Учебно-методический комплекс курса по выбору (опд) Направление подготовки 050202. 65 физико-математическое образование, квалификация учитель информатики

Вид материала

Учебно-методический комплекс

Содержание 2. Выписка из государственного образовательного стандарта 3. Учебная программа. 3.1. Содержание курса. Информатика как метод обучения. Становление курса по ОИВТ 3.2. Тематический план лекционного курса. 3.3. Тематический план семинарских занятий. 3.4. Список рекомендуемой литературы 3.4.2. Дополнительная литература 4. Организация самостоятельной работы. 5. Темы курсовых работ. 6. Требования к зачету, список вопросов. 7. Методическое обеспечение дисциплины 7.1.Методические рекомендации к семинарским занятиям. 7.2. Методические рекомендации по осуществлению текущего, самостоятельного и итогового контроля. 7.3. Методические рекомендации по организации самостоятельной работы студентов 8. Дополнительные материалы (методические рекомендации по организации изучения дисциплины, образцы практических заданий). 9. Материально-техническое обеспечение реализации программы учебной дисциплины. 9.1. Программы, пособия, литература (в т.ч. в би 9.2. Технические средства обучения. Бэсм-6, ссср (1967)

Подобный материал:

• Учебно-методический комплекс учебной дисциплины ен. В. 01 по выбору (информатика) «Программирование, 553.96kb.
• Учебно- методический комплекс учебной дисциплины дпп. 04"Теоретические основы информатики", 530.12kb.
• Учебно-методический комплекс по дисциплине "компьютерное моделирование" (факультет, 384.08kb.
• Программа вступительного испытания по дисциплине Физика с теорией и методикой обучения, 388.78kb.
• Учебная программа дисциплины опд. Р. 05. Математическая логика Направление: 050200, 71.65kb.
• Учебно-методический комплекс по специальностям 050202. 65 и 050200. 62 «Информатика», 457.74kb.
• Учебно-методический комплекс дисциплина опд. Ф. 05 «Метрология, стандартизация и сертификация», 409.28kb.
• Программа вступительных испытаний для лиц, поступающих в магистратуру на направление, 220.49kb.
• Учебная программа дисциплины опд. Р. 05. Основы дискретной математики Направление:, 113.76kb.
• Учебно-методический комплекс английский язык высшее профессиональное образование направление, 1537.65kb.

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ МОСКОВСКОЙ ОБЛАСТИ

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ОБЛАСТНОЙ УНИВЕРСИТЕТ


Кафедра вычислительной математики

и методики преподавания информатики


УТВЕРЖДАЮ

Зав. кафедрой Антипов И.Н.


«_____» _____________2008 г.


ИСТОРИЯ ИНФОРМАТИКИ


Учебно-методический комплекс курса по выбору (ОПД)

Направление подготовки 050202.65 – физико-математическое образование, квалификация – учитель информатики,


Составитель к.п.н., доц. Пантелеймонова А.В.


Москва 2008

1. СОДЕРЖАНИЕ

2. Выписка из государственного образовательного стандарта

На дисциплины и курсы по выбору блока ОПД в ГОС по направлению 050202.65 – физико-математическое образование, квалификация – учитель информатики отводится 180 часов.

Согласно требованиям к уровню подготовки выпускник специальности должен уметь решать типовые задачи профессиональной деятельности

• «участвовать в исследованиях по проблемам развития физико-математического образования;
  
• приобретать новые знания, используя современные образовательные технологии;
  
• строить образовательный процесс, ориентированный на достижение целей конкретной ступени образования с использованием здоровьесберегающих, информационных технологий;
  
• создавать и использовать в педагогических целях образовательную среду в соответствие с профилем подготовки;
  
• проектировать и осуществлять профессиональное самообразование;
  
• вести индивидуальную работу с учащимися корректирующего или развивающего характера на базе содержания профильных дисциплин;
  
• реализовывать образовательные задачи культурно-просветительского характера в профессионально-образовательной области».
  

Дисциплина «История информатики», безусловно, будет способствовать выполнению требований ГОС по подготовке учителя информатики.

3. Учебная программа.

Введение

Курс «История информатики» является дисциплиной по выбору блока общепрофессиональных дисциплин. В данном курсе рассматривается история информатики за период от зарождения счета до наших дней.

Термин «информатика» появился в 80-х годах как название совокупности естественных наук, изучающих процессы передачи, обработки и хранения информации. В рамках информатики объединяются научные направления, тесно связанные с появлением компьютеров и проникновением их во все сферы деятельности человека. В настоящее время наука информатика достигла той степени зрелости, когда следует оглянуться на прошлое, проанализировать накопленный опыт и наметить основные направления развития. Изучая историю информатики, жизнь и деятельность ее главных героев, их удачи и ошибки, можно точнее выбрать направления дальнейших исследований и разработок, предупредить нежелательные последствия, проследить преемственность в развитии научной теории и практики на протяжении нескольких десятилетий. Кроме этого, изучение истории повышает познавательный интерес будущих учителей информатики к и способствует более глубокому осмыслению ими учебного материала по основным дисциплинам блока профессиональной подготовки государственного образовательного стандарта.

Предлагаемый курс в основном ориентирован на будущих учителей информатики и математики. Для них большое значение имеет исторический процесс компьютеризации сферы образования и этапы становления школьного предмета «Основы информатики и вычислительной техники» («Информатики и ИКТ»)

Учебный курс разработан с соблюдением принципа модульности, при котором формируются относительно независимые блоки-модули, что позволяет легко комбинировать изложение материала, быстро возвращаться к повторному изложению, оперативно дополнять и обновлять читаемый курс, состоящий из семи модулей: «Зарождение и становление устройств для вычислений», «ЭВМ», «Эра ПК», «История сети Интернет», «Технология мультимедиа», «Эволюция программного обеспечения», «Становление курса по ОИВТ в общеобразовательных учреждениях».

