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»
ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
«ИНФОРМАТИКА»
Направления подготовки: 022000 Экология и природопользование
Профиль: «Природопользование»
Квалификация (степень) выпускника: бакалавр
Форма обучения: очная
Составитель: доцент каф. ИиКТ И.И. Пивоварова
САНКТ-ПЕТЕРБУРГ
2012
1. Цели и задачи дисциплины: Целью дисциплины является обучение бакалавра по
направлению подготовки «Экология и природопользование» современным методам
обработки и анализа информации, умению принимать решения в области
информационного обеспечения потребностей профессиональной деятельности; применять
знания в области информатики и компьютерных технологий к формализации и
реализации на компьютере задач, связанных со специальностью. Определены следующие
задачи учебной дисциплины:
 формирование представления о роли информации в современном мире, подходы к
определению количества информации и организации информационных процессов в
вычислительных устройствах;
 получение знаний о безопасной работе в сетях (локальных и глобальных) и методах
защиты информации от несанкционированного доступа;
 развитие знаний, способствующих самостоятельному изучению и использованию
программных продуктов, работающих в среде Windows;
 обучение использованию в профессиональной деятельности универсальных систем
обработки, хранения и передачи данных / например, текстовых и графических
процессоров, электронных таблиц;
 обучение технологиям построения и использования баз данных;
 знакомство с математическими моделями и методами решения на компьютере задач,
связанных с предметной областью.
 развитие навыков исследования и анализа состояния информационной сферы и систем
информационных коммуникаций, умение использовать гипертекстовые электронные
хранилища информации (электронные библиотеки и архивы);
 обучение способам моделирования и проектирования Web- ресурсов.
 знакомство с основами современных геоинформационных систем и принципами
создания ГИС-проектов с различным территориальным охватом и пространственным
разрешением.
2. Местодисциплины в структуре ООП: Дисциплина «Информатика» относится к
базовой части «Математического и естественнонаучного цикла»;базируется на знаниях,
умениях и навыках приобретённых студентами в ходе изучения дисциплин
«Математика»и «География».
Дисциплина является базовой для всех курсов, реализующих автоматизированные методы
обработки и анализа информации и использующих компьютерную технику. В частности
дисциплины, для которых «Информатика» является предшествующей, это:
 Общая экология
 ГИС в экологии и природопользовании
 Начертательная геометрия
 Дистанционные и ГИС-технологии в геоэкологических исследованиях
 Картография природопользования
 Экономика природопользования
 Устойчивое развитие и управление охраной окружающей среды
3. Требования к результатам освоения дисциплины:
Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих компетенций:
 получение знаний в области информатики и современных геоинформационных
технологий, приобретение навыков использования программных средств и работы в
компьютерных сетях; умением создавать базы данных и использовать ресурсы
Интернета, владеть ГИС-технологиями, уметь работать с информацией из различных
источников для решения профессиональных и социальных задач (ОК-6);
 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);
 владеть основными методами, способами и средствами получения, хранения и
переработки информации, иметь навыки работы с компьютером как средством
управления информацией (ОК-13).
В результате изучения дисциплины студент должен:
Знать:
 современное состояние уровня и направлений развития вычислительной техники и
программных средств;
 основные понятия теории базы данных и схем функционирования СУБД;
 методологию создания реляционной базы данных и визуального ее представления в
ГИС-проекте;
 основные подходы к проектированию информационных систем, презентации
результатов проектной работы с использованием Web-ресурсов.
Уметь:
 работать с текстовыми редакторами, электронными таблицами
 применять математические модели и численные методы к решению задач из
предметной области
 составлять отчет о работе в виде интегрированного документа, содержащего таблицы,
рисунки, схемы, формулы.
Владеть:
 навыками использования программных средств и работы в компьютерных сетях;
 методами защиты информации от несанкционированного доступа;
 современными способами анализа и структуризации текстов и графических
изображений, представленных в электронных хранилищах данных;
 инструментами текстовых, графических и табличных процессоров;
 методами математического анализа и исследования операций для постановки и решения
прикладных задач
4. Объем дисциплины и виды учебной работы
Общая трудоемкость дисциплины составляет 5,5 зачетных единиц.
