Методические указания по выполнению курсовых проектов, курсовых и дипломных работ студентами факультета ВМК специальностей ''Прикладная информатика'' и ''Прикладная математика и информатика''

Министерство образования Российской Федерации Нижегородский государственный университет им. Н.И.Лобачевского Факультет вычислительной математики и кибернетики Кафедра информатики и автоматизации научных исследований

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ по выполнению курсовых проектов, курсовых и дипломных работ для студентов специальности «Прикладная информатика» 351400 и “Прикладная математика и информатика” 010200 факультета ВМК ННГУ, специализирующихся по кафедре ИАНИ

Н.Новгород - 2004

2

Методические указания по выполнению курсовых проектов, курсовых и дипломных работ студентами факультета ВМК специальностей "Прикладная информатика" 351400 и «Прикладная математика и информатика» 010200, специализирующихся по кафедре ИАНИ / Нижег.гос.ун-т, 2004, с. 14. Методические указания подготовлены проф. Батищевым Д.И., Прилуцким М.Х., доц. Басалиным П.Д., доц. Коротченко А.Г.

3

ОГЛАВЛЕНИЕ ВВЕДЕНИЕ ..................................................................................................................................................4 1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ КУРСОВЫХ ПРОЕКТОВ И КУРСОВЫХ РАБОТ .............................................4 3. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ПРЕДДИПЛОМНОЙ ПРАКТИКИ ...................................................................7 4. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ДИПЛОМНОЙ РАБОТЫ ...................................................................................8 5. ВЫБОР ТЕМЫ И ПЛАНИРОВАНИЕ ДИПЛОМНОЙ РАБОТЫ ......................................................9 6. ОРГАНИЗАЦИЯ ВЫПОЛНЕНИЯ ДИПЛОМНОЙ РАБОТЫ ........................................................9 7. СТРУКТУРА ДИПЛОМНОЙ РАБОТЫ..........................................................................................10 Реферат ...................................................................................................................................................11 Оглавление .............................................................................................................................................11 Введение .................................................................................................................................................11 Основная часть.......................................................................................................................................11 Заключение.............................................................................................................................................12 Список литературы................................................................................................................................12 Приложения............................................................................................................................................12 8. ОРГАНИЗАЦИЯ ЗАЩИТЫ ДИПЛОМНОЙ РАБОТЫ.................................................................12 9. ПОРЯДОК ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ДИПЛОМНЫХ РАБОТ ............................................................14

4

ВВЕДЕНИЕ В методической разработке излагаются цели, задачи и требования к содержанию, структуре и оформлению курсовых проектов, курсовых и дипломных работ, а также порядок их защиты по кафедре информатики и автоматизации научных исследований факультета ВМК Нижегородского государственного университета им.Н.И.Лобачевского. При разработке методических указаний использованы следующие материалы: • Государственный образовательный стандарт высшего профессионального образования по специальности 351400 «Прикладная информатика (по областям)», утвержденный 14. 03. 2000г., № государственной регистрации 52 мжд/сп; • Государственный образовательный стандарт высшего профессионального образования по специальности 010200 «Прикладная математика и информатика), утвержденный…….. • Стандарт предприятия «Методические указания по написанию и оформлению курсовых и дипломных работ в Нижегородском государственном университете».

1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ КУРСОВЫХ ПРОЕКТОВ И КУРСОВЫХ РАБОТ Курсовые проекты и курсовые работы выполняются в соответствии с учебным планом и преследуют цель – привести в систему и почувствовать на практике конкретного применения полученные студентом за определенный период обучения (или в рамках определенной дисциплины) знания. В системе ННГУ под курсовым проектом (работой) понимается работа, выполненная под руководством преподавателя университета, по итогам защиты которой, выставляется оценка (зачет). Курсовые проекты и работы делятся на две группы: типовые проекты (работы) по дисциплинам и проекты (работы) свободной направленности с элементами научных исследований, в которых используются, как правило, знания, полученные студентом за весь предшествующий период обучения. Типовой курсовой проект (работа) рассматривается как вид учебной работы, необходимый для закрепления студентом знаний, полученных в процессе изучения конкретной дисциплины. Он выполняется по типовой схеме, предлагаемой преподавателем, в пределах часов, отводимых на изучение дисциплины, и оценка по нему выставляется преподавателем соответствующей дисциплины. Такой проект (работа) должен быть обеспечен методическими материалами, отражающими

5

основные этапы его выполнения и типовой сценарий, позволяющий студенту, изучившему соответствующие разделы курса, выполнить курсовой проект (работу). Курсовые проекты (работы) свободной направленности с элементами научных исследований предусмотрены учебным планом в весенних семестрах 3-го (курсовая работа) и 4-го (курсовой проект) курсов обучения. В этих проектах (работах) закладывается основа будущих выпускных дипломных работ, поэтому именно с ними связано дальнейшее изложение методических указаний.

