ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ
УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ
«ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МОРСКОЙ УНИВЕРСИТЕТ
ИМЕНИ АДМИРАЛА Ф.Ф.УШАКОВА»
ИНСТИТУТ ВОДНОГО ТРАНСПОРТА ИМЕНИ Г.Я.СЕДОВА
ФГБОУ ВО «ГМУ им. адм. Ф.Ф. Ушакова»
«Информатика»
(Файл)
А.В. Ющенко
СИСТЕМА СТАНДАРТОВ КАЧЕСТВА (ССК)
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ
«Информатика»
Рабочая программа обсуждена и одобрена на заседании ПЦК Центр сетевого обучения, протокол № от г.
- о роли информации и связанных с ней процессов в
природе, технике и обществе;
- понятия "информация", "информационный процесс",
"система", "компоненты системы", "системный эффект",
"информационная система", "система управления";
о компьютерных сетях и их роли в современном мире; об
общих принципах разработки и функционирования
интернет-приложений.
Уметь:
- владеть методами поиска информации в сети Интернет;
- критически оценивать информацию, полученную из сети
Интернет;
- характеризовать большие данные, приводить примеры
источников их получения и направления использования;
- понимать основные принципы устройства и
функционирования современных стационарных и
мобильных компьютеров; тенденций развития
компьютерных технологий;
- владеть навыками работы с операционными системами и
основными видами программного обеспечения для
решения учебных задач по выбранной специализации;
- понимать основные принципы дискретизации различных
видов информации;
- определять информационный объем текстовых,
графических и звуковых данных при заданных параметрах
дискретизации;
- строить неравномерные коды, допускающие однозначное
декодирование сообщений (префиксные коды);
- использовать простейшие коды, которые позволяют
обнаруживать и исправлять ошибки при передаче данных;
- владеть теоретическим аппаратом, позволяющим
осуществлять представление заданного натурального
числа в различных системах счисления;
- выполнять преобразования логических выражений,
используя законы алгебры логики;
- определять кратчайший путь во взвешенном графе и
количество путей между вершинами ориентированного
ациклического графа;
- читать и понимать программы, реализующие несложные
алгоритмы обработки числовых и текстовых данных (в том
числе массивов и символьных строк) на выбранном для
изучения универсальном языке программирования
высокого уровня;
- анализировать алгоритмы с использованием таблиц
трассировки;
- определять без использования компьютера результаты
ветвления и подпрограммы, при заданных исходных
данных;
- модифицировать готовые программы для решения новых
задач, использовать их в своих программах в качестве
подпрограмм (процедур, функций);
- реализовать этапы решения задач на компьютере;
- реализовывать на выбранном для изучения языке
программирования высокого уровня типовые алгоритмы
обработки чисел, числовых последовательностей и
массивов: представление числа в виде набора простых
сомножителей; нахождение максимальной (минимальной)
цифры натурального числа, записанного в системе
счисления с основанием, не превышающим 10;
вычисление обобщенных характеристик элементов массива
или числовой последовательности (суммы, произведения
среднего арифметического, минимального и
максимального элементов, количества элементов,
удовлетворяющих заданному условию); сортировку
элементов массива;
- создавать структурированные текстовые документы и
демонстрационные материалы с использованием
возможностей современных программных средств и
облачных сервисов;
- использовать табличные (реляционные) базы данных, в
частности, составлять запросы в базах данных (в том числе
вычисляемые запросы), выполнять сортировку и поиск
записей в базе данных; наполнять разработанную базу
данных;
- использовать электронные таблицы для анализа,
представления и обработки данных (включая вычисление
суммы, среднего арифметического, наибольшего и
наименьшего значений, решение уравнений);
- использовать компьютерно-математические модели для
анализа объектов и процессов: формулировать цель
моделирования, выполнять анализ результатов,
полученных в ходе моделирования;
- оценивать адекватность модели моделируемому объекту
или процессу;
- представлять результаты моделирования в наглядном
виде.