Цели и задачи курса:

Сформировать представления:

• об основных этапах и наиболее значимых событиях развития информатики и вычислительной техники;
  
• о сущности современных информационно-компьютерных технологий и направлениях их развития;
  
• о влиянии информационно-компьютерных технологий на жизнь общества, в том числе и на образование.
  

Повысить познавательный интерес к изучению информатики, используя активные методы и современные технические средства обучения.

Развивать самостоятельность, элементы поисковой деятельности, осуществляя поиск информации в сети Интернет по заданной теме.

Сформировать умения и навыки обобщения информации, выделения главного в изученном материале, построения сообщения, умения высказывать предположения, объяснять и обосновывать их, выдвигать проблемы и переформулировать задачи.

Воспитывать активную жизненную позицию.

3.1. Содержание курса.

1. История доэлектронной информатики

Механические и электромеханические устройства и машины.

Аналитическая машина Ч. Бэбиджа (1837) и первая машинная программа А.

Аналоговая вычислительная техника. Дифференциальные анализаторы А. Н. Крылова (1911) и В. Буша (1931). Гидроинтегратор В. С. Лукьянова (1936).

Алгебра логики (Дж. Буль, 1947). Логические машины У. Джевонса (1869), П. Д. Хрущева (ок. 1900) и А. Н. Щукарева (1911).

Доказательство возможностей и первые результаты в области анализа и синтеза релейных схем на основе алгебры логики в независимых исследованиях (ок. 1938) Кл. Шеннона, В. А. Розенберга. Последующие исследования и результаты, полученные М. А. Гавриловым.

Формализация понятия «алгоритм». Абстрактная машина Тьюринга (1936).

Программно-управляемые ЦВМ на электромеханических реле: Ц-3 (1941) К. Цузе, МАРК-1 (1944) Г. Айкена, машины серии «Белл» Дж. Стибица. Первый эксперимент по автоматическому выполнению вычислений на больших расстояниях (между штатами Нью-Йорк — Нью-Гемпшир, 1940).


2. Зарождение электронной информатики

Технические и социальные предпосылки. Изобретение лампового триггера (М. А. Бонч-Бруевич, 1918). Электронные счетчики импульсов. Рост объемов необходимых вычислений в научно-исследовательских и опытно-конструкторских работах.

Первые проекты ЭВМ. Работающая модель машины Атанасова-Берри (1939) и постройка опытного образца (1939–1942). Памятная записка Г. Шрейера (1939) и постройка арифметического устройства (1942) Г. Шрейром и К. Цузе. Машины «Колосс» (1943) и «Колосс Марк-2» (1944). Памятная записка Дж. Маучли (1942) и постройка ЭНИАК (1943–1945).

Концепция машины с хранимой программой Дж. Неймана (1946).

Первые несерийные ЭВМ с хранимой программой. Британские машины МАРК-1 (1948) и ЭДСАК (1949); проект АКЕ (А. Тьюринг). США: работы над проектами ЭДВАК и ИАС с участием Дж. Фон Неймана и их влияние на развитие ЭВМ; машины СЕАК, БИНАК, ЭРА-1101, «Вихрь» (1950). СССР: независимое развитие и сходные результаты. Роль С. А. Лебедева. Машины МЭСМ (1951) и БЭСМ (1952). И. С. Брук. Машины М-1 (1951) и М-2 (1952).

Зарождение программирования. Программирование на языке машины и символьных обозначениях. Метод библиотечных подпрограмм (М. Уилкс, 1951). Планкалькюль К. Цузе (1945) Операторный метод программирования (1952–1953, А. А. Ляпунов). Концепция крупноблочного программирования (1953–1954, Л. В. Канторович).


3. Развитие ЭВМ, проблемного и системного программирования

Поколение ЭВМ. Обоснование критерия периодизации. Поколения: 1-е (50-е гг.), 2-е (первая половина 60-х гг.), 3-е (вторая половина 60-х гг.– первая половина 70-х гг.), 4-е (вторая половина 70-х гг. – 80-е гг.), 5-е (90-е и 2000-е гг.). Характеристика поколений по схеме: технические параметры, классы машин и сфера их применения, языки программирования и математическое обеспечение ЭВМ, архитектурные особенности, элементная база, парк ЭВМ. Особенности смены поколений и развития электронной вычислительной техники в России.

Проекты ЭВМ исторического значения — международного и национального. Гамма-60, Франция (1959), Стретч, США (1961), Атлас, Великобритания (1962), СДС-6600, США (1964), БЭСМ-6, СССР (1967), ИБМ-360, США (1965–1969), Иллиак-4, США (1972), Крей, США (1976), Японский проект ЭВМ пятого поколения (1980).

Тенденции и закономерности развития. Эволюция технических и технико-экономических характеристик ЭВМ. Тенденции в области проблемного и системного программирования, архитектуры и структуры ЭВМ. Некоторые общие закономерности развития средств переработки информации.


4. Развитие технологических основ информатики

Миниатюризация элементов на протяжении всей истории вычислительной техники — от первых счетных приборов до современных ЭВМ.

Полупроводниковые интегральные схемы — технологическая основа развития информатики с 1965 г. до наших дней. Закон Мура. Ограниченность спектра возможностей любых средств повышения эффективности (программных, структурных, сетевых, с помощью интеллектуальных моделей и т.п.) по сравнению с возможностями, обусловленными интеграцией полупроводниковых схем.

