образовательной среды, в том числе информационной, для обеспечения качества учебно-воспитательного процесса (ПК – 4) способен выявлять и использовать возможности региональной культурной образовательной среды для организации культурно-просветительской деятельности (ПК – 11). В результате изучения дисциплины студент должен иметь представление: знать: систему образования в области информатики в современной средней школе; содержательные линии курса информатики; принципы построение непрерывного курса. уметь: анализировать существующие программы, учебные пособия; строить непрерывный курс с учетом требований действующих стандарта и учебных планов с использованием рекомендованных Министерством учебных пособий и комплексов. владеть: 99 способами ориентации в профессиональных источниках информации (журналы, сайты, образовательные порталы и т.д.); способами совершенствования профессиональных знаний и умений путем использования возможностей информационной среды образовательного учреждения, региона, области, страны. Содержание дисциплины Раздел 1. Школьный курс информатики О предметной области "информатика". Особенности информатики как учебного предмета. Цели и задачи изучения информатики в школе. Исторический анализ содержания школьного курса информатики. Раздел 2. Основные содержательные линии курса информатики Содержательные линии курса информатики. Перераспределение удельного веса отдельных линий в содержании курса информатики. Реализация содержательных линий в современных учебниках и УМК по информатике. Раздел 3. Структура обучения информатике в школе Место информатики в учебном плане (федеральный, региональный и школьный компоненты). Стандарт по информатике. Соотношение содержания стандартов и примерных программ. Авторские программы, учебники и УМК по информатике. Федеральные перечни учебников, учебно-методических и методических изданий. Авторские программы, учебники и УМК по информатике. Пропедевтический, базовый, дифференцированный этапы обучения информатике – реализация концепции непрерывного курса информатики. Рекомендации по использованию действующих учебников и УМК, построение непрерывного курса изучения информатики. Образовательные технологии В ходе освоения дисциплины при проведении аудиторных занятий используются следующие образовательные технологии: лекции, лабораторные работы с использованием активных и интерактивных форм проведения занятий и др. При организации самостоятельной работы занятий используются следующие образовательные технологии: проведение интерактивных лекций с использованием современных интерактивных технологий, использование компьютерных тестовых тренажеров. Формы текущего контроля успеваемости студентов: тестирование, защита лабораторных работ Форма промежуточной аттестации: дифференцированный зачет. Общая трудоемкость дисциплины – 3 зачетные единицы (108 часов) 100 Аннотация примерной программы учебной дисциплины Б.1.11 «Основы бухучета и аудита» Цели и задачи Сформировать у студентов знание основ бухгалтерского учета путем изучения главных разделов бухгалтерского учета. По завершении курса обучающиеся должны овладеть следующими основными знаниями, умениями и навыками: знать сущность и методы бухгалтерского учета, основы его организации, учетную политику организации, бухгалтерский учет расчетов, основных средств, нематериальных активов и других объектов, бухгалтерскую отчетность и ее международные стандарты, автоматизацию бухгалтерского учета; проводить учет товаров и материальных ценностей; оценивать и анализировать финансовые возможности предприятий; Место дисциплины в структуре ООП бакалавриата. Для изучения дисциплины необходимы знания, умения и компетенции, полученные при изучении дисциплин экономического и математических циклов. Формируемые компетенции Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих компетенций: - способен логически верно, аргументировано и ясно строить устную и письменную речь (ОК-6); - готов к кооперации с коллегами, работе в коллективе (ОК-7); - способен выполнять необходимые для составления экономических разделов планов расчеты, обосновывать их и представлять результаты работы в соответствии с принятыми в организации стандартами (ПК-3); - способен осуществлять сбор, анализ и обработку данных, необходимых для решения поставленных экономических задач (ПК-4). В результате освоения дисциплины обучающийся должен знать: - методику и практику использования финансово-экономических расчетов; - современные методы финансовых вычислений, о возможностях их использования в экономических исследованиях и практического применения в банках, инвестиционных компаниях, финансовых отделах производственных и коммерческих организаций, в инвестиционных подразделениях страховых учреждений и пенсионных фондов уметь: - производить наращение по простым и сложным процентам; - осуществлять дисконтирование и учет по простым и сложным ставкам процентов; - проводить количественный анализ финансовых операций; - строить модели количественных оценок; - рассчитывать параметры эквивалентного изменения условий контракта; - разрабатывать план погашения задолженности; - рассчитывать обобщающие характеристики потоков платежей применительно к различным видам финансовых рент; анализировать инвестиционные проекты. владеть: навыками проведения финансово-экономических расчетов при решении практических задач, в том числе и при отсутствии достоверной статистической информации. Содержание дисциплины Содержание и функции бухучета. Объекты, предмет и метод бухгалтерского учета; балансовое обобщение, система бухгалтерских счетов, двойная запись. Первичное наблюдение, документация, учетные регистры, инвентаризация и инвентарь; методы стоимостного измерения. Формы бухгалтерского учета; основы бухгалтерской (финансовой) отчетности; организация бухгалтерского учета; нормативное регулирование бухгалтерского учета. Пользователи бухгалтерской информации; цели и концепции финансового учета; принципы финансового учета; организационно-правовые особенности предприятий и их влияние на постановку финансового учета хозяйствующих объектов; основное содержание и порядок ведения учета: денежных средств, дебиторской задолженности, инвестиций в основной капитал, 101 основных средств, арендованного имущества, нематериальных активов, долгосрочных и краткосрочных финансовых вложений, производственных запасов, текущих и долгосрочных обязательств, капитала, фондов и резервов, издержек хозяйственной деятельности, готовой продукции, работ, услуг и их реализации, финансовых результатов и использования прибыли, хозяйственных операций на забалансовых счетах; содержание и порядок составления финансовой отчетности. Цели и концепции управленческого учета; системы учета издержек в связи с особенностями технологии и организации производства, проведением затрат; учет налоговых и приравненных к ним издержек; модели формирования издержек в финансовом и управленческом учете; системы учета издержек по видам затрат; системы калькулирования и анализа себестоимости, модели формирования издержек; взаимосвязь управленческого учета и анализа. Образовательные технологии В ходе освоения дисциплины при проведении аудиторных занятий используются следующие образовательные технологии: лекции, лабораторные работы с использованием активных и интерактивных форм проведения занятий и др. При организации самостоятельной работы занятий используются следующие образовательные технологии: проведение интерактивных лекций с использованием современных интерактивных технологий, использование компьютерных тестовых тренажеров. Формы текущего контроля успеваемости студентов: тестирование, защита лабораторных работ Форма промежуточной аттестации: дифференцированный зачет. Общая трудоемкость дисциплины – 3 зачетные единицы (108 часов) 102 Аннотация примерной программы учебной дисциплины Б.2.1 «Математический анализ» Цели освоения дисциплины Дисциплина «Математический анализ» обеспечивает формирование математической культуры студентов, фундаментальную подготовку студентов в области математического анализа, овладение современным аппаратом математического анализа для дальнейшего применения к решению задач прикладной математики и информатики. Дисциплина является основой для изучения всех математических и специальных дисциплин. Знания и практические навыки, полученные по дисциплине "Математический анализ", используются обучаемыми при изучении профессиональных дисциплин. Задачи, решение которых обеспечивает достижение цели: формирование понимания значимости математической составляющей в естественнонаучном образовании бакалавра; формирование представления о роли и месте математического анализа в мировой культуре; ознакомление с системой понятий, используемых для описания важнейших математических моделей и математических методов, и их взаимосвязью; формирование навыков и умений использования математических моделей и методов; ознакомление с примерами применения математических моделей и методов. Место дисциплины в учебном процессе Дисциплина «Математический анализ» относится к базовой части математического и естественнонаучного цикла. Для освоения дисциплины используются знания, умения и виды деятельности, сформированные в процессе изучения предметов «Математика», «Информатика» на предыдущем уровне образования. Дисциплина «Математический анализ», наряду с дисциплинами «Алгебра» и «Геометрия», является фундаментом высшего математического образования. Знания и умения, формируемые в процессе изучения дисциплины «Математический анализ», будут использоваться в дальнейшем при освоении дисциплин вариативной части профессионального цикла: «Теория вероятностей и математическая статистика», «Дифференциальные уравнения», «Функциональный анализ», «Комплексные анализ» и др. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины (модуля) Процесс изучения дисциплины направлен на формирование элементов следующих компетенций в соответствии с ФГОС ВПО по данному направлению: ОК-1 Владение способностью культуры мышления, умение аргументировано и ясно строить устную и письменную речь Знать: основные положения теории пределов, понятие производной функции, основные теоремы дифференциального исчисления, основные приложения дифференциального исчисления к исследованию функций. Уметь: применять методы доказательств при построении умозаключений. Владеть: методами доказательства от противного, методом логического следования, методом силлогизма, методом исключенного третьего. ОК-9 Владение способностью осознать социальную значимость своей будущей профессии, обладать высокой мотивацией к выполнению профессиональной деятельности Знать: фундаментальные принципы анализа-понятия числа, функции, предела. Уметь: мотивировать профессиональную деятельность. Владеть: высокой мотивацией к выполнению профессиональной деятельности ПК-2 Владение способностью приобретать новые научные и профессиональные знания, используя современные образовательные и информационные технологии 103 Знать: современные образовательные и информационные технологии. Уметь использовать Матлаб и ему подобные продукты для вычисления пределов, производных, для построения графиков. Уметь: приобретать новые научные и профессиональные знания Владеть: современными образовательными и информационными технологиями ПК-3 Владение способностью понимать и применять в исследовательской и прикладной деятельности современный математический аппарат Знать: современный математический аппарат-понятие действительного числа, понятие предельного перехода. Уметь: использовать современный математический аппарат Владеть: современным математическим аппаратом. ПК-4 Владение способностью в составе научно-исследовательского и производственного коллектива решать задачи профессиональной деятельности Знать: основные положения о работе над проектом. 