Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
«Национальный исследовательский Томский политехнический университет»
УТВЕРЖДАЮ
Проректор-директор ИК
__________________ Сонькин М. А.
«___»_____________ 2011 г.
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ
ИНФОРМАТИКА И ПРОГРАММИРОВАНИЕ
НАПРАВЛЕНИЕ (СПЕЦИАЛЬНОСТЬ) ООП:
ПРИКЛАДНАЯ МАТЕМАТИКА И ИНФОРМАТИКА
ПРОФИЛЬ ПОДГОТОВКИ (СПЕЦИАЛИЗАЦИЯ, ПРОГРАММА) Математическое моделирование
КВАЛИФИКАЦИЯ (СТЕПЕНЬ): бакалавр
БАЗОВЫЙ УЧЕБНЫЙ План ПРИЕМА: 2011 г.
КУРС 1; СЕМЕСТР 1;
КОЛИЧЕСТВО КРЕДИТОВ: 6
ПРЕРЕКВИЗИТЫ: нет
КОРЕКВИЗИТЫ: «Архитектура компьютеров», «Практикум на ЭВМ»
ВИДЫ УЧЕБНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ И ВРЕМЕННОЙ РЕСУРС:
Лекции | 45 | часов (ауд.) |
Лабораторные занятия | 45 | часа (ауд.) |
АУДИТОРНЫЕ ЗАНЯТИЯ | 90 | Часов |
САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА | 72 | Часа |
ИТОГО | 162 | Часа |
ФОРМА ОБУЧЕНИЯ | Очная |
ВИД ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ: ЗАЧЕТ В 1 СЕМЕСТРЕ
ОБЕСПЕЧИВАЮЩАЯ КАФЕДРА: прикладной математики
ЗАВЕДУЮЩИЙ КАФЕДРОЙ: д. ф.-м. н., профессор
РУКОВОДИТЕЛЬ ООП: к. т.н., доцент
ПРЕПОДАВАТЕЛЬ: к. т.н., доцент , к. т.н., доцент
2011 г.
1. Цели освоения дисциплины
Курс «Информатика и программирование» является общепрофессиональной дисциплиной в подготовке бакалавров по направлению “Прикладная математика и информатика”. В настоящее время компьютерная техника получила широкое распространение и внедрение ее в различные области человеческой деятельности. Для специалистов в области прикладной математики и информатики интерес представляют определения информации, технических средств обработки и хранения информации, применения прикладных программных средств, с учетом их развития, для различных сфер деятельности.
Цель преподавания курса “Информатика” – изучение вопросов использования вычислительной техники, методик переработки и хранения информации, развитие алгоритмического мышления и элементарных навыков в применении методов и средств компьютерной математики, освоение принципов работы с прикладными программными средствами для различных сфер деятельности, практическое освоение принципов и технологий оперирования информацией с использованием готовых программных систем и сетей, преподавание основ языка программирования C++.
2. Место модуля (дисциплины) в структуре ООП
Дисциплина относится к специальным дисциплинам профессионального цикла (Б.3, Б.4). Она непосредственно связана с дисциплинами естественнонаучного и математического цикла (математический анализ, линейная алгебра, дискретная математика, численные методы) и общепрофессионального цикла (архитектура компьютеров, практикум на ЭВМ, языки программирования и методы трансляции) и опирается на освоенные при изучении данных дисциплин знания и умения. Кореквизитами для дисциплины «Информатика и программирование» являются дисциплины: «Архитектура компьютеров», «Практикум на ЭВМ».
3. Результаты освоения дисциплины
При изучении дисциплины студенты должны научиться самостоятельно использовать стандартные алгоритмы для решения типовых задач программирования, разрабатывать алгоритмы решения новых задач, как комбинацию стандартных алгоритмов, проектировать и писать тексты программ на языке высокого уровня C++.
После изучения данной дисциплины студенты приобретают знания, умения и опыт, соответствующие результатам основной образовательной программы: Р1, Р3, Р9. Соответствие результатов освоения дисциплины «Информатика и программирование» формируемым компетенциям ООП представлено в таблице.
