Процесс построения методической системы обучения информатики и ИКТ по результатам обучения на профильном уровне Текст научной статьи по специальности «Компьютерные и информационные науки»

УДК 372.8

UDC 372.8

О.В. САДЫКОВА

старший преподаватель, кафедра информатики и МПИ, Нижневартовский государственныйуниверси-тет

E-mail: [email protected] Т.Б. КАЗИАХМЕДОВ

кандидат педагогических наук, доцент, кафедра информатики и МПИ, Нижневартовский государственный университет E-mail: [email protected]

O.V. SADYKOVA

Senior Lecturer, Department of informatics and MPI, Nizhnevartovsk State University E-mail: [email protected] T.B. KAZIAHMEDOV Candidate of Pedagogics, Associate Professor, Department of informatics and MPI, Nizhnevartovsk State University

E-mail: [email protected]

ПРОЦЕСС ПОСТРОЕНИЯ МЕТОДИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ ОБУЧЕНИЯ ИНФОРМАТИКИ И ИКТ ПО РЕЗУЛЬТАТАМ ОБУЧЕНИЯ НА ПРОФИЛЬНОМ УРОВНЕ

THE PROCESS OF BUILDING A METHODOLOGICAL SYSTEM OF TEACHING INFORMATICS AND ICT ON LEARNING OUTCOMES AT THE PROFILE LEVEL

В статье рассмотрены вопросы построения методической системы функционирования профильного обучения с точки зрения ее эффективности, целесообразности и условий дифференциации содержания обучения старших школьников, углубленного изучения цикла профильных дисциплин, обеспечения преемственности между общим, средним профессиональным и высшим образованием.

Статья посвящена комплексному исследованию широкого спектра научных подходов к пониманию сущности и структуры, формируемых у учащихся компетенций, представлена классификация, охарактеризованы их основные компоненты.

Ключевые слова: профильные классы, профильное образование, преемственность, ключевые компетенции.

Questions of functioning ofsystem ofprofile training are presented in the articlefrom the point of view of its efficiency, expediency and conditions of differentiation of the content of training of the senior school students, profound studying of a cycle ofprofile disciplines, ensuring continuity between the general, secondary professional and higher education

The article is devoted to complex research of a wide range of the scientific approaches to understanding of essence and structure formed at pupils of competences, classification is presented, their main components are characterized.

Keywords: profile classes, profile education, continuity, core competencies.

Реализуемое на старшей ступени общего образования профильное обучение для обучающихся следует понимать как помощь выпускникам школы в выборе своей будущей профессии (в профориентации). Также необходимо отметить, что изучение любой дисциплины на профильном уровне готовит школьников непосредственным образом не только к поступлению в вузы, но и, что, на наш взгляд, более важно, - к успешному обучению на направлениях подготовки, соответствующих профилю обучения в школе. Поэтому многие педагоги, родители и анкетируемые нами в течение ряда лет студенты университета и колледжа отмечают необходимость «согласованности» комплекса дисциплин профильного обучения по содержанию, степени сложности и т.д. с вузовским.

Профильный курс информатики завершает процесс обучения информатике и ИКТ на уровне общего образования и для его успешной реализации необходимо как можно более полное освоение программы данной дисциплины, начиная с включенного в состав общего образования уровня дошкольного образования, хотя

на этом уровне мы не говорим о полном освоении информатики, а только о том, что комплекс элементов информационных технологий и их дидактические возможности сглаживают переход к учебной деятельности. А это является залогом оптимального получения знаний в школе. Поэтому реализации профильного курса обязательно должно предшествовать изучение данной дисциплины на всех уровнях и желательно, на наш взгляд, на каждом уровне повышать ее профильность.

Таким образом, школьная программа предпрофиль-ного и профильного курсов информатики, реализуемая в контексте профессиональной ориентации, должна складываться из следующих четырех разделов:

1. Теоретические основы профессиональной деятельности в области информатики.

2. Технологические средства профессиональной деятельности.

3. Виды профессиональной деятельности.

