Сёмов А.М. УМК Информатика ИСиТ (бак)

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ
ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
ГЕОДЕЗИИ И КАРТОГРАФИИ» (МИИГАиК)
Утвержден
Учебно-методической
комиссией МИИГАиК
от «____»__________2014__ г.
УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС
ПО ДИСЦИПЛИНЕ
«ИНФОРМАТИКА»
Направление подготовки
Информационные системы и технологии
Профиль подготовки
Геоинформацинные системы
Квалификация (степень)
бакалавр
Форма обучения
очная
Москва 2014 г.
1. Цели освоения дисциплины
Целями освоения дисциплины «Информатика» являются формирование
общекультурных и профессиональных компетенций, определяющих готовность и
способность бакалавра к использованию теоретических знаний и практических навыков
исследования, разработки, внедрения и эксплуатации информационных технологий и
систем.
2. Место дисциплины в структуре ООП ВПО
Данная учебная дисциплина входит в раздел «Б.2. Математический и естественнонаучный цикл. Базовая часть» ФГОС ВПО по направлению подготовки
«Информационные системы и технологии».
В данной учебной дисциплине используются знания и умения, полученные в
учреждениях среднего образования.
Данная учебная дисциплина предшествует изучению дисциплин «Технология
программирования»,
«Дискретная
математика»,
«Управление
данными»,
«Математическое моделирование и анализ геоданных» ООП подготовки бакалавра по
профилю
«Геоинформацинные
системы»,
формирует
общекультурные
и
профессиональные компетенции, необходимые для прохождения учебной и
производственной практик.
Схема междисциплинарных связей
Дисциплина
Информатика
Дисциплина
Технология
программирования
Дисциплина
Управление данными
Дисциплина
Дискретная
математика
Дисциплина
Математическое
моделирование и анализ
геоданных
3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения
дисциплины (Выписка из ФГОСТ ВПО)
В результате освоения дисциплины «Информатика» обучающийся должен
демонстрировать следующие результаты образования:
1. Знать:
- основные сведения о дискретных структурах, используемых в персональных
компьютерах (РС), основные алгоритмы типовых численных методов решения
математических; задач, язык программирования Object Pascal, структуру локальных
и глобальных компьютерных сетей; принципы структурного и объектно-
ориентированного программирования
информационных технологий; (ПК-12)
для
разработки
программных
средств
2. Уметь:
- работать в качестве пользователя РС; использовать внешние носители информации;
создавать резервные копии, архивы данных и программ; использовать языки и
системы программирования для решения профессиональных задач; работать с
программными средствами общего назначения; (ПК-12)
-создавать программы, реализующие математические методы обработки данных
(ПК26)
-оформлять полученные результаты в виде технических отчетов (ПК-27)
-уметь создавать математическую и программную модель в несложных задачах
(ОК-10)
3. Владеть:
- методами поиска и обмена информацией в локальных и глобальных компьютерных
сетях; техническими и программными средствами защиты информации при работе в
компьютерных сетях (ПК-12);
-культурой мышления; способностью к восприятию, анализу информации;
постановке цели и выбору логически верного пути ее достижения (ОК-1);
-базовыми знаниями для решения практических задач в области информационных
технологий (ОК-6);
4. Структура и содержание дисциплины (Учебно-тематический план курса)
Общая трудоемкость дисциплины «Информатика» составляет 7 зачетные единицы,
252 часа (из них лекций 36 часов, лабораторных 72 часа).
4.1. Структура преподавания дисциплины
Виды учебной работы,
включая
самостоятельную работу
студентов
и трудоемкость
(в часах)
Раздел
дисциплины
лекции
лабораторные работы
сбор, анализ и
подготовка материалов
1.
Введение в информатику
1
1-6
6
12
10
2
Отчеты о
лабораторных
работах
2.
Алгоритмизация и
принципы
структурного
программирования
Алгоритмический язык
Pascal
1,
2
7-18
1-4
10
20
16
4
Отчеты о
лабораторных
работах, РГР 1
1,
2
7-18
1-4
4
8
6
2
Интегрированная среда
разработки
программных
приложений Delphi
Принципы объектноориентированного
программирования
Графические
возможности Delphi
1,
2
7-18
1-4
2
4
3
1
Отчеты о
лабораторных
работах, РГР 2
Отчеты о
лабораторных
работах
2
5-8
4
8
6
2
2
9-12
4
8
6
2
Основные возможности
программного
обеспечения общего
назначения (Microsoft
Office)
Промежуточная
аттестация
2
13-18
6
12
10
2
1,
2
18,
18
3.
