Рабочая программа по ОУД.09 Информатика

УПРАВЛЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ ЛИПЕЦКОЙ ОБЛАСТИ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБЛАСТНОЕ БЮДЖЕТНОЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ «ЛИПЕЦКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ ТЕХНИКУМ»         Утверждаю Директор ГОБПОУ «ЛПТ» _____________А.А. Волков  «30» августа 2019г. РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЙ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ «ИНФОРМАТИКА» (ППССЗ) Липецк 2019 г. Организация­разработчик  ГОБПОУ «Липецкий политехнический техникум» Разработчик  Иванилова Тамара Семёновна, Овчинникова Инна Ивановна преподаватели информатики ГОБПОУ «ЛПТ» Рассмотрено  на заседании ЦК естественно­математических дисциплин ГОБПОУ  «ЛПТ» Председатель ЦК______________И.И. Овчинникова Протокол № 1 от «29» августа 2019г. Согласовано  зам. директора по ООП ГОБПОУ «ЛПТ» _______________О.А. Лобова  «29» августа 2019 г. СОДЕРЖАНИЕ Пояснительная записка 1. Планируемые результаты освоения учебной дисциплины 2. Содержание учебной дисциплины 3. Тематическое планирование Учебно­методическое и материально­техническое обеспечение программы  учебной дисциплины «Информатика»  3 5 13 24 25 2 ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА Рабочая программа общеобразовательной учебной дисциплины «Информатика» предназначена для изучения информатики на углубленном уровне,  входящей в состав предметов  по   выбору   из   обязательной   предметной   области   «Математика   и информатика»  ФГОС   среднего   общего   образования,  в   ГОБПОУ   «Липецкий политехнический   техникум»,   реализующем   образовательную   программу   среднего общего образования в пределах освоения образовательной программы СПО (ОП СПО) на базе основного общего образования при подготовке специалистов среднего звена.  Программа разработана на основе требований ФГОС среднего общего образования (Приказ  Минобрнауки  России  от  17 мая  2012 г.  №  413), предъявляемых   к структуре, содержанию   и   результатам   освоения   учебной   дисциплины   «Информатика»,  c  учётом Примерной   основной   образовательной   программы   среднего   общего   образования, одобренной   решением   федерального   учебно­методического   объединения   по   общему образованию (протокол от 28 июня 2016 г. № 2/16­з). Изучение   дисциплины   «Информатика»  на  углубленном   уровне   ориентировано   на подготовку к последующему профессиональному образованию, развитие индивидуальных способностей обучающихся путем более глубокого, чем это предусматривается базовым курсом, освоением основ наук, систематических знаний и способов действий, присущих данному учебному предмету. Содержание   программы   «Информатика»   направлено   на   достижение   следующих целей:     сформированность   представлений   о   социальных,   культурных   и   исторических факторах становления информатики; сформированность основ логического, алгоритмического мышления; сформированность умений применять полученные знания при решении различных задач; сформированность   представлений   о   роли   информатики   и   ИКТ   в   современном обществе,   понимание   основ   правовых   аспектов   использования   компьютерных программ и работы в Интернете; 3   сформированность представлений о влиянии информационных технологий на жизнь человека   в   обществе;   понимание   социального,   экономического,   политического, культурного,   юридического,   природного,   эргономического,   медицинского   и физиологического контекстов информационных технологий; принятие   этических   аспектов   информационных   технологий;   осознание ответственности людей, вовлеченных в создание и использование информационных систем, распространение информации. В программу  включено содержание,  направленное  на формирование  у студентов компетенций, необходимых для качественного освоения образовательной программы СПО на базе основного общего образования с получением среднего общего образования. Рабочая   программа   предназначена   для   обучения   по   учебной   дисциплине «Информатика» по программе подготовки специалистов среднего звена:  22.02.06 Сварочное производство 27.02.04 Автоматические системы управления 15.02.03 Техническая эксплуатация гидравлических машин, гидроприводов и гидропневмоавтоматики Учебная дисциплина «Информатика» включает следующие разделы 1. Введение. Информация и информационные процессы. Данные 2. Математические основы информатики 3. Алгоритмы и элементы программирования 4. Информационно­коммуникационные   технологии   и   их   использование   для   анализа данных 5. Работа в информационном пространстве Освоение   учебной   дисциплины   «Информатика»,   учитывающей   специфику осваиваемых   специальностей   СПО,   предполагает   активное   использование   различных методов   и   средств   ИКТ,   увеличение   практических   занятий,   различных   видов самостоятельной работы, направленных на подготовку обучающихся к профессиональной деятельности с использованием ИКТ. Изучение учебной дисциплины «Информатика» завершается подведением итогов в форме   дифференцированного   зачёта   в   рамках   промежуточной   аттестации   студентов   в процессе освоения ОП СПО с получением среднего общего образования.  4 На изучение учебной дисциплины «Информатика» учебным планом предусмотрено: максимальный объем образовательной нагрузки 284 часа, в том числе: аудиторных занятий – 190 теоретическое обучение – 98; – – практические занятия – 90 часов; дифференцированный зачёт – 2 часа; самостоятельная работа – 94 часа. 1. ПЛАНИРУЕМЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ОСВОЕНИЯ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ  Освоение   содержания   учебной   дисциплины   «Информатика»   обеспечивает достижение студентами следующих результатов: личностных: – российскую   гражданскую   идентичность,   патриотизм,   уважение   к   своему   народу, чувства ответственности перед Родиной, гордости за свой край, свою Родину, прошлое и настоящее многонационального народа России, уважение государственных символов (герб, флаг, гимн); – гражданскую позицию как активного и ответственного члена российского общества, осознающего   свои   конституционные   права   и   обязанности,   уважающего   закон   и правопорядок, обладающего чувством собственного достоинства, осознанно принимающего традиционные   национальные   и   общечеловеческие   гуманистические   и   демократические ценности; готовность к служению Отечеству, его защите; – – сформированность мировоззрения, соответствующего