МИНОБРНАУКИ РОССИИ
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«Алтайский государственный университет»

Визуализация научных исследований

рабочая программа дисциплины
Закреплена за кафедройКафедра дифференциальных уравнений
Направление подготовки01.03.02. Прикладная математика и информатика
ПрофильМатематическое моделирование и информационные технологии
Форма обученияОчная
Общая трудоемкость3 ЗЕТ
Учебный план01_03_02_ПМиИ-2-2019
Часов по учебному плану 108
в том числе:
аудиторные занятия 18
самостоятельная работа 63
контроль 27
Виды контроля по семестрам
экзамены: 7

Распределение часов по семестрам

Курс (семестр) 4 (7) Итого
Недель 19
Вид занятий УПРПДУПРПД
Практические 18 18 18 18
Сам. работа 63 63 63 63
Часы на контроль 27 27 27 27
Итого 108 108 108 108

Программу составил(и):
д.ф.-м.н., заведующий кафедрой, Папин Александр Алексеевич

Рецензент(ы):
д.ф.-м.н., профессор, Родионов Е.Д.

Рабочая программа дисциплины
Визуализация научных исследований

разработана в соответствии с ФГОС:
ФГОС ВО по направлению 010302 «Прикладная математика и информатика», утвержденный приказом Министерства образования и науки РФ от 12.03.2015 г. №228

составлена на основании учебного плана:
01.03. 02 Прикладная математика и информатика
утвержденного учёным советом вуза от 25.06.2019 протокол № 9.

Рабочая программа одобрена на заседании кафедры
Кафедра дифференциальных уравнений

Протокол от 10.06.2019 г. № 11
Срок действия программы: 2019-2020 уч. г.

Заведующий кафедрой
д. ф.-м. н. Папин А.А., профессор кафедры дифференциальных уравнений


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. Цели освоения дисциплины

1.1.Формирование у студентов теоретических знаний и практических навыков в области математических основ и алгоритмов компьютерной графики. Рассмотрение современных тенденций в графической подаче информации.

2. Место дисциплины в структуре ООП

Цикл (раздел) ООП: Б1.В.ДВ.01.01

3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины

ПК-1 способностью собирать, обрабатывать и интерпретировать данные современных научных исследований, необходимые для формирования выводов по соответствующим научным исследованиям
ПК-9 способностью составлять и контролировать план выполняемой работы, планировать необходимые для выполнения работы ресурсы, оценивать результаты собственной работы
В результате освоения дисциплины обучающийся должен
3.1.Знать:
3.1.1.основные алгоритмы компьютерной графики
3.2.Уметь:
3.2.1.применять инструментарий для создания графических приложений различной сложности
3.3.Иметь навыки и (или) опыт деятельности (владеть):
3.3.1.владеть навыками разработки графических приложений для различных платформ

4. Структура и содержание дисциплины

Код занятия Наименование разделов и тем Вид занятия Семестр Часов Компетенции Литература
Раздел 1. Инструментальные средства компьютерной графики
1.1. Средства библиотеки GLUT, Основные примитивы OpenGL Практические 7 2 ПК-1 Л1.3
1.2. Проекции в OpenGL Практические 7 2 ПК-1, ПК-9 Л1.4
1.3. Инструментальные средства компьютерной графики Сам. работа 7 10 ПК-1 Л1.1
Раздел 2. Фрактальная графика
2.1. Геометрические фракталы, Алгебраические фракталы, Фрактальная графика Практические 7 2 ПК-1, ПК-9 Л2.1, Л2.2, Л1.1, Л1.3, Л1.4, Л1.2
Раздел 3. Визуализация функций двух переменных
3.1. Тепловые карты, Изолинии Практические 7 2 ПК-1 Л1.1
3.2. Шлирен-визуализация Практические 7 2 ПК-1 Л1.1
3.3. Светотеневые картины, Визуализация функций двух переменных Сам. работа 7 14 ПК-1 Л2.1, Л2.2, Л1.1
Раздел 4. Визуализация векторных полей
4.1. Способы визуализации величин векторных полей Практические 7 2 ПК-1 Л2.2, Л1.3, Л1.4, Л1.2
4.2. Визуализация источников, стоков и завихренности Практические 7 2 ПК-1 Л2.1, Л1.3, Л1.4, Л1.2
4.3. Визуализация векторных полей Сам. работа 7 6 ПК-1 Л2.2, Л1.3, Л1.4, Л1.2
Раздел 5. Визуализация функций трех переменных
5.1. Взаимосвязь с методами визуализации функций двух переменных, Метод марширующих кубов Практические 7 2 ПК-1 Л1.3, Л1.4, Л1.2
5.2. Визуализация функций трех переменных Сам. работа 7 20 ПК-1 Л1.2
Раздел 6. Визуализация численных решений задач газодинамики
6.1. Использование тензора деформаций Практические 7 2 ПК-1 Л2.1, Л2.2, Л1.1
6.2. Визуализация численных решений задач газодинамики Сам. работа 7 13 ПК-1 Л1.3, Л1.4, Л1.2
6.3. Экзамен 7 27 Л1.1

