Рабочая программа учебной дисциплины (модуля) математика

Вид материалаРабочая программа

Содержание


Место учебной дисциплины в структуре ООП.
3. Требования к результатам освоения дисциплины
4. Образовательные технологии
5.1 Содержание учебной дисциплины. Объем дисциплины и виды учебных занятий
Вид учебной работы
Самостоятельная работа (всего)
И(или) другие виды самостоятельной работы
5.2. Содержание разделов учебной дисциплины
5.3 Разделы учебной дисциплины и междисциплинарные связи с обеспечиваемыми (последующими) дисциплинами
5.4 Разделы дисциплин и виды занятий
6. Содержание практических занятий
9. Учебно-методическое и информационное обеспечение учебной дисциплины
5. Структура учебной дисциплины (модуля)
Подобный материал:
  1   2   3   4


ОБРАЗЕЦ 1 ТИТУЛЬНОГО ЛИСТА


Министерство образования и науки Российской Федерации


ГОУВПО «Мордовский государственный университет им. Н.П.Огарёва»

Математический факультет

Кафедра систем автоматизированного проектирования



«УТВЕРЖДАЮ»

_____________________

_____________________

«______»__________201_ г.



РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ (МОДУЛЯ)

МАТЕМАТИКА

Направление подготовки

040500 - фармация

Квалификация (степень) выпускника

специалист

Форма обучения

очная

)


г. Саранск

2011 г.

  1. Цели и задачи учебной дисциплины:

В настоящее время в связи с продолжающимся процессом интеграции наук большое значение приобретает математизация естественных, в том числе медико-биологических наук, поэтому возникает необходимость изу­чения студентами соответствующих специальностей курса математики, яв­ляющегося основной математического моделирования процессов и явлений соответствующей предметной области. С другой стороны, обработка полу­ченных экспериментальных данных невозможна без грамотного применения методов статистической обработки результатов, адекватного применения статистических показателей и критериев, что обусловило необходимость изучения соответствующих разделов математики.

В процессе изучения дисциплины решаются следующие задачи:

- развитие у студентов логического и аналитического мышления;

- выработка умения формулировать задачу и применять полученные теоретические знания при решении задач физического, химического, биологического и иного характера, встречающихся в процессе изучения профильных дисциплин.

– формирование устойчивых навыков применения статистических методов для обработки результатов научного эксперимента;

– выработка умения отбирать наиболее эффективные методы решения конкретной задачи с учетом наличия дополнительных условий на применение метода;

– умение интерпретировать полученные результаты.

  1. ^ Место учебной дисциплины в структуре ООП.

Дисциплина «Математика» относится к базовой части цикла дисциплин естественно-научного характера.

Необходимыми для ее изучения являются знания математики в следующем объеме:

- свойства элементарных функций;

- понятие предела функции;

- понятие производной функции, физический и геометрический смысл производной;

- производные элементарных функций, арифметические свойства производной;

- понятие неопределенного и определенного интеграла, интегрирование элементарных функций, арифметические свойства интеграла.

Помимо самостоятельного значения курс является предшествующей дисциплиной для многих общепрофессиональных дисциплин, использующих математические методы для решения профессиональных задач.


^ 3. Требования к результатам освоения дисциплины

Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих компетенций:

- способность и готовность использовать на практике методы естественнонаучных и медико-биологических наук в различных видах профессиональной деятельности (ОК-1);

- способность и готовность выявлять естественнонаучную сущность проблем, возникающих в ходе профессиональной деятельности, использовать для их решения соответствующий физико-химический и математический аппарат (ПК-2);

- способность и готовность к формированию системного подхода к анализу медицинской информации, опираясь на всеобъемлющие принципы доказательной медицины, основанной на поиске решений с использованием теоретических знаний и практических умений в целях совершенствования профессиональной деятельности (ПК-3).