Иметь практический опыт:
часов
Цель и задачи изучения информатики для выполнения задач профессиональной деятельности. Принципы работы компьютера. Персональный компьютер. Выбор конфигурации компьютера
в зависимости от решаемых задач. Входной контроль
Требования техники безопасности и гигиены при работе с компьютерами
и другими компонентами цифрового окружения. Основные тенденции развития компьютерных технологий. Параллельные вычисления. Многопроцессорные системы. Суперкомпьютеры. Распределенные вычислительные системы и обработка больших данных. Микроконтроллеры. Роботизированные производства. Сферы применения и перспективы развития искусственного интеллекта.
и цифровое представление информации. Устройство компьютера
Файловая система. Поиск в файловой системе. Организация хранения и обработки данных
с использованием интернет-сервисов, облачных технологий и мобильных устройств.
и цифровое представление информации. Устройство компьютера
Лабораторная работа № 1. Поиск в файловой системе. Создание архива данных. Извлечение данных из архива.
и информационные процессы
Информация, данные и знания. Универсальность дискретного представления информации. Двоичное кодирование. Равномерные
и неравномерные коды. Условие Фано. Информационные процессы. Передача информации. Источник, приемник, канал связи, сигнал, кодирование. Искажение информации при передаче. Скорость передачи данных по каналу связи. Хранение информации, объем памяти.
Подходы к измерению информации. Сущность объемного (алфавитного) подхода к измерению информации, определение бита с точки зрения алфавитного подхода, связь между размером алфавита и информационным весом символа (в предположении о равновероятности появления символов), связь между единицами измерения информации: бит, байт, Кбайт, Мбайт, Гбайт.
к измерению информации
Сущность содержательного (вероятностного) подхода к измерению информации, определение бита с позиции содержания сообщения.
Системы. Компоненты системы и их взаимодействие. Системы управления. Управление как информационный процесс. Обратная связь.
Кодирование информации
Системы счисления. Развернутая запись целых и дробных чисел
в позиционных системах счисления. Свойства позиционной записи числа: количество цифр в записи, признак делимости числа на основание системы счисления. Алгоритм перевода целого числа из P-ичной системы счисления в десятичную. Алгоритм перевода конечной P-ичной дроби в десятичную. Алгоритм перевода целого числа из десятичной системы счисления
в P-ичную. Перевод конечной десятичной дроби в P-ичную. Двоичная, восьмеричная и шестнадцатеричная системы счисления, перевод чисел между этими системами. Арифметические операции в позиционных системах счисления
Представление целых и вещественных чисел в памяти компьютера.
Кодирование текстов. Кодировка ASCII. Однобайтные кодировки. Стандарт UNICODE. Кодировка UTF-8. Определение информационного объема текстовых сообщений.
Кодирование изображений. Оценка информационного объема растрового графического изображения при заданном разрешении и глубине кодирования цвета. Кодирование звука. Оценка информационного объема звуковых данных при заданных частоте дискретизации и разрядности кодирования.
Кодирование информации
Лабораторная работа № 2. Дискретное представления
информации.
Алгебра логики. Высказывания. Логические операции. Таблицы истинности логических операций «дизъюнкция», «конъюнкция», «инверсия», «импликация», «эквиваленция». Логические выражения. Вычисление логического значения составного высказывания
при известных значениях входящих в него элементарных высказываний. Таблицы истинности логических выражений. Логические операции
и операции над множествами. Примеры законов алгебры логики. Эквивалентные преобразования логических выражений. Решение простейших логических уравнений. Логические функции. Построение логического выражения с данной таблицей истинности. Нормальные формы: дизъюнктивная и конъюнктивная нормальные формы. Логические элементы компьютера. Триггер. Сумматор. Построение схемы
на логических элементах по логическому выражению. Запись логического выражения по логической схеме.
Лабораторная работа №3. Решение задач из профессиональной области на элементы комбинаторики, теории множеств и математической логики.
