Поиск

Полнотекстовый поиск:
Где искать:
везде
только в названии
только в тексте
Выводить:
описание
слова в тексте
только заголовок

Рекомендуем ознакомиться

'Документ'
Компрессор предназначен для сжатия атмосферного воздуха и подачи его в кислородные блоки. Компрессор - шестиступенчатый, трехсекционный. Каждая секция...полностью>>
'Анализ'
Данный урок взаимосвязан с предыдущим уроком, на котором был контрольный диктант по теме «Деепричастие». Было разобрано предложение, в составе которог...полностью>>
'Документ'
Процесс выделения имеет важнейшее значение для гомеостаза, он обеспечивает освобождение организма от конечных продуктов обмена, которые уже не могут б...полностью>>
'Методические указания'
Автор – Анастасия Вячеславовна Коренева, д-р пед. наук, профессор кафедры рекламы, связей с общественностью и лингвистики Мурманского Государственного...полностью>>

Главная > Рабочая программа

Сохрани ссылку в одной из сетей:
Информация о документе
Дата добавления:
Размер:
Доступные форматы для скачивания:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Национальный исследовательский Томский политехнический университет»

УТВЕРЖДАЮ

Проректор-директор ИПР

___________ А.К. Мазуров

«___» ____________201__ г.

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ

КОМПЬЮТЕРНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ и статистические методы в экологии и природопользовании

НАПРАВЛЕНИЕ ООП: 022000 ЭКОЛОГИЯ И ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЕ

ПРОФИЛЬ ПОДГОТОВКИ: геоэкология

КВАЛИФИКАЦИЯ (СТЕПЕНЬ): магистр

БАЗОВЫЙ УЧЕБНЫЙ ПЛАН ПРИЕМА 20__ г.

КУРС 1; СЕМЕСТР 1

КОЛИЧЕСТВО КРЕДИТОВ: 2

ПРЕРЕКВИЗИТЫ: «Математика», «Информатика»

КОРЕКВИЗИТЫ: «Компьютерные технологии обработки эколого-геохимической информации», «Эколого-геохимическое картографирование»

ВИДЫ УЧЕБНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ И ВРЕМЕННОЙ РЕСУРС:

Лекции

9

часа (ауд.)

Лабораторные занятия

27

часов (ауд.)

Практические занятия

-

часов (ауд.)

АУДИТОРНЫЕ ЗАНЯТИЯ

36

часов

САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА

36

часов

ИТОГО

72

часов

ФОРМА ОБУЧЕНИЯ

очная

ВИД ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ: ЗАЧЕТ В 1 СЕМЕСТРЕ

Обеспечивающая кафедра: «Геоэкологии и геохимии»

ЗАВЕДУЮЩИЙ КАФЕДРОЙ: д.г.-м.н., профессор Л.П. Рихванов

РУКОВОДИТЕЛЬ ООП: д.г.-м.н., профессор Л.П. Рихванов

ПРЕПОДАВАТЕЛЬ: к.г.-м.н., доцент И.С. Соболев

2011г.

1. Цели освоения дисциплины

Цель преподавания дисциплины заключается в подготовке высококвалифицированных специалистов, владеющих основами современных компьютерных технологий обработки информации методами математической статистики в экологии и природопользовании.

Основными задачами при изучении дисциплины являются:

- выработать умение самостоятельно использовать современные компьютерные технологии при обработке и статистическом анализе информации в экологии и природопользовании;

- научить общим принципам математической обработки и визуализации геоэкологической информации с применением специализированных программных пакетов;

- научить общим принципам выполнения геоэкологической интерпретации результатов математического анализа, моделирования и прогноза природных и техногенных процессов.

2. Место дисциплины в структуре ООП

«Компьютерные технологии и статистические методы в экологии и природопользовании» относятся к дисциплинам общенаучного цикла (М1.Б3) и опирается на освоенные знания и умения, полученные при изучении дисциплин общенаучного цикла («Математика», «Информатика»).

