ПРАВОСЛАВНАЯ РЕЛИГИОЗНАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ
УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО
РЕЛИГИОЗНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
«БАРНАУЛЬСКАЯ ПРАВОСЛАВНАЯ ДУХОВНАЯ СЕМИНАРИЯ
РУССКОЙ ПРАВОСЛАВНОЙ ЦЕРКВИ»
Макаров Иван Викторович
Математика и информатика
Барнаул 2012
1. Пояснительная записка.
Концепция курса «Математика и информатика» основывается на базовых знаниях полученных студентами в школьных курсах алгебры, математики, информатики.
Цель курса.
Основная цель курса дать студентам знания и понятия некоторых разделов высшей математики, необходимых для решения теоретических и практических задач; привить умение самостоятельно работать с литературой; воспитать абстрактное мышление и умение строго излагать свои мысли; подготовить студентов к практическому применению полученных знаний; сформировать личность студента, развить его интеллект и умение логически и алгоритмически мыслить. Также к целям курса можно отнести получение учащимся базовых знаний в области IT- технологий и применение их на практике.
Задачи курса:
Важнейшие задачи преподавания математики состоят в том, чтобы на примерах математических объектов и методов продемонстрировать студентам сущность научного подхода, специфику математики, научить студентов приемам исследования решения математически формализованных задач, подготовить и изучению основных методов и их реализации на компьютерах, выработать у студентов умение анализировать полученные результаты, привить навыки самостоятельной работы с математической литературой.
Теоретическая и познавательная: создать представление о высшей математике как о царице других наук; дать способы представления реальности посредством отображения ее в виде математических уравнений; показать исторические этапы развития математики и потребность в ее освоении;
Практическая: научить студентов основным приемам работы с вычислительной техникой и текстовыми редакторами; сформировать понимание единства наук и математических законов, умение находить теоретический и практический материал для решения задач, определять тип задач и ставить задачи; научить применять на практике полученные знания с максимальным успехом;
Методологическая: научить определять проблемную ситуацию, , обучить студентов нахождению причинно-следственных связей между задачей и способами ее решения, научить алгоритмическому и системному мышлению, широкому кругозору в области современных информационных технологий.
2. Требования к уровню освоения содержания дисциплины.
знать: определение теории множеств, устройство современной вычислительной техники, вариативность программного обеспечение в современном информационном поле; устройство современного ПК и сети Интернет.
иметь представление: об основных элементах теории множеств, о современном программном обеспечении и периферийных устройствах ПК.
уметь эффективно применять знания теории и методы высшей математики для решения практических задач, использовать весь спектр базовых опций современного ПК.
Объем дисциплины и виды учебной работы.
Вид учебной работы
|
Всего
часов
|
Общая трудоемкость дисциплины
|
144
|
Аудиторные практические занятия
|
112
|
Самостоятельная работа
|
32
|
Лекции
|
|
Семинары
|
|
Практические (лабораторные) занятия
|
|
И (или) другие виды аудиторных занятий
|
|
Курсовой проект (работа)
|
|
Расчетно-графические работы
|
|
Реферат и (или) другие виды самостоятельных работ
|
|
Вид итогового контроля (зачет, экзамен)
|
зачет, экзамен
|
|
|
|
|
4. Содержание дисциплины.
4.1. Разделы дисциплины и виды занятий (тематический план).
№ п.п.
| -
| Тема занятия |
Кол-во часов
|
1
|
Тема 1
|
Основы информатики. Устройство компьютера.
|
4
|
2
|
|
Аппаратное обеспечение компьютера. Часть 1.
|
4
|
3
|
|
Аппаратное обеспечение компьютера. Часть 2.
|
4
|
4
|
Тема 2
|
Кодирование данных. Часть 1.
|
4
|
5
|
|
Кодирование данных. Часть 2. Основы двоичной арифметики.
|
4
|
6
|
|
Программное обеспечение компьютера.
|
4
|
7
|
Тема 3
|
Операционные системы.
|
4
|
8
|
Тема 4
|
Структуры данных. Файловые системы.
