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

Основы научного проектирования

рабочая программа дисциплины
Закреплена за кафедройКафедра дифференциальных уравнений
Направление подготовки01.03.02. Прикладная математика и информатика
ПрофильМатематическое и компьютерное моделирование в природных и индустриальных системах
Форма обученияОчная
Общая трудоемкость5 ЗЕТ
Учебный план01_03_02_Прикладная математика и информатика_МКМПиИС-2022
Часов по учебному плану 180
в том числе:
аудиторные занятия 72
самостоятельная работа 81
контроль 27
Виды контроля по семестрам
экзамены: 7

Распределение часов по семестрам

Курс (семестр) 4 (7) Итого
Недель 15,5
Вид занятий УПРПДУПРПД
Лекции 32 32 32 32
Практические 40 40 40 40
Сам. работа 81 81 81 81
Часы на контроль 27 27 27 27
Итого 180 180 180 180

Программу составил(и):
к.ф.-м.н., доцент, Устюжанова А.В.

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

Рабочая программа дисциплины
Основы научного проектирования

разработана в соответствии с ФГОС:
Федеральный государственный образовательный стандарт высшего образования - бакалавриат по направлению подготовки 01.03.02 Прикладная математика и информатика (приказ Минобрнауки России от 10.01.2018 г. № 9)

составлена на основании учебного плана:
01.03.02 Прикладная математика и информатика
утвержденного учёным советом вуза от 29.10.2021 протокол № 1/1.

Рабочая программа одобрена на заседании кафедры
Кафедра дифференциальных уравнений

Протокол от 29.06.2022 г. № 11
Срок действия программы: 2022-2023 уч. г.

Заведующий кафедрой
д.ф.-м.н., проф. Папин А.А.


Визирование РПД для исполнения в очередном учебном году

Рабочая программа пересмотрена, обсуждена и одобрена для
исполнения в 2023-2024 учебном году на заседании кафедры

Кафедра дифференциальных уравнений

Протокол от 29.06.2022 г. № 11
Заведующий кафедрой д.ф.-м.н., проф. Папин А.А.


1. Цели освоения дисциплины

1.1.овладение студентами основными методами проектирования в научно-исследовательской деятельности.

2. Место дисциплины в структуре ООП

Цикл (раздел) ООП: Б1.О.05

3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины

ПК-2 Способен применять математические методы и математическое моделирование, информационные и имитационные модели по тематике выполняемых научно-исследовательских прикладных задач или опытно-конструкторских работ в сфере профессиональной деятельности
ПК-3 Способен разрабатывать и применять математические методы, системное и прикладное программное обеспечение, автоматизированные систем вычислительных комплексов, сервисы, операционные системы и распределенные базы данных для решения задач производственно-технологический деятельности
В результате освоения дисциплины обучающийся должен
3.1.Знать:
3.1.1.ПК-3 методы и основы научного проектирования;
ПК-2 методы математического и компьютерного моделирования для решения научно-исследовательских задач

3.2.Уметь:
3.2.1.ПК-3 применять современный математический аппарат, фундаментальные концепции и системные методологии, международные и профессиональные стандарты, информационные технологии для разработки научного проекта;
ПК-2 применять и разрабатывать методы математического и компьютерного моделирования для решения научно-исследовательских задач

3.3.Иметь навыки и (или) опыт деятельности (владеть):
3.3.1.ПК-3 навыками проектирования в научной деятельности;
ПК-2 навыками математического и компьютерного моделирования для решения научно-исследовательских задач

