ПЕРВОЕ ВЫСШЕЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ УЧЕБНОЕ ЗАВЕДЕНИЕ РОССИИ

ПЕРВОЕ ВЫСШЕЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ УЧЕБНОЕ ЗАВЕДЕНИЕ РОССИИ
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
НАЦИОНАЛЬНЫЙ МИНЕРАЛЬНО-СЫРЬЕВОЙ УНИВЕРСИТЕТ «ГОРНЫЙ»
Согласовано
Утверждаю
____________________
Руководитель ООП
по направлению 130400
декан ГФ проф. О.И. Казанин
____________________
Зав. кафедрой ИиКТ
доцент А.Б. Маховиков
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА
УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
«ИНФОРМАТИКА»
Направления подготовки: 130400 Горное дело
Специализация: №9 «Горные машины и оборудование»
Квалификация (степень) выпускника: специалист, специальное звание
"горный инженер"
Форма обучения: очная
Составитель: ст. преподаватель каф. ИиКТ А.П. Кондрашев
Санкт-Петербург
2012
ИНФОРМАТИКА
1. Цели и задачи дисциплины:
Целью преподавания учебного курса информатика является обучение специалиста,
работающего в области технологических машин и оборудования, современным методам
сбора, хранения, обработки и передачи информации. Формирование понимания – с какой
целью и каким образом можно использовать информационные системы и технологии, и
умения применять знания в области информационных технологий для формализации и
реализации на компьютере инженерных задач, связанных со специальностью.
В соответствии с государственным образовательным стандартом определены
следующие задачи изучения учебной дисциплины «Информатика»:








формирование представления о роли информации в современном мире, подходы к
определению количества информации и организации информационных процессов в
вычислительных устройствах;
обучение навыкам анализа предметной области в терминах информатики, развитие
логического и алгоритмического мышления;
обучение использованию в профессиональной деятельности универсальных систем
обработки, хранения и передачи данных, таких как: текстовые, графические и
табличные процессоры, математические пакеты, объектно-ориентированные языки
программирования;
знакомство с математическими моделями, обучение использованию численных
методов вычисления, применяемых для решения инженерных задач;
получение знаний о безопасной работе в сетях (локальных и глобальных) и
методах защиты информации от несанкционированного доступа;
обучение способам моделирования и проектирования WEB-ресурсов;
обучение технологиям построения и использования баз данных;
развитие навыков, способствующих самостоятельному изучению и использованию
программных продуктов.
2. Место дисциплины в структуре ООП:
Программа дисциплины «Информатика» составлена в соответствии с
требованиями к обязательному минимуму содержания и уровню подготовки специалиста
согласно ФГОС–3 и относится к базовой части «Математического и естественнонаучного
цикла» (С.2).
Дисциплина «Информатика» – неотъемлемая составная часть образовательной
программы специалиста. Она является базовой для всех курсов, реализующих
автоматизированные методы обработки и анализа информации и
использующих
компьютерную технику. Программа дисциплины строится на предпосылке, что студенты
владеют базовыми знаниями информатики и математики, полученными в школе.
Курс «Информатика» читается на I курсе в 1-ом и 2-ом семестрах подготовки
специалистов по направлению подготовки 130400 «Горное дело» специализации «Горные
машины и оборудование» (ГМ)
Знания, полученные при изучении информатики, будут использованы студентом
при изучении дисциплин:
Высшая математика, Физика, Горные машины и оборудование подземных разработок,
Теоретические основы электротехники, Электрические машины и электропривод машин,
Термодинамика, Прикладная механика, Конструирование горных машин и обрудования,
Электроснабжение горных предприятий, Исследование и проектирование ГМиО
открытых горных работ, Исследование и проектирование ГМиО для проходки и
2
строительства выработок метро, Механическое оборудование карьеров, Исследование и
проектирование ГМиО для обогащения полезных ископаемых.