Первое десятилетие XXI в. Возможности технологии интегральных схем и проекты в области информатики, находящейся в стадии реализации.


5. Формирование и эволюция информационно-вычислительных сетей

Смена наиболее динамично развивающихся направлений в области сетей.

Многомашинные территориальные комплексы для решения специальных крупномасштабных задач (противовоздушная оборона, космические полеты и т.п.) и рационального использования вычислительных ресурсов. Система ПВО Североамериканского континента «Сейдж».

Идея разделения времени (К. Стрейчи, 1959).

Концепция всеобщего информационно-вычислительного обслуживания (Дж. Маккарти, 1961). Проект МАК (1963).

Работа в диалоговом режиме и графоаналитическое взаимодействие человека с машиной.

Первые универсальные информационно-вычислительные сети: Марк II (1968), Инфонет (1970), Тимнет (1970). Сеть Арпанет (1971).

Развитие специализированных сетей.

Информационно-вычислительные сети в СССР. Проект Государственной сети вычислительных центров (В. М. Глушков, 1963). Формирование ГСВЦ.

Локальные вычислительные сети.

Интернет, «всемирная паутина», и процессы глобализации.


6. Искусственный интеллект: научный поиск и проектно-технологические решения

Первые исследования и первые машинные программы решения интеллектуальных задач. Машинный перевод. Джорджтаунский эксперимент (1954). Исследования в СССР (А. А. Ляпунов, Ю. Д. Апресян, О. С. Кулагина и др.). Доказательство теорем. Метод резолюций (Дж. Робинсон, 1965) и обратный метод Ю. С. Маслова (1967). Эвристическое программирование. Распознавание образов. Персептрон (Ф. Розенблатт, 1957). Игровые программы: идеи Кл. Шеннона (1947), метод граней и оценок (А. Брудно), программа М. М. Ботвинника «Пионер». Сочинение музыки и текстов. «Иллиак-сюита» (Л. Хиллер и Л, Айзексон, 1955). Исследования Р. Х. Зарипова.

Формирование общих подходов к решению интеллектуальных задач. Лабиринтная модель и Универсальный решатель задач А. Ньюэлла и Г. Саймона (1959). Реляционная модель и ситуационное управление (Д. А. Поспелов и В. Н. Пушкин). Информационный (феноменологическое моделирование) и бионический (структурное моделирование) подходы к решению интеллектуальных задач.

Развитие теории и практики искусственного интеллекта. Теория представления знаний фреймы (М. Минский, 1974), сценарии (Р. Шенк), продукционные системы, семантические сети. Теория вопросно-ответных и диалоговых систем. Развитие практического применения: интеллектуальные пакеты прикладных программ, расчетно-логические, обучающие системы (тьюторы), экспертные системы.


7. Информатика и образование — историзм и современность

Информатика как предмет обучения. Уровни и модели образования в области информатики в России и за рубежом. Основные квалификации специалистов в области информатики. Объекты профессиональной деятельности специалистов в области информатики различных квалификаций и уровней подготовки: вычислительные машины, сети и системы коммуникаций; информационные и функциональные процессы, которые определяются спецификой предметной области; новые направления деятельности и области применения средств информатизации. Государственные образовательные стандарты по подготовке специалистов в области информатики, их роль и значение для подготовки специалистов в области информатики. Перечень и характеристика вузовских специальностей и специальностей послевузовского обучения. Виды и задачи профессиональной подготовки. Квалификационные требования к подготовке информатиков. Общие требования к образовательным программам по специальностям в области информатики.

Информатика как метод обучения. Информационные технологии в обучении: дистанционное образование, автоматизированные обучающие системы, образовательные мультимедиа технологии. Цели и задачи дистанционного образования; классификация форм дистанционного обучения; методы организации; информационное и документационное обеспечение; сетевые технологии в дистанционном обучении; использование Internet-технологий в образовании; методы текущего и итогового контроля с использованием компьютерных технологий; оценка качества дистанционных систем обучения. Назначение автоматизированных обучающих систем, история возникновения, типы используемых автоматизированных обучающих систем, их классификация и перспективы использования.

Становление курса по ОИВТ в общеобразовательных учреждениях и развитие школьной информатики.

Терминологический минимум

Internet. Архитектура компьютера. Аналоговые вычислительные машины. Интегральные схемы. Информатика в образовании. Информационные технологии. Информация. История информатики. История ЭВМ. Кибернетика. Компьютер. Локальные вычислительные сети. Механические вычислительные машины. Микрокалькулятор. Микроэлектроника. Персональный компьютер. Поколения ЭВМ. Программирование. Программное обеспечение. Элементная база. Языки программирования.

3.2. Тематический план лекционного курса.

Тема	Кол-во часов
1. История доэлектронной информатики.	2
2. Зарождение электронной информатики.	2
3. Развитие ЭВМ, проблемного и системного программирования.	6
4. Развитие технологических основ информатики	2
5. Формирование и эволюция информационно-вычислительных сетей.	2
6. Искусственный интеллект: научный поиск и проектно-технологические решения.	2
7. Информатика и образование — историзм и современность.	2
Итого	18

3.3. Тематический план семинарских занятий.

Тема	Кол-во часов
1. История доэлектронной информатики.	2
2. Зарождение электронной информатики.	2
3. Развитие ЭВМ, проблемного и системного программирования.	6
4. Развитие технологических основ информатики	2
5. Формирование и эволюция информационно-вычислительных сетей.	2
6. Искусственный интеллект: научный поиск и проектно-технологические решения.
7. Информатика и образование — историзм и современность.	2
Итого	18

Итоговый контроль – зачет, курсовая работа.

