Рабочая учебная программа по дисциплине «Информатика» Направление №230100 «Информатика и вычислительная техника»

Вид материала

Рабочая учебная программа

Содержание Рабочая учебная программа Цель и задачи дисциплины, ее место в учебном процессе Задачи изучения дисциплины Перечень тем и разделов предшествующих дисциплин, освоение которых необходимо для изучения данной дисциплины Содержание дисциплины 1 семестр (32 часа) Самостоятельная работа Учебно-методические материалы по дисциплине

Подобный материал:

• Рабочая учебная программа по дисциплине «Базы данных» Направление №230100 «Информатика, 115.03kb.
• Рабочая учебная программа по дисциплине вычислительная математика специальность: 230100, 133.73kb.
• Рабочая учебная программа по дисциплине «Программирование на языке высокого уровня», 119.59kb.
• Рабочая учебная программа по дисциплине «Математическая логика и теория алгоритмов», 69.99kb.
• Рабочая учебная программа дисциплины Моделирование рассуждений (наименование дисциплины), 166.66kb.
• Рабочая программа учебной дисциплины днн. 02 Современные научные проблемы автоматизированных, 221.23kb.
• Основная образовательная программа высшего профессионального образования Направление, 300.24kb.
• Образовательный стандарт по направлению бакалавриата 552800 (230100) «Информатика, 288.84kb.
• Образовательный стандарт по направлению бакалавриата 552800 (230100) «Информатика, 198.39kb.
• Образовательный стандарт по направлению 230100. 62 Информатика и вычислительная техника, 328.94kb.

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ


ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ


«МАТИ» - РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

имени К.Э. ЦИОЛКОВСКОГО




Кафедра «Проектирование вычислительных комплексов»

^ РАБОЧАЯ УЧЕБНАЯ ПРОГРАММА


по дисциплине «Информатика»


Направление № 230100 «Информатика и вычислительная техника»

Шифр учебного плана: 230100.06пвк

Факультет № 6

Выпускающая кафедра: Проектирование вычислительных комплексов

Форма обучения: очная

Количество часов по дисциплине: 144

Цикл дисциплин: Е


Распределение времени студента по видам учебных занятий

(часы аудиторных занятий/самостоятельная работа)

Семестр	1
По учебному плану (АР/СР)	64/80
Лекции (АР/СР)	32/40
Лабораторные работы (АР/СР)	-
Практические занятия (АР/СР)	32/40
Курсовая работа (0/СР)	-
Форма контроля	экзамен

Москва 2006 г.


^

1. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ДИСЦИПЛИНЫ, ЕЕ МЕСТО В УЧЕБНОМ ПРОЦЕССЕ

Цель преподавания дисциплины

Важнейшей целью преподавания курса “Информатика”является введение студентов в круг основных понятий, идей и проблем современной науки в области информатики, что необходимо для обеспечения плодотворной профессиональной деятельности специалистов по направлению 552800 “Информатика и вычислительная техника”.

Основной акцент делается на истории и идеях развития программирования и компьютерных технологий, на различных аспектах проблем, изучаемых в дисциплинах, входящих в программу подготовки по специальности (таких как языки программирования, операционные системы, базы данных, искусственный интеллект, системное программное обеспечение, проектирование программных систем и т.д.). При этом показываются взаимосвязь и взаимопроникновение идей, проблем и подходов к их решению, используемых в разных дисциплинах.

Особое внимание уделено социальным проблемам, связанным с информатизацией различных сфер деятельности человека.

1. ^ Задачи изучения дисциплины
   

Задачи изучения курса “Информатика” определяются необходимостью выработки единого подхода к рассмотрению дисциплин общетехнического и специального цикла.

Данный курс должен помочь увидеть логическую и категорийную связь между изучаемыми по специальности дисциплинами, общность происхождения, постановки и методов решения проблем в различных областях, относимых к информатике и вычислительной науке (Computer Science).

2. ^ Перечень тем и разделов предшествующих дисциплин, освоение которых необходимо для изучения данной дисциплины
   

Желательны синхронизация и согласование с курсами “Программирование на языках высокого уровня” и “Математическая логика и теория алгоритмов”.

2. ^ СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
   

1. Наименования разделов и тем, объем в часах лекционных занятий.
   

1 семестр (32 часа)

