высшего профессионального образования города Москвы

Департамент образования города Москвы
Самарский филиал
Государственного образовательного учреждения
высшего профессионального образования города Москвы
«Московский городской педагогический университет»
Кафедра высшей математики и информатики
УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС
УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
Компьютерные технологии в науке и образовании
Учебная программа дисциплины
Основная образовательная программа подготовки магистра по направлению ______________
Психолого-педагогический факультет
Курс V, семестр 9
Самара, 2009
Учебная программа обсуждена и утверждена на заседании кафедры высшей
математики и информатики протокол № _____ от «___»___________200__ г.,
утверждена на заседании ученого совета факультета информатики протокол № _____ от
«___»___________200__ г.
Программа рекомендована к печати.
Составитель:
доцент кафедры Джаджа В.П., к.п.н.
Заведующий кафедрой:
Г.А. Клековкин
Рецензент:
2
1. Пояснительная записка
Программа курса «Компьютерные технологии в науке и образовании» соответствует
требованиям ГОС ВПО, утвержденным _________ 200__ года за № _____, для дисциплины
федерального компонента ДНМ.03 (общее количество часов – 144).
Цель дисциплины – формирование и систематизация знаний студентов по современным
программным средствам поддержки научно-исследовательской работы и учебного процесса
для последующего практического использования в науке и образовании.
Эта цель реализуется через следующие учебные задачи:
1. Обеспечить сознательное и прочное овладение студентами знаний о принципах
организации научно-исследовательской и учебной среды на базе компьютерных технологий;
2. Раскрыть роль компьютерных технологий в развитии современной науки и
образования;
3. Привить навыки сознательного и рационального использования программных
средств и информационных систем в учебной деятельности и научно-исследовательской
работе для решения прикладных задач.
Дисциплина «Компьютерные технологии в науке и образовании» состоит из
лекционных и практических занятий. Содержание практических работ ориентировано на
подготовку студентов к активному использованию компьютерных технологий в научноисследовательской и учебной деятельности. В содержании дисциплины рассматриваются:
принципы построения локальных и глобальных сетей, научные и образовательные порталы
сети Интернет, прикладные программы и системы: текстовые и табличные процессоры,
системы управления базами данных, математические пакеты, программы подготовки
научных текстов, системы дистанционного образования.
2. Требования к уровню освоения дисциплины
В результате изучения дисциплины студенты (слушатели) должны иметь представление:
 о месте и роли компьютерных технологий в образовании и научно-исследовательской
работе;
 о способах организации учебного процесса и научно-исследовательской работы с
использованием компьютерных программ и информационных систем;
знать:
 базовые понятия компьютерных технологий;
 основные этапы решения научно-исследовательских задач на ЭВМ;
 функциональные возможности и особенности применения современных средств
компьютеризации научных исследований и обучения;
уметь:
 формализовать поставленную задачу;
 применять полученные знания к различным предметным областям;
 готовить документы с помощью текстового процессора с учетом общепринятых
правил их оформления;
 составлять таблицы и диаграммы с помощью табличного процессора;
 готовить графические изображения с помощью графического редактора;
 применять пакеты символьной математики при решении прикладных задач;
 выбирать необходимое программное обеспечение для организации учебного процесса
и научно-исследовательской работы;
3
 применять в практической деятельности автоматизированные средства обработки
информации, выполнения расчетов и моделирования, обработки и оформления
результатов исследований;
иметь навыки:
 работы с вычислительной техникой,
 работы с системным и прикладным программным обеспечением;
 работы с документацией;
 организации автоматизированного рабочего места.
3. Содержание дисциплины
Введение
Информационные технологии в научных исследованиях и учебном процессе.
Основные понятия информационных технологий. Состав программно-аппаратных средств
обучения и организации научно-исследовательской работы в вузе.
Создание текстовых документов
Структурные элементы текста. Параметры абзаца и страницы. Ввод и редактирование
текста. Форматирование текста. Операции с текстом.
Текстовый процессор Microsoft Word. Создание списков, колонтитулов, сносок.