3.4. Список рекомендуемой литературы

3.4.1. Основная литература

1. Апокин И. А., Майстров Л. Е. История вычислительной техники. От простейших счетных приспособлений до сложных релейных систем. М.: Наука, 1990.
   
2. Апокин И. А., Майстров Л. Е. Развитие вычислительных машин. М.: Наука, 1974.
   
3. Бусленко Н., Бусленко В. Беседы о поколениях ЭВМ. – М.: Молодая гвардия, 1977.
   
4. Винер Н. Кибернетика и общество. М.: Изд. иностр. лит., 1958.
   
5. Дорфман В. Ф., Иванов Л. В. ЭВМ и ее элементы. Развитие и оптимизация. М.: «Радио и связь», 1988.
   
6. Малиновский Б.Н. История вычислительной техники в лицах. Киев: Наукова думка, 1995.
   
7. Очерки истории информатики в России / Ред.-сост. Поспелов Д. А., Фет Я. И. Новосибирск: Научн.-изд. центр ОИГГИМ СО РАН, 1998.
   
8. Полунов Ю.Л. От абака до компьютера: Судьбы людей и машин: Книга для чтения по истории вычислительной техники: В 2 т: - М.: Русская редакция, 2004.
   
9. Хоменко Л. Г. История информатики в СССР. Киев, 1998.
   
10. Частиков А.П. Архитекторы компьютерного мира (СПб., 2002)
    

3.4.2. Дополнительная литература

1. Апокин. И.А. Развитие вычислительной техники и систем на ее основе. // Новости искусственного интеллекта, 1994, № 1. С. 26—69.
   
2. Винер. Н.Кибернетика, или Управление и связь в животном и машине. 2-е изд. М.: Советское радио, 1968.
   
3. Гаазе-Рапопорт. М.Г О становлении кибернетики в СССР. // Кибернетика: прошлое для будущего. Этюды по истории отечественной кибернетики. Теория управления. Автоматика. Биокибернетика. М.: Наука, 1989. С. 46—85.
   
4. Ершов А. П., Шура-Бура М. Р. Становление программирования в СССР. Кибернетика, 1976, № 6, с. 141-160.
   
5. Информационное общество: Информационные войны. Информационное управление. Информационная безопасность / Ред. М. А. Вус. СПб.: 1999.
   
6. Корогодин В. И., Корогодина В. Л. Информация как основа жизни. Дубна: Феникс, 2000.
   
7. Степин В. С. Эпоха перемен и сценарии будущего. М.: 1996.
   
8. Хоменко Л. Г. История информатики в СССР. Киев, 1998.
   
9. Частиков А. Архитекторы компьютерного мира. СПб.: «БХВ —Петербург», 2002.
   

3.4.3. Источники

1. Государственный образовательный стандарт высшего профессионального образования по специальности 3514 «Прикладная информатика» (по областям).
   
2. Государственный образовательный стандарт высшего профессионального образования по специальности 071900 «Информационные системы».
   
3. Федеральная целевая программа «Электронная Россия 2002–2010 годы».
   
4. Федеральный закон «Об участии в международном информационном обмене» от 04.07.1996, № 85-ФЗ.
   

4. Организация самостоятельной работы.

При изучении данной дисциплины самостоятельная работа студентов является необходимым компонентом их учебной деятельности. Она позволяет развить профессионально значимые умения и навыки будущего учителя информатики: анализировать литературу учебную, научную, научно-популярную, школьные учебники, задачники и программы, готовить конспекты уроков с использованием элементов истории информатики, разрабатывать презентации уроков и др. Мы предлагаем студентам в начале изучения данного курса тему учебно-методического проекта.

Тематика учебно-методическux проектов

1. Чарльз Бэббидж и его аналитическая машина.
   
2. Августа Ада Лавлейс – первый программист.
   
3. Алан Тьюринг.
   
4. Джордж Буль и алгебра логики.
   
5. Джон фон Нейман и принципы построения ЭВМ.
   
6. Норберт Винер и его «Кибернетика».
   
7. Клод Шеннон.
   
8. Академик Лебедев.
   
9. Готфрид Лейбниц и двоичная система счисления.
   
10. История систем счисления.
    
11. Языки программирования высокого уровня – от Fortran до наших дней.
    
12. История средств связи.
    
13. История спутниковой связи.
    
14. История средств автоматизированной записи и накопления информации.
    
15. История глобальных сетей.
    
16. История появления персонального компьютера.
    
17. Возникновение и развитие графического интерфейса пользователя.
    
18. Поколения компьютеров.
    
19. История печатающих устройств.
    
20. Развитие архитектуры и конструкции ПК.
    
21. История механических счетных устройств.
    
22. Развитие элементной базы ЭВМ.
    
23. Эволюция операционных систем для ПК.
    
24. Первые советские ЭВМ.
    
25. ЭВМ серии ЕС.
    
26. Никлаус Вирт и концепции языков программирования.
    
27. Появление и развитие объектно-ориентированного программирования.
    
28. Развитие архитектуры ЭВМ.
    
29. Эволюция микропроцессоров.
    
30. Управляющие компьютеры: история применения.
    

План организации самостоятельной работы студентов.

Предмет: История информатики КПВ(ОПД). 4 курс.

