Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

22-231000_62_dm

.pdf
Скачиваний:
9
Добавлен:
11.05.2015
Размер:
159.17 Кб
Скачать

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 «___» _______________ 2011 г.

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

ДИСКРЕТНАЯ МАТЕМАТИКА

Уровень основной образовательной программы бакалавриат Направление подготовки (специальность) 231000.62 «Программная инженерия» Форма обучения очная

Факультет систем управления (ФСУ)

Кафедра автоматизации обработки информации (АОИ)

Курс 1 Семестр 2

Учебный план набора 2011 года и последующих лет. Распределение рабочего времени:

Виды учебной работы

1.Лекции

1

Лабораторные работы

2.

3.

Практические занятия

4.

Курсовой проект/работа (КРС)

5.

Всего аудиторных занятий

6.

Из них в интерактивной форме

7.

Самостоятельная работа студентов

8.

Всего (без экзамена)

9.Самостоятельная работа на подготовку, сдачу экзамена

10 Общая трудоемкость

.

(в зачетных единицах)

Семестр 2

Всего

Единицы

18

18

часов

 

 

 

не предусмотрено

 

36

36

часов

не предусмотрено

 

54

54

часов

23

23

часов

54

54

часов

108

108

часов

36

36

часов

144

144

часов

4

4

ЗЕТ

Экзамен 2семестр

Томск 2011

Лист согласований

Рабочая программа составлена с учетом требований Федерального Государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования (ФГОС ВПО) третьего поколения по направлению подготовки бакалавра 231000.62 «Программная инженерия», приказом Министерства образования и науки РФ 9 ноября 2009 г. № 542, рассмотрена и утверждена на заседании кафедры «___» __________ 20__ г., протокол №

________.

Разработчик:

_________________

Смыслова З.А.

Зав. кафедрой АОИ

_________________

Ехлаков Ю.П.

Рабочая программа согласована с факультетом, профилирующей и выпускающей

кафедрами направления подготовки (специальности).

 

Декан ФСУ

_________________ Сенченко П.В.

 

Зав. профилирующей кафедрой __________________ Ехлаков Ю.П.

 

Зав. выпускающей кафедрой

__________________ Ехлаков Ю.П.

 

Эксперты:

 

 

Деканат ФСУ, методист ФСУ

__________________ Салмина Н.Ю.

 

Кафедра АОИ, методист

__________________ Коновалова Н.В.

2

1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ДИСЦИПЛИНЫ

Целью дисциплины «Дискретная математика» является изучение понятий и методов дискретного моделирования, их взаимосвязи и развития, соответствующих методов расчёта

иалгоритмов, а также применение их для решения научных и практических задач.

Взадачи курса «Дискретная математика» входят: развитие алгоритмического и логического мышления студентов, овладение методами исследования и решения задач, выработка у студентов умения самостоятельно расширять свои математические знания и проводить математический анализ прикладных ситуаций.

2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП

«Дискретная математика» относится к базовой части дисциплин математического и естественнонаучного цикла. Для изучения курса математики необходимо твердое знание студентами базового курса математики средней школы, разделов «Алгебра матриц», «Линейная алгебра», «Основы общей алгебры» дисциплины «Алгебра и геометрия», изучаемой в первом семестре. Математический аппарат предмета «Дискретная математика» используется в дальнейшем при изучении дисциплин естественнонаучного и профессионального цикла, в учебно-исследовательской и научно-исследовательской работе.

3. ТРЕБОВАНИЯ К РЕЗУЛЬТАТАМ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих компетенций:

1)владение культурой мышления, способность к обобщению, анализу, восприятию информации, постановке цели и выбору путей её достижения (ОК-1);

2)умение логически верно, аргументировано и ясно строить устную и письменную речь (ОК-2);

3)готовность к кооперации с коллегами, работе в коллективе (ОК-3);

4)демонстрировать: понимание основных концепций, принципов, теорий и фактов, связанных с информатикой (ПК-1);

5)демонстрировать: способность к формализации в своей предметной области с учетом ограничений используемых методов исследования (ПК-2);

6)умение готовить презентации, оформлять научно-технические отчеты по результатам

выполненной работы, публиковать результаты исследований в виде статей и докладов на научно-технических конференциях (ПК-5).

