Информатика

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Санкт-Петербургский государственный институт точной механики и оптики (технический университет) УТВЕРЖДАЮ Ректор СПбГИТМО(ТУ) _______________________В.Н.Васильев "_____"__________________200__ г.

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ ЕН.Ф.02 - ИНФОРМАТИКА (указывается наименование дисциплины) по направлению(ям) подготовки

654700 – «Информационные системы»

специальности(ям)

071900 – «Информационные системы и технологии», 073700 – «Информационные технологии в образовании» «Информационных технологий и программирования»

Факультет(ы)

Председатель УМC университета

А.А.Шехонин

2

1. Цели и задачи дисциплины Целью изучения курса "Информатика" является воспитание у студентов информационной культуры, отчетливого представления о роли этой науки и знаний о современных информационных технологиях. Дисциплина "Информатика" имеет задачей ознакомить учащихся с основными положениями своих наиболее широко используемых разделов, тенденциями их развития, принципам построения информационных моделей, применению современных информационных технологий. Она является базовой для всех курсов, использующих автоматизированные методы анализа и расчетов. 2. Требования к уровню освоения содержания дисциплины В результате изучения курса студент должен знать: 1) понятие информации, общие характеристики процессов сбора, передачи, обработки и накопления информации; 2) технические и программные средства реализации информационных процессов; 3) модели решения функциональных и вычислительных задач; 4) понятие алгоритма, способы представления, оценки эффективности и корректности алгоритма; 5) структуры данных, файловые структуры, структуры баз данных 6) разработка и использование языков программирования высокого уровня; 7) программное обеспечение и технологии программирования; 8) принципы построения и функционирования информационных сетей; 9) технологии и этапы построения сетевого информационного пространства; 10) основы защиты информации. Студент должен уметь: 1) выполнять основные команды операционной системы; 2) выполнять основные операции с текстом в текстовом редакторе; 3) создавать электронные презентации; 4) обрабатывать информацию с помощью электронных таблиц; 5) работать с базами данных; 6) использовать сетевые средства общения; 7) создавать иллюстрации и анимации с помощью графических редакторов; 8) разрабатывать мультимедиа-элементы; 9) работать в HTML-редакторе 10) осуществлять поиск информации в Интернете; 11) публиковать информацию в Интернете; 12) разрабатывать сетевые информационные системы. 3. Объем дисциплины и виды учебной работы Вид учебной работы Общая трудоемкость дисциплины Аудиторные занятия Лекции Практические занятия (ПЗ) Семинары (С) Лабораторные работы (ЛР)

Всего часов 272 102 17 85

Семестры 1 1 1

2 2

1

2

3

и(или) другие виды аудиторных занятий Самостоятельная работы Курсовой проект (работа) Расчетно-графические работы Реферат и(или) другие виды самостоятельной работы Вид итогового контроля (зачет, экзамен)

170 85 85

1

2 2

Экзамен зачет

экз

1 зач

4. Содержание дисциплины 4.1. Разделы дисциплин и виды занятий № п/п 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Раздел дисциплины Понятие информации Способы представления информации Хранение и обработка информации Программное обеспечение Алгоритмы и алгоритмизация Языки программирования Технология разработки программного обеспечения Компьютерные сети Базы данных Основы защиты информации

Лекции 2 2

ПЗ (или С) -

ЛР -

2

-

-

2 2

-

42 -

1 1

-

43 -

2 2 1

-

-

4.2. Содержание разделов дисциплины 4.2.1. Понятие информации Понятие информации. Свойства информации. Виды информации. Объем и количество информации. Формы представления и передачи информации. Предмет информатики. Информационные технологии. Эволюция компьютерной техники. 4.2.2. Способы представления информации Системы счисления. Код, кодирование и декодирование информации. Коды для представления чисел, символов и изображений, аудио и видео информации. Коды с возможностью обнаружения и исправления ошибок. Методы сжатия информации. 4.2.3. Хранение и обработка информации Элементы и структура основной памяти компьютера. Внешние запоминающие устройства. Центральный процессор. Электронные схемы обработки чисел в двоичном коде. Методы минимизации логических схем. Интерфейс между центральным

