Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального

образования

«Воронежский государственный педагогический университет»

(ВГПУ)

ГОСУДАРСТВЕННАЯ АТТЕСТАЦИЯ

СЛУШАТЕЛЕЙ ПО СПЕЦИАЛЬНОСТИ 030100 «Информатика»

Квалификация – учитель информатики

ПРОГРАММА

ГОСУДАРСТВЕННОГО ЭКЗАМЕНА

ПО ИНФОРМАТИКЕ

ПРОГРАММА УТВЕРЖДЕНА НА ЗАСЕДАНИИ

Кафедры ИНФОРМАТИКИ И МПМ Совета физико-математического факультета «»2004г.

(протокол №_) «_»_2004г.

Зав.каф./А.С. Потапов/ (протокол №_) Декан_/М.Г.Карпов/ Воронеж – 2005 г.

Данная программа составлена в соответствии с государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования (М., 2000) в разделах:

1. ДПП.Ф.07 Численные методы 2. ДПП.Ф.08 Теоретические основы информатики 3. ДПП.Ф.13 Архитектура компьютера 4. ДПП.Ф.14 Программирование 5. ДПП.Ф.15 Программное обеспечение ЭВМ 6. ДПП.Ф.16 Информационные системы 7. ДПП.Ф.17 Компьютерные сети, интернет и мультимедиатехнологии 8. ДПП.Ф.18 Информационные и коммуникационные технологии в образовании 9. 7.1. Требования к профессиональной подготовленности специалиста 10. 7.2.1. Общие требования к итоговой государственной аттестации 11. 7.2.3. Требования к государственному экзамену учителя информатики Темы и разделы, которые выносятся для контроля Тема 1. Численные методы.

Решение уравнений с одной переменной Задача отделения действительных корней, методы итераций, хорд, касательных.

Решение систем линейных алгебраических уравнений Методы Гаусса, простой итерации, Гаусса-Зейделя. Достаточные условия сходимости итерационного процесса.

Интерполирование функций Постановка задачи. Основные понятия. Интерполяционные многочлены Ньютона и Лагранжа. Погрешность интерполяции.

Численное интегрирование функций Постановка задачи. Квадратурные формулы Ньютона-Котеса. Оценка точности формул. Метод Монте-Карло.

Рекомендуемая литература 1. * Заварыкин В.М. и др. Численные методы: Учеб. пособие для студентов физ.-мат. спец. пед. ин-тов/ В.М. Заварыкин, В.Г. Житомирский, М.П.

Лапчик. – М.: Просвещение, 1990. – 176 с.: ил.

2. * Пулькин С.П., Никольская Л.Н., Дьячков А.С. Вычислительная математика: Учебное пособие. – М.: Просвещение, 1980. -176с.:ил.

3. * Воробьева Г.Н., Данилова А.Н. Практикум по вычислительной математике: Учебное пособие. – М.: Высш. Школа, 1990. – 208 с.: ил.

4. Калиткин Н.Н. Численные методы. – М.: Наука, 1978. – 512 с.: ил.

Тема 2. Теоретические основы информатики Основные понятия информатики Информация. Информационные процессы. Алгоритм. Исполнитель. Единицы измерения информации. Аналоговые и дискретные сигналы. Преобразование сигналов. Теорема отсчетов.

Представление информации в памяти компьютера Информация числовая, текстовая, графическая, звуковая, комбинированная.

Системы счисления: позиционные и непозиционные. Арифметика в позиционных системах счисления. Нормализация чисел. Представление в компьютере чисел со знаком, без знака, вещественных чисел.

Кодирование информации Равномерные и неравномерные коды. Условие Фано. Код Хаффмана. Блочное кодирование.

Понятие алгоритма Необходимость точного понятия «алгоритм». Подходы к уточнению понятия:

рекурсивные алгоритмы, нормальные алгоритмы Маркова. Абстрактные алгоритмические машины. Машина Поста. Машина Тьюринга.

