ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
Актуальность изучения учебной дисциплины и ее роль
в профессиональной подготовке выпускников вуза
Стремительное развитие и внедрение новых технологий, их конкуренция на мировом рынке, прогресс средств вычислительной техники, а также научно-технический прогресс предъявляют повышенные требования к качеству подготовки специалистов и, в частности, к их математическому образованию. На нынешнем этапе развития инженерно-технического образования и информационных технологий математика предстает как язык общения «цивилизованных» инженеров. Современный специалист обязан владеть основами математического моделирования и его реализации в компьютерных информационных технологиях. Математические методы выступают в этой связи как возможность дать унифицированный научный подход к изучению различных моделей, которые во многих случаях описываются одними и теми же математическими структурами. Таким образом, математическое моделирование позволяет не только изучить общие закономерности различных производственных задач, но и дать универсальные рекомендации по их решению.
Целью изучения курса математики является:
- формирование личности студента, развитие его интеллекта и способностей к логическому и алгоритмическому мышлению;
- обучение основным математическим методам, необходимых для анализа и моделирования устройств, процессов и явлений при поиске оптимальных решений технических задач и выбора наилучших способов реализации этих решений;
- обучение методам обработки и анализа результатов, численных и натурных экспериментов.
Задачи преподавания математики состоят в том, чтобы на примерах математических понятий и методов продемонстрировать сущность научного подхода, научить приемам, способам исследования и решения математических формализованных задач численными методами, выработать умение анализировать полученные результаты, прививать навыки самостоятельного изучения литературы по математике и ее приложениям.
В результате изучения курса математики студент должен:
знать:
- методы математического анализа, аналитической геометрии, линейной алгебры, решения дифференциальных уравнений;
- основы теории функций комплексного переменного, операционного исчисления, теории поля;
- основные понятия и методы теории вероятностей и математической статистики;
- основные математические методы решения инженерных задач;
уметь:
- решать математически формализованные задачи линейной алгебры и аналитической геометрии;
- дифференцировать и интегрировать функции, вычислять интегралы по фигуре, решать дифференциальные уравнения и системы дифференциальных уравнений;
- ставить и решать вероятностные задачи и производить статистическую обработку опытных данных;
- строить математические модели физических процессов.
владеть:
- основными приемами обработки экспериментальных данных;
- методами аналитического и численного решения алгебраических и обыкновенных дифференциальных уравнений:
- навыками творческого аналитического мышления;
- способностью самостоятельно генерировать и реализовывать новые идеи и методы.
В результате изучения дисциплины студент должен закрепить и развить следующие академические, социально-личностные и профессиональные компетенции.
1. Академические компетенции:
- уметь применять базовые научно-теоретические знания для решения теоретических и практических профессиональных задач;
- владеть системным сравнительным анализом;
- уметь работать самостоятельно;
- владеть междисциплинарным подходом при решении задач;
- иметь навыки, связанные с работой на компьютере;
- владеть исследовательскими навыками;
- уметь учиться, повышать свою квалификацию в течение всей жизни.
2. Социально-личностные компетенции:
- обладать качествами гражданственности;
- обладать способностью к межличностным коммуникациям;
- уметь работать в команде;
- быть способным к критике и самокритике.
3. Профессиональные компетенции:
- владеть современными методами анализа и разработки функциональных требований к создаваемым проектам и системам;
- выбрать оптимальную структуру разрабатываемых проектов на основе современных математических методов;
- работать с научной технической и патентной литературой.
Основными методами (технологиями) обучения, отвечающими целям изучения дисциплины, являются:
- элементы проблемного обучения (проблемное изложение, вариативное изложение, частично-поисковый метод), реализуемые на лекционных занятиях;
- элементы учебно-исследовательской деятельности, реализация творческого подхода в решении прикладных задач, реализуемые на практических занятиях и при самостоятельной работе.
При изучении дисциплины используются следующие формы самостоятельной работы:
- контролируемая самостоятельная работа в виде решения индивидуальных задач (из тестов трех уровней сложности) в аудитории во время проведения практических занятий под контролем преподавателя в соответствии с расписанием;
- управляемая самостоятельная работа, в том числе в виде выполнения индивидуальных расчетных заданий (контрольных работ) с консультациями преподавателя;
- подготовка рефератов по индивидуальным темам.
