Рабочая программа дисциплины Методы моделирования (Наименование дисциплины)
| Вид материала | Рабочая программа |
- Рабочая программа учебной дисциплины методы математического моделирования Наименование, 122.11kb.
- Рабочая учебная программа дисциплины для студентов (Syllabus) Наименование дисциплины, 166.05kb.
- Рабочая программа по Теория случайных процессов (наименование дисциплины) для специальности, 94.12kb.
- Рабочая учебная программа дисциплины для студентов (Syllabus) Наименование дисциплины, 190.86kb.
- Аннотация рабочей программы дисциплины агропочвоведение наименование дисциплины для, 39.78kb.
- Рабочая программа учебной дисциплины методы теории принятия решений Наименование дисциплины, 117.3kb.
- Рабочая программа дисциплины прикладная математика (Наименование дисциплины), 188.06kb.
- Рабочая программа наименование дисциплины методы и средства проектирования информационных, 238.05kb.
- Рабочая программа учебной дисциплины непрерывные математические модели Наименование, 113.71kb.
- Рабочая программа учебной дисциплины международные экономические отношения наименование, 619.09kb.
МИНОБРНАУКИ РОССИИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
«ЮЖНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ В Г. ТАГАНРОГЕ
(ТТИ Южного федерального университета)
Факультет автоматики и вычислительной техники
УТВЕРЖДАЮ
Декан ФАВТ ______________ Ю.М.Вишняков
"_____"__________________2011 г.
Рабочая программа дисциплины
Методы моделирования
(Наименование дисциплины)
Направление подготовки
230100.62 – «Информатика и вычислительная техника»
Профили подготовки
Автоматизированные информационно-управляющие системы и комплексы
Квалификация (степень) выпускника
Бакалавр
Форма обучения
Очная
(очная, очно-заочная и др.)
г. Таганрог
2011
Цель преподавания дисциплины
Целью дисциплины «Методы моделирования» являются знакомство студента с математическими, схематическими и программными основами моделирования предметной области и бизнес-процессов. Изучение методов и методологий моделирования, а также компьютерных инструментальных средств разработки моделей. Изучение дисциплины направлено на получение базовых знаний алгоритмов и математических методов моделирования, получение навыков использования методологий моделирования и практической работы в инструментальных системах.
Изучение данной дисциплины будет способствовать достижению целям 2 и 3 основной образовательной программы по направлению подготовки 230100.62 «Информатика и вычислительная техника»:
2 цель направления. Организация базовой бакалаврской подготовки, позволяющей всем выпускникам продолжить свое образование как с целью получения диплома инженера или магистра в области информатики и вычислительной техники, так и с целью дальнейшего самосовершенствования.
3 цель направления. Удовлетворение потребностей общества в квалифицированных кадрах путем подготовки специалистов по проектированию, разработке и эксплуатации автоматизированных информационно-управляющих систем и комплексов,
а также будет способствовать достижению локальных целей профиля подготовки «Автоматизированные информационно-управляющие системы и комплексы»:
2 цель профиля. Подготовка высококвалифицированных специалистов, способных решать задачи исследования, проектирования, разработки, настройки, тестирования и эксплуатации современных автоматизированных информационно-управляющих систем и комплексов в различных областях профессиональной деятельности, а также задачи планирования и проведения экспериментальных исследований свойств и характеристик данных систем;
3 цель профиля. Формирование у выпускников навыков практической реализации и внедрения инженерных решений, включающих вопросы планирования и организации работ, формирования технической документации, защиты интеллектуальной собственности, оценки экономической эффективности, безопасности и экологичности разработок.
2.Место дисциплины в структуре ООП бакалавриата
В соответствии с учебным планом по направлению подготовки 230100 – «Информатика и вычислительная техника» профиль подготовки «Автоматизированные информационно-управляющие системы и комплексы» дисциплина «Методы моделирования» (Б3.Б.13) относится к блоку дисциплин по выбору блока Б3 «Профессиональный цикл» и реализуется в четвертом семестре.
