КАЛЕНДАРНЫЙ ПЛАН

Учебных занятий по дисциплине «Информационные технологии»

Кафедра ТЭС, институт ТАЭ, курс 1, семестр 1 2016/2017 учебного года

ochkov), e-mail OchkovVF@mpei.ru

Лекции по пятницам, 11:10-12:45, ауд. Н-201 Фото студентов 2 сентября 2016 г.: слева центр справа

Расписание лабораторных занятий:

Группа	День	Часы Пояснение: 1/2 - первая половина группы, 2/2 - вторая половина группы. I - нечетная неделя, II - четная неделя	Аудитория	Преподаватель	E-mail
ТФ-1-16	понедельник	13:45-15:20 (1/2 гр. I н, 2/2 гр. II н)	Б-216	Очков Валерий Федорович	ochkov@twt.mpei.ac.ru
	вторник	9:20-10:55 (2/2 гр. I н, 1/2 гр. II н)	Б-216	-'-
	среда	15:35-17:10 (1/2 гр. I н, 2/2 гр. II н)	Б-216	-'-
ТФ-2-16	понедельник	15:35-17:10 (1/2 гр. I н, 2/2 гр. II н)	Б-216	Очков Валерий Федорович и Знаменский Всеволод Евгеньевич	ochkov@twt.mpei.ac.ru
	четверг	9:20-10:55 (2/2 гр. I н, 1/2 гр. II н)	Б-216	-'-
	пятница	15:35-17:10 (1/2 гр. I н, 2/2 гр. II н)	Б-216	-'-
ТФ-4-16	понедельник	9:20-10:55 (1/2 гр. I н, 2/2 гр. II н)	Б-216	Очков Валерий Федорович	ochkov@twt.mpei.ac.ru
	вторник	11:10-12:45 (2/2 гр. I н, 1/2 гр. II н)	Б-216	-'-
	четверг	11:10-12:45 (1/2 гр. I н, 2/2 гр. II н)	Б-216	-'-
ТФ-5-16	понедельник	11:10-12:45 (1/2 гр. I н, 2/2 гр. II н)	Б-216	Зайцева Любовь Александровна	ZaitsevaLA@mpei.ru
	понедельник	17:20-18:50 (2/2 гр. I н, 1/2 гр. II н)	Б-216	-'-
	пятница	13:45-15:20 (1/2 гр. I н, 2/2 гр. II н)	Б-216	-'-
ТФ-6-16	понедельник	9:20-10:55 (1/2 гр. I н, 2/2 гр. II н)	Ж-110	Парчевский Валерий Михайлович	parval9@yandex.ru
	вторник	9:20-10:55 (2/2 гр. I н, 1/2 гр. II н)	Ж-110	-'-
	пятница	13:45-15:20 (1/2 гр. I н, 2/2 гр. II н)	Ж-110	-'-
ТФ-7-16	понедельник	15:35-17:10 (1/2 гр. I н, 2/2 гр. II н)	Ж-111	Фарафонов Георгий Викторович	georgij.farafonov@bk.ru
	среда	15:35-17:10 (2/2 гр. I н, 1/2 гр. II н)	Ж-110	-'-
	пятница	15:35-17:10 (1/2 гр. I н, 2/2 гр. II н)	Ж-110	-'-

