Методические указания к курсовым работам по информатике

Белорусский национальный технический университет

Кафедра инженерной математики

Методические указания к курсовым работам по информатике

для студентов второго курса

инженерных специальностей

приборостроительного факультета

Минск 2004

УДК

Данное издание предназначено для студентов второго курса приборостроительного факультета дневной и заочной формы обучения

Составители:

Нифагин В.А., Дубровина О.В.

Введение

Современной тенденцией в инженерных исследованиях и проектировании так же, как и в инженерном образовании является все более широкое использование компьютерного моделирования с целью максимального учета принципиально важных эффектов и оперирования полными математическими и информационными моделями объектов. Инженер-исследователь не должен находиться под прессом опасений, что получившаяся модель слишком сложна в формальном, вычислительном плане и что в связи с этим придется существенно «упрощать» задачу. Причем, возможно, до такой степени, что модель совсем перестанет быть похожей на реальный объект.

В рабочей программе по информатике содержание курсовой работы по предмету определяется как создание математической или информационной модели какого-либо явления или технологического процесса. Для заданной математической или информационной модели должны быть разработаны структуры данных, подобраны алгоритмы, написаны и отлажены программы и проведен анализ полученных результатов. Визуализация полученной информации предполагается в табличной и графической формах. При создании математической модели необходимо осуществить выполнение следующих разделов:

1. Анализ исходной информации и нахождение адекватных феноменологических соотношений описания.

2. Выбор математического аппарата и программного обеспечения для получения качественных и количественных результатов.

3. Построение укрупненной блок-схемы алгоритма программы.

4. Написание и отладка программы.

5. Сравнение полученных результатов и при необходимости уточнение и корректировка или обобщение модели.

Целью курсовой работы является закрепление теоретического материала и выработка навыков решения и расчета физико-математических, технических и инженерно-экономических задач, а также приобретение исследовательских навыков, связанных с решением поставленной задачи.

Общие требования к курсовой работе

1. Строгое соответствие содержания работы заданию.

2. Четкость и логическая последовательность изложения материала.

3. Убедительность аргументации.

4. Краткость и точность формулировок.

5. Конкретность изложения результатов работы.

6. Обоснованность выводов и рекомендаций.

7. Аккуратность оформления.

Исходным документом является задание на курсовую работу, в котором должны быть указаны: тема работы, исходные данные, состав работы с указанием объема ее отдельных частей, сроки выполнения этапов работы и ее окончания.

Задание на курсовую работу разрабатывается руководителем работы при возможном участии исполнителя и утверждается заведующим кафедрой. При выдаче темы коллективу студентов задание выдается отдельно каждому исполнителю, и в нем указывается объем и состав работы, предусмотренной для индивидуального исполнения.

Изменения в утвержденное задание могут быть внесены только с санкции заведующего кафедрой.

Состав и объем работы, а также отдельных ее частей, устанавливаются руководителем работы, в соответствии с числом часов, предусмотренных учебным планом.

Сроки выдачи задания на курсовую работу, выполнения отдельных этапов и всей работы в целом устанавливаются кафедрой в соответствии с учебным планом и утвержденным графиком работы студентов.

Структура работы

Курсовая работа должна содержать в указанной последовательности титульный лист, задание на курсовую работу, реферат, содержание (оглавление), перечень условных обозначений, символов и специальных терминов, список использованных источников, приложения.

Основная часть курсовой работы должна включать

1. Введение.

2. Теоретическая часть.

3. Постановка задачи и получение исходных данных.

4. Алгоритм решения.

5. Полученные результаты.

6. Анализ результатов

7. Заключение (выводы, предложения).

8. Приложение (Разработанные программы)

9. Список использованной литературы.

Заключение должно содержать оценку результатов курсовой работы, выводы и предложения.

В приложении помещаются материалы, не вошедшие в основную часть, необходимые для отражения хода работы или значимости полученных результатов, первичные документы исследований, распечатки кода программ и т.д.

Требования к оформлению работ

Курсовая работа должна быть оформлена в текстовом редакторе Word. Параметры страницы: поля левое 30 мм, правое 15 мм, верхнее и нижнее – по 20 мм, формат бумаги А4, книжная. Основной шрифт текста Times New Roman, 13 пт, межстрочный интервал одинарный, выравнивание текста по ширине страницы, абзацный отступ 1 см. Шрифт заголовков – 14 пт, полужирный выравнивание по центру страницы. Нумерация страниц внизу страницы по центру.

Иллюстрации, чертежи, схемы, диаграммы размещают после первого упоминания их в тексте.

Титульный лист работы оформляется в соответствии с Приложением 1.

Задание на курсовую работу должно быть подписано руководителем и исполнителем работы с указанием даты его выдачи и утверждено заведующим кафедрой. Рекомендуемая форма бланка задания приведена в Приложении 2.

В тексте работы при изложении обязательных требований должны применяться слова: «должен», «следует», «необходимо», «требуется, чтобы», «разрешается только», «не допускается», «запрещается», «не следует». При изложении других положений следует применять слова: «могут быть», «как правило», «при необходимости», «может быть»; «в случае» и т.д. При этом допускается использовать повествовательную форму изложения текста статьи, например «применяют», «указывают» и т.п.

В работе должны применяться научно-технические термины, обозначения и определения, установленные соответствующими стандартами, а при их отсутствии общепринятые в научно-технической литературе. В случае использования специфической терминологии по тексту должны быть приведены соответствующие разъяснения.

Следует выделить три основные направления в заданиях для курсовых работ.

1. Рассмотрение математических моделей с последующим численным анализом в рамках того или иного специализированного пакета.

2. Создание информационных моделей на базе соответствующих приложений. (БД, Internet, компьютерное проектирование).

3. Исследовательская работа, включающая создание замкнутого программного приложения.

Объединяющим признаком является форма ядра проектов. Как правило, это дифференциальные уравнения, обыкновенные и в частных производных или модели прикладной статистики. Хотя типовые проекты, являются учебными, они содержат исследовательскую интригу, имеют важные практические приложения и не являются тривиальными задачами в вычислительном аспекте. В проектах реализуется сочетание инженерной актуальности, с одной стороны, и относительно высокой математической (вычислительной) сложности, с другой, чтобы обеспечить достаточную мотивацию для обращения к какому-либо из современных математических программных пакетов.

Примеры курсовых работ по этим направлениям:

1. «Численное моделирование температурного поля платы компьютера». На примере теплопроводности рассматриваются численные методы для уравнений в частных производных второго порядка. Стандартные средства MathCad’ дополняются программой, позволяющей моделировать стационарные двухмерные температурные поля для существенно расширенного круга задач и корректно описывать разнообразные условия теплового взаимодействия объекта с окружающей средой. Распределение температурных полей показано на рис.1

.

Рис. 1