1. Цели освоения дисциплины
| 1.1. | Укрепление навыков работы с компьютером, выработка умений решения простых вычислительных задач, применяемых в физике, знакомство с компьютерным моделированием. |
|---|
2. Место дисциплины в структуре ООП
| Цикл (раздел) ООП: Б1.О.1.02 |
3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины
| ОПК-3 | Способен понимать принципы работы современных информационных технологий и использовать их для решения задач профессиональной деятельности. |
| ОПК-3.1 | Владеет методами использования информационных технологий и программных средств при решении задач профессиональной деятельности. |
| ОПК-3.2 | Знает принципы работы современных информационных технологий. |
| ОПК-3.3 | Владеет основными навыками применения информационных систем и программных средств для решения задач профессиональной деятельности. |
| В результате освоения дисциплины обучающийся должен | |
| 3.1. | Знать: |
|---|---|
| 3.1.1. | ОПК-3.2. Знает принципы работы современных информационных технологий. |
| 3.2. | Уметь: |
| 3.2.1. | ОПК-3.1. Владеет методами использования информационных технологий и программных средств при решении задач профессиональной деятельности. |
| 3.3. | Иметь навыки и (или) опыт деятельности (владеть): |
| 3.3.1. | ОПК-3.3. Владеет основными навыками применения информационных систем и программных средств для решения задач профессиональной деятельности. |
4. Структура и содержание дисциплины
| Код занятия | Наименование разделов и тем | Вид занятия | Семестр | Часов | Компетенции | Литература |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Раздел 1. Обработка физического эксперимента | ||||||
| 1.1. | Написание программы по методическим указаниям к лабораторной работе. Визуализация результата в GNUplot. | Лабораторные | 2 | 12 | Л2.1, Л1.2, Л3.1, Л1.1 | |
| 1.2. | Подготовка экспериментальных данных, полученных на физпрактикуме, в специальном формате. Написание программы по методическим указаниям к лабораторной работе. | Сам. работа | 2 | 18 | Л2.1, Л1.2, Л3.1, Л1.1 | |
| Раздел 2. Табулирование функций | ||||||
| 2.1. | Написание программы и подпрограмм (функций) по методическим указаниям к лабораторной работе (по вариантам). | Лабораторные | 2 | 12 | Л2.1, Л1.2, Л3.1, Л1.1 | |
| 2.2. | Написание программы и подпрограмм (функций) по методическим указаниям к лабораторной работе (по вариантам). | Сам. работа | 2 | 23 | Л2.1, Л1.2, Л3.1, Л1.1 | |
| Раздел 3. Поиск корней уравнения | ||||||
| 3.1. | Графический анализ заданной функции. Написание программы и подпрограмм (функций) по методическим указаниям к лабораторной работе (по вариантам). | Лабораторные | 2 | 12 | Л2.1, Л1.2, Л3.1, Л1.1 | |
| 3.2. | Написание программы и подпрограмм (функций) по методическим указаниям к лабораторной работе (по вариантам). | Сам. работа | 2 | 18 | Л2.1, Л1.2, Л3.1, Л1.1 | |
| Раздел 4. Аппроксимация данных | ||||||
| 4.1. | Графический анализ исходных данных. Подбор аппроксимационной формулы с линейными (линеаризуемыми) коэффициентами. Написание программы и подпрограмм (функций) по методическим указаниям к лабораторной работе (по вариантам). | Лабораторные | 2 | 12 | Л2.1, Л1.2, Л3.1, Л1.1 | |
| 4.2. | Подбор аппроксимационной формулы с линейными (линеаризуемыми) коэффициентами. Написание программы и подпрограмм (функций) по методическим указаниям к лабораторной работе (по вариантам). | Сам. работа | 2 | 20 | Л2.1, Л1.2, Л3.1, Л1.1 | |
| Раздел 5. Случайные числа и статистика | ||||||
| 5.1. | Генераторы случайных чисел. Статистические свойства равномерного распределения. Написание программы по методическим указаниям к лабораторной работе. Исследования встроенного генератора случайных чисел. | Лабораторные | 2 | 12 | Л2.1, Л1.2, Л3.1, Л1.1 | |
