Основная образовательная программа высшего профессионального образования Направление подготовки

Вид материала

Содержание

Подобный материал:

1 ... 6 7 8 9 10 11 12 13 ... 23

Б3.В.15 «Программирование»

^ 1. Цель и задачи освоения дисциплины

Цель освоения дисциплины: сформировать у будущего учителя информатики систематизированные знания и навыки в области программирования для решения практических задач получения, хранения, обработки и передачи информации в педагогической и культурно-просветительской профессиональной деятельности.

^ Задачи освоения дисциплины:

– формирование знаний по теории программирования;

– повышение уровня алгоритмической культуры;

– формирование умения решать типовые задачи по программированию.

^ 2. Место дисциплины в структуре ООП

Цикл – профессиональный.

Часть учебного плана – вариативная.

Опирается на следующие дисциплины, освоенные ранее: «Операционные системы, сети и интернет-технологии».

Является основой для освоения дисциплин: «Теоретические основы информатики», «Архитектура компьютера», «Информационные системы», «Практикум по решению задач на ЭВМ», «Высокоуровневые методы программирования», «Разработка эффективных алгоритмов», «Проектирование информационных систем», «Программные средства информационных систем», «Современные языки программирования», прохождения педагогической практики.

^ 3. Требования к результатам освоение дисциплины

Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих компетенций (в соответствии с ФГОС ВПО и ООП):

- владением культурой мышления, способностью к обобщению, анализу, восприятию информации, постановке цели и выбору путей ее достижения (ОК-1);

- способностью использовать математический аппарат, методологию программирования и современные компьютерные технологии для решения практических задач получения, хранения, обработки и передачи информации (СК-2);

- владением современными формализованными математическими, информационно-логическими и логико-семантическими моделями и методами представления, сбора и обработки информации (СК-3);

- способностью реализовывать аналитические и технологические решения в области программного обеспечения и компьютерной обработки информации (СК-4).

^ В результате изучения студент должен

знать:

- основные понятия языков и методов программирования;

- алфавит, синтаксис и семантику языка программирования Object Pascal;

уметь:

- применять полученные знания при решении практических задач профессиональной деятельности;

владеть:

- умением показать необходимость использования современных компьютерных технологий в профессиональной деятельности.

^ 4. Общая трудоемкость дисциплины и ее распределение

количество зачетных единиц – 7

общая трудоемкость курса в часах – 252 ч (в т.ч. аудиторных часов – 108 ч, СРС – 90 ч)

распределение по семестрам – 2, 3

форма и место отчетности – зачет (2 семестр), экзамен (3 семестр).

^ 5. Краткое содержание дисциплины

Раздел 1. Содержательное толкование сущности понятия алгоритма. Основные свойства алгоритма. Цель и подходы к формализации понятия алгоритма. Способы представления алгоритмов.

Раздел 2. Инструментарий технологии программирования. Классификация языков программирования. Системы программирования. Структура проекта и программы Delphi. Модули. Основные операции с проектом программы в среде разработчика Borland Developer Studio.

Раздел 3. Структурный подход в программировании. Общие конструкции алгоритмических языков.

Раздел 4. Язык программирования Object Pascal. Алфавит. Идентификаторы. Структура программы на Object Pascal. Типы данных. Операторы. Линейные программы. Логические операции и выражения. Условный оператор. Оператор выбора. Операторы циклов. Массивы. Строковые данные и операции над ними.

Раздел 5. Абстракция и декомпозиция. Процедуры и функции. Формальные и фактические параметры. Локальные и глобальные идентификаторы. Множества. Записи. Процедуры и функции для работы с файлами. Применения рекурсии. Динамические структуры данных. Работа с указателями и адресами.

Раздел 6. Объектно-ориентированный подход в программировании: сущность объектно-ориентированного подхода; объектный тип данных; переменные объектного типа; инкапсуляция; наследование; полиморфизм; классы и объекты.

Раздел 7. Объектно-ориентированное программирование в Delphi. Классы и объекты. Базовый класс TObject. Поля, свойства, методы. Виртуальные методы. Абстрактные методы и классы.

