Рабочая программа дисциплины «Информатика» Направление подготовки
| Вид материала | Рабочая программа |
СодержаниеСодержание разделов базового обязательного модуля дисциплины Наименование раздела дисциплины 5. Образовательные технологии Вид занятия Контроль знаний |
- Рабочая программа дисциплины «Информатика и программирование» Направление подготовки, 282.17kb.
- Рабочая программа дисциплины «Менеджмент» Направление подготовки, 198.61kb.
- Рабочая программа дисциплины «Информатика и программирование» Направление подготовки, 265kb.
- Рабочая программа дисциплины «основы теории управления» Направление подготовки, 101.02kb.
- Рабочая программа дисциплины «Управление Персоналом» Направление подготовки, 151.95kb.
- Рабочая программа дисциплины «Компьютерные технологии в рекламной деятельности» Направление, 219.85kb.
- Рабочая программа дисциплины «Конституционное и административное право» Направление, 278.17kb.
- Рабочая программа дисциплины «Информационное обеспечение управления» Направление подготовки, 265.21kb.
- Рабочая программа дисциплины «Локальные, корпоративные и глобальные информационные, 142.44kb.
- Рабочая программа дисциплины «Программные комплексы создания аудиовизуальных продуктов», 439.48kb.
4.2. Содержание дисциплины
Содержание разделов базового обязательного модуля дисциплины
| № | Наименование раздела дисциплины | Содержание раздела дисциплины | Результат обучения, формируемые компетенции |
| 1 | Информационные системы и технологии. Вычислительная техника. | Предмет «Информатика». Информация и ее свойства. Представление информации. Информационные системы, процессы и технологии. Информатизация общества. Информационная культура. Технические средства реализации информационных процессов. Открытая архитектура персонального компьютера (ПК), назначение основных блоков и краткие характеристики. | Знать: сущность и значение информации в развитии современного информационного общества (ОК-8); принципы организации, основные технические средства компьютерных систем (ОК-9); функциональные возможности информационных сетей (ОК-10); основные тенденции развития современных информационных технологий, основные возможности вычислительных систем (ОК-9, ОК-7). Уметь: работать с ПК на уровне пользователя, применять навыки работы с ПК в социальной сфере, в области познавательной и профессиональной деятельности (ОК-7); работать с информацией в глобальных компьютерных сетях (ОК-10). Владеть: основными методами, способами и средствами получения, хранения, переработки информации, навыками работы с компьютером, как средством управления информацией (ОК-9) |
| 2 | Теоретические основы информатики. Кодирование информации. | Теоретические основы информатики. Кодирование информации. Системы счисления и арифметические действия в них. Перевод чисел в позиционных системах счисления. Представление числовой информации в компьютере. | Знать: основные теоретические концепции предмета (ОК-8). Уметь: применять методы теоретического исследования (ОК-6); работать с ПК на уровне пользователя и применять навыки работы с ПК в области познавательной деятельности (ОК-7). Владеть: способами и средствами хранения, переработки и представления информации (ОК-9). |
| 3 | Логические основы компьютеров. | Логические основы компьютеров. Алгебра логики. Основные законы логики. Операции над высказываниями (конъюнкция, дизъюнкция, инверсия, импликация, эквиваленция). Составление таблиц истинности. Базовые логические элементы компьютера (триггер, сумматор). | Знать: основные теоретические концепции предмета (ОК-8), принципы организации, основные технические средства компьютерных систем (ОК-9). Уметь: применять методы математического анализа (алгебра логики), теоретического исследования (ОК-6); работать с ПК на уровне пользователя и применять навыки работы с ПК в познавательной деятельности (области решения логических задач) (ОК-7). Владеть: способами и средствами хранения переработки и представления информации (ОК-9). |
| 4 | Программное обеспечение компьютера. | Операционные системы (ОС). Классификация, назначения, структура, функции и приложения ОС. Управление работой компьютера на примере одной из операционных систем (практикум работы в MS Office или Open Office.org). | Знать: принципы организации, основные технические средства компьютерных систем (ОК-9); функциональные возможности информационных сетей (ОК-10); основные теоретические концепции предмета (ОК-8). Уметь: работать с ПК на уровне пользователя, применять навыки работы с ПК в социальной сфере, в области познавательной и профессиональной деятельности (ОК-7). Владеть: основными методами, способами и средствами получения, хранения, переработки информации, навыками работы с компьютером, как средством управления информацией (ОК-9). |
