| Закреплена за кафедрой | Кафедра математического анализа |
|---|---|
| Направление подготовки | 02.03.01. Математика и компьютерные науки |
| Профиль | Компьютерные науки |
| Форма обучения | Очная |
| Общая трудоемкость | 3 ЗЕТ |
| Учебный план | 02_03_01_Математика и компьютерные науки_КН-2024 |
|
|
||||||||||||||
Распределение часов по семестрам
| Курс (семестр) | 2 (4) | Итого | ||
|---|---|---|---|---|
| Недель | 22 | |||
| Вид занятий | УП | РПД | УП | РПД |
| Лабораторные | 36 | 36 | 36 | 36 |
| Сам. работа | 72 | 72 | 72 | 72 |
| Итого | 108 | 108 | 108 | 108 |
| 1.1. | Цель - овладеть основными принципами программирования на высокоуровневом языке Python, прикладыми аспектами его применения, а также использованию его для научных расчетов. Изучение дисциплины направлено на: - развитие у обучающихся алгоритмического мышления, - формирование навыков реализации различных алгоритмов на высокоуровневом языке программирования, - применение знаний к решению прикладных задач. |
|---|
| Цикл (раздел) ООП: Б1.О.02.ДВ.01 |
| ОПК-4 | Способен находить, анализировать, реализовывать программно и использовать на практике математические алгоритмы, в том числе с применением современных вычислительных систем |
| ОПК-4.1 | Знает базовые основы современного математического аппарата, связанного с проектированием, разработкой, реализацией и оценкой качества программных продуктов и программных комплексов в различных областях человеческой деятельности |
| ОПК-4.2 | Умеет использовать этот математический аппарат в профессиональной деятельности |
| ОПК-4.3 | Имеет практический опыт применения современного математического аппарата, связанного с проектированием, разработкой, реализацией и оценкой качества программных продуктов и программных комплексов в различных областях человеческой деятельности |
| ОПК-6 | Способен разрабатывать алгоритмы и компьютерные программы, пригодные для практического применения |
| ОПК-6.1 | Знает основные языки программирования и работы с базами данных, операционные системы и оболочки, современные программные среды разработки информационных систем и технологий |
| ОПК-6.2 | Умеет применять языки программирования и работы с базами данных, современные программные среды разработки информационных систем и технологий для автоматизации бизнес-процессов, решения прикладных задач различных классов, ведения баз данных и информационных хранилищ |
| ОПК-6.3 | Владеет навыками программирования, отладки и тестирования прототипов программнотехнических комплексов задач |
| В результате освоения дисциплины обучающийся должен | |
| 3.1. | Знать: |
|---|---|
| 3.1.1. | - Парадигмы, архитектурные черты, семантику и синтаксис языка программирования Python, - назначение, устройство и свойства основных структур данных и конструкций языка Python, - модули и пакеты для решения различных прикладных и научных задач. |
| 3.2. | Уметь: |
| 3.2.1. | - Разрабатывать математические методы и алгоритмы решения различных задач, - использовать для разработки и отладки программ интегрированные среды разработки, - находить модули и пакеты необходимые для решения поставленной научной задачи. |
| 3.3. | Иметь навыки и (или) опыт деятельности (владеть): |
| 3.3.1. | - Навыками чтения, написания, отладки и тестирования программ на высокоуровневом языке программирования в интегрированной среде разработки. |
| Код занятия | Наименование разделов и тем | Вид занятия | Семестр | Часов | Компетенции | Литература |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Раздел 1. Основы программирования на Python | ||||||
| 1.1. | Переменные: именование переменных, присваивание значения переменным, удаление переменных. Операторы: математические операторы, двоичные операторы, приоритет выполнения операторов. Типы данных: числовые типы, строки, списки, кортежи, множества, диапазоны, словари. Операторы для работы с последовательностями и отображениями. Простые и составные инструкции в Python. Условные операторы. Циклы в Python. Инструкции управления циклом. Функции. Создание пользовательских функций. Аргументы функций. Область видимости переменных. Рекурсия. Модули, импортирование модулей. Работа с файлами. Посимвольное и побитовое чтение из файла и запись в файл. | Лабораторные | 4 | 9 | Л2.2, Л2.3, Л1.2, Л1.4, Л1.5, Л1.6 | |
| 1.2. | Переменные: именование переменных, присваивание значения переменным, удаление переменных. Операторы: математические операторы, двоичные операторы, приоритет выполнения операторов. Типы данных: числовые типы, строки, списки, кортежи, множества, диапазоны, словари. Операторы для работы с последовательностями и отображениями. Простые и составные инструкции в Python. Условные операторы. Циклы в Python. Инструкции управления циклом. Функции. Создание пользовательских функций. Аргументы функций. Область видимости переменных. Рекурсия. Модули, импортирование модулей. Работа с файлами. Посимвольное и побитовое чтение из файла и запись в файл. | Сам. работа | 4 | 18 | Л2.2, Л2.3, Л1.2, Л1.4, Л1.5, Л1.6 | |