4. Социальные аспекты информатизации.

Для девяти наиболее востребованных специально -стей отрасли описаны требования к работникам: обра-

© О.В. Садыкова, Т.Б. Казиахмедов © O.V. Sadykova, T.B. Kaziahmedov

зованию, знаниям, умениям, опыту работы, личностным качествам. Для каждой специальности эти требования разделены по уровням квалификации. Это специальности: «Программист», «Специалист по информационным системам», «Специалист по системному администрированию», «Менеджер по продажам решений и сложных технических систем» и «Специалист по информационным ресурсам». Они не предъявляют каких-либо требований к практическому опыту работы специалистов, а в большинстве случаев для указанных специальностей достаточным является уровень среднего профессионального образования, в ряде случаев даже достаточно подготовки на уровне квалифицированного рабочего (служащего), но в большинстве, конечно, необходима подготовка на уровне специалиста среднего звена. В результате логично говорить о том, что для случаев достаточности подготовки на уровне квалифицированного рабочего (служащего) общеобразовательная организация может обеспечить готовность своих выпускников к трудовой деятельности сразу после ее окончания. Эту задачу, по нашему мнению, и решает профильное обучение. Требования к решению этой задачи определены содержанием Федеральных государственных образовательных стандартов (ФГОС).

Несмотря на то, что Федеральные государственные образовательные стандарты начального, основного общего и среднего (полного) общего образования устанавливают различные требования к личностным, предметным и метапредметным результатам освоения основной образовательной программы, в объединяющей своей цели они ориентированы на преемственное становление личностных характеристик обучающихся, формируя «портрет выпускника школы».

Так, например, ФГОС начального общего образования формулирует основные задачи реализации образования по информатике в следующем виде: развитие логического и алгоритмического мышления, воображения, обеспечение первоначальных представлений о компьютерной грамотности. В основной школе эти задачи формулируются уже в приближении дисциплины к профильному обучению, а именно: развитие алгоритмического мышления, необходимого для профессиональной деятельности в современном обществе; развитие умений составить и записать алгоритм для конкретного исполнителя; формирование знаний об алгоритмических конструкциях, логических значениях и операциях; знакомство с одним из языков программирования и основными алгоритмическими структурами — линейной, условной и циклической. На старшей ступени общего образования мы видим не столько развитие определенных компетенций по дисциплине, сколько непосредственное погружение обучающихся в изучение содержания практической деятельности специалиста в области информационных технологий: владение навыками алгоритмического мышления и понимание необходимости формального описания алгоритмов; сформированность представлений о важнейших видах дискретных объектов и об их простейших свойствах,

алгоритмах анализа этих объектов, о кодировании и декодировании данных и причинах искажения данных при передаче; систематизацию знаний, относящихся к математическим объектам информатики; умение строить математические объекты информатики, в том числе логические формулы.

Достижение запланированных результатов конкретизируется в процессе построения методической системы обучения предмету, конкретных вариантов учебно-методических комплексов, включающих в себя как средства обучения, так и средства контроля результатов обучения.

Наиболее часто упоминающейся конкретизированной формой представления предметных результатов обучения является кодификатор, предложенный И.Г. Семакиным в статье «Предметные результаты обучения информатике на профильном уровне в Х-Х1 классах» [1].

Среди видов профессиональной деятельности им выделены три направления, охватывающие большинство специальностей в области информатики и информационных технологий:

1. Программирование.

2. Компьютерное моделирование

3. Эксплуатация и разработка информационных систем

Кодификатор является основой для разработки учебных и контрольных материалов по дисциплине. Он отражает все изучаемые темы, а также все приобретаемые учащимися знания и умения. По мнению автора, он может служить основой для текущего контроля результатов обучения. Для итогового контроля такой кодификатор избыточен. Формой итогового контроля является Единый государственный экзамен. Все позиции кодификатора ЕГЭ по информатике полностью включены в данный.