В результате изучения дисциплины студент должен

знать:

основные понятия алгебры множеств,

бинарные отношения и их свойства,

отношения эквивалентности и порядка,

основы теории упорядоченных множеств,

основы реляционной алгебры,

основные понятия теории графов,

маршруты, циклы, связность,

понятия изоморфизма и планарности графов,

обходы графов, деревья, части графов,

основные понятия комбинаторики,

понятие группы, подстановки,

рекуррентные соотношения, производящие функции;

3

уметь:

работать с математической литературой;

излагать материал в устной и письменной форме,

применять модели дискретной математики для решения практических задач;

владеть:

методами решения задач теории множеств, комбинаторного анализа, теории графов,

навыками подготовки отчетов, презентаций.

4. ОБЪЕМ ДИСЦИПЛИНЫ И ВИДЫ УЧЕБНОЙ РАБОТЫ

Общая трудоемкость дисциплины составляет 4 зачетных единицы

Вид учебной работы

Всего

Семестр

часов

2

 

 

 

 

Аудиторные занятия (всего)

54

54

 

 

 

 

 

 

Лекции

18

18

 

 

 

Практические занятия (ПЗ),

36

36

 

 

 

в том числе на ПЗ - Коллоквиумы (К)

4

4

 

 

 

- Контрольные работы (КР)

4

4

 

 

 

 

 

 

Самостоятельная работа (всего)

54

54

 

 

 

В том числе:

 

 

 

 

 

Расчетно-графические работы (индивидуальные

14

14

задания)

 

 

Изучение теоретического материала, подготовка к

28

28

аудиторным занятиям

 

 

Подготовка к коллоквиумам

8

8

 

 

 

Самостоятельное решение задач.

4

4

Подготовка к контрольным работам

 

 

 

 

 

Вид аттестации – экзамен

36

36

 

 

 

Общая трудоемкость час

144

144

 

 

 

Зачетные Единицы Трудоемкости

4

4

 

 

 

 

 

 

4

5. СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

5.1. Разделы дисциплины и виды занятий

Наименование раздела

Лекции

Практическиезанятия.

студентаСамостоятельнаяработа

 

 

 

п/п

дисциплины

 

 

 

1

Теория множеств

6

18

24

2

Теория графов

8

10

16

3

Комбинаторика и

4

8

14

алгебраические структуры

 

 

 

 

5.2. Содержание разделов дисциплины (по лекциям)

(без экзамена)Всего час.

48

34

26

Формируемые

компетенции (ОК, ПК)

ОК-1 ОК-2 ОК-3 ПК-1 ПК-2 ПК-5 ОК-1 ОК-2 ОК-3 ПК-1 ПК-2 ПК-5 ОК-1 ОК-2 ОК-3 ПК-1 ПК-2 ПК-5

 

 

 

 

 

 

 

Трудое

Формируемые

раздела

 

 

 

 

 

 

 

Содержание разделов

 

 

мкость

компетенции

п/п

из табл.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(час.)

(ОК, ПК)

 

5.1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

1

Отношения на множестве. Способы

 

 

2

ОК-1 ОК-2

 

 

представления бинарных отношений. Операции

 

ПК-1 ПК-2

 

 

над отношениями. Обратное отношение,

 

ПК-5

 

 

композиция отношений. Свойства бинарных

 

 

 

 

отношений. Отношения эквивалентности,

 

 

 

 

классы эквивалентности. Теоремы о связи

 

 

 

 

разбиения множества и отношения

 

 

 

 

 

 

эквивалентности.

 

 

 

 

 

 

2

1

Отношения порядка. Частично упорядоченные

2

ОК-1 ОК-2

 

 

множества,

максимальный

и

наибольший

 

ПК-1 ПК-2

 

 

элементы

упорядоченного

 

 

множества.

 

ПК-5

 

 

Диаграммы

Хассе.

Изоморфизм

частично

 

 

 

 

упорядоченных множеств

 

 

 

 

 

3

1

Мощность

множества

как

класс

2

ОК-1 ОК-2

 

 

эквивалентности. Конечные

и

бесконечные

 

ПК-1 ПК-2

 

 

множества.

Свойства

конечных

множеств.

 

 

 

 

Счетные множества и их свойства. Несчетные

 

 

 

 

множества. Сравнение

бесконечных множеств

 

 

 

 

по мощности.

 

 

 

 

 

 

5

Окончание табл. подраздела 5.2

 

 

 

 

 

 

 

 

Трудое

Формируемые

раздела

 

 

 

 

 

 

 

 

Содержание разделов

 

 

мкость

компетенции

п/п

из табл.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(час.)

(ОК, ПК)

 

5.1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

2

Основные понятия теории графов. Различные

2

ОК-1 ОК-2

 

 

формы представления графов. Связность графа.

