Математика и информатика (стр. 3 )

ЕН. Ф.01." Математика и информатика"

Аксиоматический метод, основные математические структуры, составные структуры, вероятность и статистика, математические модели, алгоритмы и языки программирования, стандартное программное обеспечение профессиональной деятельности.

Разработчики к. п. н., доцент , доцент , к. п.н. , ассистент , ст. пр. .

Рабочая программа обсуждена на заседании кафедр русского языка, литературы, методики начального образования, методики преподавания иностранных языков, иностранных языков,

отечественной истории, всеобщей истории, практической и коррекционной психологии, теоретической и прикладной психологии, технологии, профессионально-педагогического образования, экономики и предпринимательства, изобразительного искусства, музыки.

Заведующий кафедрой русского языка	_______________	.
Заведующий кафедрой литературы	_______________
Заведующий кафедрой методики начального образования	_______________
Заведующий кафедрой методики преподавания иностранных языков	_______________
Заведующий кафедрой иностранных языков	_______________
Заведующий кафедрой отечественной истории	_______________
Заведующий кафедрой всеобщей истории	_______________
Заведующий кафедрой практической и коррекционной психологии	_______________
Заведующий кафедрой теоретической и прикладной психологии	_______________
Заведующий кафедрой технологии	_______________
Заведующий кафедрой профессионально-педагогического образования	_______________
Заведующий кафедрой экономики и предпринимательства	_______________
Заведующий кафедрой изобразительного искусства	_______________
Заведующий кафедрой музыки	_______________

Одобрена Ученым советом филологического факультета, педагогического факультета, факультета иностранных языков, факультета истории и права, факультета психологии, художественно-графического факультета, музыкально-педагогического факультета.

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

Потребность в сведениях из области математических методов, информатики, компьютерных технологий для будущих учителей обусловлена практически. На сегодняшний день учитель должен владеть современными методами обучения, которые зачастую требуют математических знаний, владение информационными технологиями. В данном контексте для учителя это необходимые средства, позволяющие совершенствовать организацию учебно-воспитательного процесса, разрабатывать новые, более совершенные методики обучения предмету.

В курсе дисциплины «Математика и информатика» рассматриваются предмет математики, основные математические методы, предмет информатики, структура информатики, взаимосвязь математики и информатики, сущность новых информационных технологий.

Цель курса - обобщить знания студентов о предмете математики, показать роль математики и математических методов в развитии наук; развить и дополнить знания студентов о понятии информации, об информатике как науке, о новых информационных технологиях обработки информации, сформировать представление о способах алгоритмизации и программирования, научить использовать прикладные программы для дальнейшего использования в профессиональной деятельности.

Структура курса предусматривает лекционные занятия и лабораторные занятия.

Рабочая программа составлена на основании учебного плана и государственного стандарта высшего профессионального образования.

Базой для усвоения дисциплины "Математика и информатика" являются знания по математике и информатике в объеме школьной программы.

Содержание дисциплины делится на модули. Каждый модуль предполагает аудиторную и самостоятельную работу.

Работа над модулем предполагает самостоятельную подготовку студента по заданной теме, написание доклада, выступление с докладом в группе. На лекциях рассматриваются теория множеств, комбинаторика, теория вероятностей и математическая статистика, алгоритмы решения математических задач. Лабораторный практикум призван помочь студентам акцентировать своё внимание на узловых аспектах изучаемой проблемы. Лабораторные работы позволяют проследить, как математические модели могут быть решены в практическом исполнении средствами ЭВМ.

В процессе освоения дисциплины студенты конспектируют литературу по темам курса, ведут терминологический словарь, выполняют домашние задания, промежуточные и итоговые тесты, практические работы.

Преподаватель осуществляет все виды контроля: текущий, промежуточный, итоговый: текущий – на практических занятиях (в форме опроса, проверки домашнего задания (решение задач), проверки конспектов по теме, терминологического диктанта) и лабораторных занятиях (в форме проверки своевременного выполнения заданий); промежуточный – по завершению изучения модуля дисциплины (контрольные мероприятия по завершению изучения каждого модуля дисциплины); итоговый – по завершению курса (итоговый тест, демонстрация комплекса лабораторных работ).

Итогом курса является зачет. При проведении зачета учитывается рейтинг двух контрольных точек, который должен составлять не менее 70 %. Студенту, получившему менее 70% рейтинга, предлагается список вопросов к зачету.