современному уровню развития науки и общественной практики, основанного на диалоге культур, а также различных форм общественного сознания, осознание своего места в поликультурном мире; – сформированность   основ   саморазвития   и   самовоспитания   в   соответствии   с общечеловеческими   ценностями   и   идеалами   гражданского   общества;   готовность   и способность к самостоятельной, творческой и ответственной деятельности; толерантное сознание и поведение в поликультурном мире, готовность и способность – вести диалог с другими людьми, достигать в нем взаимопонимания, находить общие цели и сотрудничать   для   их   достижения,   способность   противостоять   идеологии   экстремизма, национализма,   ксенофобии,   дискриминации   по   социальным,   религиозным,   расовым, национальным признакам и другим негативным социальным явлениям; – навыки   сотрудничества   со   сверстниками,   детьми   младшего   возраста,   взрослыми   в образовательной, общественно полезной, учебно­исследовательской, проектной и других видах деятельности; – нравственное сознание и поведение на основе усвоения общечеловеческих ценностей; 5 – готовность и способность к образованию, в том числе самообразованию, на протяжении эстетическое   отношение   к   миру,   включая   эстетику   быта,   научного   и   технического всей жизни; сознательное отношение к непрерывному образованию как условию успешной профессиональной и общественной деятельности; – творчества, спорта, общественных отношений; – в   физическом   самосовершенствовании, принятие и реализацию ценностей здорового и безопасного образа жизни, потребности занятиях   спортивно­оздоровительной   деятельностью,   неприятие   вредных   привычек:   курения,   употребления   алкоголя, наркотиков; –   ответственное   и   компетентное   отношение   к   физическому   и психологическому  здоровью, как  собственному, так и других  людей,  умение  оказывать бережное, первую помощь; – осознанный   выбор   будущей   профессии   и   возможностей   реализации   собственных жизненных планов; отношение к профессиональной деятельности как возможности участия в решении личных, общественных, государственных, общенациональных проблем; – сформированность   экологического   мышления,   понимания   влияния   социально­ экономических   процессов   на   состояние   природной   и   социальной   среды;   приобретение опыта эколого­направленной деятельности; – ответственное отношение к созданию семьи на основе осознанного принятия ценностей семейной жизни. метапредметных: – умение самостоятельно определять цели деятельности и составлять планы  деятельности; самостоятельно осуществлять, контролировать и корректировать  деятельность; использовать все возможные ресурсы для достижения поставленных целей и  реализации планов деятельности; выбирать успешные стратегии в различных ситуациях; – деятельности, учитывать позиции других участников деятельности, эффективно разрешать  умение продуктивно общаться и взаимодействовать в процессе совместной  конфликты; – владение навыками познавательной, учебно­исследовательской и проектной  деятельности, навыками разрешения проблем; способность и готовность к  самостоятельному поиску методов решения практических задач, применению различных  методов познания; – готовность и способность к самостоятельной информационно­познавательной  деятельности, владение навыками получения необходимой информации из словарей разных типов, умение ориентироваться в различных источниках информации, критически  оценивать и интерпретировать информацию, получаемую из различных источников; 6 – умение использовать средства информационных и коммуникационных технологий  (далее ­ ИКТ) в решении когнитивных, коммуникативных и организационных задач с  соблюдением требований эргономики, техники безопасности, гигиены, ресурсосбережения,  умение определять назначение и функции различных социальных институтов; умение самостоятельно оценивать и принимать решения, определяющие стратегию  правовых и этических норм, норм информационной безопасности; – – поведения, с учетом гражданских и нравственных ценностей; – зрения, использовать адекватные языковые средства; – мыслительных процессов, их результатов и оснований, границ своего знания и незнания,  владение языковыми средствами ­ умение ясно, логично и точно излагать свою точку  владение навыками познавательной рефлексии как осознания совершаемых действий и  новых познавательных задач и средств их достижения. предметных:  владение системой базовых знаний, отражающих вклад информатики в формирование овладение   понятием   сложности   алгоритма,   знание   основных   алгоритмов   обработки  современной научной картины мира;  числовой и текстовой информации, алгоритмов поиска и сортировки;  представлениями  о базовых типах  данных  и структурах данных;  умением использовать владение   универсальным   языком   программирования   высокого   уровня   (по   выбору), владение   навыками   и   опытом   разработки   программ   в   выбранной   среде основные управляющие конструкции;  программирования, включая тестирование и отладку программ; владение элементарными навыками формализации прикладной задачи и документирования программ;  простейших свойствах, алгоритмах анализа этих объектов, о кодировании и декодировании сформированность представлений о важнейших видах дискретных объектов и об их данных и причинах искажения данных при передаче; систематизацию знаний, относящихся к   математическим   объектам   информатики;   умение   строить   математические   объекты сформированность   представлений   об   устройстве   современных   компьютеров,   о информатики, в том числе логические формулы;   тенденциях   развития   компьютерных   технологий;   о   понятии   "операционная   система"   и основных   функциях   операционных   систем;   об   общих   принципах   разработки   и функционирования интернет­приложений;  мире; знаний базовых принципов организации и функционирования компьютерных сетей, сформированность представлений  о компьютерных сетях и их роли в современном 7 норм   информационной   этики   и   права,   принципов   обеспечения   информационной владение основными сведениями о базах данных, их структуре, средствах создания и безопасности, способов и средств обеспечения надежного функционирования средств ИКТ;  работы с ними;  проведения экспериментов и статистической обработки данных с помощью компьютера, интерпретации   результатов,   получаемых   в   ходе   моделирования   реальных   процессов; владение опытом построения и использования компьютерно­математических