Рабочая учебная программа

Министерство образования и науки Республики Казахстан Карагандинский государственный технический университет УТВЕРЖДАЮ Председатель Ученого совета, ректор КарГТУ _______________________ "_____" __________ 20___ г. РАБОЧАЯ УЧЕБНАЯ ПРОГРАММА Дисциплина Inf 1102 «Информатика» Модуль Inf 02 «Модуль Информатика» Специальность: 5B070800 «Нефтегазовое дело» Горный Институт Кафедра «Информационные технологии и безопасность» 20__

Предисловие Рабочая учебная программа разработана: доцентами , , старшими преподавателями , , Обсуждена на заседании кафедры «Информационных технологий и безопасности» Протокол №_________ от «___»________ 20___ г. Зав. кафедрой ______________ «____»________ 20___ г. Одобрена методическим советом факультета «Информационных технологий» Протокол №_________ от «___»________ 20___ г. Председатель ____________«___»________ 20___ г. Согласована с кафедрой «Рудничной аэрологии и охраны труда» Зав. кафедрой______________ «____»___________ 20___ г.

Трудоемкость дисциплины

Семестр	Количество кредитов	ECTS	Вид занятий	Количество часов СРС	Общее количество часов	Форма контроля
количество контактных часов	количество часов СРСП	всего часов
лекции	Практичес-кие занятия	Лаборатор-ные занятия
2	3	5	15	-	30	45	90	45	135	экзамен

Цель дисциплины

Дисциплина «Информатика» ставит целью ознакомить студентов с теоретическими и практическими сведениями, отражающими основные тенденции развития информатики, ознакомить с элементами дискретной математики, дать представление об архитектуре вычислительных систем, ОС и сетях, обучить студентов навыкам построения алгоритмов и блок-схем, ознакомить с основами компьютерной графики, основными концепциями построения сетевых приложений.

Задачи дисциплины

Задачи дисциплины следующие: обучение студентов основам алгоритмизации задач, построению эффективных алгоритмов и использованию пакетов прикладных программ; изучение возможностей современных информационных технологий и перспектив их развития; изучение и состояния и перспектив аппаратного и программного обеспечения компьютеров и компьютерных сетей

В результате изучения данной дисциплины студенты должны:

иметь представление:

-  о задачах дисциплины;

-  о основных тенденциях развития информатики;

-  о новых информационных технологиях;

-  о методах и приемах разработки алгоритмов и блок-схем для решения задач;

знать:

-  основные понятия информатики и структуру информатики;

-  место информатики в системе наук;

-  основы дискретной математики;

-  основные понятия архитектуры;

-  знать устройство памяти ЭВМ и тенденцию развития архитектуры ЭВМ;

-  основы и перспективы развития новых информационных технологий, локальных и глобальных сетей;

уметь:

-  самостоятельно осваивать новые знания всех разделов информатики;

-  работать с многочисленными внешними устройствами;

-  работать с пакетами прикладных программ общего и специального назначения;

-  программировать задачи на языках высокого уровня;

-  пользоваться услугами компьютерных сетей и современных телекоммуникаций;

-  использовать свои знания в предметной области;

приобрести практические навыки:

-  работы по использованию современного программного обеспечения;

-  современной вычислительной техники, систем связи и передачи информации;

-  методов разработки алгоритмов и блок-схем для решения задач;

-  владеть методами работы в локальных сетях и телекоммуникаций;

-  владеть методологией построения математических моделей и их компьютерной реализации.

Пререквизиты

Для изучения данной дисциплины необходимо усвоение следующих дисциплин: Модуль Математика, Модуль Физика.

Постреквизиты

Знания, полученные при изучении дисциплины «Информатика», используются при освоении следующих дисциплин: «Модуль Инженерная графика».