Электронная версия учебника >>>

Дополнительные материалы к занятиям >>>

Неделя	Виды и содержание учебных занятий
	Лекции (2 часа в неделю)
	Содержание лекции	Содержание практического занятия (3 часа в неделю)
1 неделя с 1 по 2 сентября	2 сентября Вводная лекция. Тема лекции: Современные компьютерные программы для изучения математики и решения задач по математике университете. Основные "математические" возможности пакета Mathcad. Решение алгебраических уравнений и их систем в среде Mathcad. Символьное (аналитическое) и численное решение задачи. Фото студентов: слева центр справа	Занятия со 2 по 15 сентября 2016 г. (за две недели по 3 пары для каждой половинки групп) Вводное занятие. Знакомство с классом ЭВМ (ауд. Б-216, Ж-110 и Ж-111). Проведение инструктажа и заполнение ведомостей по технике безопасности. Порядок работы в классе ЭВМ. ЭВМ как рабочая станция в локальной сети МЭИ и в глобальной сети Internet. Перед выполнением задания изучить в учебнике материал на стр. 63-74 Затем в среде Mathcad Prime 3 или/и Mathcad 14/15 выполнить расчеты по рисункам 4.1, 4.2, 4.10, 4.14, 4.15 и 4.15 Дополнительное задание: Решить в среде Mathcad Prime 3 и/или в Mathcad 14/15 задачи по рисункам 7.25-7.27 из этюда 7 учебника >>> Решить в среде Mathcad Prime 3 и/или в Mathcad 14/15 задачи по рисункам 6.1-6.5 из этюда 6 учебника >>> Решить в среде Mathcad Prime 3 и/или в Mathcad 14/15 задачи по рисункам 2.1-2.6 из этюда 2 учебника >>>
2 неделя с 5 по 9 сентября	9 сентября Основные "математические" возможности пакета Mathcad. Решение алгебраических уравнений и их систем в среде Mathcad. Скаляр, вектор, матрица и составной массив в среде Mathcad. Фото студентов: слева центр справа
3 неделя с 12 по 16 сентября	16 сентября Решение задач оптимизации в среде Mathcad. Фото студентов: слева центр справа Панорамное фото >>>	Занятия с 16 сентября по 13 октября (за четыре недели по 6 пар для каждой половинки групп) 1. Разминка: решить в среде Mathcad 15 и Mathcad Prime задачу о беге по газону, пашне и асфальту. Пользоваться конспектом лекции, а если его нет, то этим рисунком >>>. Затем решить в среде Mathcad 15 и Mathcad Prime эту же задачу, но другим способом - через решение системы уравнений - см. >>> 2. Перед выполнением задания изучить в учебнике материал на стр. 75-78 Затем выполнить расчеты по рисункам 4.17, 4.18 и 4.20 3. Решение транспортной задачи >>> и >>> 4. Анализ функции одного аргумента >>> Дополнительное задание: 1. Решить в среде Mathcad Prime 3 (или в Mathcad 14/15) задачи по рисункам 10.8, 10.12, 10.13, 10.15, 10.16, 10.17 и 10.19 из этюда 10 учебника >>> 2. Изучить материалы здесь >>> и сделать расчеты по рис. 1, 5 и 6.
4 неделя с 19 по 23 сентября	23 сентября Решение многофакторной задачи оптимизации в среде Mathcad.
5 неделя 26 по 30 сентября	30 сентября Решение многофакторной задачи оптимизации в среде Mathcad.
6 неделя с 3 по 7 октября	7 октября Разбор экзаменационных билетов по теме первых пяти лекций
7 неделя с 10 по 14 октября	14 октября Графика в среде Mathcad 15	Занятия с 14 по 29 октября 2016 г. (за две недели по 3 пары для каждой половинки групп) Перед выполнением задания изучить в учебнике материал на стр. 178-196 Затем выполнить расчеты в среде Mathcad 14/15 по рисункам 8.2 и 8.6 и создать соответствующую анимацию паровой машины и дворников автомобиля. Дополнительное задание: Создать в среде Mathcad 14/15 анимацию открывания двух половинок двери автобуса. Предварительно создать анимацию открывания одной створки по рисункам 8.13, 8.14 и 8.15 из этюда 8 учебника >>>
8 неделя с 17 по 21 октября	21 октября Анимация в среде Mathcad 15
