Обчислювальні та мікропроцесорні засоби 2

ID: 7635
Навчальна дисципліна професійної підготовки
Edition: 
2017.
Number of ECTS credits: 
3.00.
Contains term paper
Final form of control: 
Exam. Protection of course work.
Number of classroom classes: 
44 години лекційних занять, 30 годин лабораторних занять.

Анотація навчальної дисципліни
 
Мета дисципліни:

формування знань з теоретичних основ апаратного і програмного забезпечення комп’ютерів та чисельних методів, здобуття навичок використання інформаційних і комунікаційних технологій та програмування за допомогою сучасних алгоритмічних мов. 

Завдання дисципліни: 
 
вивчення принципів організації обчислювального процесу та структури апаратного і програмного забезпечення комп’ютера;
 
вивчення теоретичних основ алгоритмізації та проектування програм, використання типових алгоритмічних конструкцій;
 
оволодіння прийомами програмування алгоритмічною мовою С++;
 
вивчення особливостей структурного, модульного та об’єктно-орієнтованого програмування;
 
здобуття навичок тестування, налагоджування та документування програм відповідно з вимогами сучасної технології програмування;
 
вивчення прикладів застосування чисельних методів для вирішення теоретичних і прикладних задач електроніки.
 
 
Основні результати навчання
 
Знати структуру і принцип роботи комп’ютера, склад апаратного та програмного забезпечення, організацію взаємодії із користувачем. 
 
Вміти використовувати існуюче програмне забезпечення для розрахунків, моделювання, представлення результатів в процесі розробки конструкторсько-технологічних рішень.
 
Знати і вміти виконати типові етапи вирішення інженерної задачі на комп’ютері з розробкою власного програмного забезпечення.
 
Знати основи алгоритмізації задач, вміти провести аналіз сучасних мов програмування, розробити алгоритм і програму мовою високого рівня.
 
Знати складові технології програмування. Вміти провести тестування розробленого програмного забезпечення, запустити програму на виконання, провести аналіз отриманих результатів і зробити відповідні висновки.
 
Застосовувати знання і розуміння диференційного та інтегрального числення, векторів та матриць, диференційних рівнянь в звичайних та часткових похідних, теорії інформації, чисельних методів для вирішення теоретичних і прикладних задач електроніки. 
 
Використовувати інформаційні та комунікаційні технології, прикладні та спеціалізовані програмні продукти для вирішення задач проектування та налагодження електронних систем, демонструвати навички програмування, аналізу та відображення результатів вимірювання та контролю.
 
Вміти засвоювати нові знання, прогресивні технології та інновації, знаходити нові нешаблонні рішення і засоби їх здійснення; відповідати вимогам гнучкості в подоланні перешкод та досягненні мети, раціонального використання та нормування часу, дисциплінованості, відповідальності за свої рішення та діяльність.
 

 
 
Форми організації освітнього процесу та види навчальних занять
 
Л – лекційні заняття; Лз – лабораторні заняття; СРС – самостійна робота здобувача вищої освіти; КР – курсова робота; МКР – модульна контрольна робота; К – консультації.
 
 
Тематика та види навчальних занять
 
1 тиждень
Л1. Застосування функцій. 
Л2. Рекурсія функцій і масиви. 
Лз1. Розробка програми мовою С++ згідно індивідуального завдання на тему “лінійні алгоритми” (ч.1).
СРС. К.
 
2 тиждень
Л3. Особливості завдання параметрів функції. 
Лз2. Розробка програми мовою С++ згідно індивідуального завдання на тему “лінійні алгоритми” (ч.2). 
СРС. К.
 
3 тиждень
Л4. Покажчики і посилання.
Л5. Вступ до об`єктно-орієнтованого програмування.
Лз3. Розробка програми мовою С++ згідно індивідуального завдання на тему “розгалужені алгоритми” (ч.1).
СРС. К.
 
4 тиждень
Л6. Етапи ООП.
Лз4. Розробка програми мовою С++ згідно індивідуального завдання на тему “розгалужені алгоритми” (ч.2).
СРС. К.
 
5 тиждень
Л7. ООП в мові С++.  
Л8. Методи класу.
Лз5. Розробка програми мовою С++ згідно індивідуального завдання на тему “циклічні алгоритми” (ч.1).
СРС. К.
 
6 тиждень
Л9. Наслідування класів.
Лз6. Розробка програми мовою С++ згідно індивідуального завдання на тему “циклічні алгоритми” (ч.2).
СРС. К.
 
7 тиждень
Л10. Поліморфізм.
Л11. Комплексний приклад використання класів.
Лз7. Розробка програми мовою С++ згідно індивідуального завдання на тему “масиви даних” (ч.1).
 СРС. К.
 
8 тиждень
Л12. Ввід-вивід у мові С++. Загальні положення.
Лз8. Розробка програми мовою С++ згідно індивідуального завдання на тему “масиви даних” (ч.2).
СРС. К.
МКР1.
 
9 тиждень
Л13. Принципи роботи з потоками і файлами.
Л14. Файловий ввід-вивід у мові С++.
Лз9. Розробка програми мовою С++ згідно індивідуального завдання на тему “функції” (ч.1).
СРС. К.
 