На наш взгляд, вышеуказанные направления не охватывают весь перечень профильных для школьной дисциплины «Информатика», направлений подготовки, реализуемых на факультете информационных технологий и математики НВГУ. Поэтому, в соответствии с кодификатором нами выделены 4 вида и соответствующие им направления подготовки:

1. Программирование. 09.03.01 Информатика и вычислительная техника (ИиВТ) [2].

2. Эксплуатация и разработка информационных систем. 09.03.02 Информационные системы и технологии (ИСиТ) [3].

3. Компьютерное моделирование. 01.03.02 Прикладная математика и информатика (ПМИ) [4].

4. Методика обучения и воспитания. 44.03.01 Педагогическое образование (информатика) [5].

С учетом специфики нашего Университета нами разработан кодификатор результатов обучения «Информатике и ИКТ» на профильном уровне. (таблица)

Кодификатор результатов обучения «Информатике и ИКТ» на профильном уровне

Элемент содержания Профильный уровень Компетенции: 9.3.1 ИиВТ 9.3.2 ИСиТ 01.03.02 ПМИ 44.03.01 ПО (информатика)

Теоретические основы профессиональной деятельности

1.1 .Понятие информации. Информационные процессы Знать: различные подходы к определению понятия «информация» в философии и в частных науках ОК-1 способностью использовать основы философских знаний для формирования мировоззренческой позиции ОК-1 владением культурой мышления, способность к обобщению, анализу, восприятию информации, постановке цели и выбору путей ее достижения, умение логически верно, аргументированно и ясно строить устную и письменную речь ОК-1 способностью использовать основы философских знаний для формирования мировоззренческой позиции ОК-1 способностью использовать основы философских и социогуманитарных знаний для формирования мировоззренческой позиции

1.2 Измерение информации. Содержательный (вероятностный подход) Знать: 1) определение бита как еденицы информационного содержания сообщения; 2) формулу Хартли; 3) понятие о вероятности определенного исхода события; 4) связь между вероятностью и количеством информации в сообщении. Уметь: Решать задачи на измерение информации, заключенной в сообщении об итоге некоторого события, используя содержательный подход в равновероятном приближении и в приближении разной вероятности ОК-10 использует основные законы естественнонаучных дисциплин в профессиональной деятельности, применяет методы математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования, ПК-2 осваивать методики использования программных средств для решения практических задач ОПК-2 способностью использовать основные законы естественнонаучных дисциплин в профессиональной деятельности, применять методы математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования, ПК-25 способностью использовать математические методы обработки, анализа и синтеза результатов профессиональных исследований ОПК-1 способностью использовать базовые знания естественных наук, математики и информатики, основные факты, концепции, принципы теорий, связанных с прикладной математикой и информатикой, ПК-2 способностью понимать, совершенствовать и применять современный математический аппарат ОК-3 способностью использовать естественнонаучные и математические знания для ориентирования в современном информационном пространстве

1.3 Алфавитный (объемный подход к измерению информации) Знать: 1) связь между информационным весом символа алфавита и частотными характеристиками символов; 2) формулу Шеннона. Уметь: 1) решать задачи на измерение информации, заключенной в тексте, с алфавитной точки зрения с учетом различных частотных характеристик символов; 2) использовать формулу Шеннона для вычисления средней информативности символов алфавита с учетом их частотных характеристик ОК-10, ПК-2 ОПК-2, ПК-25 ОПК-1, ПК-2 ОК-3

Элемент содержания Профильный уровень Компетенции: 9.3.1 ИиВТ 9.3.2 ИСиТ 01.03.02 ПМИ 44.03.01 ПО (информатика)

