Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное
учреждение высшего профессионального образования
«Уральский государственный педагогический университет»
Институт физики и технологии
Кафедра общетехнических дисциплин
РАБОЧАЯ УЧЕБНАЯ ПРОГРАММА
по дисциплине «Теоретические основы информатики»
для ООП «050100 – Педагогическое образование (Физика и информатика)»
по циклу Б.3.В.01 — Профессиональный цикл
(вариативная часть)
Очная форма обученияКурс – 1Семестр – 2 Объем в часах всего – 72 в т. ч.: лекции – 8 практические занятия – нет лабораторные занятия – 14 самостоятельная работа – 50 Экзамен – 2 семестр Зачет – нет Курсовая работа - нет |
Екатеринбург 2011
Рабочая учебная программа по дисциплине «Теоретические основы информатики»
ГОУ ВПО «Уральский государственный педагогический университет» Екатеринбург, 2011. – 10 с.
Составитель: , к. п.н., доцент кафедры общетехнических дисциплин._______________________________________
подпись
Рабочая учебная программа обсуждена на заседании кафедры общетехнических дисциплин УрГПУ
Протокол №4 от 01.01.2001 г. Зав. кафедрой ______
Директор Института физики и технологии ________________
1. ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
1.1. Цели и задачи дисциплины
Цели дисциплины:
- обеспечить прочное и сознательное овладение учащимися знаний о процессах получения, преобразования, хранения и использования информации;
- раскрыть учащимся роль информатики в формировании современной научной картины мира, значение информационных технологий в развитии современного общества;
- сформировать представления о сущности информации и информационных процессов;
- сформировать информационную культуру студента, под которой понимается умение целенаправленно работать с информацией на компьютере.
Задачи дисциплины:
· познакомить с основными понятиями теории информации;
· сформировать представление об общих проблемах и задачах теоретической информатики;
· сформировать представление об основных принципах и этапах информационных процессов;
· раскрыть сущность основных способов кодирования информации в компьютере;
· воспитать информационную культуру работы с вычислительной техникой.
1.2. Место дисциплины в структуре ООП
Дисциплина «Теоретические основы информатики» изучается в рамках вариативной части Профессионального цикла.
Для изучения дисциплины студент должен обладать начальными знаниями об особенностях представления информации в компьютере.
Для изучения дисциплины студент должен обладать умениями представлять целые и дробные числа в различных системах счисления; осуществлять перевод чисел из одной системы счисления в другую.
Для изучения дисциплины студент должен обладать следующими компетенциями:
- владеет культурой мышления, способен к обобщению, анализу, восприятию информации, постановке цели и выбору путей ее достижения;
- готов использовать основные методы, способы и средства получения, хранения и переработки информации, готов работать с компьютером как средством управления информацией.
1.3. Требования к результатам освоения дисциплины
Процесс изучения дисциплины «Теоретические основы информатики» направлен на формирование следующих компетенций:
· владеет культурой мышления, способен к обобщению, анализу, восприятию информации, постановке цели и выбору путей её достижения (ОК-1);
· способен понимать сущность и значение информации в развитии современного информационного общества, сознавать опасности и угрозы, возникающие в этом процессе, соблюдать основные требования информационной безопасности, в том числе защиты государственной тайны (ОК-12);
В результате изучения дисциплины студент должен:
- знать основные методы получения, хранения, обработки, передачи и использования информации;
- знать теоретические основы информационных процессов;
- знать основные понятия теории информации;
- знать технические и программные средства реализации информационных процессов;
- знать основные способы кодирование символьной информации;
- знать способы построение двоичных кодов;
- знать характеристики канала связи;
- знать общие подходы к описанию устройств, предназначенных для обработки дискретной информации.
- уметь привести примеры информационных процессов в природе;
- уметь выделять информационные процессы среди различных процессов, протекающих в природе, технике, обществе;
- уметь строить префиксные, равномерные коды;
- уметь преобразовывать числа из одной системы счисления в другую;
- владеть алгоритмами представления дробных и целых чисел в разных системах счисления;
- владеть алгоритмами перевода дробных и целых чисел из одной системы счисления в другую;
- владеть алгоритмами построения префиксных кодов;
- владеть алгоритмом проверки и исправления передаваемой последовательности бит в представлении Хемминга.
1.4. Объем дисциплины и виды учебной работы
Общая трудоемкость дисциплины составляет 2 зачетные единицы.