 

ПК-1 ПК-2

 

 

Понятие достижимости на графе, алгоритмы

 

ПК-5

 

 

построения матрицы достижимости. Вершинные

 

 

 

 

базы орграфа. Изоморфизм графов.

 

 

 

 

5

2

Эйлеровы цепи и циклы. Теорема Эйлера.

2

ОК-1 ОК-2

 

 

Алгоритм построения эйлеровой цепи (цикла).

 

ПК-1 ПК-2

 

 

Цикломатическое

число,

его

свойства.

 

ПК-5

 

 

Построение базиса из независимых циклов на

 

 

 

 

неорграфе. Графы без циклов. Свойства

 

 

 

 

деревьев. Код дерева, теорема о количестве

 

 

 

 

помеченных деревьев с n вершинами.

 

 

 

 

6

2

Остовное дерево. Теорема о количестве ребер,

2

ОК-1 ОК-2

 

 

которые необходимо удалить для построения

 

ПК-1 ПК-2

 

 

остова графа. Поиск в глубину на неорграфе.

 

ПК-5

 

 

Алгоритм построения остовного дерева на

 

 

 

 

основе поиска в глубину. Алгоритм построения

 

 

 

 

компонент связности на основе поиска в

 

 

 

 

глубину.

 

 

 

 

 

 

 

 

7

2

Метрика графа. Диаметр, радиус, центр графа.

2

ОК-1 ОК-2

 

 

Построение кратчайшего

пути

на

неорграфе

 

ПК-1 ПК-2

 

 

(волновой алгоритм). Построение кратчайшего

 

ПК-5

 

 

пути на графе с взвешенными ребрами

 

 

 

 

(алгоритм

Форда,

алгоритм

Дейкстра).

 

 

 

 

Построение минимального остовного дерева для

 

 

 

 

графа с взвешенными ребрами. Нахождение

 

 

 

 

медианы орграфа.

 

 

 

 

 

 

 

8

3

Комбинаторика: основные принципы, типы

 

2

ОК-1 ОК-2

 

 

выборок. Расчетные формулы. Биномиальные

 

ПК-1 ПК-2

 

 

коэффициенты и их свойства. Бином Ньютона.

 

 

 

 

Полиномиальная формула, свойства

 

 

 

 

 

 

полиномиальных коэффициентов.

 

 

 

 

 

 

Производящие функции и рекуррентные

 

 

 

 

 

соотношения.

 

 

 

 

 

 

 

9

3

Подстановки, группа подстановок на множестве

2

ОК-1 ОК-2

 

 

{1,...,n}.

Задача

о

беспорядках.

Тип

 

ПК-1 ПК-2

 

 

подстановки, количество

подстановок данного

 

ПК-5

 

 

типа.

Разложение

подстановки

на

 

 

 

 

непересекающиеся

 

циклы,

порядок

 

 

 

 

подстановки. Изоморфизм групп. Метод Пойа.

 

 

 

 

Группы вращений и группы симметрии (на

 

 

 

 

плоскости и в пространстве).

 

 

 

 

 

6

5.3. Разделы дисциплины и междисциплинарные связи с обеспечивающими (предыдущими) дисциплинами и обеспечиваемыми (последующими) дисциплинами

5.3.1. Предшествующие дисциплины

 

Наименование обеспечивающих

 

Номера разделов данной дисциплины

 

 

 

(подраздел 5.1)

 

 

 

п/п

(предыдущих) дисциплин

 

 

 

 

 

 

1

2

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

Алгебра и геометрия (Б2.Б2)

 

+

+

+

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.3.2. Последующие дисциплины

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Наименование обеспечиваемых

Номера разделов данной дисциплины

 

 

 

(подраздел 5.1)

 

 

 

п/п

(последующих) дисциплин

 

 

 

 

1

2

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

Теория вероятностей и

+

+

+

 

 

математическая статистика (Б2.Б5)

 

 

2

Исследование операций

 

+

 

 

 

(Б2.В4)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

Алгоритмы и структуры данных

+

+

+

 

 

 

(Б3.Б2)

 

 

 

 

 

4

Базы данных

+

 

 

 

 

(Б3.Б6)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.4.Соответствие компетенций, формируемых при изучении дисциплины, и видов занятий

Перечень

Л

Пр

СРС

Формы контроля

компетенций

 

 

 

 

ОК-1

+

+

+

Опрос на занятии; проверка конспекта.

Коллоквиум; контрольная работа.

 

 

 

 

Защита индивидуального задания.

 

 

 

 

Экзамен.