Формируемые компетенции в соответствии с ООП | Результаты освоения дисциплины |
ПК1 способностью демонстрации общенаучных базовых знаний естественных наук, математики и информатики, понимание основных фактов, концепций, принципов теорий, связанных с прикладной математикой и информатикой | В результате освоения дисциплины студент должен знать: Основные положения по организации использования информации в системах различного назначения; базовые определения информатики, основные и составные структуры данных, используемые в компьютерных технологиях; основы организации современных ЭВМ и их общие характеристики, тенденции развития устройств компьютера и компьютерных сетей, принципы организации использования средств вычислительной техники; состав программного обеспечения ЭВМ и сферы его применения; понятия алгоритма решения задачи и языков программирования, базовые подходы к разработке, эксплуатации и сопровождению программного обеспечения ЭВМ; возможности сети Интернет для поиска и обработки данных и организации информационного обмена; проблемы информационной безопасности компьютерных систем и методы защиты информации |
ПК10 способностью применять в профессиональной деятельности современные языки программирования и языки баз данных, операционные системы, электронные библиотеки и пакеты программ, сетевые технологии | В результате освоения дисциплины студент должен уметь: Работать на персональном компьютере в среде одной из операционных систем (Windows); создавать и корректировать документы в стандартных офисных приложениях; эффективно использовать возможности современных ПЭВМ, компьютерных сетей и программных средств для решения прикладных задач, возникающих в процессе обучения в вузе и в ходе будущей профессиональной деятельности; формулировать требования и принимать обоснованные решения по выбору аппаратно-программных средств для рационального решения задач, связанных с получением и преобразованием информации |
ОК14 способностью использовать в научной и познавательной деятельности, а также в социальной сфере профессиональные навыки работы с информационными и компьютерными технологиями | В результате освоения дисциплины магистрант должен владеть навыками: подготовки сложных иллюстрированных текстовых документов, решения расчетных экономических задач, создания и обработки реляционных баз данных, подготовки электронных презентаций с использованием офисных программных продуктов (MS Word, MS Excel, MS Access, MS PowerPoint); постановки и формализации задач в области прикладной математики; разработки и отладки несложных программ решения прикладных задач на языке программирования высокого уровня (C++); |
4. Структура и содержание дисциплины
4.1. Содержание разделов дисциплины:
ТЕМА 1. Введение в информатику
Введение в информатику. Определение информации и информатики. Концепции. Методы и средства информатики. Приложения информатики.
ТЕМА 2. Функционирование компьютера и операционные системы
Назначение и функции операционной системы (ОС). Структура ОС. Файловая система. Типизация форматов файлов. История создания MS-DOS. Виды ОС. Операционные оболочки. Утилиты. Общие сведения. Операционная системы Windows 95/98/NT и ее программные приложения. Операционная система Unix.
ТЕМА 3. Прикладное программное обеспечение ПЭВМ
Современная типология программного обеспечения. Цели и инструментальные средства создания прикладного программного обеспечения. Языки программирования. Системы программирования. Общая характеристика систем программирования. Системы подготовки текстов и документов. Возможности и классификация, общая характеристика. Введение в базы данных. Электронные таблицы. Система управления базами данных. Экспертные и интеллектуальные системы.
ТЕМА 4. Язык программирования C++
Понятие алгоритма. Свойства алгоритма. Способы записи алгоритма. Типы алгоритмов. История создания C++. Достоинства языка C++, как языка программирования. Алфавит языка. Стандартные типы. Структура программы. Константы. Базовые типы переменных. Производные типы переменных. Операторы. Оператор присваивания. Условный оператор. Оператор переключения. Структурированные типы языка C++. Массивы. Оператор цикла. Организация ввода-вывода. Указатели. Динамическое выделение памяти. Приведение типов. Типовые задачи программирования. Функции. Типы параметров. Жизненный цикл прикладной программы.
ТЕМА 5. Компьютерные сети и телекоммуникационные средства
Введение в компьютерные сети. Локальные сети. Корпоративные сети. Глобальные сети. Подключение к сетям.
