Реферат: Методические указания к выполнению курсового проекта по дисциплине «математические методы»

Министерство образования и науки Республики Татарстан

ГАОУ СПО «Бугульминский машиностроительный техникум»


МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К ВЫПОЛНЕНИЮ КУРСОВОГО ПРОЕКТА ПО ДИСЦИПЛИНЕ «МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ»


для студентов специальности 230105

Программное обеспечение вычислительной техники и автоматизированных систем


2011г.


РАССМОТРЕНА и ОДОБРЕНА

Цикловой комиссией специальных дисциплин Протокол №__ от _________

СОСТАВЛЕНА В СООТВЕТСТВИИИ с государственными требованиями к минимуму содержания и уровню подготовки выпускников специальностей 230105 Программное обеспечение вычислительной техники и автоматизированных систем

Председатель комиссии:_____________


«____»__________2011 г.

УТВЕРЖДАЮ:

Зам директора по УВР:_________О.В.Жаупова

«____»___________2011 г.



СОДЕРЖАНИЕ

^ ЦЕЛЬ КУРСОВОГО ПРОЕКТА И ОСОБЕННОСТИ ЕГО ВЫПОЛНЕНИЯ 5

ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ К КУРСОВОМУ ПРОЕКТУ, РЕКОМЕНДАЦИИ ПО СОБЛЮДЕНИЮ ГРАФИКА 6

СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ КУРСОВОГО ПРОЕКТА 7

ОФОРМЛЕНИЕ КУРСОВОГО ПРОЕКТА 13

ОРГАНИЗАЦИЯ ЗАЩИТЫ КУРСОВОГО ПРОЕКТА 17



^ ЦЕЛЬ КУРСОВОГО ПРОЕКТА И ОСОБЕННОСТИ ЕГО ВЫПОЛНЕНИЯ
Курсовой проект по дисциплине «Математические методы» предусмотрен учебным планом специальности 230105 Программное обеспечение вычислительной техники и автоматизированных систем и является итоговым контролем знаний студентов.

Выполнение курсового проекта является неотъемлемой и необходимой частью изучения дисциплины «Математические методы».

Выполнение курсового проекта по дисциплине «Математические методы» ставит перед студентом следующие цели и задачи:

систематизация, закрепление и расширение теоретических и практических знаний, полученных в процессе обучения;

разработка математической модели поставленной задачи и ее обоснование;

определение практической составляющей задачи, ее экономической сущности;

разработка студентом программного продукта, отвечающего требованиям к уровню подготовки специалиста по специальности 230105 «Программное обеспечение вычислительной техники и автоматизированных систем».

Особенностью выполнения данного курсового проекта является наличие у студентов определенных навыков работы в объектно-ориентированной среде программирования Delphi.


^ ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ К КУРСОВОМУ ПРОЕКТУ, РЕКОМЕНДАЦИИ ПО СОБЛЮДЕНИЮ ГРАФИКА
Курсовой проект выполняется студентами самостоятельно согласно выданному заданию. Задание на курсовой проект выдается за два месяца до предполагаемой защиты. Вместе с заданием студенту выдается график выполнения курсового проекта. Соблюдение календарных сроков графика является обязательным условием выполнения работы и влияет на итоговую оценку.

Учитывая специфику дисциплины «Математические методы», рекомендуется выполнять курсовой проект в следующем порядке:

решить «вручную» не менее трех задач по предоставленной теме;

составить математическую модель задачи;

определить входные и выходные данные задачи;

составить обобщенную блок схему решения задачи;

разработать интерфейс программы;

приступить к программированию;

во время отладки программы необходимо протестировать с помощью алгоритма не менее 10 задач по данной теме с целью выявления ошибок и неполадок в работе программы;

Следует также помнить, что курсовой проект по дисциплине «Математические методы» должен являть собой законченный программный продукт, к которому предъявляются определенные требования: обязательно наличие справки, руководства пользователя, сведения о разработчиках.