4.
5.
6.
7.
10.
36
36
написание отчета
№
п/п
Неделя семестра
Формы текущего
контроля успеваемости
(по неделям семестра)
Форма промежуточной
аттестации
(по семестрам)
Семестр
самостоятельная
работа
Отчеты о
лабораторных
работах, РГР 3
Отчеты о
лабораторных
работах. РГР 4
Отчеты о
лабораторных
работах
экзамен - 1-й семестр
экзамен 2-й семестр
4.2. Содержание (программа) дисциплины и требования к уровню его освоения
Условные обозначения:
1. Качество усвоения знаний (А):
А1 - знания, предусматривающие деятельность по воспроизведению;
А2 - знания, предполагающие применение в ситуациях, аналогичных
обучающим;
А3 - знания, использующиеся в задачах, требующих установления новых связей
между понятиями;
А4 - знания, предполагающие способность достраивать систему связей новыми.
2. Уровень усвоения умений (Б):
Б1 - ученический – умение пользоваться системой понятий при
алгоритмической деятельности с внешне заданным алгоритмическим
описанием (подсказкой);
Б2 - (типовой – алгоритмический – уровень) – умение пользоваться системой
понятий в ситуации, аналогичной обучающей;
Б3 - (продуктивный эвристического типа) – умение применять систему знаний в
ситуациях, требующих перестройки связей между уже сформированными
понятиями;
Б4 - (продуктивный творческого типа) – умение достраивать сформированные
системы понятий новыми, самостоятельно сформированными.
3. Степень научности (В):
В1 - (феноменологическая) – описательное изложение фактов и явлений;
каталогизация объектов, констатация их свойств и качеств (известен
определенный
ряд
однородных
факторов),
это
использование
преимущественно естественного языка и житейских понятий;
В2 - (аналитико-синтетическая) – объяснение природы и свойств объектов и
закономерностей явлений, часто качественное или полуколичественное
(известны сущность первого порядка и свойства объектов и явлений,
механизмов, управляющих функционированием анализируемых фактов и
процессов);
В3 - (прогностическая) – объяснение явлений данной области с созданием их
количественной
теории,
моделирование
основных
процессов,
аналитическим
представлением
законов
и
свойств
(известны
закономерности функционирования объектов конкретного вида);
В4 - (аксиоматическая) – объяснение явлений с использованием высокой
степени общности описания (большой объем материала и широкое
использование научного языка, глубина проникновения в сущность явлений
– известны общие законы функционирования объектов любой природы).
Раздел 1. Введение в информатику
Требуемая степень усвоения содержания раздела: А2Б2В1
Основные понятия и методы теории информации и кодирования. Сигналы, данные,
информация. Общая характеристика процессов сбора, передачи, обработки и накопления
информации.
Технические средства реализации информационных процессов.
Программные средства реализации информационных процессов.
Модели решения функциональных и вычислительных задач.
Алгоритмизация и программирование.
Локальные и глобальные сети ЭВМ. Защита информации в сетях.
Технологии программирования. Языки программирования высокого уровня.
Раздел 2. Алгоритмизация и принципы структурного программирования
Требуемая степень усвоения содержания раздела: А2Б2В1
Этапы решения задач с помощью ЭВМ. Понятие об алгоритме. Свойства алгоритмов
(выполнимость, определенность, массовость, конечность, результативность). Допустимые
операции и значения (арифметические и логические функции). Постоянные величины
(константы) и переменные величины. Массивы. Формы записи алгоритма. Блок-схема.
Основные блоки. Алгоритмические структуры. Структура следования. Линейные алгоритмы. Разветвления. Структура развилка. Структура альтернативного выбора варианта.
Понятие условия и ветви. Составные условия. Циклические процессы. Структуры
циклов с предусловием, с постусловием и арифметического типа. Индексный цикл.
Обработка одномерных массивов. Типовые алгоритмы. Арифметический цикл с
досрочным выходом. Обработка двумерных массивов. Структура вложенных циклов.
