Программа дисциплины «Информатика» (стр. 2 )

2.1.1  Понятие информации. Общая характеристика процессов сбора, передачи, обработки и накопления информации

Основные задачи информатики. Сигналы, данные. Общее представление об информации. Техническая, биологическая и социальная информация. Кодированная информация. Информационный процесс. Основные операции с данными. Понятие носителя информации. Единицы представления, измерения и хранения данных. Системы счисления. Двоичная система счисления. Понятие о машинном языке и языке Ассемблер. Код ASCII. Знание как высшая форма информации. Основные этапы развития информатики и вычислительной техники.

2.1.2  Аппаратные реализации информационных процессов

Состав и назначение основных элементов персонального компьютера. Внешние устройства: накопители на гибких и жестких дисках, клавиатура, мышь, видеотерминал, принтер, диск CD-ROM. Понятие вычислительной системы. Программа как последовательность действий компьютера.

2.1.3  Программные средства реализации информационных процессов

Классификация программного обеспечения. Виды программного обеспечения. Направление развития и эволюция программных средств. Системное и прикладное программное обеспечение. Прикладное программное обеспечение. Классификация программного обеспечения по проблемной ориентации. Пользовательские интерфейсы. Пакеты прикладных программ. Примеры прикладных программных продуктов и систем.

Понятие об операционной системе. Назначение операционной системы. Примеры операционных систем. ОС Windows. Управление файловой структурой с помощью менеджеров файлов: основные элементы интерфейса, работа с диалоговыми окнами, работа по созданию каталогов и папок. Файлы и их имена. Распределение блоков файла по диску. Каталоги. Текущий каталог. Путь к файлу. Диалог пользователей с операционной системой. Ввод команд. Запуск и выполнение команд. Служебное программное обеспечение.

Программное обеспечение обработки текстовых документов. Редакторы текстов и редакторы формул. Изучение возможностей редактора Word от простого ввода текста до подготовки графических изображений, по использованию таблиц.

Электронные таблицы. Ввод и редактирование данных, использование встроенных математических и статистических функций, построение графиков и диаграмм, подготовка таблиц, проведение расчетов в таблицах, сортировка данных в них. Решение прикладных задач.

Электронные презентации.

2.1.4  Модели решения функциональных и вычислительных задач

Моделирование как метод познания. Понятие модели, компьютерные представления переменных и отношений. Классификация моделей. Классификация задач, решаемых с помощью моделей. Методы и технологии моделирования. Интеллектуальные системы.

2.1.5  Алгоритмизация и программирование. Языки программирования высокого уровня

Понятие алгоритма и алгоритмической системы. Две формы представления алгоритмов: визуальная и текстовая. Преобразование алгоритмов из визуальной формы в текстовую и обратно. Визуализация алгоритмов и блок-схемы. Формализация и эргономизация блок-схем.

Линейные, разветвленные и цикличные алгоритмы. Вложенные и параллельные алгоритмы. Построение алгоритма из базовых структур. Пошаговая детализация как метод проектирования алгоритмов.

Компьютер как исполнитель алгоритмов. Программа как изображение алгоритма в терминах команд, управляющих работой компьютера. Эволюция языков программирования: коды, ассемблеры, языки высокого уровня. Понятие языка высокого уровня Visual Basic for Application(VBA). Синтаксис и семантика. Трансляция и компоновка. Исходный и объектный модули, исполняемая программа. Компиляция и интерпретация. Основы грамматики языка.

Данные как объект обработки. Типы данных, способы и механизмы управления данными.

2.1.6  Программное обеспечение и технологии программирования

Системы программирования. Компиляторы и интерпретаторы. Редактор связей и загрузчик. Отладчики. Структурное программирование. Чтение структурированных программ. Стратегии решения задач.

2.1.7  Базы данных

Структуры данных. Задачи, решаемые с помощью баз данных. Социальная роль баз данных. Базы данных, системы управления базами данных. База данных MS Access. Режим работы с базами данных. Построение таблиц для хранения баз данных. Чтение фрагментов баз данных.

2.1.8  Локальные и глобальные сети ЭВМ

Программные и аппаратные компоненты компьютерных сетей. Принцип построения Интернет. Сервисы Интернет. Средства использования сетевых ресурсов.

2.1.9  Основы защиты информации и сведений, составляющих государственную тайну

Информационная безопасность (ИБ) и ее составляющие. Угрозы безопасности информации и их классификация. Основные виды защищаемой информации. Проблемы ИБ в мировом сообществе. Организационные меры, инженерно-технические и иные методы защиты информации, в том числе сведений, составляющих государственную тайну. Защита информации в локальных компьютерных сетях. Компьютерные вирусы и средства антивирусной защиты. Специфика обработки конфиденциальной информации в компьютерных системах.

