ПЕРВОЕ ВЫСШЕЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ УЧЕБНОЕ ЗАВЕДЕНИЕ РОССИИ
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
НАЦИОНАЛЬНЫЙ МИНЕРАЛЬНО-СЫРЬЕВОЙ УНИВЕРСИТЕТ «ГОРНЫЙ»
Согласовано | Утверждаю |
____________________ Руководитель ООП по направлению 130400 декан ГФ проф. | ____________________ Зав. кафедрой ИиКТ доцент |
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА
УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
«ИНФОРМАТИКА»
Направления подготовки: 130400 Горное дело
Специализация: №9 «Горные машины и оборудование»
Квалификация (степень) выпускника: специалист, специальное звание "горный инженер"
Форма обучения: очная
Составитель: ст. преподаватель каф. ИиКТ
Санкт-Петербург
2012
ИНФОРМАТИКА
1. Цели и задачи дисциплины:
Целью преподавания учебного курса информатика является обучение специалиста, работающего в области технологических машин и оборудования, современным методам сбора, хранения, обработки и передачи информации. Формирование понимания – с какой целью и каким образом можно использовать информационные системы и технологии, и умения применять знания в области информационных технологий для формализации и реализации на компьютере инженерных задач, связанных со специальностью.
В соответствии с государственным образовательным стандартом определены следующие задачи изучения учебной дисциплины «Информатика»:
· формирование представления о роли информации в современном мире, подходы к определению количества информации и организации информационных процессов в вычислительных устройствах;
· обучение навыкам анализа предметной области в терминах информатики, развитие логического и алгоритмического мышления;
· обучение использованию в профессиональной деятельности универсальных систем обработки, хранения и передачи данных, таких как: текстовые, графические и табличные процессоры, математические пакеты, объектно-ориентированные языки программирования;
· знакомство с математическими моделями, обучение использованию численных методов вычисления, применяемых для решения инженерных задач;
· получение знаний о безопасной работе в сетях (локальных и глобальных) и методах защиты информации от несанкционированного доступа;
· обучение способам моделирования и проектирования WEB-ресурсов;
· обучение технологиям построения и использования баз данных;
· развитие навыков, способствующих самостоятельному изучению и использованию программных продуктов.
2. Место дисциплины в структуре ООП:
Программа дисциплины «Информатика» составлена в соответствии с требованиями к обязательному минимуму содержания и уровню подготовки специалиста согласно ФГОС–3 и относится к базовой части «Математического и естественнонаучного цикла» (С.2).
Дисциплина «Информатика» – неотъемлемая составная часть образовательной программы специалиста. Она является базовой для всех курсов, реализующих автоматизированные методы обработки и анализа информации и использующих компьютерную технику. Программа дисциплины строится на предпосылке, что студенты владеют базовыми знаниями информатики и математики, полученными в школе.
Курс «Информатика» читается на I курсе в 1-ом и 2-ом семестрах подготовки специалистов по направлению подготовки 130400 «Горное дело» специализации «Горные машины и оборудование» (ГМ)
Знания, полученные при изучении информатики, будут использованы студентом при изучении дисциплин:
Высшая математика, Физика, Горные машины и оборудование подземных разработок, Теоретические основы электротехники, Электрические машины и электропривод машин, Термодинамика, Прикладная механика, Конструирование горных машин и обрудования, Электроснабжение горных предприятий, Исследование и проектирование ГМиО открытых горных работ, Исследование и проектирование ГМиО для проходки и строительства выработок метро, Механическое оборудование карьеров, Исследование и проектирование ГМиО для обогащения полезных ископаемых.
3. Требования к результатам освоения дисциплины:
Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих компетенций:
а) Общекультурные компетенции (ОК):
· способностью к обобщению, анализу, восприятию информации, постановке цели и выбору путей ее достижения (ОК-1);
· готовность к категориальному видению мира (ОК-2);
· способность к поиску правильных технических и организационно-управленческих решений и нести за них ответственность (ОК-6);
· стремление к саморазвитию, повышению своей квалификации и мастерства (ОК-9);
б) Профессиональные компетенции (ПК), в том числе:
б1) общепрофессиональные
· демонстрация пользования компьютером как средством управления и обработки информационных массивов (ПК-4);
· способность выбирать и (или) разрабатывать обеспечение интегрированных технологических систем эксплуатационной разведки, добычи и переработки твердых полезных ископаемых, а также предприятий по строительству и эксплуатации подземных объектов техническими средствами с высоким уровнем автоматизации управления (ПК-5);
б2) в области организационно-управленческой деятельности
· готовность принимать участие во внедрении автоматизированных систем управления производством (ПК-14);
б3) в области научно-исследовательской деятельности
· готовностью участвовать в исследованиях объектов профессиональной деятельности и их структурных элементов (ПК-20);
· способность изучать научно-техническую информацию в области эксплуатационной разведки, добычи, переработки твердых полезных ископаемых, строительства и эксплуатации подземных объектов (ПК-21);
· готовность выполнять экспериментальные и лабораторные исследования, интерпретировать полученные результаты, составлять и защищать отчеты (ПК-22);
· владение навыками организации научно-исследовательских работ (ПК-24);
б4) в области проектной деятельности
· готовность работать с программными продуктами общего и специального назначения для моделирования месторождений твердых полезных ископаемых, технологий эксплуатационной разведки, добычи и переработки твердых полезных ископаемых, при строительстве и эксплуатации подземных объектов, оценке экономической эффективности горных и горно-строительных работ, производственных, технологических, организационных и финансовых рисков в рыночных условиях (ПК-28).
