Методы разработки программ

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Воронежский государственный педагогический университет»

УТВЕРЖДАЮ

Проректор по учебной работе

       «…»___________201_г.

рабочая программа учебной дисциплины

Методы разработки программ

       

Кафедра информатики и методики преподавания математики

Учебный  план:        b44.03.01-ИНФ-15

44.03.01 Педагогическое образование

Квалификация                        бакалавр

Форма обучения                очная

Общая трудоемкость                5

Часов по учебному плану  180        Виды контроля в семестрах:        5 зач

                                               6 экз

в том числе:

аудиторные занятия                72

самостоятельная работа                108

Распределение часов дисциплины по семестрам

Распределение часов дисциплины по семестрам

Видзанятий	№ семестров, число учебных недель в семестрах
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	Итого
УП	РП	УП	РП	УП	РП	УП	РП	УП	РП	УП	РП	УП	РП	УП	РП	УП	РП	УП	РП	УП	РП
Лекции	18	18	12	12	30	30
Лабораторные	18	18	24	24	42	42
Практические
В том числе инт.
Ауд. занятия	36	36	36	36	72	72
Сам. работа	36	36	72	72	108	108
Итого	72	72	108	108	180	180

Начальник Учебно-методического управления:

ФИО______________

Заведующий кафедрой:

ФИО______________, к. ф.-м. н., профессор

Программу составил: ФИО______________ , к. ф.-м. н.,  доцент

Рабочая программа дисциплины «Методы разработки программ» разработана в соответствии с ФГОС: ФЕДЕРАЛЬНЫЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЙ СТАНДАРТ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ УРОВЕНЬ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯБАКАЛАВРИАТ НАПРАВЛЕНИЕ ПОДГОТОВКИ 44.03.01 Педагогическое образование Утвержден приказом Министерства образования и науки Российской Федерации от 01.01.01 г. N 1426

Составлена на основании учебного плана: b44.03.01-ИНФ-15.plm. xml

Рабочая программа одобрена на заседании кафедры информатики и методики преподавания математики

Протокол от __ ___________201_г. № ___

Срок действия программы: ___ уч. г.

Визирование РПД для исполнения в очередном учебномгоду

Рабочая программа пересмотрена, обсуждена и одобрена для исполнения  в        -        учебном году назаседаниикафедры

Информатики и методики преподавания математики

Протокол  от                        г.№        

Зав. кафедрой  , к. ф.-.м. н., профессор, профессор

  Ведущий преподаватель_______

, к. ф.-м. н.,доцент кафедры, доцент

Визирование РПД для исполнения в очередном учебномгоду

Рабочая программа пересмотрена, обсуждена и одобрена для исполнения  в        -        учебном году назаседаниикафедры

Наименованиекафедры

Протокол  от                        г.№        

Зав. кафедрой  Ф. И.О., ученая степень, звание, должность

  Ведущий преподаватель_______

Ф. И.О., ученая степень, звание, должность

Визирование РПД для исполнения в очередном учебномгоду

Рабочая программа пересмотрена, обсуждена и одобрена для исполнения  в        -        учебном году назаседаниикафедры

Наименованиекафедры

Протокол  от                        г.№        

Зав. кафедрой  Ф. И.О., ученая степень, звание, должность

  Ведущий преподаватель_______

Ф. И.О., ученая степень, звание, должность

1. ЦЕЛИ ОСВОЕНИЯДИСЦИПЛИНЫ

1.1

Цели дисциплины – освоение систематического и научного подхода к построению программ, который программ важен в первую очередь в случае больших программ со сложными данными. Основное внимание в нем уделено построению и анализу программ, или, более конкретно, структуре алгоритмов, представленных текстами программ. Методы программирования включают также и все варианты структурирования данных. Программы – это конкретные формулировки абстрактных алгоритмов, основанные на конкретных представлениях и структурах данных. Решения о структурировании данных нельзя принимать без знания алгоритмов, применяемых к этим данным, и наоборот, структура и выбор алгоритмов существенным образом зависят от структуры данных.