9 неделя с 24 по 28 октября	28 октября Решение в среде Mathcad однофакторной статистической задачи (рост и вес студентов)	Занятия с 28 октября по 10 ноября 2016 г. (за две недели по 3 пары для каждой половинки групп) Перед выполнением задания изучить в учебнике материал на стр. 306-280 Выполнить расчеты в среде Mathcad Prime или/и Mathcad 14/15 по рисункам 14.3 и 14.4. Скачать и открыть в среде Mathcad 14/15 этот файл с данными по росту студентов >>> и далее дополнить его следующим расчетом – см. рис. 14.6. Создать расчет в среде Mathcad Prime или/и Mathcad 14/15 по рис. 14.7. Скачать и открыть в среде Mathcad 14/15 этот файл с данными по росту студентов >>> и далее дополнить его следующим расчетом – см. рис. 14.9 и 14.17 Перед выполнением задания изучить в учебнике материал на стр. 325-335 Скачать и открыть в среде Mathcad Prime этот файл с данными по стоимости подержаных автомобилей >>> и далее дополнить его следующими расчетами – см. рис. 14.24, 14.25, 14.26, 14.27, 14.28, 14.29, 14.30, 14.31 и 14.32. Дополнительное задание: Обработать статистически данные по весу и росту студентов своей группы. Построить гистограмму роста студентов группы. Определить мистера группы ТФ-?-16
10 неделя с 31 октября по 4 ноября	4 ноября Решение в среде Mathcad многофакторной статистической задачи (стоимость подержаного автомобиля)
11 неделя с 7 по 11 ноября	11 ноября Гибридное (аналитическое и численное) задачи на компьютере. Решение в среде Mathcad задачи с нечеткими множествами.	Занятия с 11 по 24 ноября 2016 г. (за две недели по 3 пары для каждой половинки групп) Перед выполнением задания изучить в учебнике материал на стр. 306-280 Выполнить расчеты в среде Mathcad Prime или/и Mathcad 14/15 по рисункам 14.3 и 14.4. Скачать и открыть в среде Mathcad 14/15 этот файл с данными по росту студентов >>> и далее дополнить его следующим расчетом – см. рис. 14.6. Создать расчет в среде Mathcad Prime или/и Mathcad 14/15 по рис. 14.7. Скачать и открыть в среде Mathcad 14/15 этот файл с данными по росту студентов >>> и далее дополнить его следующим расчетом – см. рис. 14.9 и 14.17 Перед выполнением задания изучить в учебнике материал на стр. 325-335 Скачать и открыть в среде Mathcad Prime этот файл с данными по стоимости подержаных автомобилей >>> и далее дополнить его следующими расчетами – см. рис. 14.24, 14.25, 14.26, 14.27, 14.28, 14.29, 14.30, 14.31 и 14.32. Дополнительное задание: Обработать статистически данные по весу и росту студентов своей группы. Построить гистограмму роста студентов группы. Определить мистера группы ТФ-?-16
12 неделя с 14 по 18 ноября	18 ноября Решение в среде Mathcad задачи на пересчет концентрации. Понятие физической, эмпирической и псевдоэмпирической формулы
13 неделя с 21 по 25 ноября	25 ноября Основы программирования в среде Mathcad	Занятия с 25 ноября по 8 декабря 2016 г. (за две недели по 3 пары для каждой половинки групп) Лектор приглашает на семинар по Mathcad 29.11.2016 14:00-17:00 >>> Выполнить Mathcad-расчеты отсюда (включая расчет "покемона") >>> Выполнить Mathcad-расчеты отсюда >>> Дополнительно: Выполнить Mathcad-расчеты отсюда >>>
14 неделя с 28 ноября по 2 декабря	2 декабря Основы программирования в среде Mathcad
15 неделя с 5 по 9 декабря	9 декабря Решение дифференциального уравнения в среде Mathcad	Занятия с 9 по 22 декабря 2016 г. (за две недели по 3 пары для каждой половинки групп) Выполнить Mathcad-расчеты отсюда >>> Mathcad 15 расчет >>> Дополнительное задание: выполнить Mathcad-расчеты отсюда >>> Разбор экзаменационных билетов (см. ниже)
16 неделя) с 12 по 16 декабря	16 декабря Разбор экзаменационных билетов
16 неделя с 19 по 23 декабря	23 декабря Разбор экзаменационных билетов	Занятия с 23 по 30 декабря 2016 г. Зачет по курсу