в) Специализация № 9 «Горные машины и оборудование»:
· способность выбирать способы и средства мониторинга технического состояния горных машин и оборудования для их эффективной эксплуатации (ПСК-9-3).
В результате изучения дисциплины студент должен:
Знать:
· основные понятия из области информационных технологий;
· принципы работы и устройство компьютерных систем;
· принципы организации и технические средства вычислительных сетей;
- основные концептуальные особенности операционной системы MS Windows;
· методы и средства защиты информации в компьютерных системах и сетях;
· основы использования прикладных программ из пакета Microsoft Office;
· основы работы в системах компьютерной математики MathCAD;
- численные методы вычисления основных задач математического анализа;
· основные сервисы сети Internet и принципы их работы;
- назначение алгоритма и основные способы его описания;
· основы объектно-ориентированного языка программирования
Уметь:
· работать в операционной системе Microsoft Windows;
· решать прикладные задачи средствами пакета Microsoft Office;
· численно решать математические задачи средствами систем MathCAD;
· работать с основными сервисами сети Internet;
· создавать простейшие приложения на языке объектно-ориентированного программирования.
Владеть:
· навыками использования программных средств и работы в компьютерных сетях на уровне квалифицированного пользователя;
· методами защиты информации от несанкционированного доступа;
· инструментами текстовых, графических, табличных процессоров и математическими пакетами;
· методами математического анализа и исследования операций для постановки и решения прикладных задач
4. Объем дисциплины и виды учебной работы
Общая трудоемкость дисциплины составляет 7 зачетных единиц.
Вид учебной работы | Всего часов | Семестры | ||
1 | 2 | 3 | ||
Аудиторные занятия (всего) | 136 | 68 | 68 | |
В том числе: | - | - | - | - |
Лекции | 68 | 34 | 34 | |
Практические занятия (ПЗ) | ||||
Семинары (С) | ||||
Лабораторные работы (ЛР) | 68 | 34 | 34 | |
Самостоятельная работа (всего) | 80 | 31 | 13 | 36 |
В том числе: | - | - | - | - |
Курсовой проект (работа) | 36 | 36 | ||
Расчетно-графические работы | 19 | 10 | 9 | |
Реферат | ||||
Другие виды самостоятельной работы | ||||
Подготовка к экзаменам | 12 | 12 | ||
Подготовка к контрольным работам | 8 | 4 | 4 | |
Подготовка к коллоквиумам | 5 | 5 | ||
Экзамен | Зачет | Защита | ||
Общая трудоемкость час зач. ед. | 216 7 | 99 3 | 81 3 | 36 1 |
5. Содержание дисциплины
5.1. Содержание разделов дисциплины
№ п/п | Наименование раздела дисциплины | Содержание раздела |
1 | 2 | 3 |
1. | Понятие об информации и информационных технологиях. | Понятие информации. Единицы измерения информации. Двоичная система счисления. Кодирование информации. Общая характеристика процессов сбора, кодирования, защиты, передачи, обработки и хранения информации. |
2. | Технические средства и системное программное обеспечение компьютерных систем и сетей. | Виды компьютерных систем. Принципы функционирования одно - и многопроцессорных компьютерных систем. Основная аппаратура персонального компьютера. Понятие о системном программном обеспечении. Организация операционной системы Microsoft Windows. |
3. | Прикладное программное обеспечение компьютерных систем общего назначения. | Понятие о прикладном программном обеспечении. Основные типы прикладных программ. Графические редакторы. Программы пакета Microsoft Office: Microsoft Word, Microsoft Excel, Microsoft Power Point. |
4. | Специализированное прикладное программное обеспечение. | Математический пакет MathCAD для инженерных расчетов и математического моделирования. |
№ п/п | Наименование раздела дисциплины | Содержание раздела |
1 | 2 | 3 |
5. | Численные методы вычисления. | Численные методы решения нелинейных уравнений, систем линейных и нелинейных уравнений, численные методы вычисления определенных интегралов, решение задач аппроксимации таблично заданной функции с использованием стандартных средств Microsoft Excel и MathCAD. |
6. | Инструментальное программное обеспечение. | Понятие об инструментальном программном обеспечении. Языки и системы программирования. Язык объектно-ориентированного программирования. |
