Программа дисциплины информатика цикл ен общие математические и естественнонаучные дисциплины




Скачать 108.59 Kb.
Дата14.07.2016
Размер108.59 Kb.
КАЗАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
«УТВЕРЖДАЮ»

Проректор по учебной работе

_____________________ проф. Н. К. Замов

ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ



ИНФОРМАТИКА


Цикл ЕН - общие математические и естественнонаучные дисциплины.

ГСЭ – общие гуманитарные и социально-экономические дисциплины; ЕН – общие математические и естественнонаучные дисциплины; ОПД – общепрофессиональные дисциплины; ДС – дисциплины специализации; ФТД - факультативы


Специальность: 01.02.00 - Прикладная математика и нформатика

(Номер специальности ) (Название специальности)
Принята на заседании кафедры теоретической кибернетики

(Название кафедры)
(протокол №___от «____» _____________200__г.)
Заведующий кафедрой
____________________ (Ф. М. Аблаев)
Утверждена Учебно-методической комиссией _______ВМК_________ факультета КГУ

(Название факультета)
(протокол №___от «____» _____________200__г.)
Председатель комиссии
____________________ (И. С. Григорьева)

Рабочая программа дисциплины «Информатика»


Предназначена для студентов _____1-2___ курса,
по специальности: 01.02.00 - Прикладная математика и информатика

(Номер специальности) (Название специальности)
по специализации: 01.02.08 - Математическая кибернетика (Номер специализации) (Название специализации)
01.02.09 - Математическое и программное обеспечение (Номер специализации) (Название специализации)



вычислительных машин
АВТОРЫ: доц. Бухараев Н.Р., ст.пр. Самитов Р.К.
КРАТКАЯ АННОТАЦИЯ: Цель курса - ввести в круг понятий и задач информатики, связанных с проблемами информационного моделирования объектов предметной области средствами языков программирования и обработки данных с помощью вычислительных машин. Задача курса состоит в выработке у студентов навыков использования структур данных и методов разработки алгоритмов на примере классических алгоритмов обработки данных, ввести понятия о формальном представлении алгоритмов, их сложности и об ЭВМ как исполнителях алгоритмов.

Курс поддерживается соответствующей учебной (аудиторной) практикой и практикумом на ЭВМ.




  1. Требования к уровню подготовки студента, завершившего изучение дисциплины

Информатика

(Наименование дисциплины)

Студенты, завершившие изучение данной дисциплины должны:



  • понимать основные принципы технологии разработки программ;

  • обладать теоретическими знаниями о концепции типа данных и механизмах абстракции данных и процессов, о методах разработки алгоритмов решения задач и основах анализа алгоритмов;

  • ориентироваться в составе, особенностях, преимуществах и недостатках основных парадигм (стилей) программирования;

  • приобрести навыки алгоритмизации задач и использования механизмов абстракции в разработке программ.

  1. Объем дисциплины и виды учебной работы (в часах).

Форма обучения _очная_________________________

очная, заочная, вечерняя
Количество семестров ___два___________
Форма контроля: 1 семестр__ зачет, экзамен______________

зачет, экзамен

2 семестр__ экзамен______________



зачет, экзамен

п/п

Виды учебных занятий


Количество часов

1 семестр

2 семестр

1.

Всего часов по дисциплине







2.

Самостоятельная работа







3.

Аудиторных занятий

85

72




в том числе лекций

34+17

36+36




семинарских (или лабораторно-практических)

34

0

  1. Содержание дисциплины.

3.1. ТРЕБОВАНИЯ ГОСУДАРСТВЕННОГО ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО СТАНДАРТА К ОБЯЗАТЕЛЬНОМУ МИНИМУМУ СОДЕРЖАНИЯ

ПРОГРАММЫ




Индекс

Наименование дисциплины и ее основные разделы

Всего часов

ЕНФ.02

ИНФОРМАТИКА.

Понятие алгоритма и алгоритмической системы; понятие языка программирования и структуры данных; основные типы алгоритмов, их сложность и их использование для решения задач; организация вычислительных систем; понятие архитектуры и основные виды архитектуры ЭВМ; основы машинной графики; человеко-машинный интерфейс.







Примечание: Если дисциплина, устанавливается вузом самостоятельно, то в данной таблице ставится прочерк.

3.2. СОДЕРЖАНИЕ РАЗДЕЛОВ ДИСЦИПЛИНЫ



№ п/п

Название темы и ее содержание



Количество часов

лекции

час.


