Семенова И.В. и др. Подготовка и оформление курсовых 2021. Математика и компьютерные науки, 02. 03. 03 Математическое обеспечение и администрирование информационных систем самара издательство Самарского университета 2021 2
 Скачать 1.54 Mb.
|
|
76 МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ «САМАРСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ АКАДЕМИКА С.П. КОРОЛЕВА» (САМАРСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ) И.В. СЕМЕНОВА, А.С. ЛУКАНОВ, А.Н. СТЕПАНОВ ПОДГОТОВКА И ОФОРМЛЕНИЕ КУРСОВЫХ И ВЫПУСКНЫХ КВАЛИФИКАЦИОННЫХ РАБОТ ПО НАПРАВЛЕНИЯМ ПОДГОТОВКИ 02.03.01 И 02.03.03 Рекомендовано редакционно-издательским советом федерального государственного автономного образовательного учреждения высшего образования «Самарский национальный исследовательский университет имени академика С.П. Королева» в качестве учебного пособия для обучающихся по основным образовательным программам высшего образования по направлениям подготовки 02.03.01 Математика и компьютерные науки, 02.03.03 Математическое обеспечение и администрирование информационных систем САМАРА Издательство Самарского университета 2021 2 УДК 37.091(075) ББК 74.04(2)я7 С302 Рецензенты: канд. физ.-мат. наук, доц. М. Н. С а у ш к и н, канд. физ.-мат. наук, доц. В. П. Ц в е т о в Семенова, Ирина Владимировна С302 Подготовка и оформление курсовых и выпускных квалификационных работ по направлениям подготовки 02.03.01 и 02.03.03: учебно-методическое пособие / И.В. Семенова, А.С. Луканов, А.Н. Степанов. – Самара: Издательство Самарского университета, 2021. – 96 с. ISBN 978-5-7883-1676-5 Предназначено для обучающихся по направлениям подготовки 02.03.01 Математика и компьютерные науки и 02.03.03 Математическое обеспечение и администрирование информационных систем (уровень ба- калавриата). Определяет цели написания курсовых работ и выпускной ква- лификационной работы (ВКР), знакомит с их основными характеристика- ми и методикой выполнения работ, ориентирует в вопросах выбора темы, организации подготовки и защиты курсовых работ и ВКР в соответствии с требованиями, предъявляемыми образовательными стандартами. Пособие написано на основании федерального законодательства в сфере высшего профессионального образования, требований федеральных государственных образовательных стандартов высшего профессионально- го образования по направлениям подготовки бакалавров, а также приказа Министерства образования и науки РФ от 29 июня 2015 г. № 636 «Об утверждении Порядка проведения государственной итоговой аттестации по образовательным программам высшего образования – программам ба- калавриата, программам специалитета и программам магистратуры». Подготовлено на кафедре информатики и вычислительной математики. УДК 37.091(075) ББК 74.04(2)я7 ISBN 978-5-7883-1676-5 © Самарский университет, 2021 3 СОДЕРЖАНИЕ 1 Общие положения ............................................................................ 6 2 Методика выполнения курсовой работы по дисциплине «Структуры и алгоритмы компьютерной обработки данных» ................................................. 7 2.1 Цель и задачи курсовой работы .......................................... 7 2.2 Методика определения темы курсовой работы ................. 8 2.3 Этапы выполнения курсовой работы ................................ 10 2.4 Методика построения структуры курсовой работы ........ 12 2.5 Методика написания введения .......................................... 14 2.6 Методика написания основной части ............................... 16 2.7 Методика написания заключения ..................................... 18 2.8 Подготовка к защите и защита курсовой работы ............ 20 3 Методика выполнения курсовой работы по дисциплине «Базы данных и экспертные системы»................ 23 3.1 Цель и задачи курсовой работы ........................................ 23 3.2 Методика определения темы курсовой работы ............... 25 3.3 Этапы выполнения курсовой работы ................................ 25 3.4 Методика построения структуры курсовой работы ........ 27 3.5 Методика написания введения .......................................... 29 3.6 Методика написания основной части ............................... 30 3.7 Методика написания заключения ..................................... 33 3.8 Подготовка к защите и защита курсовой работы ............ 35 4 Методика выполнения выпускной квалификационной работы .............................................................. 37 4.1 Цель и задачи выпускной квалификационной работы ....................................................... 37 4.2 Этапы выполнения выпускной квалификационной работы ...................................................... 39 4 4.3 Методика определения темы выпускной квалификационной работы ...................................................... 40 4.4 Получение и оформление задания на ВКР ..................... 41 4.5 Методика построения структуры и общее оформление выпускной квалификационной работы ........... 42 4.6 Оформление титульного листа ........................................ 