Типовые алгоритмы. Предопределенные алгоритмы, функции, формальные и фактические
параметры. Принципы программирования "сверху вниз" ("пошаговой детализации",
«модульности»).
Раздел 3. Алгоритмический язык Object Pascal
Требуемая степень усвоения содержания раздела: А2Б2В1
Структура программы. Объекты программы. Величины. Типы величин. Переменные и
константы. Операторы описания. Операторы ввода-вывода. Оператор присваивания.
Выражения. Условный оператор. Оператор выбора. Операторы циклов. Описания
процедур и функций. Операторы описания файлов. Работа с файлами. Реализация базовых
алгоритмов обработки числовой, символьной, табличной информации и графической
информации.
Раздел 4. Интегрированная среда разработки программных приложений Delphi
Требуемая степень усвоения содержания раздела: А2Б2В1
Использование основного меню и палитры компонентов при разработке проекта.
Использование окна дерева объектов и окна инспектора объектов для определения
свойств элементов управления и составления подпрограмм обработки событий.
Раздел 5. Принципы объектно-ориентированного программирования
Требуемая степень усвоения содержания раздела: А2Б2В1
Принципы объектно-ориентированного программирования, понятие об объектах, классах,
методах, на примере создания формы приложения из элементов управления при
разработке проекта в среде Delphi.
Раздел 6. Графические возможности Delphi
Требуемая степень усвоения содержания раздела: А2Б2В1
Холст. Карандаш и кисть. Вывод текста. Методы вычерчивания графических примитивов.
Вывод иллюстраций.
Раздел 7. Основные возможности программного обеспечения общего назначения
(Microsoft Office)
Требуемая степень усвоения содержания раздела: А2Б2В1
Обзор методов обработки текстовой информации(MS Word), электронных таблиц (MS
Excell), средств электронных презентаций(MS Power Point)
4.3 Соотношение разделов учебной дисциплины и формируемых в них компетенций
Σ общее колиКомпетенции
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
ПК-27
+
+
+
+
+
+
+
ПК-26
+
+
+
+
+
+
ПК-12
30
50
20
10
20
20
30
180
ОК-10
Раздел 1
Раздел 2
Раздел 3
Раздел 4
Раздел 5
Раздел 6
Раздел 7
Итого
чество компетенций
ОК-6
Количество
часов
ОК-1
Темы,
разделы
дисциплины
+
5
5
5
5
5
5
4
5. Образовательные технологии
При реализации программы дисциплины «Информатика» в часы, отведенные для
аудиторных занятий (108 часов), занятия проводятся:
в виде лекций (36 часов);
в виде лабораторных работ в компьютерном классе(72 часа).
6. Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной
аттестации по итогам освоения дисциплины и учебно-методическое
обеспечение самостоятельной работы студентов
6.1. Контрольные вопросы и задания для промежуточной аттестации по итогам
освоения дисциплины (по разделам):
1. . Двоичное число 10110100 записывается в виде десятичного числа
…….
2. Десятичное число 41 записывается в виде двоичного числа
………
3. Двоичное число 111111101101 записывается в виде шестнадцатеричного числа …
4. Восьмеричное число 654 записывается в виде двоичного числа
………
5. В бассейне 4 дорожки. Количество бит информации в сообщении «Пловец поплыл
по 3 дорожке» равно
……..
6. Алфавит языка состоит из 8 символов. Количество бит информации в сообщении
из 40 символов равно
…………
7. Таблица истинности логической операции над логическими переменными А и В
А
В
Результат операции
0
0
1
0
1
0
1
0
0
1
1
1
Определяет операцию
………………………………
8. Для каждого набора значений логических переменных А, В, С, заданных в таблице,
записать в соответствующую строку столбца F значение логического выражения
A*B+C
А
В
C
F
1
1
1
1
1
0
1
0
1
1
0
0
0
1
1
0
1
0
0
0
1
0
0
0
Рассмотрим набор 0 и1 в столбце F как двоичное число (чем старше разряд числа, тем
выше его цифра в столбце). Десятичное значение этого двоичного числа равно
……………...
9. Если точка находится в круге А, то логическая переменная А принимает значение
истина, если – вне круга А, то – ложь. Если точка находится в круге В, то логическая
переменная В принимает значение истина, если – вне круга В, то – ложь. Если точка
находится в круге С, то логическая переменная С принимает значение истина, если – вне
круга С, то – ложь. Точка находится в области, показанной на рисунке серой заливкой.