В результате изучения дисциплины студент должен:

    Знать:
  • основные понятия математического анализа: функции и ее предела, производной и дифференциала функции, неопределенного и определенного интегралов;
  • основные понятия и методы решения простейших обыкновенных дифференциальных уравнений;
  • основные понятия теории вероятностей: испытания и события, вероятности случайного события, случайной величины, ее закона распределения и числовых характеристик;
  • основные понятия и методы математической статистики: выборочного метода, статистической оценки параметров распределения, проверки статистических гипотез, статистической и корреляционной зависимостей между случайными величинами, временного ряда и его тренда;
  • основные математические методы оптимизации и управления.

    Уметь:
  • составить математическую модель физического, химического или биологического процесса или явления с целью ее анализа;  
  • использовать основные понятия и методы математического анализа и обыкновенных дифференциальных уравнений при изучении физических, химических и биологических процессов;
  • применять методы математической статистики для обработки, анализа и правильной оценки статистических данных как в процессе изучении профильных дисциплин, так и в дальнейшей профессиональной деятельности;
  • применять методы линейной оптимизации для решения профессиональных задач.

Владеть навыками:
  • дифференцирования и интегрирования функций;
  • применения производной к исследованию функций и построению их графиков;
  • решения простейших обыкновенных дифференциальных уравнений;
  • первичной обработки и анализа статистических данных, оценивания параметров распределений:
  • проверки статистических гипотез;
  • нахождения корреляционной связи между случайными величинами;

анализа и прогнозирования временных рядов;
  • решения задач линейной оптимизации.



^ 4. Образовательные технологии


В процессе изучения дисциплины предусмотрены традиционные образовательные технологии – лекция, практическое занятие, индивидуальное задание с отчетностью. Кроме того, в качестве образовательных технологий могут быть использованы лекции в форме презентации, обучающие и тестирующие программы, электронные учебники.


^ 5.1 Содержание учебной дисциплины. Объем дисциплины и виды учебных занятий

Общее содержание дисциплины, включая СРС, составляет 108часов(3зачетных ед.)

^ Вид учебной работы

Всего

часов

Семестры

1

Аудиторные занятия (всего)

74

74

В том числе:







Лекции

20

20

Практические занятия (ПЗ)

54

54

Семинары (С)







Лабораторные работы (ЛР)







^ Самостоятельная работа (всего)

34

34

В том числе:







Курсовая работа







Контрольная работа







Расчетно-графические работы







Реферат







^ И(или) другие виды самостоятельной работы:

34

34

Подготовка к лабораторным работам







Подготовка к практическим занятиям

12

12

Индивидуальное задание

22

22

Подготовка к зачету

8

8

Подготовка к экзамену







Вид текущего контроля успеваемости







Вид промежуточной аттестации




Зач.

Общая трудоемкость дисциплины Час.

Зач. ед.

108

3

108

3



^ 5.2. Содержание разделов учебной дисциплины


№ п/п


Наименование раздела дисциплины


Содержание раздела

Формы текущего контроля успеваемости (по неделям семестра)

1.

Основы математического анализа

Функции одной переменной. Понятие функции одной переменной. Область определения и область значений функции. Способы задания функции. Виды функций. Основные элементарные функции и их графики.

Производная и дифференциал функции. Понятие предела функции. Непрерывность функции. Задачи, приводящие к понятию производной. Производная функции. Физический и геометрический смысл производной. Производные основных элементарных функций. Основные формулы дифференцирования. Производная сложной функции. Производные высших порядков. Физический смысл производной второго порядка.

Дифференциал функции. Применение производных к исследованию функций. Экстремум функции. Необходимое и достаточное условия существования экстремума функции. Нахождение экстремумов функции с помощью первой производной.

Функции нескольких переменных. Понятие функции нескольких переменных. Частные производные..

Неопределенный интеграл. Первообразная функции и неопределенный интеграл. Основные свойства неопределенного интеграла. Таблица основных неопределенных интегралов. Основные методы интегрирования.

Определенный интеграл. Понятие определенного интеграла и его геометрический смысл.

Отчет по теме лекции

(1-3 нед)

2.

Обыкновенные дифференциальные уравнения

Понятие обыкновенного дифференциального уравнения. Составление и решение дифференциальных уравнений при решении задач физико-химического и медико-биологического содержания.