2. ВЫБОР ТЕМЫ И ПЛАНИРОВАНИЕ ВЫПОЛНЕНИЯ КУРСОВОГО ПРОЕКТА (РАБОТЫ) Выбор темы осуществляется студентами в осенних семестрах 3-го и 4-го курсов обучения из общего списка тем, предлагаемых преподавателями кафедры. Студент, выбравший определенную тему, встречается со своим будущим руководителем и уточняет с ним тематику работы, после чего пишет заявление на имя заведующего кафедрой с просьбой утвердить ему выбранную тему и руководителя работы. На заявлении должна быть подпись преподавателя, подтверждающая его согласие на руководство работой студента. Рассмотрение заявлений студентов и утверждение тем и руководителей работ происходит на заседании кафедры. Тематика курсовых работ и проектов должна соответствовать специализации кафедры ИАНИ «Компьютерная поддержка принятия оптимально-компромиссных решений в организационно-технических системах». В рамках указанной специализации тематика делится на три направления: • Математические модели и методы принятия оптимальнокомпромиссных решений • Новые информационные технологии для обеспечения процессов принятия решений в автоматизированных системах управления, включая управление технологическими процессами • Новые информационные технологии для обеспечения процессов принятия решений в системах автоматизации проектирования. Первое направление связано с работами математического обще прикладного плана по разработке, исследованию и развитию новых математических подходов, методов и алгоритмов решения определенных классов задач. Работы данного направления могут не иметь определенной объектной ориентации и оперировать абстрактными (математическими) моделями. Второе направление объединяет работы, ориентированные на определенный класс объектов управления и использующие современные информационные технологии, математические модели и методы принятия решений, методы

6

программирования для реализации программных комплексов автоматизированных систем управления, включая управление технологическими процессами. Третье направление образуют работы, связанные с применением новых информационных технологий, современных математических и эвристических подходов и методов, а также современных методов программирования для создания программных модулей систем автоматизации проектирования конкретных классов объектов, в частности устройств цифровой и аналоговой радиоэлектронной аппаратуры. Курсовая работа 3-го курса является, как правило, введением в предмет исследования. В ней определяются конкретные цели и задачи будущих исследований и их место в решении более общих проблем. Неотъемлемыми составляющими такой работы являются: • аналитический обзор состояния проблемы с использованием изданных литературных источников и информационной базы глобальной сети Internet; • постановка задачи исследования, как на содержательном, так и формальном уровне, с применением математического аппарата, изученного студентами на младших курсах: дифференциально-интегрального исчисления, функционального анализа, теории множеств, теории бинарных отношений, теории графов, алгебры высказываний, математического программирования и др.; • алгоритм или архитектура программных средств (разработанные или известные) для решения частной задачи; • программная реализация предложенных разработок с использованием знаний, полученных студентами при изучении курсов «Объектноориентированное программирование», «Банки и базы данных», «Теория информационных систем»; • решенный с использованием созданного программного продукта модельный пример. Темы курсовых работ должны быть, по возможности, связаны с объектами будущей профессиональной деятельности специалистов - информационными системами и сетями, их математическим, информационным и программным обеспечением, способами и методами проектирования, отладки, производства и эксплуатации технических и программных средств информационных систем в различных областях человеческой деятельности. Защита таких работ происходит на заседании комиссии, создаваемой на кафедре для их приема. Курсовой проект 4-го курса является, как правило, прототипом дипломной работы. В нем уточняется содержание исследований и основными составляющими его являются: • углубленный обзор по проблеме с использованием средств Internet; • уточненная формальная постановка задачи исследования, базирующаяся на знаниях, полученных при изучении курсов «Модели и методы принятия решений», «Многокритериальная оптимизация», «Имитационное моделирование»;

7

• разработанные алгоритмические средства решения задачи с использованием классических методов оптимизации, имитационного моделирования, эволюционно-генетического подхода; • программная реализация предложенных алгоритмов с использованием знаний, полученных при изучении курсов «Новые информационные технологии», «Программирование на Visual C++&MFC»; • результаты решения модельного примера с использованием созданного программного продукта. Защита курсовых проектов происходит на заседании комиссии, создаваемой на кафедре для их приема.

3. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ПРЕДДИПЛОМНОЙ ПРАКТИКИ Преддипломная практика проводится, как правило, либо под руководством преподавателей кафедры, либо в филиалах кафедры под руководством квалифицированных специалистов. В виде исключения преддипломная практика может проводиться в сторонней организации, при условии, что студенту назначается консультант из числа преподавателей кафедры. В этом случае до начала преддипломной практики кафедра выясняет круг проблем и конкретных задач, разрабатываемых в предполагаемых местах преддипломной практики. При этом оцениваются их возможности по обеспечению качественного выполнения дипломной работы (наличие современной вычислительной техники, квалифицированных специалистов, способных обеспечить руководство дипломной работой и т.п.), и определяется состав руководителей преддипломной практики (дипломных работ). В течение первых двух недель преддипломной практики руководитель должен сформулировать тему дипломной работы, определить ее цели и содержание. После этого студент должен написать заявление на имя заведующего кафедрой с просьбой утвердить указанную тему дипломной работы и научного руководителя. На заявлении должна быть виза научного руководителя, подтверждающая его согласие на руководство дипломной работой по указанной теме. Если на разработку какой-то темы претендуют несколько студентов, закрепление темы осуществляется с учетом степени подготовленности и деловых качеств каждого студента. В результате прохождения преддипломной практики студент должен : • сформулировать (совместно с руководителем) и утвердить на кафедре тему дипломной работы; • представить полное содержание дипломной работы с уточненными названиями глав и параграфов (разделов и подразделов);

8

• завершить работу по написанию обзорной главы, в которой определяется место задачи исследования в классе известных задач подобного типа; • осуществить реализацию основной части программного продукта дипломной работы в виде диалоговой системы поддержки принятия решений в исследуемой области, использовав по возможности, знания, приобретенные из курсов: «Модели интерфейсов», «Построение дружественных интерфейсов», «Мультимедиа технологии», «Системы искусственного интеллекта и принятие решений». Защита отчетов о преддипломной практике осуществляется на заседании комиссии, создаваемой на кафедре для подведения итогов практики

. 4. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ДИПЛОМНОЙ РАБОТЫ Дипломная работа является самостоятельной квалификационной работой студента. Она, как завершающий этап обучения, имеет целью: • систематизацию, закрепление и расширение теоретических и практических знаний студента по информационным системам - области науки и техники, которая включает совокупность средств, способов и методов человеческой деятельности, направленных на создание и применение систем сбора, хранения, передачи и обработки информации; • выяснение подготовленности студента самостоятельно применять полученные им знания при решении конкретных задач в различных областях человеческой деятельности. Дипломная работа, как правило, должна быть основана на результатах, полученных студентом при выполнении курсовой работы и курсового проекта. Тематика дипломных работ должна быть связана с объектами будущей профессиональной деятельности специалистов - информационными системами и сетями, их математическим, информационным и программным обеспечением, способами и методами проектирования, отладки, производства и эксплуатации технических и программных средств информационных систем в различных областях человеческой деятельности. В процессе выполнения дипломной работы студент должен показать: • подготовленность по общетеоретическим и специальным дисциплинам • умение пользоваться научно-технической литературой; • умение пользоваться средствами Internet; • способность к самостоятельному анализу сложных вопросов специальности, правильным заключениям и выводам.

9

Дипломная работа должна выполняться с применением современных математических методов, средств электронно-вычислительной техники, системного и прикладного программного обеспечения. Выполнение дипломной работы следует рассматривать как единый учебно-научный и воспитательный процесс, цель которого обеспечить высокое качество подготовки молодого специалиста. Дипломная работа является выпускной работой, на основании которой Государственная аттестационная комиссия (ГАК) решает вопрос о присвоении ее автору соответствующей квалификации. Поэтому выполнение дипломной работы требует от студента прочных знаний, самостоятельности и инициативы в решении научно-практических вопросов, а также повышенного чувства ответственности за сроки и качество выполнения работы.