4. Структура и содержание дисциплины

Код занятия Наименование разделов и тем Вид занятия Семестр Часов Компетенции Литература
Раздел 1. Исновы научных исследований
1.1. Роль науки в современном обществе. Научное исследование и его сущность. Этапы проведения научно-исследовательских работ. Лекции 7 2 ПК-3, ПК-2 Л2.3, Л2.2, Л1.3, Л2.1, Л1.2, Л2.4, Л1.1
1.2. Роль науки в современном обществе. Научное исследование и его сущность. Этапы проведения научно-исследовательских работ. Сам. работа 7 4 ПК-3, ПК-2 Л2.3, Л2.2, Л1.3, Л2.1, Л1.2, Л2.4, Л1.1
Раздел 2. Теоретические основы проектирования
2.1. Понятие и основные характеристики проектной деятельности. Основные классификации проектов. Лекции 7 2 ПК-3, ПК-2 Л2.3, Л2.2, Л1.3, Л2.1, Л1.2, Л2.4, Л1.1
2.2. Понятие и основные характеристики проектной деятельности. Основные классификации проектов. Практические 7 4 ПК-3, ПК-2 Л2.3, Л2.2, Л1.3, Л2.1, Л1.2, Л2.4, Л1.1
2.3. Технология проектирования. Методология проектной деятельности. Структура и содержание проекта. Жизненный цикл проекта. Лекции 7 4 ПК-3, ПК-2 Л2.3, Л2.2, Л1.3, Л2.1, Л1.2, Л2.4, Л1.1
2.4. Технология проектирования. Методология проектной деятельности. Структура и содержание проекта. Жизненный цикл проекта. Практические 7 4 ПК-3, ПК-2 Л2.3, Л2.2, Л1.3, Л2.1, Л1.2, Л2.4, Л1.1
2.5. Понятие и основные характеристики проектной деятельности. Основные классификации проектов. Технология проектирования. Методология проектной деятельности. Структура и содержание проекта.Жизненный цикл проекта. Сам. работа 7 6 ПК-3, ПК-2 Л2.3, Л2.2, Л1.3, Л2.1, Л1.2, Л2.4, Л1.1
Раздел 3. Разработка научно-исследовательского проекта
3.1. Понятие научного проекта как формы организации научной деятельности. Общая классификация научных проектов. Лекции 7 4 ПК-3, ПК-2 Л2.3, Л2.2, Л1.3, Л2.1, Л1.2, Л2.4, Л1.1
3.2. Процессы планирования и определения целей научного проекта. Структура и содержание научного проекта. Классы задач управления научным проектом. Лекции 7 4 ПК-3, ПК-2 Л2.3, Л2.2, Л1.3, Л2.1, Л1.2, Л2.4, Л1.1
3.3. Разработка собственного научного проекта. Формулирование и обоснование научной темы, проведение предварительных теоретических исследований. Практические 7 4 ПК-3, ПК-2 Л2.3, Л2.2, Л1.3, Л2.1, Л1.2, Л2.4, Л1.1
3.4. Процессы планирования и определения целей научного проекта. Структура и содержание научного проекта. Классы задач управления научным проектом. Сам. работа 7 16 ПК-3, ПК-2 Л2.3, Л2.2, Л1.3, Л2.1, Л1.2, Л2.4, Л1.1
Раздел 4. Компьютерные технологии в научной деятельности
4.1. Программные средства в профессиональной деятельности. Лекции 7 4 ПК-3, ПК-2 Л2.3, Л2.2, Л1.3, Л2.1, Л1.2, Л2.4, Л1.1
4.2. Автоматизация обработки текстовых и числовых данных в компьютерных пакетах. Практические 7 4 ПК-3, ПК-2 Л2.3, Л2.2, Л1.3, Л2.1, Л1.2, Л2.4, Л1.1
