2022-2023_09_02_06_22_plx_Математическое и имитационное моделирование
 
СОЧИНСКИЙ ИНСТИТУТ (ФИЛИАЛ) федерального государственного автономного образовательного учреждения высшего образования «РОССИЙСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ДРУЖБЫ НАРОДОВ»
Отделение среднего профессионального образования
 
 
 
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
____________________________________________________________________________________________________________

(наименование дисциплины)

"Математическое и имитационное моделирование"
 
09.02.06 Сетевое и системное администрирование
____________________________________________________________________________________________________________

(код и наименование специальности/профессии ООП СПО)

Освоение учебной дисциплины ведется в рамках реализации основной образовательной программы среднего профессионального образования (ООП СПО):
 
Квалификация:
сетевой и системный администратор
____________________________________________________________________________________________________________

(наименование квалификации)

 
Сочи,

2022 г.

 
 
1. ПАСПОРТ ПРОГРАММЫ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
ОП.15 Математическое и имитационное моделирование
название дисциплины
1.1. Область применения программы
Программа учебной дисциплины ОП.15 Математическое и имитационное моделирование является частью программы подготовки специалистов среднего звена в соответствии с ФГОС "Федеральный государственный образовательный стандарт среднего профессионального образования по специальности 09.02.06 СЕТЕВОЕ И СИСТЕМНОЕ АДМИНИСТРИРОВАНИЕ (сетевой и системный администратор) (приказ Минобрнауки России от 09.12.2016 г. № 1548)"

 

1.2. Место учебной дисциплины в структуре программы подготовки специалистов среднего звена.
Учебная дисциплина ОП.15 Математическое и имитационное моделирование входит в Общепрофессиональный цикл Профессиональной подготовки.
1.3. Цели и задачи  – требования к результатам освоения учебной дисциплины.
Основная цель – способствовать формированию общих и профессиональных компетенций посредством приобретения знаний, умений и навыков.

моделировании как методе познания, классификации моделей.

системном подходе к окружающему миру; объекте и его свойствах.

объектно-ориентированном моделировании.

построении формальных моделей с использованием формальных языков (алгебры логики, языков программирования).

построении и исследовании с помощью компьютера информационных моделей из физики, биологии, экономики, экологии.

В результате освоения учебной дисциплины студент должен знать:
понятие модели, моделирования;

признаки классификации, виды моделей;

этапы моделирования;

понятие геометрической модели;

понятие математической и физической моделей;

понятие структурной и логической моделей;

понятие информационной и словесной моделей;

принцип и идею моделирования

численные методы решения прикладных задач, особенности применения системных программных продуктов.

В результате освоения учебной дисциплины студент должен уметь:
классифицировать модели;

конструировать;

создавать словесные и информационные модели;

создавать математические и физические модели;

создавать блок-схемы;

решать задачи моделирования;

создавать формулы;

моделировать в различных программных средах;

работать с пакетами прикладных программ профессиональной направленности

В результате освоения учебной дисциплины студент должен иметь навыки и
 
1.4. Рекомендуемое количество часов на освоение программы учебной дисциплины:
Объем программы 120 часов, в том числе:

аудиторной учебной нагрузки обучающегося 90 часов;

самостоятельной работы обучающегося 18 часов.

(или) опыт деятельности:
 
2. СТРУКТУРА И ПРИМЕРНОЕ СОДЕРЖАНИЕ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

2.1. Объем учебной дисциплины и виды учебной работы

 
Таблица 1. Виды учебной работы по периодам освоения ООП СПО для формы обучения - очная.
 
Контактная (аудиторная) работа (всего)
90
90
в том числе:
-
-
-
-
-
-
-
лекции (если предусмотрено)
36
36
     в том числе в форме практической подготовки

     (если предусмотрено)

-
-
лабораторные занятия (если предусмотрено)
-
-
     в том числе в форме практической подготовки

     (если предусмотрено)

-
-
практические занятия (если предусмотрено)
54
54
     в том числе в форме практической подготовки

     (если предусмотрено)

-
-
Самостоятельная работа обучающегося (всего)
18
18
в том числе:
-
-
-
-
-
-
-
     в форме практической подготовки

     (если предусмотрено)

-
-
Часов на контроль:
12
12
Промежуточная аттестация в форме: (зачет/дифзачет/экзамен)  
-
Эк
Общая трудоемкость                                     час
120
108
Вид учебной работы 
Всего,

ак. ч.