моделей, умение оценивать числовые параметры моделируемых объектов и процессов, пользоваться базами данных и справочными системами;  использования компьютерных средств представления и анализа данных. сформированность   умения   работать   с   библиотеками   программ;   наличие   опыта В результате изучения учебной дисциплины «Информатика» на углубленном уровне  студент научится:  – кодировать   и   декодировать   тексты   по   заданной   кодовой   таблице;   строить неравномерные   коды,   допускающие   однозначное   декодирование   сообщений,   используя условие   Фано;   понимать   задачи   построения   кода,   обеспечивающего   по   возможности меньшую   среднюю   длину   сообщения   при   известной   частоте   символов,   и   кода, допускающего диагностику ошибок; – строить   логические   выражения   с   помощью   операций   дизъюнкции,   конъюнкции, отрицания,   импликации,   эквиваленции;   выполнять   эквивалентные   преобразования   этих выражений,   используя   законы   алгебры   логики   (в   частности,   свойства   дизъюнкции, конъюнкции, правила де Моргана, связь импликации с дизъюнкцией); строить таблицу  истинности заданного логического  выражения;  строить  логическое – выражение   в   дизъюнктивной   нормальной   форме   по   заданной   таблице   истинности; определять   истинность   высказывания,   составленного   из   элементарных   высказываний   с помощью логических операций, если известна истинность входящих в него элементарных высказываний; исследовать область истинности высказывания, содержащего переменные; решать логические уравнения; – записывать натуральные числа в системе счисления с данным основанием; использовать при решении задач свойства позиционной записи числа, в частности признак делимости числа на основание системы счисления; 8 – записывать   действительные   числа   в   экспоненциальной   форме;   применять   знания   о представлении чисел в памяти компьютера; – описывать   графы   с   помощью   матриц   смежности   с   указанием   длин   ребер   (весовых матриц); решать алгоритмические задачи, связанные с анализом графов, в частности задачу построения оптимального пути между вершинами ориентированного ациклического графа и определения количества различных путей между вершинами; – формализовать   понятие   «алгоритм»   с   помощью   одной   из   универсальных   моделей вычислений (машина Тьюринга, машина Поста и др.); понимать содержание тезиса Черча– Тьюринга; – понимать   и   использовать   основные   понятия,   связанные   со   сложностью   вычислений (время   работы   и   размер   используемой   памяти   при   заданных   исходных   данных; асимптотическая   сложность   алгоритма   в   зависимости   от   размера   исходных   данных); определять сложность изучаемых в курсе базовых алгоритмов; – анализировать   предложенный   алгоритм,   например,   определять,   какие   результаты возможны при заданном множестве исходных значений и при каких исходных значениях возможно получение указанных результатов; – создавать,   анализировать   и   реализовывать   в   виде   программ   базовые   алгоритмы, связанные с анализом элементарных функций (в том числе приближенных вычислений), записью   чисел   в   позиционной   системе   счисления,   делимостью   целых   чисел;   линейной обработкой последовательностей и массивов чисел (в том числе алгоритмы сортировки), анализом строк, а также рекурсивные алгоритмы;  применять   метод   сохранения   промежуточных   результатов   (метод   динамического – программирования) для создания полиномиальных (не переборных) алгоритмов решения различных задач; примеры: поиск минимального пути в ориентированном ациклическом графе, подсчет количества путей; создавать собственные алгоритмы для решения прикладных задач на основе изученных – алгоритмов и методов; применять при решении задач структуры данных: списки, словари, деревья, очереди; – применять при составлении алгоритмов базовые операции со структурами данных; – использовать основные понятия, конструкции и структуры данных последовательного программирования, а также правила записи этих конструкций и структур в выбранном для изучения языке программирования; 9 – использовать   в   программах   данные   различных   типов;   применять   стандартные   и собственные   подпрограммы   для   обработки   символьных   строк;   выполнять   обработку данных,   хранящихся   в   виде   массивов   различной   размерности;   выбирать   тип   цикла   в зависимости   от   решаемой   подзадачи;   составлять   циклы   с   использованием   заранее определенного инварианта цикла; выполнять базовые операции с текстовыми и двоичными файлами; выделять подзадачи, решение которых необходимо для решения поставленной задачи в полном объеме; реализовывать решения подзадач в виде подпрограмм, связывать подпрограммы   в   единую   программу;   использовать   модульный   принцип   построения программ; использовать библиотеки стандартных подпрограмм; – применять алгоритмы поиска и сортировки при решении типовых задач; – выполнять объектно­ориентированный анализ задачи: выделять объекты, описывать на формальном   языке   их   свойства   и   методы;   реализовывать   объектно­ориентированный подход для решения задач средней сложности на выбранном языке программирования; – выполнять отладку и тестирование программ в выбранной среде программирования; использовать при разработке программ стандартные библиотеки языка программирования и внешние библиотеки программ; создавать многокомпонентные программные продукты в среде программирования;  инсталлировать и деинсталлировать программные средства, необходимые для решения – учебных задач по выбранной специализации; –пользоваться навыками формализации задачи; создавать описания программ, инструкции по их использованию и отчеты по выполненным проектным работам;  разрабатывать   и   использовать   компьютерно­математические   модели;   анализировать – соответствие   модели   реальному   объекту   или   процессу;   проводить   эксперименты   и статистическую обработку данных с помощью компьютера; интерпретировать результаты, получаемые в ходе моделирования реальных процессов; оценивать числовые параметры моделируемых объектов и процессов; – понимать   основные   принципы   устройства   и   функционирования   современных стационарных   и   мобильных   компьютеров;   выбирать   конфигурацию   компьютера   в соответствии с решаемыми задачами; понимать назначение, а также основные принципы устройства и работы современных – операционных систем; знать виды и назначение системного программного