2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕООП
Цикл (раздел)ОП: БбБ1.В. ДВБ1.В. ДВБ1.В. ДВ	Б1.В. ДВ
2.1	Требования к предварительной подготовке обучающегося:
Необходимо наличие навыков программирования
2.2	Дисциплины и практики, для которых освоение данной дисциплины необходимо как предшествующее: «Информатика и программирование», «Языки и методы программирования», «Практикум по решению задач на ЭВМ»

3. КОМПЕТЕНЦИИ ОБУЧАЮЩЕГОСЯ, ФОРМИРУЕМЫЕ В РЕЗУЛЬТАТЕ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

ПК -11

Знать: исследовательские задачи в области образования

Уметь: систематизировать теоретические и практические знания

Владеть: готовностью использовать систематизированные теоретические и практические знания для постановки и решения исследовательских задач в области образования

СК -3

Знать: методы компьютерной обработки информации

Уметь: реализовывать аналитические и технологические решения в области программного обеспечения

Владеть: способностью реализовывать аналитические и технологические решения в области программного обеспечения и компьютерной обработки информации

В результате освоения дисциплины обучающийся должен

3.1	Знать: систему понятий в области современного программирования, включающую методы проектирования и анализа информационных моделей реальных объектов и структур; особенности различных структур данных и применяемых к ним алгоритмов; способы оценки сложности и эффективности алгоритмов; систематический и научный подход к построению больших программ со сложными данными.
3.2	Уметь: провести анализ постановки задачи, выбрать оптимальные средства и методы решения задачи; спроектировать алгоритмическое решение на основе выбранной структуры данных; проводить сравнительный анализ и выбор алгоритма для решения прикладных задач при заданной структуре данных применять системный подход к конструированию алгоритмов и выбору структур данных в предметной области.
3.3	Владеть: методами объектно-ориентированного программирования типовых задач обработки информации; проектирования  и представления алгоритмов в различных нотациях; программирования, отладки и тестирования программ; использования системного подхода и математических методов для конструирования программ (алгоритмов и структур данных).

4. СОДЕРЖАНИЕ И ОБЪЕМДИСЦИПЛИНЫ
Код  занятия	Наименование и содержание разделов // тем // видов занятий /вид занятия/	Семестр / Курс	Часов	Литература
ЛК	Раздел1.Введение в рекурсию. Когда не нужно использовать рекурсию	5/3	2	См. 6.1. Рекомендуемая литература
ЛР	Рекурсивные и итеративные алгоритмы. Целесообразность применения.	2
СРС	Подготовка ответов на контрольные вопросы и отчета по ЛР. Самостоятельный поиск примеров рекурсивных задач. Решение задач индивидуального задания. Подготовка вопросов по тематике дискуссии.	4
ЛК	Раздел2.Два примера рекурсивных программ	2
ЛР	Кривые Гильберта и Серпинского	2
СРС	Подготовка ответов на контрольные вопросы и отчета по ЛР. Самостоятельный поиск примеров рекурсивных задач. Решение задач индивидуального задания.	4
ЛК	Раздел3.Алгоритмы с возвратом	4
ЛР	Методология решения задач из области искусственного интеллекта	4
СРС	Подготовка ответов на контрольные вопросы и отчета по ЛР. Подготовка вопросов по тематике дискуссии.	8
ЛК	Раздел4.Понятия  сортировки.  Простые методы сортировки	2
ЛР	Сравнение простых методов сортировки массивов	2
СРС	Подготовка ответов на контрольные вопросы и отчета по ЛР.	4
ЛК	Раздел5.Усовершенствованные методы сортировки	4
ЛР	Оценка эффективности простых и усовершенствованных методов сортировки массивов	4
СРС	Подготовка ответов на контрольные вопросы и отчета по ЛР. Подготовка  результатов сравнения методов сортировки массивов в табличной или другой форме.	8
ЛК	Раздел6.Сортировка последовательных файлов	4
ЛР	Последовательные файлы и их сортировка	4
СРС	Подготовка ответов на контрольные вопросы и отчета по ЛР	8
ЛК	Раздел 7. Динамические структуры данных	6/3	2	См. 6.1. Рекомендуемая литература
СРС	Подготовка ответов на контрольные вопросы. Самостоятельный поиск примеров использования динамических структур данных.  Подготовка вопросов по тематике дискуссии.	19
ЛК	Раздел8.Списковые структуры	10
ЛР	1. Линейный список и очередь. 2. Общий алгоритм добавления и исключения. 3. Рекурсивная обработка списка 4. Двусвязные кольца. 5. Деревья	24
СРС	Подготовка ответов на контрольные вопросы и отчета по ЛР. Решение задач индивидуального задания.	26
СРС	Подготовка к экзамену	27

5. ФОНД ОЦЕНОЧНЫХСРЕДСТВ

5.1. Фонд оценочных средств для текущей аттестации

В ходе текущего контроля оцениваются достижения студентов в процессе освоения дисциплины. Текущий контроль включает оценку самостоятельной (внеаудиторной) и аудиторной работы.  В качестве оценочных средств используются: отчеты по лабораторным работам, ответы на контрольные вопросы выполнение индивидуальных аудиторных и внеаудиторных работ, защита проекта.