4

процессором и основной памятью. Концепция хранимой программы. Пример типичного машинного языка. Выполнение программы. Арифметические и логические команды. Взаимодействие с другими устройствами. Другие типы архитектуры компьютеров. 4.2.4. Программное обеспечение Обзор программного обеспечения. Операционные системы. Эволюция операционных систем. Назначение и функции операционной системы. Архитектура операционных систем. Процессы и потоки. Управление процессами. Модель «клиент-сервер». Организация конкуренции между процессами. Ввод-вывод и файловая система. Логическая и физическая организация файловой системы. Файловые операции. Прикладное программное обеспечение. Классификация программного обеспечения по проблемной ориентации. Пакеты прикладных программ. Примеры прикладных программных продуктов и систем. Системы редактирования и подготовки документов и презентаций. Редакторы текстов и редакторы формул. Электронный документооборот. Визуальные средства работы с электронными таблицами и базами данных. Графические редакторы. Система мультимедиа. Сообщество «Интернет». Поиск и публикация информации в Интернете. Сетевое общение. 4.2.5. Алгоритмы и алгоритмизация Понятие алгоритма. Представление алгоритма. Создание алгоритма. Итерационные и рекурсивные структуры. Эффективность и правильность алгоритма. Простейший язык программирования. Машины Тьюринга и Поста. Вычислимые и невычислимые функции. Алгоритмическая сложность задач. Криптография с использованием открытых ключей. Искусственный интеллект. Машины и интеллект. Распознавание изображений. Способность к рассуждению. Искусственные нейронные сети. Генетические алгоритмы. Приложения теории искусственного интеллекта. 4.2.6. Языки программирования Исторический обзор. Концепции традиционного программирования. Структуры данных. Массивы. Списки. Стеки. Очереди. Древовидные структуры. Процедуры и функции. Реализация языка. Объектно-ориентированное программирование. Программирование параллельных процессов. Декларативное программирование. 4.2.7. Технология разработки программного обеспечения Предмет технологии разработки программного обеспечения. Жизненный цикл программного обеспечения. Модульность. Методы проектирования. Тестирование. Документирование. Право собственности и ответственность за создаваемое программное обеспечение 4.2.8. Компьютерные сети Определение компьютерной сети и основные требования, предъявляемые к сетям. Классификация сетей. Модель взаимодействия открытых систем. Сетевые протоколы. Адресация в компьютерных сетях. Безопасность. Сетевое оборудование и линии связи. 4.2.9. Базы данных

5

Концепция баз данных. Система управления базами данных. Многоуровневый подход к реализации баз данных. Модели связей между данными. Реляционная модель. Отношения между таблицами. Нормализация баз данных. Ключи и индексы. Язык реляционных баз данных SQL. Обеспечение целостности баз данных. Объектно-ориентированные базы данных. Этапы проектирования базы данных. Технологии доступа к базам данных. Динамические сайты на основе баз данных. 4.2.10. Основы защиты информации Информационная структура Российской Федерации. Информационная безопасность (ИБ) и ее составляющие. Угрозы безопасности информации и их классификация. Основные виды защищаемой информации. Проблемы ИБ в мировом сообществе. Законодательные и иные правовые акты РФ, регулирующие правовые отношения в сфере ИБ и защиты государственной тайны. Система органов обеспечения ИБ в РФ. Административноправовая и уголовная ответственность в информационной сфере. Защита от несанкционированного вмешательства в информационные процессы. 5. Лабораторный практикум № п/п 1

№ раздела дисциплин ы 4.2.4.

2 3

4.2.4. 4.2.4.

4 5 6 7 8

4.2.4. 4.2.4. 4.2.4. 4.2.4. 4.2.4.

9 10 11

4.2.4. 4.2.4. 4.2.4.

12

4.2.4.

13 14

4.2.4. 4.2.4.

15 16 17 18

4.2.4. 4.2.4. 4.2.4. 4.2.4.

19

4.2.4.

20

4.2.4.

Наименование лабораторных работ Работа в операционной системе Windows. Подготовка электронных презентаций Ввод и форматирование текста в среде редактора MS Word Работа с формулами, рисунками и таблицами среде редактора MS Word Ввод и обработка данных в среде MS Excel Автоматизация обработки данных в среде MS Excel Управление структурой и данными в среде MS Access Построение форм и отчетов в среде MS Access Создание и редактирование электронных документов в среде Adobe Acrobat Работа с графическими примитивами в среде Adobe Photoshop Создание анимации в среде Adobe ImageReady HTML-редактор Macromedia Dreamweaver. Форматирование текста, списков и таблиц, размещение на странице мультимедиа-элементов. Разработка и публикация Web-сайта HTML-редактор Macromedia Dreamweaver. Разработка и создание авторского стиля Web-сайта Создание анимации в среде Macromedia Flash Создание клипов и элементов управления ими в среде Macromedia Flash Создание мультимедиа-презентаций в среде Macromedia Flash Навигация по ресурсам Интернета Работа с электронной почтой и новостями в Интернете Работа с интерактивными средствами электронного общения в Интернете Работа с файлами в Интернете. Работа в режиме эмуляции удаленного термина Управление данными в среде Oracle

6

21 22 23 24 25

4.2.4. 4.2.6. 4.2.6. 4.2.6. 4.2.6.

26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36

4.2.6. 4.2.6. 4.2.6. 4.2.6. 4.2.6. 4.2.6. 4.2.6. 4.2.6. 4.2.6. 4.2.6. 4.2.6.

37 38 39 40 41

4.2.6. 4.2.6. 4.2.6. 4.2.6. 4.2.6.