1-2 проекта в семестр в количестве до 100 задач на вычисление пределов, производных, построение графиков с возможностью использования Матлаб. Уметь: ставить цели и достигать их в составе научно-исследовательского и производственного коллектива Владеть: коллективными методами решения задач профессиональной деятельности ПК-12 способностью составлять и контролировать план выполняемой работы, планировать необходимые для выполнения работы ресурсы, оценивать результаты собственной работы Знать структуру математической теоремы: необходимые условия, достаточные условия, прямая теорема, противоположная теорема, обратная теорема. Уметь: контролировать план выполняемой работы Владеть: современными средствами анализа Содержание дисциплины Тема I. Вещественные числа. Введение. Предмет математического анализа. Естествознание как источник основных понятий математического анализа. Теория вещественных чисел. Элементы теории множеств. Числовые множества, натуральные, целые, рациональные числа. Необходимость расширения множества рациональных чисел. Вещественное число как бесконечная десятичная дробь. Понятие о числовой оси. Сравнение вещественных чисел. Существование точных граней у ограниченных числовых множеств. Арифметика вещественных чисел. Понятие счётных и несчётных бесконечных множеств, их неэквивалентность. Несчётность множества вещественных чисел. Понятие о полноте числового множества относительно заданных правил и свойств. Полнота множества вещественных чисел. Тема II. Предел числовой последовательности Последовательности вещественных чисел, понятие предела. Понятие о числовой последовательности. Ограниченные, неограниченные, бесконечно малые и бесконечно большие последовательности. Предел последовательности. Свойства сходящихся числовых последовательностей. Критерий Коши сходимости последовательности. Сходимость монотонных последовательностей. Число “e” как предел монотонной последовательности. Частичные пределы последовательности. Предельные точки (частичные пределы) последовательности и предельные точки числового множества. Теорема Больцано–Вейерштрасса о существовании частичного предела у ограниченной последовательности. Теорема о существовании верхнего и нижнего пределов у числовой последовательности. Тема III. Предел и непрерывность функции одной переменной Предел функции одной вещественной переменной. Отображения множеств, в том числе взаимно-однозначные. Понятие о функции как однозначном отображении числовых множеств. 104 Способы задания функций. Предел (предельное значение) функции в точке – определения по Коши и по Гейне и их эквивалентность. Односторонние пределы. Расширенная числовая ось. Пределы функций в бесконечно удалённых точках и бесконечные пределы. Свойства функций, имеющих (конечные) пределы. Критерий Коши существования предела функции. Ограниченные, неограниченные, бесконечно малые, бесконечно большие функции. Асимптотическое сравнение функций. Символы о-малое, О-большое, О*(О-большое со звёздочкой). Непрерывность функции в точке и на множестве. Понятие о непрерывности функции в точке. Точки разрыва функции и их классификация. Суперпозиция функций (сложная функция). Непрерывность суперпозиции непрерывных функций. Локальные свойства непрерывных функций. Непрерывность функции на множестве. Свойства функций, непрерывных на замкнутом отрезке. 2 теоремы Вейерштрасса. Понятие о равномерной непрерывности функции на множестве. Теорема Кантора о равномерной непрерывности функции на замкнутом отрезке. Монотонные функции. Понятие об обратной функции. Существование односторонних пределов у монотонных функций. Условия существования и непрерывности обратной функции. Первый и второй замечательные пределы. Основные свойства простейших элементарных функций и их непрерывность. Тема IV. Дифференцирование функций одной переменной Производные и дифференциалы первого и высших порядков. Производная функции в точке, её геометрический и физический смысл. Понятие дифференцируемости функции в точке и существование производной. Первый дифференциал функции. Связь дифференцируемости и непрерывности функции в точке. Производные и дифференциалы суммы, произведения, частного двух функций. Производная сложной функции и инвариантность формы записи первого дифференциала. Производная обратной функции и функции, заданной параметрически. Производные простейших элементарных функций. Формула Лейбница. Примеры производных высших порядков простейших элементарных функций. Применение производных для исследования свойств функций. Возрастание и убывание функции в точке. Локальный экстремум функции. Необходимое условие существования локального экстремума дифференцируемой функции. Критерий нестрогой и достаточное условие строгой монотонности дифференцируемой функции. Теоремы Ролля, Лагранжа, Коши. Следствия из теоремы Лагранжа. Правила Лопиталя раскрытия неопределённостей. Формула Тейлора. Выражение остаточного члена в формуле Тейлора в общей форме Шлёмильха-Роша, а также в формах Лагранжа, Коши и Пеано. Формула Маклорена. Примеры разложения по формуле Тейлора-Маклорена элементарных функций. Тема V. Исследование функции и построение её графика Достаточные условия существования локального экстремума функции. Краевые экстремумы. Общая схема отыскания наибольшего (наименьшего) значения функции на замкнутом отрезке. Направление выпуклости графика функции. Достаточные условия выпуклости вверх (вниз) графика функции. Понятие точки перегиба графика функции. Достаточные условия существования перегиба графика функции. Вертикальные и наклонные асимптоты графика функции, их отыскание. Общая схема исследования функции и построения её графика. Тема VI. Интегрирование функций одной переменной Понятие первообразной функции. Связь операций дифференцирования и интегрирования. Основные методы вычисления неопределённого интеграла: метод подстановки (замена переменной), интегрирование по частям. Интегрирование рациональной функции путём разложения её в сумму простейших дробей. Интегрирование некоторых иррациональных выражений – подстановки Эйлера, тригонометрические и другие подстановки. Интегрирование тригонометрических функций – универсальная тригонометрическая подстановка, другие подстановки. Тема VII. Определённый интеграл Римана 105 Определённый (собственный) интеграл Римана. Разбиение отрезка. Размеченное разбиение. Интегральная сумма функции по данному размеченному разбиению. Определённый интеграл как предел интегральных сумм. Суммы Дарбу и их свойства. Интегралы Дарбу. Критерии интегрируемости функции на отрезке в терминах сумм Дарбу и в терминах интегралов Дарбу. Основные классы интегрируемых функций – непрерывные, монотонные, кусочнонепрерывные функции. Свойства определённых интегралов. Формула Ньютона-Лейбница. Существование первообразной у непрерывной функции. Первая и вторая теоремы о среднем значении определённого интеграла. Замена переменной и интегрирование по частям в определённом интеграле. Несобственный интеграл Римана. Понятие о несобственных интегралах первого и второго рода. Критерий Коши сходимости несобственного интеграла. Замена переменной и интегрирование по частям несобственного интеграла. Понятие об абсолютной и условной сходимости несобственного интеграла первого рода. Признаки сходимости несобственных интегралов первого рода: признаки сравнения, признак Абеля-Дирихле. Связь несобственных интегралов первого и второго рода. Тема VIII. Приложения и приближённые вычисления интеграла Римана Геометрические приложения определённого интеграла. Способы задания кривых на плоскости и в пространстве. Простые и параметризуемые кривые. Длина дуги спрямляемой кривой. Квадрируемая плоская фигура и её площадь. Кубируемое пространственное тело и его объём. Вычисление площадей плоских фигур, объёмов тел вращения, площадей поверхностей вращения. Приближённые методы вычисления определённых интегралов и отыскания корней уравнений. Методы отыскания корней уравнений: метод последовательных приближений, метод хорд, метод касательных (Ньютона). Приближённое вычисление определённых интегралов Римана: метод прямоугольников, метод трапеций, метод Симпсона. Оценки погрешностей. Тема IX. Предел последовательности в En и предел функции нескольких переменных Предел последовательности в n-мерном евклидовом пространстве. Евклидово пространство nE, скалярное произведение в нём. Норма элемента и её свойства. Метрика в пространстве nE. Сходящиеся последовательности в nE и их свойства. Критерий Коши сходимости последовательности в nE. Шар, сфера в nE, окрестности точки, ограниченные и неограниченные, открытые и замкнутые множества. Кривая в nE. Понятие области в nE. Предельные точки множества в nE. Частичные пределы (предельные точки) последовательностей. Теорема Больцано-Вейерштрасса для последовательностей в nE. Предел и непрерывность функции нескольких переменных. Функция нескольких переменных, её область определения, область значений. Понятия предела (предельного значения) функции нескольких переменных по Коши и по Гейне и их эквивалентность. Критерий Коши существования предела функции нескольких переменных. Непрерывность функции нескольких переменных в точке. Локальные свойства непрерывных функций. Понятие сложной функции нескольких переменных, условия её непрерывности. Непрерывность функции нескольких переменных в замкнутой области. 2 теоремы Вейерштрасса. Понятие равномерной непрерывности функции на множестве. Теорема Кантора для функции нескольких переменных. Тема X. Дифференцирование функций нескольких переменных Частные производные. Понятие дифференцируемости функции и связь с существованием частных производных. Первый дифференциал функции нескольких переменных. Геометрический смысл дифференцируемости функции двух переменных. Дифференцируемость сложных функций и инвариантность формы записи первого дифференциала. Производная по направлению. Градиент функции, его геометрический смысл. Касательная плоскость и нормаль к поверхности уровня функции. Частные производные и дифференциалы высших порядков. Условия равенства смешанных частных производных. Формула Тейлора. Выражение остаточного члена формулы Тейлора в форме Лагранжа, в интегральной форме, в форме Пеано. Тема XI. Неявные функции, зависимость и независимость функций 106 Понятие неявной функции, определяемой функциональным уравнением. Локальная теорема о существовании и единственности непрерывной и дифференцируемой неявной функции. Вычисление частных производных второго порядка от неявной функции. Система неявных функций, определяемая системой функциональных уравнений. Локальная теорема о существовании и единственности системы дифференцируемых неявных функций, определяемых системой функциональных уравнений. Вычисление частных производных системы неявных функций. Зависимость и независимость системы функций. Достаточные условия независимости системы функций. Функциональные матрицы (матрицы частных производных системы функций) и их применение для определения зависимости и независимости входящих в систему функций. Тема XII. Локальный экстремум (условный и безусловный) функции нескольких переменных Понятие локального экстремума функции нескольких переменных. Необходимые условия локального экстремума. Достаточные условия существования локального экстремума. Случай функции двух переменных. Понятие условного экстремума функции нескольких переменных при наличии системы условий связи. Необходимые условия существования условного локального экстремума. Метод Лагранжа отыскания условного локального экстремума. Интерпретация необходимых условий существования условного локального экстремума по методу Лагранжа. Достаточные условия условного локального экстремума. Общая схема отыскания наибольшего (наименьшего) значения функции нескольких переменных в замкнутой области. Тема XIII. Числовые и функциональные последовательности и ряд. Числовой ряд, его ряда на число. Остаток ряда. Критерий Коши сходимости рядов. Ряды с неотрицательными членами (положительные ряды), критерий их сходимости. Принципы сравнения. Признаки сходимость, сумма, расходимость. Необходимое