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

Компьютерная геометрия и геометрическое моделирование
рабочая программа дисциплины

Закреплена за кафедройКафедра математического анализа
Направление подготовки02.04.01. Математика и компьютерные науки
ПрофильМатематическая кибернетика и прикладной анализ
Форма обученияОчная
Общая трудоемкость4 ЗЕТ
Учебный план02_04_01_МКиПА-1-2020
Часов по учебному плану 144
в том числе:
аудиторные занятия 36
самостоятельная работа 81
контроль 27
Виды контроля по семестрам
экзамены: 3

Распределение часов по семестрам

Курс (семестр) 2 (3) Итого
Недель 12
Вид занятий УПРПДУПРПД
Лекции 18 18 18 18
Практические 18 18 18 18
Сам. работа 81 81 81 81
Часы на контроль 27 27 27 27
Итого 144 144 144 144

Программу составил(и):
к.ф-м.н., доцент, Хромова Олеся Павловна

Рецензент(ы):
д.ф.-м.н., профессор, Родионов Евгений Дмитриевич

Рабочая программа дисциплины
Компьютерная геометрия и геометрическое моделирование

разработана в соответствии с ФГОС:
Федеральный государственный образовательный стандарт высшего образования по направлению подготовки 02.04.01 Математика и компьютерные науки (уровень магистратуры) (приказ Минобрнауки России от 23.08.2017г. №810)

составлена на основании учебного плана:
02.04.01 Математика и компьютерные науки
утвержденного учёным советом вуза от 30.06.2020 протокол № 6.

Рабочая программа одобрена на заседании кафедры
Кафедра математического анализа

Протокол от 02.07.2020 г. № 9
Срок действия программы: 2020-2021 уч. г.

Заведующий кафедрой
к.ф.-м.н., доцент Саженков Александр Николаевич

Визирование РПД для исполнения в очередном учебном году

Рабочая программа пересмотрена, обсуждена и одобрена для
исполнения в 2020-2021 учебном году на заседании кафедры

Кафедра математического анализа

Протокол от 02.07.2020 г. № 9
Заведующий кафедрой к.ф.-м.н., доцент Саженков Александр Николаевич

1. Цели освоения дисциплины

1.1.Целью и задачами изучения дисциплины является приобретение фундаментальных и прикладных знаний в области построения и исследования геометрических моделей объектов и процессов, привитие навыков использования графических технологий для геометрического моделирования в науке и технике.

2. Место дисциплины в структуре ООП

Цикл (раздел) ООП: Б1.О.03

3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины

ОПК-3: Способен самостоятельно создавать прикладные программные средства на основе современных информационных технологий и сетевых ресурсов, в том числе отечественного производства
ПК-2: Способен планировать свою научно-исследовательскую деятельность (НИД) и выбирать адекватные методы решения научно-исследовательских задач в выбранной области прикладного анализа и других смежных науках
В результате освоения дисциплины обучающийся должен
3.1.Знать:
3.1.1.основные понятия и факты курса компьютерная геометрия и геометрическое моделирование; современные компьютерные технологии; средства моделирования явлений и процессов.
3.2.Уметь:
3.2.1.применять теоретические знания к моделированию и реализации алгоритмов математических методов решения задач компьютерной геометрии; реализовывать аналитические и технологические решения в области программного обеспечения.
3.3.Иметь навыки и (или) опыт деятельности (владеть):
3.3.1.современным математическим аппаратом и его приложениями; компьютерной обработкой информации; современными технологиями.