1. ОРГАНИЗАЦИОННО-НОРМАТИВНАЯ ДОКУМЕНТАЦИЯ

1.1. УЧЕБНАЯ ПРОГРАММА

1.1.1. Модульная рабочая программа

Цели и задачи дисциплины

Содержание курса «Математика и информатика» является важной частью профессионального багажа знаний будущего учителя, обеспечивая ему современных подход к процессу обучения, формируя навыки использования информационных технологий.

Цель дисциплины - систематизировать знания студентов о предмете математики, показать роль математических методов в развитии наук; развить и дополнить знания студентов о понятии информации, об информатике как науке.

Задачи дисциплины:

1.  ознакомиться с основными математическими структурами: элементами теории множеств, комбинаторики, теории вероятностей и статистики;

2.  научиться применять различные математические структуры к решению практических профессиональных задач;

3.  рассмотреть теоретические основы информатики; дать представление об информатике как науке, ее месте в современном мире и в системе наук; рассмотреть взаимосвязи информатики с математикой и другими науками;

4.  дать представления об информационных процессах, протекающих в обществе и о возможностях использования ПЭВМ для обработки информации;

5.  ознакомиться с составом персонального компьютера и значением вычислительной техники в современном мире; изучить основные понятия информатики, ознакомиться с основами программирования, сформировать знания о назначении и основных возможностях прикладных программ;

6.  сформировать практические навыки работы с операционной системой Windows и прикладными программами, с носителями информации, выработать умения использовать информационные и компьютерные технологии в изучении дисциплин своей специализации;

7.  развить логическое и абстрактное мышление студентов.

Предмет обучения – основы дисциплины математика и дисциплины информатика в тесной исторической и предметной взаимосвязи.

Задачи лекционных занятий: овладение навыками работы с разными источниками информации, формирование системы знаний по изучаемому курсу, умения применять основные математические методы к решению математических задач, развитие навыков самостоятельного поиска, структурирования, анализа информации и умения выступать, излагать информацию, отстаивать собственное мнение.

Задачи лабораторных занятий: отработка навыков работы с системным программным обеспечением, прикладными программами, выработка умений составлять алгоритмы решения прикладных задач и реализовывать их на компьютере, использовать возможности прикладных программ для решения конкретных задач, использовать полученные знания на практике.

Задачи семинарских занятий: формирование умения применять основные математические методы к решению математических задач, решать типовые задачи теории множеств, комбинаторики, теории вероятности и математической статистики, проверка понимания студентами содержания рекомендованной литературы и обращение их внимания на вопросы курса; развитие навыков самостоятельного поиска, структурирования, анализа информации и умения выступать, излагать информацию, отстаивать собственное мнение.

1.1.2. Тематическое содержание дисциплины

ЕН. Ф.01. " Математика и информатика»

1.1.2.1. Тематическое содержание дисциплины по дневной форме

Модуль №1

Тема 1. Предмет математики. Математика и другие науки. Аксиоматический метод. Математические доказательства. Метод математических моделей.

Математика как наука. Предмет математики. Взаимосвязь математики с другими науками. Использование математики в гуманитарных науках. Основные математические методы: аксиоматический метод, метод доказательства, математические модели. Преимущества использования математических методов в разных науках.

Тема 2. Основные этапы развития математики. Формирование понятие числа и основных понятий математики.

Зарождение математических знаний. Понятие числа, величины, геометрической фигуры, дробей, функции, производной, интеграла. Характеристика четырех этапов развития математики. Современное состояние математики: перспективы развития.

Тема 3.Элементы теории множеств. Элементы комбинаторики: перестановки, размещения и сочетания.

История возникновения теории множеств. Понятие множества, элементов множества. Способы задания множеств. Понятие подмножества. Операции над множествами. Понятие отображения. Предпосылки возникновения комбинаторики. Правило суммы. Правило разности. Перестановки. Размещения Сочетания.

Тема 4. Элементы теории вероятностей. Классическое определение вероятности. Вероятности независимых, зависимых событий. Вероятностные задачи. Использование вероятностных методов для обработки результатов эксперимента. Математическая статистика.

Понятие вероятности. Понятие испытания, случайного события, независимого события. Классическое определение вероятности. Сумма событий. Произведение событий. Основные понятия математической статистики: непрерывная случайная величина, дискретная случайная величина. Дисперсия случайной величины. Закон распределения вероятности случайной величины, график нормального распределения.

Модуль №2

Тема 1. Понятие информации. Классификация информации по разным признакам. Свойства информации. Носители информации. Информационные процессы. Кодирование информации. Измерение информации.