| Раздел 2. Научные расчёты в Python | ||||||
| 2.1. | Использование модуля numpy для численных расчётов | Лабораторные | 4 | 9 | Л1.1, Л2.1, Л2.4, Л1.3, Л2.5 | |
| 2.2. | Использование модуля numpy для численных расчётов | Сам. работа | 4 | 18 | Л1.1, Л2.1, Л2.4, Л1.3, Л2.5 | |
| 2.3. | Использование модуля matplotlib для вывода графиков и другой информации на экран | Лабораторные | 4 | 9 | Л1.1, Л2.1, Л2.4, Л1.3, Л2.5 | |
| 2.4. | Использование модуля matplotlib для вывода графиков и другой информации на экран | Сам. работа | 4 | 18 | Л1.1, Л2.1, Л2.4, Л1.3, Л2.5 | |
| 2.5. | Использование модуля scipy для научных расчётов | Лабораторные | 4 | 9 | Л1.1, Л2.1, Л2.4, Л1.3, Л2.5 | |
| 2.6. | Использование модуля scipy для научных расчётов | Сам. работа | 4 | 18 | Л1.1, Л2.1, Л2.4, Л1.3, Л2.5 | |
| 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.) |
| Не предусмотрены |
| 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 | Дегтярев В.М. | Компьютерная геометрия и графика: учебник | М.: Академия, 2010 | |
| Л1.2 | Федоров Д.Ю. | ПРОГРАММИРОВАНИЕ НА ЯЗЫКЕ ВЫСОКОГО УРОВНЯ PYTHON. Учебное пособие для прикладного бакалавриата: Гриф УМО ВО | М.:Издательство Юрайт, 2018 | biblio-online.ru |
| Л1.3 | Волкова В.М. | Программные системы статистического анализа. Обнаружение закономерностей в данных с использованием системы R и языка Python: учебное пособие | Издательство НГТУ, 2017 | www.studentlibrary.ru |
| Л1.4 | Златопольский Д.М. | Основы программирования на языке Python: Учебники | Издательство "ДМК Пресс", 2017 | e.lanbook.com |
| Л1.5 | Северенс Ч. | Введение в программирование на Python: Учебная литература для ВУЗов | Национальный Открытый Университет «ИНТУИТ», 2016 | biblioclub.ru |
| Л1.6 | Прохоренок Н., Дронов В. | Python 3. Самое необходимое.: | БХВ-Петербург, 2016 | bhv.ru |
| 6.1.2. Дополнительная литература | ||||
| Авторы | Заглавие | Издательство, год | Эл. адрес | |
| Л2.1 | Жидков Е.Н. | Вычислительная математика: учеб. пособие для вузов | М.: Академия, 2010 | |
| Л2.2 | Хахаев И. А. | Практикум по алгоритмизации и программированию на Python: курс | М.: Национальный Открытый Университет «ИНТУИТ», 2016//ЭБС «Университетская библиотека online» | biblioclub.ru |
| Л2.3 | Л. Рамальо | Python. К вершинам мастерства: | ДМК Пресс, 2016//ЭБС издательства «Лань» | e.lanbook.com |
| Л2.4 | И. В. Пономарев, О. П. Хромова | Системы компьютерной математики в задачах геометрического моделирования: учеб. пособие | Изд-во АлтГУ, 2014 | elibrary.asu.ru |
| Л2.5 | Саммерфилд М. | Python на практике: Учебные пособия | Издательство "ДМК Пресс", 2014 | e.lanbook.com |
| 6.2. Перечень ресурсов информационно-телекоммуникационной сети "Интернет" | ||||
| 6.3. Перечень программного обеспечения | ||||
| Python IDLE Acrobat Reader Microsoft OfficeMicrosoft 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 | ||||
| 1. Образовательный портал АлтГУ [Электронный ресурс]: http://portal.edu.asu.ru 2. Издательство «Лань» - электронно-библиотечная система [Электронный ресурс]: http://e.lanbook.com 3. Издательство МЦНМО. Свободно распространяемые книги издательства Московского центра непрерывного математического образования [Электронный ресурс]: www.mccme.ru/free-books 4. Электронная библиотечная система Алтайского государственного университета [Электронный ресурс]: http://elibrary.asu.ru 5. Электронная база данных ZBMATH: 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) |
| 203Л | 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 14 посадочных мест; компьютеры: марка ASUS модель i5-6500 - 14 единиц |
| Для успешного освоения дисциплины студент должен посещать лабораторные занятия, вовремя выполять все задания и тесты, пользоваться основной и полнительноцй литературой, рекомендованной настоящей программой. Во время лекции рекомендуется вести краткий конспект. Навыки программирования на языке Python студент преобретает на лабораторных занятиях. Для выполнения лабораторных заданий каждому студенту необходимо: - получить вариант задания у преподавателя; - скачать документ с описанием задания с образовательного портала (https://portal.edu.asu.ru/????????????); - внимательно прочитать задание. Вопросы, возникающие в процессе выполненпия лабораторных работ, необходимо грамотно сформулировать и обратиться за помощью к преподавателю на консультации или ближайшем занятии; - разработать, отладить и протестировать программы, решающие поставленные задачи. Для каждого лабораторного задания предусмотрена процедура защиты, в ходе которой преподаватель проводит устный опрос студентов для контроля понимания выполненных ими заданий. При подготовке к зачету в дополнение к изучению конспектов лекций и учебной литературы, рекомендуется посещать консультации и пользоваться свободными интернет-ресурсами. Кроме того, для получения зачета по данной дисциплине необходимо выполнить все лабораторные задания. |