В этом случае значение истина имеет логическое выражение
…………………..
10. Алгоритм задан блок схемой
нет
нет
D:=А
С<A
да
A>B
да
D:=C
нет
D:=C
С>B
да
D:=В
Его выполнение при А= 8, В=4, С=10 даст значение переменной D равное ………………..
11. Фрагмент программы на Паскале, выполненный для значений элементов массива А
равных, соответственно, А[1]= 9; А[2]= 4; А[3]= 7; А[4]= 10; А[5]= 2; А[6]= 11
M := A[1];
For i:= 2 to 5 do
If A[i] > M then
M := A[i];
Writeln ( M );
выведет число
……………………….
12. В электронную excel таблицу ввели указанную на рисунке информацию
А
В
С
1
=А1 + 2 * В1
2 = 2 * А1
= 3 * В1
=А2 – В2
После ввода в ячейку А1 числа Х, а в ячейку В1 числа Y в ячейке С1 появилось число 7,
а в ячейке С2 число -21. Сумма введенных чисел Х + Y равна …………
13 Нарисуйте блок-схему команды ветвления
а) полного
б) неполного
14. Нарисуйте блок-схему команды цикла ПОКА
15. Нарисуйте блок-схему команды индексного цикла
16. Координатная плоскость XOY делится графиками функций Y = 2*X и Y = 1/X на
5 открытых областей. Точка Т задана своими координатами X и Y. Составить программу
выдающую номер области, в которую попадает точка или сообщение, что точка попала на
границу областей.
17. Составить программу табулирования функции Y = X*X на отрезке [a; b] шагом h.
18. Составить программу нахождения максимального элемента одномерного массива.
19. Составить программу сортировки элементов одномерного массива по возрастанию.
20. Составить программу нахождения суммы элементов квадратной матрицы,
расположенной выше главной диагонали.
21. Составить программу нахождения площадей треугольников с длинами сторон:
(a,b,c); (b;c;d) и (c;d;e). Написать и использовать подпрограммы функции вычисления
площади треугольника по заданным длинам сторон и проверку аксиомы треугольника для
заданных длин сторон.
22. Вывести на форму график функции Y = Sin(X).
23. Вывести на форму английский флаг.
24. Перечислите наиболее распространенные виды топологии компьютерных сетей.
25. С помощью каких физических устройств соединяются между собой локальные
сети.
26. Расскажите чем отличаются мост, маршрутизатор, мостовой маршрутизатор и
шлюз
27. Расскажите схему передачи информации по протоколу TCP/IP
28. Расскажите об основных сервисах сети Internet/
6.2 Общие критерии оценки ответов студентов
Для отличной оценки
Наличие глубоких,
исчерпывающих знаний
предмета в объеме
освоенной программы;
знание основной
(обязательной)
литературы; правильные
и уверенные действия,
свидетельствующие о
наличии твердых знаний
и навыков в
использовании
технических средств;
полное, четкое, грамотное
и логически стройное
изложение материала;
свободное применение
теоретических знаний при
анализе практических
вопросов.
Для хорошей
оценки
Для удовлетворительной оценки
Те же
требования, но
в ответе
студента по
некоторым
перечисленны
м показателям
имеются
недостатки
принципиальн
ого характера,
что вызвало
замечания или
поправки
преподавателя.
Те же требования, но
в ответе имели место
ошибки, что вызвало
необходимость
помощи в виде
поправок и
наводящих вопросов
преподавателя.
Для
неудовлетворительной оценки
Наличие ошибок
при изложении
ответа на основные
вопросы
программы,
свидетельствующих
о неправильном
понимании
предмета; при
решении
практических задач
показано незнание
способов их
решения, материал
изложен
беспорядочно и
неуверенно.
7. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины
а) основная литература:
1. Информатика: алгоритмизация и программирование. Учеб. пособие / В. В.