Семестр(-ы)
8
 
2.2. Тематический план и содержание учебной дисциплины  ОП.15 Математическое и имитационное моделирование
Таблица 2. Содержание дисциплины/МДК по видам учебной 
НАИМЕНОВАНИЕ РАЗДЕЛА ДИСЦИПЛИНЫ
Вид учебной работы*
Кол-во часов
Содержание раздела (темы)
 
Введение
2
 
Введение
Лек
2
Задачи курса Роль моделирования в науке и технике. Особенности компьютерного моделирования
 
Тема 1.1 Основные понятия моделирования
4
 
Исторический обзор. Основные задачи компьютерного моделирования
Лек
2
 
Классификация направлений и сферы применения компьютерного моделирования
Лек
2
 
Тема 1.2 Принципы построения моделей
8
 
Принципы построения моделей. Адекватность моделей
Лек
2
 
Формализация и моделирование. Классификация моделей
Лек
2
 
Разработка презентации на тему: «История развития компьютерного моделирования»,  «Роль компьютерного моделирования в моей профессиональной деятельности»
Пр
4
 
Тема 2.1. Основы математического моделирования
10
 
Введение в математическое моделирование. Цели и задачи. Области применения
Лек
2
 
Математические модели. Методы исследования математических моделей
Лек
2
 
Классификация математических моделей: по принципу построения; по виду входной информации; по виду функциональных зависимостей
Лек
2
 
Программные решения для математического моделирования
Лек
4
 
Тема 2.2. Разнообразие моделей
18
 
Оптимизационные, структурные, геометрические и графические модели
Лек
2
 
Геоинформационные, табличные и информационные модели
Лек
2
 
Моделирование геометрических параметров объекта
Пр
2
 
Моделирование ситуаций
Пр
2
 
Моделирование геоинформационных моделей
Пр
2
 
Моделирование биологических процессов
Пр
4
 
Моделирование физических процессов
Пр
4
 
Тема 3.1. Применение имитационного моделирования
10
 
Цели, возможности имитационного моделирования.  Разновидности имитации
Лек
2
 
Биологические модели развития популяции
Пр
8
 
Тема 3.2 Виды и области применения имитационного моделирования
12
 
Виды имитационного моделирования
Лек
2
 
Характеристика основных видов имитационного моделирования.
Лек
2
 
Имитационное моделирование физических процессов
Пр
4
 
Имитационное моделирование экономических процессов
Пр
4
 
Тема 3.3 Популярные системы имитационного моделирования
10
 
Обзор популярных систем имитационного моделирования
Лек
6
 
Имитационное моделирование методом Монте - Карло
Пр
4
 
Тема 4.1 Моделирование сложных систем
16
 
Моделирование систем и процессов с помощью языков программирования
Пр
8
 
Выполнение индивидуального задания на тему: «Примеры имитационных моделей», «Примеры моделей на основе клеточных автоматов»,  «Примеры моделей случайных процессов»,  «Примеры моделей корреляционного и регрессионного анализа» и т.п.
Пр
6
 
Защита индивидуального задания
Пр
2
 
Самостоятельная работа
18
 
Работа с конспектом и литературой, индивидуальное домашнее задание
СР
18
 
* - Лек – лекции; Пр – практические занятия; СР – самостоятельная работа;  ЛР – лабораторные работы.
 
3. УСЛОВИЯ РЕАЛИЗАЦИИ ПРОГРАММЫ ДИСЦИПЛИНЫ

3.1. Требования к минимальному материально-техническому обеспечению

Таблица 3. Материально-техническое обеспечение дисциплины
Для реализации программы учебной дисциплины предусмотрены специальные помещения, приведенным в п 6.3 основной образовательной программы специальности.

Тип аудитории
Оснащение аудитории

Специализированное учебное оборудование, ПО и материалы для освоения дисциплины (при необходимости)

 
Учебная аудитория для проведения занятий лекционного типа, практических занятий, выполнения курсовых работ, групповых и индивидуальных консультаций, текущего контроля и промежуточной аттестации
Комплект специализированной мебели; маркерная доска; кафедра; автоматизированное рабочее место преподавателя:  компьютер AMD Quad-Core, монитор LCD 17" ACER, проектор BenQ MS521P;  проекционный экран Lumen Master Picture, имеется выход в интернет

Программное обеспечение: Операционная система Windows 10 Pro;  Office Professional 2007, Kaspersky Endpoint security для бизнеса - Стандартный

Учебная аудитория для проведения занятий лекционного типа, практических занятий, выполнения курсовых работ, групповых и индивидуальных консультаций, текущего контроля и промежуточной аттестации

(Компьютерный класс)

