Компьютерная обработка экспериментальных данных

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ
РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Филиал ТюмГУ в г. Тобольске
Кафедра информатики и МП
УТВЕРЖДАЮ
Директор филиала
_______________________ /Е.А. Короткова/
__________ _____________ 2014г.
Зайцева О.С.
КОМПЬЮТЕРНАЯ ОБРАБОТКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ДАННЫХ
ИССЛЕДОВАНИЯ
Учебно-методический комплекс. Рабочая программа
для магистрантов
направления подготовки
44.04.01 – Педагогическое образование
Проблемное поле: Языковое образование
Квалификация (степень)
Магистр
Заочная форма обучения
Тобольск
2014
1
О.С. Зайцева. Компьютерная обработка экспериментальных данных исследования.
Учебно-методический комплекс. Рабочая программа для магистрантов направления 44.04.01 –
Педагогическое образование, Языковое образование, заочной формы обучения. Тобольск,
2014, 10 стр.
Рабочая программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВО с учетом
рекомендаций и ПрОП ВО по направлению и профилю подготовки.
Рабочая программа дисциплины (модуля) опубликована на сайте ТюмГУ: Современные
проблемы информатики [электронный ресурс] / Режим доступа: http://www.umk3plus.utmn.ru,
свободный.
Рекомендовано к изданию кафедрой информатики и МП. Утверждено директором
филиала ТюмГУ в г. Тобольске.
ОТВЕТСТВЕННЫЙ РЕДАКТОР: Малышева Е.Н., к.п.н, заведующий кафедрой информатики и
методики преподавания.
2
1. Пояснительная записка
1.1. Цели и задачи дисциплины
Цель освоения дисциплины: приобретение студентом профессиональных компетенций
по реализации математических методов обработки экспериментальных данных с
использованием компьютерных технологий.
Задачи:
 знать существующие подходы
 ознакомить обучающихся с методами математической статистики и особенностью их
применения в профессиональной деятельности;
 сформировать умение использовать современные компьютерные технологии для
решения практических задач по обработке данных экспериментальных исследований;
 сформировать умение правильно анализировать и представлять полученные результаты.
1.2. Место дисциплины в структуре ОП ВО
Дисциплина «Компьютерная обработка экспериментальных данных исследования»
относится к обязательным дисциплинам вариативной части.
Для освоения дисциплины «Компьютерная обработка экспериментальных данных
исследования» магистранты используют знания, умения, навыки, полученные и
сформированные в ходе изучения дисциплин на предыдущем уровнем образования.
Изучение дисциплины является базой для дальнейшего освоения учащимися дисциплин
«Статистическая обработка результатов педагогических экспериментов», «Статистические
методы в психолого-педагогических исследованиях».
Таблица 1
Разделы дисциплины и междисциплинарные связи с обеспечиваемыми (последующими)
дисциплинами
№
Наименование обеспечиваемых
Темы дисциплины необходимые для изучения
п/п
(последующих) дисциплин
обеспечиваемых (последующих) дисциплин
1
2
3
4
1
2
Статистическая обработка результатов
педагогических экспериментов
Статистические методы в психологопедагогических исследованиях
+
+
+
+
+
+
+
+
1.3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения данной
образовательной программы
Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих компетенций:
ОК-4 – способностью формировать ресурсно-информационные базы для осуществления
практической деятельности в различных сферах;
ОК-5 – способностью самостоятельно приобретать и использовать, в том числе с помощью
информационных технологий, новые знания и умения, непосредственно не связанные со
сферой профессиональной деятельности.
1.4. Перечень планируемых результатов обучения по дисциплине
В результате освоения дисциплины аспирант должен:
знать:
3
 статистики и критерии для выявления процессов статистических характеристик случайных
величин;
 статистические характеристики случайной величины;
 методику работы с приложением MS Excel, предназначенной для статистической обработки
данных;
уметь:
 вычислять оценки основных числовых характеристик по экспериментальным данным в MS
Excel;
 оценивать статистическую значимость различий по исследуемому признаку по критерию
Стьюдента;
 вычислять частоты случайных величин и строить диаграммы смешанного типа;
владеть:
 навыками выбора адекватных целям исследования математических методов обработки
экспериментальных данных;
 навыками реализации математических методов обработки экспериментальных данных в
среде MS Excel.
 понятийно-категориальным аппаратом математической статистики, инструментарием
статистического анализа и представления результатов обработки экспериментальных
данных.