|
4
|
9
|
Тема 5
|
Текстовый интерфейс ОС
|
4
|
10
|
|
Табличный интерфейс ОС
|
4
|
11
|
|
Графический интерфейс ОС
|
4
|
12
|
|
Основы администрирования ОС. Часть 1.
|
4
|
13
|
|
Основы администрирования ОС. Часть 2.
|
4
|
14
|
|
Основы администрирования ОС. Часть 3.
|
4
|
15
|
|
Зачет
|
4
|
16
|
Тема 6
|
Работа с мультимедийными приложениями
|
4
|
17
|
|
Работа с офисным редактором текстов. Часть 1
|
4
|
18
|
|
Работа с офисным редактором текстов. Часть 2
|
4
|
19
|
|
Работа с офисным редактором текстов. Часть 3
|
4
|
20
|
|
Работа с офисным редактором текстов. Часть 4
|
4
|
21
|
|
Работа с электронными таблицами и диаграммами
|
4
|
22
|
Тема 7
|
Элементы теории множеств
|
8
|
23
|
|
Элементы теории множеств. Отношения
|
8
|
24
|
Тема 8
|
Основы работы в сети Интернет. Часть 1
|
4
|
25
|
|
Основы работы в сети Интернет. Часть 2
|
4
|
26
|
|
Экзамен
|
4
|
4.2. Содержание разделов дисциплины.
Тема 1. «Введение в информатику. Устройство компьютера»
Понятия информации, информатики, информационного взаимодействия, несимметричность информационного взаимодействия
Информационное взаимодействие. Источник, приемник, носитель, сигнал, кодирование, декодирование
Примеры информационного взаимодействия. Компоненты компьютера, компьютерная сеть.
Бит. Двоичная система. Преимущества использования двоичной системы.
Байт. Производные байта. Понятие компьютера.
Центральный процессор. Тактовая частота. Прочие характеристики.
Память. Внешняя и внутренняя. Оперативная. Отличия оперативной и внешней. Устройства внешней памяти (перечислить).
Накопитель. Привод. Способ магнитного кодирования НГМД, НЖМД. Интерфейсы НЖМД (HDD).
Принцип записи информации на CD, DVD. Штамповка заводским способом и запись с помощью приводов.
Аудиоадаптер. Видеоадаптер. Видеоразъемы. Монитор.
Сетевая карта. Адаптер беспроводной сети.
Понятия персонального компьютера, интерфейса, шины (магистрали). Примеры компьютерных шин.
Материнская плата. Чипсет. Северный и южный мост.
Основные компоненты системного блока ПК. Подбор компонентов компьютера
Тема 2. «Кодирование информации. Программное обеспечение компьютера»
Виды кодируемой информации. Определение формата данных.
Кодирование текстовой информации. Принципы кодирования, разрядность кодирования. Понятие кодовой таблицы. Таблица ASCII. Виды кириллических кодировок.
Юникод, UTF-8, UTF-16. Понятие текстового формата, примеры форматов.
Кодирование числовой информации. Кодирование целых положительных и отрицательных чисел.
Кодирование графической информации. Пиксель, растр, разрешение. Строчная развертка. Кодирование цвета пиксела. RGB. Разрядность кодирования, TrueColor, HighColor. Графический формат, примеры форматов.
Кодирование аудио и видео. Параметры синусоиды непрерывного сигнала. Дискретизация. Частота дискретизации. Распространенные частоты дискретизации. Разрядность кодирования.
Кодирование видео. Формат AVI. Понятие кодека. Стандарты MPEG-1,2,4, области их использования.
Определение ПО. Назначение документации. Определение ресурсов компьютера, пакета программ, программного продукта.
Классификация ПО. Определения классов и подклассов ПО.
Разновидности прикладных программ. Виды (минимум 6), назначение, примеры.
Понятие модификации, версии, семейства программ. Этапы разработки и тестирования ПО. Локализация.
Способы распространения ПО, понятие лицензии, понятие дистрибутива, установки ПО. Виды защиты от незаконного копирования.
Тема 3. «Операционные системы»
Назначение ОС. Два режима работы процессора – режим ядра и режим пользователя.