Вид учебной работы
Аудиторные занятия (всего)
Всего
часов
136
В том числе:
Лекции
Семестры
1
2
68
68
-
-
3
-
68
34
34
Лабораторные работы (ЛР)
68
34
34
Самостоятельная работа (всего)
60
13
13
-
Практические занятия (ПЗ)
Семинары (С)
В том числе:
-
-
34
-
-
Курсовой проект (работа)
34
Расчетно-графические работы
26
34
13
13
зачет
экзамен
защита
81
81
34
Реферат
Другие виды самостоятельной работы
Вид промежуточной аттестации (зачет, экзамен)
Общая трудоемкость
час
зач. ед.
196
5,5
5. Содержание дисциплины
5.1. Содержание разделов дисциплины
№
п/п
1.
Наименование раздела
дисциплины
Текстовый процессор
Word;
совместная
работа
Windowsприложений.
Содержание раздела
2.
Понятие «информации»
и «информатики», роль
информации
в
современном
мире.
Структура ПК.
Объекты оболочки Windows. Стандартные программы
среды. Создание и редактирование документа в текстовом
редактореWord. Форматирование документа.
Использование списков. Создание таблиц и работа с
ними. Графические средства Word. Стилевое оформление
документов. Приложение MS Equation.
3.
Применение Excel для
решения расчетных и
графических задач.
Формулы. Непосредственный ввод формул. Построение
формул с помощью Мастера функций. Математические и
логические функции. Решение расчетных задач:
табулирование функций, суммирование, обработка
массивов данных, использование условий в формулах.
Сортировка данных. Сводные таблицы. Фильтры.
Матричные
операции:
сложение,
умножение,
транспонирование, обращение, вычисление определителя.
Решение систем линейных уравнений. Построение
диаграмм и графиков.
4
Работа в среде Mathcad
Интерфейс среды. Вычисление скалярных выражений,
решение систем линейных уравнений. Матричные
операции: сложение, умножение, транспонирование.
Построение
графиков
функций
и
трехмерных
поверхностей.
5
Геоинформационные
Обзор современных ГИС. Составные части. Векторная и
П Совместная работа Windows-приложений. OLEиDDEтехнологии. Подходы к определению количества
информации. Формулы Хартли и Шеннона. Базовые
определения теории информации. Аппаратное и
программное обеспечение ПК.
системы (ГИС)
6
7
растровая модели. Задачи, решаемые с помощью ГИСтехнологий, отраслевое использование. Основные
возможности пакета Mapinfo GIS, изучение интерфейса и
его иерархии. Визуальное представление в проекте
информации реляционной базы данных.
Методы
интерполяции данных, возможности встроенных модулей
(Spatial Analyst, 3DAnalyst), математический аппарат
ГИС.
Технология разработки Основные понятия теории базы данных.
баз данных в MSAccess: Предметная область. Понятие: объект, атрибут,
ключевой элемент, запись данных и первичный ключ.
Модели организации данных.Схема работы СУБД.
Функциональное назначение языков SQL и QBE.
Групповые операции и расчеты по формулам в запросах.
Создание, редактирование, форматирование форм и
отчетов.
Виды доступа в Интернет, протоколы и адреса
(URL).Теги и атрибуты языка гипертекстовой разметки
HTML. Структура документа. Графика. Форматы
графических файлов. Фоновые рисунки. Бегущая строка.
Списки в HTML-документе. Внешние и внутренние
ссылки.
Представление
специализированных
проектов с
использованием Webресурсов. Создание и
редактирование HTMLдокументов.
5.2 Разделы дисциплины и междисциплинарные связи с обеспечиваемыми
(последующими) дисциплинами
№
п/п
Наименование
обеспе-чиваемых
(последую-щих)
дисциплин
№ № разделов данной дисциплины,
необходимых для изучения
обеспечиваемых (последующих)
дисциплин
1
2
3
4
5
6
1.
