Итоговый

междисциплинарный экзамен

для направления подготовки

230100.62 Информатика и вычислительная техника

степень выпускника: бакалавр

Цели и задачи экзамена

Цель экзамена: проверка знаний и умений студентов по дисциплинам базовых частей

математического и естественнонаучного и профессионального циклов.

Задачи экзамена:

1. Формирование целостного представления об информатике, её роли в развитии общества; объектах, методах и средствах исследования.

2. Формирование навыков использования информационных систем и технологий в профессиональной деятельности.

3. Формирование навыков анализа и решения различного рода задач с применением возможностей технических и программных средств вычислительной техники.

Место экзамена в структуре ООП Программа «Итоговый междисциплинарный экзамен» разработана на основе федерального государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования по направлению подготовки 230100.62 Информатика и вычислительная техника.

Общая трудоемкость экзамена составляет 3 зачетные единицы.

Требования к входным знаниям, умениям и компетенциям студента:

Подготовка и сдача экзамена базируется на знаниях, умениях и компетенциях студента, полученных при изучении предшествующих дисциплин: Информатика (ОК-11,12;

ПК-4,5), Программирование (ОК-1,2,6; ПК-2,11), ЭВМ и периферийные устройства (ПК-9-11), Операционные системы (ПК-8,10), Базы данных (ОК-12; ПК-4,5) Входные знания, умения и компетенции студента:

- владеет культурой мышления, способен к обобщению, анализу, восприятию информации, постановке цели и выбору путей ее достижения (ОК-1);

- умеет логически верно, аргументировано и ясно строить устную и письменную речь (ОК-2);

- стремится к саморазвитию, повышению своей квалификации и мастерства (ОК-6);

- имеет навыки работы с компьютером как средством управления информацией (ОК-12);

- способен работать с информацией в глобальных компьютерных сетях (ОК-13);

- способен осваивать методики использования программных средств для решения практических задач (ПК-2);

- способен разрабатывать модели компонентов информационных систем, включая модели баз данных (ПК-4);

- способен разрабатывать компоненты программных комплексов и баз данных, использовать современные инструментальные средства и технологии программирования (ПК-5);

- способен участвовать в настройке и наладке программно-аппаратных комплексов (ПК-9);

- способен сопрягать аппаратные и программные средства в составе информационных и автоматизированных систем (ПК-10);

- способен инсталлировать программное и аппаратное обеспечение для информационных и автоматизированных систем (ПК-11).

Требования к результатам экзамена Процесс подготовки и сдачи экзамена направлен на закрепление следующих компетенций (ОК-1,2; ПК-2,5): владеет культурой мышления, способен к обобщению, анализу, восприятию информации, постановке цели и выбору путей ее достижения; умеет логически верно, аргументировано и ясно строить устную и письменную речь; способен осваивать методики использования программных средств для решения практических задач;

способен разрабатывать компоненты программных комплексов и баз данных, использовать современные инструментальные средства и технологии программирования.

В результате подготовки и сдачи экзамена студент должен:

Знать:

- современные тенденции развития информатики и ВТ, компьютерных технологий и пути их применения в научно-исследовательской, проектно-конструкторской, производственно-технологической и организационно-управленческой деятельности;

- стандарты, методические и нормативные материалы, определяющие проектирование и разработку объектов профессиональной деятельности;

- модели, методы и средства анализа и разработки математического, лингвистического, информационного и программного обеспечения ВС и автоматизированных систем;

- основные принципы организации интерфейса с пользователем;

- методы анализа, исследования и моделирования вычислительных и информационных процессов, связанных с функционированием объектов профессиональной деятельности и их компонентов;

- принципы, методы и способы комплексирования аппаратных и программных средств при создании вычислительных систем, комплексов и сетей.

Уметь:

- применять методы и средства разработки математического, лингвистического, информационного и программного обеспечения ВС и автоматизированных систем;

- применять методы и средства тестирования и испытаний объектов профессиональной деятельности;

- применять методы и средства анализа и моделирования объектов профессиональной деятельности и их компонентов.