Компьютерные сети:
локальные, сети. Сеть
интернет
Принципы построения и аппаратные компоненты компьютерных сетей. Сетевые протоколы. Сеть Интернет. Адресация в сети Интернет. Система доменных имен.
Виды деятельности в сети Интернет. Сервисы Интернета. Поисковые системы. Сетевой этикет: правила поведения в киберпространстве. Проблема подлинности полученной информации.
интернета
Поиск информации профессионального содержания.
Лабораторная работа № 4. Поисковые системы.
Поиск информации. Цифровые сервисы.
Техногенные и экономические угрозы, связанные с использованием информационно-коммуникационных технологий. Общие проблемы защиты информации и информационной безопасности. Средства защиты информации в компьютерах, компьютерных сетях и автоматизированных информационных системах. Правовое обеспечение информационной безопасности. Предотвращение несанкционированного доступа к личной конфиденциальной информации, хранящейся на персональном компьютере, мобильных устройствах. Вредоносное программное обеспечение и способы борьбы с ним. Антивирусные программы. Организация личного архива информации. Резервное копирование. Парольная защита архива.
Информационные технологии и профессиональная деятельность. Информационные ресурсы. Цифровая экономика. Информационная культура
Лабораторная работа № 5. Сетевое хранение данных и цифрового контента. Облачные сервисы. Цифровые сервисы государственных услуг. Разделение прав доступа
в облачных хранилищах. Соблюдение мер безопасности, предотвращающих незаконное распространение персональных данных.
Информационная
безопасность
Информационная безопасность и тренды в развитии цифровых технологий; риски и прогнозы использования цифровых технологий при решении профессиональных задач. Цифровая грамотность в профессиональной деятельности.
Лабораторная работа № 6.Управление киберрисками в морской отрасли.
Текстовый процессор. Редактирование и форматирование. Проверка орфографии и грамматики. Средства поиска и автозамены в текстовом процессоре. Использование стилей.
информации в
текстовых процессорах
Лабораторная работа № 7. Создание текстовых документов на компьютере (операции ввода, редактирования, форматирования).
Структурированные текстовые документы. Сноски, оглавление. Облачные сервисы. Коллективная работа с документом. Инструменты рецензирования в текстовых процессорах. Деловая переписка. Реферат. Правила цитирования источников и оформления библиографических ссылок. Оформление списка литературы.
Лабораторная работа № 8. Работа с текстовыми документами профессиональной специфики. Структурирование профессиональной информации с помощью текстового процессора.
создания
структурированных
текстовых документов
Лабораторная работа № 9. Реферирование информации по заданной теме профессиональной специфики.
Контрольная работа.
Графический редактор. Обработка графических объектов.
Компьютерная графика
и мультимедиа
Растровая
и векторная графика. Форматы графических файлов. Мультимедиа.
Ввод изображений с использованием различных цифровых устройств (цифровых фотоаппаратов и микроскопов, видеокамер, сканеров и других устройств). Технологии обработки различных объектов компьютерной графики (растровые и векторные изображения, обработка звука, монтаж видео).
Лабораторная работа № 10. Технологии обработки различных объектов компьютерной графики. Создание видеосюжета.
Компьютерные презентации. Основные понятия: слайд, макет слайда; этапы подготовки презентации; способы создания переходов и анимаций.
Технология работы с мультимедийной презентацией. Правила создания презентаций.
Представление
профессиональной
информации в виде
презентаций
Лабораторная работа № 11. Разработка презентаций проектных работ с профессиональной тематикой.
Интерактивные и
мультимедийные
объекты на слайде
Использование мультимедийных онлайн-сервисов для разработки презентаций проектных работ профессиональной тематики.
Интерактивные и
мультимедийные
объекты на слайде
Обработка изображения и звука с использованием интернет-приложений.
Интерактивные и
мультимедийные
объекты на слайде
Лабораторная работа № 12. Разработка слайдов, содержащих интерактивные и мультимедийные объекты с профессиональной спецификой.
