III. Копьютерные сети, интернет и мультимедиа-технологии, архитектура эвм, теоретические основы информатики

26. Представление информации в ЭВМ. Арифметические и логические основы ЭВМ.

Логические основы ЭВМ – логические операции и булевы функции. Построение таблиц истинности базовых логических операций. Логические элементы ЭВМ – конъюнкторы, дизъюнкторы, инверторы, сумматоры. Представление информации в ЭВМ – графическая, мультимедиа и числовая информация. Кодовая таблица ЭВМ. Представление чисел – целые и действительные числа. Прямой, обратный и дополнительный код. Представление чисел с плавающей запятой.

26. Системы счисления. Правила перевода чисел из одной системы в другую. Выполнение арифметических операций в различных системах счисления.

Позиционные и непозиционные системы счисления. Причины использования 2-ой, 8-ой, и 16-ой системы счисления в ЭВМ. Правила перевода чисел из одной системы в другую. Упрощенные правила перевода для 2, 8, 16-ых систем. Выполнение арифметических операций в различных системах счисления.

26. Основные задачи теории кодирования. Кодирование и декодирование. Теоремы Шеннона. Методы восстановления информации в канале с шумом. Коды Хэмминга. Понятие о компьютерной криптографии. Сложность алгоритма. Классы сложности алгоритмов. NP задачи.

Основные задачи теории кодирования: однозначное кодирование-декодирование, оптимальные коды и методы сжатия информации, самовосстанавливающиеся коды, криптографические задачи. Процессы кодирования и декодирования. Избыточность кодирования. Понятие о теоремах Шеннона (о существовании оптимального кода, о помехоустойчивых кодах). Восстановление потерянной информации в канале с шумом. Бит четности. Коды Хэмминга. Расстояние в коде Хэмминга. Понятие о компьютерной криптографии. Понятие сложности алгоритма. Оценка сложности алгоритма (асимптотические оценки О(n)). Классы сложности алгоритмов: полиномиальные и неполиномиальные алгоритмы. Не полиномиальные алгоритмы (NP задачи). Понятие о теореме полноты класса NP задач. Пример NP задачи (задача коммивояжера, задача разложения на простые сомножители и т.д.).

26. Информация и ее виды. Дискретная и непрерывная информация. Измерение информации. Вероятностный и объемный подход к измерению информации. Формулы Шеннона и Хартли. Сжатие информации. Основные алгоритмы сжатия информации.

Понятие информации и ее виды. Дискретная и непрерывная информация. Измерение информации. Вероятностный и объемный подход к измерению информации. Формулы Шеннона и Хартли вычисления объема информации. Сжатие информации. Основные алгоритмы сжатия информации (методы Шеннона-Фано, Хафмена и Лепел-Зива).

26. Принципы построения и архитектура ПЭВМ. Информационно-логические основы ЭВМ. Основы языка Ассемблер.

Основные характеристики ЭВМ. Общие принципы построения современных ЭВМ. Функции программного обеспечения. Персональные ЭВМ. Системы счисления. Перевод целых чисел. Перевод дробных чисел. Представление информации в ЭВМ. Представление числовой информации. Представление других видов информации. Структура процессора. Память системы. Основы языка Ассемблер.

26. Структурная и функциональная схема персонального компьютера. Назначение, виды и характеристики центральных устройств ПЭВМ.

Общие принципы функциональной и структурной организации ЭВМ. Организация функционирования ЭВМ с магистральной архитектурой. Организация работы ЭВМ при выполнении задания пользователя. Виртуальная память. Состав, устройство и принцип действия основной памяти. Центральный процессор ЭВМ. Структура базового микропроцессора. Работа микропроцессора при выполнении программного прерывания.

26. Управление внешними устройствами. Назначение, виды и характеристики внешних устройств ПЭВМ.

Принципы управления внешними устройствами. Прямой доступ к памяти. Интерфейс системной шины. Интерфейсы внешних запоминающих устройств IBM PC. Способы организации совместной работы периферийных и центральных устройств. Последовательный и параллельный интерфейсы ввода-вывода.