Гаврилова,А. А. Кудлаев, А. М. Сёмов М.;-М. : Изд.МИИГАиК, 2010.-82 с.: ил
2. Информатика. Базовый курс.2-е издание / Под ред. С.В. Симоновича. – СПб.:
Питер, 2009.-640с.: ил
3. Основы программирования в Delphi 7, Культин Н.Б., СПб., БХВ-Петербург, 2003
4. Delphi в задачах и примерах, Культин Н.Б., СПб., БХВ-Петербург, 2005
5. Информатика. Задачник-практикум в 2 т./ Под ред. И.Г. Семакина, Е.К. Хеннера:
Том 1.-М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2003.-304 с
6. Князева М.Д. Алгоритмика: от алгоритма к программе. Учебное пособие -М.:
КУДИЦ-ОБРАЗ, 2006.-192 с.
б) дополнительная литература:
7. Могилев А.В. Информатика:учеб. пособие для студ. пед. вузов / А.В. Могилев,
Н.И. Пак, Е.К. Хеннер ; под ред. Е.К. Хеннера. – 6-е изд., стер. – М.: Издательский
центр «Академия», 2008.-848 с
8. Delphi 5. Учебный курс, Фаронов В.В., М., «Нолидж»,2001
в) программное обеспечение и Интернет-ресурсы:
1. Пакет Delphi 7
2. Пакет MS Office
3. http://www.kbsu.ru/~book Учебник по информатике.
4. http://www.vk.com
сообщество mig_sam_inf_isit1 документы: электронный
конспект лекций по информатике. Автор Семов А.М.
8. Словарь терминов и персоналий (глоссарий)
Алгоритм – точный набор инструкций, описывающих порядок действий
исполнителя, от допустимых исходных данных для достижения результата решения
задачи за конечное время.
Задача – проблема, подлежащая решению в интересах пользователя. Задача в
программировании означает единицу работы вычислительной системы, требующую
выделения вычислительных ресурсов (процессорного времени, оперативной и внешней
памяти, файлов и т.п.).
Модель жизненного цикла - структура, состоящая из процессов, работ и задач,
включающих в себя разработку, эксплуатацию и сопровождение программного продукта,
охватывающая жизнь системы от установления требований к ней до прекращения ее
использования.
Постановка задачи – точная формулировка требований, предъявляемых к работе
программы, с описанием входной и выходной информации, описанием подходов к
решению задачи.
Приложение – программная реализация решения задачи на компьютере.
Приложение может состоять из одной или нескольких взаимосвязанных программ.
Программа
–
упорядоченная
в
соответствии
с
некоторым
алгоритмом
последовательность инструкций компьютера для решения задачи пользователя.
Программное средство – набор компьютерных программ и связанных ними
документацией и данных.
Программирование – теоретическая и практическая деятельность, связанная с
созданием программ.
Программный модуль -
отдельно компилируемая часть программного кода
(программы).
Процесс – совокупность взаимосвязанных действий, преобразующих некоторые
входные данные в выходные результаты.
Технология - набор правил, методик, инструментов, процессов планирования,
оценки качества и др., позволяющих наладить производственный процесс выпуска
какого-либо продукта, сокращая его стоимость и повышая качество.
Технология программирования (ТП) - технология разработки ПС, включающая все
процессы, начиная с момента зарождения идеи этого средства. Результатом применения
ТП является программа, действующая в заданной вычислительной среде, хорошо
отлаженная и документированная, доступная для понимания и развития в процессе
сопровождения.
Техническое задание - документ, используемый заказчиком в качестве средства для
описания и определения задач, выполняемых при реализации договора.
9. Материально-техническое обеспечение дисциплины
1. Компьютерный класс.
Учебно-методический комплекс составлен в соответствии с федеральным
государственным образовательным стандартом высшего профессионального
образования по направлению подготовки 230400 информационные системы и
технологии (квалификация бакалавр), утвержденным Минобразованием РФ и рабочим
учебным планом.
Учебно-методический комплекс составил доцент кафедры Вычислительной техники и
автоматизированной обработки аэрокосмической информации, кандидат физикоматематических наук Семов А.М.
Учебно-методический комплекс рекомендован кафедрой Вычислительной техники и
автоматизированной обработки аэрокосмической информации
Московского
государственного университета геодезии и картографии
«_____»___________________2014 г., протокол №
Заведующий кафедрой
Учебно-методический комплекс одобрен
прикладной космонавтики МИИГАиК
Журкин И.Г.
методической
комиссией
факультета
«_____»___________________2014 г., протокол №
Председатель методической комиссии
………………
Декан
факультета прикладной космонавтики
Гаврилова В.В.