условие сходимости. Сложение рядов и умножение Коши и Даламбера. Интегральный признак. Знакопеременные ряды. Признаки Лейбница, Абеля и Дирихле. Абсолютная и условная сходимости. Теорема Римана об условно сходящемся ряде. Коммутативность абсолютно сходящегося ряда. Произведения рядов. Функциональные последовательности и ряды, их сходимость и равномерная сходимость. Критерии Коши равномерной сходимости функциональной последовательности и функционального ряда. Достаточные признаки Вейерштрасса, Абеля и Дирихле равномерной сходимости функционального ряда. Теоремы о непрерывности предельной функции функциональной последовательности и функционального ряда. Теоремы о почленном интегрировании и дифференцировании функциональной последовательности и функционального ряда. Степенные ряды. Теорема Абеля. Радиус сходимости. Почленное интегрирование и дифференцирование степенных рядов. Ряд Тейлора. Разложение элементарных функций в степенные ряды. Образовательные технологии В ходе освоения дисциплины при проведении аудиторных занятий используются следующие образовательные технологии: лекции, лабораторные работы, практические занятия, семинарские занятия с использованием активных и интерактивных форм проведения занятий и др. При организации самостоятельной работы занятий используются следующие образовательные технологии: коллоквиум, конспектирование отдельных тем по указанной литературе, работа с пакетом символьной математики MatLab, получение консультаций преподавателя по трудным темам. Формы текущего контроля успеваемости студентов: тестирование, защита лабораторных работ Форма промежуточной аттестации: зачет, экзамен. Общая трудоемкость дисциплины – 12 зачетных единиц (432 часа) 107 Аннотация примерной программы учебной дисциплины Б.2.2 «Комплексный анализ» Цели освоения дисциплины Дисциплина «Комплексный анализ» обеспечивает приобретение знаний и умений в соответствии с федеральным государственным образовательным стандартом, содействует фундаментализации образования, формированию мировоззрения и развитию системного мышления. Ее изучение дает возможность глубже исследовать элементарные функции и связи между ними, понять природу многозначности функций, познакомиться с эффективными методами вычисления интегралов, применением комплексного анализа в самых различных областях. Идеи, методы, терминология, обозначения и стиль комплексного анализа пронизывают почти все области математики, объединяя ее в единое целое. Знания и практические навыки, полученные по дисциплине «Комплексный анализ», используются обучаемыми при изучении профессиональных дисциплин, а также при выполнении курсовых и домашних работ. Задачи, решение которых обеспечивает достижение цели: формирование понимания значимости математической составляющей в естественнонаучном образовании бакалавра; формирование представления о роли и месте комплексного анализа в мировой культуре; ознакомление с системой понятий, используемых для описания важнейших математических моделей и математических методов, и их взаимосвязью; формирование навыков и умений использования современных математических моделей и методов; ознакомление с примерами применения современных математических моделей и методов. 2. Место дисциплины в структуре ООП бакалавриата Дисциплина «Комплексный анализ» относится к базовой части математического и естественно-научного цикла (Б2.Б.2). Для освоения дисциплины используются знания, умения и виды деятельности, сформированные в процессе изучения предметов «Математический анализ», «Алгебра и геометрия» на предыдущем уровне образования. Требования к входным знаниям и умениям студента – знание идей и методов математического анализа, геометрии и линейной алгебры. Дисциплина «Комплексный анализ», наряду с дисциплинами «Математический анализ», «Алгебра и геометрия» и др., является фундаментом высшего математического образования. Знания и умения, формируемые в процессе изучения дисциплины «Комплексный анализ», будут использоваться в дальнейшем при освоении следующих дисциплин математического и естественно-научного, профессионального циклов: «Физика», «Методы оптимизации», «Оптимизация и мат.методы принятия решений» и др. 3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины (модуля) Комплексный анализ. Процесс изучения дисциплины «Комплексный анализ» направлен на формирование следующих как общекультурных компетенций (ОК), так и профессиональных компетенций (ПК): - способности применять знания на практике (ОК-6); - способности приобретать новые знания, используя современные образовательные и информационные технологии (ОК-8); - способности понимать сущность и значение информации в развитии современного общества, соблюдением основных требований информационной безопасности, в том числе защиты государственных интересов и приоритетов (ОК-9); - фундаментальной подготовки по основам профессиональных знаний и готовности к использованию их в профессиональной деятельности (ОК-11); навыкам работы с компьютером (ОК-12); способности к анализу и синтезу (ОК-14); способности к письменной и устной коммуникации на русском языке (ОК-15); 108 умению формулировать результат (ПК-3); умению строго доказать утверждение (ПК-4); умению грамотно пользоваться языком предметной области (ПК-7); умению ориентироваться в постановках задач (ПК-8); знанию корректных постановок классических задач (ПК-9); пониманию корректности постановки задач (ПК-10); пониманию того, что фундаментальное знание является основой компьютерных наук (ПК12); выделению главных смысловых аспектов в доказательствах (ПК-16); владению методами математического и алгоритмического моделирования при решении прикладных задач (ПК-20); владению методами математического и алгоритмического моделирования при анализе теоретических проблем и задач (ПК-21); владению проблемно-задачной формой представления математических знаний (ПК-22); умению самостоятельно математически корректно ставить естественно-научные и инженерно-физические задачи (ПК-25); обретению опыта самостоятельного различения типов знания (ПК-26); умению точно представить математические знания в устной форме (ПК-27); владению основами педагогического мастерства (ПК-28); возможности преподавания физико-математических дисциплин в средней школе и средних специальных образовательных учреждениях на основе полученного фундаментального образования (ПК-29); В результате изучения дисциплины студент должен иметь представление: -- о значении комплексного анализа, его месте в системе фундаментальных наук и роли в решении практических задач; об истории развития и современных направлениях в комплексном анализе; о методологических вопросах комплексного анализа; знать: основные понятия комплексного анализа; основные свойства и теоремы комплексного анализа; основные методы комплексного анализа; уметь: вычислять пределы, производные, интегралы в комплексной области, решать вопросы сходимости рядов, разложения функций в ряды на комплексной плоскости, строить простейшие конформные отображения, находить вычеты в особых точках и знать их применение; используя определения, проводить исследования, связанные с основными понятиями; применять методы комплексного анализа к доказательству теорем и решению задач; определять возможности применения теоретических положений и методов комплексного анализа для постановки и решения конкретных прикладных задач; производить оценку качества полученных решений прикладных задач; понимать и применять на практике информационные технологии для решения различных задач комплексного анализа; владеть: современными знаниями о комплексном анализе и его приложениях; стандартными методами и моделями комплексного анализа и их применением к решению прикладных задач; навыками пользования библиотеками прикладных программ для ЭВМ для решения прикладных задач. Содержание дисциплины Комплексные числа 109 Комплексные числа, комплексная плоскость; модуль и аргумент комплексного числа, их свойства; числовые последовательности и их пределы, ряды; стереографическая проекция, её свойства; сфера Римана, расширенная комплексная плоскость; множества на плоскости, области и кривые. Функции комплексного переменного и отображения множеств Функции комплексного переменного; предел функции; непрерывность; дифференцируемость по комплексному переменному, условие Коши-Римана; аналитическая функция; гармонические функции, их связь с аналитическими функциями; бесконечная дифференцируемость гармонических функций; аналитичность комплексно сопряжённого градиента; геометрический смысл аргумента и модуля производной; понятие о конформном отображении. Элементарные функции Линейная и дробно-линейная функции, их свойства; экспонента и логарифм; понятие о римановой поверхности на примерах логарифмической и общей степенной функций; функция Жуковского; тригонометрические и гиперболические функции. Интегралы Интеграл по комплексному переменному, его простейшие свойства, связь с криволинейными интегралами 2-го рода; сведение к интегралу по действительному переменному; первообразная функция, формула Ньютона-Лейбница; интегральная теорема Коши; интегральная формула Коши; бесконечная дифференцируемость аналитических функций, формулы Коши для производных; Последовательности и ряды аналитических функций в области Степенные ряды; теорема Абеля, формула Коши-Адамара; разложение аналитической функции в степенной ряд, единственность разложения; неравенство Коши для коэффициентов степенного ряда; действия со степенными рядами. Ряды Лорана Ряд Лорана, область его сходимости; разложение аналитической функции в ряд Лорана, единственность разложения, формулы и неравенства Коши для коэффициентов; теорема Лиувилля и основная теорема алгебры. Изолированные особые точки Классификация изолированных особых точек по поведению функции и ряду Лорана; полюс, порядок полюса; существенно особая точка, теорема Сохоцкого-Вейерштрасса; бесконечно удалённая точка как особая. Вычеты, их применение Определение вычета, теоремы Коши о вычетах, вычисление вычетов; применения вычетов; логарифмический вычет. Отображения посредством аналитических функций Принцип открытости функции и принцип сохранения области; теорема о локальном обращении; однолистные функции, критерий локальной однолистности и критерий конформности в точке, достаточное условие однолистности (обратный принцип соответствия границ); дробно-линейность однолистных конформных отображений круговых областей друг на друга; теорема Римана и понятие о соответствии границ при конформном отображении. 5. Образовательные технологии В ходе освоения дисциплины при проведении аудиторных занятий используются следующие образовательные технологии: лекции, лабораторные работы, практические занятия, семинарские занятия с использованием активных и интерактивных форм проведения занятий и др. При организации самостоятельной работы занятий используются следующие образовательные технологии: коллоквиум, конспектирование отдельных тем по указанной литературе, работа с пакетом символьной математики MatLab, получение консультаций преподавателя по трудным темам. 110 Образовательные технологии В ходе освоения дисциплины при проведении аудиторных занятий используются следующие образовательные технологии: лекции, лабораторные работы с использованием активных и интерактивных форм проведения занятий и др. При организации самостоятельной работы занятий используются следующие образовательные технологии: проведение интерактивных лекций с использованием современных интерактивных технологий, использование компьютерных тестовых тренажеров. Формы текущего контроля успеваемости студентов: тестирование, защита лабораторных работ Форма промежуточной аттестации: зачет, экзамен. Общая трудоемкость дисциплины – 3 зачетные единицы (108 часов) 111 Аннотация примерной программы учебной дисциплины Б.2.3 «Функциональный анализ» Цели освоения дисциплины формирование систематических знаний в области математического анализа, о его месте и роли в системе математических наук, приложениях в естественных науках. Место дисциплины в структуре ООП бакалавриата Дисциплина «Функциональный анализ» относится к вариативной части профессионального цикла Б2. Для освоения дисциплины используются знания, умения и виды деятельности, сформированные в процессе изучения предметов «Математика», «Информатика» на предыдущем уровне образования. Дисциплина «Функциональный анализ», наряду с дисциплинами «Математический анализ», «Дифференциальные уравнения» «Алгебра» и «Геометрия», является фундаментом высшего математического образования. Знания и умения, формируемые в процессе изучения дисциплины «Математический анализ», будут использоваться в дальнейшем при освоении дисциплин вариативной части профессионального цикла: «Теория вероятностей и математическая статистика», «Дифференциальные уравнения», «Комплексные анализ» и др. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины (модуля) Процесс изучения дисциплины «Функциональный анализ» направлен на формирование следующих как общекультурных компетенций (ОК), так и профессиональных компетенций (ПК): - способности применять знания на практике (ОК-6); - способности приобретать новые знания, используя современные образовательные и информационные технологии (ОК-8); - способности понимать сущность и значение информации в развитии современного общества, соблюдением основных требований информационной безопасности, в том числе защиты государственных интересов и приоритетов (ОК-9); - фундаментальной подготовки по основам профессиональных знаний и готовности к использованию их в профессиональной деятельности (ОК-11); навыкам работы с компьютером (ОК-12); способности к анализу и синтезу (ОК-14); способности к письменной и устной коммуникации на русском языке (ОК-15); умению формулировать результат (ПК-3); умению строго доказать утверждение (ПК-4); умению грамотно пользоваться языком предметной области (ПК-7); умению ориентироваться в постановках задач (ПК-8); знанию корректных постановок классических задач (ПК-9); пониманию корректности постановки задач (ПК-10); пониманию того, что фундаментальное знание является основой компьютерных наук (ПК12); выделению главных смысловых аспектов в доказательствах (ПК-16); владению методами математического и алгоритмического моделирования при решении прикладных задач (ПК-20); владению методами математического и алгоритмического моделирования при анализе теоретических проблем и задач (ПК-21); владению проблемно-задачной формой представления математических знаний (ПК-22); умению самостоятельно математически корректно ставить естественно-научные и инженерно-физические задачи (ПК-25); обретению опыта самостоятельного различения типов знания (ПК-26); умению точно представить математические знания в устной форме (ПК-27); владению основами педагогического мастерства (ПК-28); 112 возможности преподавания физико-математических дисциплин в средней школе и средних специальных образовательных учреждениях на основе полученного фундаментального образования (ПК-29); В результате изучения дисциплины студент должен иметь представление: -- о значении функционального анализа, его месте в системе фундаментальных наук и роли в решении практических задач; об истории развития и современных направлениях в функциональном анализе; о методологических вопросах функционального анализа; знать: основные понятия функционального анализа; основные свойства и теоремы функционального анализа; основные методы функционального анализа; уметь: находить норму оператора или функционала; вычислять интегралы Лебега; находить тригонометрический ряд Фурье данной функции и решать вопрос о сходимости рядов Фурье; используя определения, проводить исследования, связанные с основными понятиями; применять методы функционального анализа к доказательству теорем и решению задач; определять возможности применения теоретических положений и методов функционального анализа для постановки и решения конкретных прикладных задач; производить оценку качества полученных решений прикладных задач; понимать и применять на практике информационные технологии для решения различных задач функционального анализа; владеть: современными знаниями о функционального анализе и его приложениях; стандартными методами и моделями функционального анализа и их применением к решению прикладных задач; навыками пользования библиотеками прикладных программ для ЭВМ для решения прикладных задач. Содержание дисциплины Тема I. Введение. Метрические и топологические пространства. Функциональный анализ как самостоятельный раздел математики и его связь с другими областями математики и с физикой. Неравенства Гёльдера и Минковского. Некоторые метрические пространства последовательностей. Всюду плотные множества в метрических пространствах. Сепарабельные и несепарабельные метрические пространства. Полные и неполные метрические пространства. Теорема о стягивающихся шарах. Пополнение метрического пространства. Нигде неплотные множества. Множества первой и второй категории. Теорема Бэра о категории. Принцип сжимающих отображений и его обобщения. Применения их к решению уравнений, систем линейных уравнений, интегральных уравнений. Компактность множеств. Критерии компактности. Предкомпактность множеств. Критерии предкомпактности. Вполне ограниченные множества. Критерий Хаусдорфа предкомпактности в полном метрическом пространстве. Критерий Арцела- Асколи предкомпактности в C[a,b]. Топологические пространства. База. Сепарабельность пространства и счётность базы. Аксиомы отделимости. Топологические группы. Тема II . Линейные операторы.Сопряженые пространства. Выпуклые, уравновешенные и абсолютно выпуклые множества в линейном пространстве. Поглощающее множество. Полунорма и калибровочная функция. Функционал Минковского. Связь полунорм и функционалов Минковского. 113 Задание топологии системой окрестностей точек. Линейное топологическое пространство. Критерий Колмогорова нормируемости. Линейные ограниченные операторы в линейном топологическом пространстве, в нормированном пространстве. Равносильность ограниченности и непрерывности линейного оператора в нормированном пространстве. Норма линейного непрерывного оператора в нормированном пространстве. Сопряжённое пространство и его полнота. Принцип равномерной ограниченности. Теорема Банаха- Штейнгауза. Принцип открытости отображения. Теорема Банаха об обратном операторе. Обратимый линейный непрерывный оператор. Критерий обратимости линейного непрерывного оператора. Продолжение линейного непрерывного оператора по непрерывности с сохранением нормы. Теорема Хана - Банаха о продолжении линейного непрерывного функционала. Сильная и слабая топологии в сопряжённом пространстве, в исходном нормированном пространстве. Второе сопряжённое пространство. 65 Рефлексивное нормированное пространство. Слабая сходимость в nRи в []baC,.Общий вид линейных непрерывных функционалов в nR и в pλ. Непредкомпактность сфер и шаров в бесконечномерном нормированном пространстве. Слабая предкомпактность открытых шаров и слабая компактность замкнутых шаров в сопряжённом пространстве. Тема III . Пространства ()1≥pLp. Мера Лебега ограниченного множества на плоскости и на прямой, её свойства. Измеримые функции, их свойства. Интеграл Лебега ограниченной измеримой функции. Связь интегралов Римана и Лебега. Суммируемые функции, их свойства. Счётная аддитивность интеграла Лебега. Теорема Лебега о предельном переходе под знаком интеграла. Пространства ()1≥pLp. Тема IV. Банаховы и гильбертовы пространства. Унитарное пространство. Неравенство Коши- Буняковского. Теорема Пифагора и равенство параллелограмма. Ортонормированная система векторов, коэффициенты Фурье вектора относительно неё. Теорема о реализации наилучшего приближения вектора линейными комбинациями элементов данной ортонормированной системы на коэффициентах Фурье. Неравенство Бесселя. Ряд Фурье. Фундаментальность последовательности частичных сумм ряда Фурье. Критерии полноты ортонормированной системы. Равенство Парсеваля. Замкнутость полной ортонормированной системы. Гильбертово пространство. Полнота замкнутой ортонормированной системы в гильбертовом пространстве. Элемент наилучшего приближения к элементу нормированного пространства в подпространстве, теорема его существования и единственности (в гильбертовом пространстве). Ортогональное дополнение к подпространству. Теорема об ортогональном разложении. Представление гильбертова пространства в виде ортогональной суммы подпространств. Ортонормированный базис в унитарном пространстве, его существование в любом гильбертовом пространстве. Равномощность всех ортонормированных базисов в унитарном пространстве. Ортогональная размерность унитарного пространства. Ортонормирование линейно- независимой системы векторов по Граму. Критерий сепарабельности унитарного пространства. Изоморфизм всех бесконечномерных сепарабельных гильбертовых пространств. Теорема Рисса о представлении линейного непрерывного функционала. Билинейная форма, её эрмитовость, ограниченность, норма, непрерывность по обеим переменным. Теорема о представлении ограниченной билинейной формы. Сопряжённый оператор. Свойства операции сопряжения операторов. Самосопряжённый (эрмитов) оператор. Критерий самосопряжённости оператора. Вычисление нормы эрмитова оператора. Банахова алгебра линейных непрерывных операторов в гильбертовом пространстве. Ортопроекторы. Унитарные операторы. Конечномерные линейные непрерывные операторы. Компактные линейные 114 66 непрерывные операторы, их свойства. Понятие об индексе оператора. Теорема Фредгольма. Спектр и резольвента линейного непрерывного оператора. Аналитические свойства резольвенты. Собственные значения компактного оператора. Спектр эрмитова оператора. Производная отображения в нормированном пространстве по Фреше и её свойства. Необходимое условие локального экстремума функционала. Оценочная формула Лагранжа для отображения в нормированном пространстве. Интеграл от вектор - функции со значениями в банаховом пространстве и его свойства. Производные высших порядков и формула Тейлора для отображения в нормированном пространстве. Достаточное условие локального экстремума функционала. Образовательные технологии В ходе освоения дисциплины при проведении аудиторных занятий используются следующие образовательные технологии: лекции, лабораторные работы, практические занятия, семинарские занятия с использованием активных и интерактивных форм проведения занятий и др. При организации самостоятельной работы занятий используются следующие образовательные технологии: коллоквиум, конспектирование отдельных тем по указанной литературе, работа с пакетом символьной математики MatLab, получение консультаций преподавателя по трудным темам. Формы текущего контроля успеваемости студентов: тестирование, защита лабораторных работ Форма промежуточной аттестации: зачет, экзамен. Общая трудоемкость дисциплины – 3 зачетные единицы (108 часов) 115 Аннотация примерной программы учебной дисциплины Б.2.4 «Алгебра и геометрия» 1. Цели освоения дисциплины - Формирование знаний по геометрии, необхдимых для решения деятельности; - Развитие логического мышления -Формирование необходимого геометрической подготовки для прикладных дисциплин. 2. Место дисциплины в структуре ООП бакалавриата Дисциплина «Алгебра и геометрия» является базовой дисциплиной математического и естественнонаучного цикла дисциплин Федерального государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования (ФГОС ВПО) по направлению «Прикладная математика и информатика» (бакалавриат). Дисциплина «Алгебра и геометрия» базируется на знаниях, полученных в рамках школьного курса математики или соответствующих дисциплин среднего профессионального образования. Дисциплина «Алгебра и геометрия» является общим теоретическим и методологическим основанием для всех математических дисциплин и дисциплин информационного блока, входящих в ООП бакалавра прикладной математики и информатики. 