Тема	Изучаемые вопросы	Кол-во часов	Виды работы	Методич. обеспеч.	Форма отчета	К-во часов (контр)
1. История доэлектронной информатики	Машина Блеза Паскаля. Арифмометр Однера.	4	Изучение литературы. Практическая работа в Интернете	Компьютерные программы.	Отчет с использованием офисного пакета программ	2
2. Зарождение электронной информатики.	Двоичная система счисления	4	Решение задач и заданий	Уч.-метод. разработки	Письменная работа в тетради	2
3. Развитие ЭВМ, проблемного и системного программирования	Изобретатели ЭВМ	8	Изучение литературы. Практическая работа в Интернете	Литература по работе и Интернетом	Отчет с использованием офисного пакета программ	2
4. Развитие технологических основ информатики	Архитектура ЭВМ	8		Компьютерные программы.	Отчет с использованием офисного пакета программ	2
5. Формирование и эволюция информационно-вычислительных сетей	Проекты вычислительных сетей в СССР	4		Литература по работе и Интернетом	Отчет с использованием офисного пакета программ	2
6. Искусственный интеллект: научный поиск и проектно-технологические решения.	Становление кибернетики в СССР	4			Отчет с использованием офисного пакета программ	2
7. Информатика и образование — историзм и современность	Эксперименты по изучению информатики в школе в 50-80 гг.	4	Изучение литературы и опыта работы учителей.	Статьи ж. ИНФО, учебные пособия	Отчет с использованием офисного пакета программ	2

График самостоятельной работы студентов

Предмет: История информатики КПВ (ОПД). 4 курс

Дисциплина	сентябрь	октябрь	ноябрь	декабрь
История информатики	Выбор темы курсовой работы	Подбор и анализ литературы	Написание курсовой работы	Оформление курсовой работы и защита.

5. Темы курсовых работ.

В курсовой работе необходимо отразить не только историю выбранной темы, но и раскрыть методические особенности ее изложения в школьном курсе информатики.

1. Развитие вычислительных машин до появления компьютеров.
   
2. Развитие логических основ информатики.
   
3. История систем счисления.
   
4. ЭВМ первого поколения.
   
5. ЭВМ второго поколения.
   
6. ЭВМ третьего поколения.
   
7. ЭВМ четвертого поколения.
   
8. ЭВМ пятого поколения.
   
9. История языков программирования.
   
10. История Всемирной паутины Internet.
    
11. История развития операционных систем.
    
12. История развития прикладного программного обеспечения (текстовых табличных и графических редакторов).
    

6. Требования к зачету, список вопросов.

Требования к зачету:

Для сдачи зачета необходимо выполнить учебный проект. Существенным моментом является посещаемость занятий и работа студентов на семинарах (в случае пропусков занятий предполагается более подробный опрос по пропущенным темам). На зачет выносится материл, излагаемый в лекционном курсе и рассматриваемый на семинарских занятиях. Для получения зачета надо правильно ответить на несколько поставленных вопросов. В затруднительных ситуациях ( в отдельных случаях) допускается на зачете воспользоваться тетрадью с записями материалов лекций и семинаров в присутствии преподавателя. При этом преподаватель может убедиться, в какой степени студент ориентируется в «своих» материалах и по ряду дополнительных вопросов (по тетради) решить вопрос о зачете.


Список вопросов к зачету.

1. Механические и электромеханические устройства и машины.
   
2. Аналитическая машина Ч. Бэбиджа (1837) и первая машинная программа.
   
3. Аналоговая вычислительная техника. Дифференциальные анализаторы А. Н. Крылова (1911) и В. Буша (1931). Гидроинтегратор В. С. Лукьянова (1936).
   
4. Алгебра логики (Дж. Буль, 1947). Логические машины У. Джевонса (1869), П. Д. Хрущева (ок. 1900) и А. Н. Щукарева (1911).
   
5. Формализация понятия «алгоритм». Абстрактная машина Тьюринга (1936).
   
6. Программно-управляемые ЦВМ на электромеханических реле: Ц-3 (1941) К. Цузе, МАРК-1 (1944) Г. Айкена, машины серии «Белл» Дж. Стибица.
   
7. Изобретение лампового триггера (М. А. Бонч-Бруевич, 1918). Электронные счетчики импульсов.
   
8. Первые проекты ЭВМ.
   
9. Концепция машины с хранимой программой Дж. Неймана (1946).
   
10. Первые несерийные ЭВМ с хранимой программой.
    
11. Зарождение программирования. Программирование на языке машины и символьных обозначениях.
    
12. Концепция крупноблочного программирования (1953–1954, Л. В. Канторович).
    
13. Поколение ЭВМ. Обоснование критерия периодизации.
    
14. ЭВМ первого поколения.
    
15. ЭВМ второго поколения.
    
16. ЭВМ третьего поколения.
    
17. ЭВМ четвертого поколения.
    
18. ЭВМ пятого поколения.
    
19. Особенности смены поколений и развития электронной вычислительной техники в России.
    
20. Эволюция технических и технико-экономических характеристик ЭВМ.
    
21. Тенденции в области проблемного и системного программирования, архитектуры и структуры ЭВМ.
    
22. Миниатюризация элементов на протяжении всей истории вычислительной техники — от первых счетных приборов до современных ЭВМ.
    
23. Полупроводниковые интегральные схемы — технологическая основа развития информатики с 1965 г. до наших дней.
    
24. Ограниченность спектра возможностей любых средств повышения эффективности (программных, структурных, сетевых, с помощью интеллектуальных моделей и т.п.) по сравнению с возможностями, обусловленными интеграцией полупроводниковых схем.
    
25. Первое десятилетие XXI в. Возможности технологии интегральных схем и проекты в области информатики, находящейся в стадии реализации.
    
26. Смена наиболее динамично развивающихся направлений в области сетей.
    