26. Локальные компьютерные сети. Принципы организации и функционирования. Стандартизация в области компьютерных сетей. Основные сетевые архитектуры (Ethernet, ArcNet, TokenRing).

Понятие локальной сети. Причины создания локальных сетей. Схемы соединения компьютеров в локальную сеть. Понятие одноранговой сети и сети с выделенным сервером. Аппаратное и программное обеспечение локальных сетей. Семиуровневая модель OSI. Особенности организации и функционирования сетевых архитектур Ethernet, ArcNet, TokenRing.

26. Глобальные компьютерные сети. Принципы организации и функционирования сети Internet. Основные сервисы Internet.

Понятие глобальной сети. Архитектура сети Internet. Адресация в сети Internet: понятие IP-адреса, система доменных имен DNS. Протоколы и сервисы сети Internet: стек протоколов TCP/IP, сервис WWW, FTP, электронная почта, телеконференции и другие. Программное обеспечение для работы в сети Internet.

26. Язык HTML. Структура html-документа. Основные элементы языка HTML. Язык JavaScript и его использование в html-документах. Другие средства web-программирования.

Понятие о языке гипертекстовой разметки. Формат гипертекстовой разметки HTML. Теги HTML. Структура html-документа – основные области и их выделение тегами. Основные элементы языка HTML – теги контейнеров HTML, HEAD, TITLE, BODY, H, P, A, OL, UL, FONT, отдельные теги установки – HR, IMG, атрибуты цвета, размера, форматирования, элемента списка, вставки гиперссылки. Внедрение рисунков, таблиц, текстовой области, форм и управляющих элементов в HTML документ. Вставка скрипта в документ HTML. Язык JavaScript – структура программы и операторы. Использование JavaScript в html-документах.

26. Основы мультимедиа технологий. Работа с различными видами информации в мультимедиа системах. Программные и технические средства мультимедиа систем. Применение мультимедиа-технологий в образовании.

Понятие "Мультимедиа". Текстовая, графическая, звуковая и видеоинформация в мультимедиа системах. Программные средства мультимедиа систем. Основные возможности программы Macromedia Flash. Технические средства мультимедиа систем. Применение мультимедиа-технологий в образовании. Преимущества и недостатки использования мультимедиа в образовании.

Литература

1. Могилев А.В., Пак Н.И., Хеннер Е.К. Информатика. -М.: Академия, 2008. - 848 с

2. Острейковский В.А. Информатика: Учеб. для вузов. - М.: Высшая школа, 2009. –512 с.

3. Олифер В.Г. Сетевые операционные системы: учебник для вузов / В. Г. Олифер, Н. А. Олифер. - 2-е изд. - СПб.: Питер, 2008. - 669 с

4. Игошин В.И. Математическая логика и теория алгоритмов - М.: Академия, 2008. - 448 с.

5. Душин В.К. Теоретические основы информационных процессов и систем: учебник - М.: Дашков и К., 2006. - 348 с

6. Суворов А.Б. Телекоммуникационные системы, компьютерные сети и интернет: - Ростов-на-Дону: Феникс, 2007. - 384 с

7. Мелехин В.Ф. Вычислительные машины, системы и сети: учебник для студентов высш. учеб. заведений, обучающихся по направлению подготовки бакалавров, магистров, специалистов "Автоматизация и управление" / В. Ф. Мелехин, Е. Г. Павловский. - 2-е изд., стер. - М.: Академия, 2007. - 560 с.

8. Самсонов Б.Б. Теория информации и кодирование - Ростов н\Д: Феникс, 2002. - 288 с.

9. Скляров В.А. Программирование на языке Ассемблера: Учебное пособие - М.: Высш. шк., 1999. - 152 с.

10. Юров В. Assembler: практикум. - СПб.: Питер, 2002. - 400 с

11. Олифер В.Г. Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы / В. Г. Олифер, Н. А. Олифер. - 3-е изд. - СПб.: Питер, 2007. - 958 с

12. Нечаева Е.С. Персональный компьютер, интернет и электронная почта. - 2-е изд. - М.: Майор, 2001. - 192 с.