Для успешного обучения студенту понадобятся знания в области таких дисциплин, как дисциплины «Математический анализ», «Программирование», «Информатика», «Дискретная математика», «Теория вероятности и математическая статистика», «Системный анализ» и используется при изучении дисциплин профессионального цикла, при выполнении курсовых работ и проектов, а также выпускной квалификационной работы.
Результаты изучения курса «Методы моделирования» используются в дальнейшем при изучении дисциплин «Технологии разработки информационных систем», «Интеллектуальные системы управления», «Автоматизация проектирования систем управления», «Интегрированные системы проектирования и управления», «Локальные системы управления».
3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины
В результате изучения дисциплины «Методы моделирования» студенты должны:
- Знать: фундаментальные законы природы и основные физические законы в области электричества, основные понятия и методы математического анализа, алгебры, математической логики, теории алгоритмов, методы системного анализа, фундаментальные и передовые знания и научные принципы, лежащие в основе современных средств и систем автоматизации и управления при формулировании и решении инженерных задач, методы формализации и алгоритмизации, возможности реализации моделей с использованием программно-технических средств;
- Уметь: использовать основные законы естественнонаучных дисциплин в профессиональной деятельности, применяет методы математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования; работать с компьютером как средством управления информацией;
- Владеть: культурой мышления, способен к обобщению, анализу, восприятию информации, постановке цели и выбору путей ее достижения; методиками использования программных средств для решения практических задач, методами разработки моделей компонентов информационных систем, включая модели баз данных.
Все это будет способствовать достижению следующих компетенций:
ОК-1-владеть культурой мышления, способен к обобщению, анализу, восприятию информации, постановке цели и выбору путей ее достижения;
ОК-10 - использовать основные законы естественнонаучных дисциплин в профессиональной деятельности, применяет методы математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования;
ОК-12-имееть навыки работы с компьютером как средством управления информацией;
ПК-2- осваивать методики использования программных средств для решения практических задач;
ПК-4-разрабатывать модели компонентов информационных систем, включая модели баз данных.
4.Структура и содержание дисциплины «Методы моделирования»
Общая трудоемкость дисциплины составляет 5 зачетных единиц 180 часа.
| Вид учебной работы | Всего часов |
| Общая трудоемкость дисциплины | 180/0 ЗЕТ |
| Аудиторные занятия | 90 |
| - лекции | 36 |
| - практические занятия | 18 |
| - лабораторные работы | 36 |
| - другие виды аудиторных занятий | - |
| Самостоятельная работа | 40 |
| Курсовой проект (работа) | - |
| Контроль самостоятельной работы | 18 |
| Аттестация | 32 Экзамен (4 семестр) |
| № п/п | Раздел Дисциплины | Семестр | Неделя семестра | Виды учебной работы, включая самостоятельную работу студентов и трудоемкость (в часах) | Формы текущего контроля успеваемости (по неделям семестра) Форма промежуточной аттестации (по семестрам) | ||||
| лек | лаб | пр | СРС | КСР | |||||
| | Основные понятия теории моделирования сложных систем | 4 | 1-2 | 4 | 6 | 2 | 6 | 2 | Собеседования, промежуточный, контроль заданий для самостоятельного выполнения, тест/письменная контрольная работа по теме |
| | Методы и технологии предпроектного обследования и анализа | 4 | 3-4 | 4 | 6 | 2 | 6 | 2 | Собеседования, промежуточный, контроль заданий для самостоятельного выполнения, тест/письменная контрольная работа по теме |
| | Математическое моделирование систем | 4 | 5-7 | 6 | 6 | 2 | 8 | 2 | Собеседования, промежуточный, контроль заданий для самостоятельного выполнения, тест/письменная контрольная работа по теме |
| | Методы структурного моделирования систем | 4 | 8-12 | 10 | 6 | 6 | 6 | 4 | Собеседования, промежуточный, контроль заданий для самостоятельного выполнения, тест/письменная контрольная работа по теме |
| | Основы объектно-ориентированного моделирования систем | 4 | 13-15 | 6 | 6 | 2 | 8 | 6 | Собеседования, промежуточный, контроль заданий для самостоятельного выполнения, тест/письменная контрольная работа по теме |
| | CASE-средства поддержки процесса моделирования систем | 4 | 16-18 | 6 | 6 | 4 | 6 | 4 | Собеседования, промежуточный, контроль заданий для самостоятельного выполнения, тест/письменная контрольная работа по теме |
| ИТОГО | 36 | 36 | 18 | 40 | 18 | | |||
5. Образовательные технологии
Лекционные занятия проводятся с использованием интерактивных досок. Лекционный материал предоставляется при помощи электронных презентаций. Предусматривается проведение ролевых и деловых игр. Рассматриваются конкретные ситуации проблемного характера
Практические занятия предполагают разбор конкретных бизнес-процессов и ситуаций с использованием интерактивных досок, компьютерных симуляций и современных CASE-средств моделирования. Лабораторные работы проводятся в компьютерных классах с применением современных CASE-средств моделирования бизнес-процессов и предполагают знакомство студентов с методами и инструментальными средствами моделирования на конкретных примерах и бизнес-задачах.