44 4.7 Методика написания реферата ........................................ 45 4.8 Методика написания и оформления содержания ............ 46 4.9 Методика написания введения .......................................... 47 4.10 Методика написания основной части ............................ 48 4.11 Методика написания заключения .................................. 50 4.12 Подготовка к защите и защита выпускной квалификационной работы .................................................... 51 5 Правила оформления курсовых и выпускной квалификационной работ ............................................................... 55 5.1 Общие требования к оформлению .................................... 55 5.2 Правила оформления формул ........................................... 60 5.3 Оформление иллюстраций ................................................ 61 5.4 Оформление таблиц .......................................................... 63 5.5 Правила использования ссылок .......................................... 67 5.6 Правила использования примечаний ................................. 70 5.7 Правила оформления списка использованных источников..................................................... 71 5.8 Оформление приложений ................................................... 71 Список использованных источников .............................................. 73 Приложение А. Примеры оформления титульного листа курсовой работы ................................................ 76 Приложение Б. Пример оформления информационной модели ................................................................ 78 5 Приложение В. Пример оформления логической модели базы данных ...................................................................................... 79 Приложение Г. Пример оформления физической модели базы данных ...................................................................................... 80 Приложение Д. Пример оформления диаграммы вариантов использования ................................................................ 81 Приложение Е. Пример оформления диаграммы последовательностей для одного из вариантов использования системы ................................................................... 82 Приложение Ж. Пример оформления диаграммы классов ......... 83 Приложение З. Заявление на утверждение темы ВКР ................. 84 Приложение И. Пример оформления титульного листа ВКР ...................................................................... 85 Приложение К. Пример реферата ВКР .......................................... 86 Приложение Л. Пример задания на ВКР ........................................ 87 Приложение М. Пример оформления содержания ВКР .............. 89 Приложение Н. Примеры библиографических описаний различных видов изданий .............................................. 91 Приложение О. Пример титульного слайда презентации............ 95 6 1 ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ Курсовые работы и выпускная квалификационная работа (ВКР) являются важнейшими формами самостоятельной работы студентов. Это работы, главная цель и содержание которых – изу- чение, анализ и/или исследование актуальных вопросов теорети- ческого, прикладного или практического характера по профилю направления, которые, как правило, связаны с проектированием и разработкой программной/информационной системы. Процесс выполнения курсовых и выпускной квалификацион- ной работ включает несколько этапов: - выбор темы и научного руководителя; - изучение требований, предъявляемых к выполняемой работе; - согласование с научным руководителем плана выполнения работы; - изучение литературы по теме работы, определение цели и за- дач работы, а также используемых в ней методов; - непосредственная разработка темы; - проектирование, реализация и тестирование программной системы, которая обеспечивает решение рассматриваемой в рабо- те задачи; - проведение вычислительных экспериментов (при необходи- мости); - анализ и обобщение полученных результатов; - написание текста работы; - защита работы, включающая ответы на вопросы. Методика написания и правила оформления, приведенные в учебно-методическом пособии, могут быть применены не только к курсовым и выпускной квалификационной работам, но и к лю- бым другим работам, выполняемым студентами, например, к ре- фератам и отчетам по практикам. 7 2 МЕТОДИКА ВЫПОЛНЕНИЯ КУРСОВОЙ РАБОТЫ ПО ДИСЦИПЛИНЕ «СТРУКТУРЫ И АЛГОРИТМЫ КОМПЬЮТЕРНОЙ ОБРАБОТКИ ДАННЫХ» Курсовая работа по дисциплине «Структуры и алгоритмы компьютерной обработки данных» для студентов направлений подготовки 02.03.01 Математика и компьютерные науки и 02.03.03 Математическое обеспечение и администрирование информаци- онных систем по учебному плану должна быть выполнена и за- щищена в течение четвертого семестра. 