1.  Тематика лекционных занятий

Распределение часов курса по темам и видам работ - cпециализация: производственный менеджмент

№ ДЕ	№ лек­ции	Тема и содержание лекции	Объем часов
1. Основные понятия и методы теории информатики и кодирования. Сигналы, данные, информация. Общая характеристика процессов сбора, передачи, обработки и накопления информации	1	Общее представление об информации. Информатика. Основы современных информационных технологий, тенденциями их развития. Понятие об информации и ее носителях. Понятие о сооб­ще­ни­ях, данных, сигналах. Тех­ни­­ческая, би­о­логическая и социальная ин­формация. Формы пре­­д­­­став­­ле­ния ин­формации. Знание как высшая форма ин­фор­ма­ции. Сбор, передача, обработка, накопление информации. Спо­­со­­бы и системы передачи информации. Место и роль по­нятия «ин­фор­мация» в курсе информатики.	1
	Измерение и кодирование информации. Меры и единицы количества и объема информации. Раз­ме­ще­ние данных в памяти ЭВМ. Ко­ди­ро­ва­ние и оценка объема сим­воль­ной информации. Кодирование и оцен­­ка объема графи­чес­кой и акустической ин­фор­ма­­ции. Понятие о системах счисления. Позиционные системы счис­ле­ния. Десятичная, двоичная, восьмеричная и шестнадцатеричная сис­­темы счисления. Перевод чисел из одной системы счис­ле­ния в другую. Представление чисел в компьютере. Дво­­ично–де­ся­тичная запись чисел. Представление чисел с фик­си­ро­ван­ной и плавающей точкой.
	Логические основы ЭВМ. Классификация ЭВМ. Аналоговые и цифровые ЭВМ. Ло­ги­чес­кая схема функционирования ЦЭВМ неймановского типа и фун­­кции ее элементов. Понятие об алгоритмах и программах. Прин­цип хранимой программы. Алгебра высказываний, основ­ные логические операции и таблицы истинности. Базовые ло­ги­чес­кие элементы и основные логические устройства ком­пь­ю­те­ра (сумматоры, тригер), схемы их работы. Возможности и огра­ни­чения ЭВМ. Перспективы и прогнозы развития ЭВМ (нейро­ком­­пь­ю­те­ры, квантовые компьютеры).
2. Технические средства реализации информационных процессов		История развития ЭВМ. Классификация ЭВМ по поколениям. Хронология создания, элементная база и характеристики ЭВМ разных поколений. Функционально-структурная организация, основные блоки и их назначение, понятие архитектуры и структуры компьютера. Устройство управления (УУ), арифметико-логическое устройство (АЛУ), системная шина, и. т.д.. Состав и назначение основных элементов персонального компьютера, их характеристики. Конструкция и состав системного блока ПК: материнская плата, шины, понятие разрядности, процессор, понятие портов и контроллеров. Взаимодействие и последовательность работы блоков ЭВМ. Рекомендации по выбору ПК.
	Запоминающие устройства: классификация, принцип работы, основные характеристики. Запоминающие устройства. Регистровая КЭШ память: общее понятие, назначение. Основная память: ОЗУ, ПЗУ, Логическая структура основной памяти, понятие адресного пространства, использование виртуальных дисков. Внешняя память. Классификация: Ленточные, дисковые. Диски: Виды, логическая структура, форматирование, Основные характеристики НГМД, НЖМД, НОД (оптические). Накопители на магнитной ленте. Сравнительные характеристики запоминающих устройств. Внешние устройства ПК. Клавиатура: строение, назначение специальных клавиш и специальных комбинаций клавиш. Контроллер клавиатуры. Клавиатуры специального назначения. Видеотерминальные устройства. Мониторы: их характеристики, режимы работы. Видеоконтроллеры: назначение, характеристики, стандарты. Принтеры: матричные, термопринтеры, струйные, лазерные. Назначение, история развития, сравнительные характеристики, области применения. Сканеры как устройства ввода графической информации. Классификация, сравнительные характеристики. Графические форматы данных. Системы распознавания образов.