Кореквизитами для дисциплины является дисциплина профессионального цикла – « Компьютерные технологии обработки эколого-геохимической информации» и дисциплина практики и научно-исследовательской работы – «Эколого-геохимическое картографирование».

3. Результаты освоения дисциплины

После изучения данной дисциплины студенты приобретают знания, умения и опыт, соответствующие результатам основной образовательной программы. Соответствие результатов освоения дисциплины «Компьютерные технологии и статистические методы в экологии и природопользовании» формируемым компетенциям ООП представлено в таблице 1.

Таблица 1

Коды формируемых компетенций и результаты их освоения

Формируемые компетенции в соответствии с ООП*

Результаты освоения дисциплины

ОК-2

ОК-4

В результате освоения дисциплины студент должен обладать следующими общекультурными компетенциями:

- знание современных компьютерных технологий, применяемых при сборе, хранении, обработке, анализе и передачи географической информации; способность самостоятельно использовать современные компьютерные технологии для решения научно-исследовательских и производственно-технических задач профессиональной деятельности;

- владение методами оценки репрезентативности материала, объема выборок при проведении количественных исследований, статистическими методами сравнения полученных данных и определения закономерностей.

*Расшифровка кодов результатов обучения и формируемых компетенций представлена в ФГОС ВПО по направлению подготовки магистров по направлению 022000 «Экология и природопользование»

  1. Структура и содержание дисциплины

    1. Содержание разделов дисциплины.

Лекции.

Раздел 1. Одномерные статистические модели при обработке и анализе информации в геоэкологии и природопользовании.

Одномерные статистические модели. Условия применения. Генеральная и выборочные совокупности. Основные требования к выборочной совокупности (массовость, однородность, случайность, независимость).

Основные геоэкологические задачи одномерных статистических моделей - оценка параметров объектов, статистическая проверка гипотез.

Статистическая оценка параметров геоэкологических объектов. Функция распределения плотности вероятности, дискретное и непрерывное распределение. Характеристика функций распределения и их свойства: математическое ожидание, мода, медиана, дисперсия, среднее квадратическое отклонение, коэффициент вариации, асимметрия и эксцесс. Построение и анализ гистограмм. Средние значения в геоэкологии и их использование для решения различных задач. Средние: арифметическое, взвешенное, квадратическое, кубическое, геометрическое. Точность оценок. Функции распределения вероятностей случайных величин. Статистические гипотезы и критерии их проверки.

Раздел 2. Статистические исследования зависимостей.

Корреляция, факторный анализ и регрессия. Понятие корреляционной зависимости. Характеристика корреляционной связи по тесноте и форме. Изучение корреляционных зависимостей табличным, графическим и аналитическими методами. Парная корреляция. Последовательность вычислительных операций, примеры. Значимость коэффициента корреляции. Использование корреляционной связи для сравнения выборок. Понятие множественной корреляции. Ранговая корреляция. Методы интерпретации корреляционных связей (корреляционных матриц). Кластерный анализ. Понятие метода главных компонент (МГК) и факторного анализа (ФА).

Лабораторные работы.

Лабораторная работа 1. Составление выборок, подготовка данных для статистической обработки, проверка принадлежности крайних минимальных и максимальных значений к выборке.

Лабораторная работа 2. Расчет статистических параметров распределения анализируемых геоэкологических параметров. Построение и анализ гистограмм, проверка статистических гипотез распределения с использованием программных продуктов STATISTICA и Exel.

Лабораторная работа 3. Оценка значимости различия значений математического ожидания и дисперсии распределения по параметрическим и непараметрическим критериям.

Лабораторная работа 4. Построение и анализ диаграмм рассеяния.

Лабораторная работа 5. Изучение корреляционных зависимостей (парная, ранговая корреляция, факторный и кластерный анализ).

Лабораторная работа 6. Интерпретация результатов статистической обработки геоэкологических данных.

    1. Структура дисциплины по разделам, формам организации и контроля обучения

Название раздела/темы

Аудиторная работа (час)

СРС

(час)

Итого

Формы текущего контроля и аттестации

Лекции

Лаб. зан.

Одномерные статистические модели при обработке и анализе информации в геоэкологии и природопользовании.

4

12

18

34

Тестовый опрос

Статистические исследования зависимостей.

5

15

18

38

Проверочная контрольная работа

Итоговая аттестация

зачет

Итого

72

    1. Распределение компетенций по разделам дисциплины

Распределение по разделам дисциплины планируемых результатов обучения по основной образовательной программе, формируемых в рамках данной дисциплины и указанных в пункте 3.

Формируемые

компетенции

Разделы дисциплины

1

2

1.

ОК-2

х

х

2.

ОК-4

х

х

5. Образовательные технологии

При освоении дисциплины используются следующие сочетания видов учебной работы с методами и формами активизации познавательной деятельности студентов для достижения запланированных результатов обучения и формирования компетенций.

Методы и формы активизации деятельности

Виды учебной деятельности

ЛК

Лабораторная работа

СРС

Дискуссия

х

х

Командная работа

х

х

Опережающая СРС

х

х

Индивидуальное обучение

х

х

Обучение на основе опыта

х

х

Проблемное обучение

х

х

Поисковый метод

х

Для достижения поставленных целей преподавания дисциплины реализуются следующие средства, способы и организационные мероприятия:

  • изучение теоретического материала дисциплины на лекциях с использованием компьютерных технологий;

  • самостоятельное изучение теоретического материала дисциплины с использованием Internet-ресурсов, методических разработок, специальной учебной и научной литературы;

  • закрепление теоретического материала при проведении лабораторных работ с использованием реальных данных по геоэкологии и природопользованию, справочников, специальной литературы, выполнение проблемно-ориентированных лабораторных работ.

6. Организация и учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов (CРC)

6.1 Текущая СРС направлена на углубление и закрепление знаний, а также на развитие практических умений.

Текущая СРС включает следующие виды работ:

  • работа студентов с лекционным материалом, поиск и анализ литературы и электронных источников информации по заданной проблеме;

  • подготовка к выполнению проверочных и контрольных работ;

  • изучение тем, вынесенных на самостоятельную проработку;

  • подготовке к зачету.

6.2 Творческая проблемно-ориентированная самостоятельная работа (ТСР) направлена на развитие интеллектуальных умений, комплекса универсальных (общекультурных) и профессиональных компетенций, повышение творческого потенциала студентов и заключается в поиске, анализе и презентации материалов по заданным темам реферативных работ.

6.2.1. Примерные темы рефератов:

  1. Современные тенденции в статистической обработке данных в геоэкологии и природопользовании.

  2. Специфика природных образований и геоэкологических процессов как объектов математического анализа и моделирования.

  3. Особенности статистической обработки малых выборок.

  4. Способы оценки информативности и статистической устойчивости единичных наблюдений.

  5. Обработка данных с помощью скользящего окна (статистическими палетками).

  6. Тренд-анализ при обработке данных в геоэкологии и природопользовании.

6.3 Контроль самостоятельной работы

Оценка результатов самостоятельной работы осуществляется в виде двух форм: самоконтроль и контроль со стороны преподавателя.

7. Средства текущей и итоговой оценки качества освоения дисциплины (фонд оценочных средств)

Оценка успеваемости магистрантов осуществляется по результатам:

- самостоятельного выполнения практической работы;

- взаимного рецензирования магистрантами работ друг друга;

- анализа подготовленных магистрантами рефератов;

- устного опроса при сдаче выполненных индивидуальных заданий, во время зачета (для выявления знания и понимания теоретического материала дисциплины).

Итоговая аттестация – в соответствии с учебным планом:

1 семестр – зачет.

7.1. Варианты контрольных проверочных работ

Вариант 1

  1. Что такое "выборочная совокупность"?

  2. Средние значения в геоэкологии и их использование для решения различных задач.

Вариант 2

  1. Условия применения одномерных статистических моделей.

  2. Статистический анализ и моделирование пространственных переменных и решаемые задачи в геоэкологии.