| 5 | Прикладное программное обеспечение. Технологии обработки текстовой и графической информации. | Обработка текста (текст, системы кодирования, текстовые процессоры и редакторы). Практикум работы с текстовым процессором. Компьютерная графика (растровая, векторная, фрактальная). Представление и обработка графической информации. Графические редакторы. Применение в учебном процессе. | Знать: основы методов и средств получения, хранения, переработки текстовой и графической информации (ОК-9). Уметь: работать с ПК на уровне пользователя, применять навыки работы с ПК в области познавательной и профессиональной деятельности (ОК-7). Владеть: основными методами, способами и средствами получения, хранения, переработки текстовой и графической информации, навыками работы с ПК, как средством управления информацией (ОК-9); методами представления результатов химических экспериментов средствами текстовых и графических редакторов (ПК-8). |
| 6 | Прикладное программное обеспечение. Технология обработки числовой информации. | Основные приемы работы с информацией в табличной форме (электронные таблицы). Табличные процессоры (назначение, основные функции). Практикум работы в MS Office или Open Office.org. | Знать: основы методов и средств получения, хранения, переработки числовой информации (ОК-9). Уметь: работать с ПК на уровне пользователя, применять навыки работы с ПК в области познавательной и профессиональной деятельности (ОК-7). Владеть: основными методами, способами и средствами получения, хранения, переработки числовой информации, навыками работы с ПК, как средством управления информацией (ОК-9); методами представления результатов химических экспериментов средствами электронных таблиц (ПК-8). |
| 7 | Компьютерные сети и телекоммуникации | Компьютерные сети (локальные и глобальные). Сетевые технологии. Системы телекоммуникаций. Internet (принцип организации, система адресации, программная поддержка, службы). Доступ к информации, и ее поиск. Поисковые системы. Файловые архивы. Гипертекстовые системы в обучении. Язык гипертекстовой разметки HTML. Структура HTML документа. Практикум создания и редактирования Web-страниц. | Знать: функциональные возможности информационных сетей, принцип организации поиска химической информации в глобальной сети (ОК-10); способен понимать сущность и значение информации в развитии современного информационного общества (ОК-8). Уметь: работать с информацией в глобальных компьютерных сетях; использовать средства телекоммуникационного доступа к источникам научной информации, возможности сети Internet (ОК-10). Владеть: практическими навыками работы в локальных и глобальных сетях, навыками сайтостроения (язык HTML) (ОК-10). |
| 8 | Защита информации | Правовая охрана программ и данных. Кодирование информации. Цифровая подпись. Компьютерные вирусы. Антивирусные программы. | Знать: сущность и значение информации в развитии современного информационного общества, опасности и угрозы, возникающие в этом процессе, основные требования информационной безопасности, в том числе защиты государственной тайны, основы кодирования информации (ОК-8). Уметь: работать с антивирусными программами (ОК-10). Владеть: методами безопасной работы в локальной и глобальной компьютерных сетях (ОК-10). |
| 9 | Базы данных | Технологии организации, хранения и обработки данных (классификация, типы моделей). Базы данных (реляционные, иерархические, сетевые). Автоматизированные информационные системы. Использование компьютерных банков химических данных в обучении и научной работе. Практикум работы в MS Office или Open Office.org | Знать: принципы организации, основные технические средства систем управления базами данных СУБД, (ОК-9); принципы обработки информации посредством СУБД (ПК-3); функциональные возможности информационных сетей и сетевых БД (ОК-10); сущность и значение БД в развитии современного информационного общества (ОК-8). Уметь: работать с реляционной базой данной ПК на уровне пользователя, применять навыки работы с БД в области познавательной и профессиональной деятельности (ОК-7); пользоваться стандартными банками компьютерных программ и банками данных (ПК-3, ПК-8). Владеть: основными методами хранения, представления и обработки информации в СУБД, навыками работы в реляционной БД (ОК-9). |