3. Программные средства реализации информационных процессов. Базы данных		Понятие системного и служебного (сервисного) программного обеспечения. Понятие системного и служебного (сервисного) программного обеспечения: назначение, возможности, структура. Операционные система Windows: графический интерфейс (основные типы элементов управления). Файловая структура операционных систем. Файловые менеджеры и архиваторы. Файлы и их имена. Путь к файлу. Операции с файлами и папками.
2	Текстовый процессор Ms Word. Запуск и завершение работы. Основные этапы работы с текстовыми документами: создание, редактирование, форматирование, просмотр, сохранение и печать документа. Современный компьютер как совокупность аппаратуры и программных средств. Операционные системы на РС. Основы работы с текстовым редактором MS Word. Работа в глобальной сети Internet	1
3	Табличный процессор Ms Excel Назначение процессора электронных таблиц Excel. Панель инструментов «Стандартная». Формулы. Функции. Диаграммы. Функции. Ввод данных, вычисления, средства представления и анализа результатов, использование электронных таблиц для решения задачи профессиональной области в среде VBA (оптимизация складских расходов, и др.). Функциональные возможности табличного процессора. Решение математических задач: системы линейных уравнений, определенный интеграл, нелинейных уравнений, линейного программирования, транспортной задачи, аппроксимации и др.; задач математической статистики в профессиональной области.	6
4	Средства электронных презентаций Компьютерные презентации: типы слайдов, мультимедиа эффекты, организация переходов между слайдами.	2
5	Основы баз данных и знаний. Модели данных. Реляционная модель: структура базы данных (записи и поля).	1
6	Системы управления базами данных. СУБД: определения, назначения, принцип построения. Microsoft Access: таблицы, формы запросы, отчеты. Ключ. Запросы к базам данных: виды и основы формирования.	1
4. Модели решения функциональных и вычислительных задач		Моделирование как метод познания. Специфика моделирования как формы познания, отличие от дру­гих форм и взаимосвязи с ними. История, роль и пер­с­пек­ти­вы моделирования в развитии познания. Моделирование в ес­тес­т­венных, гуманитарных и социальных науках. Мо­де­ли­ро­ва­ние в технике и экономике. Роль компьютеров в модели­ро­ва­нии. Возможности и ограничения моделирования. Информационная модель объекта. Материальные и информационные модели. Специфика ин­фор­ма­­ци­онного моделирования. Этапы и инструменты информа­ци­он­­но­го моделирования. Оценка адекватности информационных мо­­­делей. Компьютеры в информационном моделировании. Вза­и­­моотношение моделей – алгоритмов – программ. Ме­тоды и сред­­ства автоматизации информационного модели­ро­вания.
13	Классификация и формы представления моделей. Принципы классификации моделей и содержание основных ва­ри­антов клас­сификации. Особенности и классификация ма­те­ма­­тических мо­делей. Особенности и классификация ком­пь­ю­тер­ных мо­де­лей. Классификация задач, решаемых на основе моделирования. Кон­­­тинуальные и дискретные, детерминированные и сто­хас­ти­чес­кие модели. Модели черного ящика, пространства сос­то­я­ний, конечных автоматов. Модели, основанные на графах, ней­рон­ных сетях и генетических алгоритмах. Модели про­г­но­зи­ро­ва­ния, оптимизации, выбора, принятия решений. Ими­та­ци­он­ные модели. Экспертные модели, модели логического вывода.
14	Методы и технология моделирования. Основные этапы решения задач на базе моделирования с ис­поль­­зованием компьютеров. Требования к содержанию и пред­став­лению результатов этапов. Участники процесса, их функ­ции и взаимодействие. Пример решения задачи прогно­зи­ро­ва­ния с использованием компьютерной модели. Пример решения за­дачи анализа поведения объекта с использованием ком­пь­ю­тер­­ной модели. Пример решения задачи принятия решения с ис­­пользованием компьютерной модели.
