Министерство образования и науки Российской Федерации Учебно-методическое объединение вузов по образованию в области информационной безопасности сборник примерных программ учебных дисциплин по направлению подготовки (специальности)
Вид материала | Документы |
- Министерство образования и науки Российской Федерации Учебно-методическое, 3299.35kb.
- Ступности (государственной, воинской, транснациональной и иной) мы будем, 86.46kb.
- Лекция по теме № Условия конкретного преступления, 298.33kb.
- Расписание занятий на цикле сертификационного усовершенствования для интернов, 88.88kb.
- Министерство образования Российской Федерации Министерство путей сообщения Российской, 653.58kb.
- Министерство образования Российской Федерации Министерство путей сообщения Российской, 657.68kb.
- Общая характеристика работы Актуальность темы, 398.26kb.
- Рекомендации по организации профилактической работы, направленной на предупреждение, 1352.37kb.
- История исторической науки, 496.22kb.
- Министерство здравоохранения и социального развития Российской Федерации Государственное, 408.11kb.
Разработчики: УМО ИБ
УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЪЕДИНЕНИЕ ПО ОБРАЗОВАНИЮ
В ОБЛАСТИ ИНФОРМАЦИОННОЙ БЕЗОПАСНОСТИ
ПРОЕКТ
ПРИМЕРНАЯ УЧЕБНАЯ ПРОГРАММА
Наименование дисциплины
«Дискретная математика»
Рекомендуется для направления подготовки (специальности)
090302 Информационная безопасность телекоммуникационных систем
Квалификация (степень) выпускника
«Специалист»
МОСКВА 2011
1. Цели и задачи дисциплины
Дисциплина «Дискретная математика» реализует требования федерального государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования по специальности 090302 “Информационная безопасность телекоммуникационных систем”.
Целью дисциплины является ознакомление обучающихся с основами общей алгебры, комбинаторики, математической логики, теории булевых функций, теории графов и теории автоматов.
Дисциплина «Дискретная математика» относится к числу фундаментальных математических дисциплин в силу отбора изучаемого материала и его важности для подготовки специалиста.
Задачи дисциплины:
- воспитание у студентов математической и технической культуры,
- четкое осознание необходимости и важности математической подготовки для специалиста технического профиля,
- ознакомление с основными объектами и методами дискретной математики, а также их приложениями для решения различных задач, требующих применения вычислительных средств,
- развитие навыков обращения с дискретными конструкциями и умения строить математические модели объектов и процессов, с которыми имеет дело бакалавр в ходе своей профессиональной деятельности.
Таким образом, дисциплина «Дискретная математика» является неотъемлемой составной частью профессиональной подготовки по специальности 090302 “Информационная безопасность телекоммуникационных систем”. Вместе с другими дисциплинами математического и естественнонаучного цикла изучение данной дисциплины призвано формировать специалиста, и в частности, вырабатывать у него такие качества, как:
- строгость в суждениях,
- творческое мышление,
- организованность и работоспособность,
- дисциплинированность,
- самостоятельность и ответственность.
2. Место дисциплины в структуре ООП
Дисциплина «Дискретная математика» относится к числу дисциплин базовой части математического и естественнонаучного цикла.
Для успешного усвоения данной дисциплины необходимо, чтобы студент владел знаниями, умениями и навыками, сформированными в процессе изучения дисциплин:
- «Математический анализ» – основы теории пределов и действительных функций одного переменного;
- «Алгебра и геометрия» – основы аналитической геометрии, линейной алгебры,
- Знания, умения и навыки сформированные в процессе изучения программы общеобразовательной школы.
