Федеральное государственное бюджетное образовательное
учреждение высшего профессионального образования
«ОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
«УТВЕРЖДАЮ»
Проректор по УМР
Л.О. Штриплинг
«» _ 20_ г
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА
по дисциплине «ИНФОРМАТИКА»(Математический и естественнонаучный цикл С.2.01.03) для направления подготовки специалистов 210701.65 «Инфокоммуникационные технологии и системы специальной связи»
Разработана в соответствии с ФГОС ВПО, ООП по направлению подготовки специалистов 210701.65 Инфокоммуникационные технологии и системы специальной связи Программу составил: к.т.н, доцент /Ревина И.В./ Обсуждена на заседании кафедры «Прикладная математика и фундаментальная информатика» от «_» _201 г. № Зав. кафедрой «Прикладная математика и фундаментальная информатика», д.ф.-м.н., профессор /Зыкина А.В./ «»201_ г.
Согласовано:
Руководитель ООП Зав. кафедрой «Средства связи и информационная безопасность», д.т.н., профессор / Майстренко В.А. / «»201_ г.
Ответственный за методическое обеспечение ООП к.т.н., доцент / Богачков И.В / «»201_ г.
1. Цели и задачи дисциплины Целью изучения дисциплины «Информатика» является освоение студентами эффективных приемов и методов работы с аппаратными и программными средствами вычислительной техники для решения коммуникативных задач современных технических средств и информационных технологий.
Основные задачи дисциплины:
1) приобретения студентами навыков работы с различными техническими и программными средствами реализации информационных процессов;
2) формирования у студентов понимания принципов функционирования программного обеспечения ЭВМ;
3) формирования у студентов понимания принципов обработки и преобразования различных видов информации;
4) овладения навыками алгоритмизации и программирования.
2. Место дисциплины в структуре ООП Дисциплина «Информатика» относится к математическому и естественно - научному циклу, входит в его базовую часть.
Студент, начинающий изучение дисциплины «Информатика», должен знать информатику в пределах программы средней школы.
Дисциплины изучаемые одновременно:
- С.2.01.01. «Математика».
- С.2.01.02. «Физика».
- С.3.01.01. «Инженерная графика».
Последующие дисциплины:
- С.2.03.01 «Основы программирования».
- С.2.03.02 «Математические пакеты в телекоммуникациях».
- С.3.01.06 «Вычислительная техника и информационные технологии».
-С.3.01.08 «Основы построения инфокоммуникационных систем и сетей».
- С.3.01.16 «Основы криптографической защиты информации».
- С.3.01.17 «Сети связи и системы коммутации».
3. Требования к результатам освоения курса В результате изучения дисциплины студент должен свободно ориентироваться и иметь представление о различных информационных технологиях и основных понятиях информатики.
3.1.В результате освоения дисциплины «Информационные технологии» должны быть сформированы следующие компетенции:
ПК-3 Способностью использовать программные средства, инструментальные средства компьютерного моделирования для решения различных исследовательских и профессиональных задач;
ПК-4 способностью понимать сущность и значение информации в развитии современного общества, сознавать опасности и угрозы, возникающие в этом процессе, соблюдать основные требования по обеспечению информационной безопасности;
ПК-5 способностью учитывать в своей профессиональной деятельности современные тенденции развития инфокоммуникационных технологий;
ПК-6 способностью использовать основные методы, способы и средства получения, хранения, обработки и защиты информации;
ПК-7 способностью осуществлять сбор, обработку, анализ научно-технической информации и систематизировать ее в сфере профессиональной деятельности, использовать достижения отечественной и зарубежной науки, техники и технологии;
ПК-8 способностью к логическому мышлению, обобщению, анализу, критическому осмыслению, систематизации, прогнозированию, постановке исследовательских задач и выбору путей их достижения, освоению работы на современном измерительном, диагностическом и технологическом оборудовании, используемом для решения различных научно-технических задач в области инфокоммуникационных технологий;
ПК-26 способностью проводить сбор, обработку, анализ научно-технической информации, отечественного и зарубежного опыта в сфере профессиональной деятельности, систематизировать и обобщать полученную информацию.
