Рабочая программа учебной дисциплины «История и методология науки и производства в области прикладной математики и информатики»

Скачать 146.82 Kb.

Название	Рабочая программа учебной дисциплины «История и методология науки и производства в области прикладной математики и информатики»
Дата	10.10.2012
Размер	146.82 Kb.
Тип	Рабочая программа

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ» (ТУСУР)

УТВЕРЖДАЮ

Проректор по учебной работе

_____________________ Л. А. Боков

«___» ____________________ 2010 г.

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА

учебной дисциплины

«История и методология науки и производства в области прикладной математики и информатики»

Уровень основной образовательной программы магистратура

Направление(я) подготовки (специальность): Прикладная математика и информатика 010500.68

Магистерская программа Математическое и программное обеспечение вычислительных машин

Форма обучения очная

Факультет систем управления

Кафедра автоматизированных систем управления

Курс _ 5 Семестр 9 (первый год обучения)

Учебный план набора 2010 года

Факультет систем управления

Профилирующая кафедра Автоматизированных систем управления

Учебный план для набора 2010 года

Курс 5

Семестр 9

Распределение учебного времени (всего часов)

Лекции 20 часов

Всего аудиторных занятий 20 часов

Самостоятельная работа 60 часов

Общая трудоемкость 80 часов

Зачет 9 семестр

Томск 2010

Рабочая программа составлена с учетом требований Государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования (ГОС ВПО) второго поколения по направлению подготовки «Прикладная математика и информатика» (квалификация (степень) "магистр прикладной математики и информатики"), утвержденного Приказом Министерства образования и науки Российской Федерации от 2 марта 2000 г. № 686 с изменениями от 24.03.2006 №03-799.

Программа рассмотрена и утверждена на заседании кафедры АСУ,

протокол № 1 от “ 28 ” августа 2010 г.

Разработчик, д.т.н., профессор каф. АСУ _________________ А.М. Кориков

Зав. обеспечивающей кафедрой АСУ

д.т.н., профессор А.М. Кориков

Рабочая программа согласована с факультетом, профилирующей и выпускающей кафедрами специальности.

Декан, д.т.н., профессор Н.В. Замятин

Заведующий профилирующей и

выпускающей кафедрой АСУ,

д.т.н., профессор А.М. Кориков

1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ДИСЦИПЛИНЫ И ЕЕ МЕСТО В УЧЕБНОМ ПРОЦЕССЕ

Дисциплина «История и методология науки и производства в области прикладной математики и информатики» (ИМПМИ) читается в 9 семестре и предусматривает чтение лекций и получение различного рода консультаций.

1.1. Цели преподавания дисциплины ИМПМИ состоят в ознакомлении студентов с основными фактами, событиями и идеями в ходе многовековой истории развития математики в целом и одного из её важнейших направлений – прикладной математики, зарождения и развития вычислительной техники и программирования. Показывается роль математики и информатики в истории развития цивилизации, дается характеристика научного творчества наиболее выдающихся ученых.

1.2. Задачи изучения дисциплины ИМПМИ заключаются в формировании у студентов знания и понимания истории и методологии прикладной математики и информатики, знания и понимания современного состояния и проблем прикладной математики и информатики, умения самостоятельно приобретать с помощью информационных технологий и использовать в практической деятельности новые знания и умения, в том числе, в новых областях знаний, непосредственно не связанных со сферой деятельности, расширять и углублять своё научное мировоззрение

В результате изучения дисциплины студент должен:

Знать:

основные факты, события и идеи многовековой истории развития математики в целом и одного из её важнейших направлений – прикладной математики, зарождения и развития вычислительной техники и программирования;
роль математики и информатики в истории развития цивилизации и научное творчество наиболее выдающихся ученых по профильной направленности ООП магистратуры.

Уметь:

 разрабатывать концептуальные и теоретические модели решаемых научных проблем и задач в области прикладной математики и информатики IT-методами для реализации решений в области прикладной математики и информационных технологий по профильной направленности ООП магистратуры в области прикладной математики и информатики.