Работа с таблицами. Размещение графики в документе. Вставка объектов. Проверка
грамматики и орфографии. Набор математических формул. Построение диаграмм.
Многоколоночная верстка. Создание книг и брошюр. Управление печатью.
Редакторы научных текстов. Технологии подготовки научных текстов. Пакет TeX
(LaТеХ). Системы машинного перевода. Пакеты программ распознавания сканированных
текстов.
Электронные таблицы
Назначение электронной таблицы. Типы данных ячейки, способы адресации ячейки.
Расчетные операции в электронной таблице: абсолютные и относительные ссылки, группы
функций, табличные формулы.
Интерфейс табличного процессора Microsoft Excel. Основные манипуляции с
таблицами. Организация межтабличных связей. Построение диаграмм. Вставка объектов.
Обмен данными между табличным процессором и текстовым процессором.
Понятие макроса. Запись макроса. Операции над макросами. Выполнение макроса.
Макропрограммирование.
Базы данных
Базы данных и системы управления базами данных (СУБД). Классификация баз
данных. Структурные элементы базы данных. Объекты, атрибуты и связи. Модели данных.
Реляционный подход. Главная и подчиненная таблицы. Основы автоматизированного поиска
и отбора информации. Этапы проектирования базы данных.
Интерфейс СУБД Access. Конструирование шаблона таблицы. Использование мастера
таблиц. Связи между таблицами. Создание и изменение формы, элементы управления в
формах. Поиск данных. Сортировка и использование фильтров. Создание запросов. Создание
отчетов.
Компьютерная графика
Состав средств компьютерной графики. Деловая, инженерная, научная графика.
Растровый способ формирования графических образов. Векторный способ формирования
графических образов.
Понятие о цветовой модели. Аддитивная цветовая модель RGB. Субтрактивная
цветовая модель CMYK. Цветовая модель HSB. Система управления цветом. Векторные
форматы. Растровые форматы. Параметры графических форматов.
Графический векторный редактор CorelDraw: интерфейс, основы работы.
Графический растровый редактор PhotoShop: интерфейс, основы работы.
4
Математические пакеты
Модель. Цели моделирования. Схема процесса моделирования. Классификация
математических моделей. Задачи и методы исследования операций. Математические
проблемы при решении практических задач.
Прикладные инструментальные пакеты для решения математических задач на ЭВМ.
Пакет символьных вычислений MathCAD: интерфейс, основы работы. Пакеты обработки
статистической информации.
Компьютерные сети и Интернет.
Классификация компьютерных сетей. Сетевое оборудование. Модель OSI. Стек
протоколов TCP/IP. Сеть Интернет. Службы и сервисы Интернет. Информационнопоисковые системы. Ресурсы Интернета научного и учебного назначения. Язык HTML.
Создание гипертекстовых документов.
Мультимедийные технологии в учебном процессе.
Основные направления развития современного образования. Информатизация
учебного процесса, основанного на классно-урочной системе. Понятие мультимедийных
технологий (МТ). Мультимедийные технологии в практике современного обучения.
Стратегии внедрения информационных технологий обучения. Аппаратные и программные
средства мультимедиа.
Средства поддержки дистанционного обучения
Образовательные порталы. Организационное и учебно-методическое обеспечение
дистанционного обучения. Аппаратные средства поддержки дистанционного обучения.
Программные средства поддержки дистанционного обучения. Программные средства и
оболочки для создания курсов дистанционного обучения.
4. Список рекомендуемой литературы
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
Агапонов, С.В. Средства дистанционного обучения. Методика, технология,
инструментарий / С.В.Агапонов [и др.]; Под ред. З.О.Джалиашвили. – СПб.: БХВПетербург, 2003. – 336 с.
Алексеева М.Б., Балан С.Н. Технология использования систем мультимедиа: Учеб.
Пособие. – СПб.: Изд.дом «Бизнес-пресса», 2002. – 176 с.
Грэтцер Г. Первые шаги в LaTeX'е. – М.:Мир, 2000.