Знать:
- З.1. сущность и значение информации в развитии современного обществ; осознавать опасности и угрозы, возникающие в этом процессе;
- З.2. основные методы, способы и средства получения, хранения, обработки и защиты информации;
- З.3. современные тенденции развития инфокоммуникационных технологий и вычислительной техники;
- З.4. - основные понятия информатики, основы программирования, основные методы разработки алгоритмов и программ, структуры данных, используемые для представления типовых информационных объектов, типовые алгоритмы обработки данных - З.5. глобальные и локальные компьютерные сети.
- У.1. использовать стандартные пакеты прикладных программ для решения профессиональных задач;
-У.2. использовать современные методы программирования и возможности языка программирования для решения практических типовых задач;
- У.3. применять сетевые информационные технологии и информационно-вычислительные системы для решения научно-исследовательских и проектных задач радиотехники;
- У.4. проводить сбор, обработку, анализ научно-технической информации в сфере профессиональной деятельности, систематизировать и обобщать полученную информацию -У.5. логически обобщать, анализировать, критически осмыслять, систематизировать исследовательские задачи, выбирать пути достижения решений;
-У.6. работать на современной вычислительной техники, используемой для решения различных научно-технических задач в области инфокоммуникационных технологий.
Владеть:
- В.1. основными методами, способами и средствами получения, хранения, переработки информации;
-B.2. основными методами работы на ПЭВМ с прикладными программными средствами -В.3. одним из языков программирования высокого уровня;
-В.4. методами поиска и обмена информацией в глобальных и локальных компьютерных сетях для решения коммуникативных задач;
3.3. Проектируемые результаты и признаки формирования компетенций.
ции Примечание: технологии формирования компетенции (образовательные технологии, используемые при реализации дисциплины) указаны в п.6.
4. Объем дисциплины и виды учебной работы в часах и в зачетных единицах Очная форма обучения
СЕМЕСТРЫ
5. Содержание дисциплины по модулям и видам учебных занятий 5.1 Содержание дисциплины по модулям 1. Информационные ресурсы, информационные технологии, информационные системы.
Информатизация общества.
2. Основные понятия и методы теории информатики и кодирования. Сигналы. Данные, информация. Общая характеристика процессов сбора, передачи, обработки и накопления информации.
3. Технические средства реализации информационных процессов.
4. Программные средства реализации информационных процессов.
5. Модели решения функциональных и вычислительных задач.
6. Алгоритмизация и программирование.
7. Технологии программирования.
8. Языки программирования высокого уровня.
10. Локальные и глобальные сети ЭВМ. Защита информации в сетях.
Модуль 1. Информационные ресурсы, информационные технологии, информационные системы. Информатизация общества.
Предмет курса, его цели и задачи. Роль информатики в развитии общества.
Основные понятия: информационные ресурсы, информационные технологии, информационные системы, информационное общество, информационная культура, информационные революции, информационный кризис.
Модуль 2. Основные понятия и методы теории информатики и кодирования. Сигналы. Данные, информация. Общая характеристика процессов сбора, передачи, обработки и накопления информации.
Сообщения, данные, сигнал. Способы передачи информации. Меры и единицы количества и объема информации. Свойства информации. Способы обра- Л, С ботки информации. Кодирование данных в ЭВМ.
Позиционные системы счисления. Запись чисел в позиционных системах. Переводов чисел из одной системы счисления в другую. Выполнение основных Л, С арифметических операций в различных позиционных системах счисления Логические основы ЭВМ. Основные понятия алгебры логики. Связь между алгеброй логики и двоичным кодированием. Логический элемент компьюте- Л, С ра. Схемы И, ИЛИ, НЕ, И—НЕ, ИЛИ—НЕ Модуль 3. Технические средства реализации информационных процессов.
Основные этапы развития вычислительной техники. Классификация компьютеров по поколениям и их общая характеристика. Понятие и основные виды архитектуры ЭВМ. Состав персонального компьютера, назначение и хаЛ, С рактеристики основных элементов персонального компьютера: центрального 3 процессора и системных шин, системной памяти: ОЗУ, ПЗУ, кэш, назначение и характеристики микропроцессорных систем.