Формальные языки и грамматики Основные понятия. Метаязык Бэкуса-Наура. Синтаксические диаграммы.

Моделирование как основной метод научного познания Этапы моделирования. Интерпретация результатов вычислительного эксперимента.

Рекомендуемая литература 1. Стариченко Б.Е. Теоретические основы информатики. – М.: Горячая линия-Телеком, 2003. – 312 с.

2. Острековский Р.A. Информатика. – М.: Высш. шк., 1999. – 511 с.

3. Брой М. Информатика – М.: Диалог-МИОП, 1996.

4. Бауэр Ф.Л. Информатика – М.: Мир, 1990.

Тема 3. Архитектура компьютера Общая характеристика микро-процессора и микроЭВМ Понятие цикла выборка-выполнение. Мощность микропроцессора. Структурная схема микропроцессора. Регистры микропроцессора: аккумулятор, счетчик адреса команд, регистр адреса памяти, регистр команд, регистр состояния, буферные регистры АЛУ, регистры общего назначения. Схемы управления. Понятие принципа микропрограммного управления. Внутренняя шина данных.

Адресация информации и кодирование команд Структура команды. Формат команды. Методы укорочения формата команд.

Понятие исполнительного адреса. Основные способы адресации (непосредственная, прямая, косвенная, относительная.

Алгоритм работы центрального устройства управления ЭВМ Микропрограмма выборки команды, подготовки адреса следующей команды, анализа типа команды и типа адресации, формирование исполнительного адреса, определение типа выполняемой операции. Микропрограмма операций ввода-вывода и арифметических операций. Микропрограмма посылочных операций и операций передачи управления.

Организация памяти ЭВМ на базе процессоров Intel 80x Основная, дополнительная и расширенная память. Адресация ячеек памяти.

Байт, слово, двойное слово. Сегментирование оперативной памяти.

Регистры ЭВМ на базе процессоров Intel 80x Регистры общего назначения. Сегментные регистры. Указатель команд. Регистр флагов.

Представление команд и способы адресации в ЭВМ на базе процессоров Intel 80x Код операции. Представление операндов. Форматы машинных команд на примере формата «регистр-регистр». Регистровая адресация. Непосредственная адресация. Адресация ячеек памяти: исполнительный адрес, прямая адресация, косвенная адресация, косвенная адресация по базе, прямая индексная адресация. Адресация по базе с индексированием.

Команды микропроцессора Intel 80x Команды пересылки. Оператор указания типа. Арифметические команды: особенности сложения и вычитания целых чисел, сложение и вычитание, умножение и деление, изменение размера числа. Программирование переходов. Команды управления циклом. Работа с массивами. Стек и стековые команды. Битовые операции.

Рекомендуемая литература 1. В.Н. Пильщиков. Программирование на языке ассемблера IBM PC. – М.:

«ДИАЛОГ-МИФИ», 1997. – 288 с.

2. * Чулюков В.А., Щевелев М.И. и др. Лабораторный практикум по основам функционирования ЭВМ: Учебное пособие. - Воронеж: ВГПИ, 1986.

3. Cкэнлон Л. Персональные ЭВМ IBM PC и XT. Программирование на языке ассемблера. - М. : Радио и связь. 1991. - 336 c.

4. Брэдли Д. Программирование на языке ассемблера для персональной ЭВМ фирмы IBM. - М. : Радио и связь. 1988 - 448 c.

5. Абель П. Язык ассемблера для IBM PC и программирования.- M. : Высшая школа., 1992. - 447 c.

6. Джордейн Р. Справочник программиста персональных компьютеров типа IBM PC, XT и AT:

- M.: Финансы и статистика, 1992.- 544 c.

7. Майко Г.В. Ассемблер для IBM PC:

- М.: «Бизнес-Информ», «Сирин», 8. Толстобров А.П. Архитектура ЭВМ. – Воронеж: ВГУ, 2000. – 93 с.