Раздел 8. Механизмы передачи и обработки сообщений в объектно-ориентированных средах. Сообщения и события в Delphi. События как особый тип свойств. Обработчики событий. Классы исключительных ситуаций в Delphi. Обработка исключений.

Раздел 9. Технологическая схема визуального программирования. Средства систем визуального программирования. Библиотека визуальных компонентов в Delphi. Свойства визуальных компонентов. События и методы, связанные с визуальными компонентами. Графические возможности Delphi.

Раздел 10. Конструирование объектов в Delphi.: строки, стеки, списки, очереди, деревья. Математические объекты: вектора, матрицы. Интерфейсные объекты: управляющие элементы, окна, диалоги. Конструирование программ на основе иерархии объектов.

6. Разработчик:

Буров Иван Петрович, кандидат технических наук, доцент, кафедра информатики и информатизации образования ВГПУ

Эксперт:

Сергеев Алексей Николаевич, д.п.н., профессор, кафедра информатики и информатизации образования ВГПУ

Б3.В.16 «Практикум по решению задач на ЭВМ»

^ 1. Цель и задачи освоения дисциплины

Цель освоения дисциплины: сформировать у будущего учителя информатики систематизированные знания и навыки в области проектирования и реализации программных средств для решения практических задач компьютерной обработки информации в профессиональной педагогической деятельности.

^ Задачи освоения дисциплины:

– изучить методы анализа и моделирования прикладной области;

– освоить приемы определения информационных потребностей и формирования требований к программным средствам;

– овладеть навыками формализации, реализации и документирования решения задач по проектированию систем педагогического тестирования знаний в Delphi.

^ 2. Место дисциплины в структуре ООП

Цикл – профессиональный.

Часть учебного плана – вариативная.

Опирается на следующие дисциплины, освоенные ранее: «Операционные системы, сети и интернет-технологии», «Программирование».

Является основой для освоения дисциплин: «Теоретические основы информатики», «Архитектура компьютера», «Информационные системы», «Компьютерное моделирование», «Проектирование информационных систем», «Программные средства информационных систем», «Современные языки программирования», прохождения педагогической практики.

^ 3. Требования к результатам освоение дисциплины

Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих компетенций (в соответствии с ФГОС ВПО и ООП):

- готовностью применять знания теоретической информатики, фундаментальной и прикладной математики для анализа и синтеза информационных систем и процессов (СК-1);

- способностью использовать математический аппарат, методологию программирования и современные компьютерные технологии для решения практических задач получения, хранения, обработки и передачи информации (СК-2);

- владением современными формализованными математическими, информационно-логическими и логико-семантическими моделями и методами представления, сбора и обработки информации (СК-3);

- способностью реализовывать аналитические и технологические решения в области программного обеспечения и компьютерной обработки информации (СК-4).

^ В результате изучения студент должен

знать:

- основное содержание методов анализа прикладной области, информационных потребностей, формирования требований к программным средствам;

уметь:

- проводить анализ предметной области;

- выявлять информационные потребности и разрабатывать требования к программным средствам;

- разрабатывать концептуальную модель прикладной области;

- проводить формализацию и реализацию решения прикладных задач;

владеть:

- навыками проектирования программных средств в инструментальных средах разработчика приложений;

- навыками разработки программной документации.

^ 4. Общая трудоемкость дисциплины и ее распределение

количество зачетных единиц – 4

общая трудоемкость курса в часах – 144 ч (в т.ч. аудиторных часов – 72 ч, СРС – 72 ч)

распределение по семестрам – 5, 6

форма и место отчетности – зачет (5, 6 семестры).

^ 5. Краткое содержание дисциплины

Раздел 1. Стадии жизненного цикла программных средств в соответствии с подходом RAD. Особенности применения способа быстрой разработки приложений для проектирования систем педагогического тестирования знаний. Проектная документация на программные средства.

Раздел 2. Предпроектное обследование предметной области. Разработка моделей предметной области «как есть» («as-is»). Анализ и планирование требований к проектируемому программному средству. Определение функций, которые должна выполнять система тестирования знаний. Описание информационных потребностей. Оформление технического задания на разработку.