3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины Выпускник должен обладать следующими общекультурными и профессиональными компетенциями: а) Общекультурные компетенции (ОК): • владеет культурой мышления, умеет аргументировано и ясно строить устную и письменную речь (ОК-1); • способен понимать и анализировать мировоззренческие, социально и личностно значимые философские проблемы (ОК-4); • способен понимать сущность и значение информации в развитии современного информационного общества, сознавать опасности и угрозы, возникающие в этом процессе, соблюдать основные требования информационной безопасности, в том числе защиты государственной тайны (ОК-5); • способен осознавать значимость своей будущей профессии, обладать высокой мотивацией к выполнению профессиональной деятельности (ОК-9); • способен и готов к письменной и устной коммуникации на родном языке (ОК-10); • способен и владеет навыками работы с компьютером как средством управления информацией (ОК-11); • способен работать с информацией в глобальных компьютерных сетях (ОК-12); • способен использовать в научной и познавательной деятельности, а также в социальной сфере профессиональные навыки работы с информационными и компьютерными технологиями (ОК-14); • способен использовать навыки поиска и работы с информацией из различных источников, включая сетевые ресурсы сети Интернет, для решения профессиональных и социальных задач (ОК-15); • способен к интеллектуальному, культурному, нравственному, физическому и профессиональному саморазвитию, стремление к повышению своей квалификации и мастерства (ОК-16); б) Профессиональные компетенции (ПК) (по видам деятельности): 1) научно-исследовательская деятельность: • способен демонстрировать общенацчные базовые знания естественных наук, математики и информатики, понимание основных фактов, концепций, принципов теорий, связанных с прикладной математикой и информатикой (ПК-1); 116 • способен приобретать новые научные и профессиональные знания, используя современные образовательные и информационные технологии (ПК-2); • способен понимать и применять в исследовательской и прикладной деятельности современный математический аппарат (ПК-3); • способен в составе научно-исследовательского и производственного коллектива решать задачи профессиональной деятельности (ПК-4); 2) проектная и производственно-технологическая деятельность: • способен осуществлять целенаправленный поиск информации о новейших научных и технологических достижениях в сети Интернет и из других источников (ПК-6); • способен собирать, обрабатывать и интерпретировать данные современных научных исследований, необходимые для формирования выводов по соответствующим научным, профессиональным, социальным и этическим проблемам (ПК-7); • способен решать задачи производственной и технологической деятельности на профессиональном уровне, включая: разработку алгоритмических и программных решений в области системного и прикладного программирования (ПК-10); 3) организационно-управленческая деятельность: • способен составлять и контролировать план выполняемой работы, планировать необходимые для выполнения работы ресурсы, оценивать результаты собственной работы (ПК12); 4) педагогическая деятельность: • способен владеть методикой преподавания учебных дисциплин (ПК-14); • способен применять на практике современные методы педагогики и средства обучения (ПК-15); В результате освоения содержания дисциплины «Алгебра и геометрия» студент должен: • Знать: и применять на практике основные понятия и методы линейной алгебры и аналитической геометрии; • Уметь: решать типовые математические задачи курса, использовать математический язык, алгебраические и геометрические методы при построении организационно-управленческих моделей; применять методы линейной алгебры и аналитической геометрии для решения математических и прикладных задач информатики и экономики; • Владеть навыками решения практических задач; математическими и количественными методами решения типовых организационноуправленческих задач; навыками работы с математической литературой и навыками применения современного математического инструментария для решения задач экономики и информатики. Содержание дисциплины Тема I. Алгебры Определение алгебры, нейтрального, симметрического элемента. Группы, аддитивный и мультипликативный языки. Критерий подгруппы. Кольцо, поле, критерии подкольца, подполя. Тема II. Поле комплексных чисел Построение поля комплексных чисел. Алгебраическая форма комплексных чисел. Действия над комплексными числами в алгебраической форме. Геометрическое представление комплексного числа. Аргумент и модуль комплексного числа. Тригонометрическая форма комплексного числа. Действия над комплексными числами в тригонометрической форме. Формула Муавра. Извлечение корня из комплексного числа. Корни из единицы. Первообразные корни. Определение сопряженного комплексного числа к данному. Свойства сопряженных комплексных чисел. 117 Тема III. Системы линейных уравнений Определение системы линейных уравнений. Элементарные преобразования в системе линейных уравнений. Метод Гаусса решения систем линейных уравнений. Тема IV. Матрицы и определители Определение матрицы. Действия над матрицами, их свойства. Определение подстановки. Утверждение о количестве подстановок. Определения инверсии, четной и нечетной подстановки, транспозиции. Композиция подстановок. Группа (Sn,ο). Определение определителя. Вычисление определителей малых размерностей. Свойства определителей. Определение минора и алгебраического дополнения. Теорема о разложении определителя по строке или столбцу. Определение обратной матрицы. Способ нахождения обратной матрицы с помощью элементарных преобразований. Метод Крамера решения системы линейных уравнений. Тема V. Арифметические векторные пространства Определение арифметического n-мерного векторного пространства. Определение линейно зависимых и независимых систем векторов в арифметическом векторном пространстве. Элементарные преобразования в системе векторов. Их свойства. Определение базиса системы векторов. Теорема о существовании базиса. Определение ранга системы векторов. Тема VI. Ранг матрицы Определения столбцового и строчного ранга матрицы. Теорема о равенстве строчного и столбцового ранга матрицы. Способ нахождение ранга матрицы. Тема VII. Векторы. Векторы, их сложение и умножение на число; линейная зависимость векторов и ее геометрический смысл; базис и координаты; скалярное произведение векторов; переход от одного базиса к другому; ориентация; ориентированный объем параллелепипеда; векторное и смешанное произведения векторов. Тема VIII. Прямая линия и плоскость Системы координат; переход от одной системы координат к другой; уравнение прямой линии на плоскости и плоскости в пространстве; взаимное расположение прямых на плоскости и плоскостей в пространстве; прямая в пространстве. Тема IX. Линии второго порядка Квадратичные функции на плоскости и их матрицы; ортогональные матрицы и преобразования прямоугольных координат; ортогональные инварианты квадратичных функций; приведение уравнения линий второго порядка к каноническому виду; директориальное свойство эллипса, гиперболы и параболы; пересечение линий второго порядка с прямой; центры линий второго порядка; асимптоты и сопряженные диаметры; главные направления и главные диаметры; оси симметрии. Тема X. Аффинные преобразования Определение и свойства аффинных преобразований; аффинная классификация линий второго порядка; определение и свойства изометрических преобразований; классификация движений плоскости. Тема XI. Поверхности второго порядка Теорема о канонических уравнениях поверхностей второго порядка; эллипсоиды; гиперболоиды; параболоиды; цилиндры; конические сечения; прямолинейные образующие; аффинная классификация поверхностей второго порядка. Тема XII.Однородные системы линейных уравнений Однородные системы уравнений, свойства решений однородной системы линейных уравнений. Фундаментальная система решений системы однородных уравнений. Тема XIII. Векторные пространства Определение векторного пространства. Свойства векторных пространств. Линейная зависимость векторов. Размерность пространства. Базис конечномерного пространства. Координаты вектора. Матрица перехода от одного базиса к другому. Связь между координатами одного и того же вектора в разных базисах. Изоморфизм векторных пространств. Свойства 118 изоморфизма. Критерий изоморфизма векторных пространств. Подпространства векторного пространства. Критерий подпространства. Линейная оболочка. Теорема о линейной оболочке. Пересечение и сумма подпространств. Теорема о размерности суммы подпространств. Прямая сумма. Критерий прямой суммы. Многообразия. Тема XIV. Линейные отображения Определение, примеры, свойства линейных отображений. Задание линейного отображения отображением базиса. Матрица линейного отображения. Теорема о том, что любой матрице соответствует единственное линейное отображение. Связь между координатами образа и прообраза при линейном отображении. Связь между матрицами одного и того же линейного отображения при смене базисов пространства. Ядро и образ линейного отображения. Теорема о связи ранга, дефекта и размерности пространства. Канонический вид матрицы линейного отображения. Сумма линейных отображений. Свойства суммы. Умножение линейных отображений на скаляр. Свойства умножения. Изоморфизм пространства линейных отображений и пространства матриц соответствующей размерности. Критерии инъективности, сюрьективности линейных отображений. Линейные операторы. Композиция линейных операторов. Обратимые операторы, теорема о группе обратимых операторов. Критерии обратимости операторов. Кольцо линейных операторов. Инвариантное подпространство. Собственные векторы линейного оператора. Алгоритм нахождения собственных векторов. Теорема о независимости характеристического многочлена от базиса пространства. Теорема о собственных векторах, принадлежащих попарно различным собственным значениям. Теорема о собственных векторах, принадлежащих одному собственному значению. Критерии приводимости матрицы линейного оператора к диагональному виду. Тема XV.Нормальные формы Нормальные формы линейного оператора, теорема о жордановой нормальной форме матрицы линейного оператора, способ нахождения базиса пространства, в котором матрица линейного оператора будет жордановой. Тема XVI.Евклидовы пространства Евклидовы пространства. Задание скалярного произведения в конечномерном пространстве. Основные свойства скалярного произведения. Ортогональная система векторов, её свойство. Ортогональный базис, процесс ортогонолизации. Теорема об ортогональном базисе. Понятие нормы. Теорема о том, что Е-нормированное пространство. Ортонормированный базис. Длина и углы в евклидовых пространствах. Ортогональное дополнение, его свойства. Ортогональные операторы, их свойства. Матрица ортогонального оператора. Тема XVII.Кольцо многочленов от одной переменной Построение кольца многочленов от переменной х. Переменная над кольцом. Степени многочленов, степени суммы, произведения многочленов. Основные определения. Корни многочленов. Теорема Безу. Схема Горнера. Кратные корни. Критерий кратного корня. Теорема о сумме кратностей корней. Теорема о делении с остатком в кольце многочленов над полем. НОД многочленов, свойства НОД. Алгоритм Евклида. Взаимно простые многочлены. НОК многочленов, свойства НОК. Теорема о связи НОД и НОК. Неприводимые, приводимые многочлены. Свойства неприводимых многочленов. Теорема о разложении многочленов в произведение неприводимых многочленов. Производная многочленов. Понятие характеристики поля. Свойства дифференцирования. Теорема об изменении кратности неприводимого делителя при дифференцировании. Следствия. Процедура отыскания многочлена с теми же неприводимыми делителями, что и у многочлена, но однократными. Формула Тейлора. Пример применения. Многочлены над полем рациональных чисел. Теорема Гаусса. Следствия. Критерий Эйзенштейна. Первое необходимое условие рационального корня. Второе необходимое условие рационального корня. Алгебраически замкнутые поля, свойства. Основная теорема алгебры. Неприводимость многочленов над fR. Решение уравнений в радикалах. Решение уравнений 1, 2, 119 3, 4 степени. Система Штурма. Существование системы Штурма для многочлена, не имеющего кратных корней. Теорема о числе действительных корней многочлена на отрезке. Тема XVIII.