| 10 | Моделирование и формализация. | Классификация и виды моделей. Формализация. Основные этапы моделирования. Типы информационных моделей. Классификация моделей и решаемых на их базе задач. Имитационное моделирование при решении проблем химической технологии и экологии. Кибернетика. | Знать: основы моделирования, классификацию моделей, сущность имитационного моделирования (ОК-6). Уметь: использовать методы математического моделирования, теоретического исследования в профессиональной деятельности, моделировать рассуждения (ОК-6). Владеть: практическими навыками построения эмпирических моделей с использованием пакетов программ статистической обработки данных, имитационного моделирования при решении проблем химической технологии и экологии (ОК-6, ОК-8, ПК-8). |
| 11 | Основы программирования | Парадигмы программирования. Обзор языков программирования. Технология программирования. Основы объектно-ориентированного программирования (объекты, интерфейс). Логическое программирование (унификация, метод резолюций). Основы искусственного интеллекта | Знать: основы и технологию программирования, сущность языков программирования высокого уровня, основные управляющие структуры и операторы языка программирования, основы искусственного интеллекта (ОК-6). Уметь: применять полученные знания при выборе языка программирования для решения конкретной задачи, работать с экспертными системами (ОК-7, ОК-6, ОК-9). Владеть: навыками структурного программирования (ОК-6). |
| 12 | Основы алгоритмизации | Основные типы алгоритмов (следование, ветвление, цикл). Основные алгоритмические конструкции. Блок-схема решаемой задачи. Практикум составления блок-схем различных задач. | Знать: основные типы и свойства алгоритмов, основные алгоритмические конструкции, понятие алгоритмического языка, принципы разработки алгоритмов и программ для решения прикладных задач (ОК-6, ОК-7). Уметь: составлять блок-схемы решаемых задач, записывать схему решения задач на псевдокоде (ОК-6). Владеть: навыками алгоритмизации, записи алгоритмов разными способами (ОК-6). |
| 13 | Программные продукты для решения прикладных задач | Принципы разработки программ для решения прикладных задач (операционный, структурный подходы). Использование программных продуктов для отображения результатов химических исследований. Математические пакеты. Матричное и функциональное представление числовой информации. Программа MatLab. | Знать: виды программного обеспечения, которое можно использовать в научной и профессиональной деятельности, системы сбора, обработки и хранения химической информации (ПК-8, ПК-3). Уметь: использовать готовые прикладные программные комплексы в области химии и смежных наук (ОК-6). Владеть: навыками работы с наиболее часто используемыми прикладными программными комплексами (ОК-6, ПК-8). |
| 14 | Особенности численного (компьютерного) моделирования. | Вычислительный эксперимент. Правила приближенных вычислений и оценка погрешностей при вычислениях. Регрессионный анализ. | Знать: основные принципы компьютерного моделирования прикладных задач, правила приближенных вычислений (методы математического анализа - раздел «статистика»), основы регрессионного анализа (метод наименьших квадратов) (ОК-6, ПК-8, ОК-7). Уметь: анализировать результаты математической обработки научных данных с целью определения их достоверности и области использования (ОК-6, ПК-3, ПК-8). Владеть: методами регистрации и обработки результатов химических экспериментов (ПК-8). |
| 15 | Визуализация данных. Компьютерные презентации | Оформление результатов химических исследований, вычислений в виде компьютерной презентации. Разработка презентаций (дизайн, графика на слайдах, редактирование). Интерактивная презентация. Компьютерные презентации с использованием мультимедиа технологии. | Знать: виды программного обеспечения, которое можно было бы использовать в научной и профессиональной деятельности для представления результатов химических исследований, принципы создания, построения и виды компьютерных презентаций (ОК-6, ОК-7, ОК-9, ПК-8). Уметь: использовать презентационную графику для визуализации результатов теоретического и экспериментального исследований (ОК-6, ОК-7, ОК-9, ПК-8). Владеть: методами обработки информации системами мультимедиа, навыками создания компьютерных презентаций, в том числе интерактивных (ОК-9, ОК-7, ОК-10, ПК-8). |
5. Образовательные технологии
Дисциплина «Информатика» состоит: из лекционной части в мультимедийном исполнении; лабораторных работ в виде компьютерного практикума в дисплейном классе на персональных ЭВМ, соединенных в локальную сеть и имеющих доступ в Internet для закрепления полученных знаний; самостоятельных занятий для подготовки к практическим занятиям, выполнения проекта Web-страницы и компьютерной презентации, овладения материалом и освоения дополнительной литературы.