Устройства хранения информации: классификация, принцип работы, основные характеристики. Устройства ввода/вывода, их назначение и основные характеристики: клавиатура, координатные устройства ввода, видео- и звуковые адаптеры, сканеры, принтеры, плоттеры, мониторы.
Модуль 4. Программные средства реализации информационных Понятие системного и служебного (сервисного) программного обеспечения:
назначение, возможности, структура. Операционные системы и оболочки.
Классификация операционных систем, базовые технологии работы в опера- Л 4 ционных системах. Классификация компьютерных вирусов по различным Файловая структура операционных систем. Операции с файлами. Технологии обработки текстовой информации. Электронные таблицы назначение, струкЛ туру и основные их функции. Технологии обработки графической информации. Средства электронных презентаций Модуль 5. Модели решения функциональных и вычислительных 5 Моделирование как метод познания. Классификация и формы представления моделей. Методы и технологии моделирования. Информационная модель Л, С объекта.
Модуль 6. Алгоритмизация и программирование.
6 Понятие алгоритма и его свойства. Формы представления алгоритмов: слоЛ, С весный и графический способы, псевдокод Основные элементы блок-схемы алгоритма. Основные алгоритмические конструкции. Базовые алгоритмы Этапы решения задач на компьютерах. Основные этапы создания программных продуктов. Основные принципы формализации задач. Назначение инЛ, С, тегрированных сред программирования. Технология создания программ, методы отладки и тестирования.
Понятие о структурном программировании. Модульный принцип программирования. Подпрограммы. Принципы проектирования программ сверху- Л, С вниз и снизу-вверх.
Объектно-ориентированное программирование. Технология объектноориентированного программирования. Основные понятия объектноЛ, С ориентированного программирования: классы, объекты, свойства, методы, события, наследование, инкапсуляция, полиморфизм Модуль 8. Языки программирования высокого уровня.
Основные этапы развития языков программирования. Типы языков программирования разных уровней. Структуры и типы данных языка программироЛ, С вания. Трансляция, компиляция и интерпретация. Об использовании грамматик при разработке языка программирования Общее понятие о базах данных. Основные понятия систем управления базами данных и банками знаний. Модели данных в информационных системах. Л, С 9 СУБД. Объекты баз данных. Основные операции с данными в СУБД.
Системы искусственного интеллекта. Этапы развития. Назначение и основы использования систем искусственного интеллекта. Базы знаний. Экспертные Л, С системы.
Модуль 10. Локальные и глобальные сети ЭВМ. Защита информации в Локальные и глобальные сети ЭВМ. Сетевые технологии обработки данных.
Основы компьютерной коммуникации. Принципы организации и основные топологии вычислительных сетей. Сетевой сервис и сетевые стандарты. Защита информации в локальных и глобальных компьютерных сетях Примечание: Л – материал излагается на лекции; С – материал, вынесенный на самостоятельное изучение студентами. Формы обучения: О- очная; З- заочная 5.2.Содержание практических и лабораторных занятий 5.2.1 Содержание практических занятий Практические занятия не предусмотрены учебным планом.
5.2.2 Содержание лабораторных работ Лабораторные работы посвящены спектру информационных технологий начиная от технологий общего назначения (Microsoft Office, Internet и т.п.), заканчивая специальными технологиями, предназначенными для решения узкого круга задач.
При проведении практикума используются: текстовый процессор Microsoft Word, табличный процессор Microsoft Excel, система управления базами данных (СУБД) Microsoft Access, пакет для создания презентаций Microsoft Power Point, математический пакет MathCAD.
Цикл лабораторных работ также позволяет студентам изучать алгоритмический язык, посредством написания программ на Турбо Паскале и их отладки на компьютере.
Модуль 4. Программные средства реализации информационных Лабораторная работа №1. Архитектура компьютера. Форматирование текста в текстовом процессоре.
Лабораторная работа №2. Таблицы. Редактор формул Microsoft Equation 3.0 + Лабораторная работа №3. Рисование в текстовом процессоре. Шаблоны документов. Документы слияния.
Лабораторная работа №4. Табличный процессор Excel. Таблицы с постоянными данными и формулами Лабораторная работа №5. Расчеты в электронных книгах. Диаграммы в табличном процессоре.