27. Многомашинные территориальные комплексы для решения специальных крупномасштабных задач (противовоздушная оборона, космические полеты и т.п.) и рационального использования вычислительных ресурсов.
    
28. Идея разделения времени (К. Стрейчи, 1959).
    
29. Концепция всеобщего информационно-вычислительного обслуживания (Дж. Маккарти, 1961). Проект МАК (1963).
    
30. Первые универсальные информационно-вычислительные сети: Марк II (1968), Инфонет (1970), Тимнет (1970). Сеть Арпанет (1971).
    
31. Развитие специализированных сетей.
    
32. Информационно-вычислительные сети в СССР. Проект Государственной сети вычислительных центров (В. М. Глушков, 1963). Формирование ГСВЦ.
    
33. Локальные вычислительные сети.
    
34. Интернет, «всемирная паутина», и процессы глобализации.
    
35. Первые исследования и первые машинные программы решения интеллектуальных задач.
    
36. Формирование общих подходов к решению интеллектуальных задач.
    
37. Развитие теории и практики искусственного интеллекта.
    
38. Информатика как предмет обучения.
    
39. Информатика как метод обучения.
    
40. Становление курса по ОИВТ в общеобразовательных учреждениях и развитие школьной информатики.
    

7. Методическое обеспечение дисциплины

7.1.Методические рекомендации к семинарским занятиям.

При подготовке к семинару преподаватель определяет тему, цели и задачи, круг обсуждаемых вопросов; подбирает и рекомендует литературу для студентов; распределяет темы докладов; инструктирует студентов о главных этапах работы, консультирует по ходу подготовки докладов и проверяет их готовность (важно, чтобы доклады не были простым пересказом). План семинара и список рекомендуемой литературы сообщается студентам заранее. Наряду с индивидуальными заданиями всем студентам преподаватель дает общее задание, знакомит их с темой семинара – это важное условие активного участия студентов в семинаре, так как он не должен сводиться лишь к прослушиванию докладов. Задача преподавателя вовлечь всех в работу: в обсуждение сообщений, выполнение записей в тетрадях, ответы на контрольные вопросы.

Семинары содействуют развитию у студентов навыков самостоятельного приобретения знаний, воспитанию их воли, трудолюбия, интереса к предмету. Их организуют с целью повторения, систематизации и уточнения полученных знаний, развития умения применять знания при решении задач. Руководящая роль преподавателя в этом случае сводится в основном к разъяснению цели, задач и плана семинара, выдаче индивидуальных заданий и проведению консультаций в связи с подготовкой учащимися рефератов, указанием списка литературы и вопросов, на которые они должны дать ответы. В плане семинаров обычно указывают основные вопросы, подлежащие рассмотрению, темы индивидуальных заданий, форму работы на занятии (иногда с применением демонстраций). При подготовке семинара первостепенное значение имеет дифференцированный подход к студентам, а при его проведении – обеспечение активного участия всех в обсуждении вынесенных на семинар вопросов.

По способу проведения различают такие семинары: собеседование, обсуждение рефератов и докладов, решение задач, работа с ППС, семинары смешанного типа и комплексного характера, цель последних – обобщение и систематизация знаний студентов по смежным предметам.

7.2. Методические рекомендации по осуществлению текущего, самостоятельного и итогового контроля.

Текущий контроль следует осуществлять по направлениям: посещаемость занятий; выполнение текущих заданий, умение записывать лекции и материал семинаров.

Самоконтроль студенты могут реализовывать по результатам подготовки к семинарам.

Итоговый контроль проводится в виде зачета и защиты курсовой работы.

7.3. Методические рекомендации по организации самостоятельной работы студентов

Виды самостоятельной работы:

• подготовка докладов к занятиям;
  
• подготовка индивидуальных заданий к семинарам;
  
• подготовка учебного проекта;
  
• написание курсовой работы.
  

При подготовке докладов и индивидуальных заданий преподаватель инструктирует студентов о главных этапах работы, консультирует по ходу подготовки докладов и проверяет их готовность (важно, чтобы доклады не были простым пересказом, сопровождались презентациями, ставили проблемные вопросы). При разработке учебного проекта студенту следует определить с помощью преподавателя форму и методы представления темы проекта школьникам. Результаты работы должны быть представлены в виде учебно-воспитательного мероприятия для школьников (в печатном виде). В отдельных случаях лучшие проекты могут быть реализованы как занятия кружка по истории информатики с привлечением студентов младших курсов.

8. Дополнительные материалы (методические рекомендации по организации изучения дисциплины, образцы практических заданий).

Рекомендации по организации изучения дисциплины: оптимальным сочетанием лекционных и практических занятий является соотношение – лекции 1 ч., семинары 1 ч в течение одного семестра на 4 курсе (всего лекций – 18 ч., семинаров -18 ч.).

В содержание курса целесообразно включить вопросы становления школьного курса информатики.

При проведении семинарских занятий с целью активизации учебной деятельности студентов следует уделять внимание обсуждению поставленных вопросов.

Для обеспечения наглядности обучения необходимо привлекать материалы сайтов посвященных истории информатики.

По материалам лекций, семинарских занятий и сайтов можно рекомендовать регулярно заполнять таблицу:

Поколение ЭВМ	Название ЭВМ	Элементная база	Быстро-действие	Оперативная память	Внутренняя память	Внешняя память

9. Материально-техническое обеспечение реализации программы учебной дисциплины.

9.1. Программы, пособия, литература (в т.ч. в библиотеке МГОУ)

1. Апокин И. А., Майстров Л. Е. Развитие вычислительных машин. М.: Наука, 1974.
   
2. Бусленко Н., Бусленко В. Беседы о поколениях ЭВМ. – М.: Молодая гвардия, 1977.
   