2. Структура и трудоемкость дисциплины
Семестр 1. Форма промежуточной аттестации зачет. Общая трудоемкость дисциплины
составляет 2 зачетные единицы, 72 академических часа, из них 6 часов, выделенных на
контактную работу с преподавателем (6 ч. – лабораторные занятия), 62 часа, выделенных на
самостоятельную работу.
Таблица 2
Вид учебной работы
Всего часов
Семестр
1
Контактная работа:
6
6
Аудиторные занятия (всего)
6
6
В том числе:
Лекции
–
–
Лабораторные занятия (ЛЗ)
6
6
Иные виды работ:
4
4
Самостоятельная работа (всего):
62
62
Общая трудоемкость
зач. ед.
2
2
час
72
72
Вид промежуточной аттестации
зачет
зачет
(зачет, экзамен)
3. Тематический план
4
1
1
2
3
4
2
Понятия математической статистики
Статистические величины и их
определение
Способы вычисления достоверности
различий между двумя
независимыми результатами
Обработка результатов
педагогического эксперимента
Итого (часов, баллов):
Самостоятельн
ая работа
Виды учебной работы и
самостоятельная работа, в час.
Лабораторные
занятия
Тема
Лекции
№
Таблица 3
Итого
часов по
теме
–
–
–
4
10
20
10
24
–
2
20
22
–
–
12
12
0
6
62
68
4. Содержание дисциплины
1. Понятия математической статистики
Использование персональных компьютеров для решения прикладных задач в
профессиональной области методами математической статистики. Типы задач, решаемых
методами математической статистики. Основные понятия математической статистики.
Генеральная совокупность и выборка. Статистические признаки. Причины варьирования
признаков. Постановка задачи первичной обработки данных.
2. Статистические величины и их определение
Группировка данных. Вариационные ряды. Графическое представление вариационных
рядов. Числовые характеристики выборки. Понятие статистического испытания. Случайные
события. Вероятность. Случайные величины. Способы описания вероятностных свойств
случайных величин: функция распределения вероятностей, плотность распределения
вероятностей. Нормальное распределение.
3. Способы вычисления достоверности различий между двумя независимыми результатами
Методы проверки статистических гипотез. Корреляции и методы сравнения.
Определение достоверности различий по t-критерию Стьюдента. Определение достоверности
различий по Т-критерию Уайта.
4. Обработка результатов педагогического эксперимента
Общее правило проверки статистических гипотез. Стандартные уровни значимости.
Критерии значимости для независимых и связанных выборок. Параметрические и
непараметрические критерии значимости. Вопросы выбора используемого критерия
значимости.
5. Планы практических занятий
Не планируются.
5
6. Темы лабораторных работ (лабораторный практикум)
Таблица 4
Количество
часов
2
№ занятия
№ темы
Тема
1
2
Статистические функции
2
2
Статистические характеристики случайных величин
2
3
3
Критерий Стьюдента
2
7. Примерная тематика курсовых работ
Не предусмотрены.
8. Учебно-методическое обеспечение и планирование самостоятельной работы студентов
Таблица 5
№
Темы
1
1
Объем
часов
обязательные
дополнительные
2
3
4
Понятия математической
статистики
Работа с учебной
литературой,
информацией в
сети Интернет
Выполнение
заданий и защита
лабораторных
работ.
Выполнение
заданий и защита
лабораторных
работ.
5
10
Работа с учебной
литературой,
информацией в сети
Интернет
Работа с учебной
литературой,
информацией в сети
Интернет
20
2
Статистические
величины и их
определение
3
Способы вычисления
достоверности различий
между двумя
независимыми
результатами
Обработка результатов
педагогического
эксперимента
4
Виды СРС
20
Работа с учебной
литературой,
информацией в
сети Интернет
12
Итого
62
Б.1-Б.3.
1, 2
1
1, 2
Инновационные процессы в образовании*
Компьютерная обработка экспериментальных данных
исследования
Методология и методы научного исследования*
6
ОК-5
ОК-4
Семестр
9. Фонд оценочных средств для проведения промежуточной аттестации по итогам
освоения дисциплины (модуля).
9.1 Перечень компетенций с указанием этапов их формирования в процессе освоения
образовательной программы (выдержка из матрицы компетенций):
Таблица 6
Дисциплина
+
+
+
+
ОК-5
ОК-4
Код
компетенции
9.2 Описание показателей и критериев оценивания компетенций на различных этапах их формирования, описание шкал
оценивания:
Таблица 7
Карта критериев оценивания компетенций
Критерии в соответствии с уровнем освоения ОП
Виды занятий
Оценочные
(лекции,
средств
семинарские,
пороговый (удовл.)
