| Закреплена за кафедрой | Кафедра дифференциальных уравнений |
|---|---|
| Направление подготовки | 01.04.02. Прикладная математика и информатика |
| Профиль | Математические методы и информационные технологии в экологии и природопользовании |
| Форма обучения | Очная |
| Общая трудоемкость | 7 ЗЕТ |
| Учебный план | 01_04_02_ММиИТ-1-2019 |
|
|
||||||||||||||
Распределение часов по семестрам
| Курс (семестр) | 1 (2) | Итого | ||
|---|---|---|---|---|
| Недель | 19 | |||
| Вид занятий | УП | РПД | УП | РПД |
| Лекции | 18 | 18 | 18 | 18 |
| Практические | 18 | 18 | 18 | 18 |
| Сам. работа | 189 | 189 | 189 | 189 |
| Часы на контроль | 27 | 27 | 27 | 27 |
| Итого | 252 | 252 | 252 | 252 |
Визирование РПД для исполнения в очередном учебном году
Рабочая программа пересмотрена, обсуждена и одобрена для
исполнения в 2019-2020 учебном году на заседании
кафедры
Кафедра дифференциальных уравнений
Протокол от 10.06.2019 г. № 11
Заведующий кафедрой д.ф.-м. н. Папин А.А., профессор кафедры дифференциальных уравнений
| 1.1. | Целью и задачами изучения дисциплины является приобретение фундаментальных и прикладных знаний в области построения и исследования компьютерных моделей объектов и процессов, привитие навыков использования графических технологий и компьютерной математики для геометрического моделирования в науке и технике. |
|---|
| Цикл (раздел) ООП: Б1.В.ДВ.02.03 |
| ПК-3 | способность разрабатывать и применять математические методы, системное и прикладное программное обеспечение, автоматизированные системы вычислительных комплексов, сервисы, операционные системы и распределенные базы данных для решения задач производственно-технологической деятельности |
| В результате освоения дисциплины обучающийся должен | |
| 3.1. | Знать: |
|---|---|
| 3.1.1. | Основные принципы постарения математических моделей фильтрации смеси жидкости и газа. |
| 3.2. | Уметь: |
| 3.2.1. | пользоваться математическими пакетами |
| 3.3. | Иметь навыки и (или) опыт деятельности (владеть): |
| 3.3.1. | математического моделирования при анализе научно-технических проблем |
| Код занятия | Наименование разделов и тем | Вид занятия | Семестр | Часов | Компетенции | Литература |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Раздел 1. Раздел 1. Введение: обзор современных систем копьютерной математики | ||||||
| 1.1. | Processing Modflow интегрированная среда для моделирования движения подземных вод и переноса загрязнений грунтовыми водами. | Лекции | 2 | 6 | ПК-3 | Л1.2, Л1.1, Л2.1 |
| 1.2. | Вывод модели фильтрации численно реализованной в пакете Processing Modflow. Нелинейное уравнение Буссинеска. Уравнение влагопереноса в ненасыщенной зоне. Алгоритм численного решения (одномерной и двумерной) задачи фильтрации грунтовых вод в ненасыщенной пористой среде. Математическая модель фильтрации двухфазной смеси (вода - воздух) в пористой среде. | Практические | 2 | 6 | ПК-3 | Л1.2, Л2.1 |
| 1.3. | Задание области моделирования (создание расчетной сетки) в среде Processing Modflow. Задание физических параметров (пористость и проницаемость грунта), начальных и граничных условий модели. | Сам. работа | 2 | 50 | ПК-3 | Л1.2, Л2.1 |
| Раздел 2. Математические модели фильтрации | ||||||
| 2.1. | Модель переноса загрязнений PMPATH. Полуаналитический метод отслеживания частиц примеси в грунтовых водах. | Лекции | 2 | 6 | ПК-3 | Л1.2, Л2.1 |
| 2.2. | Моделирование напорных скважин в среде Processing Modflow. | Практические | 2 | 6 | ПК-3 | Л1.2, Л2.1 |
| 2.3. | Водоносная система с рекой в среде Processing Modflow. Уравнения (Сен-Венана) мелкой воды. | Сам. работа | 2 | 50 | ПК-3 | Л1.2, Л2.1 |
| Раздел 3. Математические модели фильтрации вблизи гидротехнических сооружений | ||||||
| 3.1. | Контур фильтрации и просачивание под плотиной. Поверхность просачивания через плотину. Аналитическое определение скорости фильтрации. | Лекции | 2 | 6 | ПК-3 | Л1.2, Л2.1 |