Элементы теории групп Определение группы. Простейшие свойства групп. Определение подгруппы. Критерий подгруппы. Определение порядка элемента группы. Свойства порядка. Определение циклической группы. Определение порядка группы. Утверждение о равенстве порядка элемента, порождающего группу и порядка группы. Теорема о строении подгрупп циклической группы. Утверждение о строении бесконечных и конечных циклических групп. Определение смежного класса. Свойства смежных классов. Теорема Лагранжа. Определение нормальной подгруппы. Свойства нормальных подгрупп. Критерий нормальной подгруппы. Определение факторгруппы. Определение гомоморфизма групп. Свойства гомоморфизма групп. Ядро гомоморфизма. Его связь с нормальными делителями группы. Теорема о гомоморфизме групп. Образовательные технологии В ходе освоения дисциплины при проведении аудиторных занятий используются следующие образовательные технологии: лекции, лабораторные работы с использованием активных и интерактивных форм проведения занятий и др. При организации самостоятельной работы занятий используются следующие образовательные технологии: проведение интерактивных лекций с использованием современных интерактивных технологий, использование компьютерных тестовых тренажеров. Формы текущего контроля успеваемости студентов: тестирование, защита лабораторных работ Форма промежуточной аттестации: зачет, экзамен. Общая трудоемкость дисциплины – 7 зачетных единиц (252 часа) 120 Аннотация примерной программы учебной дисциплины Б.2.5 «Физика» Цели освоения дисциплины Ознакомить их с наиболее важными экспериментальными и теоретическими результатами. Познакомить студентов с современной физической картиной мира. Познакомить с методами экспериментального исследования физических явлений и процессов. Обучить теоретическим методам анализа физических явлений, грамотному применению положений фундаментальной физики к научному анализу конкретной ситуации. Обладая логической стройностью и опираясь на экспериментальные факты, дисциплина «Физика» является идеальной для формирования у студентов подлинно научное мировоззрение. Место дисциплины в структуре ООП. Данная дисциплина изучается два семестра (5,6), является базовой дисциплиной (Б2.Б.5) Приступая к изучению дисциплины «Физика», студент должен знать физику в пределах программы средней школы (как минимум – на базовом уровне). Математическая подготовка студента предполагает знание студентом элементов высшей математики (алгебры и аналитической геометрии, математического анализа). Она даёт цельное представление о физических законах окружающего мира в их единстве и взаимосвязи, вооружает бакалавров необходимыми знаниями для решения научно-технических задач в теоретических и прикладных аспектах, является основой и связующим звеном для большей части естественнонаучных дисциплин. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины «Физика». ОК-1 Способен владеть культурой мышления, умение аргументировано и ясно строить устную и письменную речь. Знать: основные законы строения грамматики и лексики русского языка. Уметь: использовать различные формы, виды устной и письменной коммуникации на родном и иностранных языках в учебной и профессиональной деятельности; Владеть: лексической и грамматической основой, обеспечивающей коммуникацию без искажения смысла при письменном и устном общении; лексическим минимумом иностранного языка общего и профессионального характера. ПК-1 Способен к демонстрации общенаучных базовых знаний естественных наук, математики и информатики, понимание основных фактов, концепций, принципов теорий, связанных с прикладной математикой и информатикой Знать: фундаментальные физические законы и теории, физическую сущность явлений и процессов в природе и технике. Понимание физики как науки, ее места и роли в общей системе наук, понимание современной естественнонаучной картины мира. Уметь: применять знания к решению физических задач; выбирать необходимые для решения прикладных задач в области физики информационные ресурсы и источники знаний в электронной среде. Владеть: системой теоретических знаний по физике; навыками решения теоретических задач по физике; методологией и методами физического эксперимента, навыками проведения физического эксперимента, работы с оборудованием и с современной научной аппаратурой, навыками анализа рынка программно-технических средств, информационных продуктов и услуг для решения прикладных задач в области физики. Содержание дисциплины Механика. Кинематика Динамика. Законы сохранения. Работа и энергия. Молекулярная физика. Молекулярно-кинетическая теория газа. Конденсированное состояние, Фазовые переходы. Основы термодинамики. 121 Электричество и магнетизм. Электрическое поле в вакууме. Законы постоянного тока. Магнитостатика. Электромагнетизм. Электрические колебания. Уравнения Максвелла. Физические основы построения ЭВМ. Образовательные технологии В ходе освоения дисциплины при проведении аудиторных занятий используются следующие образовательные технологии: лекции, лабораторные работы с использованием активных и интерактивных форм проведения занятий и др. При организации самостоятельной работы занятий используются следующие образовательные технологии: проведение интерактивных лекций с использованием современных интерактивных технологий, использование компьютерных тестовых тренажеров. Формы текущего контроля успеваемости студентов: тестирование, защита лабораторных работ Форма промежуточной аттестации: зачет, экзамен. Общая трудоемкость дисциплины – 5 зачетных единиц (180 часов) 122 Аннотация примерной программы учебной дисциплины Б.2.14 «Актуарная математика» Цели и задачи дисциплины Цели дисциплины получение базовых знаний и формирование основных навыков профессии актуария; систематическое изложение математических моделей страховых и пенсионных систем; совершенствование культуры практического применения математического моделирования страховых операций. Задача дисциплины В результате изучения дисциплины «Актуарная математика» студенты должны уметь строить математические модели страховых операций; использовать математический аппарат для расчета параметров страховых сделок; применять компьютер при практическом расчете сделок. Место дисциплины в структуре ООП Дисциплина «Актуарная математика» является дисциплиной вариативной части профессионального цикла дисциплин ФГОС ВПО по направлению 010400.62 «Прикладная математика и информатика». Изучение дисциплины «Актуарная математика» основывается на базе знаний, полученных студентами в ходе освоения на первом году обучения дисциплин «Алгебра и геометрия», «Математический анализ» и «Теория вероятностей и математическая статистика» математического цикла. Формируемые компетенции В совокупности с другими дисциплинами математического и профессионального циклов ФГОС ВПО дисциплина «Актуарная математика» обеспечивает инструментарий формирования следующих общих и профессиональных компетенций подготовки бакалавра «Прикладная математика и информатика»: способность осознать социальную значимость своей будущей профессии, обладать высокой мотивацией к выполнению профессиональной деятельности (ОК- 9); способность владения навыками работы с компьютером как средством управления информацией (ОК-11); способность работать с информацией в глобальных компьютерных сетях (ОК-12); способность использовать в научной и познавательной деятельности, а также в социальной сфере профессиональные навыки работы с информационными и компьютерными технологиями (ОК-14); способность работы с информацией из различных источников, включая сетевые ресурсы сети Интернет, для решения профессиональных и социальных задач (OK-15); способность к интеллектуальному, культурному, нравственному, физическому и профессиональному саморазвитию, стремление к повышению своей квалификации и мастерства (OK-16); способность демонстрации общенаучных базовых знаний естественных наук, математики и информатики, понимание основных фактов, концепций, принципов теорий, связанных с прикладной математикой и информатикой (ПК-1); способность приобретать новые научные и профессиональные знания, используя современные образовательные и информационные технологии (ПК-2); способность понимать и применять в исследовательской и прикладной деятельности современный математический аппарат (ПК-3); способность в составе научно-исследовательского и производственного коллектива решать задачи профессиональной деятельности (ПК-4); способность осуществлять целенаправленный поиск информации о новейших научных и технологических достижениях в сети Интернет и из других источников (ПК-6); 123 способность формировать суждения о значении и последствиях своей профессиональной деятельности с учетом социальных, профессиональных и этических позиций (ПК-8); способность решать задачи производственной и технологической деятельности на профессиональном уровне, включая: разработку алгоритмических и программных решений в области системного и прикладного программирования (ПК-9); способность применять в профессиональной деятельности современные языки программирования и языки баз данных, операционные системы, электронные библиотеки и пакеты программ, сетевые технологии (ПК-10); В результате освоения содержания дисциплины «Актуарная математика» студент должен: знать основные методы вероятностного моделирования денежных потоков и актуарных расчетов; уметь применять аналитические методы для решения задач экономики и финансов; иметь представление об основных схемах и понятиях страхования, пенсионного обеспечения; строить простейшие модели страховых операций; уметь применять эти методы для моделирования реальных процессов в страховании и пенсионном обеспечении; осуществлять актуарные расчеты актуарных стоимостей денежных потоков, страховых тарифов, пенсионных взносов, страховых и пенсионных резервов; применять компьютер при решении практических проблем финансового анализа страховых операций. владеть навыками применения современного математического инструментария для решения финансово-экономических задач; методикой построения, анализа и применения и интерпретации результатов анализа математических моделей страховых сделок. Содержание разделов дисциплины Содержание разделов дисциплины Раздел 1. Базовые элементы актуарных моделей 1.1. Риск и его характеристики. Страховой риск и его оценка. Страховые операции и их модели. 1.2. Страховые события и потоки событий. Принципы оценивания и сравнения страховых событий и потоков. 1.3. Принцип актуарного баланса в анализе и моделировании страховых операций. Раздел 2. Оценивание детерминированных потоков платежей 2.1. Модели процентного роста. Различные виды ставок и их эквивалентность. 2.2. Приведение потока платежей. Сравнение и эквивалентность потоков платежей в схеме простых и сложных процентов. 2.3. Регулярные потоки платежей (ренты) и их стоимость. 2.4. Расчет параметров детерминированных страховых операций. Внутренние ставки потоков платежей. Раздел 3. Демографические модели страхования жизни и пенсионных систем 3.1. Продолжительность жизни и продолжительность оставшейся жизни как случайные величины. Плотность и моменты распределения продолжительности оставшейся жизни. Вероятности смерти и дожития. Интенсивность (сила) смертности. 3.2. Таблицы смертности, их разновидности. Понятие порядка вымирания, детерминированная и стохастическая модели смертности. Аппроксимация смертности для дробных возрастов. Аналитические законы смертности. 