Знания, полученные студентами в ходе изучения дисциплины «Дискретная математика», используются при изучении дисциплин:
- «Теория вероятностей и математическая статистика»,
- «Теория информации и кодирования»
- «Криптографические методы защиты информации»,
- «Сети и системы передачи информации»,
- «Методы программирования»,
3. Требования к результатам освоения дисциплины
Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих компетенций:
способность логически верно, аргументировано и ясно строить устную и письменную речь на русском языке, готовить и редактировать тексты профессионального назначения, публично представлять собственные и известные научные результаты, вести дискуссии (ОК-7)
способность к логически-правильному мышлению, обобщению, анализу, критическому осмыслению информации, систематизации, прогнозированию, постановке исследовательских задач и выбору путей их решения на основании принципов научного познания (ОК-9);
способность самостоятельно применять методы и средства познания, обучения и самоконтроля для приобретения новых знаний и умений, в том числе в новых областях, непосредственно не связанных со сферой деятельности, развития социальных и профессиональных компетенций, изменения вида своей профессиональной деятельности (ОК-10).
способность выявлять естественнонаучную сущность проблем, возникающих в ходе профессиональной деятельности, и применять соответствующий физико-математический аппарат для их формализации, анализа и выработки решения (ПК-1);
способность применять математический аппарат, в том числе с использованием вычислительной техники, для решения профессиональных задач (ПК-2);
способность осуществлять подбор, изучение, анализ и обобщение научно-технической информации, нормативных и методических материалов по методам обеспечения информационной безопасности телекоммуникационных систем (ПК-11);
способность применять современные методы исследования с использованием компьютерной техники (ПК-12);
способность проводить математическое моделирование процессов и объектов на базе стандартных пакетов автоматизированного проектирования и исследований (ПК-13);
В результате изучения дисциплины студент должен:
Знать:
- основные понятия, составляющие предмет дискретной математики;
- основные понятия и методы теории графов, конечных автоматов и алгебраической теории кодирования
- основные методы решения задач профессиональной области с применением дискретных моделей.
- типовые свойства и способы задания булевых функций
- основы комбинаторного анализа;
Уметь:
- строить математические модели задач профессиональной области;
- применять стандартные методы дискретной математики к решению типовых задач;
- осуществлять поиск научной информации и работу с реферативной, справочной, периодической и монографической литературой по различным областям дискретной математики.
Владеть:
- навыками самостоятельного решения комбинаторных задач;
- навыками нахождения различных параметров и представлений булевых функций,
- навыками вычисления параметров графов.
- навыками оценки параметров кодов.
4. Объем дисциплины и виды учебной работы
Вид учебной работы | Всего часов | Семестры | |||
3 | 4 | | | ||
Аудиторные занятия (всего) | 130 | 78 | 52 | | |
В том числе: | - | - | - | - | - |
Лекции | 58 | 34 | 24 | | |
Практические занятия (ПЗ) | 66 | 40 | 26 | | |
Семинары (С) | - | - | | | |
Лабораторные работы (ЛР) | - | - | | | |
Контрольные работы (КР) | 6 | 4 | 2 | | |
Самостоятельная работа (всего) | 50 | 30 | 20 | | |
В том числе: | - | - | - | - | - |
Курсовой проект (работа) | - | - | | | |
Расчетно-графические работы | - | - | | | |
Реферат | - | - | | | |
Другие виды самостоятельной работы | 50 | 30 | 20 | | |
Вид промежуточной аттестации и его трудоемкость | 36 | - | Экзамен (36) | | |
Общая трудоемкость часы зачетные единицы | 216 | 108 | 108 | | |
6 | 3 | 3 | | |
5. Содержание дисциплины
5.1. Содержание разделов дисциплины