Владеть:

- современными информационными технологиями и инструментальными средствами для решения различных задач в своей профессиональной деятельности;

- методами организации процесса разработки объектов профессиональной деятельности.

';

Содержание итогового междисциплинарного экзамена Итоговый междисциплинарный экзамен по направлению подготовки 230100. Информатика и вычислительная техника преследует цель произвести комплексную оценку полученных за период обучения знаний, умений и навыков в области профессиональноориентированных информационных технологий и систем, особенностей их разработки и эксплуатации, с учетом специфики учебного процесса и региональных особенностей вуза.

Итоговый междисциплинарный экзамен по направлению подготовки включает теоретических вопросов, на основании которых сформированы 30 билетов по два теоретических вопроса из следующих дисциплин федерального компонента:

1. Информатика.

2. Программирование.

3. ЭВМ и периферийные устройства.

4. Операционные системы.

Содержание дисциплин итогового междисциплинарного экзамена Понятие информации: данные, информация, знания. Формы представления информации. Количество и качество информации. Единицы измерения информации.

Методы кодирования. Каналы передачи данных и их характеристики.

Основы компьютерной арифметики. Позиционные системы счисления.

Форматы представления чисел с фиксированной и плавающей запятой. Двоичная арифметика. Коды, используемые в компьютерной арифметике: прямой, обратный, дополнительный, модифицированный обратный и модифицированный дополнительный.

Выполнение арифметических операций с числами с фиксированной и плавающей запятой в вышеперечисленных кодах. Двоично-десятичные коды.

Классификация программного обеспечения. Структура программного обеспечения ЭВМ. Системное программное обеспечение. Прикладное программное обеспечение.

Инструментальные средства разработки приложений.

Понятие алгоритма. Типы алгоритмов и их свойства. Формы представления алгоритмов. Основные алгоритмические конструкции: линейные, разветвляющиеся, циклы.

Этапы решения задач на компьютере: постановка задачи; анализ и исследование задачи, модели; разработка алгоритма; программирование; тестирование и отладка; анализ результатов.

Классификация языков программирования. Основные понятия и структура алгоритмических языков. Состав и возможности систем программирования.

Структуры и типы данных языка программирования. Типы данных: целые, вещественные, логические, строковые и др. Основные виды данных: константы, переменные, массивы, записи; файлы; динамические структуры данных; линейные списки: основные виды и способы реализации.

Компиляторы и интерпретаторы. Отладка. Тестирование. Типы ошибок. Способы и средства обнаружения и локализации синтаксических и логических ошибок. Методы тестирования. Статическое тестирование. Динамическое тестирование.

Технология модульного программирования. Нисходящее и восходящее программирование. Общая характеристика структурного программирования.

Определение массива. Одномерные и многомерные статические массивы.

Динамические массивы.

Обработка текстовой информации. Способы представления текстов. Символы и строки. Встроенные подпрограммы обработки строк.

Подпрограммы: процедуры и функции. Входные и выходные параметры. Формальные и фактические параметры. Описание и вызов процедур и функций. Механизмы передачи параметров в подпрограммы. Локальные и глобальные параметры.

Тип-структура. Формат описания типа структура. Обращение к полям структуры.

Массивы структур. Динамические структуры данных: списки.

Файлы. Текстовые файлы. Типизированные файлы. Нетипизированные файлы.

Двоичные файлы. Стандартные процедуры и функции работы с файлами. Атрибуты чтения файлов.

Рекурсивные определения и алгоритмы. Программирование рекурсивных алгоритмов.

Классификация компьютерных архитектур. Классификация Флинна: SISD архитектуры, SIMD – архитектуры, MISD - архитектуры, MIMD - архитектуры с разделяемой памятью, MIMD - архитектуры с разделенной памятью. Области применения ЭВМ различных классов.

Способы управления вычислениями и режимы обработки информации: командное или микропрограммное управление; потоковое управление; комбинированное управление.

Функционально-логическая структура компьютера; основные блоки и назначение.

Структура и организация работы центрального процессора; микропрограммный автомат.

Арифметико–логическое устройство. Сумматоры. Регистры. Периферийные устройства.