Владеть:

 IT-методами для реализации решений в области прикладной математики и информационных технологий по профильной направленности ООП магистратуры в области прикладной математики и информатики.

1.3. Перечень дисциплин, необходимых студентам для изучения ИМПМИ. «История и методология науки и производства в области прикладной математики и информатики» относится к числу дисциплин общенаучного цикла (базовой части). Успешное овладение дисциплиной предполагает предварительные знания, полученные в дисциплинах «Алгебра», «Геометрия», «Математический анализ», «Вычислительные методы», «Методы оптимизации», «Теория вероятностей и математическая статистика» в объеме, предусмотренном специальностью «Прикладная математика и информатика».

Знания, полученные в данной дисциплине, будут использоваться при изучении дисциплины «Современные компьютерные технологии в прикладной математике и информатике» и при выполнении научно-исследовательской работы в семестре.

2. СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

2.1. Наименование тем, их содержание, объём в часах лекционных занятий (лекции)

Введение в дисциплину. (Лекции 1 час.)

Предмет истории математики. Этапы развития математики.

Тема 1. Первые математические теории в античной Греции. Особенности развития математики в Китае и Индии. Математика народов Средней Азии и Ближнего Востока. (Лекции 3 часа)

Освоение античного знания мусульманской наукой. Практический характер математики. Научные центры: Багдад (IX-X вв.), Бухара-Хорезм(X в), Каир (X в), Исфахан (XI в), Марага (XIII в.). Ал-Хорезми и выделение алгебры в самостоятельную науку. Работы Омара Хайяма (обобщающая теория кубических уравнений), ал-Бируни и Сабита ибн Корры (сферическая тригонометрия). Геометрические построения и исследования, алгоритмические методы на стыке алгебры и геометрии. Влияние науки мусульманского мира на европейскую науку.

Тема 2. Математика в средневековой Европе. Преобразование математики в XVII веке. (Лекции 4 часа)

Научная революция Нового времени и механическая картина мира. Практический характер математики XVII в. Гелиоцентрическая система мира (Н.Коперник, Т.Браге, И.Кеплер, Г.Галилей). Прогресс вычислительной техники: тригонометрические таблицы, открытие логарифмов и логарифмические таблицы. От вычислительной машины Шиккарда к арифмометру Лейбница. Механика Галилея. Введение в математику движения и появление переменных величин, работы П.Ферма и Р.Декарта и рождение аналитической геометрии. Картезианская картина мира. Первые теоретико-вероятностные представления и статистические исследования (П.Ферма, Б.Паскаль, Х.Гюйгенс, Я.Бернулли). Теория чисел и ее прикладной характер. Методы бесконечного приближения. Методы интегрирования до И.Ньютона и Г.Лейбница (И.Кеплер, Б.Кавальери, Г.Сен-Венсан, П.Ферма, Б.Паскаль, Э.Торричелли, Д.Валлис). Задачи о касательных и поиск экстремумов (работы Э.Торричелли, Ж.Роберваля, Р.Декарта, П.Ферма, Х.Гюйгенса). И.Барроу и обращение задачи о касательных. Создание проективной геометрии в работах Ж.Дезарга и Б.Паскаля. Вопросы механики в работах Х.Гюйгенса и И.Ньютона.

Тема 3. Создание математики переменных величин. Начало периода современной математики. (Лекции 3 часа)

История вариационного исчисления (теории экстремумов функционалов): изопериметрические задачи у И.Кеплера, Г.Галилея и П.Ферма, задача о брахистохроне и работы И.Бернулли, Г.Лейбница, Я.Бернулли, исследования Л.Эйлера, метод вариаций Ж.Лагранжа, приложения к задачам механики, оптики, математической физики, работы С.Д.Пуассона, теория сильного экстремума К.Вейерштрасса и теория Гамильтона-Якоби. Теория вероятностей и предельные теоремы, работы российских ученых XIX в.