Общая экология
2.
ГИС в экологии и
природопользовании
Начертательная
геометрия
Дистанционные
и
ГИС-технологии
в
геоэкологических
исследованиях
Картография
природопользования
Экономика
природопользования
Устойчивое развитие +
и управление охраной
окружающей среды
3.
4.
5.
6.
7
+
+
+
+
7
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
5.3. Разделы дисциплин и виды занятий
6
6
3
12
12
2
26
18
18
4
40
4
Понятие «информации» и
«информатики», роль информации в
современном мире. Структура ПК
Текстовый процессор Word;
совместная работа Windowsприложений.
Применение Excel для решения
расчетных и графических задач
Работа в среде Mathcad
Всего
час.
15
12
12
4
28
5
Геоинформационные системы (ГИС)
6
6
5
17
6
Технология разработки баз данных в 8
MSAccess
8
4
20
7
Представление специализированных 6
проектов с использованием Webресурсов. Создание и редактирование
HTML-документов.
6
4
16
№
Наименование раздела дисциплины
п/п
1.
2.
3
Лекц. Практ. Лаб.
зан.
зан.
Семин
СРС
6. Лабораторный практикум
№
п/п
№ раздела
дисциплины
1.
1
2.
2
3
2
4
3
5
3
6
3
Наименование лабораторных работ
Трудоемкость
(час.)
Элементы
интерфейса
WINDOWS.
Файловые 6
менеджеры. Обмен данными между приложениями.
OLE и DDE-технологии.
Форматирование документа в текстовом редакторе 6
MS WORD. Работа с формулами в Редакторе формул.
Таблицы. Сноски.
Стилевое оформление документа.
Колонтитулы. 6
Рисование схем, группировка. Оформление страниц,
просмотр и печать документа.
Ввод и редактирование формул в MS EXCEl. 6
Математические
функции
Абсолютные
и
относительные ссылки. Логические функции.
Операции над матрицами. Решение систем линейных 6
алгебраических уравнений.
Табулирование функций. Построение диаграмм и 6
графиков. Создание и редактирование сводных таблиц.
7
4
Инструменты среды Mathcad. Ввод формул, запись 6
функций, построение графиков функций.
8
4
9
5
10
5
Решение расчетных задач: табулирование функций, 6
суммирование,
обработка
массивов
данных.
Матричные
операции:
сложение,
умножение,
транспонирование, вычисление определителя. Решение
систем
линейных
алгебраических
уравнений
различными методами.
Изучение интерфейса компьютерного приложения и 3
его иерархии: проект, вид, слой. Работа со слоями.
Идентификация объектов на карте и в атрибутивной
таблице.
Создание фрагмента реляционной базы данных и 3
включение
ее
в
ГИС-проект.
Изменение
картографической
проекции
темы.
Создание
полигональной и линейной тем. Интерполяция данных.
11
6
Основные навыки работы с таблицами баз данных, 2
связывание таблиц. Создание, редактирование,
форматирование форм и отчетов
12
6
Создание простых и сложных запросов. Групповые 4
операции и расчеты по формулам в запросах.
13
6
14
7
Встроенные функции. Страницы для удаленного 2
доступа. Макрокоманды и макросы в Access.
Структура HTML-документа, правила создания веб- 2
страниц. Основные теги, предназначенные для работы
с текстом.
15
7
Размещение графики на веб-странице, форматы 2
графических
файлов,
выравнивание
и
масштабирование изображений. Фоновые рисунки.
16
7
Java-апплеты, вставка бегущей строки на веб-страницу. 2
Фреймы. Гипертекстовые ссылки.
7. Практические занятия (семинары)Не предусмотрены
8. Примерная тематика курсовых проектов (работ)
 «Исследование влияния точечных источников загрязнения на окружающую среду»
 «Подбор аналитической зависимости наблюдаемых величин и анализ статистических
данных»
9. Учебно-методическое информационное обеспечение дисциплины:
а) основная
литература
1. Информатика и информационные технологии. Учебное пособие./Ю.Д.Романова,
И.Г. ЛесничаяМ: Эксмо 2009.320 с.