№ п/п | Наименование раздела дисциплины | Содержание раздела |
1. | Множества. Отношения на множестве | Множества и операции над ним. Бинарные отношения |
2 | Основы комбинаторики | Биномиальные коэффициенты и их свойства. Метод включений и исключений. Метод рекуррентных соотношений. |
3 | Основы булевой алгебры | Алгебра высказываний. Булевы функции. Дизъюнктивные и конъюнктивные нормальные формы. Представление функции полиномом жегалкина. Полнота системы булевых функций. Базисы булевых функций. |
4 | Элементы теории графов | Основные понятия теории графов. Способы задания графов. Числовые характеристики графов. Изоморфизм графов. Пути и циклы в ориентированных графах. Компоненты связности. Эйлеровы неориентированные и ориентированные графы. Гамильтоновы графы. Деревья. Прикладные задачи и алгоритмы анализа графов. |
5 | Конечные автоматы | Автоматы и автоматные отображения. Изоморфизм автоматов. Эквивалентность состояний конечного автомата. Минимальный автомат. Регулярные автоматы. Линейные автоматы. |
6 | Основы алгебраической теории кодирования | Основные понятия теории кодирования. Общие оценки параметров кодов. Линейные коды. Способы задания и оценки параметров линейных кодов. Алгоритмы декодирования линейных и циклических линейных кодов. |
5.2 Разделы дисциплины и междисциплинарные связи с обеспечиваемыми (последующими) дисциплинами
№ п/п | Наименование обеспечиваемых (последующих) дисциплин | № № разделов данной дисциплины, необходимых для изучения обеспечиваемых (последующих) дисциплин | ||||||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | … | ||
1. | Теория вероятностей и математическая статистика | + | + | | | | | | | |
2. | Криптографические методы защиты информации | + | + | + | + | + | + | | | |
3 | Сети и системы передачи информации | | + | | + | | + | | | |
4 | Методы программирования | + | | + | + | | | | | |
5 | Теория информации и кодирования | + | + | | + | | + | | | |
5.3. Разделы дисциплин и виды занятий
№ п/п | Наименование раздела дисциплины | Лекц. | Практ. зан. | Семин. | Лаб. зан. | Контр. Раб. | СР | Все-го |
1. | Множества. Отношения на множестве | 6 | 6 | | | | 5 | 17 |
2. | Основы комбинаторики | 10 | 12 | | | 2 | 9 | 33 |
3 | Основы булевой алгебры | 8 | 10 | | | | 7 | 25 |
4 | Элементы теории графов | 10 | 12 | | | 2 | 9 | 33 |
5 | Конечные автоматы | 10 | 12 | | | | 8 | 30 |
6 | Алгебраическая теория кодирования | 14 | 14 | | | 2 | 12 | 42 |
6. Лабораторный практикум
Лабораторный практикум не предусмотрен
7. Примерная тематика курсовых проектов (работ)
Курсовой проект (работа) не предусмотрен.
8. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины:
8.1. Основная литература
1. Яблонский С. В. Введение в дискретную математику. – М.: Наука, 2004.
2. Асанов М.О., Баранский В.А., Расин В.В. Дискретная математика: графы, матроиды, алгоритмы. – Ижевск: НИЦ «Регулярная и хаотическая динамика», 2001.
3. Ф.А. Новиков. Дискретная математика для программистов. – СПб.: Питер, 2002.
4. Гаврилов Г.П., Сапоженко А.А. Сборник задач по дискретной математике. – М.: Наука, 2000.
5. Глухов М.М. Алгебра и аналитическая геометрия. – М.: Гелиос-АРВ, 2004.
8.2. Дополнительная литература
1. Иванов Б.И. Дискретная математика. – М., Физматлит, 2007.
2. Палий И.А. Лекции по дискретной математике. – Изд-во СИБАДИ, 2007.
3. Соболева Т.С., Чечкин А.В. Дискретная математика с элементами математической информатики К. 1-2, – М., 2005.
4. Галкина В.А. Дискретная математика: комбинаторная оптимизация на графах. – М.: Гелиос-АРВ, 2003.
5. Нефедов В.Н., Осипова В.А. Курс дискретной математики. – М., Изд. МАИ, 1993.
8.3. Программное обеспечение
пакеты прикладных программ MATHLAB, MATHEMATICA или аналогичных им для выполнения домашних заданий по разделам 3, 4, 6 дисциплины
8.4. Базы данных, информационно-справочные и поисковые системы
- вузовские электронно-библиотечные системы учебной литературы.
