В соответствии с программой курса
студент должен:
- получить навыки работы в современных операционных средах с
важнейшими прикладными пакетами обработки текстов, графического
представления информации, базами данных, электронными таблицами, с
интернет;
- пройти фундаментальную подготовку в области современных
методов программирования на языках высокого уровня, включая визуальное
программирование; овладеть простейшими методами компьютерной графики и
анимации;
- получить навыки компьютерного моделирования в физике;
овладеть простейшими численными методами (нахождение корней уравнения,
дифференцирование, интегрирование, и т.п.).
Поставленные цели в курсе решаются в
трех основных разделах. Первый раздел служит для
знакомства студентов с той
аппаратно-программной средой, в которой им в
дальнейшем предстоит работать. Он охватывает
также вспомогательные вопросы курса такие, как
компьютерная обработка текстов, подготовка
научной статьи к печати и др.
Два последних раздела -
программирование и вычислительная физика -
безусловно, самые важные в курсе.
Программирование дает в руки студентов
инструмент, а вычислительная физика - методы,
которые необходимы для решения широкого круга
физических задач с использованием компьютера.
Здесь же рассматриваются вопросы аналитических
вычислений на компьютере и решения задач физики
с использованием пакетов компьютерной алгебры.
Для студентов физических
специальностей важным является получение
навыков численного моделирования физических
задач. Поэтому содержание раздела
программирования ограничивается традиционными
процедурными языками. Уже на этапе изучения
языка, в качестве базовых упражнений даются
задания по иллюстрации физических процессов,
применению численных методов к решению
физических задач. В дальнейшем это направление
получает развитие в рамках таких вопросов, как
численный эксперимент в задачах механики,
электричества и статистической физики. Студенты
знакомятся с методами постановки и проведения
компьютерного эксперимента, численного
интегрирования системы обыкновенных
дифференциальных уравнений. Обсуждаются
проблемы построения фазовых портретов
колебательных систем, визуализации полей
системы электрических зарядов и др.