3. Требования к результатам освоения дисциплины:
Процесс
компетенций:
изучения
дисциплины
направлен
на
формирование
следующих
а) Общекультурные компетенции (ОК):




способностью к обобщению, анализу, восприятию информации, постановке цели и
выбору путей ее достижения (ОК-1);
готовность к категориальному видению мира (ОК-2);
способность к поиску правильных технических и организационно-управленческих
решений и нести за них ответственность (ОК-6);
стремление к саморазвитию, повышению своей квалификации и мастерства (ОК-9);
б) Профессиональные компетенции (ПК), в том числе:
б1) общепрофессиональные
 демонстрация пользования компьютером как средством управления и обработки
информационных массивов (ПК-4);
 способность выбирать и (или) разрабатывать обеспечение интегрированных
технологических систем эксплуатационной разведки, добычи и переработки
твердых полезных ископаемых, а также предприятий по строительству и
эксплуатации подземных объектов техническими средствами с высоким уровнем
автоматизации управления (ПК-5);
б2) в области организационно-управленческой деятельности
 готовность принимать участие во внедрении
управления производством (ПК-14);
автоматизированных
систем
б3) в области научно-исследовательской деятельности




готовностью участвовать в исследованиях объектов профессиональной
деятельности и их структурных элементов (ПК-20);
способность
изучать
научно-техническую
информацию
в
области
эксплуатационной разведки, добычи, переработки твердых полезных ископаемых,
строительства и эксплуатации подземных объектов (ПК-21);
готовность выполнять экспериментальные и лабораторные исследования,
интерпретировать полученные результаты, составлять и защищать отчеты (ПК-22);
владение навыками организации научно-исследовательских работ (ПК-24);
б4) в области проектной деятельности

готовность работать с программными продуктами общего и специального
назначения для моделирования месторождений твердых полезных ископаемых,
технологий эксплуатационной разведки, добычи и переработки твердых полезных
ископаемых, при строительстве и эксплуатации подземных объектов, оценке
экономической
эффективности
горных
и
горно-строительных
работ,
производственных, технологических, организационных и финансовых рисков в
рыночных условиях (ПК-28).
3
в) Специализация № 9 «Горные машины и оборудование»:

способность выбирать способы и средства мониторинга технического состояния
горных машин и оборудования для их эффективной эксплуатации (ПСК-9-3).
В результате изучения дисциплины студент должен:
Знать:
 основные понятия из области информационных технологий;
 принципы работы и устройство компьютерных систем;
 принципы организации и технические средства вычислительных сетей;
 основные концептуальные особенности операционной системы MS Windows;
 методы и средства защиты информации в компьютерных системах и сетях;
 основы использования прикладных программ из пакета Microsoft Office;
 основы работы в системах компьютерной математики MathCAD;
 численные методы вычисления основных задач математического анализа;
 основные сервисы сети Internet и принципы их работы;
 назначение алгоритма и основные способы его описания;
 основы объектно-ориентированного языка программирования
Уметь:
 работать в операционной системе Microsoft Windows;
 решать прикладные задачи средствами пакета Microsoft Office;
 численно решать математические задачи средствами систем MathCAD;
 работать с основными сервисами сети Internet;
 создавать простейшие приложения на языке объектно-ориентированного
программирования.
Владеть:
 навыками использования программных средств и работы в компьютерных сетях на
уровне квалифицированного пользователя;
 методами защиты информации от несанкционированного доступа;
 инструментами
текстовых,
графических,
табличных
процессоров
и
математическими пакетами;
 методами математического анализа и исследования операций для постановки и
решения прикладных задач
4
4. Объем дисциплины и виды учебной работы
Общая трудоемкость дисциплины составляет 7 зачетных единиц.
Вид учебной работы
Аудиторные занятия (всего)
В том числе:
Лекции
Практические занятия (ПЗ)
Семинары (С)
Лабораторные работы (ЛР)
Самостоятельная работа (всего)
В том числе:
Курсовой проект (работа)
Расчетно-графические работы
Реферат
Другие виды самостоятельной работы
Подготовка к экзаменам
Подготовка к контрольным работам
Подготовка к коллоквиумам
Вид промежуточной аттестации
Общая трудоемкость
час
зач. ед.
Всего
часов
136
1
68
68
34
34
68
80
36
19
34
31
-
34
13
-
10
9
12
8
5
12
4
5
Экзамен
99
3
216
7
Семестры
2
68
3
-
36
36
4
Зачет
81
3
Защита
36
1
5. Содержание дисциплины
5.1.
№
п/п
1
Содержание разделов дисциплины
Наименование раздела
дисциплины
2
Содержание раздела
3
1.
Понятие об информации и
информационных
технологиях.
Понятие информации. Единицы измерения
информации. Двоичная система счисления.
Кодирование информации. Общая характеристика
процессов сбора, кодирования, защиты, передачи,
обработки и хранения информации.
2.
Технические средства и
системное программное
обеспечение
компьютерных систем и
сетей.
Виды компьютерных систем. Принципы
функционирования одно- и многопроцессорных
компьютерных систем. Основная аппаратура
персонального компьютера. Понятие о системном
программном обеспечении. Организация
операционной системы Microsoft Windows.
3.
Прикладное программное
обеспечение
компьютерных систем
общего назначения.
Понятие о прикладном программном обеспечении.
Основные типы прикладных программ.
Графические редакторы. Программы пакета
Microsoft Office: Microsoft Word, Microsoft Excel,
Microsoft Power Point.
