180407 «Эксплуатация судового электрооборудования и средств автоматики»
180100 «Кораблестроение, океанотехника и системотехника объектов морской инфраструктуры» Профили подготовки бакалавров
«Судостроение, судоремонт и техническое обслуживание судов», «Судовое главное и вспомогательное оборудование и его техническое обслуживание».
Квалификация (степень) выпускника
Бакалавр (180100), специалист (180405, 180407) Форма обучения очная
Факультет Судостроения и энергетики Кафедра-разработчик Кафедра прикладной математики
1. Цели и задачи дисциплины
1.1. Основной целью курса является обучение студентов современным методам обработки информации, навыкам алгоритмизации и программирования, методам решения инженерных задач на ЭВМ.
Основными задачами курса являются: развить у студентов алгоритмический и логический стили мышления;
овладеть основными средствами представления информации, необходимыми для решения задач с помощью компьютера;
выработать умение строить информационные модели для описания объектов и систем; уметь применять основные виды программного обеспечения; 1.2. Дисциплина "Информатика" по учебному плану является дисциплиной федерального компонента цикла математических и естественнонаучных дисциплин.
Для освоения материала, включенного в данную программу, достаточно знаний, полученных в средней школе при изучении информатики, а также параллельно изучаемых на первом курсе университета основ математического анализа и линейной алгебры. Знания и навыки, полученные при изучении настоящей дисциплины, могут быть использованы в курсах моделирования, дискретной математики, а также профессиональных дисциплин. 2. Требования к уровню освоения содержания дисциплины.
В результате изучения дисциплины студент должен:
– иметь устойчивые навыки алгоритмизации и программирования; – уметь работать в стандартных операционных системах; – ориентироваться в современных программных пакетах обработки информации; – владеть базовыми численными методами. 3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины «Информатика»
В результате изучения дисциплины студент должен: иметь представление:
– об использовании компьютерных систем, сетей и средств телекоммуникаций в реализации информационных процессов;
– о компьютерной безопасности и методах защиты информации; знать:
– виды математического обеспечения; – основные критерии выбора технических и программных средств для решения научных, технических и управленческих задач; – эксплуатационные возможности ПК и коммуникационных средств; – организационные формы и их применение для реализации информационных процессов; уметь:
– составлять алгоритмы решения технических и управленческих задач; – реализовывать разработанные алгоритмы, используя языки программирования высокого уровня; – использовать пакеты прикладных программ для решения технических и управленческих задач; – осуществлять поиск информации в сети интернет и пользоваться электронной почтой. Выпускник должен обладать следующими компетенциями:
а) общекультурными (ОК)
– владение культурой мышления, способностью к обобщению, анализу, восприятию информации, постановке цели и выбора путей ее достижения (ОК-1);
– владеть основными методами, способами и средствами, получения, хранения, переработки информации, имеет навыки работы с компьютером, как средством управления информацией (ОК-10)
б) профессиональными (ПК)
– использование основных законов естественнонаучных дисциплин в профессиональной деятельности, применение методов математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования (ПК-2)
–изучение научно-техническую информацию, отечественный и зарубежный опыт по тематике исследования (ПК-16);
– готовность участвовать в выполнении экспериментов, проведении наблюдений, обработки их результатов (ПК-17). 4. Структура и содержание дисциплины
4.1 Структура дисциплины Общая трудоемкость дисциплины составляет 6 зачётных единиц, 216 часов;
аудиторные занятия – 106 часов, самостоятельная работа студентов – 110 часов. 1 семестр – 3/60/60 часов
2 семестр – 3/46/50 часов
№ п\п
Раздел
дисциплины
Семестр
Неделя семестра
Виды учебной работы, включая самостоятельную работу студентов и трудоемкость (часы)
Формы текущего контроля успеваемости (по неделям семестра)
Форма проме-жуточной аттестации (по семестрам)
Лекции
Практические занятия
Лабораторные работы
Курсовая работа
Самостоятельная работа
Всего часов
1
Введение в информатику и инф.технологии.
1
1-2
6
-
2
-
10
18
2
Алгоритмизация и программирование
1
3-8
10
-
14
-
26
50
Устный опрос, лаб/работа
3
Основы баз данных.
1
9
4
-
4
-
14
22
лаб/работа
4
Защита информации.