| 5.2. | Написание программы по методическим указаниям к лабораторной работе. Исследования встроенного генератора случайных чисел. | Сам. работа | 2 | 18 | Л2.1, Л1.2, Л3.1, Л1.1 | |
| Раздел 6. Моделирование физических явлений | ||||||
| 6.1. | Изучение приёмов моделирования динамических и гибридных систем в среде Anylogic. Проведение экспериментов с моделью. Визуализация, анимация, статистика. | Лабораторные | 2 | 12 | Л2.1, Л1.2, Л3.1, Л1.1 | |
| 6.2. | Изучение приёмов моделирования динамических и гибридных систем в среде Anylogic. Построение модели по методическим указаниям к лабораторной работе (по вариантам). Проведение экспериментов с моделью. | Сам. работа | 2 | 20 | Л2.1, Л1.2, Л3.1, Л1.1 | |
5. Фонд оценочных средств
| 5.1. Контрольные вопросы и задания для проведения текущего контроля и промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины |
| Основы работы с GNUplot Обработка данных физического эксперимента Аппроксимация данных. Метод наименьших квадратов Решение нелинейных уравнений Случайные числа |
| 5.2. Темы письменных работ для проведения текущего контроля (эссе, рефераты, курсовые работы и др.) |
| 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 | И.В. Черпаков | Основы программирования: учебник и практикум для прикладного бакалавриата | Юрайт, 2018 // ЭБС Юрайт | www.biblio-online.ru |
| Л1.2 | А. Маркус | Современный Fortran на практике: учебник | ДМК Пресс, 2015 // ЭБС "Лань", 2016 | e.lanbook.com |
| 6.1.2. Дополнительная литература | ||||
| Авторы | Заглавие | Издательство, год | Эл. адрес | |
| Л2.1 | Ж. Довек, Ж. Леви | Введение в теорию языков программирования: учебник | ДМК Пресс, 2013 // ЭБС "Лань", 2016 | e.lanbook.com |
| 6.1.3. Дополнительные источники | ||||
| Авторы | Заглавие | Издательство, год | Эл. адрес | |
| Л3.1 | Н.В. Волков | Программирование: учебное пособие | Изд-во АлтГУ, 2014 // ЭБС АлтГУ, 2016 | elibrary.asu.ru |
| 6.2. Перечень ресурсов информационно-телекоммуникационной сети "Интернет" | ||||
| Название | Эл. адрес | |||
| Э1 | xj technologies имитационное моделирование для науки и бизнеса http://www.xjtek.ru | |||
| Э2 | Х.Гулд, Я.Тобочник Компьютерное моделирование в физике т.1,2 http://reslib.com/book/Kompjyuternoe_modelirovanie_v_fizike__tom_2_; | |||
| Э3 | http://reslib.com/book/Kompjyuternoe_modelirovanie_v_fizike__tom_1_. | |||
| Э4 | Курс на Едином образовательном портале АлтГУ | portal.edu.asu.ru | ||
| 6.3. Перечень программного обеспечения | ||||
| Windows 7 Professional, № 60674416 от 17.07.2012 (бессрочная); Office 2010 Professional, № 49464762 от 14.12.2011 (бессрочная); Open Office, http://www.openoffice.org/license.html Visual Studio, https://code.visualstudio.com/license Python c расширениями PIL, Py OpenGL, https://docs.python.org/3/license.html FAR, http://www.farmanager.com/license.php?l=ru 7-Zip, http://www.7-zip.org/license.txt AcrobatReader, http://wwwimages.adobe.com/content/dam/Adobe/en/legal/servicetou/Acrobat_com_Additional_TOU-en_US-20140618_1200.pdf Chrome; http://www.chromium.org/chromium-os/licenses Eclipse (PHP,C++, Phortran), http://www.eclipse.org/legal/eplfaq.php DjVu reader, http://djvureader.org/ Lazarus, http://wiki.lazarus.freepascal.org/Lazarus_Faq#Licensing Putty, https://putty.org.ru/licence.html QTEPLOT, http://www.qtiplot.com/doc/manual-en/index.html NETBEANS, https://netbeans.org/about/legal/index.html R STUDIO (open source), http://www.rstudio.com/ MingGW, http://mingw.org/license Scilab, http://www.scilab.org/en/scilab/licenseMicrosoft 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 | ||||