124 3.3. Модели выбытия по нескольким причинам. Модели выбытия нескольких взаимосвязанных лиц. 3.4. Понятие о демографических моделях и их параметрах. Сетка Лексиса и демографические совокупности. Реальное и условное поколения. Демографические параметры смертности и их оценивание. 3.5. Модели стационарного и стабильного населения в моделях страхования жизни и пенсионном страховании. 3.6. Актуарные проблемы моделирования социальных пенсионных систем. Раздел 4. Актуарные модели страхования жизни 4.1. Основные принципы тарификации в страховании жизни: принцип эквивалентности, уравнение баланса. Понятие премиального базиса. Модели основных видов страхования жизни. Коммутационные функции. Связь между непрерывными и дискретными видами страхования жизни. 4.2. Пожизненные ренты. Актуарная приведенная ценность, актуарное накопление, актуарный коэффициент дисконтирования. Расчет различных видов пожизненных рент. Пенсионные схемы. 4.4. Оценивание простейших страховых контрактов страхования жизни. Единовременные премии на дожитие. Единовременные премии на случай смерти. Периодические нетто-премии для основных видов страхования жизни. Полисы с возвратом премий. 4.5. Убыток страховщика по действующему полису. Понятие резервного базиса, его отличие от премиального базиса. Математический резерв и его виды. Перспективный и ретроспективный методы расчета резерва, условия их эквивалентности. Резерв нетто-премий для основных видов страхования жизни. Пенсионные резервы. Раздел 5. Актуарные модели пенсионных схем 5.1. Понятие пенсионной схемы. Виды пенсионных схем. Распределительные и накопительные пенсионные схемы. Солидарные и индивидуальные пенсионные схемы. Корпоративные пенсионные схемы. 5.2. Индивидуальные схемы с установленными взносами. Понятие актуарного баланса схемы. Актуарная оценка параметров схемы. Резерв схемы. 5.3. Схемы с установленными выплатами. Солидарные (групповые) схемы. Вычисление размера пенсии. Резерв схемы. Актуарное оценивание схем с установленными выплатами. 5.4. Понятие о распределительных пенсионных системах. Демографические, экономические и финансовые параметры распределительных схем. Критерии оценки функционирования схемы. Образовательные технологии В ходе освоения дисциплины при проведении аудиторных занятий используются следующие образовательные технологии: лекции, лабораторные работы с использованием активных и интерактивных форм проведения занятий и др. При организации самостоятельной работы занятий используются следующие образовательные технологии: проведение интерактивных лекций с использованием современных интерактивных технологий, использование компьютерных тестовых тренажеров. Формы текущего контроля успеваемости студентов: тестирование, защита лабораторных работ Форма промежуточной аттестации: зачет. Общая трудоемкость дисциплины – 2 зачетные единицы (72 часа) 125 Аннотация примерной программы учебной дисциплины Б.2.15 «Теория случайных процессов» Цели освоения дисциплины. Теория случайных процессов изучает последовательность событий, управляемых вероятностными законами. Цель данного курса – подготовить теоретическую базу для решения прикладных задач в физике, технике, биологии, медицине, психологии, экономике и др., а также в различных разделах математики. Место дисциплины в структуре ООП бакалавриата. Курс «Теория случайных процессов» относится к базовой части профессионального цикла ООП. Он является логическим продолжением курса «Теория вероятностей и математическая статистика». Предполагается также, что обучающиеся освоили основные курсы математики в объеме первых трех курсов ВУЗа. Знания, полученные при изучении этого курса необходимы при прохождении производственной практики, а также могут потребоваться для решения практических задач на рабочем месте после окончания ВУЗа. Компетенции обучаемого, формируемые в результате освоения дисциплины. В результате освоения дисциплины обучающийся должен: ЗНАТЬ: - общие формы, закономерности и инструментальные средства теории случайных процессов. ПК-1 УМЕТЬ: - понять поставленную задачу, ПК-2 - находить,анализировать и контекстно обрабатывать научно –техническую информацию, ОК-10 - грамотно пользоваться языком предметной области. ПК-7 ВЛАДЕТЬ: - методами математического и алгоритмического моделирования при решении прикладных задач, ПК-20 - навыками самостоятельно математически корректно ставить естественно-научные и инженерно- физические задачи. ПК-25 4. Структура и содержание дисциплины (модуля). Общая трудоемкость дисциплины составляет всего – 108 часов и всего - 3 зачетных единицы. Основные понятия, связанные со случайными процессами Важнейшие примеры случайных процессов Другие примеры случайных процессов Цепи Маркова и их использование в теории массового обслуживания Процессы с конечными моментами второго порядка Образовательные технологии В ходе освоения дисциплины при проведении аудиторных занятий используются следующие образовательные технологии: лекции, лабораторные работы с использованием активных и интерактивных форм проведения занятий и др. При организации самостоятельной работы занятий используются следующие образовательные технологии: проведение интерактивных лекций с использованием современных интерактивных технологий, использование компьютерных тестовых тренажеров. Формы текущего контроля успеваемости студентов: тестирование, защита лабораторных работ Форма промежуточной аттестации: зачет. Общая трудоемкость дисциплины – 2 зачетные единицы (72 часа) 126 Аннотация примерной программы учебной дисциплины Б.3.1 «Безопасность жизнедеятельности» Цели освоения дисциплины Целью освоения дисциплины «Безопасность жизнедеятельности» является формирование у студентов систематизированных знаний и умений в области безопасности жизнедеятельности. Место дисциплины в структуре ООП бакалавриата Дисциплина «Безопасность жизнедеятельности» относится к базовой части профессионального цикла. Изучение данной дисциплины базируется на знаниях общеобразовательной программы по предмету: «Основы безопасность жизнедеятельности». Изучение данной дисциплины является необходимой основой для формирования культуры безопасного поведения в личностном и профессиональном аспекте. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины ПК-13 Обладает способностью использовать основы защиты производственного персонала и населения от возможных последствий аварий, катастроф, стихийных бедствий и применения современных средств защиты, основных мер по ликвидации их последствий, способность к общей оценке условий безопасности жизнедеятельности Знать: теоретические основы безопасности жизнедеятельности в системе «человек – среда обитания»; классификации закономерности проявления и развития опасностей и чрезвычайных ситуаций природного, техногенного и социального характера; методы организации защиты населения и производственного персонала в условиях чрезвычайных ситуаций; типы современного терроризма и методы воздействия террористов; законы об ответственности за террористическую деятельность; принципы оказания неотложной помощи пострадавшим в чрезвычайных ситуациях. Уметь: оценивать возможный риск появления опасных ситуаций, принимать своевременные меры по предотвращению реализации опасностей и по ликвидации их последствий; содействовать повышению эффективности работы государственной системы безопасности; оценить состояние тяжести пострадавшего. Владеть: основными методами защиты производственного персонала и населения от возможных последствий аварий, катастроф, стихийных бедствий; навыками обучения персонала и населения способам защиты в чрезвычайных ситуациях; навыками оказания само- и взаимопомощи пострадавшим. ОК - 5 Обладает способностью понимать сущность и значение информации в развитии современного информационного общества, сознавать опасности и угрозы, возникающие в этом процессе, соблюдать основные требования информационной безопасности, в том числе защиты государственной тайны Знать: основы информационной безопасности личности, общества и государства; источники угроз информационной безопасности РФ; объекты обеспечения информационной безопасности в РФ в сфере обороны и сфере защиты конституционных прав и свобод человека и гражданина. Уметь: обеспечивать информационную безопасность в сфере духовной жизни, условиях чрезвычайных ситуаций, сфере обороны. Владеть: навыками использования законов об информационной безопасности РФ. Содержание дисциплины: Теоретические основы безопасности жизнедеятельности. Экологические аспекты безопасности жизнедеятельности. Классификация чрезвычайных ситуаций. Российская система предупреждения и действий в условиях ЧС. Окружающий мир. Опасности, возникающие в повседневной жизни и безопасное поведение. Экстремальные ситуации в природных и городских условиях. ЧС природного и техногенного характера и защита населения от их последствий. Действия учителя при стихийных бедствиях, авариях и катастрофах. Средства индивидуальной защиты и защитные сооружения ГО. Организация защиты населения в мирное и военное время. Образовательные технологии 127 В ходе освоения дисциплины при проведении аудиторных занятий используются следующие образовательные технологии: лекции, практические занятия, семинарские занятия. При организации самостоятельной работы занятий используются следующие образовательные технологии: разбор конкретных ситуаций, компьютерные презентации. Формы текущего контроля успеваемости студентов: тестирование, защита лабораторных работ Форма промежуточной аттестации: зачет. Общая трудоемкость дисциплины – 2 зачетные единицы (72 часа) 128 Аннотация примерной программы учебной дисциплины Б.3.4 «Дифференциальные уравнения» Цели освоения дисциплины Формирование систематических знаний в области математического анализа, о его месте и роли в системе математических наук, приложениях в естественных науках. Место дисциплины в структуре ООП бакалавриата Дисциплина «Дифференциальные уравнения» относится к вариативной части профессионального цикла Б3. Для освоения дисциплины используются знания, умения и виды деятельности, сформированные в процессе изучения предметов «Математика», «Информатика» на предыдущем уровне образования. Дисциплина «Математический анализ», наряду с дисциплинами «Алгебра» и «Геометрия», является фундаментом высшего математического образования. Знания и умения, формируемые в процессе изучения дисциплины «Дифференциальные уравнения», будут использоваться в дальнейшем при освоении дисциплин вариативной части профессионального цикла: «Теория вероятностей и математическая статистика», «Дифференциальные уравнения», «Функциональный анализ», «Комплексные анализ» и др. 3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины (модуля) Дифференциальные уравнения. Процесс изучения дисциплины направлен на формирование элементов следующих компетенций в соответствии с ФГОС ВПО по данному направлению: ОК-1 Должен обладать культурой мышления, умение аргументировано и ясно строить устную и письменную речь Знать: основные методы доказательства теорем существования, единственности, устойчивости решений дифференциальных уравнений Уметь: применять методы доказательств при построении умозаключений. Владеть: методами доказательства от противного, методом логического следования, методом силлогизма, методом исключенного третьего. ОК-9 должен обладать высокой мотивацией к выполнению профессиональной деятельности Знать: основные этапы моделирования с использованием непрерывных математических моделей. Уметь: мотивировать профессиональную деятельность. Владеть: высокой мотивацией к выполнению профессиональной деятельности ПК-2 должен обладать способностью приобретать новые научные и профессиональные знания, используя современные образовательные и информационные технологии Знать: современные образовательные и информационные технологии: средства Маткад, Матлаб и др. для точного и численного решений дифференциальных уравнений и систем дифференциальных уравнений. Уметь: приобретать новые научные и профессиональные знания. Владеть: современными образовательными и информационными технологиями ПК-3 должен обладать способностью понимать и применять в исследовательской и прикладной деятельности современный математический аппарат Знать: современный математический аппарат, владеть точными методами решения дифференциальных уравнений, в т.