Комплект специализированной мебели; доска аудиторная меловая; автоматизированные рабочие места (процессор не ниже Intel Core i3, оперативная память объемом не менее 8Gb; (SSD 250 GB/HDD 500 GB); Видеокарта NVIDIA 1050TI  4G, проектор EPSON EB-W05, проекционный экран Lumen Master Picture, имеется выход в интернет

Программное обеспечение: Операционная система Windows 10 Pro;  Office Professional 2007, Kaspersky Endpoint security для бизнеса - Стандартный

Аудитория для самостоятельной работы обучающихся
Комплект специализированной мебели; Телевизор LED LG 42", автоматизированные рабочие места (процессор не ниже AMD Quad-Core, оперативная память объемом не менее 4Гб; HD 500 gb), имеется выход в интернет

Программное обеспечение: Операционная система Windows 10 Pro;  Office Professional 2007, Kaspersky Endpoint security для бизнеса - Стандартный

 
3.2. Информационное обеспечение обучения

Перечень рекомендуемых учебных изданий, Интернет-ресурсов, дополнительной литературы

 
Основные источники: 
 
1. Акопов А. С. Компьютерное моделирование [Электронный ресурс]:Учебник и практикум Для СПО. - Москва: Юрайт, 2022. - 389 с – Режим доступа: https://urait.ru/bcode/495518

 
2. Древс Ю. Г., Золотарёв В. В. Имитационное моделирование [Электронный ресурс]:Учебное пособие Для СПО. - Москва: Юрайт, 2022. - 142 с – Режим доступа: https://urait.ru/bcode/495329

 
3. Зализняк В. Е., Золотов О. А. Введение в математическое моделирование [Электронный ресурс]:Учебное пособие Для СПО. - Москва: Юрайт, 2022. - 133 с – Режим доступа: https://urait.ru/bcode/496259

 
Дополнительные источники:
 
1. Бардушкин В.В., Прокофьев А.А. Математика. Элементы высшей математики [Электронный ресурс]:В 2 томах Том 2. - Москва: ООО "КУРС", 2022. - 368 с. – Режим доступа: https://znanium.com/catalog/document?id=380017 
 
2. Колдаев В.Д., Гагарина Л.Г. Численные методы и программирование [Электронный ресурс]:Учебное пособие. - Москва: Издательский Дом "ФОРУМ", 2022. - 336 с. – Режим доступа: http://znanium.com/catalog/document?id=379465 
 
Ресурсы информационно-телекоммуникационной сети «Интернет»:
1. ЭБС РУДН и сторонние ЭБС, к которым студенты университета имеют доступ на основании заключенных договоров:
 
- Образовательная платформа Юрайт  https://urait.ru
 
- ЭБС Znanium.com  http://znanium.com
 
- Электронно-библиотечная система РУДН – ЭБС РУДН http://lib.rudn.ru/MegaPro/Web
 
- ЭБС «Academia-library» https://academia-moscow.ru/
 
2.  Базы данных и поисковые системы:
 
- поисковая система Google https://www.google.ru/
 
- поисковая система Яндекс https://www.yandex.ru/
 
- Учебный портал института https://portal.rudn-sochi.ru/
 
Самостоятельная работа студента является ключевой составляющей учебного процесса, которая определяет формирование навыков, умений и знаний, приемов познавательной деятельности и обеспечивает интерес к творческой работе.

Правильно спланированная и организованная самостоятельная работа студентов позволяет:

-сделать образовательный процесс более качественным и интенсивным;

-способствует созданию интереса к избранной профессии и овладению ее особенностями;

-приобщить студента к творческой деятельности;

-проводить в жизнь дифференцированный подход к обучению.

При организации самостоятельной работы студентов в качестве методологической основы должен применяться деятельный подход, когда обучение ориентировано на формирование умений решать не только типовые, но и нетиповые задачи, когда студент должен проявить творческую активность, инициативу, знания, умения и навыки, полученные при изучении конкретной дисциплины.

Учебно-методические материалы для самостоятельной работы обучающихся размещаются в соответствии с действующим порядком на странице дисциплины на Учебном портале.

Методические материалы для обучающихся
 
4. КОНТРОЛЬ И ОЦЕНКА РЕЗУЛЬТАТОВ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ
Контроль и оценка результатов освоения дисциплины осуществляется преподавателем в процессе проведения практических занятий, тестирования, а также выполнения обучающимися индивидуальных заданий.
Таблица 4. Контроль и оценка результатов освоения дисциплины
Результаты обучения

(освоенные умения, усвоенные знания)

Формы и методы контроля и оценки результатов обучения 
Знания:

понятие модели, моделирования;

признаки классификации, виды моделей;

этапы моделирования;

понятие геометрической модели;

понятие математической и физической моделей;

понятие структурной и логической моделей;

понятие информационной и словесной моделей;

принцип и идею моделирования

численные методы решения прикладных задач, особенности применения системных программных продуктов.