Отчет по теме лекции

(4 нед)

3

Основы теории вероятностей



Понятие случайного события, вероятности случайного события, теоремы сложения и умножения вероятностей, понятие условной вероятности, понятие полной вероятности, понятие закона распределения, основные виды распределений случайной величины

Отчет по теме лекции

(5 нед)

4

Основные понятия статистики

Выборочные оценки. Интервальные оценки. Вариационные ряды. Структурные средние.

Инд.задание №1

(6 нед.)

5

Проверка статистических гипотез

Сравнение независимых выборок: критерий Стьюдента, критерий Ван-дер-Вардена, критерий Манна-Уитни, критерий Неймени, парный критерий Стьюдента, критерий Уилкоксона, проверка соответствия распределения нормальному закону.

Инд.задание

(7-9нед.)

6

Определение корреляционной зависимости

Эмпирический коэффициент корреляции, коэффициент корреляции рангов Смирмена, коэффициент ассоциации, коэффициент Чупрова, бисериальныый коэффициент корреляции. Построение уравнений регрессии.

Инд.задание

(10-12 нед.)

7

Однофакторный дисперсионный анализ

Однофакторный дисперсионный анализ равномерных и неравномерных комплексов. Критерий Пейджа. Дисперсионный анализ для зависимых выборок

Инд.задание

(13 нед.)

8

Временные ряды

Понятие временного ряда. Дискретные и непрерывные временные ряды и их числовые характеристики. Уравнение тренда. Сглаживание временных рядов методом скользящего среднего. Нахождение линейного уравнения тренда методом наименьших квадратов. Прогнозирование временных рядов

Отчет по теме лекции

(14-15 нед)

9

Задачи линейной оптимизации

Задачи оптимизации в фармации (оптимизация планов производства, перевозок и т.д.). Понятие о линейном программировании. Понятие о целевой функции. Базисное и допустимое решения. Транспортная задача линейного программирования. Задачи логистики


Инд.задание

(16-17 нед.)


^ 5.3 Разделы учебной 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

9

1.

Физика

+

+






















2.

Физическая и коллоидная химия

+

+






















3

Биология







+

+

+

+

+







4

Фармакология

+

+






















5

Управление и экономика фармации






















+

+


^ 5.4 Разделы дисциплин и виды занятий

№ п/п

Наименование раздела дисциплины

Лекц.

Практ.

зан.

Лаб.

зан.

Семин.

СРС

Всего

час.

1.

Основы математического анализа

4

8







4

16

2.

Обыкновенные дифференциальные уравнения

2

4







2

8

3.

Основы теории вероятностей

2

8







8

18

4.

Основные понятия статистики

2










4

6

5.

Проверка статистических гипотез

2

14







4

20

6

Определение корреляционной зависимости

2

8







4

14

7

Однофакторный дисперсионный анализ

2

2







4

8

8

Временные ряды

2

4







2

8

9

Задачи линейной оптимизации

2

6







2

10


^ 6. Содержание практических занятий

№ п/п

№ раздела дисциплины

Наименование лабораторных работ

Трудо-емкость

(час.)

1.

1

Функции одной переменной. Понятие функции одной переменной. Область определения и область значений функции. Способы задания функции. Виды функций. Основные элементарные функции и их графики.

2

2.

1

Производная и дифференциал функции. Понятие предела функции. Непрерывность функции. Задачи, приводящие к понятию производной. Производная функции. Физический и геометрический смысл производной. Производные основных элементарных функций. Основные формулы дифференцирования. Производная сложной функции. Производные высших порядков. Физический смысл производной второго порядка

2

3.

1

Дифференциал функции. Применение производных к исследованию функций. Экстремум функции. Необходимое и достаточное условия существования экстремума функции. Нахождение экстремумов функции с помощью первой производной.

Функции нескольких переменных. Понятие функции нескольких переменных. Частные производные.

2

4.

1

Неопределенный интеграл. Первообразная функции и неопределенный интеграл. Основные свойства неопределенного интеграла. Таблица основных неопределенных интегралов. Основные методы интегрирования

Определенный интеграл. Понятие определенного интеграла и его геометрический смысл

2

5.