Понятие информации. Классификация информации. Свойства информации. Носители информации. Основные информационные процессы: Системы счисления. Единицы измерения информации. Хранение информации в компьютере. Коды и кодирование информации. Кодирование символьной информации, кодирование чисел, кодирование графической и звуковой информации в ЭВМ. Компьютерная безопасность. Шифрование данных

Тема 2. Информатика как наука. Предмет и задачи информатики. Структура информатики. Основные направления в информатике. Цели, задачи, структура каждого из направлений: теоретическая информатика, взаимодействие информатики и кибернетики, искусственный интеллект, программирование, вычислительная техника (краткая история развития вычислительной техники), информационные системы, информатика в природе, информатика в обществе.

Определение информатики как науки. Предмет науки информатики. Задачи науки информатики. Теоретическая информатика: математическая логика, теория алгоритмов, теория параллельных вычислений, теория автоматов, вычислumeльная математика и вычислительная геометрия, теория информации, модели, системный анализ, имитационное моделирование, теория массового обслуживания, входит теория принятия решений, теории игр, исследование операций, математическое программирование. Взаимодействие информатики и кибернетики: математическая лингвистика и прикладная лингвистика. Задачи кибернетики. Искусственный интеллект. Программирование: языки программирования. Понятие трансляторов. Вычислительная техника. Краткая история развития вычислительной техники. Информационные системы. Информатика в природе: биокибернетика, бионика, биогеоценология. Информатика в обществе: информационное общество и его характеристика.

Тема3. Новые информационные технологии. Понятие информационной технологии. Основные идеи новой технологии решения задач на ЭВМ. Этапы развития информационных технологий. Устаревание информационной технологии. Виды информационных технологий.

Понятие информационной технологии, этапы развития информационной технологии. Инструментарии технологии.

Тема 4. Алгоритмизация. Программирование.

Понятие алгоритма. Свойства алгоритма. Способы записи алгоритма. Виды алгоритмов линейный, ветвящийся, циклический. Языки программирования и их классификация.

1.2.2.2 Тематическое содержание дисциплины по заочной форме

Модуль №1

Тема 1. Предмет математики. Математика и другие науки. Аксиоматический метод. Математические доказательства. Метод математических моделей. Основные этапы развития математики. Формирование понятие числа и основных понятий математики.

Тема2.Элементы теории множеств. Элементы комбинаторики: перестановки, размещения и сочетания. Элементы теории вероятностей. Математическая статистика.

Модуль №2

Тема 1. Понятие информации. Классификация информации по разным признакам. Свойства информации. Носители информации. Информационные процессы. Кодирование информации. Измерение информации. Информатика как наука. Предмет и задачи информатики. Структура информатики. Основные направления в информатике

Тема2. Новые информационные технологии. Понятие информационной технологии. Основные идеи новой технологии решения задач на ЭВМ. Этапы развития информационных технологий. Устаревание информационной технологии. Виды информационных технологий. Алгоритмизация. Программирование

1.1.3. Требования к уровню освоения содержания дисциплины

(требования к знаниям, умениям, навыкам, приобретенным

в результате изучения дисциплины)

Студенты должны обобщить и углубить знания по математике и информатике, полученные в школьном курсе, самостоятельно готовиться к практическим занятиям, решать задачи, выполнять лабораторные работы, успешно выполнять самостоятельные работы и отвечать на вопросы тестов.

В рамках изучаемого курса необходимо знать:

·  становление математики как науки, ее структуру;

·  становление информатики как науки, ее структуру;

·  взаимосвязь наук математика и информатика;

·  основные математические методы;

·  элементы теории вероятности и математической статистики;

·  понятие данных и информации;

·  виды информационных процессов;

·  разновидности и принцип действия различных носителей информации;

·  принципы кодирования информации;

·  структуру и функциональное назначение основных и дополнительно подключаемых устройств компьютера;

·  свойства, способы представления алгоритмов;

·  теоретические основы программирования в Turbo Pascal.

В рамках изучаемого курса необходимо уметь:

·  применять основные математические методы к решению математических задач;

·  решать типовые задачи теории множеств, комбинаторики, теории вероятности и математической статистики;

·  приводить примеры информации и информационных процессов;

·  составлять алгоритмы решения прикладных задач и реализовывать их;

·  работать с системным программным обеспечением;

·  составлять алгоритмы прикладных задач и реализовывать их на компьютере;

·  использовать возможности прикладных программ для решения конкретных задач;

·  использовать полученные знания на практике.