Рисунок 1. Сведения о разработчиках
^ СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ КУРСОВОГО ПРОЕКТА
Основными составляющими курсового проекта являются:

текстовая пояснительная записка;

наличие кода программы;

диск (CD- R/RW) с разработанной программой.

Структура курсового проекта отражена в задании на курсовой проект и содержит следующие разделы:

введение;

постановку задачи;

экономическую сущность задачи;

входные и выходные данные работы программы;

организацию диалога;

функциональные тесты;

выбранный метод решения задачи;

структурное проектирование задачи;

тестирование;

анализ надежности и качества;

анализ результатов решения задачи;

список литературы;

приложения.

В соответствии со структурой курсового проекта приводятся рекомендации по выполнению основных его разделов.

Курсовой проект должен быть единым, целостным документом, в котором каждый следующий раздел логически следует из предыдущего, опираясь на введенные обозначения, переменные, использую одинаковую символику и определения.

Введение является одной из основных частей курсового проекта, в которой должны быть раскрыты следующие вопросы:

обоснование актуальности темы данной работы;

необходимые теоретические выкладки и определения, которые будут встречаться в следующих разделах работы;

цель курсового проекта;

определение задач, решение которых необходимо для достижения поставленной цели.

При обосновании актуальности темы курсового проекта следует показать степень его практического применения. Во введении желательно отразить основные понятия раздела дисциплины «Математические методы», по которому составляется данная модель. Можно дать краткую историческую справку по исследуемой модели. Например, при рассмотрении всех задач на графах необходимо дать основные определения теории графов, способы задания графов в памяти ЭВМ.

Введение должно занимать не более 2-4 страниц.

Постановка задачи включает в себя описание задачи и является подготовительным этапом к созданию математической модели, выбору управляющих переменных, определению входных и выходных данных задачи, и как следствие – организации диалога с пользователем.

Так, к примеру, может выглядеть постановка «Задачи о назначениях». Пусть имеется n работ, которые с различной долей квалификации и различной оплатой труда смогут выполнить n работников. Имеется матрица стоимостей, в которой отражена стоимость выполнения i-ым работником j-ой работы. Необходимо так закрепить работников за работами, так, чтобы один работник выполнял только одну работу, одна работа выполнялась только одним работником и общая стоимость всех выполненных работ при этом была минимальной. Очевидным стает, что количество работ и работников должно быть одинаковым, что в сущности является критерием разрешимости данной задачи, что должна присутствовать матрица, элементами которой могут быть только неотрицательные числа, так как стоимость работ не может быть отрицательной. Также становиться ясно, что в процессе решения задачи должен быть получен определенный план – закрепления одного работника за какой- то одной работой и найдена стоимость выполнения все работ.

В разделе «Экономическая сущность» необходимо показать не только практическое применение данной задачи, но и возможный экономический эффект от внедрения данной модели на производстве. В большинстве задач, которые предложены для курсового проектирования это применение очевидно, так как математическое моделирование как учебная дисциплина как раз и предполагает решение практических и экономических задач средствами математики и программирования.

Модель – это мысленно или реально представленный объект, который в процессе познания заменяет объект оригинал, сохраняя наиболее типичные и существенные свойства для данного исследования. Математическая модель – это запись задачи на языке математики посредством формул, неравенств, систем уравнений и неравенств, графиков, функций и т.п. Необходимо помнить, что все переменные, используемые в математической модели должны быть впоследствии использованы в процессе создания программы, учитывая математическую строгость и прикладную направленность задач, нужно поставить ограничения на все переменные. Это могут быть следующие условия: неотрицательность переменных, условие целочисленности и т.п.