5. Фонд оценочных средств

5.1. Контрольные вопросы и задания для проведения текущего контроля и промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины
Приведено в ФОС
5.2. Темы письменных работ для проведения текущего контроля (эссе, рефераты, курсовые работы и др.)
Приведено в ФОС
5.3. Фонд оценочных средств для проведения промежуточной аттестации
Приведено в ФОС

6. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины

6.1. Рекомендуемая литература
6.1.1. Основная литература
Авторы Заглавие Издательство, год Эл. адрес
Л1.1 Баяковский Ю.М., Игнатенко А.В., Фролов А.И. Графическая библиотека OpenGL: учебное пособие Издательский отдел факультета Вычислительной Математики и, 2003 www.ict.edu.ru
Л1.2 Фридман А. Л. Язык программирования Си++: Интернет-Университет Информационных Технологий, 2004 www.ict.edu.ru
Л1.3 Лихачев В.Н. Создание графических моделей с помощью Open Graphics Library: ИНТУИТ, 2016 www.intuit.ru
Л1.4 Васильев С.А. OpenGL. Компьютерная графика: Тамбовский государственный технический университет, ЭБС АСВ, 2012 www.tstu.ru
6.1.2. Дополнительная литература
Авторы Заглавие Издательство, год Эл. адрес
Л2.1 Сагман С. Microsoft Office 2003 для Windows: учебник ДМК Пресс, 2009 biblioclub.ru
Л2.2 Льюис Н.Д. Визуальный курс. Microsoft Office 2003: учебник ДМК Пресс, 2005 biblioclub.ru
6.2. Перечень ресурсов информационно-телекоммуникационной сети "Интернет"
Название Эл. адрес
Э1 Научная электронная библиотека: http://elibrary.ru
Э2 Электронно-библиотечная система издательства "Лань": www.e.lanbook.com
Э3 Электронно-библиотечная система "Университетская библиотека Online": www.biblioclub.ru
6.3. Перечень программного обеспечения
Программное обеспечение для проведения практических работ: Microsoft Office Excel, Microsoft Office Word, Adobe Reader.



Microsoft Windows
7-Zip
6.4. Перечень информационных справочных систем
1. Образовательный портал АлтГУ http://portal.edu.asu.ru/
2. Федеральный образовательный портал. Библиотека. Единое окно доступа к образовательным ресурсам: http://window.edu.ru/library
3. Информационный ресурс «Хабрахабр»: http://habrahabr.ru/info/agreement/
4. Научная электронная библиотека: http://elibrary.ru
5. Федеральный портал «Российское образование»: http://www.edu.ru
6. ЭБС: IBooks.ru: http://ibooks.ru/
7. Национальный Открытый Университет ИНТУИТ http://www.intuit.ru/

7. Материально-техническое обеспечение дисциплины

Аудитория Назначение Оборудование
Помещение для самостоятельной работы помещение для самостоятельной работы обучающихся Компьютеры, ноутбуки с подключением к информационно-телекоммуникационной сети «Интернет», доступом в электронную информационно-образовательную среду АлтГУ
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)

8. Методические указания для обучающихся по освоению дисциплины

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.Практическое занятие – это форма работы, где студенты максимально активно участвуют в обсуждении темы.
- Для подготовки к практическому 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.
3. 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.
4. Итоговый контроль.
- Для подготовки к экзамену возьмите перечень примерных вопросов у преподавателя.
- В списке вопросов выделите те, которые были рассмотрены на практических занятиях. Обратитесь к своим записям, выделите существенное. Для более детального изучения изучите рекомендуемую литературу.
- Если в списке вопросов есть те, которые не рассматривались 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.