Требования к зачету и экзамену

Зачет проводится по завершению изучения курса согласно учебному плану. Приоритетным для получения зачета является результат единой рейтинговой системы вуза. При получении студентом неудовлетворительной оценки или не аттестации, зачет проводится по окончанию курса. Зачет включает ответ на два вопроса: один вопрос охватывает тематику практических занятий, а второй – лабораторных работ. Список вопросов выдается студенту заранее. Результат зачета является окончательным и выставляется в отчетные документы (зачетную книжку и ведомость).

1.2. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЕ КАРТЫ ДИСЦИПЛИНЫ

Таблица №1

1.2.1. Учебно-методическая карта дисциплины

ЕН. Ф.01. Математика и информатика

для студентов образовательной профессиональной программы специальностей 050711 Социальная педагогика,
050703 Дошкольная педагогика и психология по очной форме обучения,
050708 Педагогика и методика начального обучения, 050401 История и юриспруденция, 050706 Педагогика и психология,

050303 Английский язык, 050303 Немецкий язык, 050303 Китайский, английский язык по очной форме обучения

Модуль	№№ раздела, темы	Лекционный курс	Занятия (номера)	Индивидуальные занятия	Самостоятельная работа студентов	Формы контроля
Вопросы, изучаемые на лекции	Лабораторно-практические	Содержание	Часы	Содержание (или номера заданий)
№1	Тема 1	Занятие 1 Математика как наука. Предмет математики. Взаимосвязь математики с другими науками. Использование математики в гуманитарных науках. Основные математические методы: аксиоматический метод, метод доказательства, математические модели. Преимущества использования математических методов в разных науках.	Лабораторная работа 1 Операционная система WINDOWS XP (Интерфейс операционной системы, работа с файловой структурой, создание и редактирование изображений)	1. Работа со слабоуспевающими студентами	2	1.Подготовка к лекции 2.Подготовка к лабораторной работе 3.Изучение материалов специализированной литературы. 4.Конспект научной литературы 5.Заполнение терминологического словаря 6.Подготовка к опросу 7.Решение задач (домашнее задание)	1.Поверка терминологического словаря 2. Опрос 3. Контроль присутствия на лабораторном занятии 4. Проверка решения задач (домашнее задание)
№1	Тема 2	2 Лекция Зарождение математических знаний. Понятие числа, величины, геометрической фигуры, дробей, функции, производной, интеграла. Характеристика четырех этапов развития математики. Современное состояние математики: перспективы развития.	Лабораторная работа 2 Текстовый процессор WORD Создание и редактирование документов Создание и редактирование таблиц	1. Работа со слабоуспевающими студентами 2. Ликвидация задолженностей по текущему контролю предыдущего модуля	2	1.Подготовка к лекции 2.Подготовка к лабораторной работе 3.Изучение материалов специализированной литературы. 4.Конспект научной литературы 5.Заполнение терминологического словаря 6.Подготовка к опросу 7.Решение задач (домашнее задание)	1.Поверка терминологического словаря 2. Опрос 3. Контроль присутствия на лабораторном занятии 4. Проверка решения задач (домашнее задание) 6. Терминологический диктант
№1	Тема 3.	Лекция 3 Понятие множества, элементов множества. Способы задания множеств. Понятие подмножества. Операции над множествами. Понятие отображения. Предпосылки возникновения комбинаторики. Правило суммы. Правило разности. Перестановки. Размещения Сочетания.	Лабораторная работа 2 Текстовый процессор WORD Создание и редактирование графических объектов.	1. Работа со слабоуспевающими студентами 2. Ликвидация задолженностей по текущему контролю предыдущего модуля	2	1.Подготовка к лекции 2.Подготовка к лабораторной работе 3.Изучение материалов специализированной литературы. 4.Конспект научной литературы. 5.Заполнение терминологического словаря. 6.Подготовка к опросу. 7.Решение задач (домашнее задание).	1.Поверка терминологического словаря 2. Опрос 3. Контроль присутствия на лабораторном занятии 4. Проверка решения задач (домашнее задание) 5. Терминологический диктант