ОК-2

+

+

+

Опрос на занятии.

Коллоквиум; контрольная работа.

 

 

 

 

Отчет и защита индивидуального

 

 

 

 

задания (РГР). Экзамен.

ОК-3

 

+

+

Опрос. Протокол работы в команде.

 

Работа в экспертной группе. Анкета.

 

 

 

 

Работа в парах консультант-обучаемый.

ПК-1

+

+

+

Опрос на занятии.

Коллоквиум; контрольная работа.

 

 

 

 

Отчет и защита индивидуального

 

 

 

 

задания (РГР). Экзамен.

ПК-2

+

+

+

Опрос на занятии; проверка конспекта.

Коллоквиум; контрольная работа.

 

 

 

 

Отчет о решении задач (в письменной и

 

 

 

 

устной форме)

ПК-5

+

+

+

Презентация по теме лекции.

Отчет и защита индивидуального

 

 

 

 

задания

Л – лекция; Пр– практические занятия; СРС – самостоятельная работа студента, РГР – расчетнографические работы.

7

6. МЕТОДЫ И ФОРМЫ ОРГАНИЗАЦИИ ОБУЧЕНИЯ Технологии интерактивного обучения при разных формах занятий в часах

 

 

 

Практиче

 

 

Формы

Лекции

 

ские

СРС

Всего

Методы

(час)

 

занятия

(час)

 

 

 

 

 

(час)

 

 

Проблемная ситуация (с использованием

 

 

 

 

 

опорных конспектов и мультимедийных

3

 

 

 

3

презентаций)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Использование тестов, раздаточных

2

 

4

 

6

материалов, рабочих тетрадей

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Работа в команде («мозговой штурм»)

 

 

4

 

4

 

 

 

 

 

 

Аукцион задач

 

 

2

 

2

 

 

 

 

 

 

Работа в группах (эксперт – группа)

 

 

4

 

4

 

 

 

 

 

 

Работа в парах (консультант-обучаемый)

 

 

1

4

5

 

 

 

 

 

 

Метод критического мышления

1

 

2

3

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Итого интерактивных методов

6

 

17

7

30

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Из них аудиторных занятий

 

23

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7. ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ - не предусмотрено

8

8. ПРАКТИЧЕСКИЕ ЗАНЯТИЯ (СЕМИНАРЫ)

№ раздела

 

Трудо-

Компе-

дисципли-

Тематика практических занятий

емкость

тенции ОК,

п/п

ны

 

(час.)

ПК

 

 

1

1

Алгебра множеств.

2

ОК-1 ОК-2

ПК-1 ПК-2

 

 

 

 

2

1

Бинарные отношения.

2

ОК-1 ОК-2

ПК-1 ПК-2

 

 

 

 

3

1

Свойства бинарных отношений.

2

ОК-1 ОК-2

Контрольная работа 1.

ПК-1 ПК-2

 

 

 

4

1

Отношения эквивалентности и порядка.

2

ОК-1 ОК-2

ОК-3 ПК-1

 

 

 

 

ПК-2 ПК-5

5

1

Частично упорядоченные множества.

2

ОК-1 ОК-2

ПК-1 ПК-2

 

 

 

 

6

1

Реляционная алгебра.

2

ОК-1 ОК-2

Контрольная работа 2.

ПК-1 ПК-2

 

 

 

7

1

Мощность множества.

2

ОК-1 ОК-2

ПК-1 ПК-2

 

 

 

 

8

1

Обзорное занятие по теории множеств.

2

ОК-1 ОК-2

ОК-3 ПК-1

 

 

 

 

ПК-2 ПК-5

9

1

Коллоквиум 1 «Теория множеств»

2

ОК-1 ОК-2

ПК-1 ПК-2

 

 

 

 

10

2

Орграфы и неорграфы. Различные способы

2

ОК-1 ОК-2

представления графов.

ПК-1 ПК-2

 

 

 

11

2

Понятие достижимости и связности.

2

ОК-1 ОК-2

Задачи о циклах.

ПК-1 ПК-2

 

 

 

12

2

Обходы графов. Деревья.

2

ОК-1 ОК-2

Контрольная работа 3.

ПК-1 ПК-2

 

 

 

13

2

Алгоритмы на графах с взвешенными

2

ОК-1 ОК-2

ребрами.

ОК-3 ПК-1

 

 

 

ПК-2 ПК-5

14

2

Коллоквиум 2 «Теория графов»

2

ОК-1 ОК-2

ПК-1 ПК-2

 

 

 

 

 

 

Комбинаторика. Типы выборок.

