Спонсоры: IBM и Sun Microsystems
Место и время: Москва, ВШЭ (Мясницкая, 20), 28.11.01
Приведенная ниже программа пересматривается ежегодно, однако ее общая
направленность и основные разделы остаются неизменными вот уже 5 лет. После
появления в 2000г. новых государственных стандартов по дисциплине ``Информатика''
для студентов ВУЗов выяснилось, что приводимая ниже программа может служить
основой и для работы со студентами первого курса большинства специальностей.
Студенты-программисты и те первокурсники, которые уже изучили этот
курс на подготовительном факультете МГИУ, занимаются по особым программам.
Данная программа разработана на основе ``Обязательного минимума содержания по информатике'', рекомендованного Министерством образования Российской Федерации для преподавания курса информатики в основной школе. Предлагаемая программа курса ориентирована на занятия со школьниками в компьютерных классах, оборудованных современной вычислительной техникой с возможностью выхода в глобальную сеть Интернет. Предполагается обеспечение каждого учащегося отдельным рабочим местом на практических занятиях. В курсе излагаются теоретические основы информатики, даются практические знания и навыки в области современных информационных технологий. Основное внимание уделяется изучению материала, необходимого для овладения основами таких профессий, как секретарь-референт, Web-мастер и пользователь UNIX-систем. Курс учитывает особенности обучения в классах ``Школа-ВУЗ'' и преемственность преподавания информатики в школе и на младших курсах университета. В программе предусмотрен ``блок специализации'', включающий в себя дополнительные разделы информатики, связанные с выбранным слушателями дальнейшим направлением обучения.
| Наименование темы | Кол-во часов | |
|---|---|---|
| 1 | Информация и компьютер | 21 |
| 2 | Технологии обработки графики и текста | 36 |
| 3 | Основы языка HTML | 30 |
| 4 | Вычисления на ЭВМ | 27 |
| 5 | Современное программирование | 51 |
| 6 | Устройство и обслуживание ЭВМ | 24 |
| 7 | Блок специализации | 15 |
| Итого | 204 |
Появление и развитие ЭВМ привело к революционным изменениям в области накопления, передачи и обработки информации. Они затронули все сферы жизни общества: производство, наука, образование и т.д. Основы обработки информации на компьютере и рассматриваются в данном разделе курса.
| Наименование темы | Кол-во часов | |
|---|---|---|
| 1 | Основы современной информатики и компьютерных технологий | 9 |
| 2 | Понятие об операционной системе | 6 |
| 3 | Введение в сетевые и Интернет-технологии | 6 |
| Итого | 21 |
Информационная деятельность человека. Технические средства хранения, передачи, обработки информации. Понятие информации. Кодирование информации. Единицы измерения информации. Системы счисления, используемые в информатике. Примеры двоичного кодирования различных форм информации (числовой, текстовой, графической, звуковой).
Истинность и ложность предложений -- двузначная логика. Составные предложения: дизъюнкция и конъюнкция. Таблицы истинности для основных операций. Законы булевой алгебры.
Техника безопасности в компьютерном классе. Санитарно-гигиенические нормы при работе на компьютере. История развития вычислительной техники. Типы и назначение компьютеров. Магистрально-модульный принцип построения компьютера. Переферийные и внутренние устройства: назначения и основные характеристики. Программный принцип управления компьютером.
MS DOS. Microsoft Windows. Linux. Файловая система и принципы хранения информации. Работа с носителями информации в различных ОС. Компьютерная безопасность и защита информации. Компьютерные вирусы: методы распространения и профилактика заражения. Типы программного обеспечения. Правовая охрана программ и данных. Лицензии на использование программых продуктов. Свободно распространяемое программное обеспечение.
Графический интерфейс и оконные системы. Особенности операционных систем Microsoft Windows. Рабочий стол и его компоненты. Графический интерфейс Windows для работы с файлами. Работа пользователя в ОС Linux. Графическая оболочка KDE. Файловые менеджеры как средство просмотра и управления файлами. Командная строка: управление файлами и базовые утилиты.
Интернет. Технология World Wide Web. Браузеры и их назначение, URL. Браузер Netscape Navigator, его настройка. Браузер Microsoft Explorer. Поиск информации в Интернет.