Интерполяция и исчисление конечных разностей в XIX в. Преобразование геометрии в XIX веке: создание проективной геометрии, неевклидовы геометрии, рождение топологии. Дифференциальные и геометрические методы в механике. Математическая физика, исследования Ж.Фурье, О.Коши, С.Карно, Ж.Понселе, Ф.Неймана, Г.Гельмгольца и др. Аксиоматизация алгебры, алгебра логики и ее значение для компьютерной математики. Работы Э.Галуа, теория групп и ее влияние на различные области математики.

Тема 4. Развитие математики в ХХ веке. Становление и развитие современной прикладной математики. (Лекции 3 часа)

Период «машинной математики» по периодизации А.Д.Александрова. Н.Винер и создание кибернетики, линейное программирование Л.В.Канторовича, теория случайных процессов А.Н.Колмогорова и Н.Винера, принципы Джона фон Неймана. Математическое моделирование – от моделей Солнечной системы до экономических и биологических задач, исследования А.А.Самарского.

Тема 5. История вычислительной техники, информатика и управление. (Лекции 3 часа)

Развитие элементной базы, архитектуры и структуры компьютеров: Поколения ЭВМ. Семейство машин IBM 360/370, машины «Атлас» фирмы ICL, машины фирм Burroughs, CDC, DEC. Отечественные ЭВМ серий «Стрела», БЭСМ, М-20, «Урал», «Минск». ЭВМ «Сетунь». ЭВМ БЭСМ-6. Семейства ЕС ЭВМ, СМ ЭВМ и «Электроника». Отечественные ученые – разработчики ЭВМ – Ю.Я. Базилевский, В.А. Мельников, В.С. Бурцев, Б.И. Рамеев, В.В. Пржиялковский, Н.П. Брусенцов, М.А. Карцев, Б.Н. Наумов.

Специализированные компьютеры: вычислительные комплексы систем ПВО и ПРО, контроля космического пространства, ракетные бортовые системы.

Тема 6. История программного обеспечения. (Лекции 3 часа)

Ведущие отечественные ученые и организаторы разработок программного обеспечения: А.А. Ляпунов, М.Р. Шура-Бура, С.С. Лавров, А.П. Ершов, Е.Л. Ющенко, Л.Н. Королев, В.В. Липаев, И.В. Поттосин, Э.З. Любимский, В.П. Иванников, Г.Г. Рябов, Б.А. Бабаян.

2.2. Практические занятия (семинары) – не предусмотрены.

2.3. Лабораторные занятия – не предусмотрены.

2.4. Курсовой проект – не предусмотрен.

2.5. Виды самостоятельной работы :

Таблица 2.1 – Виды самостоятельной работы (объём часов и формы контроля)

№ п/п	№ темы из раздела 2.1 программы	Тематика самостоятельной работы	Трудо-емкость (час.)	Контроль выполнения работы
1.	1	Изучение и конспектирование теоретического материала по теме «Математика Древнего Египта и Вавилона; математика в Древней Греции».	4	Проверка конспекта.
2.	1	Изучение и конспектирование теоретического материала по темы «Математика в Китае и Индии; математика народов Средней Азии и Ближнего Востока».	4	Проверка конспекта. Контрольная работа. Коллоквиум.
3	2	Изучение и конспектирование теоретического материала по теме «Математика в средневековой Европе ; преобразование математики в XVII веке (научная революция Нового времени)».	4	Проверка конспекта. Контрольная работа. Коллоквиум.
4.	3	Изучение и конспектирование теоретического материала по теме «Математика переменных величин и начало периода современной математики».	8	Проверка конспекта.
5	4	Изучение и конспектирование теоретического материала по теме «Жизнь математического сообщества в XX в., математические конгрессы, международные организации, издательская деятельность, научные премии, ведущие математические центры и научные школы».	5	Проверка конспекта. Контрольная работа. Коллоквиум.
6	5	Изучение и конспектирование теоретического материала по. теме «Развитие современной прикладной математики и кибернетики».	5	Проверка конспекта. Контрольная работа. Коллоквиум.
7	6	Изучение и конспектирование теоретического материала по теме «История вычислительной техники и программного обеспечения, информатика и управление».	10	Проверка конспекта. Контрольная работа. Коллоквиум.
8	1 - 6	Реферат на одну из перечисленных далее тем	20	Проверка реферата. Защита реферата.

