Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Актуальные проблемы обучения математике и информатике в школе и педагогическом вузе. Коллективная монография
.pdf
Информационно-математическая подготовка бакалавров
171
связь с будущей профессией, педагогическим образованием гумани-
тарного профиля.
1. Цель освоения дисциплины
Формирование системы знаний, умений и навыков, связанных с
особенностями математических способов представления и обработки
информации с помощью сетевых и компьютерных технологий как ба-
зы для развития ключевых компетенций и основы для развития про-
фессиональных компетенций.
2. Место дисциплины в структуре ООП
Дисциплина «ИКТ и математические методы обработки данных»
входит к базовую часть учебного плана подготовки бакалавров по
направлениям 44.03.01- педагогическое образования (Б1. Естественно-
научный модуль). Общее количество часов 108, из них 36 часов ауди-
торной и 72 часа для самостоятельной деятельности студентов.
Для освоения дисциплины «ИКТ и математические методы обра-
ботки данных» студенты используют знания, умения, навыки, сфор-
мированные в процессе изучения учебных предметов «Математика»,
«Информатика и ИКТ» в общеобразовательной школе.
Дисциплина «ИКТ и математические методы обработки данных»
является предшествующей для изучения «Системы обработки ин-
формации», «Моделирование и формализация педагогических объек-
тов», «Современные информационно-коммуникационные технологии
в образовании», «Информатизация образования», «Современные
средства оценивания результатов обучения», «Информатизация
управления образовательным процессом».
3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате
освоения дисциплины (модуля)
Глава 4
172
Процесс изучения дисциплины направлен на формирование сле-
дующих компетенций:
- владеть информационной культурой, быть способным к обобще-
нию, анализу, восприятию информации, постановке цели и выбору
путей её достижения (ОК-1);
- способность использовать знания о современной естественнонауч-
ной картине мира в образовательной и профессиональной деятельно-
сти, применять методы математической обработки информации, тео-
ретического и экспериментального исследования (ОК-4);
- уметь использовать основные методы, способы и средства получе-
ния, хранения, переработки информации, быть готовым к работе с
компьютером как средством управления информацией (ОК-8);
- обладать способностью работы с информацией в локальных, кор-
поративных и глобальных компьютерных сетях (ОК-9);
- уметь понимать сущность и значение информации в развитии со-
временного информационного общества, сознавать опасности и угро-
зы, возникающие в этом процессе, соблюдать основные требования
информационной безопасности, в том числе защиты государственной
тайны (ОК-12);
- уметь ориентироваться в современной системе источников ин-
формации в целом и по отдельным отраслям знаний и сферам обще-
ственной практики, владеть основными методами, способами и сред-
ствами получения, хранения, переработки информации, уметь ис-
пользовать различные программные средства, базы данных, работать в
Интернете и использовать его ресурсы, пользоваться поисковыми си-
стемами, работать с информацией в глобальных компьютерных сетях
(ОК-19);
Информационно-математическая подготовка бакалавров
173
- уметь разрабатывать и реализовывать, с учетом отечественного и
зарубежного опыта, культурно-просветительские программы (ПК-9);
- уметь выявлять и использовать возможности региональной куль-
турной образовательной среды для организации культурно-
просветительской деятельности (ПК-10);
- владеть систематизированными теоретическими и практическими
знаниями и использовать их для определения и решения исследова-
тельских задач в области образования (ПК-11);
- владеть возможностями системы LMS Moodle (системы электрон-
ного обучения), электронных баз данных, электронных журналов, ме-
тодов работы с ними, способов участия в их создании (ПК-24);
- владеть методами редактирования и форматирования текстов,
таблиц основанных на использовании новых технологий (ПК-29);
- владеть технологиями основ компьютерных систем, локальных и
глобальных сетей; уметь работать с программным обеспечением (ли-
цензионным, свободно распространяемым), определяющим их функ-
ционирование (ПК-8);
В результате изучения дисциплины студент должен
Знать:
- основные способы представления информации с использованием
математических средств;
- основные математические понятия и методы решения базовых
математических задач, рассматриваемые в рамках дисциплины;
- этапы метода математического моделирования;
- этапы решения задачи на компьютере;
- архитектура компьютера и компьютерных сетей;
Глава 4
174
- технологию обработки различной информации с помощью ком-
пьютера и сетевых ресурсов;
- приемы и методы использования средств ИКТ в различных видах
и формах учебной деятельности;
- виды электронных образовательных ресурсов (ЭОР), цифровых
образовательных ресурсов (ЦОР) и их применения в учебном про-
цессе;
- виды открытого и коммерческого программного обеспечения;
- особенности применения технологии Мультимедиа в учебном
процессе;
- особенности применения электронных таблиц в статистической
обработке данных;
- дидактические возможности средств ИКТ в учебном процессе;
- основные требования информационной безопасности;
-возможности использования некоторых видов ресурсов телеком-
муникационных сетей в образовательных целях;
- различные программные средства, базы данных, поисковые си-
стемы.
