Күрделі инженерлік-физикалық мәселелерді шешу үшін заманауи сандық-аналитикалық пакеттер

Сипаттама: Аналитикалық бағдарламалау және деректерді өңдеу негіздері. Компьютерлік алгебра жүйелері. Maple пакеті, mathematica пакеті, COMSOL Multiphysics. Maple, matlab және mathematica үш сандық-аналитикалық пакеттердің салыстырмалы талдауы. Сандық-аналитикалық пакеттердің көмегімен жүйелерді модельдеу және есептеу.

Кредиттер саны: 5

Пререквизиты:

• Matlab - та компьютерлік үлгілеу

Пәннің еңбек сыйымдылығы:

Компонент: Таңдау бойынша компонент

Цикл: Базалық пәндер

Мақсат

• Студенттердің инженерлік және физикалық есептерді шешуге арналған заманауи сандық және аналитикалық пакеттермен жұмыс істеу дағдылары мен дағдыларын меңгеруі.

Міндет

• Әр түрлі сандық және аналитикалық пакеттерді қолдана отырып, күрделі физикалық-техникалық жүйелерді есептеу және модельдеу негіздерін меңгеру.

Оқыту нәтижесі: білу және түсіну

• Бар сандық-аналитикалық пакеттер, олар үшін сол немесе басқа пакет неғұрлым сәйкес келеді.

Оқыту нәтижесі: білім мен ұғымды қолдану

• Maple, Mathematica, Matlab және т.б. бағдарламалар көмегімен инженерлік және физикалық есептерді шығара білу.

Оқыту нәтижесі: талқылай білуді қалыптастыру

• Математикалық әдістерді қолдана отырып, алынған модельдің тиімділігін талдау және математикалық модельдері мен техниканың әр түрлі технологияларындағы қолданбалы есептерді шешу әдістері туралы түсінікке ие болу.

Оқыту нәтижесі: коммуникативтік қабілеттіліктер

• Топта математикалық әдістерді қолдана отырып, қолданбалы есептерді шешкенде, ол өз көзқарасын дұрыс қорғай алу және жаңа шешімдер ұсына білу.
• Қазіргі заманауи сандық және аналитикалық пакеттердің әртүрлілігі, олардың қолдану аймағы мен ерекшеліктері туралы конструктивті диалогқа қатысу дағдыларын дамыту.

Оқыту нәтижесі: Оқу дағдылары немесе сабаққа қабілеттілігі

• Білімді жетілдіру

Оқыту әдістері

ақпараттық-коммуникациялық технология;

сыни ойлауды дамыту;

жобалау технологиясы;

кірістірілген оқыту технологиясы;

деңгейлік дифференциация технологиясы;

дәстүрлі технологиялар (дәріс, зертханалық сабақтар)

Білім алушының білімін бағалау

Оқытушы ағымдағы бақылау жұмыстарының барлық түрлерін жүргізеді және академиялық кезеңде екі рет білім алушылардың ағымдағы үлгеріміне тиісті баға береді. Ағымдағы бақылау нәтижелері бойынша 1 және 2 рейтинг қалыптастырылады. Білім алушының оқу жетістіктері 100 балдық шкала бойынша бағаланады, Р1 және Р2 қорытынды бағасы ағымдағы үлгерім бағасынан орташа арифметикалық ретінде шығарылады. Академиялық кезеңде білім алушының жұмысын бағалауды пән бойынша тапсырмаларды тапсыру кестесіне сәйкес оқытушы жүзеге асырады. Бақылау жүйесі жазбаша және ауызша, топтық және жеке формаларды біріктіре алады.

Жұмыс түрлері бойынша оқыту нәтижелерін бағалау саясаты

Бағалау нысаны

Пән бойынша білім алушының білімін қорытынды бағалау 100 баллдық жүйе бойынша жүзеге асырылады және:

• Емтиханда алынған нәтиженің 40%;
• Ағымдағы үлгерімнің 60% - ы.

Қорытынды бағаны есептеу формуласы:

 

мұндағы, Р1, Р2-тиісінше бірінші, екінші рейтингті бағалаудың сандық эквиваленттері;

Э - емтихандағы бағаның сандық баламасы.

Қортынды әріптік бағасы және оның балдық сандық эквиваленті:

Төрт балдық жүйе бойынша цифрлық баламаға сәйкес келетін білім алушылардың оқу жетістіктерін бағалаудың әріптік жүйесі:

Дәріс сабақтарының тақырыптары

• Аналитикалық бағдарламалау мен деректерді өңдеу негіздері
• Компьютерлік алгебра жүйелері
• Регрессиялық талдау
• Тренд модельдері
• Экспериментті жобалау әдістері
• Технологиялық процесс параметрлерін оңтайландыру
• Сызықтық бағдарламалау есебі
• Maple, Mathematica, Matlab және т
• Maple, Matlab және Mathematica сандық-аналитикалық үш пакеттің салыстырмалы талдауы
• Сандық-аналитикалық пакеттерді қолданатын жүйелерді есептеу мен модельдеу мысалдары

Негізгі әдебиет

• Аладьев В.З., Бойко В.К., Ровба Е.А. Программирование в пакетах Maple и Mathematica: Сравнительный аспект. – Гродно: Изд-во Гродненский госуниверситет, Беларусь, – 2011. – 517 с
• Голоскоков Д.П. Практический курс математической физики в системе Maple. – СПБ.: ООО «ПаркКом». - 2010. – 643 с
• Умнов А.М., Туриков В.А., Муратов М.Н., Милантьев В.П. Современные численно-аналитические пакеты для сложных инженерно-физических вычислений: Учеб. пособие. – М.: РУДН, 2008. – 154 с.
• Борисевич А.В. Теория автоматического управления: элементарное введение с применением MATLAB. - СПб.: Изд-во Политехн. ун-та, 2011. - 200 с.
• Дьяконов В.П., Круглов В.В. MATLAB. Анализ, идентификация и моделирование систем. Специальный справочник. СПб.: Питер, 2001. — 448 с.
• Васильев В.В., Симак Л.А., Рыбникова А.М. Математическое и компьютерное моделирование процессов и систем в среде MATLAB/SIMULINK. Учебное пособие. — Киев: Национальный авиационный университет, 2008. — 91 с.
• Замков О.О., Толстопятенко А.В., Черемных Ю.Н., Математические методы в экономике. М.: МГУ им. М.В. Ломоносова, Издательство «Дис», 1997.
• Курицкий Б.Я. Поиск оптимальных решений средствами Excel 7.0. – СПб.: BHV – Санкт-Петербург, 1997.

Қосымша әдебиеттер

• Ахназарова С. Л., Кафаров В.В. Оптимизация эксперимента в химии и химической технологии: Учебное пособие для химико-технологических вузов. – М.: ВШ, 1978.
• COMSOL Multiphysics user’s guide. Руководство пользователя Comsol MultiPhysics, версия 3.5а. Comsol Inc., 2009.— 624 c.