Министерство образования Российской Федерации

Федеральное агентство по высшему образованию

Российский государственный университет имении Иммануила Канта

Факультет географии и геоэкологии

Утверждаю

Декан факультета географии и геоэкологии

профессор _____________ В.В. Орленок

рабочая программа

учебной дисциплины

«Математические методы в географии»

цикла общих дисциплин для специальностей

012500 «География», 012800 «Океанология» и 013600 «Геоэкология»

(дневное и очно-заочное отделения)

Одобрено методическим советом факультета

Председатель учебно-методической комиссии

факультета географии и геоэкологии

профессор ________________ В.В. Орленок

Рабочая программа

утверждена на заседании кафедры географии океана

Протокол № ___ от _________2008 г.

Зав. кафедрой_________________ В.А. Гриценко

Калининград

2008

Программа дисциплины «Математические методы в географии» из цикла общих дисциплин составлена в соответствии с требованиями Государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования второго поколения для подготовки специалистов по специальностям 012500 «География», 012800 «Океанология» и 013600 «Геоэкология».

Организационно-методический раздел

1. Цель курса. Основной целью преподавания курса «Математические методы в географии» является освоение студентами основ использования компьютерных математических технологий при обработке и интерпретации экспериментальных данных, а также формирование профессиональной готовности специалиста к использованию современных математических и компьютерных подходов к исследованию природных систем и объектов.

2. Задачи курса. В результате изучения курса студенты должны знать: общую постановку задачи математического моделирования; основные приемы хранения и обработки экспериментальных данных; постановку и решение задач интерполяции и аппроксимации для экспериментальных данных о природных системах и объектах; наиболее важные методы решений дифференциальных уравнений в контексте описания динамических процессов в окружающей среде; основные схемы алгоритмических вычислений; возможности компьютерной графики.

3. Место курса в профессиональной подготовке выпускника. В рамках курса «Математические методы в географии» продолжается математическая и физическая составляющие образования, начинается формирование готовности специалиста к постановке и решению типичных задач организации экспериментальных данных, основных приемов их обработки, а также моделированию природных систем или объектов.

Для успешного освоения материала спецкурса требуются знания разделов целого ряда дисциплин:

1). Математика (Переменные величины, функции одной и многих переменных, вектора, матрицы, прямые, кривые второго порядка, производная, интеграл, экстремум, дифференциальное уравнение, степенной ряд, ряд Фурье).

2). Информатика (Файл, основные команды при работе с файлами из NC, алгоритмы вычисления суммы и произведения, условный оператор, клавиатура).

3). Физика (Основные законы механики, молекулярной физики, электричества и т.д.)

4). Методы географических исследований (Выделение переменных величин и анализ зависимостей между ними).

4. Требования к уровню усвоения. Студент должен познакомиться с основными подходами обработки и интерпретации экспериментальных данных, построению простейших моделей природных процессов и систем; уметь выполнить типичные постановки исследовательских задач. Студенты должны получить опыт формирования файлов экспериментальных данных; перехода от наблюденных к безразмерным величинам; решения задач линейной и квадратичной интерполяции; использования метода среднеквадратического приближения для вывода уравнения линейного тренда и других простейших эмпирических зависимостей; гармонического анализа временных рядов; использования дифференциальные уравнения как простейшие модели динамических процессов; моделирования переноса загрязнения на основе решения уравнения диффузии. Попутно в условиях решения учебно-исследовательских задач происходит освоение пакетов MathCad и Excel для обработки и визуализации экспериментальных данных.