1
10
2
-
-
-
-
2
5
Офисное программное обеспечение
1
11-15
8
-
10
-
10
28
Устный опрос, лаб/работа
-
-
30
-
30
-
60
120
Зачёт
6
Пакеты прикладных программ.
2
1-15
16
-
30
-
50
96
Устный опрос, лаб/работа
ВСЕГО
-
-
46
-
60
-
110
216
Зачёт
4.2 Теоретические занятия (лекции).
1-й семестр
№
п/п
Содержание
Кол-во
часов
1
Информация, единицы информации. Сбор, передача обработка и накопление информации. Понятие информационной технологии и процедур обработки информации. Краткая история развития компьютерной техники. Структура персонального компьютера. Основные компоненты аппаратной части ПК. Системное и прикладное программное обеспечение, Основные классы прикладных программ.
2
2
Позиционные системы счисления. Перевод чисел из одной системы счисления в другую. Кодирование числовой, текстовой, графической, звуковой информации. Работа с графическими изображениями Операционные системы. Файлы, файловые системы. Работа с файлами и каталогами. Файловые менеджеры.
2
3
Логические функции. Логические выражения и их преобразование. Построение таблиц истинности. Решение логических задач. Конъюнктор, дизъюнктор, инвертор. Построение логических схем.
2
4
Этапы решения задач на ЭВМ. Понятие алгоритма, его свойства. Способы представления алгоритмов. Программа, её свойства. Модуль и подпрограмма. Основные понятия структурного программирования. Языки высокого уровня. Бейсик, основные конструкции языка. Типы данных, пользовательский тип.
2
5
Ветвление в программе. Условный оператор, селектор. Логические операции. Программирование разветвляющихся вычислений. Ввод информации с клавиатуры. Вывод на экран. Форматированный вывод. Графические средства языка Бейсик.
2
6
Организация циклов. Прерывание циклов. Стандартные приемы программирования при работе с циклами. Метод накопления. Функции и параметры. Встроенные и пользовательские функции.
2
7
Типы файлов. Работа с файлами. Обработка текстовой информации. Массивы, индексы. Типичные операции при работе с массивами. Работа с матрицами.
2
8
Визуальные среды программирования. Visual Basic for Application –вариант Бейсика для создания приложений в среде Microsoft Office. Основные объекты VBA. Элементы управления. Программирование интерфейса.
2
9
Понятие о базах данных и системах управления базами. Основные функции СУБД. Реляционные СУБД. Реляционная алгебра. Понятие ключей и индексов.
2
10
Язык SQL. Базовая структура оператора Select. Алгоритм работы оператора Select. Использование подзапросов.
2
11
Методы защиты информации. Защита информации от несанкционированного доступа. Вирусы и антивирусные программы. Защита от копирования. Криптографические методы защиты информации. Защита от спама.
2
12
Редактирование текста: перемещение курсора, операции с фрагментами, поиск и замена. Форматирование текста: отмена действия, выбор шрифта, выравнивание абзацев, форматирование абзацев. Cписки, колонки, структура, оглавление. Таблицы: создание, редактирование, форматирование. Колонтитулы и нумерация страниц, сноски, гиперссылки. Вставка растровых рисунков. Редактор формул.
2
13
Электронные таблицы. Объекты Excel и основные операции. Абсолютная и относительная адресация. Приемы редактирования. Ввод данных в таблицу. Форматирование таблицы. Задание формул. Вычисления на рабочем листе. Использование функций в Excel. Построение диаграмм.
Понятие о мультимедийной презентации. Работа в программе PowerPoint. Общая схема создания презентации и рекомендации по использованию различных возможностей программы.
2
ВСЕГО
30
2-й семестр
1
Общая структура прикладных пакетов. Пользовательский интерфейс системы MathCad. Основные приемы работы. Панели инструментов. Форматирование. Задание переменных и функций. Дискретные переменные.
2
2
Построение графиков различных типов. Справочная система и программирование в MathCad. Библиотека функций.
2
3
Действия с одномерными массивами и матрицами. Решение систем линейных алгебраических уравнений.
2
4
Графическое решение уравнений. Метод простой итерации для решения нелинейного уравнения и систем уравнений. Методы хорд и касательных.
2
5
Интерполяция. Метод Лагранжа, интерполяция сплайнами. Построение линейного тренда.