Определение ОС как расширенной машины. Определение ОС как менеджера ресурсов.
Понятие процесса. Понятие ресурса. Примеры ресурсов. Два способа мультиплексирования ресурсов.
Общие задачи управления ресурсами. Классификация ОС. Распространенные ОС.
Основные компоненты ОС. Интерфейс пользователя, виды интерфейсов.
Тема 4. «Структуры данных. Файловые системы»
Необходимость применения структур данных. Виды структур данных, примеры. Необходимость адресации элементов структур данных.
Линейная и табличная структуры данных – понятие, адресация, примеры.
Иерархическая (древовидная) структура данных – понятие, адресация, примеры. Понятие маршрута.
Сравнение разных структур данных, преимущества и недостатки.
Понятие файла. Две основные характеристики файла. Понятие кластера.
Понятие файловой системы. Ключевая таблица файловой системы. Понятие каталога, структуры каталогов, корневого и дочернего каталогов.
Уникальная характеристика файла. Количество корневых каталогов в Windows и Linux. Понятие полного имени файла. Является ли каталог файлом.
Понятие монтирования в Linux, смысл команды mount, точка монтирования, примеры.
Расширение файла – назначение, примеры. Операции с файлами. Атрибуты файлов.
Понятие относительного и абсолютного пути к файлу. Понятие домашнего и текущего каталога. Сокращенные обозначения для текущего, вышестоящего, домашнего каталогов.
Тема 5. «Работа в текстовом, табличном и графическом интерфейсах пользователя»
Назначение приложений «Терминал», «Midnight Commander». Два просмотра списка процессов. Фильтрация вывода команд/программ, перенаправление вывода в файл и другой команде/программе.
Работа с файлами и каталогами с помощью команд текстового интерфейса - определение текущего каталога, список файлов в каталоге, создание нового файла/каталога, переименование, перемещение, удаление файла/каталога.
Понятие рабочего стола, панели, рабочих мест.
Тема 6. «Работа в текстовом редакторе LibreOffice Writer»
Перемещение по документу. Роль абзаца в документе. Виды выравнивания текста. Операции с ячейками таблицы.
Режимы вставки и замены, разрыв строки/страницы/столбца. Верхние и нижние индексы.
Маркированные и нумерованные списки. Одноуровневые и многоуровневые списки.
Обтекание рисунка текстом. Использование колонок. Использование верхнего и нижнего колонтитулов.
Использование обычных и концевых сносок.
Тема 7. «Элементы теории множеств»
Множества. Определение множеств.
Операции над множествами.
Декартово произведение множеств. Отношение.
Отношение порядка.
Отношение функциональное.
Бинарное отношение.
N-арные отношения.
Транзитивное замыкание отношений.
Тема 8. «Основы работы в сети Интернет»
Виды разделяемых по сети ресурсов компьютера
Классификация сетей по территориальной распространенности
Одноранговая и клиент-серверная организация сети, роль сервера и роль клиента
Понятие сетевого протокола
Понятие сервера
Сетевые средства компьютера
Понятие и примеры сетевых служб
Дуплексный, полудуплексный, симплексный каналы передачи
Типовые топологии сети
Адресация узлов в сети – необходимость, классификация по числу адресуемых интерфейсов
Виды адресов
Понятие адресного пространства, линейная и иерархическая организация адресного пространства, пример протокола IP
Понятие коммутации и маршрута
Информационный поток и маршрутизация потоков, таблица коммутации
Продвижение данных в транзитном узле, мультиплексирование и демультиплексирование потоков
Аналогия доставки сообщений на примере почты
Что такое модель OSI, какие включает 7 уровней, понятие стека протоколов
Физический, канальный, сетевой уровни модели OSI
Транспортный, сеансовый, представления, прикладной уровень
Реализация уровней модели OSI в таких устройствах, как коммутатор и маршрутизатор
5. Лабораторный практикум – не предусмотрено.
6. Учебно методическое обеспечение дисциплины:
6.1 Рекомендуемая литература
а) Основная литература
Никольская И. Л. Математическая логика: Учебник. — М.: Высш.школа, 1981.— 127 с.