| 3.2. | Моделирование системы рек в среде HEC-RAS. Программное обеспечение позволяющее моделировать одномерные стационарные течения, одно и двухмерные нестационарные течения, и изменение температуры воды. | Практические | 2 | 6 | ПК-3 | Л1.2, Л2.1 |
| 3.3. | Моделирование прорыва платины в среде HEC-RAS. | Сам. работа | 2 | 89 | ПК-3 | Л1.2, Л2.1 |
| Раздел 4. Экзамен | ||||||
| 5.1. Контрольные вопросы и задания для проведения текущего контроля и промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины |
| см. приложение |
| 5.2. Темы письменных работ для проведения текущего контроля (эссе, рефераты, курсовые работы и др.) |
| см. приложение |
| 5.3. Фонд оценочных средств для проведения промежуточной аттестации |
| см. приложение |
| 6.1. Рекомендуемая литература | ||||
| 6.1.1. Основная литература | ||||
| Авторы | Заглавие | Издательство, год | Эл. адрес | |
| Л1.1 | В.К. Андреев | Математические модели механики сплошных сред [Электронный ресурс]: учебное пособие | СПб.:Лань, 2015 | e.lanbook.com |
| Л1.2 | Киреев В.И., Пантелеев А.В. | Численные методы в примерах и задачах: Учебные пособия | Издательство "Лань", 2015 | e.lanbook.com |
| 6.1.2. Дополнительная литература | ||||
| Авторы | Заглавие | Издательство, год | Эл. адрес | |
| Л2.1 | Голицын Г.С. | Природные процессы и явления: волны, планеты, конвекция, климат, статистика: учебное пособие | Лань, 2004 | e.lanbook.com |
| 6.2. Перечень ресурсов информационно-телекоммуникационной сети "Интернет" | ||||
| Название | Эл. адрес | |||
| Э1 | Сайт библиотеки АлтГУ: www.lib.asu.ru; | www.lib.asu.ru | ||
| Э2 | электронно-библиотечная система издательства «Лань»: www.e.lanbook.com; | www.e.lanbook.com | ||
| Э3 | электронно-библиотечная система "Университетская библиотека online": www.biblioclub.ru; | www.biblioclub.ru | ||
| 6.3. Перечень программного обеспечения | ||||
| MS Excel, SciLab, Derive (пакет для аналитических вычислений) Программное обеспечение расчетных работ (Информационные ресурсы кафедры математического анализа) Microsoft Windows 7-Zip AcrobatReader | ||||
| 6.4. Перечень информационных справочных систем | ||||
| Сайт библиотеки АлтГУ: www.lib.asu.ru; Электронно-библиотечная система издательства «Лань»: www.e.lanbook.com; Электронно-библиотечная система "Университетская библиотека online": www.biblioclub.ru; Свободная энциклопедия «Википедия»: http://ru.wikipedia.org Электронная база данных «ZBMATH – The database Zentralblatt MATH» https://zbmath.org/ | ||||
| Аудитория | Назначение | Оборудование |
|---|---|---|
| Учебная аудитория | для проведения занятий лекционного типа, занятий семинарского типа (лабораторных и(или) практических), групповых и индивидуальных консультаций, текущего контроля и промежуточной аттестации, курсового проектирования (выполнения курсовых работ), проведения практик | Стандартное оборудование (учебная мебель для обучающихся, рабочее место преподавателя, доска) |
| 320Л | медиатека, читальный зал – помещение для самостоятельной работы | Учебная мебель на 15 посадочных мест; персональные компьютеры с выходом в информационно-телекоммуникационную сеть Интернет и электронную информационно-образовательную среду; |
| Учебная аудитория | для проведения занятий лекционного типа, занятий семинарского типа (лабораторных и(или) практических), групповых и индивидуальных консультаций, текущего контроля и промежуточной аттестации, курсового проектирования (выполнения курсовых работ), проведения практик | Стандартное оборудование (учебная мебель для обучающихся, рабочее место преподавателя, доска) |