№1	Тема 4.	Лекция 4 Понятие вероятности. Понятие испытания, случайного события, независимого события. Классическое определение вероятности. Сумма событий. Произведение событий. Основные понятия математической статистики: непрерывная случайная величина, дискретная случайная величина. Дисперсия случайной величины. Закон распределения вероятности случайной величины, график нормального распределения.	Лабораторная работа 3 Электронные таблицы EXCEL Создание и заполнение таблицы постоянными данными и формулами. Построение и форматирование диаграмм. Создание сводных таблиц.	1. Работа со слабоуспевающими студентами 2. Ликвидация задолженностей по текущему контролю предыдущего модуля	2	1.Подготовка к лекции 2.Подготовка к лабораторной работе 3.Изучение материалов специализированной литературы. 4.Конспект научной литературы 5.Заполнение терминологического словаря 6.Подготовка к опросу 7.Решение задач (домашнее задание) 9.Подготовка к практической аудиторной работе.	1.Поверка терминологического словаря 2. Контроль присутствия на лабораторном занятии 3. Проверка решения задач (домашнее задание) 4. Практическая аудиторная работа
№2	Тема 1.	Лекция 5 Понятие информации. Классификация информации. Свойства информации. Носители информации. Основные информационные процессы: Системы счисления. Единицы измерения информации. Хранение информации в компьютере. Коды и кодирование информации. Кодирование символьной информации, кодирование чисел, кодирование графической и звуковой информации в ЭВМ. Компьютерная безопасность. Шифрование данных.	Лабораторная работа 4 Система управления базами данных ACCESS Создание реляционной базы данных	1. Работа со слабоуспевающими студентами 2. Ликвидация задолженностей по текущему контролю предыдущего модуля	2	1.Подготовка к лекции 2.Подготовка к лабораторной работе 3.Изучение материалов специализированной литературы. 4.Конспект научной литературы 5.Заполнение терминологического словаря 6.Подготовка к опросу 7.Решение задач (домашнее задание) 9.Подготовка к диагностическому заданию	1.Поверка терминологического словаря 2. Опрос 3. Контроль присутствия на лабораторном занятии 4. Проверка решения задач (домашнее задание) 5. Диагностическое задание (тест)
№2	Тема 2.	Лекция 6 Определение информатики как науки. Предмет и задачи информатики. Теоретическая информатика. Взаимодействие информатики и кибернетики: математическая лингвистика и прикладная лингвистика. Задачи кибернетики. Искусственный интеллект. Информационные системы. Информатика в природе: биокибернетика, бионика, биогеоценология. Информатика в обществе: информационное общество и его характеристика.	Лабораторная работа 5 Программа подготовки презентаций POWERPOINT Создание и демонстрация электронной презентации	1. Работа со слабоуспевающими студентами 2. Ликвидация задолженностей по текущему контролю предыдущего модуля	2	1.Подготовка к лекции 2.Подготовка к лабораторной работе 3.Изучение материалов специализированной литературы. 4.Конспект научной литературы 5.Заполнение терминологического словаря 6.Подготовка к опросу	1.Поверка терминологического словаря 2. Опрос 3. Контроль присутствия на лабораторном занятии 4.Терминологический диктант
№2	Тема 3.	Лекция 7 Понятие информационной технологии, этапы развития информационной технологии. Инструментарии технологии.	Лабораторная работа 6 Глобальная сеть – Интернет Программа просмотра интернет страниц Internet Explorer	1. Работа со слабоуспевающими студентами 2. Ликвидация задолженностей по текущему контролю предыдущего модуля	2	1.Подготовка к лекции 2.Подготовка к лабораторной работе 3.Изучение материалов специализированной литературы. 4.Конспект научной литературы 5.Заполнение терминологического словаря 6.Подготовка к опросу	1.Поверка терминологического словаря 2. Опрос 3. Контроль присутствия на лабораторном занятии 4.Терминологический диктант
№2	Тема 4.	Лекция 8 Понятие алгоритма. Свойства алгоритма. Способы записи алгоритма. Виды алгоритмов линейный, ветвящийся, циклический. Языки программирования и их классификация.	Лабораторная работа 7 Программирование на языке ПАСКАЛЬ Линейные алгоритмические структуры Операторы ветвления. Операторы цикла	1. Работа со слабоуспевающими студентами 2. Ликвидация задолженностей по текущему контролю предыдущего модуля	2	1.Подготовка к лекции 2.Подготовка к лабораторной работе 3.Изучение материалов специализированной литературы. 4.Конспект научной литературы 5.Заполнение терминологического словаря 6.Подготовка к опросу 7.Решение задач (домашнее задание) 8.Подготовка к итоговому тестированию	1.Поверка терминологического словаря 2. Контроль присутствия на лабораторном занятии 3.Проверка решения задач (домашнее задание) 4. Итоговый тест.

Таблица №2