обеспечения; владеть   принципами   организации   иерархических   файловых   систем   и   именования – файлов; использовать шаблоны для описания группы файлов; 10 – использовать   на   практике   общие   правила   проведения   исследовательского   проекта (постановка   задачи,   выбор   методов   исследования,   подготовка   исходных   данных, проведение   исследования,   формулировка   выводов,   подготовка   отчета);   планировать   и выполнять небольшие исследовательские проекты; – использовать   динамические   (электронные)   таблицы,   в   том   числе   формулы   с использованием абсолютной, относительной и смешанной адресации, выделение диапазона таблицы и упорядочивание (сортировку) его элементов; построение графиков и диаграмм;  владеть   основными   сведениями   о   табличных   (реляционных)   базах   данных,   их – структуре, средствах создания и работы, в том числе выполнять отбор строк таблицы, удовлетворяющих определенному условию; описывать базы данных и средства доступа к ним; наполнять разработанную базу данных; – – использовать компьютерные сети для обмена данными при решении прикладных задач; организовывать   на   базовом   уровне   сетевое   взаимодействие   (настраивать   работу протоколов сети TCP/IP и определять маску сети); – понимать структуру доменных имен; принципы IP­адресации узлов сети; представлять общие принципы разработки и функционирования интернет­приложений – (сайты, блоги и др.); – применять   на   практике   принципы   обеспечения   информационной   безопасности, способы и средства обеспечения надежного функционирования средств ИКТ; соблюдать при работе в сети нормы информационной этики и права (в том числе авторские права); – проектировать собственное автоматизированное место; следовать основам безопасной и   экономичной   работы   с   компьютерами   и   мобильными   устройствами;   соблюдать санитарно­гигиенические   требования   при   работе   за   персональным   компьютером   в соответствии с нормами, действующих СанПиН. Студент на углубленном уровне получит возможность научиться: – применять   коды,   исправляющие   ошибки,   возникшие   при   передаче   информации; определять   пропускную   способность   и   помехозащищенность   канала   связи,   искажение информации   при   передаче   по   каналам   связи,   а   также   использовать   алгоритмы   сжатия данных (алгоритм LZW и др.); – использовать графы, деревья, списки при описании объектов и процессов окружающего мира;   использовать   префиксные   деревья   и   другие   виды   деревьев   при   решении алгоритмических задач, в том числе при анализе кодов; – использовать знания о методе «разделяй и властвуй»; 11 – приводить   примеры   различных   алгоритмов   решения   одной   задачи,   которые   имеют различную сложность; использовать понятие переборного алгоритма;  – использовать понятие универсального алгоритма и приводить примеры алгоритмически неразрешимых проблем; – использовать второй язык программирования; сравнивать преимущества и недостатки двух языков программирования; – создавать программы для учебных или проектных задач средней сложности;  использовать   информационно­коммуникационные   технологии   при   моделировании   и – анализе процессов и явлений в соответствии с выбранным профилем;  осознанно подходить к выбору ИКТ­средств и программного обеспечения для решения – задач, возникающих в ходе учебы и вне ее, для своих учебных и иных целей; – проводить   (в   несложных   случаях)   верификацию   (проверку   надежности   и согласованности)   исходных   данных   и   валидацию   (проверку   достоверности)   результатов натурных и компьютерных экспериментов; – использовать пакеты программ и сервисы обработки и представления данных, в том числе – статистической обработки; – использовать   методы   машинного   обучения   при   анализе   данных;   использовать представление о проблеме хранения и обработки больших данных;  – создавать   многотабличные   базы   данных;   работе   с   базами   данных   и   справочными системами с помощью веб­интерфейса. 12 2. СОДЕРЖАНИЕ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ 1. Введение. Информация и информационные процессы. Данные Способы представления данных. Различия в представлении данных, предназначенных для хранения и обработки в автоматизированных компьютерных системах и предназначенных для восприятия человеком.  Системы. Компоненты системы и их взаимодействие. Информационное взаимодействие в системе, управление. Разомкнутые и замкнутые системы управления. Математическое и компьютерное моделирование систем управления. Практические занятия 1. Автоматическая обработка данных. 2. Структура данных: графы, таблицы. 2. Математические основы информатики 2.1. Тексты и кодирование. Передача данных.  Знаки,   сигналы   и   символы.   Знаковые   системы.   Равномерные   и   неравномерные   коды. Префиксные коды. Условие Фано. Обратное условие Фано. Алгоритмы декодирования при использовании префиксных кодов. 13 Сжатие   данных.   Учет   частотности   символов   при   выборе   неравномерного   кода. Оптимальное   кодирование   Хаффмана.   Использование   программ­архиваторов.   Алгоритм LZW. Передача данных. Источник, приемник, канал связи, сигнал, кодирующее и декодирующее устройства.  Пропускная способность и помехозащищенность канала связи. Кодирование сообщений в современных средствах передачи данных.  Искажение   информации   при   передаче   по   каналам   связи.   Коды   с   возможностью обнаружения и исправления ошибок.  Способы защиты информации, передаваемой по каналам связи. Криптография (алгоритмы шифрования). Стеганография. 2.2. Дискретизация Измерения   и   дискретизация.   Частота   и   разрядность   измерений.   Универсальность дискретного представления информации. Дискретное   представление   звуковых   данных.   Многоканальная   запись.   Размер   файла, полученного в результате записи звука.  Дискретное представление статической и динамической графической информации.  Сжатие данных при хранении графической и звуковой информации. 2.3. Системы счисления Свойства позиционной записи числа: количество цифр в записи, признак делимости числа на основание системы счисления. Алгоритм перевода десятичной записи числа в запись в позиционной системе с заданным основанием.   Алгоритмы   построения   записи   числа   в   позиционной   системе   счисления   с заданным основанием и вычисления числа по строке, содержащей запись этого числа в позиционной системе счисления с заданным основанием. Арифметические действия в позиционных системах счисления.  