Если математическая модель составлена грамотно, то следующий раздел «Входные и выходные данные задачи» логически вытекает из предыдущего. Необходимо разобраться среди описанных ранее переменных какие данные необходимо вводить пользователю и что должно появиться в окне программы по окончанию решения задачи. Например, задача бродячего торговца или коммивояжера предполагает, что на входе должен быть задан некоторый граф матрицей расстояний, должно быть известно количество пунктов, которые должен посетить бродячий торговец, начальный и конечный пункты. На выходе мы должны иметь некоторый маршрут и значение длины данного маршрута. После того, как окончательно определены входные и выходные данные, с не составит труда разработать интерфейс программы. В разделе «Организация диалога» необходимо распечатать вид главного окна программы, а также пошаговые инструкции работы с программой. Здесь можно показать что содержится в пункте «меню» программы.



Рисунок 2. Стартовое окно программы



Рисунок 3. Главная форма программы

«Функциональные тесты». Этот раздел содержит подробный разбор и решение одной задачи, назовем ее стартовой, средствами математики.

«Структурное проектирование задачи» включает в себя обобщенную и расширенную блок схемы решения задачи. Необходимо следить за выбором переменных и их соответствием математической модели. Если задача объемная, то в расширенной блок-схеме достаточно описать блок основных расчетов.

При оформлении блок-схем, необходимо соблюдать требования существующих стандартов и ГОСТ к оформлению блок-схем: применение основных блоков, соблюдение пропорций, наличие стрелок направления условий, необходимые комментарии.

В разделе «Тестирование» должны быть выведены вид основных окон программы при решении стартовой задачи. Совершенно очевидно, что результат решения «вручную» и с помощью разработанной программы должны совпадать.

Раздел «Анализ надежности и качества» должен содержать виды окон которые выходят при неправильном вводе данных, недостающих данных и других видов ошибок пользователя.



Рисунок 4. Сообщение об ошибке

Раздел «Анализ результатов решения задачи» по сути заменяет заключение и должен содержать основные выводы по работе над темой, а так же в обязательном порядке рассчитанный коэффициент качества работы программы, который рассчитывается как отношение числа правильно решенных программой задач к числу всех вводимых задач.

Перечень использованной литературы содержит учебную, программную литературу, а также ссылки на источники Internet

Приложения в курсовой работе по дисциплине «Математические методы» содержит код программы.

^ ОФОРМЛЕНИЕ КУРСОВОГО ПРОЕКТА
Оформление курсового проекта и графического материала должно соответствовать общепринятым требованиям: логичности и краткости текста, аргументированности ключевых положений, доказательности выводов; единства стилей изложения, а также:

Курсовой проект по дисциплине «Математические методы» оформляется на листах А4, без рамок.

Текст пояснительной записки должен быть кратким, четким и не допускать различных толкований.

В пояснительной записке должны применяться научно-технические термины, обозначения и определения, установленные соответствующими стандартами, а при их отсутствии – общепринятые в научно-технической литературе.

В тексте пояснительной записки не допускаются:

- применять обороты разговорной речи;

- применять для одного и того же понятия различные научно-технические термины близкие по смыслу, а также иностранные слова при наличии русскоязычных терминов.

В тексте пояснительной записки, за исключением формул, таблиц, рисунков не допускается:

- применять математический знак минус (-) (следует писать «минус»);

- применять без числовых значений математические знаки, например > (больше), < (меньше), = (равно), а также знаки № (номер), % (проценты);

- применять индексы стандартов, технических условий и других документов без регистрационного номера.

Размер шрифта – 14, в таблицах -12, кегль – Times New Roman, полуторный интервал, выравнивание по ширине.

Каждый новый раздел рекомендуется оформлять на новом листе, кроме тех случаев, когда раздел занимает менее 1/3 листа. Таким образом, объем курсовой работы (без распечатанного кода программы) составляет порядка 25-30 листов.

Наименования раздела оформляют без изменения размера шрифта, заглавными буквами и располагают посередине листа. Точки после названия разделов и подразделов не ставят.