Тема 4. Программирование (на примере одного из языков программирования) Основы языка программирования Алфавит и простейшие конструкции языка. Структура программы. Стандартные простые типы данных, выражения. Простые типы, задаваемые пользователем.

Операторы Оператор присваивания. Составной оператор. Операторы ввода, вывода. Операторы переходов и выбора. Циклические операторы.

Структурные типы данных Массивы. Алгоритмы обработки массивов. Строки. Стандартные функции обработки строк. Файлы. Записи. Множества. Операции над множествами.

Процедуры и функции языка Описание процедур и функций. Формальные и фактические параметры. Способы передачи параметров. Виды формальных параметров. Рекурсия.

Динамические структуры данных Указатели. Действия с указателями. Линейные списки. Действия со списками. Очереди. Стеки.

Библиотеки языка программирования Структура модуля. Пользовательские модули. Стандартные модули. Процедуры и функции стандартных модулей.

Объектно-ориентированное программирование Объектный тип данных Инкапсуляция. Наследование. Полиморфизм. Виртуальные методы.

Среда Delphy Окна. Формы, инспекторы событий, коды программы, обработка событий. Программирование в Delphy. Знакомство с компонентами.

Рекомендуемая литература 1. Фаронов В.В.. Turbo Pascal 7.0 T.I - М. «Нолидж», 1997.Фаронов В.В.. Delphi. Учебный курс. - М. «Нолидж», 1999. - 448 с.

3. Епанешников А., Епанешников В. Программирование в среде Turbo Pascal 7.0 -М. - «Диалог МИФИ», 1996. - 228 с.

4. Зуев Е.А.. Программирование на языке ТР 6.0, 7.0. - М. «Радио и связь Вита», 1993.-380 с.

5. Попов В.Б. Turbo Pascal для школьников. Версия 7.0: Учебное пособие. – М.: Финансы и статистика, 1996. – 464с.

Тема 5. Программное обеспечение ЭВМ Системное ПО Современное ПО ЭВМ и его классификация. Операционные системы (ОС) как средство распределения и управления ресурсами. Основные функции ОС.

Классификация ОС. Состав ОС: внутренние (встроенные) и внешние (программы-утилиты). Команды ОС. ОС MS-DOS.

Оболочки ОС (на примере одной из оболочек) Операции над каталогами и файлами. Главное меню оболочки.

ОС Windows Интерфейс Windows. Главное меню. Окна (приложений, документов, диалоговые). Элементы управления (текстовое поле, раскрывающийся список, флажок, переключатель, счетчик, вкладки). Способы запуска приложений Windows.

Утилиты Компьютерные вирусы и приемы борьбы с ними. Назначение и возможности архиваторов.

Системы программирования (на примере одной из систем: Turbo Pascal, QBasic, Turbo C или др.) Основные задачи систем программирования. Понятие о системе программирования, ее основные функции и компоненты. Интерпретаторы и компиляторы.

Трансляция программ и сопутствующие процессы.

Системы обработки текстов Текстовые редакторы и текстовые процессоры. Средства форматирования текста и абзацев. Стили. Средства поиска и замены. Списки. Таблицы. Средства вставки объектов (формул, рисунков). Создание оглавления. Проверка правописания. Предварительный просмотр и печать.

Табличные процессоры (на примере Excel) Данные основные и производные. Структура документа Excel. Содержимое ячеек. Создание и использование простых формул. Стандартные функции. Сортировка и фильтрация данных. Создание диаграмм.

Базы данных и системы управления базами данных (на примере Access) Свойства и типы полей. Объекты Access. Создание таблиц. Запросы. Формы.

Отчеты.

Прикладные инструментальные пакеты для решения математических задач на ЭВМ (на примере одного из пакетов Mathematica, Derive, Maple V, MathCAD, MathLab.

Обзор возможностей пакета.

Рекомендуемая литература 1. * Симонович С.В., Евсеев Г.А., Алексеев А.Г. Специальная информатика:

Учебное пособие. – М.: АСТ-ПРЕСС: Инфорком-Пресс, 1999. – 480с.