2
6
Численное интегрирование. Методы прямоугольников, трапеций, Симпсона. Вычисление кратных интегралов.
2
7
Методы численного решения обыкновенных дифферен-циальных уравнений.
2
8
Краевая задача для дифференциального уравнения второго порядка.
2
ВСЕГО
16
4.4. Лабораторные занятия (работы).
1-й семестр
№
п/п
Содержание
Кол-во
часов
1
Операционные системы DOS и Windows. Основные приёмы работы. Файловые менеджеры, проводник. Создание каталога по заданному маршруту. Копирование, перемещение, удаление файла. Групповые операции с файлами.
2
2
Основные элементы языка QBASIC. Примеры записи алгоритмов в виде блок-схем и на псевдокоде.
2
3
Программирование на языке QBASIC. Линейные, циклические и разветвляющиеся вычислительные процессы.
2
4
Вложенные циклы. Работа с массивами. Примеры программ (суммирование ряда, сортировка методом обмена и методом пузырька, перемножение матриц).
2
5
Файлы последовательного и прямого доступа. Обработка строк. Использование подпрограмм.
2
6
Электронные таблицы Excel. Типовые приёмы работы в Excel. Решение уравнений с помощью Подбора параметров. Относительная и абсолютная адресация. Логические функции.
2
7
Оператор ЕСЛИ, мастер частичных сумм. Таблицы данных с одним и двумя входами. Табулирование функций. Построение поверхностей.
2
8
Приемы работы с матрицами. Групповые операции в Excel. Транспонирование, обращение матриц, решение линейных алгебраических систем.
2
9
Сортировка данных. Автоматические итоги. Введение структуры в таблицу. Автофильтры. Построение сложных фильтров.
2
10
Текстовый редактор Word. Создание текстового документа. Редактирование, форматирование документа. Шаблоны документов. Работа с таблицами, формулами. Импорт рисунков и графиков.
2
11
Создание изображений с прозрачным фоном. Расчёт объёма памяти для хранения изображения. Обработка изображений: изменение размеров, разрезка, устранение дефектов, тоновая и цветовая коррекция.
2
12
Элементы VBA. Структура окон, объекты, инструментарий. Основные элементы управления..
2
13
Программирование событий. Программирование интерфейса. Построение графиков и таблиц в Word.
2
14
Интерфейс и элементы СУБД Access. Задание структуры таблицы, основные типы данных в Access. Ключевые поля, индексы. Связи и типы связей. Связывание таблиц. Схема данных. Визуальный построитель запросов. Вычисляемые поля. Построение запросов на выборку в Access. Форма с подчинённой формой.
2
15
Язык SQL. Формат команды SELECT в SQL Access. Запросы-действия. Запросы на обновление и удаление.
2
ВСЕГО
30
2-й семестр
1
Интерфейс пакета MathCad. Основные возможности пакета. Настройка системных констант. Панели инструментов. Построение графиков в MathCad. Создание анимации.
2
2
Вычисление выражений. Функции пользователя. Вычисление сумм и произведений. Использование размерных единиц.
2
3
Задание векторов и матриц. Операции с массивами. Использование функций matrix, submatrix, augment, stack.
2
4
Особенности программирования в системе MathCad. Примеры программ. Рекурсия.
2
5
Решение нелинейного уравнения. Графический метод. Отделение корней. Метод хорд, метод касательных. Блок Given–Find. Метод простой итерации.
2
6
Решение линейных алгебраических систем. Методы обратной матрицы, Гаусса, простой итерации. Решение нелинейных систем.
2
7
Численное интегрирование. Реализация методов прямоугольников, трапеций, Симпсона. Вычисление двойного интеграла методом прямоугольников.
2
8
Полиномиальная и сплайновая интерполяция. Полином Лагранжа, сплайновые функции.
2
9
Аппроксимация, построение линейного тренда. Библиотечные функции line, slope, intercept.
2
10
Символьные вычисления в MathCad’е. Вычисление производных и интегралов.
2
11
Постановка и графический метод решения задачи линейного программирования.
2
12
Минимизация функций.
2
13
Задача Коши для обыкновенного дифференциального уравнения. Реализация метода Эйлера. Функция rkfixed для решения ДУ.