2. УЧЕБНО-ТЕМАТИЧЕСКОЕ ПЛАНИРОВАНИЕ
Учебно-тематический план очной формы обучения
№ п/п | Наименование раздела, темы | Всего трудоемкость | Аудиторные занятия | Самостоятельная работа | |||
Всего | Лекции | Практические | Лабораторные | ||||
1 | Понятие информации в теории К. Шеннона | 12 | 2 | 2 | 0 | 10 | |
2 | Кодирование символьной информации | 22 | 8 | 2 | 6 | 14 | |
3 | Представление и обработка чисел в компьютере | 22 | 8 | 2 | 6 | 14 | |
4 | Передача информации. Канал связи. Обеспечение надежности передачи и хранения информации | 16 | 4 | 2 | 2 | 12 | |
Итого | 72 | 22 | 8 | 14 | 50 |
3. СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
Темы лекционных занятий
1. Понятие информации в теории К. Шеннона. Предмет информатики. Место информатики в системе наук. Информатика как наука: основные разделы, цели, задачи. Место в системе наук. Виды информационных процессов. Принципы получения, хранения, обработки и использования информации. Информация и сообщение. Сигналы. Понятие информационного процесса. Основные информационные процессы, их особенности.
2. Кодирование символьной информации. Понятие кода. Общий принцип процедуры кодирования и декодирования. Первичный и вторичный алфавиты. Равномерное и неравномерное кодирование. Длина и оптимальность кода. Основные способы кодирования. Коды Хаффмана и Шеннона-Фано. Байтовое кодирование.
3. Представление и обработка чисел в компьютере. Позиционные системы счисления. Представление дробных и целых чисел в системах счисления используемых в компьютере. Нормализованные числа и основные математические операции с ними.
4. Передача информации. Канал связи. Обеспечение надежности передачи и хранения информации. Коды Хемминга.
Темы лабораторных занятий
1. Понятие информации в теории К. Шеннона. Принципы получения, хранения, обработки и использования информации. Подходы к измерению количества информации.
2. Кодирование символьной информации. Равномерный двоичный код. Префиксные коды.
3. Представление и обработка чисел в компьютере. Алгоритмы перевода дробных и целых чисел из одной системы счисления в другую. Нормализованные числа и основные математические операции с ними.
4. Передача информации. Канал связи. Исследование характеристик канала связи.
Примерные вопросы для контроля и самоконтроля
1.Информация и информационные процессы. Сообщения.
2.Формы представления информации
3.Преобразование сообщений. Теорема Котельникова.
4.Энтропия. Свойства энтропии.
5.Вероятностный способ измерения количества информации.
6.Формы представления информации. Информация и алфавит.
7.Первичное кодирование символьной информации. Теорема Шеннона.
8.Неравномерное кодирование. Префиксное кодирование.
9.Равномерное двоичное кодирование символьной информации.
10. Код Морзе. Блочное двоичное кодирование.
11. Системы счисления. Экономичность системы счисления.
12. Передача информации. Канал связи.
13. Характеристики дискретного канала связи.
14. Влияние шумов на пропускную способность канала связи.
15. Обеспечение надежности передачи и хранения информации.
16. Коды, исправляющие одиночную ошибку передачи
17. Передача информации в компьютерных линиях связи.
4. САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА И ОРГАНИЗАЦИЯ КОНТРОЛЬНО-ОЦЕНОЧНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ
Темы, вынесенные на самостоятельное изучение для студентов очной и заочной форм обучения:
1. Неравномерный двоичный код. Байтовый код.
2. Перевод чисел между системами счисления 2↔8↔16.
3. Кодирование вещественных чисел в компьютере.
4. Коды, обнаруживающие одиночную ошибку.
5. Канал параллельной передачи данных.
6. Связи компьютеров по телефонной линии.
Примерные темы контрольных работ для студентов очной и заочной форм обучения:
1. Неравномерный двоичный код. Байтовый код.
2. Перевод чисел между системами счисления 2↔8↔16.
3. Кодирование вещественных чисел в компьютере.
4. Коды, обнаруживающие одиночную ошибку.
5. Энтропия. Свойства энтропии.
6. Вероятностный способ измерения количества информации.
7. Первичное кодирование символьной информации. Теорема Шеннона.
8. Неравномерное кодирование. Префиксное кодирование.
9. Равномерное двоичное кодирование символьной информации.
10. Блочное двоичное кодирование.
11. Системы счисления. Экономичность системы счисления.
12. Передача информации в компьютерных линиях связи.
Материалы для промежуточной аттестации (примерные вопросы для курсового зачета и/или экзамена)
1. Информация и информационные процессы. Сообщения.
2. Формы представления информации
3. Преобразование сообщений. Теорема Котельникова.
4. Энтропия. Свойства энтропии.
5. Вероятностный способ измерения количества информации.
6. Формы представления информации. Информация и алфавит.
7. Первичное кодирование символьной информации. Теорема Шеннона.
8. Неравномерное кодирование. Префиксное кодирование.
9. Равномерное двоичное кодирование символьной информации.
10. Код Морзе. Блочное двоичное кодирование.
11. Системы счисления. Экономичность системы счисления.
12. Передача информации. Канал связи.
13. Характеристики дискретного канала связи.
14. Влияние шумов на пропускную способность канала связи.
15. Обеспечение надежности передачи и хранения информации.
16. Коды, исправляющие одиночную ошибку передачи
17. Передача информации в компьютерных линиях связи.
18. Неравномерный двоичный код. Байтовый код.
19. Перевод чисел между системами счисления 2↔8↔16.