Темы рефератов:

Формирование математической символики.
Золотое сечение в математике и искусстве.
Прикладная и теоретическая механика в работах ученых Александрии (от Евклида до Паппа)
Вычислительные методы в древнем и средневековом Китае
Вычислительные методы в древней и средневековой Индии.
Особенности развития математики в арабском мире.
Механика и натурфилософия эпохи Возрождения.
Гелиоцентрическая система мира (Н.Коперник, И.Кеплер и др.)
Из истории тригонометрических таблиц
Первые вычислительные машины (от абака до арифмометра)
Интегральные методы И.Кеплера, П.Ферма и Б.Паскаля.
Теория флюксий Ньютона и дифференциальное исчисление Г.В.Лейбница.
Работы И.Ньютона в области прикладной математики
Работы Г.В.Лейбница в области механики и вычислительной техники.
Работы Л.Эйлера в области прикладной математики.
Л.Эйлер и российская математическая школа.
Экстремальные задачи и история вариационного исчисления.
К.Ф.Гаусс и его работы в области прикладной математики.
От аксиомы параллельных Евклида до Эрлангенской программы Ф.Клейна.
Теория вероятностей и математическая статистика в России в XIX в.
Решение алгебраических уравнений в радикалах: от Евклида до Н.Х.Абеля
Теория групп и ее влияние на различные области математики.
Математика в российских технических и военных учебных заведениях
Прикладная тематика работ российских ученых в XIX веке
П.Л.Чебышёв и его работы по теории интерполирования
Небесная механика от И.Кеплера до А.Пуанкаре
Международный математический конгресс в Париже (1900) и «Математические проблемы» Д.Гильберта.
Из истории математической логики (от Г.В.Лейбница до У.С.Джевонса и его логической машины)
Из истории линейного программирования.
Из истории криптографии
Из истории теории игр
Из истории АСУ
Из истории компьютерных сетей
А.А.Ляпунов и его исследования в области теории программирования
Л.С.Понтрягин и его работы по теории оптимального управления динамическими системами
Советские (российские) научные школы информатики.
Становление кибернетики как науки.
История возникновения и развития информатики.
История IT-методов в обучении.
Информатика как наука об инфокоммуникациях.

3. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ ПО ДИСЦИПЛИНЕ

3.1 Основная литература

Гладких Б.А. Информатика от абака до интернета. Введение в специальность: Учебн. пособие. – Томск: Изд – во НТЛ, 2005. – 484 с. (10 экз.)
Кориков А.М., Кривцов О.А. Система «Человек – Компьютер»: на пути создания человеко-ориентированного интерфейса. – Томск: В-Спектр, 2010. – 184 с. (10 экз.)

3.2 Дополнительная литература

1. Рыбников К.А. История математики. – М.: Изд-во МГУ, 1994 (и ранние издания, в том числе: Рыбников К.А. История математики. В 2-х частях: Ч. I – М.: Изд – во МГУ, 1960. – 191 с.; Ч. II – М.: Изд – во МГУ, 1963. – 336 c. (1 экз.). Это издание имеется в свободном доступе в интернете (см. например):

История математики. (В 2-х томах) [Электронный ресурс]: Образовательные ресурсы Интернета – Математика. – Электрон. дан. – 2010. – Режим доступа: http://webcacache.googleusercontent.com/, свободный. – Загл. с экрана. – Текст на экране рус.