2
14
Решение систем дифференциальных уравнений. Блок Given–Odesolve. Контроль точности.
2
15
Разностный метод решения двухточечной краевой задачи. Метод пристрелки.
2
ВСЕГО
30
4.5Самостоятельная работа студентов.
№
п/п
Раздел
Кол-во часов
Формы контроля
1
Введение в информатику и инф.технологии.
10
Устный опрос
2
Алгоритмизация и программирование
26
Устный опрос
3
Основы баз данных.
14
Устный опрос
4
Защита информации.
-
Устный опрос
5
Офисное программное обеспечение.
10
Устный опрос
6
Пакеты прикладных программ.
50
Устный опрос
ИТОГО:
110
5. Учебно-методическое обеспечение дисциплины.
5.1. Рекомендуемая литература:
5.1.1. Основная литература.
1. Симонович С. В. ред. Информатика: базовый курс. – СПб.: Питер, 2001.
2. Зельднер Г.А. Программирование на языке Quick Basic 4.5. – М.: ABF, 1996.
3. Фигурнов В.Э. IBM PC для пользователя. – М.: ЭКОМ, 1997.
4. Гарнаев А. Самоучитель VBA. Технология создания пользовательских приложений. – СПб.: БХВ-Петербург, 2001.
5. Плис И.А., Сливина Н.А. MathCAD 2000. Математический практикум. – М.: Финансы и статистика. 2000. 6. Пахнутов И.А. Основы информатики с элементами программирования. – Калининград: КГТУ, 2001. 5.1.2. Дополнительная литература.
7. Милов А.В. Основы программирования в примерах и задачах. – ФОЛИО АСТ, 2003.
8. Кирьянов Д. Самоучитель MathCAD 11. – СПб.: БХВ-Петербург, 2003.
9. Каймин В.А. Информатика. Учебник для вузов. – М.: ИНФРА, 2002.
10. Соколов А.Н. Программирование в среде Excel Visual Basic. Методические указания по курсу «Информатика» для инженерно-технических специальностей. – Калининград: КГТУ, 2000. 5.2. Средства обеспечения освоения дисциплины.
5.2.1. Учебно-методическое обеспечение дисциплины.
Н.Д.Бобарыкин, В.А.Суроткин. Лабораторный практикум по основам алгоритмизации и программирования. Методические указания к лабораторным работам по дисциплине «Информатика» на алгоритмическом языке Basic для инженерно-технических специальностей». Калининград, КГТУ, 1998, 56 с.
5.2.2 Информационно-программные средства.
Программы пакета Microsoft Office: Word, Excel, Access, PowerPoint; графический редактор Adobe Photoshop (или аналог); математический пакет MathCad.
6. Материально-техническое обеспечение дисциплины
6.1 Специализированные аудитории
Компьютерные классы с поддержкой локальной сети, обеспечивающей возможность доступа студентов к рабочим файлам, размещенных на одном из сетевых компьютеров. 6.2 Интернет-ресурсы:
1. Портал «Калининградский государственный технический университет»
http://www.klgtu.ru/
2. Библиотека КГТУ – http://www.klgtu.ru/ru/library/.
Лист согласования рабочей программы дисциплины Рабочая программа дисциплины разработана в соответствии с федеральными государственными образовательнымы стандартами высшего профессионального образования по направлениям подготовки 180405 «Эксплуатация судовых энергетических установок», квалификация специалист (утверждена 24.12.2010г., рег.№2060), 180407 «Эксплуатация судового электрооборудования и средств автоматики», квалификация специалист (утверждена 23.12.2010г., рег.№2026), 180100 «Кораблестроение, океанотехника и системотехника объектов морской инфраструктуры», квалификация бакалавр (утверждена 4.02.2010г., рег.№ 102) утверждеными учебным планами университета по этим же направлениям (специальностям) 27.10.2011 г.. Автор программы – Гайдюков А.А., к.ф.-м.н., доцент. Рабочая программа рассмотрена и одобрена на заседании кафедры прикладной математики (рецензент – к.ф.-м.н., доцент Суроткин В.А.) Заведующий кафедрой
к.т.н., ст.н.с . В.И. Аполлинариев 16.09.2011
Рабочая программа дисциплины рассмотрена и одобрена на заседании методической комиссии факультета судостроения и энергетики
Председатель методической комиссии (учёного совета)