10 тиждень
Л15. Форматований ввід-вивід.
Лз10. Розробка програми мовою С++ згідно індивідуального завдання на тему “функції” (ч.2).
СРС. К.
 
11 тиждень
Л16. Приклади роботи з файлами.
Л17. Приклади роботи з файлами (продовження).
Лз11. Засоби об’єктно-орієнтованного програмування  в мові С++ (ч.1).
СРС. К.
 
12 тиждень
Л18. Неформатований ввід-вивід.
Лз12. Засоби об’єктно-орієнтованного програмування  в мові С++ (ч.2).
СРС. К.
 
13 тиждень
Л19. Шаблони.  
Л20. Простір імен. Додаткові можливості мови С++.
Лз13. Розробка фізико-математичної моделі електронного компонента (ч.1).
СРС. К.
 
14 тиждень
Л21. Застосування чисельних методів для вирішення задач електроніки.  
Лз14. Розробка фізико-математичної моделі електронного компонента  (ч.2).
СРС. К.
 
15 тиждень
Л22. Особливості застосування метода кінцевих елементів.
Лз15. Моделювання температурного поля електронного компонента.
СРС. К.
МКР2.
 
 
Індивідуальна робота
 
Виконується курсова робота. 
 
Мета курсової роботи:
 
отримання навичок складання алгоритму для вирішення прикладної задачі. 
 
1–7 тижні
 
Отримання завдання на розробку алгоритму розрахунку топології плівкових резисторів для електронних інтегральних схем. Розробка загальної блок-схеми обчислювального алгоритму, що реалізує заданий метод рішення конкретної прикладної задачі. Застосування функціональних модулів у схемі. 
 
8–14 тижні
 
Виконаня детального проектування алгоритму з використанням принципів модульного і структурного програмування, застосуванням типових прийомів алгоритмізації. Представлення остаточної блок-схеми алгоритму вирішення задачі згідно індивідуального завдання. Формулювання висновків по роботі.
 
15 тиждень
 
Захист роботи.
 
 
Самостійна робота
 
Самостійна робота складає 151 годину. Розподіл самостійної роботи за видами навчальних робіт:
1) підготовка до лекційних занять – 61 година;
2) підготовка до лабораторних занять – 30 годин;
3) підготовка до екзамену – 30 годин;
4) виконання курсової роботи – 30 годин.
 
 
Процедура оцінювання
 
Система оцінювання рівня навчальних досягнень ґрунтується на принципах ЄКТС та є накопичувальною. Дисципліна поділяється на два семестрові модулі. Здобувачі протягом семестру готуються до лекційних та лабораторних занять, виконують курсову роботу та 2 модульні контрольні роботи.
 
Модульні контрольні роботи №1 та №2 виконуються у письмовій формі з використанням тестових запитань.  Максимальна оцінка за її виконання становить 30 балів. Модульна контрольна робота у вигляді тестів складається з 25 тестових запитань, кожна правильна відповідь на запитання 1-20 оцінюється в 1 бал, кожна правильна відповідь на запитання 21-25 оцінюється в 2 бали.

Кожний модуль оцінюється у максимально можливі 50 балів, курсова робота – 100 балів:

Семестровий модуль № 1
Лз1…7. Оцінка за виконання чотирьох лабораторних завдань – 20 балів (по 5 балів за кожне завдання). 
МК1. Модульна контрольна робота – 30 балів (8 тиждень). Перескладання можливе протягом 9–11 тижнів за розкладом консультацій.
Курсова робота (ч.1). Оцінка за виконання – 30 балів. Термін надання – 8 тиждень.
 
Семестровий модуль № 2
Лз8…15. Оцінка за виконання чотирьох лабораторних завдань – 20 балів (по 5 балів за кожне завдання). 
МК2. Модульна контрольна робота – 30 балів (15 тиждень).
Курсова робота (ч.2). Оцінка за виконання – 30 балів, захист – 40 балів. Термін надання та захист – 14–15 тижні.
 
Максимальна оцінка за повний обсяг виконаних навчальних елементів дисципліни за семестр – 100 балів.
 
Підсумковим контролем з дисципліни за семестр є усний екзамен, білет до якого складається з теоретичної частини (3 запитання) та практичної частини (1 задача). Максимальна оцінка за правильні відповіді на всі питання екзаменаційного білету становить 100 балів.

 
Умови допуску до підсумкового контролю
 
До екзамену допускаються здобувачі вищої освіти, які виконали всі види навчальних елементів навчальної дисципліни на не менш, ніж на 60 %.

Екзамен відбувається за всіма тематичними (змістовними) модулями дисципліни.

Складання/перескладання екзамену організується за встановленим деканатом ІІБРТ розкладом.
 
 
Політика освітнього процесу
 
Здобувач зобов’язаний своєчасно та якісно виконувати всі отримані завдання; за необхідністю з метою з’ясування всіх не зрозумілих під час самостійної та індивідуальної роботи питань, відвідувати консультації викладача. Дотримуватись принципів академічної доброчесності. 
 
Відсутність здобувача на контрольній роботі або на екзамені відповідає оцінці «0».
 
Під час лекції здійснювати телефонні дзвінки забороняється.