График принятия зачетов >>>

Расписание консультаций и экзаменов в январе 2017 г.:

Дата		Время	Аудитория	Группы (кол-во студентов)	Экзаменаторы
11.01.2017	Консультация	13:00	А-320	ТФ-5-16 , ТФ-6-16, ТФ-7-16
12.01.2017	Экзамен	9:20	Б-205	ТФ-5-16 (9:20), ТФ-6-16 (10:30), ТФ-7-16 (12:00)
27.01.2017	Консультация	9:20	Б-205	ТФ-1-16 , ТФ-2-16, ТФ-4-16
28.01.2017	Экзамен	9:20	Б-205	ТФ-1-16 (9:20), ТФ-2-16 (10:30), ТФ-4-16 (12:00)

Новое место для вопросов, где необходимо зарегистрироваться и войти в группу >>>

Билеты на экзамен >>>

Вопросы по курсу (вычеркнутые исключены)

I. Основы Mathcad (См. учебник - главa 1 [8])

1. Основные объекты Mathcad-документа: комментарий, числовая константа, текстовая константа, переменная (встроенная и пользовательская), функция (встроенная и пользовательская), оператор (встроенный и пользовательский), выражение, сообщение об ошибке

2. Особенности идентификаторов (имен переменных и функций) в среде Mathcad (рис.1, рис. 2 и рис. 3). (учебник)

3. Системы исчислений Mathcad 15: двоичная, восьмеричная, десятеричная и шестнадцатеричная Постфиксы b, o и h. Ввод и вывод чисел в различных системах исчислений. Ввод комплексного числа

4. Скаляр, вектор, матрица и составной массив в среде Mathcad (учебник)

5. Операторы Mathcad 15, поддерживающие интерфейс пользователя Тандемы операторов Mathcad рис. 1, рис. 2 и рис. 3

6. Структура экрана дисплея при работе в среде Mathcad 15: окна с рабочими документами, меню, панели инструментов, панель состояния и др.

7. Принципы подгонки среды Mathcad 15 к потребностям и привычкам конкретного пользователя. Понятие шаблона Windows-приложений

8. Защита и скрытие отдельных областей Mathcad-документа

9. Три уровня защиты всего Mathcad-документа

II. Методы решения некоторых алгебраических задач в среде Mathcad (глава 3 [8]) ("Великолепная семерка Mathcad^new" pdf или html)

1. Семь функций в группе Solving Мастера функций Mathcad

2. Методы поиска нулей функций в среде Mathcad (графический, численный и аналитический (символьный) методы) (учебник)

3. Функция root – поиск корня вблизи точки и на отрезке

4. Методы решения систем линейных алгебраических уравнений в среде Mathcad (дополнительный рисунок, учебник)

5. Методы решения систем нелинейных алгебраических уравнений в среде Mathcad (численные и аналитические методы) (учебник)

6. Отличия в работе функций Find и MinErr в среде Mathcad

7. Методы поиска минимумов и максимумов функций в среде Mathcad (графический, численный и аналитический методы) (учебник, учебник)

III. Графика Mathcad (См. учебник - раздел 1.6 [8])

1. Типы графиков в среде Mathcad 15 и Mathcad Prime 2.0

2. Графическое отображение функциональных зависимостей в среде Mathcad

3. Принципы создания и форматирования двумерных графиков в среде Mathcad. Технология «быстрого» построения 2D-графика

4. Принципы создания и форматирования трехмерных графиков в среде Mathcad. Технология «быстрого» построения 3D-графика

5. ~~Использование цвета для форматирования графиков и поверхностей в среде Mathcad~~

6. Три инструмента работы с декартовым и полярным графиком: форматирование, лупа и трассировка

7. ~~Три инструмента повышения объемности трехмерного графика – перспектива, «туман» и освещение~~

8. Принципы анимации в среде Mathcad ~~Псевдоанимация~~ ~~через Интернет~~ (учебник - раздел 1.7 [1])

9. Этапы создания анимационных клипов в среде Mathcad (учебник учебник - раздел 1.7 [1])

IV. Файловая система и вопросы IT безопасности

1. ~~Понятие файла. Основные атрибуты файла~~

2. ~~Основные операции с файлами~~

3. Основные операции с каталогами (папками)

4. Основные приемы обеспечения безопасности работы в Интернете и социальных сетях^new

5. Основные приемы обеспечения безопасности работы с электронной почтой^new

V. Меню Tools (Инструменты) пакета Mathcad

1. ~~Основные команды меню~~ ~~Tools (Инструменты) пакета Mathcad~~

2. Создание новых и изменение размера существующих векторов и матриц (массивов – простых и составных) в среде Mathcad

3. Автоматический и ручной режимы работы Mathcad

4. Встроенные (системные) переменные и константы в среде Mathcad

5. Основные принципы работы с функциями пользователя в среде Mathcad

6. Основные приемы форматирования чисел в среде Mathcad

VI. Меню Edit (Редактирование) и Insert (Вставка) пакета Mathcad 15

1. ~~Основные команды меню Edit (Редактирование) пакета Mathcad 15~~

2. Связь между документами Mathcad (суть команды Reference)

3. ~~Основные приемы редактирования документов в среде Mathcad~~

VII. Функции и операторы Mathcad (см. учебник)

1. Основные признаки и отличия функции и оператора Mathcad

2. Встроенные и пользовательские операторы и функции в среде Mathcad

3. Операторы: двухместный инфиксный и двухместный древовидный, одноместный prefix, одноместный postfix, многоместный встроенный оператор