Информатика: Учебник/под ред. Н.В. Макаровой. - М.: Финансы и статистика, 2000. - 768 с.
Информатика. Базовый курс. Учебник для Вузов/под ред. С.В. Симо-новича, - СПб.: Питер, 2000.
б) Дополнительная литература
Симонович С.В., Евсеев Г.А., Алексеев А.Г. Специальная информатика, Учебное пособие. М.: АСТпресс, 1999.
Информатика: Практикум по технологии работы на компьютере./ Под ред. Н.В. Макаровой. - М.: Финансы и статистика, 2000 .
А.В.Могилев, Н.И.Пак, Е.К.Хеннер, Информатика, Учебник для ВУЗов – М.: Издательство Academa, 1999.
Денисов А., Вихарев И., Белов А.. Самоучитель Интернет. – Спб: Питер, 2001. - 461 с.
Евдокимов В.В. и др. Экономическая информатика. Учебник для вузов. Под ред. д. э. н., проф. В.В. Евдокимова. СПб.: Питер паблишинг, 1997.
Основы современных компьютерных технологий. Ред. Хомченко А.Д.
Бойс Д. Осваиваем Windows 95. Русская версия. 1997.
Шкаев А.В. Руководство по работе на персональном компьютере. Спра-вочник. М.: Радио и связь, 1994 г.
Савельев А.Я., Сазонов Б.А., Лукьянов Б.А. Персональный компьютер для всех. Хранение и обработка информации. Т.1 М.: Высшая школа, 1991.
Брябрин В.М. Программное обеспечение персональных ЭВМ. М.: Наука, 1990.
Мартин, Метьюз. Excel для Windows 95/97. М.: АВЕ. - 1996.
Экономическая информатика. – СПб.: Питер, 1997. – 592 с.
Могилев А.В. и др. Информатика. – М., 1999. – 816 с.
Комягин В.Б., Коцюбинский А.О. Excel 7.0 в примерах. М.: Нолидж, 1996.
Крамм. Р. Программирование в Access для чайников. К.: Диалектика, 1996.
Фролов А.В., Фролов Г.В. Глобальные сети компьютеров. Практическое введение в Internet, E-Mail, FTP, WWW и HTML. М.: Диалог-МИФИ, 1996.
Коцюбинский А.О., Грошев С.В. Современный самоучитель работы в сети Интернет. М.: Триумф, 1997.
Гончаров А. HTML в примерах. СПб.: Питер, 1997.
Левин А. Самоучитель работы на персональном компьютере. М., 1995.
Пасько. Microsoft Office - 97. К.: BHV, 1998.
Рогов В.П. Excel-97. Серия “Без проблем”. М.: Бином. 1997.
Каратыгин С.А. Access-97 (серия “Без проблем”) - М., 1997.
Пасько В. Microsoft Office’97, К.: BHV, 1998.
Гончаров А. Excel 7.0 в примерах. Спб.: Питер, 1996.
Гурин Н.И. Работа на персональном компьютере. М., 1994.
Абрамов С.А. Начала информатики. М.: 1989.
Острейковский В.А. Информатика. - М.: Высшая школа, 1999.
Тюрин Ю.Н., Макаров А.А. Статистический анализ данных на компьютере. Под ред. В.Э. Фигурнова. М.: ИНФРА-М, 1998.
Дюк В. Обработка данных на ПК в примерах. СПб.: Питер. - 1997г.
Основы компьютерных технологий. – СПб.: Корона, 1998. – 448 с.
Шафрин Ю.А. Основы компьютерной технологии. – М.: АБВ, 1997. – 656 с.
Д.А. Поспелов. Информатика: Энциклопедический словарь для начинающих. – М.: Педагогика-Пресс, 1994. – 352 с.
Основы современных компьютерных технологий: Учебное пособие/под. ред. Хомоненко. – СПб.: КОРОНА, 1998.
Средства обеспечения дисциплины.
Локальные ресурсы сервера БДС, также глобальный выход в сеть Интернет.