Блок «самостоятельная работа» включает в себя индивидуальные задания, компьютерные тесты для самоконтроля, реферативную работу, консультации по электронной почте.
Для эффективной реализации целей и задач ФГОС ВПО, для воплощения компетентностного подхода в преподавании дисциплины «Информатика» используются следующие образовательные технологии и методы обучения:
| Вид занятия | Технология | Цель | Формы и методы обучения |
| 1 | 2 | 3 | 4 |
| Лекции | Технология проблемного обучения | Усвоение теоретических знаний, развитие мышления, формирование профессионального интереса к будущей деятельности | Мультимедийные лекция-объяснение, лекция-визуализация, с привлечением формы тематической дискуссии, беседы, анализа конкретных ситуаций |
| Лабораторные работы (компьютерный практикум) | Технология проблемного, модульного, дифференциро-ванного и активного обучения, деловой игры | Развитие творческой и познавательной самостоятельности, обеспечение индивидуального подхода с учетом базовой подготовки. Организация активности студентов, обеспечение личностно деятельного характера усвоения знаний, приобретения навыков, умений. | Индивидуальный темп обучения. Инновационные интерактивные методы в обучении: использование Web-ресурсов для подготовки компьютерных презентаций, создания Web-страниц, использование off-line (электронная почта) для обмена информацией, консультаций с преподавателем, работа с электронными пособиями, возможность самотестирования. Постановка проблемных познавательных задач. Методы активного обучения: «круглый стол», игровое производственное проектирование, анализ конкретных ситуаций. |
| Самостоятельная работа | Технологии концентрированного, модульного, дифференциро-ванного обучения | Развитие познавательной самостоятельности, обеспечение гибкости обучения, развитие навыков работы с различными источниками информации, развитие умений, творческих способностей. | Индивидуальные, групповые, интерактивные (в режимах on-line и off-line). |
6. Учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов. Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины
В самостоятельную работу по дисциплине «Информатика» включена реферативная работа, подготовка к промежуточному и итоговому контролю, консультации в off-line режиме, создание Web-страницы (1 семестр), разработка и подготовка к защите мультимедийной презентации по выбранной теме (2 семестр), поиск информации в сети Internet по учебной и научной работе бакалавра (1 семестр), подбор экспериментальных данных для обработки с применение пакетов прикладных программ (2 семестр).
Задания для самостоятельного выполнения студентами:
По теме 1. Информатизация образования. Информационная культура. Социальная информатика. История появления и развития вычислительной техники. Типы современных ЭВМ. Виды и назначение запоминающих устройств. Используемая литература из списка 1-8, 10, 13, 22, 25, 27-29.
По теме 2. Вероятностный подход к определению количества информации. Алфавитный подход к определению количества информации. Используемая литература из списка 1-5, 6-8, 10, 22.
По теме 3. Логические законы и функции. Логические элементы компьютера. Алгебра высказываний. Логическая структура дисков. Используемая литература из списка 1-8, 10.
По теме 4. Оболочки и менеджеры ОС. Файлы и файловая система. Сервисное ПО (утилиты, драйвера устройств). Офисные программы. Сетевые ОС. Используемая литература из списка 1-7, 10, 13, 14, 22, 25.