2

Понятие обыкновенного дифференциального уравнения. Составление и решение дифференциальных уравнений при решении задач физико-химического и медико-биологического содержания.

4

6.

3

Понятие случайного события, вероятности случайного события, теоремы сложения и умножения Выборочные оценки. Интервальные оценки. Вариационные ряды. Структурные средние вероятностей, понятие условной вероятности, понятие полной вероятности, понятие закона распределения, основные виды распределений случайной величины

8

7

5

Сравнение независимых выборок: критерий Стьюдента, критерий Ван-дер-Вардена, критерий Манна-Уитни, критерий Неймени, парный критерий Стьюдента, критерий Уилкоксона, проверка соответствия распределения нормальному закону.

14

8

6

Эмпирический коэффициент корреляции, коэффициент корреляции рангов Смирмена, коэффициент ассоциации, коэффициент Чупрова, бисериальныый коэффициент корреляции. Построение уравнений регрессии.

8

9

7

Однофакторный дисперсионный анализ равномерных и неравномерных комплексов. Критерий Пейджа. Дисперсионный анализ для зависимых выборок

2

10

8

Понятие временного ряда. Дискретные и непрерывные временные ряды и их числовые характеристики. Уравнение тренда. Сглаживание временных рядов методом скользящего среднего. Нахождение линейного уравнения тренда методом наименьших квадратов. Прогнозирование временных рядов

4

11

9

Задачи оптимизации в фармации (оптимизация планов производства, перевозок и т.д.). Понятие о линейном программировании. Понятие о целевой функции. Базисное и допустимое решения. Транспортная задача линейного программирования. Задачи логистики.


6


8. Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины и учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов

Формой текущего контроля знаний студентов является контроль правильности выполнения и оформления индивидуальных заданий.

Формой промежуточного контроля знаний студентов является зачет.

Перечень индивидуальных заданий для проведения текущего контроля представлен в Приложении 1.


^ 9. Учебно-методическое и информационное обеспечение учебной дисциплины:

а) основная литература
  1. Афифи А., Эйзен С. Статистический анализ. Подход с использованием
    ЭВМ. - М.: Мир, 1982. - 488 с.
  2. Бендат Дж., Пирсол А. Прикладной анализ случайных данных. - М.: Мир,
    1989. - 540 с.
  3. Вучков И., Бояджиева Л., Соланов Е. Прикладной линейный регрес­сионный анализ.- М.: Финансы и статистика, 1987. - 239 с.
  4. Гублер Е. В. Вычислительные методы анализа и распознавания пато­логических процессов. - М.: Медицина, 1978. - 296 с.
  5. Лакин Г.Ф. Биометрия. - М.: Высшая школа, 1980. - 293 стр.
  6. Компьютерная биометрика / Под ред. Ю. М. Барабашевой. - М.: Изд-во МГУ,1990. - 448 с.
  7. Кудрявцев В. Н. Математический анализ. М.: Наука, 1981. - 548 с.
  8. Морозов Ю. В. Основы высшей математики и статистики: Учебник. - М.: Медицина, 1998. - 232 с.: ил. - (Учеб. лит. для студентов мед. вузов).
  9. Славин М. Б. Методы системного анализа в медицинских исследованиях. - М.: Медицина, 1986. - 304 с.
  10. Справочник по прикладной статистике в 2 т. / Под ред. Э. Ллой­да, У. Лердермана, Ю.Н.Тюрина - М.: Финансы и статистика, 1989.
  11. Урбах В.Ю. Статистический анализ в биологических и медицинских исследованиях. - М.: Медицина, 1979. - 296 с.


б) дополнительная литература

1. Рябухина Е.А., Гущина О.А. Автоматизированная обработка данных в учреждениях здравоохранения с помощью Microsoft Excel и Microsoft Access. - Саранск, 2005.   110 с

2. АйвазянА. С. Статистические исследования зависимостей. - М.: Металлургия, 1968. - 200 с

3. Артемьева Е. Ю. Сборник задач по теории вероятностей и математической статистике для психологов. - М.: Изд-во МГУ, 1969. - 186 с.