| В курсе "Системы компьютерной математики в экологии и природопользовании" содержит лекционные и практические занятие, а также самостоятельную работу. По окончанию изучения курса предполагается проведение экзамена. В билет к зачету включено два теоретических вопроса и одно практическое задание. Экзамен проводится в устной форме. На подготовку ответов на вопросы и решение задач студенту отводится 45 минут. За ответы на теоретические вопросы студент может получить мак-симально по 20 баллов. За выполнение практического индивидуального задания студент может получить максимально 40 баллов. Выполнение контрольной работы позволяет повысить оценку на 20 баллов. Минимальный балл для экзамена -60. 1. Для успешного освоения содержания дисциплины необходимо посещать лекции, принимать активное участие в работе на практическом занятии, а также выполнять задания, предлагаемые преподавателем для самостоятельного изучения. 2. Лекция. -На лекцию приходите не опаздывая, так как это неэтично. - На лекционных занятиях необходимо конспектировать изучаемый материал. - Для систематизации лекционного материала, который будет полезен при подготовке к итоговому контролю знаний, записывайте на каждой лекции тему, вопросы для изучения, рекомендуемую литературу. - В каждом вопросе выделяйте главное, обязательно запишите ключевые моменты (определение, факты, законы, правила и т.д.), подчеркните их. - Если по содержанию материала возникают вопросы, не нужно выкрикивать, запишите их и задайте по окончании лекции или на практическом занятии. - Перед следующей лекцией обязательно прочитайте предыдущую, чтобы актуализировать знания и осознанно приступить к освоению нового содержания. 3.Практическое занятие – это форма работы, где студенты максимально активно участвуют в обсуждении темы. - Для подготовки к занятию необходимо взять план занятия (у преподавателя). - Самостоятельную подготовку к занятию необходимо начинать с изучения понятийного аппарата темы. Рекомендуем использовать справочную литературу, учебники. - Важно запомнить, что любой источник должен нести достоверную информацию, особенно это относится к Internet-ресурсам. При использовании Internet - ресурсов в процессе подготовки не нужно их автоматически «скачивать», они должны быть проанализированы. Не нужно «скачивать» готовые рефераты, так как их однообразие преподаватель сразу выявляет, кроме того, они могут быть сомнительного качества. - В процессе изучения темы анализируйте несколько источников. Используйте научные специальные журналы. - Полезным будет работа с электронными учебниками и учебными пособиями в Internet-библиотеках. Зарегистрируйтесь в них: университетская библиотека Онлайн (http://www.biblioclub.ru/) и электронно-библиотечная система «Лань» (http://e.lanbook.com/). - При возникновении трудностей в процессе подготовки взаимодействуйте с преподавателем, консультируйтесь по самостоятельному изучению темы. 4. Самостоятельная работа. - При изучении дисциплины не все вопросы рассматриваются на лекциях и практических занятиях, часть вопросов рекомендуется преподавателем для самостоятельного изучения. - Поиск ответов на вопросы и выполнение заданий для самостоятельной работы позволит вам расширить и углубить свои знания по курсу, применить теоретические знания в решении задач практического содержания, закрепить изученное ранее. - Эти задания следует выполнять не «наскоком», а постепенно, планомерно, следуя порядку изучения тем курса. - При возникновении вопросов обратитесь к преподавателю в день консультаций на кафедру. - Выполнив их, проанализируйте качество их выполнения. Это поможет вам развивать умения самоконтроля и оценочные компетенции. 5. Итоговый контроль. - Для подготовки к зачету возьмите перечень примерных вопросов у преподавателя. - В списке вопросов выделите те, которые были рассмотрены на лекции, семинарских занятиях. Обратитесь к своим записям, выделите существенное. Для более детального изучения изучите рекомендуемую литературу. - Если в списке вопросов есть те, которые не рассматривались на лекции, на практическом занятии, изучите их самостоятельно. Если есть сомнения, задайте вопросы на консультации перед экзаменом. - Продумайте свой ответ на экзамене, его логику. Помните, что ваш ответ украсит ссылка на источник литературы, иллюстрация практики применения теоретического знания, а также уверенность и наличие авторской аргументированной позиции как будущего субъекта профессиональной деятельности. |