2. * Чулюков В.А., Чулюков А.А. Семейство Microsoft Office. Excel 2000:

Лабораторный практикум. – Воронеж, ВГПУ, 2000. – 62с.

3. * Чулюков В.А., Чулюков А.А. Семейство Microsoft Office. Access 2000:

Лабораторный практикум. – Воронеж, ВГПУ, 2001. – 35с 4. * Информатика: Базовый курс / Симонович С.В. и др. — СПб.: Питер, 5. * Симонович С.В., Евсеев Г.А. Алексеев А.Г. Общая информатика/ Практическая информатика/ Специальная информатика. — М.: АСТ-Пресс, 6. Могилев А.В., Пак Н.И., Хеннер Е.К. Информатика. — М.: Academia, 7. Фигурнов В.Э. IBM PC для пользователя. — М.: Финансы и статистика, 8. Шафрин Ю.А. Информационные технологии: В 2 ч. — М.: ЛБЗ, 2000.

Тема 6. Информационные системы Информационные модели данных Фактографические, документальные и документально-фактографические информационные системы. Данные. База данных. Система управления базами данных. Трехуровневая архитектура информационных систем. Словарь данных.

Иерархическая, сетевая, реляционная, объектно-ориентированная модели данных, их достоинства и недостатки. Взаимосвязи в модели.

Администрирование данных и администрирование баз данных Достоинство централизованного управления данными. Администратор данных.

Администратор базы данных. Функции администратора базы данных.

Методы хранения и доступа к данным Индексы. Хэширование. Цепочка указателей. Технологии сжатия. Работа с внешними данными с помощью технологии ODBC.

Использование технологии «клиент-сервер»

Распределенная обработка. Распределенная база данных. Двухуровневая архитектура «клиент-сервер». Трехуровневая архитектура «клиент-сервер».

Реляционная модель данных Реляционные объекты данных: атомарность данных, домен, отношение, кортежи, атрибуты. Свойства отношения. Арность и кардинальное число отношения.

Переменная отношения. Значение отношения. Реляционная база данных.

Ключи отношений Потенциальные ключи и их свойства. Первичный ключ. Внешние ключи. Понятие ссылочной целостности.

Проектирование баз данных Цели проектирования. Универсальное отношение. Аномалии единственного отношения.

Функциональные зависимости Нормальные формы. Первая нормальная форма. Концепция функциональных зависимостей. Нормальная форма Бойса-Кодда. Алгоритм декомпозиции. Вторая нормальная форма. Обзор исходных аномалий.

Избыточные функциональные зависимости Понятие избыточной функциональной зависимости. Транзитивные зависимости. Третья нормальная форма. Минимальное покрытие. Уточненный алгоритм декомпозиции. Проверка отношений на завершающей стадии их проектирования.

Сущности и связи Сущность. Связь. Атрибуты сущности. Ключ сущности Ключ связи. Диаграммы ER-экземпляров и ER-типа. Степень связи.

Получение отношений из диаграмм ER-типа Предварительные отношения для бинарных связей степени 1:1, 1:N (N:1), M:N.

Язык SQL Основные понятия. Подмножества языка DDL и DML. Выборка данных из одной и из нескольких таблиц.

Рекомендуемая литература 1. * И.Ф.Астахова, А.С.Потапов, В.А.Чулюков, А.Н.Журбин. Информационные системы: Учебное пособие. – Воронеж: Воронежский государственный педагогический университет, 2002. – 148 с.; илл.

2. Дейт К. Введение в системы баз данных. - Киев: Диалектика, 1998.

3. * Астахова И.Ф., Потапов А.С., Чулюков В.А. и др. Практикум по информационным системам. Oracle. 2-е изд., переработанное и дополненное/Под ред. В.А.Чулюкова. – К.: Юниор, 2004. – 180 с.: илл.