семинарские (лаб.-практ.) занятия, час.




ВВЕДЕНИЕ.

Предметная область и информационное моделирование. Объекты предметной области, их строение и поведение, и их моделирование математическими структурами. Модель предметной области и уровни её спецификации, внешние и внутренние спецификации.

Технология программирования. Разработка программы как процесс, включающий:


  • разработку структур представления данных и алгоритма, их описание на подходящем математическом языке, обоснование правильности алгоритма и анализ его характеристик;

  • перевод описания алгоритма на язык программирования с сохранением правильности;

  • оптимизацию программы с сохранением ее функциональной эквивалентности исходной.

Абстракция данных и действий как инструмент проектирования информационных моделей и программных систем. Уровни абстракции в разработке программ и в языках программирования, от машин Тьюринга и классической архитектуры ЭВМ до декларативных языков и машин логических выводов. Императивная (процедурная), функциональная, объектно-ориентированная, логическая и алгебраическая парадигмы (стили) в технологии и языках программирования.







1.

МАТЕМАТИЧЕСКИЕ СТРУКТУРЫ В РАЗРАБОТКЕ АЛГОРИТМОВ.

Абстрактные структуры данных. 10+2 ч.

Абстрактные типы. Линейные типы - стек, очередь и список. Нелинейные типы - дерево и граф. Структура и основные операции над данными этих типов. Рекурсивное определение типов. Классификация по способам доступа. Статические и динамические типы. Строки, массивы и файлы как динамические типы данных.

Понятие о моделировании типов. Представление (реализация) абстрактных типов, моделирование статических версий динамических типов, процедурная реализация рекурсивных определений. Ссылочные типы данных как аппарат моделирования абстрактных динамических типов.

Структура процессов обработки данных. 14+2 ч.

Рекуррентные определения и метод последовательного уточнения решения.

Решение задач как процесс поиска решения. Словарный (лексикографический) порядок на последовательностях. Метод перебора и его вариант – перебор с возвратами.

Рекурсивные определения и метод сведения к подзадачам.

Автоматы. Метод конечных состояний и его обобщения в моделировании процессов и спецификации содержательной структуры обрабатываемых данных.

Основные алгоритмы на деревьях и графах. 10+2 ч.

Порождение, обходы «в глубину» (с использованием стека) и «в ширину» (с использованием очереди). Поисковые деревья.

Деревья (арифметических) выражений. Префиксная, инфиксная и постфиксная формы линейной записи, содержательная структура и формы ее представления. Вычисление и синтаксический анализ выражений, преобразование форм линейной записи и форм представления.


34+6

18

2.

ОБЪЕКТНАЯ МОДЕЛЬ В ПРОГРАММИРОВАНИИ. Объектно-ориентированные средства в ObjectPascal2.

Понятие модуля. Локальные и глобальные, инкапсулированные и интерфейсные языковые объекты (переменные, типы...). Описания, области действия и правила видимости.

Понятие объектно-ориентированного анализа. Классы и объекты. Поля и свойства, методы и события, конструкторы и деструкторы. Базовая семантика классов как абстрактных типов данных. Инкапсуляция, наследование и полиморфизм.


17+6

10

3.

ЛОГИКО-АЛГЕБРАИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ В ПРОГРАММИРОВАНИИ.

Базы данных как аппарат информационного моделирования. Модель данных как расширение концепции абстрактного типа.

Основные понятия реляционной модели данных – таблицы (поля, строки, колонки и их типы), ключи таблицы, отношения между таблицами, ограничения целостности (условия правильности) базы данных и операции манипулирования данными.

Язык структурированных запросов SQL.

Средства определения данных. Базовые типы данных. Оператор CREATE TABLE, определение типа колонок, первичного ключа и ограничений целостности по строкам, колонкам и межтабличным связям.

Средства манипулирования данными. Базовые предикаты. Операторы SELECT, INSERT, DELETE и UPDATE. Объединение и соединение таблиц, группировка и групповые (агрегатные) функции, предикаты с подзапросами.


12+6




4.

РЕКУРСИВНОЕ ПРОГРАММИРОВАНИЕ.

Рекурсивные определения как уравнения. Рекурсивные вычисления – дерево подзадач, построение плана и вычисление по плану.

Рекурсивный анализ - параметризация задачи, поиск базового случая и его решения, декомпозиция общего случая и обоснование конечного завершения.