13. Пескова С.А. Сети и телекоммуникации: учебное пособие для студентов высш. учеб. заведений, обучающихся по направлению подготовки "Информатика и вычислительная техника" / С. А. Пескова, А. В. Кузин, А. Н. Волков. - 3-е изд., стер. - М.: Академия, 2008. - 352 с.

14. Олифер В.Г. Сетевые операционные системы/ В. Г. Олифер, Н. А. Олифер. - СПб.: Питер, 2006. - 539 с.

15. Таненбаум Э. Архитектура компьютера - 4-е изд. - СПб.: Питер, 2007. - 699 с.

16. Архитектура компьютерных систем и сетей: Учебное пособие / Под ред. В.И. Лойко. - Москва: Финансы и статистика, 2003. - 256с.

17. Поляк-Брагинский А.В. Администрирование сети на примерах / А. В. Поляк-Брагинский. - 2-е изд., перераб. и доп. - СПб.: БХВ-Петербург, 2008. - 432 с.

IV. Теория и методика обучения информатике. Методика использования информационных технологий при обучении информатике. Использование современных информационных и коммуникационных технологий в образовании

61. Становление и развитие предмета «Основы информатики и вычислительной техники» в средней общеобразовательной школе.

Этапы становления и развития предмета «Основы информатики» в общеобразовательной школе. Начало массового преподавания информатики в школе, предпосылки, условия, особенности. Концепции авторского коллектива, руководимого А.П. Ершовым, их реализация и роль в дальнейшем развитии методики преподавания информатики.

62. Цели обучения основам информатики и вычислительной техники в средней общеобразовательной школе.

Формулировка современных целей обучения предмету. Задачи обучения, вытекающие из целей. Понятия компьютерной грамотности и информационной культуры учащихся. Роль информатики в формировании мировоззрения и научной картины мира.

63. Содержание школьного образования в области информатики. Концепция непрерывного курса информатики для средней школы.

Общие принципы формирования содержания обучения информатике. Формирование концепции содержания непрерывного курса информатики для средней школы. Три этапа изучения школьного курса информатики: пропедевтический, базовый и профильный.

64. Стандартизация школьного образования в области информатики. Новый стандарт второго покаления.

Определяющая роль государственного образовательного стандарта в образовательном минимуме содержания образования по информатике. Разделы образовательного минимума.

Структура нового курса «Информатика и ИКТ». Место курса в системе школьных дисциплин. Концепция стандарта среднего (полного) общего образования по курсу «Информатики и ИКТ» второго покаления. Два уровня изучения курса: базовый и профильный.

65. Учебные программы школьного курса информатики: основные виды, концептуальные особенности и отличия.

Понятие учебной программы. Сопоставительный анализ авторских концепций построения курса информатики для трех этапов изучения в школе: пропедевтического, базового и профильного.

66. Базисный учебный план школы и место курса информатики в системе учебных дисциплин. Структура федерального базисного учебного плана 2004 года.

Учебный план школы. Проблема места курса информатики в школе. Структура федерального базисного учебного плана 2004 года.

67. Организационные формы обучения информатике. Оценивание знаний.

Формы организации учебного процесса. Урок, лабораторное занятие, практикум, экскурсия, факультатив, кружок – как различные формы ведения занятий по курсу информатики. Методика оценки и контроля качества обучения учащихся. Оценка и отметка.

68. Кабинет информатики средней общеобразовательной школы. Организация работы в кабинете вычислительной техники. Оборудование кабинета. Программное обеспечение курса «Информатики и ИКТ».

Функциональное назначение кабинета вычислительной техники средней школы. Оборудование кабинета, размещение рабочих мест. Требования к помещению, оборудованию, санитарно-гигиенические нормы. Состав программного обеспечения, используемого в кабинете информатики.

Обязанности учителя по заведованию кабинетом. Виды занятий, проводимых в кабинете и их организация. Нормы времени непрерывной работы учащихся с вычислительной техникой. Дидактические требования к компьютеру. Дидактические возможности локальной сети.