Раздел 3. Техническое проектирование программного средства. Анализ процессов системы. Определение требований разграничения доступа к данным. Определение состава необходимой документации. Оценка количества функциональных точек разрабатываемой системы. Построение информационных и функциональных моделей предметной области «как должно быть» («to-be»). Определение программных интерфейсов. Построение прототипов экранных форм, отчетов, диалогов в среде Delphi.

Раздел 4. Реализация приложения в среде Delphi. Итеративное построение реальной системы на основе полученных на предыдущей стадии моделей и требований нефункционального характера. Тестирование и отладка системы в процессе разработки. Формирование полного программного кода. Физическое проектирование базы данных. Завершение разработки документации проекта.

Раздел 5. Внедрение разработки. Квалификационное тестирование и приемка системы тестирования знаний. Обучение пользователей. Подготовка описания программного средства.

6. Разработчик:

Буров Иван Петрович, кандидат технических наук, доцент, кафедра информатики и информатизации образования ВГПУ

Эксперт:

Сергеев Алексей Николаевич, д.п.н., профессор, кафедра информатики и информатизации образования ВГПУ

Б3.В.17 «Информационные системы»

^ 1. Цель и задачи освоения дисциплины

Цель освоения дисциплины: сформировать у будущего учителя информатики систему компетенций в области разработки и эксплуатации информационных систем, информационного моделирования и проектирования баз данных для решения практических задач компьютерной обработки информации в педагогической и культурно-просветительской профессиональной деятельности.

^ Задачи освоения дисциплины:

– изучить особенности основных моделей данных в информационных системах;

– сформировать представления об этапах проектирования и реализации реляционных баз данных информационных систем;

– овладеть навыками решения прикладных задач эксплуатации информационных систем с применением современных технологий доступа к данным.

^ 2. Место дисциплины в структуре ООП

Цикл – профессиональный

Часть учебного плана – вариативная

Опирается на следующие дисциплины, освоенные ранее: «Операционные системы, сети и интернет-технологии», «Программирование», «Практикум по решению задач на ЭВМ».

Является основой для освоения дисциплин: «Теоретические основы информатики», «Архитектура компьютера», «Проектирование информационных систем», «Программные средства информационных систем», «Современные языки программирования», прохождения педагогической практики.

^ 3. Требования к результатам освоение дисциплины

Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих компетенций (в соответствии с ФГОС ВПО и ООП):

- способностью понимать сущность и значение информации в развитии современного информационного общества, сознавать опасности и угрозы, возникающие в этом процессе, соблюдать основные требования информационной безопасности, в том числе защиты государственной тайны (ОК-12);

- готовностью применять знания теоретической информатики, фундаментальной и прикладной математики для анализа и синтеза информационных систем и процессов (СК-1);

- владением современными формализованными математическими, информационно-логическими и логико-семантическими моделями и методами представления, сбора и обработки информации (СК-3);

- способностью реализовывать аналитические и технологические решения в области программного обеспечения и компьютерной обработки информации (СК-4).

^ В результате изучения студент должен

знать:

- основные модели данных;

- этапы проектирования информационных систем;

уметь:

- использовать знания по информационным системам в профессиональной деятельности;

владеть:

- основами работы в системе управления базами данных.

^ 4. Общая трудоемкость дисциплины и ее распределение

количество зачетных единиц – 3

общая трудоемкость курса в часах – 108 ч (в т.ч. аудиторных часов – 54 ч, СРС – 54 ч)

распределение по семестрам – 5

форма и место отчетности – зачет

^ 5. Краткое содержание дисциплины

Раздел 1. Информационные модели данных: фактографические, реляционные, иерархические, сетевые. Последовательность создания информационной модели. Взаимосвязи в модели. Типы моделей данных.

Раздел 2. Проектирование баз данных. Концептуальная модель предметной области. Логическая модель предметной области.

Раздел 3. Определение взаимосвязи между элементами баз данных. Первичные и альтернативные ключи атрибутов данных. Приведение модели к требуемому уровню нормальной формы.

