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