4. Бейли Р. Математические методы в биологии и медицине. - М.: Мир, 1987. - 234 с.

5. Бессмертный Б.С. Математическая статистика в клинической, профилактической и экспериментальной медицине. - М.: Медицина, 1967. - 246 с.

6. Благуш П. Факторный анализ с обобщениями. - М.: Финансы и статистика, 1989. - 240 с.

7. Бронников В.А. Введение в математические методы и программирование для биологов. – Л.: ЛГУ, 1987. - 83 с.

8. Владимирский Б. А. Математические методы в биологии. - Ростов: Изд-во РостовскогоГУ, 1987. - 304 с.

9. Воинов В. Г., Никулин М. С. Несмещенные оценки и их применение. - М.: Наука, 1989. - 436 с.

10. Гильдерман Ю. И. Вооружившись интегралом. - М.: Наука, 1980. - 76 с.

11. Голикова Т.И. Математическая статистика для биологов. - М.: Изд-во МГУ,1981. – 185 с.

12. Гренадер У., Фрайнбергер В. Краткий курс вычислительной вероятности и статистики. - М.: Наука, 1978. - 512 с.

13. Гроссман С.И., Тернер Д.Э. Математика для биологов. – М.: Высшая школа, 1983. - 323 с.

14. Гублер Е. В. Генкин А. А. Применение непараметрических критериев в медико-биологических исследованиях. - М.: Медицина, 1973. - 356 с.

15. Демьянов Ю.Э., Литвин Ф.Ф. Применение математических методов и ЭВМ в биологии. - М.: Изд-во МГУ, 1981. - 135 с.

16. Демиденко Е.З. Линейная и нелинейная регрессия. - М.: Финансы и статистика, 1981. - 218 с.

17. Дисперсионный анализ и синтез планов на ЭВМ / Е.В.Маркова и др. - М.: Наука, 1982. - 196 с.

18. Джермен М. Количественная биология в задачах и примерах. - М.: Мир, 1972. - 178 с.

19. Дорошенко Ж. Г. Применение аналоговых ЭВМ в медико-биологических исследованиях. - Л.: Медицина, 1976. - 231 с.

20. Дрейпер Н., Смит Г. Прикладной регрессионный анализ. - М.: Финансы и статистика, 1987. - 218 с.

21. Дэвид Г. Метод парных сравнений. - М.: Статистика, 1978. - 195 с.

22. Жолдак М.И., Квитко А.Н. Теория вероятностей с элементами информатики. - Киев, Вища школа, 1989. - 261 с.

23. Журбенко И.Г., Кожевникова И.А. Стохастическое моделирование процессов. - М.: Изд-во МГУ, 1990. - 146 с.

24. Закс Ш. Теория статистических выводов. - М.: Мир, 1975. - 770 с.

25. Иберла К. Факторный анализ. - М.: Статистика, 1980. - 128 с.

26. Иванов Ю. И., Погорелюк О. И. Статистическая обработка медико-
биологических исследований на микрокалькуляторах. - М.: Медицина, 1990. - 234 с.

27. Ивченко Г. И., Медведев Ю. И. Математическая статистика. - М.: Высшая школа, 1992. - 303 с.

28. Журбенко И. Г., Кожевникова И. А. Стохастическое моделирование процессов. - М.: Изд-во МГУ, 1990. - 146 с.

29. Кенуй М. Г. Быстрые статистические вычисления: упрощенные методы оценивания и проверки. - М.: Статистика, 1979. - 69 с.

30. Колде Я. К. Практикум по теории вероятностей и математической статистике. - М.: Высшая школа, 1991. - 156 с.

31. Колкот Э. Проверка значимости. - М.: Статистика, 1978. - 128 с.

32. Кокс Д. Р, Снелл Э. Прикладная статистика. - М.: Мир, 1984. - 200 с.

33. Куприй В. Г. Математическое моделирование в медицине и биологии. – Л.: ЛГУ, 1989. - 283с.