7. Материально-техническое обеспечение дисциплины:
Компьютерный класс на 10 ПК. Компьютеры объединены в локальную сеть, на общедоступных ресурсах учебного сервера имеются методические материалы, выложенные туда преподавателями БДС. Имеется выход в интернет.
8. Методические рекомендации и указания по организации изучения дисциплины
8.1 Методические рекомендации преподавателю
В компьютерных классах установлено бесплатное ПО на базе ОС Линукс Rosinka Mint 11. Для совместимости документов (текстов, рисунков, презентаций, таблиц и т.п.) рекомендуется сохранять файлы в форматах, читаемых в программах, совместимых с Windows.
8.2 Методические рекомендации студентам
Перечень обязательных заданий для получения зачёта
Вопросы к зачету:
Аппаратное обеспечение персонального компьютера
Понятие информации, общая характеристика процессов сбора, передачи, обработки и накопления информации
Архитектура персонального компьютера
Бесплатное ПО
Внешние запоминающие устройства
Информатика и ее роль в современном обществе
История развития вычислительной техники
Передача, преобразование, хранение и использование информации в технике
Язык как способ представления информации, двоичная форма представления информации, ее особенности и преимущества
Операционные системы семейства UNIX
Классификация программного обеспечения
Кодирование графической информации
Периферийные устройства ввода и вывода информации
Вопросы к экзамену:
Классификация компьютерных сетей
Сетевая модель OSI
Физический и канальный уровень сетевого взаимодействия
Сетевой уровень и протокол IPv4
Транспортный уровень стека протоколов TCP/IP
Коммутация пакетов в компьютерной сети
Маршрутизация пакетов в компьютерной сети
Основы компьютерной и сетевой безопасности
Межсетевые экраны и трансляция адресов
VPN-сети
Система DNS
История сети Интернет
Гипертекст как основа WWW
Поиск в сети Интернет
Поведение и культура общения в сети Internet с точки зрения христианской нравственности
Браузеры для работы в Интернет
Электронная почта
Пиринговые сети P2P и Torrent
Классификация компьютерных сетей
Сетевая модель OSI
Физический и канальный уровень сетевого взаимодействия
Сетевой уровень и протокол IPv4
Транспортный уровень стека протоколов TCP/IP
Коммутация пакетов в компьютерной сети
Маршрутизация пакетов в компьютерной сети
Основы компьютерной и сетевой безопасности
Межсетевые экраны и трансляция адресов
VPN-сети
Система DNS
История сети Интернет
Гипертекст как основа WWW
Поиск в сети Интернет
Поведение и культура общения в сети Internet с точки зрения христианской нравственности
Браузеры для работы в Интернет
Электронная почта
Пиринговые сети P2P и Torrent
Программы для общения через Интернет (ICQ, Skype и другие)
Социальные сети
Основные виды угроз при работе в Интернет
Антивирусные программы
Облачные вычисления
Клиент-серверные технологии
Язык разметки HTML
Структура Internet. Руководящие органы и стандарты Internet
Программное обеспечение сети Internet: операционные системы серверов
Программное обеспечение сети Internet: серверное программное обеспечение
Средства разработки Web-страниц
Интернет-магазины
Системы электронных платежей, цифровые деньги
Сеть Интернет и киберпреступность
Беспроводные сети
Технология Bluetooth
Использование VLAN в коммутации пакетов
IP-телефония
Прокси-серверы
Программы для общения через Интернет (ICQ, Skype и другие)
Социальные сети
Основные виды угроз при работе в Интернет
Антивирусные программы
Облачные вычисления
Клиент-серверные технологии
Язык разметки HTML
Структура Internet. Руководящие органы и стандарты Internet
Программное обеспечение сети Internet: операционные системы серверов
Программное обеспечение сети Internet: серверное программное обеспечение
Средства разработки Web-страниц
Интернет-магазины
Системы электронных платежей, цифровые деньги
Сеть Интернет и киберпреступность
Беспроводные сети
Технология Bluetooth
Использование VLAN в коммутации пакетов
IP-телефония
Прокси-серверы
|