Самостоятельная работа предусматривает поиск и самостоятельное изучение новых методов и инструментальных CASE-средств моделирования бизнес-процессов с последующим представлением в виде рефератов и презентаций.
6. Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины и учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов
6.1. Лабораторные занятия
В рамках курса предусмотрены лабораторные занятия в объеме 36 часов.
Тематики лабораторных занятий
1. Лабораторная работа № 1. «Модели деятельности предприятия» (6 часа);
2. Лабораторная работа № 2. «Разработка системного проекта» (6 часа);
3. Лабораторная работа № 3. «Модели управленческих процедур» (6 часа);
4. Лабораторная работа № 4. «Применение при моделировании
инструментальных средств» (6 часа);
6.2. Практические занятия
В рамках курса предусмотрены практические занятия в объеме 18 часов.
1. Технологии предпроектного обследования и анализа (2 часа);
2. Методология IDEF0 (2 часа);
3. Модели AS-IS и TO-BE (4 часа);
4. Моделирование бизнес-процессов методологией ARIS EPC (2 часа);
5. Инструментальное средствоARIS Toolset (2 часа);
6. Инструментальное средство BPWin (2 часа);
7. Инструментальное средствоRational Software Architect (2 часа);
В рамках контролируемой самостоятельной работы проводится разбор типовых ошибок домашних заданий, с разъяснением путей решения, ориентирующих студентов на развитие практических навыков.
6.3. Дидактические тесты рубежного контроля
Для оценки уровня теоретических и практических знаний используется тест или контрольный письменный опрос
Перечень контрольных вопросов
1. Теория моделирования сложных систем,
2. Классификация видов моделирования.
3. Анализ первичных требований и планирование работ.
4. Построение моделей деятельности предприятия.
5. Цели анализа в моделировании.
6. Разработка системного проекта.
7. Разработка предложений по автоматизации предприятия.
8. Разработка технического проекта.
9. Этапы жизненного цикла АИС.
10. Модели жизненного цикла информационной системы.
11. Роль анализа в жизненном цикле программы.
12. Методика предпроектного обследования.
13. Методы обследования управленческих процедур.
14. Исследование потоков и структуры информации.
15. Обследование документов и документооборота системы управления.
16. Основы теории принятия решений.
17. Математическое моделирование систем.
18. Детерминированные стохастические задачи.
19. Задачи скалярной оптимизации, в условиях неопределенности, линейные, нелинейные, дискретные.
20. Статистическое моделирование на ЭВМ.
21. Классы математических моделей, используемых в моделировании бизнес-процессов.
22. Системы и сети массового обслуживания.
23. Сети Петри.
24. Теория расписаний.
25. Модели конечных автоматов.
26. Оптимизация бизнес-процессов на основе математического моделирования.
27. Методы структурного моделирования систем.
28. Идеи, лежащие в основе структурных методов.
29. Понятия исследования операций и системного анализа.
30. Принципы структурного анализа в моделировании.
31. Методология SADT.
32. Концептуальная модель.
33. Состав функциональных модели. Иерархия диаграмм.