5. Алгоритмизация и программирование. Технологии программирования. Языки программирования высокого уровня	7	Понятие алгоритма и его свойства. Блок-схема алгоритма. Основные алгоритмические конструкции. Базовые алгоритмы. Понятие алгоритма и его свойства. Способы описания алгоритмов. Применение аппарата блок - схем для описания алгоритмов. Базовые алгоритмические конструкции: линейная, разветвленная и циклическая алгоритмические конструкции (цикл со счетчиком и циклы с условием). Построение алгоритмов из базовых алгоритмических структур.	1
8	Программы линейной структуры Операторы ветвления Операторы цикла. Основные структуры данных. Линейные структуры Табличные структуры. Иерархические структуры данных. Знакомство с системой программирования на языке высокого уровня Visual BASIC 6.Типы данных языка программирования VB6. Значение переменной. Объявление типа переменной в программе. Реализация простейших алгоритмов. Исходный текст программы на VB6, компиляция, исполнение программы. Одномерные и двумерные массивы, упорядочение, отбор, сортировка, нахождение сумм и произведений на языке VB 6, алгоритмы поиска в массивах минимального и максимального значений с использованием различных операторов цикла. Расчет расхождения между средними значениями, задачи прогнозирования Использование математических пакетов общего назначения (ПРИНН или др.) для решения задач принятия решений в условиях многокритериальных оценок (управления, оценки конкурентоспособности, выбора поставщиков и др.). Экспертные оценки. Определение коэффициента согласия (конкордации) экспертов, задачи динамического программирования.	4
	Понятие о структурном программировании. Модульный принцип программирования. Подпрограммы. Принципы проектирования программ сверху - вниз и снизу – вверх. Основные принципы структурного программирования. Модульный принцип программирования. Понятие подпрограммы. Подпрограммы – процедуры и подпрограммы - функции. Структура подпрограмм – процедур и подпрограмм - функций. Область действия локальных переменных. Формальные и фактические параметры. Основные принципы проектирования программ сверху - вниз и снизу - вверх. Пример составления программы с использованием подпрограмм – процедур и подпрограмм - функций.
	Объектно-ориентированное программирование. Понятие объекта, класса, экземпляра класса. Ключевые конструкции объектно-ориентированного программирования: инкапсуляция, наследование, полиморфизм.
	Интегрированные среды программирования. Этапы решения задач на компьютере.Средства создания программ. Компилятор, редактор связей. Библиотеки функций. Интегрированные среды программирования: ü  Интегрированные системы программирования; ü  Среды быстрого проектирования.
	Эволюция и классификация языков программирования. Основные понятия языков программирования. Понятие языка программирования. Синтаксис и семантика. Тестирование и отладка. Трансляторы: компиляторы и интерпретаторы. Уровни языков программирования. Поколения языков программирования. Обзор языков программирования.
6. Локальные и глобальные сети ЭВМ. Методы защиты информации		Локальные и глобальные сети ЭВМ. Сетевые технологии обработки данных. Основы компьютерной коммуникации. Принципы построения и основные топологии вычислительных сетей, коммуникационное оборудование. Сетевой сервис и сетевые стандарты. Всемирная компьютерная сеть Интернет. Структура и принципы размещения информации в сети. Система адресации. Протоколы обмена. Форматы файлов. Программы для работы в сети Интернет. Поиск информации в сети, телеконференции, электронная почта
		Методы защиты информации. Защита информации в локальных и глобальных компьютерных сетях. Шифрование данных. Электронная подпись.
	Итого		16