Электронный адрес. Прием и посылка электронной почты. Передача нетекстовой информации. Работа на удаленном компьютере (ssh) и передача файлов по сети (ftp, scp).
Сушествует огромное количество форматов файлов, используемых для хранения графической информации. Многие из форматов учитывают постоянное развитие аппаратных средств и открывающиеся новые возможности. Но текстовые файлы до сих пор являются наиболее распространенным типом данных как в Интернет, так и во всем компьютерном мире в целом.
| Наименование темы | Кол-во часов | |
|---|---|---|
| 1 | Работа с графикой | 18 |
| 2 | Обработка текста на ЭВМ | 18 |
| Итого | 36 |
Формат графического файла (GIF, JPG, PNG, TIFF, BMP и другие). Программы просмотра графической информации. Особенности растровой и векторной графики. Основные инструменты редакторов растровой графики. Примитивы векторной графики. Графическая информация в Интернет.
Создание и сохранение файлов. Палитры, кисти. Выделение и копирование. Дополнительные возможности.
Внешний вид. Объекты. Создание и сохранение файлов. Панель рисования. Панель редактирования. Выделение и копирование. Специальные эффекты.
Создание и сохранение файлов. Основные инструменты. Слои. Анимация в Gimp. Фильтры. Дополнительные возможности. Векторная графика в Gimp (Filter/Render/Gfig). Фрактальная графика (Filter/Render/IfsCompose). Каналы.
Графические форматы, поддерживающие анимацию. Изменение формата графического файла. Средства просмотра анимированной графики. Анимация в Интернет. Баннеры. Трехмерное моделирование и анимация.
Зависимость размера графического файла от разрешения и глубины цвета. Общие принципы работы со сканерами. Распознавание текста. Обзор современного состояния цифровой фото- и видеотехники. Обработка графических изображений. Регулировка яркости и контрастности. Цветопередача. Изменение размеров графических образов.
Создание и обработка текста на ЭВМ. Текстовые редакторы и процессоры. Редакторы для создания неформатированных текстов. Сферы применения неформатированного текста. Редактор NotePad.
KEdit. KWrite. Редакторы, встроенные в файловые менеджеры. Создание и сохранение документа. Пользовательские настройки редакторов. Редактор Emacs. Создание и сохранение документа. Редактирование документа, возможности откатки изменений. Поиск и замена фрагментов текста. Макросы. Использование редактора emacs для работы с файлами.
Наиболее распространенные кириллические кодировки текста: KOI8-R, ISO-8859-5, Windows-1251, альтернативная. Изменение кодировки русского текста.
WYSIWYG-редакторы. Word и StarWriter. Панели инструментов. Создание и сохранение документа. Форматирование текста. Нумерованные и маркированные списки. Многоколоночный текст. Колонтитулы. Таблицы. Графика, иллюстрации и рисунки. Включение математических формул. Создание оглавления и алфавитного указателя документа.
Редактор Netscape Composer. Гипертекст и его редактирование. Элементы форматирования текста. Таблицы. Вставка графики и ссылок.
Система верстки текстов TEXи сферы его применения. Основные приемы работы в редакторе Lyx. Форматирование текста. Списки. Вставка таблиц и иллюстраций. Набор математических формул. Дополнительные возможности. Оглавление и предметный указатель в документах, подготовленных в Lyx.
HTML расшифровывается как ``язык разметки гипертекста'' и был придуман как стандартное средство представления информации так, чтобы ее можно было увидеть вне зависимости от типа используемого компьютера и операционной системы. Он позволяет включать в текстовый документ ссылки с указанием местонахождения (URL) других данных, которые в свою очередь могут ссылаться на какие-то еще данные. Благодаря этому перед пользователем расстилается огромная паутина взаимосвязанной информации.
| Наименование темы | Кол-во часов | |
|---|---|---|
| 1 | Гипертекст и язык HTML | 21 |
| 2 | Динамический HTML | 9 |
| Итого | 30 |
Структура гипертекстового документа. Цветовое оформление текста. Форматирование абзаца. Теги физического форматирования: установка стиля шрифта. Параметры шрифта. Логическое форматирование: уровни заголовков.
Понятие относительного и абсолютного URL. Теги ссылок. Внутренние ссылки: ссылки на отдельные места документа.