Применение рекурсивных алгоритмов при решении задач. Сравнение рекурсивных и итеративных алгоритмов. Рекурсия как структура управления и структура данных.




12+6

6

5.

МАШИННО-ОРИЕНТИРОВАННОЕ ПРОГРАММИРОВАНИЕ.

Базовая модель вычислителя, оператор перехода и помеченные операторы. Декомпозиция выражений, структур данных и структур управления. Представление данных базового типа, ссылочное именование (адресация) данных и действий-команд. Структура вычислительной машины и ход процессов.




6+6




6.

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ И ПРАКТИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗУЕМОСТЬ АЛГОРИТМОВ.

Понятие об алгоритмической полноте и алгоритмической неразрешимости. Фундаментальные примеры неразрешимых проблем.

Понятие вычислительной сложности по времени и памяти. Верхние, средние и нижние (асимптотические) оценки. Анализ сложности на примере классических алгоритмов сортировки и поиска. P и NP классы сложности.


6+6







Итого часов:

123

34

Примечание: Программа содержит подробную характеристику содержания темы. Название, количество тем в программе, количество часов на каждую тему определяется согласно Государственному образовательному стандарту по специальности.

ОСНОВНАЯ ЛИТЕРАТУРА



  1. Вирт Н. Систематическое программирование. Введение. М.: Мир, 1977. - 183 с.

  2. Вирт Н. Алгоритмы+структуры данных = программы. М.: Мир, 1985. Алгоритмы и структуры данных. М: Мир, 1989. – 360 с.

  3. М. Грабер. SQL. Справочное руководство. М.: Лори, 1998. - 292 с.; 2001. - 354 с.

  4. Дейт К. Руководство по pеляционной СУБД DB2. М.: Финансы и статистика, 1988. - 320 с.

  5. Задачи для программирования по теме «Сортировка данных». Задачи для программирования по теме «Списки». Методические разработки под ред. В.С. Кугуракова. Казань, КГУ, 1987.

  6. Марченко А.И. Программирование на языке Object Pascal 2.0. - К., ЮНИОР, 1998. - 304 с.

ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ЛИТЕРАТУРА



  1. С.А. Абрамов. Математические построения и программирование. М.: Наука ГРФМЛ, 1978.- 192.

  2. А.В. Ахо, Дж.Д. Хопкрофт, Дж.Д. Ульман. Структуры данных и алгоритмы. М.: Вильямс, 2001. - 384 с.

  3. А. Ахо, Дж. Хопкрофт, Дж. Ульман. Построение и анализ вычислительных алгоритмов. М.: Мир, 1979. - 536 с.

  4. Гудман С., Хидетниеми С. Введение в разработку и анализ алгоритмов. М.: Мир, 1981.

  5. У. Дал, Э. Дейкстра, К. Хоор. Структурное программирование. М.: Мир, 1975. - 248 с.

  6. М. Зелковиц и др. Принципы разработки программного обеспечения. М.: Мир, 1982. - 368 с.

  7. Зиглер К. Методы проектирования программных систем. Мир, 1985.

  8. К. Кормен, Ч. Лейзерсон, Р. Ривест. Алгоритмы: построение и анализ. М.: НЦНМО, 2001. - 960 с.

  9. С. Лавров. Программирование. Математические основы, средства, теория. СПб.: БХВ-Петербург, 2001. - 320 с.

  10. Б. Мейер, К. Бодуен. Методы программирования. т1-2. М.: Мир, 1982.

  11. Структуры и базы данных. М., Мир. 1986.- 198 с.

  12. Холл П. Вычислительные структуры. Введение в нечисленное программирование. М.: Мир, 1978.

Приложение

к программе дисциплины

________________________________



наименование дисциплины
ТЕСТЫ (ПРОМЕЖУТОЧНЫЕ, ИТОГОВЫЕ).

(если предусмотрены учебным планом)

1.

2.

3.



4.

Приложение

к программе дисциплины

________________________________



наименование дисциплины
БИЛЕТЫ К ЭКЗАМЕНАМ

(в зависимости от формы итогового контроля)

1.

2.

3.



4.

Приложение

к программе дисциплины

________________________________



наименование дисциплины
ВОПРОСЫ К ЗАЧЕТАМ

(в зависимости от формы итогового контроля)



1.

2.

3.



4.


База данных защищена авторским правом ©uverenniy.ru 2016
обратиться к администрации

    Главная страница