4.
Специализированное
прикладное программное
обеспечение.
Математический пакет MathCAD для инженерных
расчетов и математического моделирования.
№
п/п
1
Наименование раздела
дисциплины
2
5.
Численные методы
вычисления.
6.
Инструментальное
программное обеспечение.
7.
Локальные и глобальные
вычислительные сети.
5.2.
№
п/п
Содержание раздела
3
Численные методы решения нелинейных
уравнений, систем линейных и нелинейных
уравнений, численные методы вычисления
определенных интегралов, решение задач
аппроксимации таблично заданной функции с
использованием стандартных средств Microsoft
Excel и MathCAD.
Понятие об инструментальном программном
обеспечении. Языки и системы программирования.
Язык объектно-ориентированного
программирования.
Понятие о вычислительных сетях. Понятие о
протоколах вычислительных сетей. Понятие о
сервисах сети Internet: e-mail, FTP, WWW. Службы
локальных и глобальных вычислительных сетей.
Методы защиты информации в вычислительных
сетях.
Разделы дисциплины и междисциплинарные связи с обеспечиваемыми
(последующими) дисциплинами
Наименование обеспечиваемых
(последующих) дисциплин
Номера разделов данной дисциплины,
необходимых для изучения
обеспечиваемых (последующих)
дисциплин
1
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
Горные машины и оборудование
подземных разработок
Теоретические основы электротехники.
Электрические машины и электропривод
машин.
Термодинамика
Прикладная механика
Механическое оборудование карьеров
Конструирование горных машин и
оборудования
Исследование и проектирование ГМиО для
проходки и строительства выработок
метро
Математическое моделирование
электротехнических систем
Исследование и проектирование ГмиО
открытых горных работ
Электроснабжение горных предприятий
Исследование и проектирование ГмиО для
обогащения полезных ископаемых.
Высшая математика
2
3
4
5
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
6
5.3. Разделы дисциплин и виды занятий
№
п/п
1
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
Практ Лаб.
Семин.
зан.
Зан.
СРС
Всего
час.
6
7
8
-
-
2
4
-
-
-
2
4
-
22
-
12
50
Наименование раздела дисциплины
Лекц.
2
Понятие об информации и
информационных технологиях.
Технические средства и системное
программное обеспечение
компьютерных систем и сетей.
Прикладное программное
обеспечение компьютерных систем
общего назначения.
Специализированное прикладное
программное обеспечение.
Численные методы вычисления.
3
4
5
2
-
2
16
Инструментальное программное
обеспечение.
Локальные и глобальные
вычислительные сети.
10
10
6
26
14
18
10
42
20
-
18
-
10
48
4
-
-
-
2
6
Примечание: СРС – самостоятельная работа студентов
6.
№
п/п
Лабораторный практикум
№ раздела
дисциплины
Наименование лабораторных работ
1
2
3
1.
3
2.
3
3.
3
4.
3
5.
3
6.
3
7.
3
8.
3
9.
3
10.
11.
3
3
Текстовый процессор Microsoft Word. Форматирование
документа. Создание таблиц и работа с ними.
Совместная работа текстового процессора Microsoft Word
и приложения Microsoft Equation.
Создание рисунков в MS Word. Автофигуры. Группировка
объектов. Создание надписей и подписей.
Вставка из файла. Создание заголовков. Наложение
стилей. Создание автоматического оглавления. Общий
отчет по MS Word.
Microsoft Excel. Создание таблиц. Простейшие
вычисления.
MS Excel. Мастер функций. Категория «логические».
Функции «МАКС», «МИН» и «ЕСЛИ».
Microsoft Excel. Прием «копирование формул» и
«автозаполнение». Циклические вычисления. Построение
графиков функций.
Microsoft Excel. Специальные функции для работы со
справочной информацией. Функции суммирования.
Microsoft Excel. Построение графиков функций, заданных
параметрически.
Microsoft Excel. Операции с матрицами.
Microsoft PowerPoint. Создание презентации лабораторных
работ по Microsoft Excel
Трудоем
кость
(час.)
4
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
7
№
п/п
№ раздела
дисциплины
Наименование лабораторных работ
1
2
3
12.
4
13.
4
14.
15.
16.
17.
4
4
4
5
18
5
19
5
20.
5
21
5
22
5
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
6
6
6
6
6
6
6
6
6
Трудоем
кость
(час.)
4
MathCAD. Вычисления арифметических выражений.
Функции пользователя.
MathCAD. Задачи на разветвляющиеся процессы, функция
IF, вложенное IF. Использование панели
программирования.
Построение графиков. Форматирование. Расширенные
операторы пакета и ранжированные переменные.
MathCAD. Операции с матрицами.