5.2. Фонд оценочных средств для промежуточной аттестации Понятия и цели сортировки. Сортировки массивов и сортировки файлов. Терминология. Требования к методам сортировки массивов. Меры эффективности. Сортировка простыми включениями. Сортировка бинарными включениями. Сортировка простым выбором. Метод «пузырька». Шейкер-сортировка. Сортировка включениями с убывающим приращением (сортировка Шелла). Сортировка с помощью дерева. Пирамидальная сортировка. Сортировка с разделением (быстрая сортировка). Сравнение методов сортировки. Сортировка последовательных файлов. Простое слияние. Рекурсия, терминология.

Примеры задач, когда не нужно использовать рекурсию. Построение кривых Гильберта. Построение кривых Серпинского. Алгоритмы с возвратом. Задача о ходе коня. Задача о восьми ферзях. Задача об устойчивых браках. Задача оптимального выбора. Статические и динамические структуры данных. Ссылки. Связанные списки. Просмотр связанного списка. Очереди. Общий алгоритм добавления и исключения. Рекурсивная обработка списков. Двусвязные кольца. Деревья. Двоичные деревья. Деревья общего вида

6. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕОБЕСПЕЧЕНИЕ
6.1. Рекомендуемаялитература
6.1.1. Основнаялитература
Авторы, составители	Заглавие	Издательство, год
Л1.1	Джеффри Дж. Макконнелл	Анализ алгоритмов. Активный обучающий подход	Техносфера, 2013
Л1.2	Никлаус Вирт	Алгоритмы и структуры данных.	ДМК Пресс, 2010
Л1.3		Искусство программирования. Том 3. Сортировка и поиск	Вильямс, 2012
6.1.2. Дополнительнаялитература
Авторы, составители	Заглавие	Издательство, год
Л2.1		Методы программирования: в 2-х томах	Мир, 1982
Л2.2		Дисциплина программирования.	Мир, 1978
Л2.2		Структурное проектирование и конструирование программ	Мир, 1979
Л2.3	Хьюз Дж., Митчом Дж.	Структурный подход к программированию	Мир, 1980
6.1.3. Методическиеразработки
Авторы, составители	Заглавие	Издательство, год
Л3.1		Системы программирования: теория, методы, алгоритмы: учеб. пособие.	Финансы и статистика, 2004
Л3.2		Введение в теоретическое программирование: беседы о методе: учеб. пособие для вузов по спец. "Прикладная математика»	Наука, 1977
6.2. Перечень ресурсов информационно-телекоммуникационной сети"Интернет"
Э1	Методы программирования. Учебно-методический комплекс – М.: Евразийский открытый институт, 2011. – 319 с. – http://www. biblioclub. ru/book/90390/
Э2	Структуры и алгоритмы компьютерной обработки данных. Учебное пособие, руководство по дисциплине, практикум, тесты, учебная программа – М.: Московский государственный университет экономики, статистики и информатики, 2004. – 140 с. – http://www. biblioclub. ru/book/93226/
Э3	Программирование. –www. vspu. ac. ru/~chul/
6.3.1 Перечень программногообеспечения
Pascal
6.3.2 Перечень информационных справочныхсистем
7. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ(МОДУЛЯ)
7.1	Стандартно оборудованные лекционные аудитории, аудитории для проведения интерактивных лекций: видеопроектор, экран настенный, др. оборудование или компьютерный класс ит. п. Видеопроектор, ноутбук, переносной экран. В компьютерном классе должны быть установлены средства MSOffice; Word, Excel, PowerPointuдр. Технологическое оборудование, лабораторные установки (стенды), мультимедийные средства и др.
8. МЕТОДИЧЕСТКИЕ УКАЗАНИЯ ДЛЯ ОБУЧАЮЩИХСЯ ПО ОСВОЕНИЮ ДИСЦИПЛИНЫИ ОБЕСПЕЧЕНИЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ
Обязательные задания для СРС по всем разделам дисциплины: - подготовка к лекциям и лабораторным работам; - работа с учебниками; - поиск теоретического и иллюстративного материала в сети Интернет; - выполнение индивидуальных заданий.