Нумерация страниц справа внизу, начиная с листа Содержание.

Выделение полужирным начертанием и курсивом не допускаются.

Цифровой материал, как правило, оформляют в виде таблиц. Структура таблицы представлена на рис.5.

Таблица_______

номер

Наименование таблицы




Заголовки




подзаголовки
















Строки





Боковик




Графы (колонки)







Рисунок 5. Оформление таблиц

Таблицы следует нумеровать арабскими цифрами сквозной нумерацией. Даже если в документе одна таблица, она должна быть обозначена «Таблица 1».

Допускается нумеровать таблицы в пределах раздела. В этом случае номер таблицы состоит из номера раздела и порядного номера таблицы, разделенных точкой.

На все таблицы документа должны быть приведены ссылки в тексте документа, при ссылке следует писать слово «табл.» с указанием ее номера.

Заголовки граф и строк следует писать с прописной буквы, а подзаголовки граф – со строчной буквы. В конце заголовков и подзаголовков таблиц точки не ставят. Заголовки и подзаголовки граф указывают в единственном числе.

Таблицы слева, справа и снизу, как правило, ограничивают линиями.

Высота строк таблицы должна быть не менее 8 мм.

Если таблица выходит за формат листа, ее продолжают на следующих листах, при этом графы нумеруют арабскими цифрами.

Слово «Таблица» указывают один раз слева над первой частью таблицы, под другими частями пишут слова «Продолжение таблицы» с указанием номера таблицы.

Если в конце страницы таблица прерывается и ее продолжение будет на следующей странице, в первой части таблицы нижнюю горизонтальную линию, ограничивающую таблицу, не проводят.

Текст, повторяющийся в строках одной и той же графы и состоящей из одиночных слов чередующихся с цифрами, заменяют кавычками.

Если повторяющийся текст состоит и двух и более слов, при первом повторении его заменяют словами «То же», а далее кавычками.

Заменять кавычками повторяющиеся в таблице цифры, математические знаки, знаки процента и номера обозначения типоразмера изделий не допускается.

При отсутствии отдельных данных в таблице следует ставить прочерк (тире).

Цифры в графах таблиц должны проставляться так, чтобы разряды чисел по всей графе были расположены один под другим, если они относятся к одному показателю. В одной графе должно быть соблюдено одинаковое количество десятичных знаков для всех величин.

При оформлении блок-схем, руководствуются требованиями ЕСПД: размеры блоков имеют масштаб а:2а (высота, длина), все блоки имеют одинаковый размер. Если в блок не умещается действие, необходимо использовать комментарии. Блок «начало» и «конец» имеют масштаб 0,5а:а. При переносе блок-схемы на следующую страницу, необходимо использовать «соединитель». При использовании блока «условие» необходимо указывать направление знаками «+», «-», или словами «да», «нет».

Список литературы составляется обязательно в алфавитном порядке. Кроме учебной литературы по дисциплине «Математические методы», необходимо указать литературу по программированию, руководство пользователя. Ссылки на материал, взятый из различных источников Internet, указываются в своем порядке, согласно латинскому алфавиту.

Курсовой проект должен содержать следующие элементы: 1 лист - титульный (Приложение А), 2 лист - задание на курсовую работу (Приложение Б), 3 лист - график выполнения курсовой работы (Приложение В), содержание – стр. 4 и далее по методичке.

Курсовой проект должен быть представлен в распечатанном виде и на диске (CD- R/RW), диск должен быть обязательно проверен на вирусы. Содержание диска должно соответствовать пояснительной записке и распечатанному коду программы.


^


ОРГАНИЗАЦИЯ ЗАЩИТЫ КУРСОВОГО ПРОЕКТА
Процедура защиты курсового проекта осуществляется в следующем порядке:

студент заранее должен установить разработанную программу на указанный преподавателем компьютер;

подготовить доклад по рассмотренной задаче, который должен обязательно содержать основные теоретические выкладки по поставленной теме, постановку задачи, ее математическую модель и алгоритм выбранного метода решения задачи;

запустить программу и пояснить основные элементы работы с программой;

выполнить тестирование программы посредством предложенных преподавателем задач;

ответить на дополнительные вопросы .