Иванов В. Microsoft Office System 2003: Учебный курс. – Питер; Киев:Издательская
группа BHV, 2004.
Информатика: Практикум по технологии работы на компьютере/ Под ред. проф. Н.В.
Макаровой. – 3-е изд., перераб. – М.: Финансы и статистика, 2002.
Информатика: Учебник/ Под ред. проф. Н.В. Макаровой. – М.: Финансы и
статистика, 2002.
Лапчик М.П., Семакин И.Г., Хеннер Е.К. Методика преподавания информатики:
Учебн. пособие для студ.педвузов.-М.:Изд. центр «Академия».
Макаров Е.Г. Инженерные расчеты в Mathcad. Учебный курс. – СПб: Питер, 2005.
Миронов Д.Ф. CorelDRAW 12. Учебный курс. – СПб.: Питер, 2005.
Миронов Д.Ф. Основы Photoshop CS2. Учебный курс. – СПб.: Питер, 2006.
Могилев А.В. и др. Информатика. – М.: Издательский центр «Академия», 2004.
Могилев А.В.и др. Практикум по информатике. – М.: Издательский центр
«Академия», 2001.
Новиков А.Ф., Яценко А.Д. Microsoft Office 2000 в целом. – СПб.: БХВ-Петербург,
2002.
Олифер В.Г., Олифер Н.А. Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы:
Учебник для вузов. 3-е изд. – СПб.: Питер, 2006. – 958 с.: ил.
Основы современных компьютерных технологий: Учебное пособие / Под ред. проф.
Хомоненко А.Д.. – СПб.: КОРОНА, 2002.
5
16.
17.
18.
19.
20.
Педагогические технологии дистанционного обучения: Учеб. пособие для студ. высш.
пед. учеб. заведений / Е.С.Полат [и др.]; Под ред. Е.С.Полат. – М.: Издательский
центр «Академия», 2006. – 400 с.
Петров М.Н., Молочков В.П. Компьютерная графика: Учебник. – СПб.: Питер, 2002.
Пятибратов А.П. Вычислительные системы, сети и телекоммуникации: Учебник.– 3-е
изд. перераб. и доп. – Финансы и статистика, 2005.
Теория и практика дистанционного обучения: Учеб. пособие для студ. высш. пед.
учеб. заведений / Е.С.Полат [и др.]; Под ред. Е.С.Полат. – М.: Издательский центр
«Академия», 2004. – 416 с.
Шлыкова О.В. Культура мультимедиа: Уч. Пособие для студентов / МГУКИ – М.:
ФАИР-ПРЕСС, 2004. – 416 с. + цв. Вкладка.
5. Примерный перечень лабораторных работ
1. Подготовка документов научного содержания в текстовом процессоре MS Word.
2. Подготовка документов научного содержания в среде TeX (LaТеХ).
3. Работа в графическом редакторе Corel Draw.
4. Работа в графическом редакторе PhotoShop.
5. Решение прикладных задач в табличном процессоре MS Excel.
6. Компьютерное моделирование в среде MS Excel.
7. Обработка статистических данных в табличном процессоре MS Excel.
8. Работа с системой управления базой данных (СУБД) MS Access.
9. Машинная арифметика в MathCAD.
10. Решение уравнений и систем уравнений в MathCAD.
11. Дифференциальное и интегральное исчисление в MathCAD.
12. Графика в MathCAD.
13. Решение прикладных задач в MathCAD.
14. Поиск информации в Интернет.
15. Электронная почта и телеконференции.
16. Создание HTML-документов.
17. Поиск и аннотирование Интернет-ресурсов учебного назначения.
6. Примерный перечень вопросов к зачету/экзамену
1. Основные понятия информационных технологий.
2. Состав программно-аппаратных средств обучения и организации научноисследовательской работы в вузе.
3. Редакторы научных текстов.
4. Технологии подготовки научных текстов.
5. Пакет TeX (LaТеХ).
6. Системы машинного перевода.
7. Пакеты программ распознавания сканированных текстов.
8. Электронные таблицы. Назначение электронной таблицы. Типы данных ячейки,
способы адресации ячейки.