- база научно-технической информации (например, ВИНИТИ РАН)
Электронно-библиотечная система должна обеспечивать возможность индивидуального доступа для каждого обучающегося из любой точки, в которой имеется доступ к сети Интернет.
9. Материально-техническое обеспечение дисциплины:
компьютерный класс для выполнения домашних заданий с использованием пакетов прикладных программ из расчета одно рабочее место на двух студентов.
10. Методические рекомендации по организации изучения дисциплины:
Лекция является одним из важнейших видов учебных занятий. Ее основное назначение – дать систематизированные основы научных знаний по дисциплине, раскрыть содержание, закономерности и тенденции развития изучаемого предмета, рекомендовать методику применения теоретических знаний на практике, сконцентрировать внимание обучаемых на наиболее сложных и узловых вопросах, стимулировать их активную познавательную деятельность, формировать творческое мышление и потребность в самообразовании.
Лектор должен свободно владеть материалом. Зачитывание текста лекции по подготовленным материалам не рекомендуется. Не рекомендуется давать материал для конспектирования под диктовку, за исключением формулировок ключевых выводов. Рекомендуется проверять качество конспектирования обучаемыми лекционного материала.
В случае слабой проработки студентами материалов предыдущих лекций, следует обращать особое внимание на напоминание пройденного материала и необходимость самостоятельной подготовки к лекциям.
При чтении лекции следует обращать особое внимание на межпредметные связи и акцентировать внимание на соответствующих вопросах, затрагиваемых в других дисциплинах. Для этого лектор по данной дисциплине должен поддерживать тесный рабочий контакт с теми преподавателями, сведения из дисциплин которых он использует. Для укрепления межпредметных связей и согласования дидактических единиц различных дисциплин соответствующие вопросы включаются в повестку дня заседаний методических секций по циклам дисциплин, а наиболее важные вопросы выносятся на заседания учебно-методического семинара кафедры по инициативе преподавателей.
Практическое занятие имеет целью научить обучаемых применять теоретические знания при решении практических задач. Это групповое занятие студентов под руководством преподавателя, направленное на выработку и закрепление профессиональных умений и навыков.
Во время проведения практического занятия рекомендуется обратить особое внимание на активизацию самостоятельной работы студентов над задачами. Рекомендуется практиковать выдачу обучаемым для самостоятельной работы текущих домашних заданий, частичный разбор их решений на практических занятиях и постоянный контроль их выполнения.
По мере возможности следует практиковать проведение практических занятий с использованием средств вычислительной техники в специализированных классах.
В качестве средств для текущего контроля успеваемости и промежуточной аттестации студентов рекомендуются:
- Индивидуальные долгосрочные задания. Студенту предлагается самостоятельно решить некоторые задачи, которые не задавались в виде домашнего задания. По итогам выполнения индивидуального долгосрочного задания преподаватель выставляет студенту дополнительную оценку.
- Проведение на практических занятиях письменных 10 минутных контрольных опросов для всех студентов.
В соответствии со спецификой ВУЗа в процессе преподавания дисциплины методически целесообразно в каждом разделе выделить наиболее важные темы и акцентировать на них внимание обучаемых.
Текущий контроль усвоения знаний осуществляется путем выполнения трех контрольных работ, проверки выполнения домашнего задания, опросов на практических занятиях.
Примерным учебным планом на изучение дисциплины отводятся два семестра. В конце второго семестра в качестве итогового контроля предусмотрен экзамен. На подготовку и сдачу экзамена в соответствии с ФГОС ВПО и примерным учебным планом выделяется 36 часов. Целесообразно осуществлять проведение экзамена в форме устного опроса по билетам. В билет целесообразно включать не менее двух теоретических вопросов.
Примерный перечень тем домашних заданий:
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|