| Операционная система GNU/Linux с базовым ПО для рабочих станций (Лицензия: Стандартная общественная лицензия GNU (GENERAL PUBLIC LICENSE) https://www.gnu.org/licenses/gpl-3.0.ru.html). Компиляторы gcc, gfortran (Лицензия: Стандартная общественная лицензия GNU (GENERAL PUBLIC LICENSE) https://www.gnu.org/licenses/gpl-3.0.ru.html). Среда разработки Geany, Eclipse (с соответствующими модулями для Си и Фортрана) (Лицензия: Стандартная общественная лицензия GNU (GENERAL PUBLIC LICENSE) https://www.gnu.org/licenses/gpl-3.0.ru.html). GNUplot, Anylogic (Лицензия: Стандартная общественная лицензия GNU (GENERAL PUBLIC LICENSE) https://www.gnu.org/licenses/gpl-3.0.ru.html). | ||||
7. Материально-техническое обеспечение дисциплины
| Аудитория | Назначение | Оборудование |
|---|---|---|
| 001вК | склад экспериментальной мастерской - помещение для хранения и профилактического обслуживания учебного оборудования | Акустический прибор 01021; виброизмеритель 00032; вольтметр Q1202 Э-500; вольтметр универсальный В7-34А; камера ВФУ -1; компьютер Турбо 86М; масспектрометр МРС -1; осциллограф ЕО -213- 2 ед.; осциллограф С1-91; осциллограф С7-19; программатор С-815; самописец 02060 – 2 ед.; стабилизатор 3218; терц-октавный фильтр 01023; шкаф вытяжной; шумомер 00026; анализатор АС-817; блок 23 Г-51; блок питания "Статрон" – 2 ед.; блок питания Ф 5075; вакуумный агрегат; весы; вольтметр VM -70; вольтметр В7-15; вольтметр В7-16; вольтметр ВУ-15; генератор Г-5-6А; генератор Г4-76А; генератор Г4-79; генератор Г5-48; датчик колебаний КВ -11/01; датчик колебаний КР -45/01; делитель Ф5093; измеритель ИМП -2; измеритель параметров Л2-12; интерферометр ИТ 51-30; источник "Агат" – 3 ед.; источник питания; источник питания 3222; источник питания ЭСВ -4; лабораторная установка для настройки газовых лазеров; лазер ЛГИ -21; М-кальк-р МК-44; М-калькул-р "Электроника"; магазин сопротивления Р4075; магазин сопротивления Р4077; микроскоп МБС -9; модулятор МДЕ; монохроматор СДМС -97; мост переменного тока Р5066; набор цветных стекол; насос вакумный; насос вакуумный ВН-01; осциллограф С1-31; осциллограф С1-67; осциллограф С1-70; осциллограф С1-81; осциллоскоп ЕО -174В – 2 ед.; пентакта L-100; пирометр "Промень"; пистонфон 05001; преобразователь В9-1; прибор УЗДН -2Т; скамья оптическая СО 1м; спектограф ДФС -452; спектограф ИСП -51; стабилизатор 1202; стабилизатор 3217 – 4 ед.; стабилизатор 3218; стабилизатор 3222 – 3 ед.; станок токарный ТВ-4; усилитель мощности ЛВ -103 – 4 ед.; усилитель У5-9; центрифуга ВЛ-15; частотомер Ч3-54А; шкаф металлический; эл.двигатель; электродинамический калибратор 11032 |
| 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 |
| 308К | лаборатория компьютерных технологий - учебная аудитория для проведения занятий семинарского типа (лабораторных и(или) практических); проведения групповых и индивидуальных консультаций, текущего контроля и промежуточной аттестации | Учебная мебель на 15 посадочных мест; рабочее место преподавателя; доска маркерная; компьютеры Aquarius STd MS_SC140, монитор BENQ 17'' (5шт.), компьютеры Парус 945 MSI, монитор LG 17'' (5 шт.) Fast Ethernet Swich Allied Telesyn 1; методические рекомендации по выполнению лабораторных работ по курсам "Алгоритмы и языки программирования", "Численные методы и математическое моделирование", "Вычислительная физика", "Компьютерная радиофизика". |
8. Методические указания для обучающихся по освоению дисциплины
| Все лекционные материалы и практические задания расположены на Едином образовательном портале Алтайского государственного университета по адресу http://portal.edu.asu.ru/course/view.php?id=1271 (для доступа к материалам необходима регистрация в домене STUD или MC). Лекционные материалы по программированию опубликованы в учебном пособии «Программирование», размещенном в ЭБС Алтайского госуниверситета по ссылке http://elibrary.asu.ru/handle/asu/1081 При условии успешного выполнения всех лабораторных работ студент получает зачет с оценкой по дисциплине. |