Уметь:
- осуществлять поиск и отбирать информацию, необходимую для
решения конкретной задачи;
- осуществлять перевод информации с языка, характерного для
предметной области, на математический язык;
- подбирать задачи для реализации поставленной учебной цели;
- определять вид математической модели для решения практиче-
ской задачи, в том числе, из сферы профессиональных задач;
Информационно-математическая подготовка бакалавров
175
- использовать метод математического моделирования при реше-
нии практических задач, в том числе в реальных процессах;
-использовать основные методы статистической обработки экспе-
риментальных данных;
- использовать пакет прикладных и специализированных программ
в профессиональной педагогической деятельности;
- создавать и реализовывать базы данных по конкретным отраслям
науки и образования;
- использовать возможности электронных таблиц в своей профес-
сиональной педагогической деятельности;
- создавать и обновлять образовательные сайты различной слож-
ности;
- включаться в совместную деятельность с коллегами, работать ко-
мандой;
-проектировать отдельные фрагменты предметного содержания,
при необходимости используя математику; использовать базовые ме-
тоды решения задач из рассмотренных разделов математики;
- интерпретировать информацию, представленную в виде схем,
диаграмм, графов, графиков, таблиц с учетом предметной области;
- представлять информацию, соответствующей области - будущей
профессиональной деятельности, в виде схем, диаграмм, графов, гра-
фиков, таблиц;
- осуществлять первичную статистическую обработку данных, реа-
лизовывать отдельные (принципиально важные) этапы метода мате-
матического моделирования
- отбирать информационные ресурсы для сопровождения учебного
процесса.
Глава 4
176
- нести ответственность за результаты своих действий;
- организовывать подгруппы студентов своей группы для овладения
ими опытом взаимодействия при решении предлагаемых учебных
задач.
Владеть:
- содержательной интерпретацией и адаптацией математических
знаний для решения образовательных задач в соответствующей про-
фессиональной области;
- основными методами решения задач, относящихся к дискретной
математике, математической логике и простейших задач на использо-
вание метода математического моделирования в профессиональной
деятельности;
- профессиональными основами речевой коммуникации с исполь-
зованием методов формализации и формального языка;
- основными методами, способами и средствами получения, хране-
ния, переработки информации;
- навыками разработки педагогических технологий, основанных на
применении ИКТ и ЦОР;
- владеть методикой использования ИКТ и ЦОР в предметной об-
ласти;
- методами работы с информацией в глобальных компьютерных се-
тях.
Ниже представлено содержание учебной дисциплины «ИКТ и ма-
тематические методы обработки данных» для бакалавров педагогиче-
ского образования гуманитарного профиля. Было бы логично учебный
курс начинать с основ математических методов обработки данных, а
потом рассматривать ИКТ как сферу применения и социализации
Информационно-математическая подготовка бакалавров
177
обучающихся. С этой точки зрения нами разработано и изложено со-
держание учебного курса.
Введение. «ИКТ и математические методы обработки данных» как
дисциплина естественнонаучного модуля. Феномен, инструмент и
сфера применения учебного курса. Цели, задачи и предметный об-
ласть дисциплины «ИКТ и математические методы обработки дан-
ных».
Глава 1. Математический аспект информатики. Математика и
информатика – взаимодополняющие дисциплины. Основные поня-
тия математики. Множества и отношения. Элементы аналитической
геометрии. Правила суммы и произведения. Элементы комбинато-
рики и теория вероятностей. Понятие алгоритма, свойства, виды и спо-
собы представления алгоритмов, исполнитель алгоритма. Статистиче-
ские методы обработки данных. Основы логики и логические основы
компьютера. Машинная арифметика. Знаковая система. Система
счисления. Позиционные и непозиционные системы счисления. Вопросы
и задачи для самостоятельной работы.
Глава 2. Информация и математические методы обработки
информации. Информация. Виды информации. Свойства информа-
ции. Способы представления информации. Информационные про-
цессы. Измерение количества информации. Содержательный подход.
Алфавитный подход к определению количества информации. При-
меры измерения информации. Кодирование текстовой и графиче-
ской информации. Математическая обработка звуковой информации.
Математическая обработка видеоинформации. Вопросы и задачи для
самостоятельной работы.
Глава 4
178
Глава 3. Моделирование и формализация. Моделирование ре-
альности. Математические модели обработки информации. Инфор-
мационные модели. Понятие модель. Разновидности моделей. Моде-
лирование как метод научного познания. Моделирование реальности.