моделирование. Этапы
моделирования
Модели и моделирование. Цели моделирования. Соответствие модели моделируемому объекту или процессу. Формализация прикладных задач.
Представление результатов моделирования в виде, удобном для восприятия человеком. Графическое представление данных (схемы, таблицы, графики).
Графы. Основные понятия. Виды графов. Решение алгоритмических задач, связанных с анализом графов (построение оптимального пути между вершинами графа, определение количества различных путей между вершинами ориентированного ациклического графа).
Деревья. Бинарное дерево. Дискретные игры двух игроков с полной информацией. Построение дерева перебора вариантов, описание стратегии игры в табличной форме. Выигрышные стратегии.
Математические
модели в
профессиональной
области
Использование графов и деревьев при описании объектов и процессов
в профессиональной деятельности.
Построение модели поведения для достижения лучших результатов
в решении профессиональных задач (в переговорах, логистике, бюджетировании и т.д.)
алгоритма и основные
алгоритмические
структуры
Определение возможных результатов работы простейших алгоритмов управления исполнителями и вычислительных алгоритмов. Определение исходных данных, при которых алгоритм может дать требуемый результат.
Этапы решения задач на компьютере. Язык программирования (Паскаль, Python, Java, C++, C#, 1С). Основные конструкции языка программирования. Типы данных: целочисленные, вещественные, символьные, логические. Ветвления. Составные условия. Циклы
с условием. Циклы по переменной. Использование таблиц трассировки.
Разработка и программная реализация алгоритмов решения типовых задач базового уровня. Примеры задач: алгоритмы обработки конечной числовой последовательности (вычисление сумм, произведений, количества элементов с заданными свойствами), алгоритмы анализа записи чисел
в позиционной системе счисления, алгоритмы решения задач методом перебора (поиск наибольшего общего делителя двух натуральных чисел, проверка числа на простоту).
Обработка символьных данных. Встроенные функции языка программирования для обработки символьных строк. Табличные величины (массивы). Алгоритмы работы с элементами массива с однократным просмотром массива: суммирование элементов массива, подсчет количества (суммы) элементов массива, удовлетворяющих заданному условию, нахождение наибольшего (наименьшего) значения элементов массива, нахождение второго по величине наибольшего (наименьшего) значения, линейный поиск элемента, перестановка элементов массива
в обратном порядке. Сортировка одномерного массива.
Простые методы сортировки (например, метод пузырька, метод выбора, сортировка вставками). Подпрограммы.
алгоритма и основные
алгоритмические
структуры
Лабораторная работа № 13. Разработка несложного алгоритма решения задачи.
Разработка и программная реализация алгоритмов решения типовых задач профессиональной деятельности.
алгоритмов в
профессиональной
области
Лабораторная работа № 14. «Определение перечня профессиональных функций, требующих алгоритмического мышления».
Табличные (реляционные) базы данных. Таблица - представление сведений об однотипных объектах. Поле, запись. Ключ таблицы. Работа с готовой базой данных. Заполнение базы данных. Поиск, сортировка и фильтрация записей. Запросы на выборку данных. Запросы с параметрами. Вычисляемые поля в запросах.
Многотабличные базы данных. Типы связей между таблицами. Запросы
к многотабличным базам данных.
как модель предметной
области
Лабораторная работа № 15. Базы данных как модель предметной области. Таблицы и реляционные базы данных.
Анализ данных. Основные задачи анализа данных: прогнозирование, классификация, кластеризация, анализ отклонений. Последовательность решения задач анализа данных: сбор первичных данных, очистка и оценка качества данных, выбор и/или построение модели, преобразование данных, визуализация данных, интерпретация результатов.
в профессиональной сфере
с помощью электронных таблиц
Анализ данных с помощью электронных таблиц. Формулы и функции
в электронных таблицах. Вычисление суммы, среднего арифметического, наибольшего и наименьшего значений диапазона.
в профессиональной сфере
с помощью электронных таблиц
Сортировка, фильтрация, условное форматирование профессиональной информации, представленной в табличной форме.