Раздел 4. Физические модели данных. Последовательное размещение физических записей, с упорядочением по ключу, в виде списковой структуры. Использование индексов. Бинарное дерево. Размещение записей с использованием хэширования.

Раздел 5. Администрирование баз данных. Обзор возможностей и особенностей различных СУБД.

Раздел 6. Методы хранения и доступа к данным. Работа с внешними данными с помощью технологии ODBC (BDE). Объектно-ориентированное программирование в среде баз данных.

Раздел 7. Введение в SQL. Использование SQL для выборки данных из таблицы, создание SQL-запросов. SQL сервер. Использование технологии «клиент-сервер». Разработка пользовательских программ в среде баз данных.

6. Разработчик:

Буров Иван Петрович, кандидат технических наук, доцент, кафедра информатики и информатизации образования ВГПУ

Эксперт:

Сергеев Алексей Николаевич, д.п.н., профессор, кафедра информатики и информатизации образования ВГПУ

Б3.В.18 «Численные методы»

^ 1. Цель и задачи освоения дисциплины

Цель освоения дисциплины: формирование систематических знаний в области численных методов решения задач математического анализа, алгебры и математической физики на ЭВМ.

^ Задачи освоения дисциплины:

– сформировать систему знаний, умений и навыков, составляющих основу для компетенций, формируемых данной дисциплиной;

– отразить современные тенденции развития основных положений дисциплины как в научном аспекте, так и в аспекте профессиональной деятельности;

– создать фундаментальные и прикладные основы, необходимые для эффективного освоения других дисциплин;

– сформировать компоненты компетенций согласно роли дисциплины в профессиональной деятельности.

^ 2. Место дисциплины в структуре ООП

Цикл – профессиональный

Часть учебного плана – вариативная

Опирается на следующие дисциплины, освоенные ранее: математический анализ и дифференциальные уравнения, алгебра и геометрия, программирование

Является основой для освоения дисциплин: компьютерное моделирование, абстрактная и компьютерная алгебра

^ 3. Требования к результатам освоение дисциплины

Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих специальных компетенций:

- готовностью применять знания теоретической информатики, фундаментальной и прикладной математики для анализа и синтеза информационных систем и процессов (СК-1);

- способностью использовать математический аппарат, методологию программирования и современные компьютерные технологии для решения практических задач получения, хранения, обработки и передачи информации (СК-2);

- способностью реализовывать аналитические и технологические решения в области программного обеспечения и компьютерной обработки информации (СК-4).

^ В результате изучения студент должен

знать:

- основы теории погрешностей и теории приближений;

- основные численные методы алгебры;

- методы построения элементов наилучшего приближения;

- методы построения интерполяционных многочленов;

- методы численного дифференцирования и интегрирования;

- методы численного решения обыкновенных дифференциальных уравнений;

- методы численного решения дифференциальных уравнений в частных производных;

- методы численного решения интегральных уравнений;

уметь:

- численно решать алгебраические и трансцендентные уравнения, применяя для этого следствия из теоремы о сжимающих отображениях;

- численно решать системы линейных уравнений методом простой интеграции;

- численно решать системы нелинейных уравнений методом Ньютона;

- использовать основные понятия теории среднеквадратичных приближений для построения элемента наилучшего приближения (в интегральном и дискретном вариантах);

- интерполировать и оценивать возникающую при этом погрешность;

- применять формулы численного дифференцирования и интегрирования;

- применять методы численного решения обыкновенных дифференциальных уравнений;

- применять численные методы при решении задач математической физики;

владеть:

- технологиями применения вычислительных методов для решения конкретных задач из различных областей математики и ее приложений;

- навыками практической оценки точности результатов, полученных в ходе решения тех или иных вычислительных задач, на основе теории приближений;

- основными приемами использования вычислительных методов при решении различных задач профессиональной деятельности.