20. Кодирование вещественных чисел в компьютере.
21. Коды, обнаруживающие одиночную ошибку.
22. Канал параллельной передачи данных.
Примерный перечень контрольных мероприятий:
· экзамен;
· контрольная работа.
5. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
5.1. Рекомендуемая литература
Основная
1. , Долинер информатики и вычислительной техники. Вводный курс : Учеб. пособие / , ; Урал. гос. пед. ун-т - Екатеринбург : Изд-во Урал. гос. пед. ун-та, 2с. (Кол-во экз.:24)
2. Информатика : [электронный ресурс] учеб. пособие / . , , . . - 3-е изд.. стереотип. - М. : ФЛИНТА, 201с. http://www. *****/book/83542/
3. Информатика: Учебник. - 3-е перераб. изд. / Под ред. проф. . — М.: Финансы и статистика, 20с.: ил. http://www. *****/book/86063/
4. Стариченко основы информатики [Текст] : учеб. пособие для студентов вузов по спец. 030100 - Информатика / - М. : Горячая линия - Телеком, 2с. (Кол-во экз.:15)
Дополнительная
1. Гаранин, и сети передачи информации [Текст] / , , . – 2003. – 231 с.
2. Гасанов, хранения и поиска информации [Текст] / Э. Э Гасанов. - М.: ФИЗМАТЛИТ, 2002. – 310 с.
3. Костров, цифровой передачи и кодирования информации [Текст] / . - Издательство: ТехБук, 2007. – 215 с.
4. Петцольд, Ч. Код. Тайный язык информатики [Текст] / Ч. Петцольд. - Издательство: Русская Редакция, 2004. – 201 с.
5. Рид, Р. Основы теории передачи информации [Текст] / Р. Рид. - Издательство: Вильямс, 2005. – 312 с.
6. Самсонов, информации и кодирование [Текст] / , , . - Издательство: Феникс, 2002. – 304 с.
7. Стариченко, основы информатики. Учебное пособие для вузов [Текст] / . - Издательство: Горячая Линия - Телеком, 2004. – 312 с.
8. Богомолова, текстовой информации. Практикум [Текст] / , . - Издательство: Бином. Лаборатория знаний, 2006. – 245 с.
9. Босова, текстовой информации [Текст] / , , . - Издательство: Бином. Лаборатория знаний, 2002. – 298 с.
10.Дивеев, об известном в релятивизме и теории информации [Текст] / 2005 г.
11.Информационное общество. Антология [Текст]. - Издательство: АСТ, 2004. – 501 с.
12.Журнал «Информатика в школе».
13.Журнал «Проблемы информатики».
5.2. Информационное обеспечение дисциплины
1. Википедия. [Электронный ресурс]: Свободная энциклопедия. ru. wikipedia. org.
2. Cnews SoftBox [Электронный ресурс]: Образование/Обучалки http://soft. *****/?n=25&a=23&i=82&s=4&sf=0&sl=0&p=1.
3. Интернет университет информационных технологий [Электронный ресурс]: Введение в информатику,
http://www. *****/department/informatics/intinfo/
4. Электронный учебник по информатике [Электронный ресурс], http://stud. *****/education/informat/
5. Информация и формы ее представления [Электронный ресурс], http://stud. *****/education/informat/eu_intro/i1.htm
6. Информационно-логические основы ЭВМ [Электронный ресурс] http://*****/education/arhit/
7. Понятие о кодировании [Электронный ресурс], http://www. *****/students/miroshnikov/pon_kod. htm
8. Понятие об информации [Электронный ресурс], http://www. *****/students/miroshnikov/pon_inf. htm
9. Арифметические основы ЭВМ [Электронный ресурс], http://www. dstu. *****/informatics/mtdss/index. html
10. Представление информации в компьютерах [Электронный ресурс], http://mckryak. *****/posob/inf_pos. html
11. Теоретические основы информатики [Электронный ресурс], http://www. /tgpu/new/New/informatic/g1.htm
12. Событие и вероятность [Электронный ресурс], http://www. /tgpu/new/New/informatic/g8.htm
6. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ И ДИДАКТИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
При изучении дисциплины «Теоретические основы информатики» рекомендуется использовать:
– мультимедийный проектор;
– экран.
7. СВЕДЕНИЯ ОБ АВТОРЕ ПРОГРАММЫ
кандидат педагогических наук
доцент кафедры общетехнических дисциплин Института физики и технологии УрГПУ
рабочий телефон:
РАБОЧАЯ УЧЕБНАЯ ПРОГРАММА
по дисциплине «Теоретические основы информатики»
для ООП «050100 – Педагогическое образование (Физика и информатика)»
по циклу Б.3.В.01 — Профессиональный цикл
(вариативная часть)
Подписано в печать Формат 60х84/16
Бумага для множительных аппаратов. Усл. печ. л. .
Тираж экз. Заказ.
Уральский государственный педагогический университет.
620017 Екатеринбург, пр. Космонавтов, 26.