Тематический план дисциплины

Наименование раздела, (темы)	Трудоемкость по видам занятий, ч.
лекции	практи ческие	лабора-торные	СРСП	СРС
Введение. Информатика как единство науки и технологии. Элементы дискретной математики. Архитектура компьютера. Системы счисления. Алгоритмы и их свойства. Построение эффективных алгоритмов, оптимизация алгоритмов. Парадигмы программирования. Структура программ. Операционные системы. Работа в Интернет. Графические приложения. 1. Основные понятия информатики. Информатика как единство науки и технологии. Структура современной информатики. Место информатики в системе наук. Информация, её виды и свойства. Различные уровни представлений об информации. Носители данных. Операции с данными.	2	-	-	6	3
2.Работа с пакетом Microsoft Office (Word, Excel, Access, PowerPoint).			8	-	3
3. Основы дискретной математики. Функции, отношения и множества. Основы логики, логика высказываний, логические связки, таблицы истинности. Графы и деревья: деревья, неориентированные графы, ориентированные графы, стратегии обхода графов.	2		-	6	3
4. Булева алгебра. Логические операции. Формулы и их преобразование.			2	-	3
5. Основные понятия архитектуры ЭВМ. Обзор и история архитектуры компьютеров. Логические элементы компьютера: логические вентили, триггеры, счетчики, регистры. Представление данных в памяти компьютера: биты, байты, слова; представление числовых данных и системы счисления; знаковые представления и представления в дополнительном коде; базовые операции с битами; представление нечисловых данных. Организация машины: принципы фон Неймана, управляющее устройство, системы команд и типы команд. Ввод/вывод и прерывания. Устройство памяти компьютера. Иерархия памяти. Организация основной памяти и операции. Виртуальная память. Устройства ввода-вывода. Обзор современного аппаратного обеспечения.	2		-	6	3
6. Архитектура компьютера. Хранение информации. Системы счисления.			2	-	3
7. Алгоритмическое решение задач, анализ алгоритмической сложности. Стратегии решения задач. Алгоритмы и поиск решений. Концепции и свойства алгоритмов. Стратегии реализации алгоритмов. Структуры данных: примитивные типы, массивы, строки. Блок-схемы как графическая реализация алгоритмов. Различные виды блок-схем. Реализация алгоритмов. Основные вычислительные алгоритмы: конечные автоматы; машины Тьюринга; легко и трудно разрешимые задачи. Анализ алгоритмов: стандартные классы сложности; затраты по объему памяти и времени.	2			6	3
8. Алгоритмы. Основы разработки алгоритмов. Блок-схемы (элементы блок-схем, типы блоков)			4	-	3
9. Знакомство с языками программирования. Обзор языков программирования: история языков программирования. Основные конструкции программирования: основы синтаксиса и семантики высокоуровневого языка программирования; переменные, выражения и присваивание; простейший ввод/вывод; операторы ветвления и итеративные операторы. Парадигмы программирования. Процедурное программирование. Концепции модульного и структурного программирования. Объектно-ориентированное программирование	2			6	3
10. Основы операционных систем и сетей. Обзор современного прикладного программного обеспечения. Основные концепции операционных систем. История развития операционных систем. Функционирование типичной операционной системы. Методы декомпозиции операционной системы: монолитная, многоуровневая, модульная, микроядерная модели. Управление процессами. Планирование и диспетчеризация. Файловые системы. Утилиты. Драйверы. Сети и телекоммуникации. Сетевая безопасность. Web как пример архитектуры «клиент-сервер».	2			6	3
11. Основные элементы операционных систем (команды, утилиты).			2	-	3
12. Графика и Интернет. Иерархия графического программного обеспечения. Простые цветовые модели: rgb, hsb, cmyk. Графические системы. Системы растровой и векторной графики. Устройства вывода видеоинформации. Графические редакторы. Графические коммуникации. История и истоки интернета. Теоретические основы интернета. Службы интернета. Информационная безопасность и ее составляющие. Угрозы безопасности информации и их классификация. Архиваторы. Антивирусные программы.	3			9	3
13. Интернет. Основные понятия (сайт, IP - адрес, порт, сокет, сервер, клиент).			6	-	3
14. Работа с графическими приложениями.			6	-	6
ВСЕГО	15		30	45	45

Перечень лабораторных занятий

1. Работа с пакетом Microsoft Office (Word, Excel, Access, PowerPoint).

2. Булева алгебра. Логические операции. Формулы и их

преобразование.

3. Архитектура компьютера. Хранение информации. Системы

счисления.

4. Алгоритмы. Основы разработки алгоритмов. Блок-схемы (элементы

блок-схем, типы блоков).

5. Основные элементы операционных систем (команды, утилиты).

6. Интернет. Основные понятия (сайт, IP-адрес, порт, сокет, сервер,

клиент).

7. Работа с графическими приложениями.

Тематический план самостоятельной работы студента с преподавателем

Наименование темы СРПС	Цель занятия	Форма проведения занятия	Содержание задания	Рекомен-дованная литература
Тема 1. Введение. Информатика как единство науки и технологии. Элементы дискретной математики. Архитектура компьютера. Системы счисления. Алгоритмы и их свойства. Построение эффективных алгоритмов, оптимизация алгоритмов. Парадигмы программирования. Структура программ. Операционные системы. Работа в Интернет. Графические приложения. Основные понятия информатики. Информатика как единство науки и технологии. Структура современной информатики. Место информатики в системе наук. Информация, её виды и свойства. Различные уровни представлений об информации. Носители данных. Операции с данными.	Углубленное изучение по темам раздела	Знания основных определений. Устный опрос	Конспект	[1,2,3,4,5,6,7,8]
Тема 2. Основы дискретной математики. Функции, отношения и множества. Основы логики, логика высказываний, логические связки, таблицы истинности. Графы и деревья.	Углубленное изучение по темам раздела	Решение задач на логические функции	Выполнение заданий. Примеры решения задач	[9,10,11]
Тема 3. Основные понятия архитектуры ЭВМ. Обзор и история архитектуры компьютеров. Логические элементы компьютера: логические вентили, триггеры, счетчики, регистры. Представление данных в памяти компьютера: биты, байты, слова; представление числовых данных и системы счисления; знаковые представления и представления в дополнительном коде; базовые операции с битами; представление нечисловых данных. Организация машины: принципы фон Неймана, управляющее устройство, системы команд и типы команд. Ввод/вывод и прерывания. Устройство памяти компьютера. Иерархия памяти. Организация основной памяти и операции. Виртуальная память. Устройства ввода-вывода. Обзор современного аппаратного обеспечения.	Углубленное изучение по темам раздела	Разработка схем представления данных в памяти компьютера	Представление рефератов. Конспект	[8,9,13,14,27,28 доп.2,3]
Тема 4. Алгоритмическое решение задач, анализ алгоритмической сложности. Стратегии решения задач. Алгоритмы и поиск решений. Концепции и свойства алгоритмов. Стратегии реализации алгоритмов. Структуры данных: примитивные типы, массивы, строки. Блок-схемы как графическая реализация алгоритмов. Различные виды блок-схем. Реализация алгоритмов. Основные вычислительные алгоритмы: конечные автоматы; машины Тьюринга; легко и трудно разрешимые задачи. Анализ алгоритмов: стандартные классы сложности; затраты по объему памяти и времени.	Углубленное изучение по темам раздела	Решение задач и разработка алгоритмов в виде блок-схем.	Выполнение индивидуальных заданий.	[11,12,14]
Тема 5. Знакомство с языками программирования. Обзор языков программирования: история языков программирования. Основные конструкции программирования: основы синтаксиса и семантики высокоуровневого языка программирования; переменные, выражения и присваивание; простейший ввод/вывод; операторы ветвления и итеративные операторы. Парадигмы программирования. Процедурное программирование. Концепции модульного и структурного программирования. Объектно-ориентированное программирование.	Углубленное изучение по темам раздела	Устный опрос о истории создания и назначения языков	Конспект Разработка базовых структур алгоритмов. Выполнение заданий.	[15,16,17, 18 и 6,7,8доп.]
Тема 6. Основы операционных систем и сетей. Обзор современного прикладного программного обеспечения. Основные концепции операционных систем. История развития операционных систем. Функционирование типичной операционной системы. Методы декомпозиции операционной системы: монолитная, многоуровневая, модульная, микроядерная модели. Управление процессами. Планирование и диспетчеризация. Файловые системы. Утилиты. Драйверы. Сети и телекоммуникации. Сетевая безопасность. Web как пример архитектуры «клиент-сервер».	Углубленное изучение по темам разделов	Знание истории развития ОС. Способы и принципы функционирования ОС. Разработка файловой системы. Разработка WEB.	Конспект материала. Выполнение заданий создания файловой системы. Разработка и представление WEB-страниц. Практическая работа в сети.	[20,21,22 и доп.4]
Тема 7. Графика и Интернет. Иерархия графического программного обеспечения. Простые цветовые модели: rgb, hsb, cmyk. Графические системы. Системы растровой и векторной графики. Устройства вывода видеоинформации. Графические редакторы. Графические коммуникации. История и истоки интернета. Теоретические основы интернета. Службы интернета. Информационная безопасность и ее составляющие. Угрозы безопасности информации и их классификация. Архиваторы. Антивирусные программы.	Углубленное изучение по темам раздела	Ознакомление с работой в различных графических средах. Получение навыков работы в Internet, изучение всех служб и возможностей Internet.	Практическая работа в сети Internet, Создание почтовых ящиков, работа с поисковыми системами.	[8,9, 23,24, и доп 10]

Темы контрольных заданий для СРС

1.Основные понятия информатики.