4.2. Структура дисциплины:
Таблица 1
Структура дисциплины
по разделам и формам организации обучения
№ | Название раздела/темы | Аудиторная работа (час) | СРС (час) | Колл, Контр. Р. | Итого | |
Лекции | Лаб. зан. | |||||
1 | Введение в информатику | 2 | 2 | |||
2 | Функционирование компьютера и ОС | 6 | 6 | 10 | Отчеты по лаб. работам. Устный опрос | |
3 | Прикладное программное обеспечение ПЭВМ | 4 | 27 | 34 | Отчеты по лаб. работам | |
4 | Язык программирования C++ | 31 | 6 | 20 | Отчеты по лаб. работам. Устный опрос | |
5 | Компьютерные сети и телекоммуникационные средства | 2 | 6 | 6 | Зачет | |
Итого | 45 | 45 | 72 |
4.3. Распределение компетенций:
Таблица 2
Распределение компетенций по разделам дисциплины
№ | Формируемые компетенции | Разделы дисциплины | |||||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | ||
1. | З.1.1 | х | х | х | х | х | х | ||
2. | З.1.2. | х | х | х | х | ||||
3. | З.3.1. | х | |||||||
4. | З.3.3. | х | |||||||
5. | З.5.1. | х | х | ||||||
6. | У.1.1. | х | х | ||||||
7. | У.1.2. | х | х | ||||||
8. | У.3.1. | х | |||||||
9. | У.5.1. | х | |||||||
10. | У.5.2. | х | х | х | х | ||||
11. | У.5.3. | х | х | ||||||
12. | В.1.1. | х | х | ||||||
13. | В.1.2. | х | х | ||||||
14. | В.1.3. | х | х | х | х | ||||
15. | В.3.2. | х | |||||||
16. | В.3.3. | х | х | х | х | ||||
17. | В.5.1. | х | х | ||||||
18. | В.5.2. | х |
5. Образовательные технологии
При освоении дисциплины используются следующие сочетания видов учебной работы с методами и формами активизации познавательной деятельности магистрантов для достижения запланированных результатов обучения и формирования компетенций.
Таблица 3
Сочетания видов учебной работы
Методы и формы активизации деятельности | Виды учебной деятельности | ||
ЛК | ЛБ | СРС | |
Дискуссия | х | ||
IT-методы | х | х | |
Командная работа | х | х | |
Опережающая СРС | х | х | |
Индивидуальное обучение | х | х | |
Проблемное обучение | x | х | х |
Обучение на основе опыта | x | х | х |
Для достижения поставленных целей преподавания дисциплины реализуются следующие средства, способы и организационные мероприятия:
– изучение теоретического материала дисциплины на лекциях с использованием компьютерных технологий;
– самостоятельное изучение теоретического материала дисциплины с использованием Internet-ресурсов, информационных баз, методических разработок, специальной учебной и научной литературы;
– закрепление теоретического материала при проведении лабораторных работ с использованием учебного и научного оборудования и приборов, выполнения проблемно-ориентированных, поисковых, творческих заданий.
6. Организация и учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов
Характеристика видов и форм самостоятельной работы студентов данной дисциплины включает следующие разделы:
6.1. Текущая и опережающая СРС, направленная на углубление и закрепление знаний, а также развитие практических умений заключается в:
– работе студентов с лекционным материалом;
– анализ литературы и электронных источников информации по темам лекций и лабораторных занятий;
– изучении теоретического материала к лабораторным занятиям;
– подготовка отчетов;
– изучении тем, вынесенных на самостоятельную проработку;
– подготовке к зачету.
Темы, выносимые на самостоятельную проработку[1]:
– работа с файлами стандартными операторами ввода-вывода языка программирования;
– работа с файлами потоковыми средствами.