Логические схемы; функционально полный логический базис; характеристики комбинационных схем.

Цикл выполнения команды в компьютере фон–Неймановской архитектуры.

Организация прерываний в ЭВМ.

Память: иерархическая структура, основные характеристики, Внешняя память и оперативная память; виртуальная память.

Виды доступа к данным (последовательный, прямой, произвольный, векторный, ортогонально-векторный, ассоциативный, стековый).

Конвейерные вычислительные системы. Параллельные системы. Многомашинные и многопроцессорные вычислительные системы. Характерные особенности RISC и CISC архитектур процессора. Кластеры.

Общие сведения об операционных системах. Назначение, состав и функции ОС.

Этапы их развития.

Архитектура операционных систем. Монолитная архитектура. Многоуровневая архитектура. Архитектура на основе микроядра. Сетевые и распределенные операционные системы.

Поддержка функций операционных систем аппаратными средствами. Процессор.

Таймеры и часы. Начальная загрузка. Кэширование и буферизация.

Обзор программного обеспечения. Интерпретаторы и компиляторы. Процессы компиляции, связывания и загрузки.

Концепции процесса. Состояния процессов: жизненный цикл процесса. Управление процессом. Концепции потока и мотивы использования потоков. Состояния потока:

жизненный цикл потока. Операции над потоками. Модели потока.

Уровни планирования. Планирование с приоритетным вытеснением и без него. Цели и критерии планирования. Алгоритмы планирования. FIFO и LIFO планирование.

Циклическое планирование. Планирование по сроку завершения. Планирование реального времени. Планирование потоков.

Физические и виртуальные устройства. Способы обмена данными: каналы вводавывода, прямой доступ к памяти, отображение в память.

Сетевые операционные системы: понятие, виды (одно-ранговые и серверные).

Требования к современным операционным системам.

Определения и состав баз данных. Уровни представления баз данных. Назначение и основные компоненты баз данных. Классификация уровней моделей представления баз данных. Основные определения типов моделей. Их место и взаимосвязи в системах обработки информации.

Классификация баз данных. Модели представления данных. Классификация баз данных по их характеристикам: используемому языку общения, способу организации обработки данных, выполняемым функциям, сфере применимости и т.п. Документальные, фактографические, гипертекстовые, мультимедийные БД. Понятия схемы, подсхемы и схемы хранения.

Иерархические модели данных. Определение иерархических моделей данных.

Сетевые модели данных. Определения, СУБД для сетевых моделей данных. Реляционная модель данных. Понятия, структура, преимущества и недостатки реляционной модели данных. Схема и свойства отношений. Реляционная алгебра и исчисления отношений.

Проектирование реляционной базы данных. Функциональные, транзитивные и многозначные зависимости атрибутов. Декомпозиция отношений. Нормальные формы.

Основные понятия модели сущность – связь. Правила построения ER – диаграмм.

Операторы манипулирования данными, операторы определения объектов базы данных, защиты и управления данными.

Выполнение одиночного оператора SELECT. Выполнение операций UNION, EXCEPT, INTERSECT. Упорядочение результата. Реализация реляционной алгебры средствами оператора SELECT.

Понятия транзакции. Свойства АСИД. Понятие ограничения целостности.

Классификация ограничений целостности.

Двух и трехзвенные варианты архитектуры клиент-сервер. Тонкий и толстый клиент.

СУБД, поддерживающие архитектуру клиент-сервер.

Определение распределенной базы данных. Двенадцать правил Дейта для распределенной базы данных.

Агальцов В.П. Базы данных в 2 кн. Кн. 1. Локальные базы данных: учебник / В.П. Агальцов. – М.: Форум, 2009.

Агальцов В.П. Базы данных в 2 кн. Кн. 2. Распределенные и удаленные базы данных:

учебник / В.П. Агальцов. – М.: Форум, 2009.

Архангельский А.Я. Программирование в Delphi. Учебник по классическим версиям Delphi (+ дискета). - М.: Изд-во Бином-Пресс, 2006. – 1152 с.