Краткая и развернутая форма записи смешанных чисел в позиционных системах счисления. Перевод смешанного числа в позиционную систему счисления с заданным основанием. Представление   целых   и   вещественных   чисел   в   памяти   компьютера.   Компьютерная арифметика. 2.4. Элементы комбинаторики, теории множеств и математической логики Операции «импликация», «эквиваленция». Логические функции.  14 Законы   алгебры   логики.   Эквивалентные   преобразования   логических   выражений. Логические уравнения. Построение   логического   выражения   с   данной   таблицей   истинности.   Дизъюнктивная нормальная форма. Конъюнктивная нормальная форма.  Логические элементы компьютеров. Построение схем из базовых логических элементов.  Дискретные игры двух игроков с полной информацией. Выигрышные стратегии. 2.5. Дискретные объекты Решение   алгоритмических   задач,   связанных   с   анализом   графов   (примеры:   построения оптимального   пути   между   вершинами   ориентированного   ациклического   графа; определения количества различных путей между вершинами).  Обход узлов дерева в глубину. Упорядоченные деревья (деревья, в которых упорядочены ребра, выходящие из одного узла).  Использование   деревьев   при   решении   алгоритмических   задач   (примеры:   анализ   работы рекурсивных   алгоритмов,   разбор   арифметических   и   логических   выражений).   Бинарное дерево. Использование деревьев при хранении данных. Использование   графов,   деревьев,   списков   при   описании   объектов   и   процессов окружающего мира. Практические занятия 3. Кодирование текстовой и графической информации. 4. Кодирование звуковой и видеоинформации. 5. Перевод чисел из одной системы счисления в другую. 6. Логические операции.  7. Логические формулы. 8. Логические элементы компьютеров. 9. Решение логических задач. 3. Алгоритмы и элементы программирования 3.1.  Алгоритмы и структуры данных Алгоритмы исследования элементарных функций, в частности – точного и приближенного решения квадратного уравнения с целыми и вещественными коэффициентами, определения экстремумов квадратичной функции на отрезке.  Алгоритмы анализа и преобразования записей чисел в позиционной системе счисления.  15 Алгоритмы, связанные с делимостью  целых  чисел. Алгоритм Евклида  для определения НОД двух натуральных чисел.  Алгоритмы   линейной   (однопроходной)   обработки   последовательности   чисел   без использования   дополнительной   памяти,   зависящей   от   длины   последовательности (вычисление   максимума,   суммы;   линейный   поиск   и   т.п.).   Обработка   элементов последовательности,   удовлетворяющих   определенному   условию   (вычисление   суммы заданных элементов, их максимума и т.п.).  Алгоритмы обработки массивов. Примеры: перестановка элементов данного одномерного массива   в   обратном   порядке;   циклический   сдвиг   элементов   массива;   заполнение двумерного   числового   массива   по   заданным   правилам;   поиск   элемента   в   двумерном массиве;   вычисление   максимума   и   суммы   элементов   двумерного   массива.  Вставка   и удаление элементов в массиве.  Рекурсивные алгоритмы, в частности: нахождение натуральной и целой степени заданного ненулевого   вещественного   числа;   вычисление   факториалов;   вычисление   n­го   элемента рекуррентной   последовательности   (например,   последовательности   Фибоначчи). Построение   и   анализ   дерева   рекурсивных   вызовов.   Возможность   записи   рекурсивных алгоритмов без явного использования рекурсии.  Сортировка   одномерных   массивов.   Квадратичные   алгоритмы   сортировки   (пример: сортировка   пузырьком).   Слияние   двух   отсортированных   массивов   в   один   без использования сортировки.  Алгоритмы   анализа  отсортированных   массивов.   Рекурсивная   реализация   сортировки массива на основе слияния двух его отсортированных фрагментов.  Алгоритмы анализа символьных строк, в том числе: подсчет количества появлений символа в строке; разбиение строки на слова по пробельным символам; поиск подстроки внутри данной строки; замена найденной подстроки на другую строку.  Построение графика функции, заданной формулой, программой или таблицей значений.  Алгоритмы   приближенного   решения   уравнений   на   данном   отрезке,   например,   методом деления отрезка пополам. Алгоритмы приближенного вычисления длин и площадей, в том числе: приближенное вычисление длины плоской кривой путем аппроксимации ее ломаной; приближенный   подсчет   методом   трапеций   площади   под   графиком   функции,   заданной формулой,   программой   или   таблицей   значений.  Приближенное   вычисление   площади фигуры   методом   Монте­Карло.   Построение   траекторий,   заданных   разностными 16 схемами.   Решение   задач   оптимизации.  Алгоритмы   вычислительной   геометрии. Вероятностные алгоритмы.  Сохранение   и   использование   промежуточных   результатов.   Метод   динамического программирования. Представление о структурах данных.  Примеры: списки, словари, деревья, очереди.  Хэш­ таблицы. 3.2.  Языки программирования  Подпрограммы (процедуры, функции). Параметры подпрограмм. Рекурсивные процедуры и функции. Логические переменные. Символьные и строковые переменные. Операции над строками. Двумерные массивы (матрицы). Многомерные массивы. Средства работы с данными во внешней памяти. Файлы. Подробное знакомство с одним из универсальных процедурных языков программирования. Запись   алгоритмических  конструкций   и   структур   данных   в   выбранном   языке программирования. Обзор процедурных языков программирования. Представление о синтаксисе и семантике языка программирования. Понятие о непроцедурных языках программирования и парадигмах программирования. Изучение второго языка программирования.  3.3.  Разработка программ  Этапы решения задач на компьютере.  Структурное   программирование.   Проверка   условия   выполнения   цикла   до   начала выполнения тела цикла и после выполнения тела цикла: постусловие и предусловие цикла. Инвариант цикла. Методы проектирования программ «сверху вниз» и «снизу­вверх». Разработка программ, использующих подпрограммы. Библиотеки подпрограмм и их использование. Интегрированная   среда   разработки   программы   на   выбранном   языке   программирования. Пользовательский интерфейс интегрированной среды разработки программ.  Понятие   об   объектно­ориентированном   программировании.   Объекты   и   классы. Инкапсуляция, наследование, полиморфизм.  Среды   быстрой   разработки   программ.   Графическое   проектирование   интерфейса пользователя. Использование модулей (компонентов) при разработке программ. 