2.1 Цель и задачи курсовой работы Курсовая работа по дисциплине «Структуры и алгоритмы компьютерной обработки данных» (СиАКОД) выполняется с це- лью приобретения навыков построения и применения различных структур данных, которые являются моделями сложных объектов программирования, возникающих в решаемых практических зада- чах, а также навыков выбора и применения существующих или разработки новых алгоритмов работы с такими структурами. Основными задачами, которые решаются в ходе выполнения курсовой работы, являются: - поиск и систематизация информации по заданной теме, в том числе в областях ее практического применения; - изучение способов применения современного математиче- ского аппарата при построении моделей сложных объектов про- граммирования; - изучение важнейших для практических применений структур данных и алгоритмов; 8 - изучение свойств таких структур данных, а также алгоритмов их создания, изменения и обработки средствами современных язы- ков программирования; - приобретение навыков выбора из существующих или постро- ения новых алгоритмов для работы с различными структурами данных; - приобретение навыков проектирования и разработки про- грамм, обеспечивающих решение конкретных практических задач при помощи изученных структур данных и алгоритмов; - приобретение навыков тестирования и оценки сложности ал- горитмов; - грамотное изложение и оформление полученных результатов в устной и письменной форме. В ходе выполнения курсовой работы студент: приобретет навыки применения математического аппарата, алго- ритмов и различных структур данных при решении конкретных задач; - научится применять математические методы, структуры и алгоритмы обработки компьютерных данных при проектировании и реализации программ; - приобретет навыки составления и оформления учебных тек- стовых документов; - приобретет опыт публичного выступления с целью предо- ставления полученных результатов. 2.2 Методика определения темы курсовой работы Темы курсовых работ формулируются преподавателями ка- федры и централизованно сообщаются студентам в начале се- местра. Ознакомившись с предложенным перечнем тем, студент должен выбрать одну из них и сообщить о своем выборе препо- 9 давателю кафедры, предложившему эту тему. Под его руковод- ством будет осуществляться выполнение работы. В качестве типовых предлагается рассматривать обсуждаемые далее вари- анты тематик и методики выполнения курсовых работ. 1) Методика выполнения курсовой работы в случае, когда в тему вынесена конкретная прикладная задача: - необходимо рассмотреть существующие структуры данных и алгоритмы, подходящие для решения поставленной задачи; - проведя сравнительный анализ их эффективности, выбрать наиболее подходящие структуры данных и алгоритмы; - построить конкретный алгоритм решения поставленной за- дачи при помощи выбранных структур данных и подходящих для этого типовых алгоритмов; - спроектировать и разработать приложение, обеспечиваю- щее эффективное решение поставленной задачи с использованием выбранных структур данных и построенного алгоритма; - провести оценку асимптотической сложности реализован- ного алгоритма; - осуществить тестирование и проверку работоспособности разработанного приложения. 2) Методика выполнения курсовой работы в случае, когда те- ма курсовой работы имеет неконкретную, общую формулировку (например, «Реализация алгоритмов обработки бинарных деревь- ев»): - необходимо изучить указанные в теме структуры данных или алгоритмы; - выявить их особенности по сравнению с другими структура- ми данных и/или алгоритмами; - найти прикладные задачи, при решении которых могут быть использованы указанные в теме структуры данных или алгоритмы; 10 - построить алгоритмы решения одной или нескольких найденных прикладных задач; - спроектировать и разработать приложение(я), обеспечиваю- щее(ие) эффективное решение таких задач с использованием вы- бранных структур данных и алгоритмов; - провести оценку асимптотической сложности реализованных алгоритмов; - осуществить тестирование и проверку работоспособности разработанного(ых) приложения(ий) на нескольких наборах тесто- вых данных; - провести сравнительный анализ полученных результатов и сформулировать выводы по особенностям применения структуры (алгоритма) при решении различных задач, дать рекомендации по поводу того, в каких задачах использование структуры (алгоритма) более эффективно, а в каких, возможно, не целесообразно. 2.3 Этапы выполнения курсовой работы Выполнение курсовой работы должно включать, по крайней мере, три направления: проектирование и реализация программы и получение с ее помощью практических результатов, написание текста и подготовка к защите. Рекомендуемая последовательность получения практических результатов в курсовой работе: 1) выбор темы курсовой работы; 2) изучение предметной области, т.