4. Структура и содержание дисциплины

Код занятия Наименование разделов и тем Вид занятия Семестр Часов Компетенции Литература
Раздел 1. Введение
1.1. Основные цели, задачи и методы компьютерной геометрии Лекции 3 2 ПК-2 Л1.1, Л2.1
Раздел 2. Системы компьютерной математики
2.1. Пакеты Maple, MatLab, Mathematica Лекции 3 4 ПК-2 Л1.1, Л2.1
2.2. Основные команды пакета Maple Практические 3 4 ПК-2 Л1.1, Л2.1
2.3. Решения математических задач в пакете Maple Сам. работа 3 30 ПК-2 Л1.1, Л2.1
Раздел 3. Основы компьютерной геометрии
3.1. Графические элементы на плоскости и в пространстве Лекции 3 4 ПК-2 Л1.1, Л2.1
3.2. Геометрические преобразования Лекции 3 2 ПК-2 Л1.1, Л2.1
3.3. Средств визуализирования в пакете Maple Практические 3 4 ПК-2 Л1.1, Л2.1
3.4. Построение кривых и поверхностей Сам. работа 3 20 ПК-2 Л1.1, Л2.1
Раздел 4. Геометрическое моделирование и компьютерная графика
4.1. Сплайны и кривые Безье Лекции 3 2 ПК-2 Л1.1, Л2.1
4.2. Основы вычислительной геометрии Лекции 3 4 ПК-2 Л1.1, Л2.1
4.3. Сплайны и кривые при создании компьютерных шрифтов Практические 3 4 ПК-2 Л1.1, Л2.1
4.4. Реализация алгоритмов построения выпуклой оболочки множества Практические 3 4 ПК-2 Л1.1, Л2.1
4.5. Применение триангуляции к построению трехмерных объектов Практические 3 2 ПК-2 Л1.1, Л2.1
4.6. Построение изображения трехмерных тел Сам. работа 3 31 ПК-2 Л1.1, Л2.1
Раздел 5. Экзамен
5.1. Экзамен 3 27 ПК-2 Л1.1, Л2.1

5. Фонд оценочных средств

5.1. Контрольные вопросы и задания
см. приложение
5.2. Темы письменных работ (эссе, рефераты, курсовые работы и др.)
см. приложение
5.3. Фонд оценочных средств
см. приложение
Приложения
Приложение 1.   КГиГМ-ФОС 020401 ИТАГ.doc

6. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины

6.1. Рекомендуемая литература
6.1.1. Основная литература
Авторы Заглавие Издательство, год Эл. адрес
Л1.1 И. В. Пономарев, О. П. Хромова Системы компьютерной математики в задачах геометрического моделирования: учеб. пособие Изд-во АлтГУ, 2014 http://elibrary.asu.ru/handle/asu/3503
6.1.2. Дополнительная литература
Авторы Заглавие Издательство, год Эл. адрес
Л2.1 Компьютерная геометрия: Учебная литература для ВУЗов Интернет-Университет Информационных Технологий, 2010 http://biblioclub.ru/index.php?page=book_red&id=233999
6.2. Перечень ресурсов информационно-телекоммуникационной сети "Интернет"
Название Эл. адрес
Э1 Сайт библиотеки АлтГУ: www.lib.asu.ru;
Э2 электронно-библиотечная система издательства «Лань»: www.e.lanbook.com;
Э3 электронно-библиотечная система "Университетская библиотека online": www.biblioclub.ru;
Э4 свободная энциклопедия «Википедия»: http://ru.wikipedia.org
Э5 Курс в Moodle Компьютерная геометрия и геометрическое моделирование https://portal.edu.asu.ru/course/view.php?id=6332
6.3. Перечень программного обеспечения
Microsoft Office,
Microsoft Windows,
7-Zip,
AcrobatReader,
SciLab,
Maxima,
Blender,
GeoGebra
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

7. Материально-техническое обеспечение дисциплины

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)
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

Основу теоретического обучения студентов составляют лекции. Они дают систематизированные знания студентам о наиболее сложных и актуальных проблемах изучаемой дисциплины. На лекциях особое внимание уделяется не только усвоению студентами изучаемых проблем, но и стимулированию их активной познавательной деятельности, творческого мышления, развитию научного мировоззрения, профессионально-значимых свойств и качеств. Осуществляя учебные действия на лекционных занятиях, студенты должны внимательно воспринимать действия преподавателя, запоминать складывающиеся образы, мыслить, добиваться понимания изучаемого предмета, применения знаний на практике, при решении учебно-профессиональных задач. Подготовленный конспект и рекомендуемая литература используются при подготовке к семинарским и практическим занятиям. Подготовка сводится к внимательному прочтению учебного материала, к решению примеров, задач, построению геометрических и компьютерных моделей, к ответам на вопросы. Примеры, задачи, вопросы по теме являются средством самоконтроля.
При подготовке к практическим занятиям студентам рекомендуется сначала ознакомиться с учебным материалом, изложенным в лекциях и основной литературе, затем выполнить самостоятельные задания, при необходимости обращаясь к дополнительной литературе. Особое внимание при этом необходимо обратить на содержание основных положений и выводов, объяснение явлений и фактов, уяснение практического приложения рассматриваемых теоретических вопросов. В процессе этой работы студент должен стремиться понять и запомнить основные положения рассматриваемого материала, примеры, поясняющие его, разобраться в иллюстративном материале, задачах.