Бройдо В.Л. Вычислительные системы, сети и телекоммуникации: учебник для вузов.

- 2 изд. – СПб.: Питер, 2008.

Давыдов, В.Г. Программирование и основы алгоритмизации: учеб. пособие / В.Г. Давыдов. – 2-е изд., стер. – М.: Высшая школа, 2005. - 447 с.

Гордеев А.В. Операционные системы: учебник для вузов / А.В. Гордеев. – СПб.: Питер, Информатика. Базовый курс / Под ред. С.В. Симоновича. – СПб., 2008.

Истомин Е.П. Информатика и программирование: Pascal & VBA: учебник для вузов / Е.П. Истомин. – СПб.: Андреевский ИД, 2010.

Каймин В.А. Информатика: учебник для вузов / В.А. Каймин. – 5-е изд. – М.: ИНФРА-М, Максимов Н.В. Компьютерные сети: учеб. пособие / Н.В. Максимов, И.И. Попов. – 10.

2-е изд. – М.: ИНФРА-М, 2008.

Организация ЭВМ и систем: учебник для вузов / Б.Я. Цилькер, С.А. Орлов. – М., 2007.

11.

Основы алгоритмизации и программирования: учеб. пособие / Голицына О.Л., 12.

Попов И.И. - М.: ФОРУМ-ИНФРА-М, 2007. – 432 с.

Степанов А.Н. Информатика: учебник для вузов. - 5-е изд. – СПб.: Питер, 2007.

13.

Таненбаум Э. Современные операционные системы. - СПб: Питер, 2007.

14.

Горнец Н.Н. Организация ЭВМ и систем: учеб. пособие. - М., 2006.

Давыдов В.Г. Программирование и основы алгоритмизации: учеб. пособие / В.Г. Давыдов. – 2-е изд., стер. – М.: Высшая школа, 2005.

3. Дейт К. Дж. Введение в системы баз данных. - 6-е изд. - СПб.: Издательский дом «Вильямс», 2000.

4. Диго С.М. Базы данных: проектирование использование. – М.: Финансы и статистика, 5. Истомин Е.П. Высокоуровневые методы информатики и программирования. – М.:

Андреевский издательский дом, 2006.

6. Максимов Н.В., Попов И.И., Партыка Т.Л. Архитектура ЭВМ и вычислительных систем:

учебник. - М.: ФОРУМ-ИНФРА-М, 2006.

7. Малыхина М.П. Базы данных: основы, проектирование, использование. – СПб.: БХВПетербург, 2004.

8. Мелехин В.Ф., Павловский Е.Г. Вычислительные машины, системы и сети: учебник. М., 2006. - 560с.

9. Олифер В.Г., Олифер Н.А. Компьютерные сети. – СПб.: Питер, 2008.

10. Олифер В.Г., Олифер Н.А. Компьютерные сети: принципы, технологии, протоколы:

учебник. - СПб.: Питер, 2006.

11. Олифер В.Г., Олифер Н.А. Сетевые операционные системы. – СПб.: Питер, 2005.

12. Соколов, А.П. Системы программирования: теория, методы, алгоритмы: учеб. пособие/ А.П. Соколов. – М.: Финансы и статистика, 2004.

13. Столингс В. Операционные системы. - 4-е издание. Пер. с англ. – М.: Издательский дом «Вильямс», 2002.

14. Павловская Т.А. Программирование на языке высокого уровня: учебник для вузов / Е.П. Павловская. – СПб.: Питер, 2005.

15. Пратыка Т.Л., Попов И.И. Операционные системы, среды и оболочки: учебное пособие. М.: ФОРУМ-ИНФРА-М, 2006.

16. Харари Ф.Теория графов: учебник для вузов / Ф. Харари. – М.: УРСС, 2006.

17. Чернышов О.Н. Автоматизированные информационные технологии в экономике / О.Н. Чернышов. – М.: Эксмо, 2008.

18. Хомоненко А.Д., Цыганков В.М., Мальцев М.Г. Базы данных: учебник для вузов / Под ред. проф. А.Д. Хомоненко. - 4-е изд. – СПб.: КОРОНА принт, 2004.