3.4.  Элементы теории алгоритмов 17 Формализация понятия алгоритма. Машина Тьюринга – пример абстрактной универсальной вычислительной модели. Тезис Черча–Тьюринга. Другие   универсальные   вычислительные   модели  (пример:  машина   Поста). Универсальный алгоритм. Вычислимые и невычислимые функции. Проблема остановки и ее неразрешимость. Абстрактные универсальные порождающие модели (пример: грамматики).  Сложность вычисления: количество выполненных операций, размер используемой памяти; их зависимость от размера исходных данных. Сложность алгоритма сортировки слиянием (MergeSort).  Примеры задач анализа алгоритмов: определение входных данных, при которых алгоритм дает указанный результат; определение результата алгоритма без его полного пошагового выполнения. Доказательство правильности программ. 3.5.  Математическое моделирование Практическая   работа   с   компьютерной   моделью   по   выбранной   теме.   Проведение вычислительного   эксперимента.   Анализ   достоверности   (правдоподобия)   результатов компьютерного эксперимента.  Представление результатов моделирования в виде, удобном для восприятия человеком. Графическое представление данных (схемы, таблицы, графики).  Построение математических моделей для решения практических задач. Имитационное моделирование. Моделирование систем массового обслуживания.  Использование дискретизации и численных методов в математическом моделировании непрерывных процессов.  Использование   сред   имитационного   моделирования   (виртуальных   лабораторий)   для проведения компьютерного эксперимента в учебной деятельности.  Компьютерный   (виртуальный)   и   материальный   прототипы   изделия.   Использование учебных систем автоматизированного проектирования. Практические занятия 10. Этапы алгоритмического решения задач. 11. Программирование линейных алгоритмов и ветвлений на Паскале. 12. Программирование циклов на Паскале. 13. Программирование с использованием подпрограмм. 18 14. Программирование поиска данных и сортировки данных. 15.  Проведение исследования компьютерной модели. 16.  Построение математических моделей для решения практических задач. 17.  Имитационное моделирование. 4. Информационно­коммуникационные технологии и их использование для анализа данных 4.1.  Аппаратное и программное обеспечение компьютера Аппаратное обеспечение компьютеров. Персональный компьютер.  Многопроцессорные   системы.  Суперкомпьютеры.  Распределенные   вычислительные системы и обработка больших данных.  Мобильные цифровые устройства и их роль в коммуникациях.  Встроенные   компьютеры.   Микроконтроллеры.   Роботизированные производства.  Соответствие   конфигурации   компьютера   решаемым   задачам.   Тенденции   развития аппаратного обеспечения компьютеров. Программное   обеспечение   (ПО)   компьютеров   и   компьютерных   систем.   Классификация программного   обеспечения.   Многообразие   операционных   систем,   их   функции. Программное обеспечение мобильных устройств. Модель   информационной   системы   «клиент–сервер».   Распределенные   модели построения информационных систем. Использование облачных технологий обработки данных в крупных информационных системах. Инсталляция   и   деинсталляция   программного   обеспечения.  Системное администрирование. Тенденции развития компьютеров. Квантовые вычисления.  Техника   безопасности   и   правила   работы   на   компьютере.   Гигиена,   эргономика, ресурсосбережение,   технологические   требования   при   эксплуатации   компьютерного рабочего места. Проектирование автоматизированного рабочего места в соответствии с целями его использования.  Применение   специализированных   программ   для   обеспечения   стабильной   работы средств ИКТ. Технология проведения профилактических работ над средствами ИКТ: диагностика неисправностей. 4.2.  Подготовка текстов и демонстрационных материалов 19 Технологии   создания   текстовых   документов.   Вставка   графических   объектов,   таблиц. Использование готовых шаблонов и создание собственных.  Средства   поиска   и   замены.   Системы   проверки   орфографии   и   грамматики.   Нумерация страниц.  Разработка   гипертекстового   документа:   определение   структуры   документа, автоматическое формирование списка иллюстраций, сносок и цитат, списка используемой литературы и таблиц.  Библиографическое описание документов. Коллективная работа с документами. Рецензирование текста. Средства создания и редактирования математических текстов. Технические средства ввода текста. Распознавание текста.  Распознавание  устной речи. Компьютерная верстка текста. Настольно­издательские системы. 4.3.  Работа с аудиовизуальными данными Технические   средства   ввода   графических   изображений.   Кадрирование   изображений. Цветовые модели. Коррекция изображений. Работа с многослойными изображениями. Работа с векторными графическими объектами. Группировка и трансформация объектов. Технологии ввода и обработки звуковой и видеоинформации.  Технологии   цифрового   моделирования   и   проектирования   новых   изделий.   Системы автоматизированного проектирования. Разработка простейших чертежей деталей и узлов с использованием примитивов системы автоматизированного проектирования. Аддитивные технологии (3D­печать). 4.4.  Электронные (динамические) таблицы Технология   обработки   числовой   информации.   Ввод   и   редактирование   данных. Автозаполнение. Форматирование ячеек. Стандартные функции. Виды ссылок в формулах. Фильтрация   и   сортировка   данных   в   диапазоне   или   таблице.   Коллективная   работа   с данными. Подключение к внешним данным и их импорт. Решение вычислительных задач из различных предметных областей. Компьютерные средства представления и анализа данных. Визуализация данных. 4.5.  Базы данных Понятие и назначение базы данных (далее – БД). Классификация БД. Системы управления БД (СУБД). Таблицы. Запись и поле. Ключевое поле. Типы данных. Запрос. Типы запросов. Запросы с параметрами. Сортировка. Фильтрация. Вычисляемые поля.  20 Формы. Отчеты. Многотабличные БД. Связи между таблицами. Нормализация. 4.6. Подготовка и выполнение исследовательского проекта Технология выполнения исследовательского проекта: постановка задачи, выбор методов  исследования, составление проекта и плана работ, подготовка исходных данных,  проведение исследования, формулировка выводов, подготовка отчета. Верификация  (проверка надежности и согласованности) исходных данных и валидация (проверка  достоверности) результатов исследования. Статистическая обработка данных. Обработка результатов эксперимента. Темы индивидуальных проектов:  Умный дом.  