2. ArcView GIS/ Руководство пользователя/Enviromental Systems Research Institute,
Inc. 1996
3. Базы данных: учебный курс/Глушаков С.В., Ломотько Д.В., АСТ, 2002.
4. СУБД и файловые системы/Кузнецов С.Д. М: Эксмо 2001.
5. Информационные технологии управления. Учебное пособие в трех книгах/ Меняев
М. Ф. М.: Издательство "Омега-Л", 2003.
6. Информатика: Практикум по технологии работы на компьютере. Изд. 3-е. / Под
ред. проф. Н.В.Макаровой.- М.: Финансы и статистика. 2004. 256 с.
7. Городов О.А. Комментарий к ФЗ «Об информации, информатизации и защите
информации». – Спб.: Питер, 2003. – 272 с.
б) дополнительная литература
1. HTML. Учебное пособие/ Комолова Н.В., СПб: Питер, 2009. 268с.
2. Проектирование реляционных баз данных./Харрингтон Д.Л. М:Лори, 2000- 254с.
3. Плис А.И., Сливина Н.А. MathCAD2000. Математический практикум для
экономистов и инженеров: Учебное пособие. – М.: Финансы и статистика, 2000. 656 с.
4. Беляев В.В., Журов Г.Н. Компьютерные технологии в науке и образовании.
Системы управления базами данных. Учебное пособие. – СПб. СПГГИ, 2000. 101 с.
в) программное обеспечение
Предполагается использование пакетов компьютерных программ: MicrosoftOffice,
ArcViewGIS,MathCAD, сети Internet.
г) базы данных, информационно-справочные и поисковые системы Геоинформационный
портал ГИС-ассоциации, (http://gisa.ru/gisdata.html), International Journal of Geographical
Information Science (http://www.tandf.co.uk/journals/catalogue/index.asp). Базы данных по
экологии(http://www.evol.nw.ru/lew/base1/html/base-hom.html)
10. Материально-техническое обеспечение дисциплины:
Специализированные
лаборатории
учебного
компьютерного
центра
СанктПетербургского государственного горного института (технического университета).
11. Методические рекомендации по организации изучения дисциплины:
Для бакалавриата специальности «Экология и природопользование» курс
«Информатика» включен в состав базового математического и естественнонаучного
цикла, целью которого является формирование у студента общекультурных компетенций,
способностей к обобщению, анализу и восприятию информации.
Курс включает в себя аудиторную (лекции и лабораторные работы) и
самостоятельную работу студентов. Лекции предполагают получение базовых знаний о
технических и программных средствах сбора, хранения, передачи и обработки
информации с использованием современного программного обеспечения. Лекционный
материал излагается с использованием мультимедийного оборудования
в виде
презентаций компьютерного приложения MSPowerPoint.
На лабораторных занятиях студенты на практике закрепляют теоретические
знания, выполняют задания близкие по тематике выбранной специальности, выполняют
инженерные расчеты, учатся решать математические и профессиональные задачи с
помощью компьютерной техники.
Образовательные технологии: метод предметно-ориентированной технологии
обучения, с разделением учебного процесса на отдельные функциональные элементы с
четким обозначением логических связей между ними. Применение метода case study
("разбор конкретных ситуаций”) на лабораторных занятиях.
Для достижения поставленных целей и задач, приобретения соответствующих
знаний и навыков предусматривается выполнение студентами контрольных работ (две
работы в первом и две - во втором семестре), расчётно-графических заданий (два задания
в первом, два задания во втором семестре).
В течение преподавания дисциплины «Информатика»в качестве формыаттестации
студентов используется методика ежемесячной аттестации обучающегося по итогам
выполнения лабораторных работ. В первом учебном семестре предполагается зачет, во
втором - экзамен, в третьем – выполнение курсовой работы.
Разработчики:
Кафедра ИиКТ
(место работы)
доцент
(занимаемая должность)
И.И. Пивоварова
(инициалы, фамилия)