Понятие информации и ее измерение. Формы представления информации.

Позиционные системы счисления, используемые в компьютерах.

Форматы представления чисел с фиксированной и плавающей запятой.

Коды, используемые в компьютерной арифметике: прямой, обратный, дополнительный, модифицированный.

Арифметические операции в обратном и дополнительном кодах.

Классификация программного обеспечения.

Инструментальные средства создания программ.

Понятие алгоритма. Типы алгоритмов и их свойства.

Формы представления алгоритмов. Основные алгоритмические конструкции: линейные, разветвляющиеся, циклы.

Этапы решения задач на компьютере.

10.

Понятие информационные технологии. Основные характеристики и принципы работы 11.

информационных технологий.

Классификация информационных технологий.

12.

Классификация информационных систем.

13.

Понятие информационной технологии управления.

14.

Понятие информационной системы (ИС). Задачи и функции ИС.

15.

Структуры и типы данных языка программирования.

Основные виды данных: константы, переменные, массивы, записи; файлы.

Динамические структуры данных; линейные списки: основные виды и способы реализации.

4. Процедуры и функции как средство реализации вспомогательных алгоритмов.

5. Рекурсивные определения и алгоритмы. Программирование рекурсивных алгоритмов.

6. Компиляторы и интерпретаторы. Отладка. Тестирование.

7. Технология модульного программирования. Нисходящее и восходящее программирование.

8. Определение массива. Одномерные и многомерные статические массивы. Динамические массивы.

9. Способы представления текстов. Символы и строки. Встроенные подпрограммы обработки строк.

10. Файлы. Текстовые файлы. Типизированные файлы. Нетипизированные файлы.

Классификация компьютерных архитектур. Классификация Флинна. Особенности организации каждого класса архитектур.

Функционально-логическая структура компьютера; основные блоки и назначение.

Характеристика устройств, входящих в состав персонального компьютера.

Способы управления вычислениями.

Цикл выполнения команды в компьютере фон–Неймановской архитектуры.

Логические схемы; функционально полный логический базис; характеристики комбинационных схем.

Память: иерархическая структура, основные характеристики, типы.

Виртуальная память.

Виды доступа к данным (последовательный, прямой, произвольный, векторный, ортогонально-векторный).

10. Виды доступа к данным (ассоциативный, стековый).

11. Режимы обработки информации. Матричные процессоры.

Общие сведения об операционных системах. Назначение, состав и функции ОС. Этапы их развития.

2. Архитектура операционных систем.

3. Поддержка функций операционных систем аппаратными средствами.

4. Интерпретаторы и компиляторы.

5. Концепции процесса. Управление процессом.

6. Концепции потока. Операции над потоками. Модели потока.

7. Уровни планирования. Алгоритмы планирования.

8. Сетевые операционные системы: понятие, виды.

9. Требования к современным операционным системам.

10. Подсистема управления оперативной памятью.

1. Базы данных, принципы построения. Назначение и основные компоненты баз данных.

2. Уровни представления баз данных. Основные определения типов моделей. Их место и взаимосвязи в системах обработки информации.

3. Классификация баз данных. Модели представления данных.

4. Иерархические модели данных.

5. Сетевые модели данных. Определения, СУБД для сетевых моделей данных.

6. Реляционная модель данных. Понятия, структура, преимущества и недостатки реляционной модели данных.

7. Основные понятия модели сущность – связь. Правила построения ER – диаграмм.

8. Понятия транзакции. Свойства АСИД. Понятие ограничения целостности.

Классификация ограничений целостности.

9. Двух и трехзвенные варианты архитектуры клиент-сервер. Тонкий и толстый клиент.

СУБД, поддерживающие архитектуру клиент-сервер.

10. Определение распределенной базы данных. Двенадцать правил Дейта для распределенной базы данных.

11. Классификация информационных систем: экономические, документальные и фактографические системы. Предметная область их применения.

12. Понятие информационной системы (ИС). Задачи и функции ИС.

13. Состав и структура информационных систем.

14. Основные элементы информационных систем и порядок их функционирования.