7. | Локальные и глобальные вычислительные сети. | Понятие о вычислительных сетях. Понятие о протоколах вычислительных сетей. Понятие о сервисах сети Internet: e-mail, FTP, WWW. Службы локальных и глобальных вычислительных сетей. Методы защиты информации в вычислительных сетях. |
5.2. Разделы дисциплины и междисциплинарные связи с обеспечиваемыми (последующими) дисциплинами
№ п/п | Наименование обеспечиваемых (последующих) дисциплин | Номера разделов данной дисциплины, необходимых для изучения обеспечиваемых (последующих) дисциплин | ||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | ||
1. | Горные машины и оборудование подземных разработок | + | + | + | ||
2. | Теоретические основы электротехники. | + | + | + | ||
3. | Электрические машины и электропривод машин. | + | + | + | ||
4. | Термодинамика | + | + | + | ||
5. | Прикладная механика | + | + | + | ||
6. | Механическое оборудование карьеров | + | + | + | ||
7. | Конструирование горных машин и оборудования | + | + | + | + | |
8. | Исследование и проектирование ГМиО для проходки и строительства выработок метро | + | + | + | + | |
9. | Математическое моделирование электротехнических систем | + | + | + | + | |
10. | Исследование и проектирование ГмиО открытых горных работ | + | + | + | ||
11. | Электроснабжение горных предприятий | + | + | + | + | |
12. | Исследование и проектирование ГмиО для обогащения полезных ископаемых. | + | + | + | ||
13. | Высшая математика | + |
5.3. Разделы дисциплин и виды занятий
№ п/п | Наименование раздела дисциплины | Лекц. | Практ зан. | Лаб. Зан. | Семин. | СРС | Всего час. |
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
1. | Понятие об информации и информационных технологиях. | 2 | - | - | - | 2 | 4 |
2. | Технические средства и системное программное обеспечение компьютерных систем и сетей. | 2 | - | - | - | 2 | 4 |
3. | Прикладное программное обеспечение компьютерных систем общего назначения. | 16 | - | 22 | - | 12 | 50 |
4. | Специализированное прикладное программное обеспечение. | 10 | 10 | 6 | 26 | ||
5. | Численные методы вычисления. | 14 | 18 | 10 | 42 | ||
6. | Инструментальное программное обеспечение. | 20 | - | 18 | - | 10 | 48 |
7. | Локальные и глобальные вычислительные сети. | 4 | - | - | - | 2 | 6 |
Примечание: СРС – самостоятельная работа студентов
6. Лабораторный практикум
№ п/п | № раздела дисциплины | Наименование лабораторных работ | Трудоемкость (час.) |
1 | 2 | 3 | 4 |
1. | 3 | Текстовый процессор Microsoft Word. Форматирование документа. Создание таблиц и работа с ними. | 2 |
2. | 3 | Совместная работа текстового процессора Microsoft Word и приложения Microsoft Equation. | 2 |
3. | 3 | Создание рисунков в MS Word. Автофигуры. Группировка объектов. Создание надписей и подписей. | 2 |
4. | 3 | Вставка из файла. Создание заголовков. Наложение стилей. Создание автоматического оглавления. Общий отчет по MS Word. | 2 |
5. | 3 | Microsoft Excel. Создание таблиц. Простейшие вычисления. | 2 |
6. | 3 | MS Excel. Мастер функций. Категория «логические». Функции «МАКС», «МИН» и «ЕСЛИ». | 2 |
7. | 3 | Microsoft Excel. Прием «копирование формул» и «автозаполнение». Циклические вычисления. Построение графиков функций. | 2 |
8. | 3 | Microsoft Excel. Специальные функции для работы со справочной информацией. Функции суммирования. | 2 |
9. | 3 | Microsoft Excel. Построение графиков функций, заданных параметрически. | 2 |
10. | 3 | Microsoft Excel. Операции с матрицами. | 2 |
11. | 3 | Microsoft PowerPoint. Создание презентации лабораторных работ по Microsoft Excel | 2 |
12. | 4 | MathCAD. Вычисления арифметических выражений. Функции пользователя. | 2 |
13. | 4 | MathCAD. Задачи на разветвляющиеся процессы, функция IF, вложенное IF. Использование панели программирования. | 2 |
14. | 4 | Построение графиков. Форматирование. Расширенные операторы пакета и ранжированные переменные. | 2 |
15. | 4 | MathCAD. Операции с матрицами. | 2 |
16. | 4 | MathCAD. Построение графиков функций, заданных параметрически. Построение поверхностей. | 2 |