Коллекция   ссылок   на   электронно­образовательные   ресурсы   на   сайте образовательной организации по профильным направлениям подготовки.  Рассказ   о   выдающихся   личностях,   внёсших   существенный   вклад   в   развитие вычислительной техники.  Ярмарка специальностей.  Способы защиты информации, передаваемой по каналам связи.  Тест по предметам.  Электронная библиотека.  Оргтехника и специальность.  Создание программ.   Компьютерные игры: за и против.  Создание структуры базы данных.  Простейшая информационно­поисковая система.  Статистический отчет.  Расчет заработной платы.  Телекоммуникации: конференции, интервью, репортаж.  Резюме: ищу работу.  Социальные сети ­ это благо или зло?   Интернет­безопасность.  4.7. Системы искусственного интеллекта и машинное обучение 21 Машинное   обучение   –   решение   задач   распознавания,   классификации   и   предсказания. Искусственный   интеллект.  Анализ   данных   с   применением   методов   машинного обучения. Экспертные и рекомендательные системы. Большие   данные   в   природе   и   технике  (геномные   данные,   результаты   физических экспериментов, интернет­данные, в частности данные социальных сетей). Технологии их обработки и хранения.  Практические занятия 18. Основные характеристики микропроцессора и материнской платы. 19. Характеристики оперативной памяти компьютера и жёстких дисков.  20.  Настройка BIOS. Установка и удаление ПО.   21. Работа с архиваторами. 22. Технологии создания текстовых документов.  23. Вставка графических объектов, таблиц. Создание формул. 24. Разработка гипертекстового документа. 25. Графические технологии. 26. Работа с векторными графическими объектами. 27. Обработка цифрового видео и звука. 28. Использование мультимедиа в презентации. 29. Электронные таблицы. Обработка различных типов данных. 30. Вычисления по формулам. 31. Встроенные функции. Передача данных между листами. 32. Деловая графика. Фильтрация данных. 33. Поиск решения и подбор параметра. 34. Проектирование баз данных.  35. Создание реляционной базы данных. 36. Запросы для поиска и сортировки информации в базе данных.  37. Использование фильтров для поиска в базе данных.  38. Создание отчётов. Расширение базы данных. 5. Работа в информационном пространстве 22 5.1. Компьютерные сети Принципы   построения   компьютерных   сетей.  Аппаратные   компоненты   компьютерных сетей. Проводные и беспроводные телекоммуникационные каналы. Сетевые протоколы. Принципы   межсетевого   взаимодействия.   Сетевые   операционные   системы.  Задачи системного администрирования компьютеров и компьютерных сетей. Интернет. Адресация в сети Интернет (IP­адреса, маски подсети). Система доменных имен. Технология WWW. Браузеры. Веб­сайт. Страница. Взаимодействие веб­страницы с сервером. Язык HTML. Динамические страницы. Разработка   веб­сайтов.   Язык   HTML,   каскадные   таблицы   стилей   (CSS).  Динамический HTML. Размещение веб­сайтов. Использование   сценариев   на   языке   Javascript.   Формы.   Понятие   о   серверных   языках программирования.  Сетевое хранение данных. Облачные сервисы. 5.2. Деятельность в сети Интернет Расширенный   поиск   информации   в   сети   Интернет.   Использование   языков   построения запросов. Другие виды деятельности в сети Интернет. Сервисы Интернета. Геолокационные сервисы реального   времени   (локация   мобильных   телефонов,   определение   загруженности автомагистралей   и   т.п.);   интернет­торговля;   бронирование   билетов   и   гостиниц   и   т.п. Облачные версии прикладных программных систем. Новые   возможности   и   перспективы   развития   Интернета:   мобильность,   облачные технологии,  виртуализация, социальные сервисы,  доступность.  Технологии «Интернета вещей». Развитие технологий распределенных вычислений. 5.3. Социальная информатика Социальные   сети   –   организация   коллективного   взаимодействия   и   обмена   данными. Проблема подлинности полученной информации. Государственные электронные сервисы и услуги.  Мобильные приложения. Открытые образовательные ресурсы. Информационная культура. Информационные пространства коллективного взаимодействия. Сетевой этикет: правила поведения в киберпространстве.  Стандартизация   и   стандарты   в   сфере   информатики   и   ИКТ   докомпьютерной   эры (запись чисел, алфавитов национальных языков, библиотечного и издательского дела и др.) и компьютерной эры (языки программирования). 23 5.4.Информационная безопасность Средства защиты информации в автоматизированных информационных системах (АИС), компьютерных   сетях   и   компьютерах.   Общие   проблемы   защиты   информации   и информационной безопасности  АИС.  Компьютерные вирусы  и вредоносные программы. Использование антивирусных средств. Электронная  подпись,   сертифицированные   сайты   и   документы.  Правовые   нормы использования  компьютерных  программ  и  работы  в  Интернете. Законодательство   РФ  в области программного обеспечения. Техногенные и экономические угрозы, связанные с использованием ИКТ. Правовое обеспечение информационной безопасности. Практические занятия 39. Создание web­сайта по образцу. 40. Разработка сайта на языке HTML. 41. Работа с тематическими каталогами в Интернете. 42. Расширенный поиск информации в сети Интернет. 43. Открытые образовательные ресурсы. 44. Законодательство   РФ   в   области   программного   обеспечения.   Правовые нормы. 45. Защита информации и информационной безопасности АИС. 3. ТЕМАТИЧЕСКОЕ ПЛАНИРОВАНИЕ При   реализации   содержания   общеобразовательной   учебной   дисциплины «Информатика» в пределах освоения ОП СПО на базе основного общего образования с получением   среднего   общего   образования   технического   профиля   профессионального образования максимальная учебная нагрузка обучающихся составляет по специальностям 24 СПО   —   284   часа,   из   них   аудиторная   (обязательная)   учебная   нагрузка,   включая практические   занятия,   —   188   часов;   самостоятельная   работа   студентов   —   94   часа; дифференцированный зачёт – 2 часа. ТЕМАТИЧЕСКИЙ ПЛАН Содержание обучения Максимальная  нагрузка Аудиторные занятия Всего Лекции Практические занятия 1. Введение. Информация и  Внеаудиторн ая самостоятель ная работа информационные процессы.  