4. Булевы функции и операторы в среде Mathcad (см. описание здесь pdf html)

5. Основные группы встроенных функций в среде Mathcad

6. Основные «матричные» встроенные функции и операторы в среде Mathcad

7. ~~Невидимая переменная и функция в среде Mathcad~~

VIII. Работа в среде Mathcad с физическими величинами (см. учебник - глава 2 из [8])

1. Мастер Размерностей Mathcad

2. Пользовательские и встроенные единицы физических величин

3. ~~Работа с пользовательской размерной величиной (на примере стоимости) Единица стоимости в среде Mathcad 14~~

4. Оператор ввода числового значения с единицей физической величины ~~Ввод температуры по шкале Цельсия в Mathcad 11/12 и 13/14~~

5. Оператор вывода числового значения с единицей физической величины

6. Работа с размерностями физических величин при построении графиков

7. Понятие «мягкие» и «жесткие» единицы физической величины Настройка «мягких» единиц измерения в среде Mathcad 14

8. ~~Изменение системы физических величин в среде Mathcad~~

9. Работа с относительными шкалами измерений в среде Mathcad (на примере работы с градусами Цельсия) Градусы Цельсия и Фаренгейта в среде Mathcad 13/14 Работа с пользовательской величиной

10. Работа с размерными эмпирическими формулами в среде Mathcad Пример с ценою подержаного автомобиля

IX. Символьная математика Mathcad

1. Основные команды символьной математики и особенности их выполнения в среде Mathcad15

2. Основные операторы символьной математики и особенности их выполнения в среде Mathcad 15 и Mathcad Prime

3. ~~Оптимизация в среде Mathcad численных расчетов через символьные преобразования (технология SmartMath)~~

4. Поиск максимумов и минимумов функций (особых точек) с помощью операторов символьной математики Mathcad (дополнительный рисунок)

5. Основные приемы проверки правильности символьных преобразований

6. Комбинирование численных и аналитических методов при решении задач на компьютере

X. Интерполяция и аппроксимация в среде Mathcad (см. описание здесь и здесь^new)

8. Линейная интерполяция в среде Mathcad (см. анимацию)

9. Интерполяция сплайном в среде Mathcad^new (см. анимацию)

10. Аппроксимация в среде Mathcad (см. анимацию)

Основы программирования >>>

1. Три атрибута программирования >>>

2. Программистская конструкция Выбор >>>

3. Реализация конструкции выбор в среде Mathcad 15 и Mathcad Prime >>>

4. Программирование пользовательского сообщения об ошибке >>>

5. Программистская конструкция Цикл с параметром (for) >>>

6. Способы задания параметра цикла for в среде Mathcad 15 >>>

7. Программистская конструкция Цикл с предпроверкой (while) >>>

8. Рекурсия в программировании >>>

9. Цикл с выходом из середины в среде Mathcad >>>

10. Ветвление программы с помощью меток и оператора условного и безусловного переходов >>>

11. Принципы структурного программирования >>>

12. Основные и вспомогательные структурные конструкции алгоритмов >>>

13. Программа сортировки вектора в среде Mathcad >>>

Решение систем обыкновенных дифференциальных уравнений >>>

23. Задача о развитии эпидемии с начальными условиями - решение по разностной схеме: текст >>> и рисунок >>>

24. Задача о развитии эпидемии с начальными условиями - решение с использованием функции rkfixed: текст >>> и рисунок >>>

25. Задача о развитии эпидемии с начальными условиями - решение с использованием функции odesolve: текст >>> и рисунок >>>

26. Задача о развитии эпидемии с краевыми условиями - решение методом стрельбы: текст >>> и рисунок >>>

27. Задача о развитии эпидемии с краевыми условиями - решение средствами программирования Mathcad: текст >>> и рисунок >>>

28. Задача о вращении спутника вокруг Земли >>>

29. Задача о о колебании маятника >>>

Учебная литература:

2. Обучающий курс по Mathcad на CD-ROM (фирма Мультимедия Технологии) (CD-ROM диск можно взять в библиотеке МЭИ)

3. Обучающий курс по Mathcad в Интернет

4. Очков В.Ф. Mathcad 14 для студентов и инженеров: русская версия, СПб: БХВ-Петербург, 2009 (книгу можно взять в библиотеке МЭИ)