MathCAD. Построение графиков функций, заданных
параметрически. Построение поверхностей.
MS Excel, MathCAD. Решение систем линейных
уравнений матричным методом и методом Крамара.
MS Excel. Решение нелинейного уравнения
итерационными методами. Использование пакета «Подбор
параметров.
MathCAD. Решение нелинейных уравнений и систем
нелинейных уравнений.
MathCAD. Работа с символьным процессором пакета.
Вычисление определенного интеграла, построение
графиков.
MS Excel. Вычисление определенного интеграла, метод
трапеции, метод Симпсона. Построение графиков
вычисленных площадей.
MS Excel. Решение задач аппроксимации таблично
заданной функции
Средства MathCAD для решение задач аппроксимации
таблично заданной функции
VBA. Знакомство с формой. Компоненты формы.
Понятие – подпрограмма, программный код.
Visual Basic for Application. Программирование линейных
вычислительных процессов.
Visual Basic for Application. Программирование
разветвляющихся вычислительных процессов.
Visual Basic for Application. Программирование
циклических вычислительных процессов.
Visual Basic for Application. Создание макроса для
построения произвольных точечных графиков.
VBA. Рекуррентные вычисления. Суммирование рядов.
Visual Basic for Application. Подпрограмма-функция.
Вычисление определенного интеграла методом трапеции..
Visual Basic for Application. Обработка одномерных
массивов.
VBA. Обработка матриц
2
2
2
2
2
4
2
2
2
4
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
7. Практические занятия (семинары) Не предусмотрены учебным планом.
8
8. Примерная тематика курсовых работ
Реализация численного метода вычисления средствами Microsoft Excel, MathCAD,
и Visual Basic for Application.
9. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины:
а) основная литература:
1. Информатика: Учебник для вузов / Под ред. Н.В. Макаровой – 3-е изд., перераб. М.: Финансы и статистика, 2009. - 768 с.
2. Макаров Е.Г. MathCAD. Учебный курс. – СПб. Питер, 2009.- 592 с
3. Быкова О.Г. Информатика. Работа в пакете MathCAD. Методические указания к
лабораторным работам. СПб. СПГГИ. 2009. 71 с
4. Кондрашев А.П. Информатика. Численное решение систем дифференциальных
уравнений при расчете переходного процесса. СПб. СПГГИ. 2011. 41 с.
б) дополнительная литература:
1. Дьяконов В.П. MATLAB R2006/2007/2008. Simulink 5/6/7. Основы применения.
Издательство: Солон-Пресс. 2008.
2. Леонтьев В.П. Новейший самоучитель Интернет. – М.: ОлмаМедиаГрупп, 2010.
3. Макаров Е.Г. MathCAD: Учебный курс. – СПб.: Питер, 2009.
4. Максфилд Б. MathCAD в инженерных расчетах. +CD. – СПб.: КОРОНА-век, 2010.
5. Матвеев М.Д. Windows 7. Все об использовании и настройках. Самоучитель. –
СПб. Наука и техника, 2011.
6. Олифер В.Г., Олифер Н.А. Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы. 4е изд. – СПб.: Питер, 2011.
7. Пескова С.А. Сети и телекоммуникации. 4-е изд., стер. – СПб.: Akademia, 2009.
8. Слепцова Л.Д. Программирование на VBA в Microsoft Office 2010. – М.: Вильямс,
2010.
9. Сергеев А.П. Microsoft Office 2010. Самоучитель. – М.: Вильямс, 2010.
10. Таненбаум Э. Современные операционные системы. 3-е изд. – СПб.: Питер, 2010.
11. Шаньгин В.Ф. Защита компьютерной информации. Эффективные методы и средства.
– М.: ДМК, 2010
10. Материально-техническое обеспечение дисциплины:
Компьютерные классы кафедры ИиКТ. Современное программное обеспечение:
WINDOWS 7, Microsoft Office 2010, MathCAD 15.
11. Методические рекомендации по организации изучения дисциплины:
Преподавание дисциплины включает в себя курс лекций и лабораторных работ.
Лекции должны читаться с использованием мультимедийных средств обучения,
позволяющих наглядно демонстрировать принципы работы с изучаемым программным
обеспечением. На лабораторных работах студенты осваивают прикладное программное
9
обеспечение и прикладное программирование путем выполнения индивидуальных
практических заданий. Допуск к экзамену производится по результатам сдачи
коллоквиума, выполнения контрольных работ и защиты лабораторных работ. Экзамен
проводится в форме тестирования.
Зачет выставляется по результатам промежуточного тестирования, выполнения
контрольных работ и защиты лабораторных работ.
Разработал:
ст. преподаватель кафедры информатики и
компьютерных технологий
А.П. Кондрашев
10