4.3. Программные средства подготовки учебных материалов (офисные технологии, сетевые технологии. Сам. работа 7 6 ПК-3, ПК-2 Л2.3, Л2.2, Л1.3, Л2.1, Л1.2, Л2.4, Л1.1
4.4. Компьютерные системы поддержки принятия решений. Сам. работа 7 4 ПК-3, ПК-2 Л2.3, Л2.2, Л1.3, Л2.1, Л1.2, Л2.4, Л1.1
4.5. Методы искусственного интеллекта в научных исследованиях. Сам. работа 7 6 ПК-3, ПК-2 Л2.3, Л2.2, Л1.3, Л2.1, Л1.2, Л2.4, Л1.1
4.6. Инструменты визуализации в научной работе. Математические пакеты в обработке результатов научного эксперимента. Лекции 7 4 ПК-3, ПК-2 Л2.3, Л2.2, Л1.3, Л2.1, Л1.2, Л2.4, Л1.1
4.7. Использование компьютерных технологий в решении задач научного проектирования. Представление результатов в виде статей, презентаций, web-публикаций. Практические 7 4 ПК-3, ПК-2 Л2.3, Л2.2, Л1.3, Л2.1, Л1.2, Л2.4, Л1.1
4.8. Средства для создания презентаций и web-публикаций. Сам. работа 7 6 ПК-3, ПК-2 Л2.3, Л2.2, Л1.3, Л2.1, Л1.2, Л2.4, Л1.1
4.9. Использование форматов PostScript и PDF для представления научных статей. Практические 7 4 ПК-3, ПК-2 Л2.3, Л2.2, Л1.3, Л2.1, Л1.2, Л2.4, Л1.1
4.10. Использование LaTeX для подготовки научных публикаций. Сам. работа 7 8 ПК-3, ПК-2 Л2.3, Л2.2, Л1.3, Л2.1, Л1.2, Л2.4, Л1.1
Раздел 5. Представление и защита научно-исследовательского проекта
5.1. Применение Интернет-технологий в профессиональной деятельности. Телекоммуникационный проект: способы организации и реализации. Лекции 7 4 ПК-3, ПК-2 Л2.3, Л2.2, Л1.3, Л2.1, Л1.2, Л2.4, Л1.1
5.2. Использование сервисов Web 2.0 в организации проектной деятельности. Практические 7 2 ПК-3, ПК-2 Л2.3, Л2.2, Л1.3, Л2.1, Л1.2, Л2.4, Л1.1
5.3. Совместное создание и редактирование документов. Практические 7 4 ПК-3, ПК-2 Л2.3, Л2.2, Л1.3, Л2.1, Л1.2, Л2.4, Л1.1
5.4. Мультимедиа в проектной деятельности. Примеры программного обеспечения. Сам. работа 7 5 ПК-3, ПК-2 Л2.3, Л2.2, Л1.3, Л2.1, Л1.2, Л2.4, Л1.1
5.5. Основы создания и продвижения сайтов в Интернет. Лекции 7 4 ПК-3, ПК-2 Л2.3, Л2.2, Л1.3, Л2.1, Л1.2, Л2.4, Л1.1
5.6. Публикация данных в Интернет и защита от несанкционированного доступа. Создание сайта о научном проекте. Практические 7 4 ПК-3, ПК-2 Л2.3, Л2.2, Л1.3, Л2.1, Л1.2, Л2.4, Л1.1
5.7. Создание сайта о научном проекте. Сам. работа 7 6 ПК-3, ПК-2 Л2.3, Л2.2, Л1.3, Л2.1, Л1.2, Л2.4, Л1.1
5.8. Проблемы и перспективы применения компьютерных технологий в науке и научном проектировании. Сам. работа 7 4 ПК-3, ПК-2 Л2.3, Л2.2, Л1.3, Л2.1, Л1.2, Л2.4, Л1.1
5.9. Оформление и представление отчета о работе над научным проектом. Сам. работа 7 10 Л2.3, Л2.2, Л1.3, Л2.1, Л1.2, Л2.4, Л1.1
5.10. Представление и защита научного проекта. Практические 7 6 ПК-3, ПК-2 Л2.3, Л2.2, Л1.3, Л2.1, Л1.2, Л2.4, Л1.1