Управление структурой базы данных в среде Oracle Основы языка серверных сценариев PHP Описание функций, массивов и работа с файлами на языке PHP Построение и обработка форм средствами языка PHP Построение Web-интерфейса к базе данных средствами языка PHP Работа в среде системы программирования Java Типы данных, переменные, массивы и операции Управляющие операторы, обработка исключений Методы и классы, пакеты и интерфейсы Многопоточное программирование Обработка строк Работа с файлами Java-аплет и Java-приложение. Работа в сети Обработка событий Работа с окнами, графикой и текстом Использование элементов управления, менеджера компоновки и меню Работа с изображениями Средства языка Java для работы с базами данных Реализация алгоритмов сортировки средствами языка Java Реализация алгоритмов поиска средствами языка Java Реализация рекурсии средствами языка Java

6. Учебно-методическое обеспечение дисциплины 6.1. Рекомендуемая литература а) основная литература • Бобцов А.А., Лямин А.В. Основы работы в Windows. Методическое пособие. СПб: СПбГИТМО(ТУ), 2002. - 75 с. • Бобцов А.А., Лямин А.В., Чежин М.С. Программное обеспечение для работы в Internet. Методическое пособие. - СПб: СПбГИТМО(ТУ), 2002. - 98 с. • Бочков А.Л., Меженин А.В. Графика и мультимедиа для Web. Учебнометодическое пособие. - СПб: СПбГИТМО(ТУ), 2002. - 44 с. • Брукшир Дж. Введение в компьютерные науки. - 6-е изд. - М. и др.: Вильямс, 2001. - 658 с. • Ковальчук С.В., Лямин А.В. Информационно-управляющие системы. Методическое пособие. - СПб: СПбГИТМО(ТУ), 2002. - 29 с. • Симонович С.В. Информатика. Базовый курс. (Учебник для вузов). – СПб: Питер, 2001. – 640 с. • Штенников Д.Г., Борисик А.Л., Зинчик А.А. Использование технологий Macromedia Flash для создания образовательных ресурсов Учебно-методическое пособие. - СПб: СПбГИТМО(ТУ), 2002. - 17 с. б) дополнительная литература • Гук М. Аппаратные средства IBM PC : Энциклопедия.. - СПб.: Питер, 2001. - 815 с. • Кнут Д.Э. Искусство программирования. Т. 3. Сортировка и поиск. – М и др.: Вильямс, 2000.-832 с. • Котеров Д.В. Самоучитель PHP 4. - СПб: БХВ-Петербург, 2001. – 576 с. • Морган М. Java 2: Руководство разработчика. - СПб: Вильямс, 2000.- 720 с. • Найк Д. Стандарты и протоколы Интернета. - М: Русская редакция, 1999. - 384 с. • Ноутон П., Шилдт Г. Java 2 в подлиннике. - СПб: БХВ-Петербург, 2001.- 1072 с.

7

• • • • • •

Олифер В.Г. Олифер Н.А. Компьютерные сети : Принципы, технологии, протоколы: Учебник.. - СПб.: Питер, 1999. - 668 с. Олифер В.Г. Олифер Н.А. Сетевые операционные системы : Учебник.. - СПб. и др.: Питер, 2001. - 538 с. Петцольд Ч. Код – М.: Русская редакция , 2001. – 512 с. Пэйдж В. Дж. И др. Использование Oracle 8/8i. - СПб: Вильямс, 1999. - 1024 с. Хьюгс С., Змиевский А. PHP 4: Рук-во разработчика. - К: ДиаСофт, 2001. - 384 с. Эккель Б. Философия Java. - СПб: Питер, 2000.- 880 с.

6.2. Средства обеспечения освоения дисциплины Обучающие элементы системы дистанционного обучения (ДО) СПбГИТМО(ТУ), одиннадцать электронных тестов и две виртуальные лабораторные работы, размещенные в системе ДО, для проведения текущего и промежуточного контроля знаний, операционная система Windows, пакеты программ MS Office, Adobe Acrobat, Adobe Photoshop, Macromedia Dreamweaver, Macromedia Flash, Far Manager, клиент Oracle, средство разработчика приложений на языке Java. 7. Материально-техническое обеспечение дисциплины Рабочие станции студентов и преподавателя, объединенные в локальную компьютерную сеть, с возможностью выхода в Интернет, доступа к серверному оборудованию системы ДО и учебному серверу. 8. Методические рекомендации по организации изучения дисциплины Для проведения лабораторных занятий каждому студенту необходимо обеспечить рабочую станцию с доступом к Интернету и серверам системы ДО. На учебном сервере для каждого студента необходимо обеспечить домашний каталог с возможностью авторизованного доступа к нему по протоколам FTP, SMB и анонимного доступа по протоколу HTTP, предоставить адрес электронной почты и доступ к учебной группе новостей. На учебном сервере должен необходимо установить интерпретатор языка PHP, и СУБД Oracle. Каждый студент должен быть зарегистрирован как пользователь СУБД Oracle с возможностью доступа по сети с рабочей станции. Программа составлена в соответствии с Государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования и примерной программой дисциплины. Программу составил: Лямин А.В., к.т.н., доцент каф. «Компьютерные образовательные технологии» Зав. каф. КОТ

Л.С. Лисицына

Программа одобрена на заседании УМК факультета информационных технологий и программирования. Председатель УМК Ф ИТиП

В.Г. Парфенов

Декан Ф ИТиП

В.Г. Парфенов