е. поиск и систематизация информации о структурах данных, алгоритмах или задачах, кото- рым посвящена курсовая работа; 3) определение и изучение класса задач, в которых целесооб- разно применять обсуждаемые в работе структуры данных и/или алгоритмы; 11 4) проведение сравнительного анализа существующих струк- тур данных и/или алгоритмов, которые используются (могут быть использованы) для решения рассматриваемых практических задач; 5) построение алгоритмов создания, изменения и обработки структур данных, выявление условий и особенностей их использо- вания (при необходимости); 6) построение алгоритмов решения рассматриваемых практи- ческих задач; 7) оценка асимптотической сложности разработанных алго- ритмов; 8) проектирование приложения, обеспечивающего эффектив- ную реализацию разработанных алгоритмов; 9) обоснованный выбор языка программирования и среды раз- работки для реализации приложения; 10) реализация всех разработанных алгоритмов на выбранном языке программирования; 11) тестирование разработанного приложения; 12) проверка работоспособности разработанного приложения; 13) сравнительный анализ полученных результатов и форму- лировка выводов по особенностям применения структуры (алго- ритма) при решении различных задач, рекомендации того, в каких задачах использование структуры (алгоритма) более эффективно, а в каких, возможно, не целесообразно (в случае рассмотрения не- скольких задач). Очень важно ответственно подойти к написанию текста кур- совой работы. Приступать к этому целесообразно уже в тот мо- мент, когда выполнены этапы 1–4 практической части, осуществ- лять написание текста параллельно с еще не проработанными эта- пами. Окончательный вариант текста должен быть готов минимум за три недели до защиты курсовой работы и предоставлен на про- 12 верку научному руководителю. Все замечания, сделанные науч- ным руководителем по результатам проверки, должны быть ис- правлены в кратчайший срок, а текст с внесенными исправления- ми, повторно представлен на проверку. Готовый к защите оконча- тельный вариант текста должен быть переплетен. Допускается «мягкий» переплет с использованием папки-скоросшивателя. Не- допустимо использование папки с файликами. На этапе подготовки к защите курсовой работы студенту необходимо написать текст выступления, в котором должны быть отражены основные этапы проделанной работы, а также получен- ные результаты и выводы. Выступление должно сопровождаться соответствующими слайдами презентации, создание которой явля- ется обязательным. Все действия в рамках указанных этапов выполнения курсо- вой работы должны быть согласованы с научным руководителем на назначаемой раз в неделю (а при необходимости и чаще) кон- сультации. 2.4 Методика построения структуры курсовой работы Содержание курсовой работы должно достаточно полно рас- крыть заявленную в ее названии тему. Структура работы может быть построена различным образом, но обязательным является наличие следующих разделов: 1) описание предметной области и указание класса задач, в которых целесообразно применять обсуждаемые в работе структу- ры данных и алгоритмы; 2) сравнительный анализ существующих структур данных и/или алгоритмов, которые используются (могут быть использова- ны) для решения рассматриваемых практических задач; 13 3) описание используемых в работе структур данных и алго- ритмов, условий и особенностей их использования; 4) обоснование выбора инструментальной системы для реали- зации алгоритмов; 5) описание особенностей программной реализации алгорит- мов, их функциональных возможностей; 6) описание тестирования разработанного приложения; 7) проверка работоспособности приложения с указанием ис- точника исходных данных для проверки, описание полученных результатов; 8) определение трудоемкости алгоритмов, оценка их асимпто- тической сложности; Так, структура и содержание курсовой работы по теме «Реа- лизация алгоритмов обработки бинарных деревьев» может иметь, например, следующий вид: Введение 1 Описание и анализ структуры данных 1.1 Описание структуры бинарного дерева 1.2 Свойства бинарных деревьев 1.3 Области практического применения бинарных деревьев 2 Описание и анализ типичных алгоритмов работы с бинарным деревом 2.1 Алгоритм создания бинарного дерева 2.1.1 Описание и анализ алгоритма 2.1.2 Оценка сложности алгоритма 2.2 Алгоритм удаления элемента из бинарного дерева 2.2.1 Описание и анализ алгоритма 2.2.2 Оценка сложности алгоритма 2.3 Алгоритм поиска в бинарном дереве 2.3.1 Описание и анализ алгоритма 2.3.2 Оценка сложности алгоритма 3 Использование бинарных деревьев при решении практиче- ских задач 14 3.1 Задача о проверке того, что исследуемое дерево является деревом поиска 3.1.1 Постановка задачи 3.1.2 Алгоритм решения задачи 3.1.3 Программная реализация алгоритма решения задачи 3.1.4 Проверка работоспособности программной реализации алго- ритма решения задачи 3.2 Задача о нахождении максимального бинарного поддерева 3.2.1 Постановка задачи 3.2.2 Алгоритм решения задачи 3.2.3 Программная реализация алгоритма решения задачи 3.2.4 Проверка работоспособности программной реализации алго- ритма решения задачи Заключение Список использованных источников Приложение А. Листинг алгоритма создания бинарного дерева Приложение Б. Листинг алгоритма удаления элемента из бинарно- го дерева Приложение В. Листинг алгоритма поиска в бинарном дереве Приложение Г. Листинг алгоритма решения задачи о проверке то- го, что дерево является деревом поиска Приложение Д. Листинг алгоритма решения задачи о нахождении максимального бинарного поддерева Пример оформления титульного листа курсовой работы при- веден в приложении А. |