5. Фонд оценочных средств

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
Приложения

6. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины

6.1. Рекомендуемая литература
6.1.1. Основная литература
Авторы Заглавие Издательство, год Эл. адрес
Л1.1 А. В. Неведров, А. В. Папин, Е. В. Жбырь Основы научных исследований и проектирования : учебное пособие : учебное пособие.: учебное пособие Кемерово : КузГТУ имени Т.Ф. Горбачева, 2011 e.lanbook.com
Л1.2 Беликова И. П. Управление проектами: Учебники и учебные пособия для ВУЗов Ставропольский государственный аграрный университет, 2014 biblioclub.ru
Л1.3 Рыбалова Е.А. Управление проектами: учебное пособие Томск : Факультет дистанционного обучения ТУСУРа/ЭБС "ONLINE", 2015 biblioclub.ru
6.1.2. Дополнительная литература
Авторы Заглавие Издательство, год Эл. адрес
Л2.1 Минин А.Я. Информационные технологии в образовании : учебное пособие М. : МПГУ, 2016 biblioclub.ru
Л2.2 Беркут Р.А. Обзор существующих автоматизированных обучающих систем: Лаборатория книги, 2012 biblioclub.ru
Л2.3 Крумина К. В. , Полковникова С. Г. Управление проектами: учебное пособие Омск: Омский государственный технический университет (ОмГТУ), 2020 biblioclub.ru
Л2.4 Майстренко А. В., Майстренко Н. В. Информационные технологии в науке, образовании и инженерной практике: Учебники и учебные пособия для ВУЗов Издательство ФГБОУ ВПО «ТГТУ», 2014 biblioclub.ru
6.2. Перечень ресурсов информационно-телекоммуникационной сети "Интернет"
Название Эл. адрес
Э1 Образовательный курс Основы научного проектирования на платформе MOODLE portal.edu.asu.ru
6.3. Перечень программного обеспечения
Microsoft office,
7-Zip,
AcrobatReader,
Gimp,
InkscapeMicrosoft Office 2010 (Office 2010 Professional, № 4065231 от 08.12.2010), (бессрочно);
Microsoft Windows 7 (Windows 7 Professional, № 61834699 от 22.04.2013), (бессрочно);
Chrome (http://www.chromium.org/chromium-os/licenses), (бессрочно); 7-Zip (http://www.7-zip.org/license.txt), (бессрочно);
AcrobatReader (http://wwwimages.adobe.com/content/dam/Adobe/en/legal/servicetou/Acrobat_com_Additional_TOU-en_US-20140618_1200.pdf), (бессрочно);
ASTRA LINUX SPECIAL EDITION (https://astralinux.ru/products/astra-linux-special-edition/), (бессрочно);
LibreOffice (https://ru.libreoffice.org/), (бессрочно);
Веб-браузер Chromium (https://www.chromium.org/Home/), (бессрочно);
Антивирус Касперский (https://www.kaspersky.ru/), (до 23 июня 2024);
Архиватор Ark (https://apps.kde.org/ark/), (бессрочно);
Okular (https://okular.kde.org/ru/download/), (бессрочно);
Редактор изображений Gimp (https://www.gimp.org/), (бессрочно)
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;
Единый образовательный портал http://portal.edu.asu.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)
107Л лаборатория информационных технологий - компьютерный класс - учебная аудитория для проведения занятий семинарского типа (лабораторных и(или) практических); проведения групповых и индивидуальных консультаций, текущего контроля и промежуточной аттестации Учебная мебель на 18 посадочных мест; компьютеры: марка HP, модель ProOne 400 - 18 единиц; проектор: марка SMART, модель UF70 - 1 единица; интерактивная доска: марка SMART Board модель SMB680 - 1 единица

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. Лекция.
- На лекцию приходите не опаздывая.
- 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, 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 и решении практических задач.
- Для подготовки к практическому занятию необходимо взять план практического занятия у преподавателя.
- Самостоятельную подготовку к практическому занятию необходимо начинать с изучения понятийного аппарата темы. Рекомендуем использовать справочную литературу, целесообразно создать и вести свой словарь терминов.
- На практическое занятие выносится обсуждение и решение практических задач. Важно просматривать и разбирать лекционный материал для того, чтобы применить его при решении практических задач.
- В процессе изучения темы анализируйте несколько источников. Используйте периодическую печать - 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/).
- Принимайте участие в дискуссиях, так как они развивают ваши навыки коммуникативного общения.
- Если к практическим занятиям предлагаются задания, продумайте план их выполнения или решения при подготовке к практическому занятию.
- При возникновении трудностей в процессе подготовки взаимодействуйте с преподавателем, консультируйтесь по самостоятельному изучению темы.
4. Самостоятельная работа.
- При изучении дисциплины не все вопросы рассматриваются подробно на лекциях и практических занятиях, часть вопросов рекомендуется преподавателем для самостоятельного более глубокого изучения с использованием дополнительной литературы.
- 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 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 экзамену возьмите перечень примерных вопросов и заданий у преподавателя.
- В списке вопросов выделите те, которые были рассмотрены на лекции, практических занятиях. Обратитесь к своим записям, выделите существенное. Для более детального изучения изучите рекомендуемую литературу.
- Если в списке вопросов есть те, которые рассматривались на лекции, практическом занятии частично и не достаточно подробно, изучите их более углубленно сампстоятельно с помощью рекомендуемой учебной литературы. 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.