34. Типы связей между функциями.
35. Принципы объектно-ориентированного анализа.
36. Многокритериальные задачи, парето-оптимальность, схема компромиссов.
37. Динамические задачи.
38. Марковские модели принятия решений.
39. Имитационное моделирование систем.
40. Классификация инструментальных средств.
41. Обоснование выбора инструментальных средств для моделирования.
Перечень вопросов, выносимых на промежуточный тест второго модуля
6.3.Самостоятельная работа студентов
В рамках организации самостоятельной работы студентам предлагается развить, изучаемые в рамках теоретического материала.
Тематики заданий для самостоятельного выполнения:
1. Методология IDEF0.
2. Графическое изображение. Модели AS-IS и TO-BE.
3. Принцип ограничения сложности.
4. Методология DFD.
5. Построение иерархии диаграмм потоков данных.
6. Сравнение DFD и IDEF0.
7. Методология IDEF3.
8. Задачи и принятие решений в условиях неопределённости
9. Моделирование бизнес-процессов методологией ARIS EPC.
10. Основные элементы метода EPC.
11. Моделирование на разных уровнях представления ARIS.
12. Функциональное представление систем.
13. Представление организации.
14. Моделирование отношений между разными типами представлений.
15. Основы объектно-ориентированного моделирования систем.
16. Эволюция объектной модели.
17. Составные части объектного подхода.
18. Применение объектной модели.
19. Классификация и идентификация классов и объектов.
20. Ключевые абстракции и механизмы в моделировании бизнес-процессов.
21. Инструментальное средствоARIS Toolset.
22. Инструментальное средство BPWin.
23. Инструментальное средствоRational Software Architect.
Дискуссионный разбор результатов решений реализуется посредствам контролируемой самостоятельной работы.
7. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины
а) основная литература:
1. Рогозов Ю.И., Стукотий Л.Н., Свиридов А.С. «Моделирование систем». Учебное пособие, ТРТУ, 2004.
2. Дэвид А. Марка, Клемент Мак Гоуэн. Методология структурного анализа и проектирования. SADT.
3. С.В.Маклаков CASE-средства разработки информационных систем. BPwin и Erwin – М.: Диалог Мифи, 2001/
б) дополнительная литература:
1. Тельнов Ю.Ф. Реинжениринг предприятия на основе имитационной модели. –М.: Диалог Мифи, 2002.
2.Журнал "Информационные технологии". №1-12, 2002 - 2010.
3. Дэвид А. Марка, Клемент Мак Гоуэн. Методология структурного анализа и проектирования. SADT.
4. С.В. Маклаков. CASE-средства разработки информационных систем. BPwin и Erwin. –М.: Диалог Мифи, 2001.
в) программное обеспечение и Интернет-ресурсы
1. AllFusion Erwin Process Modeller
2. xJTEC AnyLogic 5.1
3. Rational Software Architect
4. АСКЗ (Автоматизированная система контроля знаний)
5. Цифровой кампус ЮФУ ссылка скрыта
6. Электронная научная библиотека eLibrary ссылка скрыта
7. Электронные копии научных журналов всемирно известных издательств
ссылка скрыта
Все необходимые учебно-методические материалы, представлены на личных страницах автора в сети ссылка скрыта, а также на сайте www.sau.favt.tsure.ru.
8. Материально-техническое обеспечение дисциплины:
Лекционная аудитория оснащена интерактивной доской и проекционным оборудованием для демонстрации слайдов. В лаборатории имеется 12 рабочих мест, оборудованных ПЭВМ, с установленным на них специализированным программным обеспечением.
Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО с учетом рекомендаций и ПрООП ВПО по направлению 230100.62 «Информатика и вычислительная техника» и профилю подготовки «Автоматизированные информационно-управляющие системы и комплексы».
Автор: ____________________________ Финаев В.И., д.т.н., проф., зав. каф. САУ
Рецензент ____________________________ Шадрина В.В., к.т.н., доцент каф. САУ
Программа одобрена на заседании УМК ФАВТ от 20.01.2011 года, протокол № 1.