базовый (хор.)
повышенный (отл.)
практические,
61-72 баллов
73-86 баллов
87-100 баллов
лабораторные)
Знает: основные понятия и Владеет: навыками работы с
Владеет: навыками
принципы планирования и
информационными ресурсами. самостоятельно приобретать и
организации эксперимента.
использовать, в том числе с
помощью информационных
технологий, новые знания и
умения
Владеет: классификацией Умеет: грамотно
Умеет: проводить оптимизацию
методов по различным
формулировать цель и задачи, объекта исследования; применять
критериям.
решаемые в процессе
различные критерии согласия для
Владеет: навыками решения
проверки гипотез; правильно
различных задач по образцу.
принимать решения и делать
выводы относительно
экспериментальных данных и
условий их получения.
Владеет: навыками описания
эксперимента, обработки и
анализа его результатов
7
Самостоятельная
работа
Лабораторные
занятия
зачет
Самостоятельная
работа
Лабораторные
занятия
зачет
9.3 Типовые контрольные задания или иные материалы, необходимые для оценки знаний,
умений, навыков и (или) опыта деятельности, характеризующей этапы формирования
компетенций в процессе освоения образовательной программы.
Примерный перечень вопросов к зачету
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
Эксперимент – основные термины и определения.
Методы организации эксперимента.
Генеральная совокупность и выборка.
Случайные события и величины.
Методы проверки статистических гипотез.
Корреляционный анализ. Коэффициент корреляции.
Определение достоверности различий по t-критерию Стьюдента.
Определение достоверности различий по Т-критерию Уайта.
Критерии значимости для независимых и связанных выборок.
Параметрические и непараметрические критерии значимости.
9.4 Методические материалы, определяющие процедуры оценивания знаний, умений,
навыков и (или) опыта деятельности характеризующих этапы формирования
компетенций.
Зачет – представляют собой форму периодической отчетности студента, определяемую
учебным планом подготовки по направлению ВО. Зачет служит формой проверки качества
выполнения студентами лабораторных работ в соответствии с утвержденной программой.
Оценка, выставляемая за зачет, - квалитативного типа (по шкале наименований «зачтено» / «не
зачтено»).
10. Образовательные технологии.
Лабораторные занятия в компьютерных классах с использованием специализированного
ПО, работа с рекомендуемой литературой, работа с Интернет-ресурсами.
11. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины
11.1. Основная литература:
1. Фаддеев М.А. Элементарная обработка результатов эксперимента : учеб. пособие для студ.
втузов / М. А. Фаддеев. - СПб. : Лань, 2008. - 128 с.
11.2. Дополнительная литература
1. Готтсданкер Р. Основы психологического эксперимента: Учеб. пособ. для студ. вузов /Под
ред. Ю.Б. Гиппенрейтер.- М.: Академия, 2005.
11.3. Интернет-ресурсы
1. Википедиа – https://ru.wikipedia.org/
12. Перечень информационных технологий, используемых при осуществлении
образовательного процесса по дисциплине (модулю), включая перечень программного
обеспечения и информационных справочных систем (при необходимости).
Технология
Форма проведения занятий
Информационно-коммуникационные технологии
Лабораторные занятия
Внеаудиторная работа
Интернет-технология
Внеаудиторная работа
13. Технические средства и материально-техническое обеспечение дисциплины (модуля).
8
Для изучения дисциплины необходим компьютер, мультимедийное оборудование,
доступ в Интернет для выполнения самостоятельной работы.
Программное обеспечение: MS Excel.
14. Методические указания для обучающихся по освоению дисциплины (модуля).
Для более эффективного освоения и усвоения материала рекомендуется ознакомиться с
теоретическим материалом по той или иной теме до проведения до проведения лабораторных
занятий.
Задания для подготовки к занятиям могут быть представлены в следующих формах:
 Конспектирование и структурирование информации
По
ряду
тем
преподаватель
предлагает
обучающимся
самостоятельное
конспектирование материала, составление логических схем учебного материала и т.д. Проверка
осуществляется на следующем занятии или на зачете.
 Письменные задания поискового характера
Поиск, изучение, проработку, конспектирование материала, обучающиеся выполняют
самостоятельно..
Дополнения и изменения к рабочей программе на 201__ / 201__ учебный год
В рабочую программу вносятся следующие изменения:
_________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________
___________________________________________
Рабочая
программа
пересмотрена
и
одобрена
на
заседании
______________________________________ «__» _______________201 г.
кафедры
Заведующий кафедрой ___________________/___________________/
Подпись
Ф.И.О.
9