- •Алгебра
- •График учебного процесса
- •III семестр
- •IV семестр
- •1. Цели и задачи дисциплины, место в учебном процессе, требования к уровню содержания дисциплины.
- •2. Технологическая карта дисциплины
- •3. Содержание дисциплины
- •Самостоятельная работа (темы , выносимые на срс и методическая поддержка срс)
- •Литература для самостоятельной работы
- •4. Организация текущего и промежуточного контроля знаний
- •5. Методические рекомендации преподавателю
- •6. Работа с ресурсами Internet
- •7. Материальное обеспечение дисциплины
- •8. Методическое обеспечение дисциплины:
- •Глоссарий
- •Вопросы, выносимые на экзамены
- •III семестр
- •IV семестр
- •Методические рекомендации по организации внеаудиторной и аудиторной самостоятельной работы студентов
- •Контрольно - измерительные материалы
- •III семестр Модуль 1
- •Модуль 2 Контрольная работа по теме «Многочлены от одной переменной»
- •IV семестр Модуль 1 Тест по теме «Многочлены над полем рациональных чисел» для межсессионного учета знаний
- •Контрольная работа по теме «Многочлены над полями рациональных, действительных и комплексных чисел»
- •Модуль 2 Контрольная работа по теме «Расширения полей и задачи, связанные с этим»
- •Методические указания по подготовке практических занятий
- •Методические рекомендации по выполнению курсовых работ
- •Темы курсовых работ
- •1. Вопросы делимости и решения уравнений в кольце целых чисел.
- •. Программа итоговой государственной аттестации студентов
- •Группы и подгруппы
- •Группа подстановок
- •Подгруппы
- •Циклические группы
- •Разложение группы по подгруппе
- •6. Задачи и упражнения для самостоятельного выполнения
- •Нормальные делители. Фактор - группы.
- •1. Нормальные делители
- •2. Фактор – группы
- •Гомоморфизмы групп
- •Задачи и упражнения для самостоятельного выполнения
- •Элементарные сведения о кольцах
- •Кольцо с единицей
- •Делители нуля. Область целостности
- •Поле частных
- •Задачи и упражнения для самостоятельного выполнения
- •Гомоморфизмы колец
- •Понятие идеала. Примеры
- •Операции над идеалами
- •Сравнения и классы вычетов по идеалу. Фактор – кольцо
- •Гомоморфизм колец. Теорема о гомоморфизмах
- •Характеристика кольца с единицей
- •Задачи и упражнения для самостоятельного выполнения
- •Делимость в области целостности
- •2. Кольцо главных идеалов
- •Евклидовы кольца.
- •Задачи и упражнения для самостоятельного выполнения
- •1. Многочлены над полем
- •2. Кольцо многочленов как евклидово кольцо
- •3. Техника деления с остатком. Схема Горнера
- •4. Теорема Безу
- •5. Наибольший общий делитель. Алгоритм Евклида
- •6.Наименьшее общее кратное
- •7. Неприводимые многочлены
- •8. Каноническое разложение многочлена
- •9. Вопросы и упражнения для самостоятельной работы
- •Комплексных чисел
- •1. Вводные замечания
- •2. Свойства модуля многочлена
- •3. Основная теорема алгебры комплексных чисел
- •4. Разложение многочлена над полем с в произведение линейных множителей
- •5. Разложение многочленов над полем r в произведение неприводимых множителей
- •6 Задачи и упражнения для самостоятельного выполнения
- •IV семестр
- •Приводимость и неприводимость многочленов над полем действительных, комплексных и рациональных чисел
- •Рациональные корни многочлена с рациональными коэффициентами
- •Понятие алгебраического числа
- •1. Вводные замечания
- •2. Свойства модуля многочлена
- •3. Основная теорема алгебры комплексных чисел
- •4. Разложение многочлена над полем с
- •5. Разложение многочленов над полем r
- •6 Задачи и упражнения для самостоятельного выполнения
- •1. Алгебраические числа.
- •2. Простое алгебраическое расширение поля.
- •3. Уничтожение иррациональности в знаменателе.
- •4. Конечные расширения полей.
- •6. Вопросы и упражнения для самостоятельной работы.
- •Лекции 7-8
- •Поле алгебраических чисел
- •Понятие разрешимости в квадратных радикалах
- •Определение 1. Алгебраическое уравнение
- •Связь с расширением числовых полей
- •4. Признаки того, что число выражается в квадратных радикалах.
- •5. Общий критерий разрешимости в квадратных радикалах
- •6. Примеры геометрических задач, сводящихся к уравнениям, неразрешимым в квадратных радикалах
- •Задача об удвоении куба
- •Задача о трисекции угла
- •Задача о квадратуре круга
- •7. Вопросы и упражнения для самостоятельной работы
4. Организация текущего и промежуточного контроля знаний
Текущий контроль осуществляется преподавателем во время проведения практических занятий. Преподаватель проверяет самостоятельную работу студентов при проверке выполнения домашнего задания и путем опроса содержания лекционного материала.
По курсу практических занятий рекомендуется проведение двух тестирований в каждом семестре. Тестирование следует в качестве промежуточной аттестации провести по двум модулям («Группы и кольца» - III семестр; «Многочлены над полем рациональных чисел» - IV cеместр) курса.