5. ВЫБОР ТЕМЫ И ПЛАНИРОВАНИЕ ДИПЛОМНОЙ РАБОТЫ Тема дипломной работы должна быть связана с будущей профессиональной деятельностью специалиста и должна являться решением конкретных задач научно-технического, производственного, экономического или другого характера, соответствовать современному состоянию и перспективам развития рассматриваемой проблемы. Тематика дипломных работ может охватывать широкий круг вопросов, связанных с разработкой и реализацией на базе современной вычислительной техники эффективных технологий, подходов и методов решения задач, возникающих в различных предметных областях.

6. ОРГАНИЗАЦИЯ ВЫПОЛНЕНИЯ ДИПЛОМНОЙ РАБОТЫ Руководителями дипломных работ в первую очередь должны быть профессора, доценты и старшие преподаватели кафедры, а также высококвалифицированные специалисты (как правило, кандидаты или доктора наук) предприятий и организаций, от которых поступили письменные заявки на проведение дипломных работ конкретными студентами. Руководитель обеспечивает качественное и своевременное выполнение дипломной работы студентом, согласно данным методическим указаниям, в том числе: • разрабатывает задание на дипломную работу с указанием сроков выполнения этапов работы;

10

• помогает студенту составить план-график выполнения работы; • рекомендует студенту литературу и другие источники по теме; • помогает выбрать методы исследования; • контролирует выполнение работы по этапам и в целом с учетом календарных сроков, указанных в задании на дипломную работу; • как правило, принимает участие в защите дипломной работы. своевременного и качественного выполнения Для обеспечения дипломных работ наряду с индивидуальным контролем со стороны руководителей и консультантов кафедра осуществляет периодические проверки хода выполнения дипломных работ : первая проверка - в феврале, вторая - в апреле и третья - в мае. На каждой проверке дипломник предъявляет полученные результаты (представленные по форме, предусмотренной в плане-графике), дает их краткую характеристику и свои соображения о дальнейшем ходе выполнения работы. Консультант оценивает состояние работы и сообщает о результатах проверки. При обнаружении недостатков принимается конкретное решение по их устранению. Цель первой проверки - оценить ясность понимания дипломником поставленной перед ним задачи и правильность выбора методов ее решения. Вторая проверка позволяет оценить эффективность принятых подходов и принципов формализации задач, устранить недостатки и предупредить возможные срывы срока завершения дипломной работы. В ходе третьей проверки выявляются все отклонения от задания и планаграфика дипломной работы, определяются студенты, которым необходимо пройти предварительную защиту работы на кафедре. На всех этапах контроля проверяется соответствие дипломной работы требованиям данных методических указаний.

7. СТРУКТУРА ДИПЛОМНОЙ РАБОТЫ В соответствии со стандартом предприятия "Методические указания по написанию и оформлению курсовых и дипломных работ в Нижегородском университете им. Н.И.Лобачевского" дипломная работа должна включать: • титульный лист; • реферат; • оглавление; • введение;

11

• основную часть; • заключение; • список литературы; • приложения. Реферат

В реферате кратко и четко излагаются постановка задачи по теме дипломной работы, методы ее формализации, принципы программной реализации, основные результаты. Объем реферата - 1 страница машинописного текста. Практически реферат служит основой выступления на защите дипломной работы в ГАК. Оглавление

В оглавлении последовательно перечисляются заголовки разделов (глав) и подразделов (параграфов), начиная с реферата и кончая приложениями, с указанием номеров страниц, на которых помещены эти заголовки. Разделы (главы) нумеруются римскими или арабскими цифрами, а подразделы (параграфы) только арабскими цифрами, причем через точку, если разделы пронумерованы тоже арабскими цифрами. Введение

Введение - важная часть дипломной работы. Его назначение охарактеризовать современное состояние проблемы, которой посвящена работа, сформулировать цель исследования, обосновать его необходимость, показать место исследования в кругу аналогичных работ, кратко отразить структуру и содержание дипломной работы. Основная часть

Основная часть включает, как правило, четыре главы, отражающие методику, содержание и результаты выполнения работы. Первая глава дипломной работы является вводной в тему. Она отражает современное состояние проблемы с указанием положительных и отрицательных моментов в существующих подходах и методах ее решения. В этой главе излагается содержательная постановка задачи исследования, дается ее формализованное представление, предлагается (выбирается) метод решения и определяются необходимые для этого технические средства. Во второй главе описываются принципы формализации задачи, ее информационно-логическая и математическая модель, а также общая архитектура лингвистических и алгоритмических средств ее реализации. Третья глава содержит описание конкретных алгоритмов решения поставленных задач на ЭВМ.