^ 4. Общая трудоемкость дисциплины и ее распределение

количество зачетных единиц – 2

общая трудоемкость курса в часах – 72 ч (в т.ч. аудиторных часов – 36 ч, СРС – 36 ч)

распределение по семестрам – 6

форма и место отчетности – зачет

^ 5. Краткое содержание дисциплины

Основы теории погрешностей и теории приближений; численное решение алгебраических и трансцендентных уравнений; численное решение систем линейных уравнений; численное решение систем нелинейных уравнений; методы наилучшего приближения; интерполирование функций; численное дифференцирование и интегрирование; численное решение обыкновенных дифференциальных уравнений; численное решение задач математической физики.

6. Разработчик:

Гермашев Илья Васильевич, д.т.н., профессор, кафедра математического анализа ВГПУ.

Эксперт:

Буров Иван Петрович, кандидат технических наук, доцент, кафедра информатики и информатизации образования ВГПУ

^ Б3.В.19 «АРХИТЕКТУРА КОМПЬЮТЕРА»

1. Цель и задачи освоения дисциплины

Цель освоения дисциплины: сформировать у студентов общекультурные и специальные компетенции на основе освоения систематизированных знаний в области архитектуры компьютера и организации компьютерных систем для решения профессиональных задач.

^ Задачи освоения дисциплины:

– сформировать знания о различных подходах к классификации ЭВМ и вычислительных систем, об общих архитектурных принципах построения ЭВМ, центральных и периферийных устройствах персональной ЭВМ;

– выработать умения использовать знания архитектуры компьютера и организации компьютерных систем в профессиональной деятельности;

– выработать навыки программирования на языке ассемблера.

^ 2. Место дисциплины в структуре ООП

Цикл – профессиональный.

Часть учебного плана – вариативная часть.

Опирается на следующие дисциплины, освоенные ранее: «Операционные системы, сети и интернет-технологии», «Программирование», «Основы математической обработки информации».

Является основой для дальнейшего освоения студентами дисциплины «Актуальные проблемы информатики и образования», курсов по выбору профессионального цикла, прохождения педагогической практики.

^ 3. Требования к результатам освоения дисциплины

Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих компетенций (в соответствии с ФГОС ВПО и ООП):

- готовностью использовать основные методы, способы и средства получения, хранения, переработки информации, готовностью работать с компьютером как средством управления информацией (ОК-8);

- готовностью применять знания теоретической информатики, фундаментальной и прикладной математики для анализа и синтеза информационных систем и процессов (СК-1);

- способностью использовать математический аппарат, методологию программирования и современные компьютерные технологии для решения практических задач получения, хранения, обработки и передачи информации (СК-2);

- способностью реализовывать аналитические и технологические решения в области программного обеспечения и компьютерной обработки информации (СК-4).

^ В результате изучения студент должен

знать:

- классификацию компьютеров по различным признакам, характеристики и особенности различных классов ЭВМ, тенденции развития вычислительных систем;

- принципы фон Неймана и классическую архитектуру современного компьютера, структуру микропроцессора, понятие о языке ассемблера (макроассемблера);

- структурно-функциональную схему персонального компьютера, состав и характеристики центральных и внешних устройств ПЭВМ;

уметь:

- использовать знания архитектуры компьютера, организации компьютерных систем в профессиональной деятельности;

- определять конфигурацию и проводить тестирование аппаратной части персональной ЭВМ;

владеть:

- навыками программирования на языке ассемблера (макроассемблера).

^ 4. Общая трудоемкость дисциплины и ее распределение

количество зачетных единиц – 3

общая трудоемкость курса в часах – 108 ч (в т.ч. аудиторных часов – 54 ч, СРС – 54 ч)

распределение по семестрам – 7

форма и место отчетности – зачет

^ 5. Краткое содержание дисциплины

Раздел 1. Основные этапы развития вычислительной техники. Вычислительные системы. Различные подходы к классификации ЭВМ.

Раздел 2. Общие принципы архитектуры и системотехники ЭВМ. Принципы фон Неймана. Центральные и периферийные устройства. Центральный процессор. Принцип микропрограммирования. Общие принципы организации памяти ЭВМ. Виды архитектур ЭВМ с точки зрения потоков команд и данных. Шинная и канальная системотехника. Современные компьютерные архитектуры.