Итоговый контроль за самостоятельной работой студентов по результатам усвоения двух модулей в каждом семестре осуществляется во время проведения зачетной недели. Подводится итог выполнения контрольных работ, межсессионного тестирования, индивидуальных самостоятельных работ, сдачи коллоквиумов и выполнения рефератов, посещаемости лекционных и практических занятий, учебной активности на занятиях
Контрольные работы и тестирование
Контрольные работы |
Тестирование |
||||
№ п/п |
Тематика |
Сроки проведения |
№ п/п |
Тематика |
Сроки проведения |
III семестр |
|||||
1. |
Группы и кольца (модуль 1) |
|
1. |
Группы и Кольца (модуль 1) |
|
2. |
Многочлены от одной переменной (модуль 2) |
|
|
|
|
IV семестр |
|||||
1. |
Многочлены над полями действительных, комплексных и рациональных чисел (модуль 1) |
|
1. |
Многочлены над полем рациональных чисел (модуль 1) |
|
2. |
Расширение полей и задачи, связанные с этими понятиями (модуль 2) |
|
|
|
|
Индивидуальные задания:
1. Циклические группы. Нахождение идеалов колец.
2. Освобождение от иррациональности в знаменателе дроби.
Самостоятельные работы:
1. Фактор-группы
Коллоквиумы:
Тема «Кольца»
Тема «Расширения полей»
Темы рефератов
1. Проблема локализации корней многочленов
2. Приближенное вычисление корней многочленов
3. Поле отношений
4. Конечные абелевы группы
5. Конечные поля
6. Симметрическая и знакопеременная группы
7. Конечные группы вращений
8. Число действительных корней многочлена
Тематика курсовых работ
1.Применение теории групп в естествознании.
2. Связь линейных алгебр и групп.
3. Алгебраические группы и их применение в теории чисел.
4. Аналитическая теория и приложения непрерывных дробей.
5. Применение теоремы Абеля для решения некоторых задач математики.
5. Методические рекомендации преподавателю
Наиболее рациональным по курсу алгебры являются проблемные лекции и лекции-диалоги.
Большая часть лекционных занятий по данному курсу имеет проблемный характер, обращена к логическому мышлению студентов, поэтому необходимо стремиться к тому, чтобы слушатели активно воспринимали информацию, участвовали в поиске решения задач лекции. Главная цель курса «Алгебра» - помочь студентам изучить основные виды алгебр и воспитать общую алгебраическую культуру, без которой немыслим современный учитель математики.
В теме «Группы и кольца» понятия группы и кольца введено в курсе алгебры в первом семестре как множества с алгебраическими операциями. На основе сведений, известных из школьного курса математики, нужно установить, что натуральные числа относительно арифметических операций сложения и умножения образуют полукольцо. На первом курсе даются начальные сведения о группах, кольцах и полях. Необходимо в качестве примера поля рассмотреть конечное поле, для чего в курсе «Избранные вопросы алгебры и геометрии» рассматривается отношение сравнимости целых чисел по модулю. Это дает возможность рассмотреть поле классов вычетов по простому модулю как пример конечного поля. Знакомство с числами, их свойствами, с операциями над ними у студентов состоялось еще во время обучения в средней школе. Но знакомство это было весьма поверхностным. В педвузовском курсе алгебры работа с числами как элементами различных алгебраических систем, изучение делимости должно осуществить связное, цельное и, в известной степени, законченное построение определенной математической системы. Тщательное систематическое изучение чисел – одна из основных задач обучения математике в высшем учебном заведении, которое будет продолжено в курсе «Теория чисел». Запас продуманных примеров, алгоритмов и, конечно, основных алгебраических понятий составляет фундамент подготовки будущего специалиста. Особое внимание следует уделить рассмотрению таких вопросов, как строение конечных абелевых групп и конечных полей, разложимость групп, изоморфизм циклических групп, строение фактор-группы и факторкольца по максимальному идеалу, алгебраическое расширение поля с помощью факторкольца.
Отметим, что основные понятия в 3-м и 4-м семестрах необходимо вводить постепенно с обсуждением как дальнейших их приложений, так и достаточно большого числа элементарных примеров, в качестве материала для последних должны широко привлекаться числа основных числовых множеств, известных студентам из школьного курса математики.
Материал курса имеет непосредственное отношение к математике средней школы. Второй и третий разделы тесно связаны со школьной программой по математике, а первый может являться основой для школьных элективных курсов.
На практических занятиях необходимо рассматривать методы решения алгебраических задач (математической индукции и другие). Курс алгебры должен органически сочетать в себе методы дедуктивной математической теории и экспериментальную часть-практику решения задач, мотивирующую как появление, так и силу алгебраических методов.
Система преподавания данного курса – модульно-рейтинговая, что предполагает оценивание работы студентов по контрольным показателям внутри каждого модуля, а это дает возможность получить оценку работы студента по всем модулям и, следовательно, итоговую отметку. Оценки за все виды модульных отчетностей следует вносить в электронный журнал успеваемости группы по курсу алгебры.