По теме 5. Издательские системы. Электронные образовательные ресурсы. Средства оптического распознавания. Основные цветовые модели. Цветовая палитра. Системы автоматизированного проектирования (САПР). Компьютерная анимация. Используемая литература из списка 1, 6-8, 10, 13, 22, 25.
По теме 6. Разновидности электронных таблиц и область их применения. Расчет по формулам и создание диаграмм. Надстройки в электронных таблицах. Используемая литература из списка 1-8, 10, 13, 19. 22, 25, 26, 28, 29.
По теме 7. Базовая модель OSI. Протоколы и адресация вычислительной сети. Сетевые средства коммуникации. Топология и архитектура сети. Службы Internet. Киберпространство (средства навигации). Спутниковые (IP) технологии. Видеоконференции. Web-дизайн. MS Front Page. Фреймовые структуры. Подготовка авторской Web-страницы. Используемая литература из списка 1-8, 10-14, 18, 22, 25, 27-29.
По теме 8. Кодирование информации. Криптография. Симметричное и асимметричное шифрование. Используемая литература из списка 1, 2, 13, 22, 25, 27-29.
По теме 9. Системы управления БД (СУБД). СУБД Oracle, FoxPro. Современные технологии, используемые в работе с данными. Библиографические базы данных, их использование для поиска научной информации. Используемая литература из списка 1-8, 10, 11, 13, 15, 17, 22, 25, 27-29.
По теме 10. Модели типа «черный ящик». Кибернетика. Технологии и направления развития искусственного интеллекта (ИИ). Интеллектуальные и экспертные системы. Примеры экспертных систем в химии. Используемая литература из списка 1, 7, 8, 13, 25, 31.
По теме 11. Технология программирования. Управляющие структуры и средства языка программирования. Интерпретация и трансляция текста программы. Логическое программирование (унификация, метод резолюций). Инкапсуляция, наследование, полиморфизм. Используемая литература из списка 1, 5, 7, 11, 13, 16, 23, 24, 29, 30.
По теме 12. Виды и формы представления алгоритмов. Основные алгоритмические конструкции. Алгоритмический язык. Машина Тьюринга. Алгоритмы Маркова. Рекурсия. Используемая литература из списка 1, 5, 7, 11. 13, 16, 23, 24, 29, 30.
По теме 13. Функциональное представление числовой информации (программа MathCad). Матричное представление числовой информации. Структура программы в системе Matlab. Операторы. Процедуры и функции: описание, вызов. Массивы, записи, множества, ссылки и символы. Визуализация результатов расчета в системе Matlab. Используемая литература из списка 1, 7, 9, 11. 13, 16, 21, 23, 24, 25, 29, 30.
По теме 14. Устойчивость вычислительных алгоритмов. Понятие вычислительной схемы, реализация в прикладных программных комплексах: HyperChem, Gamess, KINET. Построение эмпирических моделей. Правила приближенных вычислений и оценка погрешностей при вычислениях. Статистическая обработка экспериментальных данных. Пакеты прикладных программ Statistica, Origin. Подготовка к коллоквиуму по вопросам обработки экспериментальных данных средствами вычислительной техники и программирования. Используемая литература из списка 1, 7, 9, 11. 13, 21, 24, 25, 29, 30.
По теме 15. Подготовка компьютерных презентаций авторского проекта к защите. Разработка авторского проекта. Разработка презентаций (дизайн, графика на слайдах, редактирование). Интерактивная презентация. Компьютерные презентации с использованием мультимедиа технологии. Используемая литература из списка 1-8, 11, 13, 14, 20, 22, 25, 28, 29.
Контроль знаний студента осуществляется еженедельной проверкой результатов работы на лабораторных занятиях (компьютерный практикум), проведением контрольных работ, коллоквиумов, зачетов (1, 2) по окончании отдельных блоков и разделов курса. Устный опрос проводится в начале занятия для проверки самостоятельной проработки лекционного материала. Для проверки работы в сети предусмотрены консультации по e-mail, общение в on-line режиме. Предусмотрена защита созданной на языке гипертекстовой разметки Web-страницы (1 семестр), подготовленной компьютерной презентации (2 семестр), оценка рефератов.