Раздел 3. Функциональная структура микропроцессора. Регистры. Система прерываний. Основы языка ассемблера. Система программирования языка ассемблера. Макропрограммирование.

Раздел 4. Общие принципы устройства персональной ЭВМ (ПЭВМ). Структурно-функциональная схема ПЭВМ. Принципы управления внешними устройствами персонального компьютера. Контроллеры. Физические компоненты микропроцессора. Материнская плата. Память ПЭВМ. Систематика периферийных устройств ПЭВМ.

Раздел 5. Современные тенденции развития архитектуры вычислительных систем. Перспективные принципы устройства ЭВМ.

6. Разработчик:

Усольцев Вадим Леонидович, кандидат физико-математических наук, доцент, кафедра информатики и информатизации образования ВГПУ

Эксперт:

Сергеев Алексей Николаевич, д.п.н., профессор, кафедра информатики и информатизации образования ВГПУ

Б3.В.20 «Абстрактная и компьютерная алгебра»

^ 1. Цель и задачи освоения дисциплины

Цель освоения дисциплины: формирование систематизированных знаний в области абстрактной и компьютерной алгебры.

^ Задачи освоения дисциплины:

– формирование базовых знаний по теории абстрактной и компьютерной алгебры;

– формирование научного мировоззрения, логического мышления;

– формирование умений решать типовые задачи на использование основных методов абстрактной и компьютерной алгебры;

– формирование умения использовать математический аппарат абстрактной и компьютерной алгебры при решении профессиональных задач.

^ 2. Место дисциплины в структуре ООП

Цикл – профессиональный

Часть учебного плана – вариативная

Опирается на следующие дисциплины, освоенные ранее: «Алгебра и геометрия», «Теория чисел и числовые системы», «Дискретная математика».

Является основой для освоения дисциплин: «Теоретические основы информатики».

^ 3. Требования к результатам освоение дисциплины

Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих компетенций (в соответствии с ФГОС ВПО и ООП):

- готовностью применять знания теоретической информатики, фундаментальной и прикладной математики для анализа и синтеза информационных систем и процессов (СК-1);

- владением современными формализованными математическими, информационно-логическими и логико-семантическими моделями и методами представления, сбора и обработки информации (СК-3);

- способностью реализовывать аналитические и технологические решения в области программного обеспечения и компьютерной обработки информации (СК-4).

^ В результате изучения студент должен

знать:

- основные структуры абстрактной алгебры: группы, кольца и поля;

- построение алгебраической теории на примере теории многочленов над полем;

- способы представления классических алгебраических структур на компьютере;

- идеи и методы, лежащие в основе классических алгоритмов компьютерной алгебры;

уметь:

- решать типовые задачи, относящиеся к абстрактной алгебре;

- решать с использованием математических пакетов базовые задачи, относящиеся к компьютерной алгебре;

владеть:

- представлением о связи алгебры со школьным курсом математики.

^ 4. Общая трудоемкость дисциплины и ее распределение

количество зачетных единиц – 2

общая трудоемкость курса в часах – 72 ч (в т.ч. аудиторных часов – 36 ч, СРС – 36 ч)

распределение по семестрам – 7

форма и место отчетности – зачет

^ 5. Краткое содержание дисциплины

Понятие группы, кольца, поля, булевой алгебры. Алгебры, алгебраические системы. Теория делимости в кольце целых чисел. Кольца классов вычетов. Поле комплексных чисел. Подгруппы. Смежные классы по подгруппе, факторгруппы. Кольца. Идеалы кольца, факторкольца. Кольцо многочленов от одной переменной, теория делимости. Многочлены от нескольких переменных. Расширения полей, алгебраические и конечные расширения. Конечные поля. Первоначальное представление о теории кодирования. Представление символьных данных в компьютере. Алгоритмы символьных преобразований (числа, многочлены, выражения, дифференцирование, интегрирование).

6. Разработчик:

Лецко Владимир Александрович, кандидат педагогических наук, доцент, кафедра алгебры и геометрии ВГПУ

Blog

Основная образовательная программа высшего профессионального образования Направление подготовки

Содержание