Лабораторная работа №6. Логические формулы и диаграммы в электронных таблицах Лабораторная работа №7. Сортировка и фильтрация данных в табличном процессоре. Сводные таблицы Лабораторная работа №8. Создание презентаций Microsoft Power Point. + Лабораторная работа №9. Введение в систему компьютерной математики MathCAD. Основы вычислений и способы решения уравнений Лабораторная работа №10. MathCAD – построение и форматирование графиков, типы графиков Лабораторная работа №11. MathCAD – решение типовых задач математического анализа Лабораторная работа №12. Основы программирования в среде Турбо Паскаля.
Оператор присваивания, процедуры ввода - вывода Модуль 8. Языки программирования высокого уровня.
Лабораторная работа №13. Программирование разветвленных алгоритмов. Операторы передачи управления Лабораторная работа №14. Программирование циклических алгоритмов с заданным. числом повторений. Программирование циклических алгоритмов с преду- + словием.
Лабораторная работа №15. Программирование циклических алгоритмов. + Лабораторная работа №16. Программирование алгоритмов обработки одномерных массивов.
Лабораторная работа №17. Система управления базами данных Ассеss 2007. Создание таблиц в режиме ввода данных. Создание таблиц в режиме Конструктора.
Лабораторная работа №18. Создание таблиц в режиме мастера. Использование масок ввода. Создание форм.
Лабораторная работа №19.Использование Конструктора форм. Использование Автоформ. Создание диаграмм и кнопочных форм Лабораторная работа №20. Сортировка, поиск, фильтрация данных. Создания запросов на выборку. Создание отчетов.
6. Образовательные технологии 6.1. Для достижения планируемых результатов освоения дисциплины «Информационные технологии» используются следующие образовательные технологии:
6.1.1. Информационно-развивающие технологии:
- использование мультимедийного оборудования при проведении занятий;
- метод IT - применение для всех видов контроля – электронного тестового комплекса (СДО «Прометей»).
6.1.2. Развивающие проблемно-ориентированные технологии.
- проблемные лекции;
- Case-study - контекстное обучение;
- обучение на основе опыта;
- опережающая самостоятельная работа Обучение на основе опыта Опережающая самостоятельная работа 6.2. Интерактивные формы обучения (в соответствии с положением П ОмГТУ 75.03-2012.
«Об использовании в образовательном процессе активных и интерактивных форм проведения учебных занятий») Семестр, Применяемые технологии интерактивного Кол-во аудиторных 1 1 семестр Лабораторный практикум. Case – study. 2 2 семестр Лабораторный практикум. Case – study. 3 2 семестр Лабораторный практикум. Case – study. 4 2 семестр Лабораторный практикум. Case – study 7. Самостоятельная работа студентов Самостоятельная работа направлена на закрепление и углубление полученных теоретических и практических знаний.
7.1. Объем СРС и распределение по видам учебных работ в часах 7.2. Темы курсовых работ Курсовые работы не предусмотрены учебным планом 7.3. Расчетно–графическая работа по модулям Расчетно-графические работы не предусмотрены учебным планом 7.4. Домашнее задание Задачи по модулям:
1. Современное состояние и перспективы развития компьютерной техники. (Модуль № 1) 2. Правовые и технические методы защиты программного продукта. (Модуль № 1) 3. Тенденции развития современных операционных систем. (Модуль № 2) 4. Роль компьютеров в управлении технологическими процессами в производстве. (Модуль 5. Современные информационные технологии как инструмент управления информационными ресурсами предприятия (ERP-системы). (Модуль № 4) 6. Системы автоматизированного проектирования (AutoCAD, Компас, 3D-Drea House Designer и др.). (Модуль № 4) 7. Математические системы (Мathcad, Matlab, Mathematica). (Модуль № 5) 8. Статистические системы (SAS, BMDP, STATISTICA, STADIA, ОЛИМП). (Модуль № 5) 9. Экспертные системы. (Модуль № 6) 10. Программный продукт как товар. Этапы его создания и жизненный цикл. (Модуль № 7) 11. Надежность программ и причины отказов программного обеспечения. (Модуль № 8) 12. Современный подход к проектированию баз данных. (Модуль № 9) 13. Интернет и дистанционное образование. (Модуль № 10) 14. Компьютерные вирусы. (Модуль № 10) 8. Методическое обеспечение системы оценки качества освоения программы дисциплины К промежуточной аттестации студентов по дисциплине «Информатика» могут привлекаться в качестве внешних экспертов: представители работодателей, преподаватели последующих дисциплин, представители выпускающих кафедр.