Вставка изображений в гипертекст. Указание дополнительных параметров изображения. Ссылки от отдельных частей изображения.
Нумерованные списки. Маркированные списки. Списки определений. Комбинированные списки.
Теги построения таблицы. Параметры таблицы. Выравнивание содержимого строк и ячеек. Оформление заголовка таблицы. Объединение ячеек по вертикали или по горизонтали: ``растянутые'' ячейки.
Теги фреймов. Вложенные фреймы и параметры фреймов. Мультимедийные возможности HTML. Вставка фонового звука.
Контрольные переключатели (checkbox), селекторные кнопки (radio button), поля ввода пароля, кнопки переустановки (reset button). Списки. Кнопки передачи данных (submit button).
Наследование свойств. Каскадные таблицы стилей. Применение таблиц стилей.
Использование сценария для управления свойствами в Dynamic HTML. Знакомство с образцами программ, написанных на языке JavaScript: бегущая строка, электронные часы.
Эволюция стандартов HTML. Создание совместимых страниц и узлов. Рекомендации по оформлению домашней страницы пользователя.
Одно из основных предназначений компьютера отражено в его названии -- вычислительная машина. Почти любому пользователю ЭВМ приходится иметь дело с вычислениями в той или иной форме. А использование компьютера для проведения символьных и графических вычислений существенно сокращает время реализации научных и технических проектов.
| Наименование темы | Кол-во часов | |
|---|---|---|
| 1 | Вычисления с помощью ЭВМ | 9 |
| 2 | Электронные таблицы | 9 |
| 3 | Работа с базами данных | 9 |
| Итого | 27 |
Вычисления с помощью калькуляторов. Научные калькуляторы. Перевод чисел из одной системы счисления в другую при помощи калькуляторов.
Вычисление числовых выражений. Раскрытие скобок. Разложение на множители. Решение уравнений и систем. Дифференцирование функций.
Приближенное нахождение корней уравнений и систем. Построение графиков функций, заданных параметрически.
Электронные таблицы. Рабочая книга и таблицы в ней. Структура электронной таблицы. Ввод информации на рабочий лист. Операции с ячейками. Автопродолжение. Формулы.
Сложные формулы и стандартные функции. Условная функция и логические выражения. Внешний вид таблицы. Сводные таблицы. Сортировка и фильтрация данных.
Построение диаграмм. Изменение внешнего вида диаграмм. Вставка рисунков в таблицу.
Математическое моделирование. Табличная модель данных. Поля и записи. Связанные таблицы. Уникальные и ключевые поля.
Разработка структуры базы данных. Создание и заполнение базы данных. Сортировка информации. Формы. Связи между таблицами. Запросы к базе данных. Отчеты.
Богатство и разнообразие современного мира программирования трудно переоценить. В данном курсе особое внимание уделяется языкам программирования вне зависимости от особенностей ОС и проникновению программирования в Интернет-технологии.
| Наименование темы | Кол-во часов | |
|---|---|---|
| 1 | Этапы решения задачи на ЭВМ | 3 |
| 2 | Основы логического программирования | 6 |
| 3 | Алгоритмы и исполнители | 6 |
| 4 | Основы процедурного программирования | 21 |
| 5 | Программирование и Интернет | 12 |
| 6 | Основы shell-программирования | 3 |
| Итого | 51 |
Формализация задачи. Разработка алгоритма. Выбор средств программирования. Анализ результатов. Компьютерный эксперимент. Современные языки программирования. Стили программирования: процедурный, объектно-ориентированный, функционально-логический.
Предикаты. Факты. Запросы к базе данных. Запросы с переменными. Выполнение запроса: унификация и конкретизация; более чем один ответ. Составные запросы, подцели. Использование анонимных переменных.
Правила. Рекурсивные процедуры. Использование языка Prolog для решения логических задач. Предикаты для работы с арифметическими выражениями. Встроенные предикаты ввода-вывода.
Свойства алгоритмов. Исполнители алгоритмов. Система команд исполнителя. Средства представления и записи алгоритмов. Блок-схемы.
Язык программирования Logo. ``Черепашья графика''. Расширение набора команд путем создания процедур.