12

В четвертой главе приводятся результаты программной реализации задач на ЭВМ. При оформлении этой главы студент должен показать умение использовать современные системные и прикладные программные средства, методы системного и структурного программирования. В этой главе помещается описание проведенного вычислительного эксперимента на тестовом классе задач с указанием исходных данных, полученных результатов и, если необходимо, оценок затрат машинных ресурсов (время, память). Заключение

В заключении дипломной работы дается авторская оценка проведенного исследования с точки зрения соответствия полученных результатов поставленной цели. Если исследование имело четко выраженный прикладной характер, то в заключении указывается степень внедрения (использования) результатов исследования в производстве, НИР, учебном процессе, управлении вузом. В конце заключения кратко формулируются основные выводы. Список литературы

Дипломная работа должна сопровождаться грамотно составленным библиографическим аппаратом, к которому относятся: • список использованной литературы; • библиографические ссылки и подстрочные замечания. Приложения

Чтобы не загромождать основную часть, некоторый материал, без которого не нарушается логическая целостность изложения работы, можно поместить в Приложениях. В Приложения целесообразно выносить детальные блок-схемы алгоритмов функционирования программных модулей, листинги программ, распечатки информационных массивов и другие подобные материалы. В основной части текста делаются ссылки на номер или страницу Приложения в соответствии с оглавлением.

8. ОРГАНИЗАЦИЯ ЗАЩИТЫ ДИПЛОМНОЙ РАБОТЫ Оформленная дипломная работа подписывается студентом, преподавателем-консультантом и представляется руководителю. После просмотра и одобрения дипломной работы руководитель подписывает ее и вместе со своим письменным отзывом представляет на кафедру. В отзыве руководителя необходимо: • дать оценку теоретического уровня разработки;

13

• охарактеризовать проделанную работу по всем разделам; • привести основные научные и практические результаты, полученные дипломником; • отметить степень самостоятельности студента и его отношение к работе; • сделать вывод о реальности результатов дипломной работы и возможности их внедрения (использования) в целом или по частям; • выставить оценку (отлично, хорошо, удовлетворительно, неудовлетворительно). Если после предварительного рассмотрения дипломной работы и отзыва руководителя, кафедра не считает возможным допустить студента к защите дипломной работы, этот вопрос рассматривается на заседании кафедры. Протокол заседания представляется через декана факультета на утверждение ректору университета, после чего принимается решение об отчислении студента, как не выполнившего учебную нагрузку. Дипломная работа, допущенная к защите, направляется на рецензирование. После ознакомления с работой и заданием на дипломную работу рецензент составляет рецензию в письменной форме. В рецензии, как правило, освещаются следующие вопросы: • выполнено ли задание на дипломную работу, какая часть выполнена особенно полно и детально; • имеются ли оригинальные, новые решения и результаты; • положительные стороны и недостатки работы; • свидетельствует ли работа о достаточной теоретической подготовке и умении дипломника использовать полученные знания при решении практических задач; • имеет ли теоретическую, практическую ценность дипломная работа в целом или отдельные ее результаты, выводы; • может ли работа быть рекомендована к внедрению (использованию) в производстве, в учебном процессе, в управлении вузом, НИР или к опубликованию в научной печати; • качество оформления работы; • общая оценка работы (отлично, хорошо, удовлетворительно, неудовлетворительно). Рецензия должна быть подписана рецензентом с указанием ученой степени, ученого звания, должности и места работы. Подписи рецензента и руководителя (если они не являются сотрудниками ННГУ) на отзыве заверяются печатью отдела кадров или канцелярии по месту их работы. Дипломная работа вместе с отзывом руководителя и рецензией представляется на подпись заведующему кафедрой и допускается к защите. При защите дипломной работы на заседании ГАК учитываются все представленные документы, включая отзыв руководителя и рецензию.

14

9. ПОРЯДОК ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ДИПЛОМНЫХ РАБОТ Дипломные работы после защиты хранятся на кафедре в одном экземпляре. Ознакомление студентов с дипломными работами осуществляется по разрешению заведующего кафедрой.