3. Винер Н. Кибернетика и общество. М.: Изд. иностр. лит., 1958.
   
4. Дорфман В. Ф., Иванов Л. В. ЭВМ и ее элементы. Развитие и оптимизация. М.: «Радио и связь», 1988.
   
5. Гутер Р.С., Полунов Ю.Л. От абака до компьютера. - М.: Знание, 1975.
   

Журналы:

Информатика и образование

Информатика. Приложение к газете 1 сентября

Сайты виртуальных компьютерных музеев (см. приложение)

9.2. Технические средства обучения.

Для изучения характеристик компьютеров предлагается использовать компьютерный класс с выходом в Internet. На лекциях и семинарах рекомендуется использовать проекционные демонстрационные средства – сматр доска.

Приложения

№ 1. Планы лекций

1. История доэлектронной информатики

2. Зарождение электронной информатики.

3. Развитие ЭВМ, проблемного и системного программирования

ЭВМ 1 поколения;

ЭВМ 2 поколения.

4. Развитие ЭВМ, проблемного и системного программирования

ЭВМ 3 поколения;

ЭВМ 4 поколения.

5. Развитие ЭВМ, проблемного и системного программирования

ЭВМ 5 поколения;

Перспективы развития ЭВМ.

6. Развитие технологических основ информатики

7. Формирование и эволюция информационно-вычислительных сетей

8. Искусственный интеллект: научный поиск и проектно-технологические решения.

9. Информатика и образование — историзм и современность


№ 2. Планы семинарских занятий

Тема 1. История доэлектронной информатики (2 ч.).

Вопросы:

1. Механические и электромеханические устройства и машины.

2. Аналитическая машина Ч. Бэбиджа (1837) и первая машинная программа.

3. Аналоговая вычислительная техника. Дифференциальные анализаторы А. Н. Крылова (1911) и В. Буша (1931).

4. Формализация понятия «алгоритм». Абстрактная машина Тьюринга (1936).

5. Программно-управляемые ЦВМ на электромеханических реле. : Ц-3 (1941) К. Цузе, МАРК-1 (1944) Г. Айкена, машины серии «Белл» Дж. Стибица.

Индивидуальные задания:

1. Ада Лавлейс- первая программистка.

2. Гидроинтегратор В. С. Лукьянова (1936).

3. Алгебра логики (Дж. Буль, 1947).

4. Логические машины У. Джевонса (1869), П. Д. Хрущева (ок. 1900) и А. Н. Щукарева (1911).

5. Доказательство возможностей и первые результаты в области анализа и синтеза релейных схем на основе алгебры логики в независимых исследованиях (ок. 1938) Кл. Шеннона, В. А. Розенберга. Последующие исследования и результаты, полученные М. А. Гавриловым.

6. Вычислительные машины на электромеханических реле: Ц-3 (1941) К. Цузе, МАРК-1 (1944) Г. Айкена, машины серии «Белл» Дж. Стибица.


Тема2. Зарождение электронной информатики (2 ч.).

Вопросы:

1. Технические и социальные предпосылки появления первых ЭВМ.

2. Первые проекты ЭВМ.

3. Концепция машины с хранимой программой Дж. Неймана (1946).

4. Первые несерийные ЭВМ с хранимой программой.

5. Зарождение программирования. Программирование на языке машины и символьных обозначениях.

Индивидуальные задания:

1. Открытия в физике: изобретение лампового триггера (М. А. Бонч-Бруевич, 1918), электронные счетчики импульсов.

2. Работающая модель машины Атанасова-Берри (1939) и постройка опытного образца (1939–1942).

3. Машины «Колосс» (1943) и «Колосс Марк-2» (1944).

4. Памятная записка Дж. Маучли (1942) и постройка ЭНИАК (1943–1945).

5. работы над проектами ЭДВАК и ИАС с участием Дж. Фон Неймана и их влияние на развитие ЭВМ

6. Роль С. А. Лебедева в разработке машин машины МЭСМ (1951) и БЭСМ (1952).

7. Метод библиотечных подпрограмм (М. Уилкс, 1951). Планкалькюль К. Цузе (1945) Операторный метод программирования (1952–1953, А. А. Ляпунов). Концепция крупноблочного программирования (1953–1954, Л. В. Канторович).


Тема 3. Развитие ЭВМ, проблемного и системного программирования (6 ч.).

Вопросы.

1. Поколение ЭВМ. Обоснование критерия периодизации.

2. Характеристика поколений по схеме: технические параметры, классы машин и сфера их применения, языки программирования и математическое обеспечение ЭВМ, архитектурные особенности, элементная база, парк ЭВМ.

3. Особенности смены поколений и развития электронной вычислительной техники в России.

4. Эволюция технических и технико-экономических характеристик ЭВМ.

Индивидуальные задания:

1. ЭВМ первого поколения (50-е гг.).

2. ЭВМ второго поколения (первая половина 60-х гг.).

3. ЭВМ третьего поколения (вторая половина 60-х гг.– первая половина 70-х гг.).

4. ЭВМ четвертого поколения (вторая половина 70-х гг. – 80-е гг.).

5. ЭВМ пятого поколения(90-е и 2000-е гг.).

6. Проекты ЭВМ исторического значения — международного и национального.

• БЭСМ-6, СССР (1967),
  
• Гамма-60, Франция (1959),
  
• Атлас, Великобритания (1962),
  
• Стретч, США (1961), СДС-6600, США (1964), ИБМ-360, США (1965–1969), Иллиак-4, США (1972), Крей, США (1976),
  
• Японский проект ЭВМ пятого поколения (1980).
  