Анализ и оценка выполнения индивидуальных заданий, расчетных работ, опрос, тематический диктант,

контрольная работа, практические занятия, домашние работы, компьютерное тестирование, Взаимоконтроль и самоконтроль студентов. Полнота и грамотность подготовленных докладов, сообщений, презентаций.

Умения:

классифицировать модели;

конструировать;

создавать словесные и информационные модели;

создавать математические и физические модели;

создавать блок-схемы;

решать задачи моделирования;

создавать формулы;

моделировать в различных программных средах;

работать с пакетами прикладных программ профессиональной направленности

Наблюдение, контроль преподавателя за деятельностью обучающихся, анализ и оценка оптимальности метода решения задач, беседа, опрос, практические занятия, домашние работы, компьютерное тестирование 
Практический опыт:

Наблюдение, контроль преподавателя за деятельностью обучающихся, анализ и оценка оптимальности метода решения задач, выполнение и защита индивидуальных заданий.
 
Таблица 5. Перечень компетенций
5. КОМПЕТЕНЦИИ ОБУЧАЮЩЕГОСЯ, ФОРМИРУЕМЫЕ В РЕЗУЛЬТАТЕ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ
Шифр
Результаты (компетенции)

Основные показатели результатов подготовки

 
ПК 1.2.
Осуществлять выбор технологии, инструментальных средств и средств вычислительной техники при организации процесса разработки и исследования объектов профессиональной деятельности.
 
Владеть:

выборе технологии, инстру-ментальных средств при ор-ганизации процесса исследо-вания объектов сетевой ин-фраструктуры

 
ПК 1.5.
Выполнять требования нормативно-технической документации, иметь опыт оформления проектной документации.
 
Знать:

базовые протоколы и технологии локальных сетей

 
Уметь:

проектировать локальную сеть, выбирать сете-вые топологии

 
ПК 2.4.
Взаимодействовать со специалистами смежного профиля при разработке методов, средств и технологий применения объектов профессиональной деятельности.
 
Уметь:

обеспечивать защиту при подключении к информационно-телекоммуникационной сети Интернет

 
6. ФОНД ОЦЕНОЧНЫХ СРЕДСТВ

6.1. Фонд оценочных средств для проведения промежуточной аттестации обучающихся по дисциплине «Математическое и имитационное моделирование»

Перечень вопросов для подготовки к занятиям и промежуточной аттестации, контрольных работ, содержание заданий для выполнения практических и самостоятельных работ, рекомендации по выполнению и критерии оценивания представлены в фонде оценочных средств по дисциплине «Математическое и имитационное моделирование» в Приложении к настоящей Рабочей программе дисциплины.

Оценочные средства позволяют провести текущий контроль по дисциплине. По каждому средству оценивается полнота и глубина освоения, характеризующиеся показателями и критериями оценивания

Показатель
Критерий
Пороговый (узнавание)

«3»

Знает: базовые общие знания;

Умеет: основные умения, требуемые для выполнения простых задач;

Владеет: работает при прямом наблюдении.

Базовый (воспроизведение)

«4»

Знает: факты, принципы, процессы, общие понятия в пределах области исследования;

Умеет: диапазон практических умений, требуемых для решения определенных проблем в области исследования;

Владеет: берет ответственность за завершение задач в исследовании, приспосабливает свое поведение к обстоятельствам в решении проблем

Высокий (компетентность)

«5»

max балл

Знает: фактическое и теоретическое знание в пределах области исследования с пониманием границ применимости;

Умеет: диапазон практических умений, требуемых для развития творческих решений, абстрагирования проблем;

Владеет: контролирует работу, проводит оценку, совершенствует действия работы

Таблица 6. Показатели и критерии оценивания
Максимальное количество баллов по каждому оценочному средству соответствует вербальному критерию «высокий».
 
В процессе обучения используются активные и интерактивные образовательные технологии (формы проведения занятий):

-лекции, фронтальные опросы, презентации и защита мини-проектов;

-кейс-стади (разбор конкретных ситуаций),

-имитационные компьютерные модели;

-организации самостоятельной учебно-познавательной деятельности (индивидуальные домашние задания).

7. ИНЫЕ СВЕДЕНИЯ И (ИЛИ) МАТЕРИАЛЫ

7.1 Перечень образовательных технологий, используемых при осуществлении образовательного процесса по дисциплине