8.1. Фонды оценочных средств Фонд оценочных средств позволяет оценить знания, умения и уровень приобретенных компетенций.
Фонд оценочных средств по дисциплине «Информатика» в соответствии с П ОмГТУ 73.05 «О фонде оценочных средств по дисциплине» включает:
- экзаменационные билеты;
- экзаменационные вопросы;
- вопросы к заданию по лабораторному практикуму - тестовый комплекс.
8.2. Контрольные вопросы по дисциплине 1. Роль информатики в развитии общества.
2. Информатизация общества. Информационные технологии.
3. Информационные системы.
4. Информация и данные. Их основные свойства.
1. Меры и единицы количества и объема информации. Способы передачи информации.
Способы обработки информации.
2. Кодирование данных в ЭВМ.
3. Системы счисления. Запись чисел в позиционных системах. Переводов чисел из одной системы счисления в другую.
4. Системы счисления. Выполнение основных арифметических операций в различных позиционных системах счисления.
5.Основные понятия алгебры логики.
6.Логический элемент компьютера. Таблица истинности. Связь между алгеброй логики и двоичным кодированием.
7. Логические схемы И, ИЛИ, НЕ. Их условное обозначение и таблица истинности.
8. Логические схемы И—НЕ, ИЛИ—НЕ. Их условное обозначение и таблица истинности.
1. Триггер, его условное обозначение в схемах и таблица истинности.
2. Классификация компьютеров по поколениям и их общая характеристика.
3. Классификация компьютеров по производительности, условиям эксплуатации, характеру использования.
4. Основные виды архитектуры ЭВМ. Состав персонального компьютера, назначение и характеристики основных элементов персонального компьютера.
5. Микропроцессор. Материнские платы и чипсеты.
6. Шины. Интерфейсы. Контроллеры.
7. Оперативная память. Кэш- память. Специальная память.
8. Блоки питания, корпуса и кулеры. Сокеты и слоты.
9. Устройства хранения информации: классификация, принцип работы, основные характеристики.
10. Устройства ввода/вывода, их назначение.
11. Общие характеристики мониторов. Монитор с электронно-лучевой трубкой. Жидкокристаллические мониторы. Сенсорный экран.
12. Основные характеристики: клавиатура, принтер, плоттер, сканер, манипуляторы.
13. Понятие о мультимедиа и мультимедиа - компьютер. Аудиоадаптер.
14.Видеосистема компьютера. Видеоадаптер и графический акселератор.
1. Системное и служебное (сервисное) программное обеспечение: назначение, возможности, структура.
2. Классификация операционных систем, базовые технологии работы в операционных системах.
3. Файловая структура операционных систем. Операции с файлами.
4. Пакеты прикладных программ и интегрированные пакеты программ. Сетевое программное обеспечение.
5. Текстовый редактор Технологии обработки текстовой информации.
6.Технологии обработки графической информации. Средства электронных презентаций.
7. Табличный редактор. Технологии обработки информации.
1. Моделирование как метод познания. Классификация и формы представления моделей.
2. Методы и технологии моделирования.
1. Определение и основные свойства алгоритма.
2. Формы представления алгоритмов. Основные блочные символы для записи алгоритмов.
3. Базовые структуры алгоритмов.
1. Этапы решения задач на компьютерах.
2. Основные этапы создания программных продуктов.
3. Технология создания программ, методы отладки и тестирования.
4. Понятие о структурном программировании. Модульный принцип программирования.
Подпрограммы. Принципы проектирования программ сверху-вниз и снизу-вверх.
5. Объектно-ориентированное программирование. Основные понятия объектноориентированного программирования: классы, объекты, свойства, методы, события, наследование, инкапсуляция, полиморфизм.
1. Основные этапы развития языков программирования. Типы языков программирования разных уровней.
2. Трансляция, компиляция и интерпретация.
1. Общее понятие о базах данных: классификация, виды.