Данные 2. Математические основы  информатики 3. Алгоритмы и элементы  программирования 4. Информационно­ коммуникационные  технологии и их  использование для анализа  данных 5. Работа в информационном  пространстве 24 60 64 82 52 12 38 40 8 24 24 60 18 38 24 4 14 16 42 14 12 22 24 22 14 Промежуточная аттестация в форме дифференцированного зачета – 2 часа Итого: 284 190 98 90 94 УЧЕБНО­МЕТОДИЧЕСКОЕ И МАТЕРИАЛЬНО­ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ПРОГРАММЫ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ «ИНФОРМАТИКА»  Помещение   кабинета   информатики   удовлетворяет   требованиям   санитарно­ эпидемиологических правил и нормативов (СанПиН 2.4.2 № 178­02). В состав кабинета 25 информатики входит лаборатория с лаборантской комнатой. Кабинет оснащен типовым оборудованием,   указанным   в   настоящих   требованиях,   в   том   числе   специализированной учебной   мебелью   и   средствами   обучения,   достаточными   для   выполнения   требований   к уровню подготовки обучающихся, имеется возможность обеспечить свободный доступ в Интернет во время учебного занятия и в период внеучебной деятельности обучающихся. В состав учебно­методического и материально­технического обеспечения програм­ мы учебной дисциплины «Информатика» входят:  компьютеры обучающихся (рабочие станции);   рабочее место преподавателя;   локальная сеть кабинета с выходом в Интернет;   принтер на рабочем месте преподавателя;  сканер на рабочем месте преподавателя;   копировальный аппарат;  цифровой фотоаппарат;  мультимедиа проектор;  звуковые колонки;  наушники;  программное   обеспечение   для   компьютеров,   системами   программирования   и прикладным программным обеспечением по каждой теме программы;  учебные элементы и видео ролики по программе;  программа взаимодействия преподавателя с обучающимися Net Op;  вспомогательное оборудование;  комплект технической документации, в том числе паспорта на средства обуче­ ния, инструкции по их использованию и технике безопасности;  библиотечный фонд. В   библиотечный   фонд   входят   учебники,   электронные   учебники,   учебно­ методические   комплекты   (УМК),   обеспечивающие   освоение   учебной   дисциплины «Информатика»,  в соответствии с «Федеральным перечнем учебников, рекомендуемых к использованию при реализации имеющих государственную аккредитацию образовательных программ   начального   общего,   основного   общего,   среднего   общего   образования» утвержденным   приказом Минобрнауки РФ № 253 от 31.03.2015г.;  рекомендованные или допущенные   для   использования   в   профессиональных   образовательных   организациях, 26 реализующих   образовательную   программу   среднего   общего   образования   в   пределах освоения ОПОП СПО на базе основного общего образования. Библиотечный   фонд   может   быть   дополнен   электронными   образовательными ресурсами: электронными энциклопедиями, словарями, справочниками по информатике, электронными книгами научной и научно­популярной тематики и др. В   процессе   освоения   программы   учебной   дисциплины   «Информатика»   студенты имеют   возможность   доступа   к   электронным   учебным   материалам   по   информатике, имеющимся в свободном доступе в сети Интернет (электронным книгам, практикумам, тестам, материалам ЕГЭ и др.) Основная литература: ЛИТЕРАТУРА 1. Семакин И.Г. Информатика. 10 класс. Учебник  в 2 ч. ч.1: углубленный уровень / И.Г. Семакин,  Т.Ю. Шеина, Л.В. Шестакова. ­ М: БИНОМ, 2014. ­ 184 с. 2. Семакин И.Г. Информатика. 10 класс. Учебник  в 2 ч. ч. 2: углубленный уровень / И.Г. Семакин,  Т.Ю. Шеина, Л.В. Шестакова. ­ М: БИНОМ, 2014. ­ 232 с. 3. Семакин И.Г. Информатика. 11 класс. Учебник  в 2 ч. ч.1: углубленный уровень / И.Г. Семакин,  Е.К. Хеннер, Л.В. Шестакова. ­ М: БИНОМ, 2014. ­ 176 с. 4. Семакин И.Г. Информатика. 11 класс. Учебник  в 2 ч. ч.2: углубленный уровень / И.Г. Семакин,  Е.К. Хеннер, Л.В. Шестакова. ­ М: БИНОМ, 2014. ­ 216 с. 5. Семакин И.Г. Информатика. 10 ­11 класс. практикум  в 2 ч. ч.1: углубленный уровень / И.Г.  Семакин, Т.Ю. Шеина, Л.В. Шестакова. ­ М: БИНОМ, 2013. ­ 168 с. 6. Семакин И.Г. Информатика. 10 ­11 класс. практикум  в 2 ч. ч.2: углубленный уровень / И.Г.  Семакин, Е.К. Хеннер, Л.В. Шестакова. ­ М.: БИНОМ, 2013. ­ 120 с. Дополнительная литература:  1. Астафьева  Н.Е. Информатика  и ИКТ: практикум для профессий  и специальностей технического и социально экономического профилей: учеб. пособ. для студ. учреждений сред. проф. образования/Н.Е. Астафьева, С.А. Гаврилова, М.С. Цветкова. ­ М: Академия, 2014. ­ 272 с. – (электронный ресурс) 2. Информатика. Практикум: практикум/Н.Д. Угринович. – Москва: КноРус, 2017. – 264 с. – Для СПО.  3. Информатика: учебник/Н.Д. Угринович. – Москва: КноРус, 2017. – 377 с. – Для СПО. 27 4. Информационные   технологии   в   профессиональной   деятельности:   учебник/Е.В. Филимонова. – Москва: КноРус, 2017. – 482 с. – СПО 5. Информационные технологии. Задачник: учебное пособие/С.В. Синаторов. – Москва: КноРус, 2017. –  253 с. – Для СПО. 6. Основы программирования. Учебник с практикумом: учебник/Н.В. Макарова под ред., Ю.Н. Нилова, С.Б. Зеленина, Е.В. Лебедева. – Москва: КноРус, 2017. – 451 с. – Для СПО. 7. Цветкова М.С., Хлобыстова И.Ю.. Информатика: Учебник  для учреждений СПО – М.: Академия, 2017. – 352 с. (электронный ресурс) 1. ­ (Федеральный центр информационно­образовательных ресурсов — ФЦИОР).  Интернет ресурсы 2.          www   .  school   ресурсов).   ­  collection    .  edu   .  ru ­ (Единая коллекция цифровых образовательных   .  intuit   3.          www    «Информатика»).  .  ru   /  studies  /  courses ­ (Открытые интернет­курсы «Интуит» по курсу  4.          www   .  lms    .  iite   .  unesco    .  org ­ (Открытые электронные курсы «ИИТО ЮНЕСКО» по  информационным технологиям).  ://   ru   .  iite  5.          http  ЮНЕСКО» по ИКТ в образовании).  .  unesco    .  org   /  publications ­ (Открытая электронная библиотека «ИИТО    6.          www.  megabook   Математика. Кибернетика» и «Техника / Компьютеры и Интернет»).  .  ru ­ (Мегаэнциклопедия Кирилла и Мефодия, разделы «Наука /   edu  7.          www   .ict.   образовании»).  .  ru ­  (портал «Информационно­коммуникационные технологии в  8.          www   .digital­   образования»).  edu   .  ru ­  (Справочник образовательных ресурсов «Портал цифрового  9.          www   .window.   Российской Федерации).  edu   .  ru ­ (Единое окно доступа к образовательным ресурсам  10.       www  11.       www   .  freeschool    .  heap    .  altlinux    .  ru ­ (портал Свободного программного обеспечения).  /  issues    .  altlinux    /  textbooks ­ (учебники и пособия по Linux).  .  org   .  books   12.       www  Теория и практика»)  .  altlinux    .  ru   /  altlibrary  /  openoffice ­ (электронная книга «ОpenOffice.org:    28 29