Курсовой проект по результатам выполнения и защиты оценивается по пятибалльной системе с учетом следующих основных параметров:

степень соответствия содержания и объема работы индивидуальному заданию;

адекватность работы программы;

знание студентом кода программы;

качество оформления текстовой части, табличного и иного графического материала;

полнота и правильность ответов на вопросы, заданные в ходе защиты курсового проекта;

соблюдение графика работы.

Итоговая оценка за курсовой проект заносится в ведомость и в зачетную книжку студента.

При несогласии студента с выставленной оценкой осуществляется процедура апелляции в соответствии с установленным в ГАОУ СПО «Бугульминский машиностроительный техникум» регламентом.

Студент, не представивший в установленный срок готовый курсовой проект к защите или не защитивший его на положительную оценку, считается имеющим академическую задолженность и не допускается к сдаче экзамена по данной дисциплине.


^ ПРИЛОЖЕНИЕ А

Оформление титульного листа

Министерство образования и науки Республики Татарстан

ГАОУ СПО «Бугульминский машиностроительный техникум»


^ КУРСОВОЙ ПРОЕКТ


по дисциплине «Математические методы»

студента ___ группы


специальности 230105

Программное обеспечение вычислительной техники и автоматизированных систем






Оценка_____(________)

Руководитель:________(И.Ю.Веряскина)

«____»________20 г.

Студент____________(ФИО)



^ ПРИЛОЖЕНИЕ Б

Задание на курсовой проект


Ф-03-ОСН-12

Министерство образования и науки Республики Татарстан

ГАОУ СПО «Бугульминский машиностроительный техникум»

УТВЕРЖДАЮ

Зам. Директора по учебной работе

__________________О.В.Жакупова

«____»___________________2011г.

^ ЗАДАНИЕ на КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

По дисциплине: «Математическое моделирование»

специальность 230105 «Программное обеспечение вычислительной техники и автоматизированных систем»

Студенту(ке) группы _________________________________________

Тема: ________________________________________________________

Содержание задания

Введение

1.Постановка задачи.

1.1 Экономическая сущность задачи.

1.2 Математическая модель.

1.3 Входные данные.

1.4 Выходные данные.

1.5 Организация диалога.

1.6 Функциональные тесты.

2. Выбранный метод решения задачи.

3. Структурное проектирование задачи.

4. Тестирование.

5. Анализ качества и надежности.

6. Анализ результатов решения задачи.

Приложения

Дата выдачи задания «___»__________


Срок окончания «____»______________

Руководитель: ___________________Веряскина И.Ю.

Рассмотрено на заседании предметно-цикловой комиссии специальных дисциплин

Протокол № _____от «______» _____________2011 г.


Председатель комиссии ____________________О.Ю. Морозова

^ ПРИЛОЖЕНИЕ В

График выполнения курсового проекта по дисциплине

«Математические методы»

Студента(тки) ___группы


(фио)

Специальности 230105 Программное обеспечение вычислительной техники и автоматизированных систем

Тема курсового проекта:___________________________________________

__________________________________________________________________

№ п/п

Раздел курсового проекта

Дата сдачи

Оценка, подпись преподавателя

1

Решение тестовых задач по теме







2

Постановка задачи







3

Входные, выходные данные задачи







4

Математическая модель задачи







5

Введение







6

Экономическая суть







7

Выбранный метод решения задачи







8

Структурное проектирование задачи (блок-схема)







9

Организация диалога (интерфейс программы)







10

Программа







11

Анализ надежности и качества







12

Анализ результатов решения задачи







13

Подготовка документации







14

Защита КП