Материальные и информационные модели. Примеры информацион-
ных моделей реальных процессов. Формализация. Классификация
моделей с учетом фактора времени. Компьютерные модели и основ-
ные этапы компьютерного моделирования. Вопросы и задачи для са-
мостоятельной работы.
Глава 4. Алгоритмизация и программирование. Типы алгорит-
мов. Способы записи алгоритмов. Примеры алгоритмов. Структура
линейного алгоритма. Алгоритм ветвление и логическое выражение.
Циклический алгоритм. Языки программирования. Алфавит и слу-
жебные слова языка Pascal ABC. Структура программы на языке
Pascal ABC. Простые примеры Pascal ABC. Языки Web
програмирования. Вопросы и задачи для самостоятельной работы.
Глава 5. Логические модели и моделирование информацион-
ных структур. Логические модели базовых устройств компьютера.
Моделирование функциональных схем устройства компьютера. Логи-
ческая модель сумматора. Логическая модель полусумматора. Логиче-
ская модель триггеров. Моделирование информационных структур.
Проектирование структуры базы данных. Примеры. Вопросы и задачи
для самостоятельной работы.
Глава 6. Аппаратное и программное обеспечение компьюте-
ра. Компьютер – универсальное устройство обработки информации.
Основные компоненты компьютера. Базовая и расширенная конфигу-
рации ПК. Внешние и внутренние устройства. Материнская плата,
Информационно-математическая подготовка бакалавров
179
процессор и оперативная память как основные компоненты ПК. Маги-
стральная шина. Устройства хранения информации.
Программное обеспечение (ПО) ПК. Системное и прикладное ПО.
Базовое системное ПО. Системы разработки ПО. Примеры различных
типов ПО. Операционная система как основа программной конфигу-
рации компьютера. Графическая оболочка Windows. Хранение ин-
формации. Файлы. Принципы хранения данных на носителе. Понятие
о файловой системе. Вопросы и задачи для самостоятельной работы.
Глава 7. Пакет офисных и специализированных программ и их
применение на практике. Прикладное программное обеспечение.
Текстовые редакторы и процессоры, электронные таблицы, базы дан-
ных, мультимедийные объекты, презентации и т.д. как примеры ин-
формационных объектов. Технология обработки текстовой, графиче-
ской и табличной информации. Основные офисные, графические и
мультимедийные программы и форматы соответствующих файлов.
Пакет MS Office и его основные компоненты. Издательские системы.
Системы управления базами данных. Базы данных (БД). Классифика-
ция БД. Реляционные, иерархические и сетевые БД, примеры. Основ-
ные объекты MS Access. Технология работы с БД в среде MS Access.
Совершенствование образовательных технологий, ориентированных
на развитие интеллектуального потенциала обучающегося, реализо-
ванные на базе современных средств информатизации и коммуника-
ции. Развитие научной базы информатизации образования в профес-
сиональной деятельности. Вопросы и задачи для самостоятельной ра-
боты.
Глава 8. Сетевые технологий. Структура и состав сетевых тех-
нологий. Компоненты телекоммуникационных систем. Классифика-
Глава 4
180
ция компьютерных сетей. Протоколы и методы управления обменом.
Локальные, глобальные сети. Корпоративные сети. Сети Интернет.
Локальные сети. Топология локальных сетей. Технология кли-
ент/сервер. Глобальные сети. Роль и задачи Интернета в современном
образовании. Эволюция развития Интернета и перспективы исполь-
зования новых телекоммуникационных возможностей в профессио-
нальной деятельности. История возникновения Интернета. Архитек-
тура Интернета. Идеология Клиент - Сервер. Понятие URL-адреса.
Основные понятия о сервисах сети Интернет и их назначении. Тенден-
ции в законодательстве, политике и регулировании вопросов практи-
ческой деятельности в Интернете. Вопросы и задачи для самостоя-
тельной работы.
Глава 9. Технология создания электронных ресурсов. Техноло-
гия создания сайта. Язык HTML, основные тэги. Тэги форматирова-
ния текста. Создание списка и гиперссылки. Добавление изображе-
ний. Тэги работы с таблицами. Вставка звука и видео в Web-странице.
CSS-файлы. Macromedia Dreamweaver – среда разработки сайтов. Раз-
метка сайта с помощью CSS- таблицы. Другие средства создания сай-
та. Вопросы и задачи для самостоятельной работы.
В усвоении учебной дисциплины «ИКТ и математические мето-
ды обработки данных» важную роль играют знания и умения в об-
ласти интеграции предметных областей «Математика» и «Инфор-
матика» [1].
Интеграция предметных областей «Математика» и «Информати-
ка». Сложившаяся практика показывает, что с одной стороны, разви-
тие самой дисциплины «Информатика» требует привлечения обшир-
ного, развернутого математического аппарата, связанного с моделиро-
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]