Лабораторная работа № 16. Построение диаграмм для иллюстрации статистических данных в профессиональной области.
в профессиональной сфере
с помощью электронных таблиц
Лабораторная работа № 17. Построение графиков функций для визуализации данных в профессиональной деятельности.
в профессиональной сфере
с помощью электронных таблиц
Лабораторная работа № 18. Технологии обработки информации для решение профессиональных задач с помощью электронных таблиц.
Компьютерно-математические модели. Этапы компьютерно-математического моделирования: постановка задачи, разработка модели, тестирование модели, компьютерный эксперимент, анализ результатов моделирования. Численное решение уравнений с помощью подбора параметра.
Лабораторная работа № 19. Реализация
математических моделей в электронных таблицах.
в электронных таблицах
Моделирование в электронных таблицах.
в электронных таблицах
Лабораторная работа № 20. Практическое моделирование в электронных таблицах (на примерах задач из профессиональной области).
Контрольная работа
(базы и банки данных,
тестирующие программы, практикум, деловые
игры и т.д.)
(полная лицензионная версия, учебная версия, демоверсия и т.п.)
кабинетов, лабораторий, тренажеров и пр.
Кабинет информационных технологий в профессиональной деятельности
Лаборатория информатики, Кабинет физики
Учебный процесс при преподавании курса основывается на использовании традиционных, инновационных и информационных образовательных технологий. Традиционные образовательные технологии представлены лекциями и семинарскими (практическими) занятиями. Инновационные образовательные технологии используются в виде широкого применения активных и интерактивных форм проведения занятий. Информационные образовательные технологии реализуются путем активизации самостоятельной работы студентов в электронной информационно-образовательной среде (ЭИОС).
Дисциплина может быть реализована частично или полностью с использованием ЭИОС Института (ЭО и ДОТ). Аудиторные занятия и другие формы контактной работы обучающихся с преподавателем могут проводиться с использованием платформ Microsoft Teams, в том числе, в режиме онлайн-лекций и онлайн-семинаров.
Рекомендации по освоению лекционного материала, подготовке к лекциям
Лекции (урок) являются одним из видов учебной деятельности обучающихся при освоении образовательной программы среднего профессионального образования. В ходе лекций преподаватель излагает и разъясняет основные, наиболее сложные понятия темы, тенденции развития, а также связанные с ней теоретические и практические проблемы, дает рекомендации и указания на подготовку к практическим занятиям и самостоятельной работе.
Рекомендации по подготовке к практическим занятиям
Проведение практических занятий должно быть направлено на углубление и закрепление знаний, полученных на лекциях и в процессе самостоятельной работы. Проведение практических занятий направлено на формирование навыков и умений самостоятельного применения полученных знаний в практической деятельности. Практическое задание начинается со вступительного слова преподавателя, формулирующего цель занятия и характеризующего его основную проблематику. Преподаватель задает вопросы по теме занятия, заслушиваются ответы обучающихся. Поощряется выдвижение и обсуждение альтернативных мнений.
Практические занятия предполагают решение практических заданий.
В целях контроля подготовленности обучающихся преподаватель в ходе занятий осуществляет текущий контроль знаний путем проведения устных опросов, контрольно-практического задания, тестовых заданий.
Рекомендации по организации самостоятельной работы
Самостоятельная работа включает изучение учебной, учебно-методической литературы, поиск в сети Интернет публикаций по актуальным вопросам, связанным с проблематикой дисциплины; освоение теоретического материала; подготовку к практическим занятиям, подготовку к экзамену.
Завершается изучение дисциплины экзаменом / зачетом.
При подготовке к экзамену/зачету необходимо ориентироваться на конспекты лекций, рабочую программу дисциплины, рекомендуемую литературу, Интернет-ресурсы. Нужно знать, понимать смысл основных понятий и терминов и уметь его разъяснять; демонстрировать формируемые в результате освоения дисциплины общепрофессиональные и профессиональные компетенции.