6.2. Творческая проблемно-ориентированная самостоятельная работа (ТСР) направлена на развитие интеллектуальных умений, комплекса универсальных (общекультурных) и профессиональных компетенций, повышение творческого потенциала магистрантов и заключается в:
– поиске, анализе и структурировании дополнительной информации по темам дисциплины;
– участии в олимпиадах по программированию;
– в разработке алгоритмов и программ для выполнения расчетов.
6.3. Контроль самостоятельной работы. Оценка результатов самостоятельной работы организуется как единство двух форм: самоконтроль и контроль со стороны преподавателей. Оценка успеваемости студента осуществляется по результатам:
– самостоятельного выполнения лабораторных работ под контролем преподавателя;
– устного опроса при защите отчетов лабораторных работ.
7. Средства текущей и итоговой оценки качества освоения дисциплины (фонд оценочных средств)
Оценка качества освоения дисциплины, а также оценка успеваемости студентов осуществляется по результатам:
– самостоятельного (под контролем преподавателя) выполнения лабораторной работы,
– ответов на дополнительные вопросы при защите лабораторных работ и вопросы итогового контроля.
7.1. Требования к содержанию вопросов при проведении зачета
Билеты для проведения зачета включают два типа заданий:
1. Теоретический вопрос.
2. Практический вопрос или расчетная задача по языку программирования.
7.2. Примеры вопросов для проведения зачета
1. Дать определение информации и информатики. Концепции и подходы к понятию информации.
2. Дать перечень основных устройств IBM PC. Краткая характеристика устройств.
3. Дать перечень типов и объяснить принципы работы принтеров.
4. Оператор цикла for. Описание в виде блок-схем.
9. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины
9.1. Основная литература
1. IBM PC для пользователя. — М.: 1994 г.
2. Богумирский пользователя ПЭВМ: в 2-х частях. — Санкт-Петербург : Ассоциация OILCO, 1992 г.
3. Информатика: Учебник. — 3-е перераб. изд. // Под ред. проф. Макаровой Н. В. — М.: Финансы и статистика, 2000. — 768 с.: ил.
4. Информатика. Базовый курс / Симонович С. В. и др. — СПб.: Издательство «Питер», 1999. — 640 с.: ил.
5. MS DOS 6.0. Справочное руководство для пользователей компьютеров IBM PC. — М.: 1994 г.
6. Р. Крамм. Нортоновские утилиты изнутри. — М.: Мир, 1992 г.
7. Механизмы Windows 3.1. Мастерская пользователя. — М.: Энтроп, 1994 г.
8. , Фролов система Microsoft Windows. Введение для программиста. Часть 1. — М.: 1995 г.
9. , Фролов для Windows. Руководство для программиста. Часть 1. — М.: Диалог МИФИ, 1994 г.
10. , Капкин программиста Turbo–C. — М.: Радио и связь, 1992 г.
9.2. Дополнительная литература
1. Персональные ЭВМ в инженерной практике: Справочник /, , . — М.: Радио и связь, 1989. — 336 с.
2. , , Трифонова в язык Паскаль: Учебное пособие. — М.: Наука, 1988.
9.3. Методическое пособие, разработанное в ТПУ
1. Вадутова Ф. А., Рыбалка С. А., Шкатова . Учеб. пособие. — Томск: Изд. ТПУ, 1999. — 95 с.
2. Рыбалка С. А., Шкатова Г. И. C++ Builder. Задачи и решения. Учебное пособие. — Томск: Изд-во ТПУ, 2010. — 486 с.
10. Материально-техническое обеспечение дисциплины
Для выполнения лабораторных работ предоставляются компьютерные классы кафедры прикладной математики: 102, 103 и 104 в здании ИК ТПУ.
Программа составлена на основе Стандарта ООП ТПУ в соответствии с требованиями ФГОС по направлению и профилю подготовки 010400 «Прикладная математика и информатика».
Программа одобрена на заседании
__________________________________________________________
(протокол № ____ от «___» _______ 20___ г.).
Авторы: к. т.н., доцент Рыбалка С. А., к. т.н., доцент Шкатова Г. И.
1 Теоретические сведения хранятся в виде файлов на локальном сервере кафедры