ч. методом Лапласа; иметь представление о численных методах, в основном о методе последовательных приближений. Уметь: использовать современный математический аппарат Владеть: современным математическим аппаратом. ПК-4 должен обладать способностью в составе научно-исследовательского и производственного коллектива решать задачи профессиональной деятельности 129 Знать: основные положения о работе над проектом. С этой целью вынести раздел линейные дифференциальные уравнения высших порядков вынести на самостоятельное изучение, разбив студентов на группы с разделением последних по учебным задачам. Уметь: ставить цели и достигать их в составе научно-исследовательского и производственного коллектива Владеть: коллективными методами решения задач профессиональной деятельности ПК-9 должен обладать способностью решать задачи производственной и технологической деятельности на профессиональном уровне, включая: разработку алгоритмических и программных решений в области системного и прикладного программирования Знать современные математические методы построения непрерывных математических моделей с использованием дифференциальных уравнений, в т.ч. как проводить анализ модели на существование, единственность и устойчивость решения. Уметь: применять аппарат дифференциальных уравнений для исследования и анализа моделей Владеть: современными алгоритмическими и программными решениями Содержание дисциплины Тема 1. Обыкновенные дифференциальные уравнения первого порядка. Задачи, приводящие к возникновению дифференциальных уравнений. Поле направлений. Дифференциальные уравнения, разрешенные относительно производной. Уравнения с разделяющимися переменными. Уравнения, однородные относительно переменных и приводящиеся к ним. Линейные уравнения и уравнение Бернулли. Уравнения в полных дифференциалах. Уравнения, допускающие интегрирующий множитель. Теоремы Пеано и Пикара о существовании и единственности решения задачи Коши. Особые решения. Продолжение решений. Дифференциальные уравнения, не разрешенные относительно производной. Уравнения Лагранжа и Клеро, особые решения, огибающая. Тема 3. Обыкновенные дифференциальные уравнения n-го порядка. Задача Коши, теоремы о существовании и единственности её решения. Линейные однородные и неоднородные уравнения. Пространство решений линейных однородных уравнений, фундаментальная система. Линейные уравнения с постоянными коэффициентами. Метод вариации постоянной и метод неопределенных коэффициентов для решения линейных неоднородных уравнений. Тема 4. Приложения дифференциальных уравнений. Дифференциальные уравнения как математическая модель процессов различной природы. Применение дифференциальных уравнений для решения задач геометрии и физики, экономики, химии, теории популяции. Свободные и вынужденные колебания. Задача о квоте. Тема 5. Системы дифференциальных уравнений. Нормальная система дифференциальных уравнений. Теоремы о существовании и единственности решения задачи Коши. Общие способы решения систем. Продолжение решений. Тема 6. Линейные системы дифференциальных уравнений. Линейные однородные системы уравнений, пространство решений. Матричный метод решения. Метод Эйлера. Линейные неоднородные системы уравнений, метод вариации постоянной. Тема 7. Краевая задача. Однородная краевая задача, функция Грина. Неоднородная краевая задача. Тема 8. Фазовые траектории систем. Фазовые траектории, точки покоя. Классификация точек покоя для линейной однородной системы на плоскости. Фазовые траектории автономных систем. Тема 9. Устойчивость решений системы. Непрерывная зависимость решений системы от начальных данных и параметра. Устойчивость по Ляпунову, устойчивость в первом приближении. Устойчивость линейных однородных систем, классификация точек покоя на плоскости по их устойчивости. 130 Тема 10. Дифференциальные уравнения в частных производных первого порядка. Дифференциальные уравнения в частных производных первого порядка, характеристики, задача Коши. Теорема существования и единственности решения задачи Коши для случая двух независимых переменных. Линейные и квазилинейные уравнения в частных производных. Образовательные технологии В ходе освоения дисциплины при проведении аудиторных занятий используются следующие образовательные технологии: лекции, лабораторные работы, практические занятия, семинарские занятия с использованием активных и интерактивных форм проведения занятий и др. При организации самостоятельной работы занятий используются следующие образовательные технологии: коллоквиум, конспектирование отдельных тем по указанной литературе, работа с пакетом символьной математики MatLab, получение консультаций преподавателя по трудным темам. Формы текущего контроля успеваемости студентов: тестирование, защита лабораторных работ Форма промежуточной аттестации: зачет, экзамен. Общая трудоемкость дисциплины – 8 зачетных единиц (288 часов) 131 Аннотация примерной программы учебной дисциплины Б.2.13 «Физические методы мониторинга окружающей среды» Цель дисциплины – изучение теоретических основ экологического мониторинга; получение знаний о методах оценки состояния окружающей среды и уровня её загрязнения, об организации экологического мониторинга на территории РФ; обучение будущих экологов способам получения информации о состоянии окружающей среды. Место дисциплины в учебном процессе Дисциплина относится к вариативной части математического и естественнонаучного цикла. Основой для изучения служат предметы математического цикла и «Физика Формируемые компетенции Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих компетенций: знать теоретические основы экологического мониторинга, нормирования и снижения загрязнения окружающей среды; обладать способностью к использованию теоретических знаний в практической деятельности (ПК-7), владеть методами мониторинга; владеть методами обработки, анализа и синтеза полевой и лабораторной экологической информации и использовать теоретические знания на практике (ПК-9). В результате освоения дисциплины обучающийся должен знать: структуру экологического мониторинга; принципы организации мониторинга природных сред; основные критерии отбора приоритетных загрязняющих веществ; методы контроля загрязнения природных сред; основы биомониторинга; систему экологического мониторинга РФ. уметь: выделять источники техногенного воздействия на компоненты окружающей среды и определять контролируемые параметры мониторинга; выбирать методы и средства контроля состояния окружающей среды; анализировать данные мониторинга и оценивать состояние окружающей среды; использовать методы биоиндикации состояния природных сред. владеть: методами анализа экологической информации; навыками разработки программ экологического мониторинга; методами оценки состояния окружающей среды в условиях антропогенного воздействия с учётом специфики производства промышленных предприятий; навыками биоиндикационных исследований. Содержание дисциплины 1 – Назначение мониторинга и классификация видов мониторинга 2 – Система методов наблюдения и наземного обеспечения 3 – Методы контроля 4 – Биомониторинг в оценке качества окружающей среды 5 – Единая Государственная система экологического мониторинга России Образовательные технологии В ходе освоения дисциплины при проведении аудиторных занятий используются следующие образовательные технологии: лекции, лабораторные работы, практические занятия, семинарские занятия с использованием активных и интерактивных форм проведения занятий и др. При организации самостоятельной работы занятий используются следующие образовательные технологии: коллоквиум, конспектирование отдельных тем по указанной литературе, получение консультаций преподавателя по трудным темам. 132 Формы текущего контроля успеваемости студентов: тестирование, лабораторных работ Форма промежуточной аттестации: зачет. Общая трудоемкость дисциплины – 2 зачетные единицы (72 часа) 133 защита Аннотация примерной программы учебной дисциплины Б.7.1 «Дискретные задачи оптимального управления» Цель изучения дисциплины: Целями освоения дисциплины являются: изложение математического аппарата, используемого в теории оптимального управления, постановка задач оптимального управления и изучение способов их решения; развитие навыков в постановке прикладных задач оптимизации; освоение основных понятий и фактов выпуклого анализа и теории оптимизации; знание условий оптимальности для различных типов задач; приобретение навыков применения методов на конкретных примерах при выполнении практических заданий; умение применять полученные теоретические знания к решению конкретных прикладных задач. Место дисциплины в учебном плане: Дисциплина «Дискретные задачи оптимального управления» относится к курсам по выбору студента (Б2.ДВ2). Теоретический курс «Оптимальные системы управления и принцип максимума в управле-нии» целесообразно проводить после изучения таких дисциплин, как «Алгебра и геомет-рия», «Математический анализ», «Дифференциальные уравнения», «Уравнения в частных производных». Формируемые компетенции: ОК-9, ОК-11, ОК-14, ПК-1, ПК-2, ПК-3, ПК-4, ПК-5, ОК10, ПК-15. Знания, умения и навыки, получаемые в результате освоения дисциплины: В результате изучения дисциплины студент должен знать: основные понятия и факты из выпуклого анализа и теории оптимизации; принцип Беллмана для задач динамического программирования уметь применять средства и методы оптимизации к задачам оценивания состояния и синтеза управления для систем обыкновенных дифференциальных уравнений, иллюстрировать излагаемые теоретические результаты на примерах решения указанных задач для линейных управляемых процессов. владеть навыками практического использования вычислительных методов динамического программирования и теории уравнения Гамильтона-Якоби-Беллмана при решении задач синтеза управления для систем обыкновенных линейных и нелинейных дифференциальных уравнений, как в «классическом» так и в «неклассическом», «негладком», варианте. Содержание дисциплины: Основные понятия теории управления. Анализ и синтез систем управления. Оптимальное управление. Вариационное исчисление и оптимальное управление. Принцип максимума Понтрягина. Динамическое программирование. Общность методов оптимального управления и их взаимосвязь. Связь динамического программирования и принципа максимума Понтрягина, связь метода динамического программирования с вариационным исчислением. Качественное исследование оптимальных траекторий динамических систем, магистральная теория. Виды учебной работы: лекции, практич. работы, самостоятельная работа. Используемые информационные, инструментальные и программные средства: компьютерный класс, включающий полный комплект лицензионного программного обеспечения по дисциплине «Дискретные задачи оптимального управления». Мультимедийный проектор. Ноутбук. Интерактивная доска. Электронная библиотека по темам дисциплины «Оптимальные системы управления и принцип максимума в управлении». Образовательные технологии В ходе освоения дисциплины при проведении аудиторных занятий используются следующие образовательные технологии: лекции, лабораторные работы с использованием активных и интерактивных форм проведения занятий и др. При организации самостоятельной работы занятий используются следующие образовательные технологии: проведение интерактивных лекций с использованием современных интерактивных технологий, использование компьютерных тестовых тренажеров. 134 Формы текущего контроля успеваемости студентов: тестирование, контрольная работа, опрос. Форма промежуточной аттестации: нет. Общая трудоемкость дисциплины – 2 зачетные единицы (72 часа) 135