2. Основные понятия систем управления базами данных. Модели данных в информационных системах. СУБД. Основные операции с данными в СУБД.
3. Системы искусственного интеллекта. Этапы развития. Назначение систем.
4. Экспертные системы.
1. Классификация компьютерных сетей. Основные топологии вычислительных сетей.
2. Основы компьютерной коммуникации.
3. Сетевой сервис и сетевые стандарты.
4. Основные возможности, предоставляемые сетью Интернет. Системы информационного поиска сети Интернет. Электронная почта.
5.Защита информации. Криптография. Стеганография.
9. Ресурсное обеспечение дисциплины 9.1. Материально-техническое обеспечение дисциплины 9.1.1. Специализированные классы персональных компьютеров вычислительного центра ОмГТУ на 10 машин на базе процессора Intel Pentium 4, объеденных в сеть с подключением к интернету. Программное обеспечение: WIN. XP, MS Office2007, FAR Manager, МathCAD, FreePASCAL, Lazarus, Mozilla Firefox, Прометей.
9.1.2. Технические средства обучения и контроля 1. Мультимедийные лекционные аудитории.
2. Использование тестового комплекса «Прометей» для контроля знаний.
9. Ресурсное обеспечение дисциплины 9.1. Материально-техническое обеспечение дисциплины 9.1.1. Специализированные классы персональных компьютеров вычислительного центра ОмГТУ на 10 машин на базе процессора Intel Pentium 4, объеденных в сеть с подключением к интернету. Программное обеспечение: WIN. XP, MS Office2007, FAR Manager, МathCAD, FreePASCAL, Lazarus, Mozilla Firefox, Прометей.
9.1.2. Технические средства обучения и контроля 1. Мультимедийные лекционные аудитории.
2. Использование тестового комплекса «Прометей» для контроля знаний.
9.2. Учебно-методическое и информационное обеспечение 9.2.1. Основная литература 1. Могилев А.В. Информатика: Учеб. пособие/ А.В.Могилев, Н.И. Пак, Е.К.Хеннер. - М.:
Академия, 2007. - 591 с.
2.Информатика. Базовый курс: Учеб. пособие для втузов/ Под ред. С.В. Симоновича. СПб.: Питер, 2006. - 640 с.: ил. - (Учеб. для вузов). (ОУЛ, экз. – 96 экз., ОНЛ -1 экз.) 3. Иопа Н.И. Информатика (для технических специальностей) [Электронный ресурс] :
учеб. пособие для вузов по специальности 230101 "Вычислительные машины, комплексы, системы и сети" / Н. И. Иопа. - М. : КНОРУС, 2012. - 1 эл. опт. диск (CD-ROM) 9.2.2. Дополнительная литература 1. Акулов О.А. Информатика [Текст] : учеб. для вузов по направлению "Информатика и вычислительная техника" / О. А. Акулов, Н. В. Медведев. - 5-е изд., испр. и доп. - М. : ОмегаЛ, 2008. - 574 с.
2. Могилев А.В. Практикум по информатике [Текст] : учеб. пособие для вузов / А. В.
Могилев, Н. И. Пак, Е. К. Хеннер ; под ред. Е. К. Хеннера. - 3-е изд., испр. - М. : Академия, 2006. – 606.
3. Информатика : учеб. пособие : в 2 ч./ В. А. Бондарев [и др.] ; ОмГТУ. -Омск : Изд-во ОмГТУ. -2012. Ч. 1 : Word, Excel. -2012.-106 c.
4. Информатика : учеб. пособие : в 2 ч./ В. А. Бондарев [и др.] ; ОмГТУ. -Омск : Изд-во ОмГТУ. -2012. Ч. 2 : MS Access, Internet, HTML, MS Power Point. -2012.-83 c.
5. Информационные технологии : лаб. практикум/ И. В. Ревина, А. М. Минитаева; ОмГТУ. -Омск: Изд-во ОмГТУ, 2011.-156 c.
9.2.3. Периодическая литература 1. Информационные ресурсы России: 2002- 2. Информационные технологии: 2002- 9.2.4. Информационные ресурсы 1. ЭБС «АРБУЗ».
2. Научная электронная библиотека elibrary.ru.
«