3.3 Базы данных, информационно-справочные и поисковые системы

http://www.intuit.ru/

http://www.intuit.ru/department/se/devis/

4. РЕЙТИНГОВАЯ СИСТЕМА ОЦЕНКИ КАЧЕСТВА

Курс 5, семестр 9 Контроль обучения – Зачет.

Таблица 4.1 – Бальная оценка для элементов контроля. Дисциплина «История и методология науки и производства в области прикладной математики и информатики» (зачет, лекции)

Элементы учебной деятельности	Максимальный балл на 1-ую контрольную точку с начала семестра	Максимальный балл за период между 1КТ и 2КТ	Максимальный балл за период между 2КТ и на конец семестра	Всего за семестр
Посещение занятий	4	4	4	12
Тестовый контроль	15	25	30	70
Компонент своевременности	4	4	10	18
Итого максимум за период:	23	33	44	100
Нарастающим итогом	23	56	100	100

Таблица 4.2 – Пересчет баллов в оценки за контрольные точки

Баллы на дату контрольной точки	Оценка
 90 % от максимальной суммы баллов на дату КТ	5
От 70% до 89% от максимальной суммы баллов на дату КТ	4
От 60% до 69% от максимальной суммы баллов на дату КТ	3
< 60 % от максимальной суммы баллов на дату КТ	2

Таблица 4.3 – Пересчет суммы баллов в традиционную и международную оценку

Оценка (ГОС)	Итоговая сумма баллов, учитывает успешно сданный экзамен	Оценка (ECTS)
5 (отлично) (зачтено)	90 - 100	А (отлично)
4 (хорошо) (зачтено)	85 – 89	В (очень хорошо)
	75 – 84	С (хорошо)
	70 - 74	D (удовлетворительно)
3 (удовлетворительно) (зачтено)	65 – 69	D (удовлетворительно)
3 (удовлетворительно) (зачтено)	60 - 64	E (посредственно)
2 (неудовлетворительно), (не зачтено)	Ниже 60 баллов	F (неудовлетворительно)

	Программа дисциплины История прикладной математики и информатики Программа дисциплины История прикладной математики и информатики для подготовки магистров по направлению 010500. 68 (магистерская...		Рабочая учебная программа Магистерской подготовки по дисциплине История и методология прикладной математики и информатики направление 010500 «Прикладная математика и информатика» Дается характеристика научного творчества наиболее выдающихся учёных генераторов научных идей. Особое внимание уделяется развитию...
	Программа наименование дисциплины: История и методология прикладной математики и информатики Магистерская специализация «Управление инфокоммуникациями и интеллектуальные системы»		Рабочая программа дисциплины «история и методология науки» Рабочая программа дисциплины «История и методология науки». Фгаоу впо «Рос гос проф пед ун-т». Екатеринбург, 2012. 15 с
	Рабочая программа «техно kids2 (Развивающая информатика, логика и математика)» Автор: Ибрагимова А. С., к ф м н., доцент кафедры математики и прикладной информатики, Шмидт Н. М, к п н., доцент кафедры математики...		Факультет прикладной математики и информатики кафедра прикладной математики Прикладная математика и информатика; квалификация – бакалавр прикладной математики и информатики
	Программа дисциплины История и методология прикладной математики и информатики для направления 010400. 68 “ Прикладная математика и информатика ” подготовки магистра Автор Миркин Б. Г. () Рекомендована секцией умс «Прикладная математика и информатика» Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования		Программа курса «история и методология прикладной математики» Основные этапы развития математики: взгляды на периодизацию А. Н. Колмогорова и А. Д. Александрова. Формирование первичных математических...
	Рабочая программа учебной дисциплины «история и методология науки и техники» Цель преподавания дисциплины – приобретение студентами знаний, служащих основой для интеграции естественно-научной, технической и...		Программа дисциплины «История и методология науки и техники в области радиоэлектроники» Программа предназначена для преподавателей, ведущих данную дисциплину, учебных ассистентов и студентов направления подготовки/ специальности...

Рабочая программа учебной дисциплины «История и методология науки и производства в области прикладной математики и информатики»

Похожие: