Департамент образования города Москвы
Государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования города Москвы
«Московский городской педагогический университет»
Институт математики и информатики
Кафедра прикладной информатики
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА
Учебной дисциплины
Теоретические основы информатики
Для направления подготовки 080700 «Бизнес-информатика»
Профиля «Технологическое предпринимательство»
Квалификация (степень) выпускника «бакалавр бизнес-информатики»
Форма обучения очная
Москва 2013
Программа составлена в соответствии с Федеральным государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования по направлению подготовки 080700 «Бизнес-информатика»
Разработчики:
Кафедра прикладной информатики, доцент
Рецензенты:
Кафедра прикладной информатики, профессор
Кафедра прикладной информатики, доцент
Программа одобрена на заседании кафедры прикладной информатики
Протокол № ______ от «_____» _______________ 2013 г.
Зав. кафедрой: проф.
© ГБОУ ВПО МГПУ, 2013
© Кафедра прикладной информатики, 2013
1. Цели и задачи освоения дисциплины:
Цель дисциплины: обеспечить теоретическую подготовку в области основ теории информации, рассмотреть основные понятия, вопросы измерения количества информации, историю развития вычислительной техники, основы формальной логики, теории алгоритмов, базовые понятия теории кодирования, защиты информации, а также обеспечить практическую подготовку владения компьютерными технологиями.
Задачи дисциплины:
□ сформировать представление о том, что такое информация;
□ сформировать представление об основных свойствах принципах хранения, передачи, обработки и защиты информации;
□ освоить основные методики обработки информации;
□ получить представление о различных видах компьютерных технологий;
□ сформировать практические навыки владения компьютерными технологиями для сбора, хранения и переработки информации.
2. Место дисциплины в структуре ООП:
Место дисциплины в учебном процессе: 1 курс (1 семестр) очной формы обучения. Изучение предусмотрено в базовой части цикла профессиональных дисциплин.
Общая трудоемкость по дисциплине в соответствии с ФГОС: 3 зачетные единицы (108 часов).
Количество аудиторных часов: 38, из них 18 часов – лекционные занятия, 20 часов – лабораторные работы. На контрольно самостоятельные работы и экзамены выделяется 11 часов.
Отчетность по дисциплине: в1семестре – экзамен.
3. Требования к результатам освоения дисциплины:
Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих компетенций:
владеет культурой мышления, способен к обобщению, анализу, восприятию информации, постановке цели и выбору путей ее достижения (ОК-1);
готов использовать основные методы, способы и средства получения, хранения, переработки информации, готов работать с компьютером, как средством переработки информации (ОК-8);
способен работать с информацией из различных источников (ОК-16);
способен использовать систематизированные теоретические и практические знания гуманитарных, социальных и экономических наук при решении профессиональных задач (ОПК-2);
способность порождать новые идеи (ОНК-5);
умение работать на компьютере, навыки использования основных классов прикладного программного обеспечения, работы в компьютерных сетях, составления баз данных (ИК-2).
В результате изучения дисциплины студент должен:
знать:
□ о теоретических основах информатики как о научной дисциплине;
уметь:
□ получать, хранить, обрабатывать, анализировать полученную из различных источников информацию;
владеть:
□ навыками работы в различных средах, предоставляемыми различными информационными технологиями.
4. Объем дисциплины и виды учебной работы
Вид учебной работы | Всего часов/ зачетных единиц | Семестры |
Аудиторные занятия (всего) | 38 | 1 |
В том числе: | ||
Лекции | 18 | |
Практические занятия (ПЗ) | ||
Семинары (С) | ||
Лабораторные работы (ЛР) | 20 | |
Самостоятельная работа (всего) | 8 | 1 |
В том числе: | ||
Указываются виды самостоятельной работы | ||
Подготовка к коллоквиуму | ||
Подготовка реферата | ||
Консультации | 2 | |
Решение задач и т. д. | ||
Вид промежуточной аттестации (экзамен) | 3 | |
Общая трудоемкость часы зачетные единицы | 51 | 1 |
3 |
5. Структура и содержание дисциплины
5.1. Разделы дисциплин и виды занятий
№ п/п | Наименование раздела дисциплины (элемента модуля) | Лекции | Практические занятия | Лабораторные занятия | Семинары | Самостоятельная работа | Всего |
1 | Тема 1. ТОИ – научная дисциплина, история развития. | 2 | 2 | 4 | |||
2 | Тема 2. ТОИ: математическая логика, теория множеств, системы счислений. | 4 | 5 | 2 | 11 | ||
3 | Тема 3. Локальные компьютерные технологии. | 5 | 8 | 2 | 15 | ||
4 | Тема 4. Глобальные компьютерные технологии. | 5 | 5 | 1 | 11 | ||
5 | Тема 5. Способы защиты информации. | 2 | 2 | 1 | 5 |
5.2. Содержание разделов дисциплины
№ п/п | Наименование раздела дисциплины (элемента модуля) | Содержание раздела |
1 | Тема 1. ТОИ – научная дисциплина, история развития. | Исторические предпосылки появления потребности автоматизации процесса хранения, защиты. Обработки информации Основоположники развития вычислительной техники, кибернетики. Объект и предмет исследования ТОИ. |
2 | Тема 2. ТОИ: математическая логика, теория множеств, системы счислений. | Элементы теории множеств, Алгебра Буля. Операции в алгебре Буля, таблицы истинности, схема Горнера и системы счисления. |
3 | Тема 3. Локальные компьютерные технологии. | Понятие локальной компьютерной технологии. Пакеты прикладных программ, базы данных, пакет Micrisoft Office. |
4 | Тема 4. Глобальные компьютерные технологии. | Понятие глобальной информационной технологии. Распределенные базы данных, поисковые системы, машины. Internet. Протоколы обмена информацией. |
5 | Тема 5. Способы защиты информации. | Для чего нужно защищать информацию. Виды преступлений. Юридическая ответственность. Способы защиты информации. |
5.3. Компетенции обучающегося, формируемые в процессе освоения дисциплины (дисциплинарного модуля)
Наименование дисциплинарного модуля | Количество часов/зачетных единиц | Формируемые компетенции | Общее количество компетенций | |||||
Тема 1. ТОИ – научная дисциплина, история развития. | 4 | ОК-1 | ОК-16 | ОК-8 | ОНК-5 | ОПК-2 | 5(5) | |
Тема 2. ТОИ: математическая логика, теория множеств, системы счислений. | 14 | ОК-1 | ОК-16 | ОК-8 | ОПК-2 | ИК-2 | ОНК-5 | 6(6) |
Тема 3. Локальные компьютерные технологии. | 12 | ОК-1 | ОК-16 | ОК-8 | ОПК-2 | ИК-2 | ОНК-5 | 6(6) |
Тема 4. Глобальные компьютерные технологии. | 11 | ОК-1 | ОК-16 | ОК-8 | ОПК-2 | ИК-2 | ОНК-5 | 6(6) |
Тема 5. Способы защиты информации. | 5 | ОК-1 | ОК-16 | ОК-8 | ОПК-2 | ИК-2 | ОНК-5 | 6(6) |
6. Образовательные технологии
Вид занятия (лекционное, практическое, лабораторное) | Тема занятия | Образовательные технологии (в том числе интерактивные) | Объем, ауд. часов/в том числе в интерактивной форме |
Лекция | Тема 1. ТОИ – научная дисциплина, история развития. | Использование интерактивной доски; применение мультимедийных технологий. | 4 (2+2) |
Лекция | Тема 2. ТОИ: математическая логика, теория множеств, системы счислений. | Использование интерактивной доски; применение мультимедийных технологий. | 6(4+2) |
Лабораторная работа 1 | Лабораторная работа 1. Знакомство с макрокомандами Excel. Встроенные функции работы со множествами, алгебры логики. | ПЭВМ IBM PC с ОС Windows и пакетом прикладных программ Microsoft Office. | 2 |
Лабораторная работа 2 | Лабораторная работа 2. Схема Горнера и системы счисления в Excel. | ПЭВМ IBM PC с ОС Windows и пакетом прикладных программ Microsoft Office. | 3 |
Лекция | Тема 3. Локальные компьютерные технологии. | Использование интерактивной доски; применение мультимедийных технологий | 7 (5+2) |
Лабораторная работа 3 | Расчетные задачи в Excel | ПЭВМ IBM PC с ОС Windows и пакетом прикладных программ Microsoft Office. | 2 |
Лабораторная работа 4 | Макрорекодер в пакетах прикладных программ Microsoft Office. | ПЭВМ IBM PC с ОС Windows и пакетом прикладных программ Excel | 2 |
Лабораторная работа 5 | Анализ данных. Элементы статистической обработки данных в Excel. | ПЭВМ IBM PC с ОС Windows и пакетом прикладных программ Microsoft Office. | 2 |
Лабораторная работа 6 | Анализ данных с помощью графических средств Excel. | ПЭВМ IBM PC с ОС Windows и пакетом прикладных программ Microsoft Office. | 2 |
Лекция | Тема 4. Глобальные компьютерные технологии. | Использование интерактивной доски; применение мультимедийных технологий | 6 (5+1) |
Лабораторная работа 7 | Лабораторная работа 7. БД, распределенные БД, сети, Internet. | ПЭВМ IBM PC с ОС Windows и пакетом прикладных программ Microsoft Office. | 2 |
Лабораторная работа 8 | Лабораторная работа 8. БД, распределенные БД, сети, Internet. | ПЭВМ IBM PC с ОС Windows и пакетом прикладных программ Microsoft Office. | 3 |
Лекция | Тема 5. Способы защиты информации. | Использование интерактивной доски; применение мультимедийных технологий | 3(2+1) |
Лабораторная работа 9 | Лабораторная работа 9. Различные способы кодирования информации (Код Грея, Цезаря). | ПЭВМ IBM PC с ОС Windows и пакетом прикладных программ Microsoft Office. | 2 |
Рейтинговая оценка знаний обучающихся
ТАБЛИЦА РЕЙТИНГОВ СТУДЕНТОВ ГРУППЫ _____ (БАКАЛАВРИАТ) ПО ДИСЦИПЛИНЕ "Теоретические основы информатики" | |||||||||||
Обучаемый | Посещаемость лекц. (-5-10) | Активн. на лекц. (0-10) | Промежут. Тестир. (0-5) | Обязательная отчетность!!! | Зачет (0-5) | Выполнение заданий преподавателя | Набранное число зачетных единиц | Мин. необход. число з. е. (при обязательной сдаче выделенного желтым) | Вывод о получении оценки автоматом | Оценка автоматом | |
Лаб-1 (0-8) | Лаб-2 (0-6) | Лаб-3-4 (0-17) | Лаб-5 (0-8) | Защита лабораторных работ | Итоговое тестир. (0-5) | ||||||
1 | 55 | ||||||||||
2 | 55 | ||||||||||
3 | 55 | ||||||||||
4 | 55 | ||||||||||
5 | 55 | ||||||||||
Оценка в зависимости от набранного количества зачетных единиц | |||||||||||
55-59 | Удовлетворительно | - сдан проект, нет отчета | |||||||||
60-63 | Хорошо | 5 | - сдан отчет, нет проекта | ||||||||
64 и более | Отлично | 4 | - сданы и отчет и проект |
Рейтинговая оценка знаний студентов выполняется с использованием специальной таблицы рейтингов, заполняемой после проведения каждого из занятий и размещаемой на доступном для студентов Интернет-ресурсе.
При выставлении рейтингов по дисциплине учитывается посещаемость занятий, активность на лекциях, результаты промежуточного и итогового интернет-тестирований в системе «Прометей», качество выполнения лабораторных работ, результаты сдачи зачета по дисциплине.
Кроме того, при выставлении рейтингов учитывается выполнение заданий преподавателя в качестве рефератов или расчетно-аналитических работ.
ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ КАРТА ДИСЦИПЛИНЫ
Наименование дисциплины / курса | Уровень образования | Статус дисциплины в рабочем учебном плане | Количество зачетных единиц | Форма отчетности | Семестр |
Теоретические основы информатики | Бакалавриат | Цикл проф. дисциплин Б3 | 3 | Экзамен | 1 |
Смежные дисциплины по учебному плану: | ||||
ВВОДНЫЙ МОДУЛЬ (проверка «остаточных» знаний по смежным дисциплинам) | ||||
Тема или задание текущей аттестационной работы | Виды текущей аттестации | Аудиторная или внеаудиторная | Минимальное количество баллов | Максимальное количество баллов |
Итого: |
БАЗОВЫЙ МОДУЛЬ (проверка знаний и умений по дисциплине) | ||||
Тема или задание текущей аттестационной работы | Виды текущей аттестации | Аудиторная или внеаудиторная | Минимальное количество баллов | Максимальное количество баллов |
Посещение занятий | Контроль посещения | Аудиторная | 3 | 6 |
Лабораторные работы по теме №2 | Отчет по лабораторной работе | Аудиторная | 5 | 10 |
Лабораторные работы по теме №3 | Отчет по лабораторной работе | Аудиторная | 8 | 16 |
Лабораторные работы по теме №4 | Отчет по лабораторной работе | Аудиторная | 5 | 10 |
Лабораторная работа по теме №5 | Отчет по лабораторной работе | Аудиторная | 2 | 4 |
Защита лабораторных работ | Оценка проделанной работы | Аудиторная | 16 | 32 |
Тестирование в системе «Прометей» | Тестирование | Аудиторная | 7 | 12 |
Итого минимум: | (45) | 90 | ||
ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЙ МОДУЛЬ | ||||
Тема или задание текущей аттестационной работы | Виды текущей аттестации | Аудиторная или внеаудиторная | Минимальное количество баллов | Максимальное количество баллов |
Доклад «История зарождения и развития кибернетики в нашей стране» | Оценка качества доклада | Внеаудиторная | 1 | 4 |
Разработка доклада на конференции по проблематике информатики и теории информационных систем | Оценка качества доклада | Внеаудиторная | 3 | 6 |
Или | ||||
Доклад по информационным технологиям | Оценка качества доклада | Внеаудиторная | 1 | 4 |
Расширенный тест по тематике курса в системе «Прометей» | Тестирование | Внеаудиторная | 3 | 6 |
Итого максимум: | 4 | (10) |
Необходимый минимум для допуска к промежуточной аттестации 49 баллов.
Дополнительные требования для студентов, отсутствующих на занятиях по уважительной причине: устное собеседование с преподавателем по проблемам лекционного курса и практических занятий, обязательное выполнение всех лабораторных работ, обязательное выполнение двух любых заданий из дополнительного модуля (по выбору преподавателя), представление конспектов лекций.
7. Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины и учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов
Примерные вопросы промежуточной аттестации (тестирования)
Информатика как наука и как вид практической деятельности. История развития информатики. Информатика как единство науки и технологии. Структура современной информатики. Место информатики в системе наук. Социальные, правовые и этические аспекты информатики. Различные уровни представлений об информации. Непрерывная и дискретная информация. Единицы количества информации: вероятностный и объемный подходы. Понятие информации. Информация: аксиологический и семантический подход. Свойства информации. Абстрактный алфавит. Кодирование и декодирование информации. Понятие о теоремах Шеннона. Международные системы байтового кодирования. Позиционные и непозиционные системы счисления. Двоичная, восьмеричная и шестнадцатеричная системы счисления. Основные понятия теории графов. Различные подходы к понятию «алгоритм». Понятие исполнителя алгоритма. Графическое представление алгоритмов. Формализация понятия «алгоритм». Машина Тьюринга. Новейшие методологии разработки программ для ЭВМ. Предмет кибернетики. Управляемые системы. Функции человека и машины в системах управления. Направления исследований и разработок в области систем искусственного интеллекта. Представление знаний в системах искусственного интеллекта.Примерные билеты к экзамену по дисциплине
Билет 1
Билет 2
Системы счисления. Выбор системы счисления. Перевод чисел из одной системы счисления в другую. Перевод чисел, представленных в 2k-х системах счисления. Намечаются экскурсии в три города А, В и С. Руководитель фирмы сказал: «Неверно, что если будет экскурсия в город В, то не будет экскурсии в город С. Если будет экскурсия в город С, то не будет экскурсии в город А.» В какие города будет проводиться экскурсия?Билет 3
Схема Горнера. Перевод из одной системы счисления в другую методом Горнера.2. Для какого из названий животных ложно высказывание: ((Заканчивается на согласную букву) /\ (В слове 7 букв) → (Третья буква согласная))?
1) Верблюд 2) Страус 3) Кенгуру 4) Леопард
Билет 4
Основные понятия алгебры логики. Высказывание. Логическая функция. Логическая переменная. В штучном отделе магазина посетители обычно покупают либо один торт, либо одну коробку конфет, либо один торт и одну коробку конфет, В один из дней было продано 57 тортов и 36 коробок конфет. Сколько было покупателей, если 12 человек купили и торт, и коробку конфет?Билет 5
Элементарные логические функции. Конъюнкция, дизъюнкция, отрицание, штрих Шеффера Стрелка Пирса. Сумма по модулю 2. Таблица истинности. Основные эквивалентности.
Билет 6
Способы представления логических функций. Таблица истинности, совершенные нормальные формы. Переход от одной формы представления к другой. Какое логическое выражение равносильно выражению(А \/ B)?
2) A /\ B
3) A \/ B
4) A /\ B
Билет 7
Эквивалентность логических функций. Преобразование логических функций. Правило деМоргана.
Билет 8
Развитие вычислительной техники в докомпьютерную эпоху. Из 40 предложений 30 содержат предлог «в», 27 предлог «на», в пяти предложениях нет ни того, ни другого. Сколько предложений содержат оба предлога?Билет 9
Поколения ЭВМ. Для каждого поколения указать элементную базу, особенности архитектуры и программного обеспечения. Для какого имени истинно высказывание: (Первая буква имени гласная -> Четвертая буква имени согласная)? ЕЛЕНА 2) ВАДИМ 3) АНТОН 4) ФЕДОРБилет 10
Современные направления развития вычислительной техники. В олимпиаде по иностранному языку принимало участие 40 студентов, им было предложено ответить на один вопрос по лексикологии, один по страноведению и один по стилистике. Результаты проверки ответов представлены в таблице:Получены правильные ответы на вопросы | Кол-во ответивших |
по лексикологии | 20 |
по страноведению | 18 |
по стилистике | 18 |
по лексикологии и страноведению | 7 |
по лексикологии и стилистике | 8 |
по страноведению и стилистике | 9 |
Известно также, что трое не дали правильных ответов ни на один вопрос. Сколько студентов правильно ответили на все три вопроса? Сколько студентов правильно ответили ровно на два вопроса?
Билет 11
Операции над множествами. Диаграммы Венна. Дано (по условию): m(U) = 100 (чел.)m(A) = 70 (чел.)
m(B) = 45 (чел.)
m(A∩B) = 23 (чел.)
Найти: ` m(D) = m(U) – m(A∪B) - ?
Билет 12
Основные свойства операций над множествами. В олимпиаде по математике для абитуриентов приняло участие 40 учащихся, им было предложено решить одну задачу по алгебре, одну по геометрии и одну по тригонометрии. По алгебре решили задачу 20 человек, по геометрии – 18 человек, по тригонометрии – 18 человек.По алгебре и геометрии решили 7 человек, по алгебре и тригонометрии – 9 человек. Ни одной задачи не решили 3 человека.
Сколько учащихся решили все задачи?
Сколько учащихся решили только две задачи?
Сколько учащихся решили только одну задачу?
Билет 13
Отображения. Способы задания отображений. В среде Excel построить график функции ax2+bx+c, где «x изменяется от -20 до +20 с шагом 0.1, и надписать график, оси координат, обозначить точки на графике.Билет 14
Основные свойства отображений. В процессе составления расписания уроков учителя высказали свои пожелания. Учитель русского языка хочет проводить первый или второй урок, учитель математики – первый или третий, а учитель физкультуры – второй или третий урок. Сколько существует возможных вариантов расписания и каковы они?Билет 15
Отношения. Способы задания отношений.
Билет 16
Операции над отношениями. В среде Excel заполнить столбец «А» фамилиями мужскими и женскими. В столбце «В» сделать пометки рядом с фамилией «муж», «жен». Посчитать сколько мужчин, сколько женщин.Билет 17
Операции обращения и произведения отображений.
Билет 18
Свойства операций над отображениями.
Билет 19
Классы эквивалентности и их свойства. В среде Excel автоматически заполнить столбец «А» значениями от 01.01.01руб. В столбце «В» получить значение в долларах из расчета 1 руб. – 30 долларов. Такой курс до 100 долларов. После 100 – курс 35 долларов за 1 руб.Билет 20
Основные свойства отношений.
Билет 21
Упорядоченные множества. 20 человек знают английский и 10 - немецкий, из них 5 знают и английский, и немецкий. Сколько Человек всего?Билет 22
Отношения эквивалентности и их свойства.
Билет 23
Отношения порядка и их свойства. На факультете филологии и журналистики учатся студенты, получающие стипендию, и студенты, не получающие стипендию. Пусть А – множество всех студентов факультета; В – множество студентов факультета, получающих стипендию. Укажите, что собой представляет объединение, пересечение и разность множеств А и В.Билет 24
Оценивание сложности алгоритма. Примеры оценок. А = {-3, 2, 5, 9, 12} и B = {1, 5, 6, 7, 8, 9}. Задайте объединение, пересечение и разность множеств А и В.Билет 25
Графы и их связь с бинарными отношениями.
Билет 26
Понятие вычислительной сложности алгоритма. В симфонический оркестр приняли на работу трёх музыкантов: Брауна, Смита и Вессона, умеющих играть на скрипке, флейте, альте, кларнете, гобое и трубе.Известно, что:
Смит самый высокий;
играющий на скрипке меньше ростом играющего на флейте;
играющие на скрипке и флейте и Браун любят пиццу;
когда между альтистом и трубачом возникает ссора, Смит мирит их;
Браун не умеет играть ни на трубе, ни на гобое.
На каких инструментах играет каждый из музыкантов, если каждый владеет двумя инструментами?
Билет 27
Пути, маршруты, циклы.
Билет 28
Свойства операций над отношениями. Пусть А = {–4; –3; –2; –1; 0; 1; 2}, В = {4; 3; 2; 1; 0; –1; –2}, С = {x | –4 ≤ x < 5}. Запишите множества А ∪ В, А ∩ В, А ∪ С, А ∩ С, В ∪ С, А ∩ N, А ∪ N, B ∪ Z, (A ∩ B) ∩ N.8. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины (дисциплинарного модуля):
а) основная литература:
Брукшир, Дж., Гленн. Введение в компьютерные науки. Общий обзор, 6-е издание.: Пер. с англ. – М.: Изд. дом «Вильямс», 2010 – 688 с. , История информатики и философия информационной реальности.: М. : Академический Проект, 2007. - 429 с. , Дискретная математика. - М.: Изд. «Академия», 2006. – 256 с. Задачи по программированию. Учебник под ред. , - М.: БИНОМ, «Лаборатория знаний», 2006. – 300 с. Столл, Р. Множества. Логика. Аксиоматические теории. - М.: «Аспект Пресс», 2004. – 400 с. Чернавский, . М.:УРСС, 2004. – 288 c. Лабораторные работы по курсу «Информатика и программирование» для подготовки специалистов в области управления. Уч. Пособ., ч.1,2. - М. МГПУ, 2012. Эшби, У. Введение в кибернетику : пер. с англ. / У. Эшби; под ред. . - Изд. 3-е, стереотип. – М. : «КомКнига», 2006. – 432 с. Решение типовых задач с помощью Excel. Уч. Пособ. М.: МГПУ. 2013. – 107 с.б) дополнительная литература:
«Искусство программирования для ЭВМ», Т. 1-3, Киев, Вильямс, 2000г. Новиков, математика для программистов: Учебное пособие для вузов/. - 2-е изд.- СПб.: Питер, 2004.-363 с. Теоретические основы информатики. Задачи и программирование на языке Рascal. Уч. пособ. – Глазов, ГГПИ, 2011. – 73 с. . http://www. edu. basegroup. ruв) программное обеспечение:
Наличие Microsoft Office.
9. Материально-техническое обеспечение дисциплины:
Для проведения лекционных занятий требуется аудитория, оборудованная меловой доской, интерактивной доской, мультимедийным проектором с экраном.
Для проведения лабораторных работ требуется специализированный компьютерный класс с установленными программами пакета Microsoft Office.