2. Структура информатики.

3.Место информатики в системе наук.

4.Информация, ее виды и свойства.

5.Различные уровни представлений об информации.

6.Носители данных. Операции с данными.

7. Основы дискретной.

8.Функции, отношения и множества.

9.Основы логики и высказываний, логические связки, таблицы истинности.

10.Графы и деревья.

11.Основные понятия архитектуры ЭВМ.

12.Обзор и история архитектуры компьютеров.

13.Логические элементы компьютера.

14.Представление данных в памяти компьютера.

15. Организация машины. Ввод-вывод и прерывания.

16.Устройство памяти компьютера. Иерархия памяти.

17.Организация основной памяти и операции. Виртуальная память.

18.Устройства ввода и вывода.

19.Обзор современного аппаратного обеспечения.

20.Алгоритмическое решение задач, анализ алгоритмической сложности.

21.Стратегии решения задач.

22.Алгоритмы и поиск решений.

23.Концепции и свойства алгоритмов.

24.Стратегии реализации алгоритмов.

25.Структура данных.

26. Различные виды блок-схем.

27.Основные вычислительные алгоритмы: конечные автоматы, машина тьюренга.

28. Анализ алгоритмов.

29.Обзор языков программирования: история языков программирования.

30.Основные конструкции программирования

31.Парадигмы программирования.

32.Процедурное программирование.

33.Концепция модульного и структурного программирования.

34.Объектно- ориентированное программирование.

35. Основы операционных систем и сетей.

36.Обзор современного прикладного программного обеспечения.

37.Основные концепции операционных систем.

38.История развития операционных систем.

39.Функционирование типичной операционной системы.

40.Методы декомпозиции операционной системы: монолитная, многоуровневая, модульная, микроядерная модели.

41.Управление процессами.

42.Планирование и диспетчеризация.

43.Файловые системы.

44.Утилиты. Драйверы.

45.Сети и телекоммуникации.

46.Сетевая безопасность.

47.WEB пример архитектуры «клиент-сервер».

48.Графика и Internet.

49.Иерархия графического программного обеспечения.

50.Графические системы.

51.Системы растровой и векторной графики.

52.Графические редакторы.

53.История и истоки Internet.

54.Службы Internet.

55.Информационная безопасность и ее составляющие.

56.Угрозы безопасности информации и их классификация.

57.Архиваторы.

58.Антивирусные программы.

График выполнения и сдачи заданий по дисциплине

Вид контроля	Цель и содержание задания	Рекомендуемая литература	Продолжи-тельность выполнения	Форма контроля	Срок сдачи	Баллы
Лабораторная работа №1	Работа с пакетом Microsoft Office (Word, Excel, Access, PowerPoint)	[1], [2], [3], [6], [8], [9], конспект лекции	4 недель	Текущий	5 неделя	10
Лабораторная работа №2	Булева алгебра. Логические операции. Формулы и их преобразование	[1], [2], [3], [6], [8], [9], конспект лекци	1 неделя	Текущий	6 неделя	5
Лабораторная работа №3	Архитектура компьютера. Хранение информации. Системы счисления	[1], [2], [3], [6], [8], [9], конспект лекци	1 неделя	Текущий	7 неделя	5
Теоретический модуль	Проверка знаний по темам	Основная и дополнительная литература, конспект лекци	0,5 ч.	Рубежный	7 неделя	10
Лабораторная работа №4	Алгоритмы. Основы разработки алгоритмов. Блок-схемы (элементы блок-схем, типы блоков).	[1], [2], [3], [6], [8], [9], конспект лекци	2 недели	Текущий	9 неделя	5
Лабораторная работа №5	Основные элементы операционных систем (команды, утилиты)	[1], [2], [3], [6], [8], [9], конспект лекци	1 неделя	Текущий	10 неделя	5
Лабораторная работа №6	Интернет. Основные понятия (сайт, IP-адрес, порт, сокет, сервер, клиент).	[1], [2], [3], [6], [8], [9], конспект лекци	2 недели	Текущий	12 неделя	5
Лабораторная работа №7	Работа с графическими приложениями	[1], [2], [3], [6], [8], [9], конспект лекци	2 недели	Текущий	14 неделя	5
Теоретический модуль	Проверка знаний по темам	Основная и дополнительная литература, конспект лекци	0,5 ч.	Рубежный	14 неделя	10
Экзамен	Проверка усвоения материала дисциплины	Весь перечень основной и дополнительной литературы	2 контактных часа	Итоговый	В период сессии	40
Итого						100

Список основной литературы:

1.  , , и др. Информатика / Под ред. М., 2003.