 

ОК-1 ОК-2

15

3

2

ОК-3 ПК-1

Решение задач.

 

 

 

ПК-2

 

 

 

 

16

3

Задачи о подстановках. Группы

2

ОК-1 ОК-2

преобразований геометрических фигур.

ПК-1 ПК-2

 

 

 

17

3

Метод Пойа.

2

ОК-1 ОК-2

Контрольная работа 4.

ПК-1 ПК-2

 

 

 

18

3

Рекуррентные соотношения.

2

ОК-1 ОК-2

Производящие функции.

ПК-1 ПК-2

 

 

 

 

 

 

 

 

9

9. САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА

раздела

Тематика самостоятельной работы

Трудое

Компе-

Контроль

дисципли

мкость

тенции

выполнения

п/п

ны

(детализация)

(час.)

ОК,

работы

1

 

ПК

1

Самостоятельное изучение

2

ОК-1

Проверка

 

 

теоретического материала,

 

ОК-2

конспекта.

 

 

 

ПК-1

 

 

подготовка конспекта к

 

ПК-2

Опрос на

 

 

практическому занятию по теме

 

 

 

 

 

занятии. Тест

2

 

«Алгебра множеств»

 

 

1

Индивидуальное задание 1 по

2

ОК-1,2

Отчет, защита

 

 

теме «Алгебра множеств»

 

ПК-1,2

работы

3

1

5

ПК-5

Проработка лекционного

ОК-2

Тесты

4

 

материала (лекции 1,2,3)

 

ПК-2

 

1

Индивидуальное задание 2 по теме

3

ОК-2

Отчет, защита

5

 

«Бинарные отношения»

 

ПК-1,2

работы

1

Решение задач, подготовка к

2

ПК-1

Контрольные

6

 

контрольным работам 1, 2

 

ПК-2

работы 1,2

1

Самостоятельное изучение

3

ОК-1,2

Проверка

 

 

теоретического материала,

 

ПК-1,2

конспекта.

 

 

подготовка конспекта,

 

ПК-5

Опрос на

 

 

презентации к занятию по теме

 

 

занятии.

 

 

 

 

Презентация.

7

 

«Реляционная алгебра».

 

 

 

1

Индивидуальное задание 3 по теме

2

ОК-1,2

Отчет, защита

8

 

«Мощность множества»

 

ПК-1,2

работы

1

Подготовка к коллоквиуму 1

4

ОК-1,2

Коллоквиум

 

 

 

 

ОК-3

 

9

1

Анализ результатов коллоквиума

1

ПК-1,2

Отчет

ОК-2,3

10

 

(работа над ошибками)

 

ПК-1

 

2

Проработка лекционного

4

ПК-1

Тесты

11

 

материала (лекции 4-7)

 

ПК-2

 

2

Индивидуальные задания 4,5 по

4

ПК-1

Отчет и

12

 

теме «Теория графов»

 

ПК-2

защита работ

2

Решение задач, подготовка к

1

ПК-1

Контрольная

13

 

контрольной работе 3

 

ПК-2

работа 3

2

Подготовка к ПЗ

3

ПК-1,2

Отчет,

 

 

(алгоритмическая часть теории

 

ПК-5

презентация

14

 

графов)

 

 

 

2

Самостоятельное изучение

4

ПК-1

Отчет,

 

 

теоретического материала,

 

ПК-2

конспект,

 

 

решение задач, подготовка

 

ПК-5

презентация

 

 

конспекта, презентации по теме

 

 

 

15

 

«Пустые и полные подграфы».

 

 

 

2

Подготовка к коллоквиуму

4

ОК-1,2

Коллоквиум

 

 

 

 

ОК-3

 

16

3

Проработка лекционного

3

ПК-1,2

Тесты

ПК-1

17

 

материала (лекции 8,9)

 

ПК-2

 

3

Индивидуальное задание 6 по теме

3

ОК-2

Отчет, защита

18

 

«Комбинаторика»

 

ПК-1,2

работы

3

Решение задач, подготовка к

1

ПК-1

Контрольная

19

 

контрольной работе 4

 

ПК-2

работа 4

3

Подготовка к ПЗ по теме «Группы

3

ОК-1,2

Отчет,

 

 

вращений и группы симметрии»

 

ПК-1,2

конспект,

 

 

 

 

ПК-5

презентация

 

 

 

 

 

10. ПРИМЕРНАЯ ТЕМАТИКА КУРСОВЫХ ПРОЕКТОВ

- не предусмотрено

10

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]