Вариант 3

  1. Случайное событие и вероятность его появления.

  2. Средневзвешенное. Способы взвешивания.

Вариант 4

  1. Сущность регрессионного анализа и его применения в геоэкологии и природопользовании.

  2. Статистическая оценка параметров природных объектов и процессов.

Вариант 5

  1. Сущность и примеры использования регрессионного анализа.

  2. Виды средних значений и способы их вычисления.

Вариант 6

  1. Способы изучения корреляционных зависимостей.

  2. Основные геоэкологические задачи, решаемые с помощью одномерных статистических моделей.

Вариант 7

  1. Линейная и нелинейная регрессия.

  2. Понятие и характеристика корреляционной зависимости применительно к природным образованиям и процессам.

Вариант 8

  1. Сущность аналитического метода корреляционного анализа.

  2. Статистические гипотезы закона распределения случайной величины и параметрические критерии их проверки.

Вариант 9

  1. Методы изучения корреляционных зависимостей.

  2. Функция распределения вероятностей случайной величины и её основные свойства.

Вариант 10

  1. Множественная корреляция.

  2. Статистические гипотезы закона распределения случайной величины и непараметрические критерии их проверки.

Вариант 11

  1. Способы графического представления свойств случайной дискретной величины.

  2. Однофакторный дисперсионный анализ.

Вариант 12

  1. Условия применения параметрических и непараметрических статистических критериев.

  2. Математическое ожидание, мода, медиана.

Вариант 13

  1. Центральные моменты случайной величины.

  2. Двуфакторный дисперсионный анализ.

Вариант 14

  1. Статистические методы выделения ассоциаций химических элементов.

  2. Кластер-анализ.

Вариант 15

  1. Генеральная и выборочные совокупности.

  2. Факторный анализ многомерных совокупностей.

8. Рейтинг качества освоения дисциплины

Максимальный рейтинг освоения дисциплины определяется 100 баллами, что соответствует стопроцентному качеству. Результат работы студента за семестр оценивается по сумме баллов текущего контроля и промежуточной аттестации в определенной пропорции, 70 % и 30 %, соответственно.

Рейтинг-план освоения дисциплины в течение семестра

Недели

Текущий контроль

Теоретический материал

Практическая деятельность

Итого

Раз-

делы

Вопросы

Баллы

Задачи

Задание

Проблемы

Баллы

Баллы

Одномерные статистические модели при обработке и анализе информации в геоэкологии и природопользовании.

15

Лаб. раб 1

Лаб. раб 2

Лаб. раб 3

15

30

Статистические исследования зависимостей.

15

Лаб. раб 4

Лаб. раб 5

Лаб. раб 6

15

30

Проверочная контрольная работ

10

10

Сумма баллов в семестре

40

30

70

В конце семестра студенты сдают зачет, где они максимально могут набрать 30 баллов. Промежуточная аттестация определяется суммированием баллов текущей оценки в течение семестра и баллов итоговой аттестации в конце семестра по результатам экзамена.

9. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины

Основная литература

1. Вистелиус А. Б. Основы математической геологии. - Л.: Наука, 1980. - 389 с.

2. Дэвис Д. Статистический анализ данных в геологии. Кн. 1. – М.: Недра, 1990. - 319 с.

3. Дэвис Д. Статистический анализ данных в геологии. Кн. 2. – М.: Недра, 1990. - 427 с

4. Каждан А.Б., Гуськов О.И. Математические методы в геологии. - М.: Недра, 1990. – 251 с.

5. Михальчук А.А., Язиков Е.Г. Ершов В.В. Статистический анализ эколого-геохимической информации: Учебно-методическое пособие. Томск: Изд-во ТПУ, 2006. – 235 с.

6. Ткачёв Ю.А., Юдович Л.Э. Статистическая обработка геохимических данных. - Л.: Наука, 1975. – 233 с.

7. Шестаков Ю.Г. Математические методы в геологии. - Красноярск, Изд-во ун-та, 1988. – 208 с.