9. Расчетные операции в электронной таблице: абсолютные и относительные ссылки,
группы функций, табличные формулы.
10. Интерфейс табличного процессора Microsoft Excel. Основные манипуляции с
таблицами. Организация межтабличных связей. Построение диаграмм. Вставка
объектов. Обмен данными между табличным процессором и текстовым
процессором.
11. Понятие макроса. Запись макроса. Операции над макросами. Выполнение макроса.
Макропрограммирование.
6
12. Базы данных и системы управления базами данных (СУБД). Классификация баз
данных.
13. Структурные элементы базы данных. Объекты, атрибуты и связи. Модели данных.
14. Реляционный
подход.
Главная
и
подчиненная
таблицы.
Основы
автоматизированного поиска и отбора информации.
15. Этапы проектирования базы данных.
16. Интерфейс СУБД Access. Конструирование шаблона таблицы. Использование
мастера таблиц. Связи между таблицами.
17. Создание и изменение формы, элементы управления в формах.
18. Поиск данных. Сортировка и использование фильтров. Создание запросов и
отчетов.
19. Состав средств компьютерной графики. Деловая, инженерная, научная графика.
20. Растровый и векторный способ формирования графических образов.
21. Понятие о цветовой модели. Аддитивная цветовая модель RGB. Субтрактивная
цветовая модель CMYK. Цветовая модель HSB.
22. Система управления цветом. Векторные форматы. Растровые форматы.
Параметры графических форматов.
23. Графический векторный редактор CorelDraw: интерфейс, основы работы.
24. Графический растровый редактор PhotoShop: интерфейс, основы работы.
25. Модель. Цели моделирования. Схема процесса моделирования. Классификация
математических моделей.
26. Задачи и методы исследования операций. Математические проблемы при решении
практических задач.
27. Пакет символьных вычислений MathCAD: интерфейс, основы работы.
28. Пакеты обработки статистической информации.
29. Классификация компьютерных сетей. Сетевое оборудование.
30. Модель OSI. Стек протоколов TCP/IP.
31. Сеть Интернет. Службы и сервисы Интернет.
32. Информационно-поисковые системы.
33. Ресурсы Интернета научного и учебного назначения.
34. Язык HTML. Создание гипертекстовых документов.
35. Информатизация учебного процесса, основанного на классно-урочной системе.
36. Понятие мультимедийных технологий (МТ). Мультимедийные технологии в
практике современного
обучения. Стратегии внедрения информационных
технологий обучения.
37. Аппаратные и программные средства мультимедиа.
38. Образовательные порталы.
39. Организационное и учебно-методическое обеспечение дистанционного обучения.
40. Аппаратные средства поддержки дистанционного обучения.
41. Программные средства поддержки дистанционного обучения.
42. Программные средства и оболочки для создания курсов дистанционного обучения.
7. Материально-техническое обеспечение дисциплины
Для организации лекционных занятий по дисциплине «Программное обеспечение
ЭВМ» необходима лекционная аудитория, оборудованная комплектом мультимедийного
проекционного оборудования.
Для организации самостоятельной работы студентов необходим компьютерный класс
с выходом в сеть Интернет.
На рабочих местах студентов должно быть установлено следующее программное
обеспечение: Ms Windows XP, Ms Office 2003, MathCAD, графический редактор.
7
8. Примерный перечень рефератов
1. Подготовка документов научного содержания в текстовом процессоре MS Word.
2. Подготовка документов научного содержания в среде TeX (LaТеХ).
3. Решение прикладных задач в табличном процессоре MS Excel.
4. Компьютерное моделирование в среде MS Excel.
5. Обработка статистических данных в табличном процессоре MS Excel.
6. Машинная арифметика в MathCAD.
7. Решение уравнений и систем уравнений в MathCAD.
8. Дифференциальное и интегральное исчисление в MathCAD.
9. Графика в MathCAD.
10. Решение прикладных задач в MathCAD.
11. Поиск и аннотирование Интернет-ресурсов учебного и научного назначения.
8