17. | 5 | MS Excel, MathCAD. Решение систем линейных уравнений матричным методом и методом Крамара. | 4 |
18 | 5 | MS Excel. Решение нелинейного уравнения итерационными методами. Использование пакета «Подбор параметров. | 2 |
19 | 5 | MathCAD. Решение нелинейных уравнений и систем нелинейных уравнений. | 2 |
20. | 5 | MathCAD. Работа с символьным процессором пакета. Вычисление определенного интеграла, построение графиков. | 2 |
21 | 5 | MS Excel. Вычисление определенного интеграла, метод трапеции, метод Симпсона. Построение графиков вычисленных площадей. | 4 |
22 | 5 | MS Excel. Решение задач аппроксимации таблично заданной функции | 2 |
23 | Средства MathCAD для решение задач аппроксимации таблично заданной функции | 2 | |
24 | 6 | VBA. Знакомство с формой. Компоненты формы. Понятие – подпрограмма, программный код. | 2 |
25 | 6 | Visual Basic for Application. Программирование линейных вычислительных процессов. | 2 |
26 | 6 | Visual Basic for Application. Программирование разветвляющихся вычислительных процессов. | 2 |
27 | 6 | Visual Basic for Application. Программирование циклических вычислительных процессов. | 2 |
28 | 6 | Visual Basic for Application. Создание макроса для построения произвольных точечных графиков. | 2 |
29 | 6 | VBA. Рекуррентные вычисления. Суммирование рядов. | 2 |
30 | 6 | Visual Basic for Application. Подпрограмма-функция. Вычисление определенного интеграла методом трапеции.. | 2 |
31 | 6 | Visual Basic for Application. Обработка одномерных массивов. | 2 |
32 | 6 | VBA. Обработка матриц | 2 |
7. Практические занятия (семинары) Не предусмотрены учебным планом.
8. Примерная тематика курсовых работ
Реализация численного метода вычисления средствами Microsoft Excel, MathCAD, и Visual Basic for Application.
9. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины:
а) основная литература:
1. Информатика: Учебник для вузов / Под ред. – 3-е изд., перераб. - М.: Финансы и статистика, 20с.
2. MathCAD. Учебный курс. – СПб. Питер, 200с
3. Быкова . Работа в пакете MathCAD. Методические указания к лабораторным работам. СПб. СПГГИ. 2009. 71 с
4. Кондрашев . Численное решение систем дифференциальных уравнений при расчете переходного процесса. СПб. СПГГИ. 2011. 41 с.
б) дополнительная литература:
1. Дьяконов В. П. MATLAB R2006/2007/2008. Simulink 5/6/7. Основы применения. Издательство: Солон-Пресс. 2008.
2. Леонтьев самоучитель Интернет. – М.: ОлмаМедиаГрупп, 2010.
3. Макаров Е. Г. MathCAD: Учебный курс. – СПб.: Питер, 2009.
4. Максфилд Б. MathCAD в инженерных расчетах. +CD. – СПб.: КОРОНА-век, 2010.
5. Матвеев М. Д. Windows 7. Все об использовании и настройках. Самоучитель. – СПб. Наука и техника, 2011.
6. Олифер В. Г., Олифер сети. Принципы, технологии, протоколы. 4-е изд. – СПб.: Питер, 2011.
7. Пескова и телекоммуникации. 4-е изд., стер. – СПб.: Akademia, 2009.
8. Слепцова на VBA в Microsoft Office 2010. – М.: Вильямс, 2010.
9. Сергеев А. П. Microsoft Office 2010. Самоучитель. – М.: Вильямс, 2010.
10. Таненбаум Э. Современные операционные системы. 3-е изд. – СПб.: Питер, 2010.
11. Шаньгин компьютерной информации. Эффективные методы и средства. – М.: ДМК, 2010
10. Материально-техническое обеспечение дисциплины:
Компьютерные классы кафедры ИиКТ. Современное программное обеспечение: WINDOWS 7, Microsoft Office 2010, MathCAD 15.
11. Методические рекомендации по организации изучения дисциплины:
Преподавание дисциплины включает в себя курс лекций и лабораторных работ. Лекции должны читаться с использованием мультимедийных средств обучения, позволяющих наглядно демонстрировать принципы работы с изучаемым программным обеспечением. На лабораторных работах студенты осваивают прикладное программное обеспечение и прикладное программирование путем выполнения индивидуальных практических заданий. Допуск к экзамену производится по результатам сдачи коллоквиума, выполнения контрольных работ и защиты лабораторных работ. Экзамен проводится в форме тестирования.
Зачет выставляется по результатам промежуточного тестирования, выполнения контрольных работ и защиты лабораторных работ.
Разработал:
ст. преподаватель кафедры информатики и
компьютерных технологий