Дополнительная литература

1. Анализ данных в экологии сообществ и ландшафта / Под ред. Р. Г. Г. Джонгман, С. Дж. Ф. Тер Браак, О. Ф. Р. Вон Тогерен.- М.: РАСХН, 1999.- 306 с.

2. Айвазян С.А. и др. Прикладная статистика. Исследование зависимостей. – М.: Финансы и статистика, 1989. - 587 с.

3. Айвазян С.А. и др. Прикладная статистика. Классификация и снижение размерности. - М.: Финансы и статистика, 1989. - 587 с.

4. Ермаков С.М., Михайлов Г.А.. Курс статистического моделирования. - М.: Наука, 1976. - 319 с.

5. Кендалл М. Дж., Стьюарт А. Теория распределений. - М.: Наука, 1966. - 588 с.

6. Кендалл М. Дж., Стьюарт А. Статистические выводы и связи. - М.: Наука, 1973. - 900 с.

7. Кендалл М. Дж., Стьюарт А. Многомерный статистический анализ и временные ряды. - М.: Наука, 1976. - 736 с.

ПЕРИОДИЧЕСКИЕ ИЗДАНИЯ

1. Геохимия

2. Экология

10. Материально-техническое обеспечение дисциплины

  1. Рабочая программа по дисциплине.

  2. Методические указания к выполнению лабораторных работ по дисциплине.

  3. Методические указания к выполнению курсовых работ по дисциплине.

  4. Комплект слайд-фильмов.

* приложение – рейтинг-план освоения дисциплины в течение семестра.

Программа составлена на основе ФГОС ВПО по направлению подготовки 022000 «Экология и природопользование».

Автор: Соболев И.С.

Программа одобрена на заседании кафедры ГЭГХ ИПР

(протокол № ____ от «___» _______ 2011 г.).



Похожие документы:

  1. Учебно-методический комплекс дисциплины «Компьютерные технологии и статистические методы в экологии и природопользовании» Блок дисциплин б. 3

    Учебно-методический комплекс
    ... УМК Л.А. Тулаева________ РАБОЧАЯ УЧЕБНАЯ ПРОГРАММА Дисциплины – «Компьютерные технологии и статистические методы в экологии и природопользовании» Блок дисциплин – М1.Б.3 Направление022000.68 «Экология и природопользование» Институт естественных ...
  2. Рабочая программа дисциплины компьютерные технологии обработки эколого-геохимической информации направление ооп: 022000 экология и природопользование

    Рабочая программа
    ... А.К. Мазуров «___» ____________201__ г. РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ КОМПЬЮТЕРНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ОБРАБОТКИ ЭКОЛОГО-ГЕОХИМИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ НАПРАВЛЕНИЕ ООП: 022000 ЭКОЛОГИЯ И ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЕ ПРОФИЛЬ ПОДГОТОВКИ: геоэкология ...
  3. Рабочая программа дисциплины экономика предприятия

    Рабочая программа
    ... . Статистические методы управления ... технологий, обеспечивающих достижение планируемых результатов освоения дисциплины. Таблица 2 Методы ... ООП по направлениям 020700 «Геология», 022000 «Экология и природопользование», Стандартом ООП ТПУ. Программа ...
  4. Рабочая программа учебной дисциплины основная образовательная программа 0801200. 68 Экономика

    Рабочая программа
    ... НАУЧНОГО ИССЛЕДОВАНИЯ Рабочая программа учебной дисциплины ОСНОВНАЯ ОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ПРОГРАММА 0801200.68 Экономика 022000.68 Экология и природопользование 100400 ...
  5. Рабочая программа учебной дисциплины Основная образовательная программа Для всех основных образовательных программ

    Рабочая программа
    ... Рабочая программа учебной дисциплины «Психология и педагогика высшей школы» составлена в соответствии с требованиями ООП: 022000.68, Экология и природопользование. Экология ... статистическими методами ... компьютерные технологии основные направления их ...

Другие похожие документы..