2.  Тематика лабораторных занятий

№ ДЕ	№ ла­бо­ра­тор­ной ра­бо­ты	Тема лабораторной работы	Объем часов
1.		Решение задач на оценку количества и объема ин­фор­мации.
	Решение задач на вычисления в позиционных сис­те­мах счисления, перевод чисел из одной системы в другую и ал­гебру высказываний.
	Самотестирование и тестирование студентов по темам «Об­щее представление об информации» и «Логические основы ЭВМ».
2		Изучение правил работы с ПК. Изучение инструкции по технике безопасности. Изучение отдельных «представителей» элементной базы (платы, винчестер). Знакомство с о служебной программой «диспетчер устройств». Тест по темам 5,6.
	Запоминающие устройства. Отработка навыков работы с дискетой: форматирование, освоение разных способов записи информации с ПК на дискету и обратно. Проверка дискеты на заражение вирусом. Запись информации на CD диск. Использование флэш-памяти. Тест по теме «запоминающие устройства».
	Внешние устройства ПК. Работа с программой «клавиатурный тренажер», подготовка информации для вывода на принтер, изучение служебной программы настройки параметров печати для принтера. Использование сканера для ввода графической информации. Изучение влияния графического формата и параметров сканирования на размер полученного файла. Тест по теме «Устройства ввода/вывода данных».
3		Файловая структура операционных систем. Операции с файлами. Создание файлов и папок и операции с ними в проводнике и файловом менеджере. Тестирование по теме.
		Технологии обработки текстовой информации. Ввод, редактирование и форматирование текста (операции с фрагментом текста, одновременная работа с многими текстами, поиск и замена в тексте, изменение параметров абзацев). Проверка орфографии и грамматики.
		Внедрение в текстовый документ различных объектов (таблиц, диаграмм, рисунков, формул) и их форматирование.
	1	Электронные таблицы Функции. Ввод данных, вычисления, средства представления и анализа результатов. Разработка математической модели задачи с описанием ал­го­ритма решения и компьютерной реализацией в Excel. Использование электронных таблиц для решения задачи профессиональной области в среде VBA (оптимизация складских расходов, и др.). Функциональные возможности табличного процессора. Использование средств «Поиск решения». Решение математических задач: системы линейных уравнений, определенный интеграл, нелинейных уравнений, линейного программирования, транспортной задачи, аппроксимации и др.; задач математической статистики в профессиональной области.	4
		Электронные таблицы. Визуализация данных с помощью диаграмм и графиков. Построение графиков элементарных функций. Использование средств «Подбор параметра» и «Поиск решения»
		Электронные таблицы. Списки. Средства для работы с данными списка. Сортировка данных из списка. Фильтрации данных из списка.
		Технологии обработки графической информации. Графические объекты и операции над ними. Компьютерное черчение. Выделение, объединение, перемещение и геометрические преобразования фрагментов и компонентов чертежа.
	2	Средства электронных презентаций. Создание презентации	0,5
	3	Основы баз данных и знаний. База данных MS Access. Разработка структуры таблиц базы данных с использованием конструктора. Ввод и редактирование данных в таблицах. Разработка пользовательской формы в режиме мастера и корректировка данных в таблицах с помощью созданной формы. Системы управления базами данных. База данных MS Access. Схема данных. Разработка форм, запросов и отчетов для многотабличной базы данных.	0,5
		Системы управления базами данных. База данных MS Access. Схема данных. Разработка форм, запросов и отчетов для многотабличной базы данных.
4		Разработка математической модели задачи с описанием ал­го­ритма решения и компьютерной реализацией в Excel.
	Самотестирование и тестирование студентов по темам «Мо­де­лирование как метод познания», «Информационая модель объ­екта», «Классификация и формы представления моде­лей».
5	4	Составление блок-схем алгоритмов основных алгоритмических конструкций. Составление блок-схем задач линейной, разветвленной и циклической конструкций с подготовкой отчета по каждой задаче индивидуального задания.	0,5
		Среда программирования VBA. Структуры и типы данных языка программирования. Программы линейной структуры. Начало работы в системе проектирования VBA. Загрузка VBA и выход из него. Структура окна интегрированной среды разработки программ на языке VBA Написание и отладка демонстрационной программы. Линейные алгоритмы и программы. Aлгоритм и программа задач с простой логикой и сложными вычислениями.
	5	Разветвленные алгоритмы и программы. Понятие условного оператора. Полная и неполная формы записи оператора условия и их изображение в блок – схемах. Составление блок – схем, проектов программ и их отладка. Подготовка отчета по каждой задаче индивидуального задания.	0,5
	6.	Циклические алгоритмы программы. Задачи со сложной логикой и простыми вычислениями. Поиск суммы, количества и произведения вычисленных значений функции. Поиск минимального и максимального среди значений функций и элементов последовательности с использованием различных циклов. Подготовка отчета по каждой задаче индивидуального задания. Одномерные и двумерные массивы, упорядочение, отбор, сортировка, нахождение сумм и произведений на языке VB 6. Расчет расхождения между средними значениями, задачи прогнозирования Использование математических пакетов общего назначения (ПРИНН или др.) для решения задач принятия решений в условиях многокритериальных оценок (управления, оценки конкурентоспособности, выбора поставщиков и др.). Экспертные оценки. Определение коэффициента согласия (конкордации) экспертов.	2
		Одномерные массивы. Составление блок – схем, проектов программ на поиск в массивах суммы, количества, произведения, максимального и минимального элементов в массивах и их отладка. Подготовка отчета по каждой задаче индивидуального задания. Числовые и символьные массивы.
		Использование встроенных функций для работы со строковыми величинами. Подготовка отчета по каждой задаче индивидуального задания.
		Составление и отладка программ с использованием процедур без передачи и с передачей параметров. Подготовка отчета по каждой задаче индивидуального задания.
		Составление и отладка программ с использованием функций. Подготовка отчета по каждой задаче индивидуального задания.
		Размещение объектов управления на форме и задание им свойств. Составление программ на языке VBA, используя для ввода исходных данных текстовые окна, для вывода – метки, для размещения программного кода – командные кнопки. Подготовка отчета по каждой задаче индивидуального задания.
		Подготовка к тестированию на темы: ü  Объектно-ориентированное программирование; ü  Интегрированные среды программирования; ü  Этапы решения задач на компьютере; ü  Эволюция и классификация языков программирования; Основные понятия языков программирования.
		Заключительный тест по ДЕ «Алгоритмизация и программирование. Технологии программирования. Языки программирования высокого уровня»
6		Сетевые технологии обработки данных. Работа с электронной почтой. Поиск информации в сети на заданную тему.
	Защита информации в локальных и глобальных компьютерных сетях. Освоение методов антивирусной защиты файлов.
	Итого		8

Тематика лекционных занятий