2.  Информатика / Под ред. . – СПб., 2004.

3.  Моисеев . – М.: Академия, 1998.

4.  , , Теоретические основы информатики. – М.: Наука, 1997.

5.  и др. Основы информатики. – М.: Филин, 1999.

6.  Балафанов информационные технологии: 30 уроков по информатике. Алматы, 2001.

7.  Воройский . Новый систематизированный толковый словарь-справочник. – М., 2001.

8.  Могилев : Учебное пособие. 2-е изд., М.: Изд. центр "Академия", 2003.

9.  Могилев по информатике. М.: Издательский центр "Академия", 2003.

10.  Романовский анализ. – 3-е изд. – СПб.: Невский Диалект; БХВ Петербург, 2003.

11.  , , Расин математика: графы, матроиды, алгоритмы. – Ижевск: НИЦ «Регулярная и хаотическая динамика», 2001.

12.  Структуры данных и алгоритмы. – М.: Вильямс, 2001.

13.  Архитектура компьютера. СПб.: Питер, 2002.

14.  Структурная организация и архитектура компьютерных систем. М.: Вильямс, 2002.

15.  Алгоритмы и структуры данных. СПб: Невский диалог, 2001.

16.  , , Качко программирования.– Харьков: Фолио; Ростов н/Д: Феникс, 1997.

17.  Искусство программирования, 3-е изд. – М.: Вильямс, 2001.

18.  Бадд Тимоти Объектно-ориентированное программирование в действии. –СПб.: Питер, 1997.

19.  Современные операционные системы. СПб.: Питер, 2002.

20.  Операционные системы. Внутреннее устройство и принципы проектирования. М.: Вильямс, 2002.

21.  , Олифер сети. Принципы, технологии, протоколы. СПб.: Питер, 2002.

22.  Компьютерные сети. СПб.: Питер, 2002.

23.  Воронцов графика. СПб., 2000.

24.  Компьютерная графика. СПб., 2002.

25.  Практикум по экономической информатике. Учебное пособие. / Под

26.  ред. , , – М.: Перспектива, 2000.

27.  Трофимов . – Спб., Юрайт, 2011

28.  Ермеков . – Астана, Фолиант, 2011

29.  , Информатика учебное пособие для студентов вуза. М-Юрайт, 2011, (Основы наук)

30.  , , Лабораторный практикум по информатике, Часть 1. – Караганда, КарГТУ, 2010.

31.  , , Лабораторный практикум по информатике, Часть 2. – Караганда, КарГТУ, 2010.

32.  , , Информатика. Тестовые вопросы. – Караганда, КарГТУ, 2010.

Список дополнительной литературы:

1.  Экономическая информатика: Учебник / Под ред. Косарева. В. П. – М.: Финансы и статистика, 2004.

2.  Атовмян вычислительных систем. М.: МИФИ, 2002.

3.  , , Чуканов , структура и организация вычислительного процесса в ЭВМ типа IBM PC М.: МИФИ, 2002.

4.  Введение в исследование операций. – М.: Вильямс, 2001.

5.  Аргила Карл. Структурные модели в объектно-ориентированном анализе и проектировании. – М.:ЛОРИ,1999.

6.  Спецификация объектно-ориентированных языков программирования. – М., 2004. – 464 с.

7.  Методы объектно-ориентированного анализа и проектирования. – СПб., 2005. – 532 с.

8.  Основы программирования в объектно-ориентированной среде. – М., 2005. – 378 с.

9.  Компьютерная математика. Теория и практика. М.: Горячая линия - Телеком, 2001.

10.  Щербаков в теорию и практику компьютерной безопасности.-М., 2001.

11.  , , Информатика. Методические указания к практическим занятиям. – Караганда, КарГТУ, 2010.

12.  , Информатика. Методическое указание по выполнению курсовой работы. – Караганда, КарГТУ, 2010.