Моделирование и формализация

Изучаемые понятия: Моделирование как метод познания. Формализация. Классификация моделей. Материальные и информационные модели. Информационное моделирование. Основные типы информационных моделей (табличные, иерархические, сетевые). Исследование на компьютере информационных моделей из различных предметных областей.

Этапы решения задач с помощью компьютеров: построение математической модели, разработка и кодирование алгоритма, отладка и тестирование программы. Проведение компьютерного эксперимента.

Вероятностные математические модели (метод Монте-Карло). Моделирование динамических процессов. Физические процессы и их моделирование. Графическое представление физических объектов и процессов. Биологическое и экологическое моделирование. Экономические модели (определение оптимальной стратегии производства изделий с учетом ограничений и т.д.).

Имитационное моделирование сложных систем. Методы линейного программирования. Целевая функция, поиск экстремума.

При организации курса “Моделирование и форматизация” мной были поставлены следующие цели и задачи курса.

Цели:

• расширение представления слушателей о моделировании как методе научного познания;
• знакомство с использованием компьютера как средством познания и научно-исследовательской деятельности;
• формирование исследовательских умений, в том числе навыков владения современными методами анализа научной и научно-методической литературы для развития умений трансформирования научных результатов в педагогическую деятельность.

Задачи:

• сформировать базовый понятийный аппарат, необходимый для восприятия и осмысления курса;
• заложить базовые знания, необходимые для осмысления математических, информационных и методических дисциплин;
• сформировать навыки моделирования в различных предметных областях;
• способствовать формированию навыков работы с учебной, научной и научно-методической литературой;
• дать представление о современном состоянии научных исследований в конкретной предметной области;
• сформировать умение использовать компьютер для решения задач пользователя.

К полученной при изучении курса системе знаний выдвигаются ниже перечисленные требования.

К выполнению лабораторных работ:

1. При выполнении задания могут быть использованы любые программные средства (использование выбранных ПС должно быть аргументировано).
2. При оформлении работы следует пройти все этапы компьютерного моделирования.
3. Степень использования возможностей выбранного ПС определяет количество баллов за выполнение данной работы:

   • 3 балла – использованы, рассмотренные ранее возможности и рассмотренные ранее когнитивные структуры;
   • 4 балла – использовано ограниченное кол-во дополнительных возможностей ПС и рассмотренные ранее когнитивные структуры;
   • 5 баллов – широкое использование дополнительных возможностей ПС и собственные когнитивные структуры.

При выполнении тестовых заданий:

• 50% верных ответов – “удовлетворительно”;
• 70% верных ответов – “хорошо”;
• 90% верных ответов – “отлично”.

Требования к сформированности практических умений:

1. Уметь корректно поставить задачу:

• определять объекты изучения;
• цель моделирования;
• предполагаемых пользователей.

1. Уметь проводить формализацию данных:

   • определять состав информации для построения модели;
   • проводить подробный анализ данных;
   • определять тип каждого данного;
   • распределять данные по изучаемым объектам;
2. Уметь строить компьютерную модель:

   • подобрать программное обеспечение для построения компьютерной модели.

• работать с выбранными программными средствами.

1. Уметь проводить компьютерный эксперимент и определять степень адекватности модели оригиналу:

• анализировать и представлять результаты моделирования.

Руководствуясь учебными планами часы учебного курса “Компьютерное моделирование” нами распределены следующим образом (см. Таблицу 1):

Объем дисциплины и виды учебной работы

Вид учебной работы	Всего часов
Общая трудоемкость дисциплины	20
Классные занятия	12
лабораторные работы	7
Самостоятельная работа	2

ТЕМАТИЧЕСКОЕ ПЛАНИРОВАНИЕ

finzo@mail.ru