Разнообразие языков и их особенности. Знакомство с одним из языков программирования (VBasic, C, Ruby, Java). Переменные: имя, тип, значение. Присваивание. Основные операторы языка.
Условные операторы. Блок-схемы алгоритмов с ветвлениями. Анализ условий ветвления.
Описание циклических алгоритмов с помощью блок-схем. Условия завершения циклов.
Размерность массива. Динамические массивы. Преобразование типов. Работа со строками.
Использование вспомогательных алгоритмов. Передача параметров в функции и процедуры. Локальные и глобальные переменные.
Ввод данных с клавиатуры. Работа с файлами.
Библиотека математических функций. Работа с функциями времени и даты. Использование генераторов случайных чисел.
Понятие об аплетах. Безопасность при работе в сети. Включение аплетов в HTML-документы. Передача параметров аплету. Проекты модернизации существующих аплетов.
Основные принципы объектно-ориентированного программирования. Java -- язык ООП. Классы и методы. Использование классов в аплетах.
Использование языков типа JavaScript или VBScript для управления и динамического изменения html-страниц.
Работа с объектами (на примере одного из вышеперечисленных языков).
Командная строка. Перенаправление ввода/вывода. Конвейеры. Управление процессами: перевод в фоновый режим, отмена, прерывание. Поиск в файлах: фильтр grep.
В этом разделе курса учащиеся знакомятся с компонентами ЭВМ, получают практические знания и навыки по сборке компьютеров, замене отдельных узлов, установке и настройке различных ОС. Особое внимание уделяется изучению материала, необходимого для овладения основами таких профессий, как инженер по компьютерам и системный администратор.
| Наименование темы | Кол-во часов | |
|---|---|---|
| 1 | Основы современных ЭВМ | 3 |
| 2 | Сборка, настройка и диагностика компьютеров | 9 |
| 3 | Операционные системы | 6 |
| 4 | Работа с периферией | 3 |
| 5 | Маркетинг на компьютерном рынке | 3 |
| Итого | 24 |
Поколения ЭВМ. Отличия современных ЭВМ от более ранних. Функциональность и технические характеристики компонент. Техника безопасности при работе с компьютерами. Настройка различных модулей ЭВМ. Совместимость модулей и их взаимодействие. Основные типы компьютерных интерфейсов. Новости мира компьютерных технологий. Демонстрация принципов работы новейших компонент и их особенностей.
Основные приемы сборки. Наиболее часто встречающиеся ошибки при сборке. Сборка различных типов компьютеров.
Проверка работоспособности компьютера. Методы определения неисправных узлов. Замена вышедших из строя компонент.
Проверка настроек, диагностика правильной работы компьютера при данных установках. ``Тонкая отладка'' работы ЭВМ.
MS Windows 95/98, MS Windows NT/2000, Linux. Необходимые условия установки ОС. Разбиение диска на несколько разделов. Типы файловых систем. Создание различных файловых систем. Установка нескольких операционных систем на один жесткий диск. Программы начальной загрузки и их настройка.
Понятие драйвера устройства. Установка и настройка дополнительных драйверов устройств. Конфигурирование основных параметров системы. Сеть и ее настройка. Установка дополнительного программного обеспечения.
Типы внешних устройств и их назначение. Характеристики и технические параметры внешних устройств. Аппаратная настройка. Подключение и необходимая настройка периферии. Драйверы устройств, их установка и настройка параметров. Программное обеспечение, работающее с данным оборудованием, и его настройка.
Определение набора комплектующих, необходимого для обеспечения требуемой функциональности компьютера. Определение комплектующих компьютера, подлежащих первоочередной модернизации. Новинки мирового компьютерного рынка. Российский рынок комплектующих: политика цен и гарантийные обязательства.
Подробное описание этих занятий содержится в соответствующей рабочей программе по выбранному направлению специализации.Рабочие программы по отдельным направлениям специализации разрабатываются профилирующими кафедрами МГИУ при участии центра компьютерных технологий и согласовываются с администрацией школы. На блок специализации отводится 15 часов.
В центре компьютерных технологий МГИУ подготовлен ``электронный учебник'', представляющий собой гипердокумент, охватывающий весь материал данного курса. В него внедрены специальные программные средства, позволяющие автоматизировать проверку знаний учащихся. Ко всем разделам учебника имеются упражнения и задания.