34. Леман Э. Проверка статистических гипотез. - М.: Наука,1979. - 212 с.

35. Лиепа И. Я. Математические методы в биологических исследованиях: факторный и компонентный анализ. - Рига: Изд-во ЛатГУ, 1980. – 104 с.

36. Любищев А.А. Дисперсионный анализ в биологии. - М.: Изд-во МГУ, 1986. - 198 с.

37. Малета Ю. С., Тарасов В. В. Непараметрические методы статистического анализа в биологии и медицине. - Изд-во МГУ, 1982. - 178 с.

38. Методы математической биологии (в 8-ми книгах). Кн.1. Общие методы анализа биологических систем. - Киев, Вища школа, 1989. - 76 с.

39. Методы математической биологии (в 8-ми книгах). Кн.8. Методы решения задач медицины и биологии на ЭВМ. - Киев, Вища школа, 1989. - 76 с.

40. Методы обработки медико-биологической информации на ЭВМ. - Л.: Изд-во ЛСГМИ, 1988. - 235 с.

41. Миркин Б. Анализ качественных признаков и структур. -М.: Статистика, 1980. - 319 с.

42. Мэйндональд Дж. Вычислительные алгоритмы в прикладной статистике. - М.: Финансы и статистика, 1988. - 348 с.

43. Питмен Э.Основы теории статистических выводов.- М.:Мир, 1986,200 с.

44. Плохинский Н.А. Алгоритмы биометрии.- М.:Изд-во МГУ, 1986,156 с.

45. Применение математических методов и ЭВМ. Планирование и обработка результатов эксперимента/ Под ред.А.Н.Останина.- М.:Высшая школа, 1989, 217 с.

46. Рашевски Н. Некоторые медицинские аспекты математической биологии.-М. Медицина, 1966,278 с.

47. Репин СВ., Шеин С.А. Математические методы обработки статистической информации с помощью ЭВМ.-Минск, изд-во Университетское, 1990,200 с.

48. Роберте Ф. Дискретные математические модели с приложением к социальным, биологическим и экономическим задачам.- М.:Наука, 1986,276 с.

49. Рокицкий П.Ф. Основы вариационной статистики для биологов.-Минск.:Вышэйшая школа, 1961, 223 с.

50.Рокицкий П.Ф. Биологическая статистика.- М.:Высшая школа, 1964, 327 с.

51. Рунион Р. Справочник по непараметрической статистикеховременный подход.- М.:Финансы и статистика, 1982, 220 с.

52. Смит Р. Математические идеи в биологии.- М.:Мир, 1970,23 8 с. Статистические методы для ЭВМ/Под ред. К.Энслейна.- М.:Наука,1986, 459 с.

53. Суходольский Г.В. Основы математической статистики для психологов.-Л.:Изд-во ЛГУ,1972,179 с.

54. Тарасенко Ф.П. Непараметрическая статистика.-Томск:Изд-во Томского ун­та, 1976,272 с.

55. Урбах В.Ю.Математическая статистика для биологов и медиков.- Изд-во МГУ,1963,150с.

56. Фигурин В.А.,Оболонкин В.В. Теория вероятностей и математическая статистика. Учебное пособие для студентов естеств. специальностей вузов.-Минск, Новое знание, 2000, 206 с.

57. Харин Ю.С., Степанов М.Д. Практикум на ЭВМ по математической статистике.- Минск.:Вышэйшая школа, 1987, 220 с.

58. Хастингс Н., Шкок Дж. Справочник по статистическим распределениям. -М.:Статистика, 1980,95 с.

59. Холлендер М., Вулф Д. Непараметрические методы статистики.-М.:Финансы и статистика, 1983, 518 с.

60. Хьютсон А. Дисперсионный анализ.- М.:Статистика, 1971,158 с.

61. Четыркин Е.М., Калихман И.Я. Вероятность и статистика.- М.:Финансы и статистика, 1982,319 с.

62. Щиголев Б.М. Математическая обработка наблюдений.- М.:Наука,1969, 212 с.


Авторы (разработчики):

кафедра САПР




Доцент





Рябухина Е.А.