№	Тема и содержание	Кол-во часов
	Исторические и философские аспекты информатики Исторический очерк информатики - развитие представлений о вычислениях и их техническая реализация. Философия информатики. Предмет информатики. Бумажная и безбумажная информационная технология. Значение ЭВМ в переработке информации. Предыстория возникновения ЭВМ. 2-я техническая революция. Кибернетика.	4
	Развитие вычислительной техники и программного обеспечения Основы устройства ЭВМ. Виды памяти. Ячейки, регистры, команды. Управляющее и арифметическое устройство. Внутренний язык компьютера (машинный язык). Автокоды. Ассемблер. Поколения ЭВМ. Поколения программного обеспечения ЭВМ. Операционные системы. Управление ресурсами ЭВМ. Эволюция ОС и ее связь с развитием аппаратной базы, экономические и технические предпосылки и ограничения. Одноуровневая модель; методы структуризации иерархическая модель, проблемно-ориентированная модель. Примеры важнейших ОС (Multics, Unix, Atlas, Hydra, “Эльбрус”).	4
	История и обзор языков программирования Языки программирования, их развитие и классификация. Трансляторы, компиляторы, интерпретаторы. Машинно-ориентированные языки. Парадигмы программирования. Ранние языки: Algol, Fortran, Cobol. Эволюция процедурных языков (Algol, PL/1, Pascal, Modula-2, Ada). Непроцедурные парадигмы и языки: функциональные (Lisp), логические (PROLOG), объектно-ориентированные (Smalltalk, С++, Java), параллельные (Occam).	4
	Технология современного программирования Тестирование и отладка программ. Объектно-ориентированное программирование. Программные системы. Дружественные системы. Современные принципы технологии программирования. Интернет.	2
	Системы счисления и представления данных в ЭВМ Однородные позиционные системы счисления. Запись целых и вещественных чисел в различных системах счисления. Перевод чисел из одной системы счисления в другую. Представление чисел в ЭВМ. Дополнитнльный код целых отрицательных чисел. Представление вещественных чисел в ЭВМ. Мантисса и порядок числа. Диапазоны и количества чисел в их представлениях в ЭВМ. Вывод вещественных чисел в машинном представлении в 16-ричной форме. (Пример программы). Машинное эпсилон и его вычисление. Самое большое и самое маленькое вещественное число. Разность между самым большим и ближайшим к нему по величине числом.	4
	Элементы теории кодирования Кодирование информации. Кодирование и декодирование. Равномерные и неравномерные коды. Азбука Морзе. Условие Фано. Подсчет количества кодов. Правило суммы и правило произведения при подсчете вариантов. Размещения с повторениями. Примеры.	2
	Комбинаторные задачи в информатике Классификация выборок. Перестановки с повторениями. Примеры. Свойства сочетаний. Треугольник Паскаля. Производящие многочлены. Перестановки и размещения. Примеры. Сочетания. Сочетания с повторениями. Выводы формул. Примеры.	4
	Алгоритмы и их формализация. Общие свойства алгоритмов. Тезис Тьюринга-Чёрча. Применимость и неприменимость алгоритмов. Понятие универсального алгоритма. Формализация понятия алгоритма. Лямбда-исчисление Чёрча (рекурсивные функции). Машины Тьюринга. Примеры конкретных машин Тьюринга. Диаграммы Тьюринга. Примеры алгоритмов в терминах диаграмм Тьюринга. Нормальные алгоритмы Маркова. Примеры алгоритмов Маркова. Самоприменимые алгоритмы. Пример проблемы, для решения которой не существует алгоритма. Доказательство несуществования алгоритма.	4
	Сложность алгоритмов и вычислительные проблемы Сложность алгоритмов. Временные оценки для различных классов алгоритмов. Примеры алгоритмов разной сложности. Способы повышения эффективности алгоритмов (на примерах возведения в степень, схемы Горнера). Односторонние функции, сложные задачи, применение их в шифровании.	2
	Некоторые социальные аспекты информатики Современный социальный контекст информатики. Сравнение деятельности в области информатики с деятельностью в других профессиональных сферах. Этические проблемы и роль профессиональных обществ. Риск в профессиональной деятельности (классификация типов риска и нежелательных последствий). Ответственность (личные, институциональные и правовые аспекты). Интеллектуальная собственность; ее определение применительно к программированию; средства защиты: патент, авторское право, торговый знак и др.; правовые аспекты защиты.и т.д.	2

2. Лабораторные занятия, их содержание и объем в часах
   

^

1 семестр (32 часа)

Лабораторные занятия проводятся сразу после рассмотрения теоретической части темы. Студенты самостоятельно отрабатывают навыки работы по рассмотренной теме. Материалами для упражнений являются индивидуальные материалы по практической работе.

№	Тема и содержание	Кол-во часов
	Системы счисления: двоичная, восьмеричная, шестнадцатеричная. Перевод из системы в систему. Прямой, обратный и дополнительный коды. Представления чисел в ЭВМ	6
	Способы кодирования информации. Определение диапозона возможных кодов в заданной системк кодирования	4
	Комбинаторные задачи, используемые в информатике	6
	Составление алгоритмов в терминах машин Тьюринга	6
	Составление нормальных алгоритмов Маркова	6
	Оценки сложности алгоритмов	4

3. ^

   САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА

1 семестр

1. Проработка конспекта лекций и изучение дополнительной литературы по основным темам лекций (40 часов).
   
2. Подготовка к практическим занятиям (40 часов)
   

4. ^

   УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ ПО ДИСЦИПЛИНЕ

1. Обязательная литература
   

1. Гайсарян С.С., Зайцев В.Е. Курс информатики. Учебное пособие. М., Изд. МАИ, 1993.

2. Симонович С.В. и др. Информатика. Базовый курс  СПб., Питер, 2004.


4.2. Рекомендуемая литература.

1. Симонович С.В. и др. Информатика. Базовый курс  СПб., Питер, 2001.

2. Брукшир Дж. Г. Введение в компьютерные науки  М., СПб., Киев: Вильямс, 2005.

3. Вирт Н. Алгоритмы и структуры данных  М., Мир, 2000.

4. Андреева Е, Фалина И. Системы счисления и компьютерная арифметика – М., Лаборатория Базовых Знаний, 2003.

6. Себеста Р. Основные концепции языков программирования – М., СПб., К., Вильямс, 2001.

7. Таненбаум Э. Операционные системы – СПб, Питер, 2003.

8. Дейт К.Дж. Введение в системы баз данных – М., СПб., К., Вильямс, 2001.

9. Колин К.К. Cоциальная информатика – М., Фонд “Мир”, Академический проект, 2003.

10. Брауэр Ф.Л., Гооз Г. Информатика. Вводный курс. М., Изд. МИР, 1976.

11. Брауэр Ф.Л., Гнац Р., Хилл У. Информатика. Задачи и решения. М., Изд. МИР, 1978.

12. Каймин В.А., Питеркин В.М., Титов В.К. и др. Информатика. Учебное пособие. М., Изд. БРИДЖ, 1994.

13. Брой М. Информатика. Основополагающее введение. Части I-III. М., Изд. Диалог-МИФИ, 1996.