4. Бойко В.В., Савинков В.М. Проектирование баз данных информационных систем. – М.: Финансы и статистика, 1989.

5. Астахова И.Ф., Толстобров А.П., Мельников В.М. SQL в примерах и задачах: Учеб. пособие. – Мн.: Новое знание, 2002. – 176с.

Тема 7. Компьютерные сети, интернет и мультимедиатехнологии Глобальные компьютерные сети Структура компьютерной сети. Виды компьютерных сетей. Предпосылки и история возникновения Internet.

Интернет как технология и информационный ресурс (сеть) Характеристики Internet. Протокол TCP/IP. Доступ к сети Internet. Internet как распределенная информационная система. Доменная система имен в Internet.

Понятия гипертекста, ссылки, гиперссылки, мультимедиа, гипермедиа.

Сервисы Internet Технология электронной почты. Технология обмена файлами (FTP). Система телеконференций (Usenet). Технология WWW. Технология удаленного доступа (Telnet). Поиск информации в Internet.

Язык HTML как средство создания информационных ресурсов Интернет Структура документа HTML. Теги и их виды. Элементы языка HTML. Функциональные блочные элементы. Гипертекстовые ссылки. Web-графика. Форматирование текста. Списки. Таблицы. Программные средства разработки HTMLдокументов.

Рекомендуемая литература 1. Кулигин М. Технологии корпоративных сетей. С.Петербург. Питер. 2. Олифер В.Г., Олифер Н.А. Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы. С.Петербург. Питер. 1999 - 668 с.

3. Кирсанов Д. Веб-дизайн. С.Петербург. Симбо. 1999 - 358 с.

4. Мельников Д.А. Информационные процессы в компьютерных сетях. Протоколы, стандарты, интерфейсы, модели. М. Кудиц-образ. 1999 – 256 с.

5. * Информатика: Базовый курс / Симонович С.В. и др. — СПб.: Питер, Тема 8. Информационные и коммуникационные технологии в образовании Дидактические основы создания и использования средств информационных и коммуникационных технологий (ИКТ) Технология. Процесс. Информационные процессы. Информационная технология (ИТ). Коммуникационные технологии (КТ). Новые информационные технологии (НИТ). ИТ и КТ обучения.

Педагогико-эргономические требования к созданию и использованию электронных средств учебного назначения Педагогические программные средства (ППС). Программные средства учебного назначения (ПСУН). Классификация ПСУН: по назначению, по дидактическим целям, по форме организации занятий, по объекту деятельности. Модели использования ИТ.

Педагогико-эргономические условия эффективного и безопасного использования средств вычислительной техники (ВТ), ИКТ в образовательных целях Задачи кабинета информатики. Требования к кабинету информатики: размещение компьютеров в кабинете, нормы размещения, освещение, материалы, пожарная и электробезопасность, требования к микроклимату. Методические рекомендации по организации работы.

Рекомендуемая литература 1. Роберт И.В. Современные информационные технологии в образовании:

дидактические проблемы; перспективы использования. - М.: "ШколаПресс", 1994.

2. Роберт И.В., Самойленко П. И. Информационные технологии в науке и образовании. - М.: 1998.

3. Современные информационные и коммуникационные технологии в образовании (электронная копия) - Учебное пособие для студентов педвузов всех специальностей - М.: Институт информатизации РАО, 1997.

Образец экзаменационного билета 1. Процедуры и функции языка программирования 2. Интернет как технология и информационный ресурс (сеть) 1. Ответ должен быть полным и содержать информацию о понятиях, содержащихся в настоящей программе.

2. Ответ должен иллюстрироваться примерами. Например, в ответах по языку программирования должны содержаться примеры программ, в ответах по численным методам – графическая интерпретация метода (если она возможна), в ответах по информационным системам – иллюстративный материал в виде таблиц, диаграмм и т.д.

3. Допускается использование компьютера для иллюстрации ответа.

Программа составлена доц. каф. информатики и МПМ Чулюковым В.А.