Тема 4. Развитие технологических основ информатики (2 ч.).

Вопросы:

1. Миниатюризация элементов на протяжении всей истории вычислительной техники — от первых счетных приборов до современных ЭВМ.

2. Полупроводниковые интегральные схемы — технологическая основа развития информатики с 1965 г. до наших дней. Закон Мура.

Индивидуальные задания:

1. Ограниченность спектра возможностей любых средств повышения эффективности (программных, структурных, сетевых, с помощью интеллектуальных моделей и т.п.) по сравнению с возможностями, обусловленными интеграцией полупроводниковых схем.

2. Первое десятилетие XXI в. Возможности технологии интегральных схем и проекты в области информатики, находящейся в стадии реализации.


Тема 5. Формирование и эволюция информационно-вычислительных сетей (2 ч.).

Вопросы:

1. Смена наиболее динамично развивающихся направлений в области сетей.

2. Многомашинные территориальные комплексы для решения специальных крупномасштабных задач (противовоздушная оборона, космические полеты и т.п.) и рационального использования вычислительных ресурсов.

3. Концепция всеобщего информационно-вычислительного обслуживания (Дж. Маккарти, 1961). Проект МАК (1963).

4. Развитие специализированных сетей.

5. Информационно-вычислительные сети в СССР.

6. Internet –всемирная паутина.

Индивидуальные задания:

1. Идея разделения времени (К. Стрейчи, 1959).

2. Работа в диалоговом режиме и графоаналитическое взаимодействие человека с машиной.

3. Первые универсальные информационно-вычислительные сети: Марк II (1968), Инфонет (1970), Тимнет (1970). Сеть Арпанет (1971).

4. Проект Государственной сети вычислительных центров (В. М. Глушков, 1963). Формирование ГСВЦ.

5. Локальные вычислительные сети.

6. Интернет, «всемирная паутина», и процессы глобализации.


Тема 6. Искусственный интеллект: научный поиск и проектно-технологические решения (2 ч.).

Вопросы:

1. Первые исследования и первые машинные программы решения интеллектуальных задач.

2. Формирование общих подходов к решению интеллектуальных задач.

3. Развитие теории и практики искусственного интеллекта.

4. Развитие практического применения: интеллектуальные пакеты прикладных программ, расчетно-логические, обучающие системы (тьюторы), экспертные системы.

Индивидуальные задания:

1. Машинный перевод. Джорджтаунский эксперимент (1954).

2. Исследования в СССР (А. А. Ляпунов, Ю. Д. Апресян, О. С. Кулагина и др.).

3. Метод резолюций (Дж. Робинсон, 1965) и обратный метод Ю. С. Маслова (1967).

4. Эвристическое программирование. Распознавание образов. Персептрон (Ф. Розенблатт, 1957).

5. Игровые программы: идеи Кл. Шеннона (1947), метод граней и оценок (А. Брудно), программа М. М. Ботвинника «Пионер».

6. Сочинение музыки и текстов. «Иллиак-сюита» (Л. Хиллер и Л, Айзексон, 1955). Исследования Р. Х. Зарипова.

7. Лабиринтная модель и Универсальный решатель задач А. Ньюэлла и Г. Саймона (1959).

8. Реляционная модель и ситуационное управление (Д. А. Поспелов и В. Н. Пушкин).

9. Информационный (феноменологическое моделирование) и бионический (структурное моделирование) подходы к решению интеллектуальных задач.

10. Теория представления знаний фреймы (М. Минский, 1974), сценарии (Р. Шенк), продукционные системы, семантические сети.

11. Теория вопросно-ответных и диалоговых систем.


Тема 7. Информатика и образование — историзм и современность

Вопросы:

1. Информатика как предмет обучения.

2. Информатика как метод обучения.

3. Становление курса по ОИВТ

Индивидуальные заданя:

1. Уровни и модели образования в области информатики в России и за рубежом. Основные квалификации специалистов в области информатики.

2. Объекты профессиональной деятельности специалистов в области информатики различных квалификаций и уровней подготовки: вычислительные машины, сети и системы коммуникаций; информационные и функциональные процессы, которые определяются спецификой предметной области; новые направления деятельности и области применения средств информатизации.

3. Государственные образовательные стандарты по подготовке специалистов в области информатики, их роль и значение для подготовки специалистов в области информатики.

4. Информационные технологии в обучении: дистанционное образование, автоматизированные обучающие системы, образовательные мультимедиа технологии.

5. Использование Internet-технологий в образовании; методы текущего и итогового контроля с использованием компьютерных технологий; оценка качества дистанционных систем обучения.

6. Назначение автоматизированных обучающих систем, история возникновения, типы используемых автоматизированных обучающих систем, их классификация и перспективы использования.

7. Становление курса по ОИВТ в общеобразовательных учреждениях и развитие школьной информатики.


№ 3. Виртуальные компьютерные музеи:

1. Виртуальный компьютерный музей школы № 444

ссылка скрыта

2. Компьютерный музей журнала PC Week/RE

ссылка скрыта.

3. Русский компьютерный музей под названием Музейчик.

ссылка скрыта

4. сайт Лаборатории Параллельных Информационных Технологий НИВЦ МГУ ссылка скрыта

5. Музеи, посвященные конкретным выдающимся личностям:

Чарльз Беббидж ссылка скрыта

Ада Лавлейс ссылка скрыта

Конрад Цузе ссылка скрыта

6. Страницы компьютерных гигантов:

ссылка скрыта

ссылка скрыта

ссылка скрыта

ссылка скрыта

ссылка скрыта

7. Музей отечественных компьютеров

ссылка скрыта