1.4 Передача информации по техническим каналам связи Знать: 1) модель Шеннона передачи информации по техническим каналам связи; 2) теорему Шеннона о предельной скорости передачи информации по каналам связи; 3) о методах борьбы с потерей информации при передаче ОК-10, ОК-12 имеет навыки работы с компьютером как средством управления информацией, ПК-2 ОПК-1 владением широкой общей подготовкой (базовыми знаниями) для решения практических задач в области информационных систем и технологий, ОПК-6 способностью выбирать и оценивать способ реализации информационных систем и устройств (программно-, аппаратно-или программно-аппаратно-) для решения поставленной задачи ОПК-2 способностью приобретать новые научные и профессиональные знания, используя современные образовательные и информационные технологии, ПК-5 способностью осуществлять целенаправленный поиск информации о новейших научныхитехнологическихдостиженияхв информационно-телекоммуникационной сети «Интернет» (далее - сеть «Интернет») и в других источниках ПК-2 способностью использовать современные методы и технологии обучения и диагностики

1.5 Системы счисления Знать: 1) основные понятия позиционных систем счисления: цифра, алфавит, размерность алфавита, базис системы счисления, основание системы счисления; 2) что такое развернутая форма записи числа в позиционной системе счисления; что такое смешанные системы счисления: 2-10, 2-8, 216. Уметь: 1) записывать натуральный ряд чисел в любой системе счисления; 2) переводить числа из недесятичной системы счисления в десятичную с использованием схемы Горнера; 3) переводить десятичные числа (целые и дробные) в другие системы счисления; уметь осуществлять быстрый перевод чисел между системами с основанием 2, 8, 16 ОК-10, ОК-12, ПК-2 ОПК-2, ОПК-6, ПК-25 ОПК-1, ПК-2 ОК-3 способностью использовать естественнонаучные и математические знания для ориентирования в современном информационном пространстве

Элемент содержания Профильный уровень Компетенции: 9.3.1 ИиВТ 9.3.2 ИСиТ 01.03.02 ПМИ 44.03.01 ПО (информатика)

1.6. Логистические основы информатики Знать: 1) понятия формальной логики: высказывание, умозаключение; 2) понятия алгебры логики: логическая величина, логическая константа, логическая переменная; 3) все логические операции и правила их выполнения (таблицу истинности); 4) что такое логическая функция; основные законы алгебры логики; 5) основные элементы логических схем; 6) методы решения логических задач: метод рассуждений, табличный метод, построение и упрощение логических формул; 7) что такое предикат. Уметь: 1) формализовать высказывания к виду логических формул; 2) строить таблицу истинности для логических формул и функций; 3) приводить логические формулы к нормальной форме, используя законы алгебры логики; 4) строить логические схемы по данной логической формуле; 5) для данной логической схемы записывать соответствующую логическую формулу; 6) применять различные методы для решения логических задач; 7) записывать предикаты - логические функции на области числовых значений аргументов. ОК-10, ОК-12, ПК-2 ОПК-2, ОПК-6, ПК-25 ОПК-1, ПК-2, ПК-11 способностью к организации педагогической деятельности в конкретной предметной области (математика и информатика) ОК-3, ППК-7 готовностью использовать систематизированные теоретические и практические знания для постановки и решения исследовательских задач в области образования

Технологические средства профессиональной деятельности

2.1. История развития ЭВМ Знать: 1) базовые принципы устройства ЭВМ (принципы фон Неймана); 2) понятие архитектуры ЭВМ, семейства ЭВМ; 3) типы современных компьютеров. ОК-10, ОК-11 осознает сущность и значение информации в развитии современного общества; владеет основными методами, способами и средствами получения, хранения, переработки информации, ОК-13 способен работать с информацией в глобальных компьютерных сетях, ПК-2, ПК- 9 участвовать в настройке и наладке программно-аппаратных комплексов, ПК- 10 сопрягать аппаратные и программные средства в составе информационных и автоматизированных систем ОПК-6, ПК-11 способностью к проектированию базовых и прикладных информационных технологий, ПК-13 способностью разрабатывать средства автоматизированного проектирования информационных технологий ОПК-1, ПК-2, ПК-7 способностью к разработке и применению алгоритмических и программных решений в области системного и прикладного программного обеспечения, ПК-11 ПК-4 способностью использовать возможности образовательной среды для достижения личностных, метапред-метных и предметных результатов обучения и обеспечения качества учебно-воспитательного процесса средствами преподаваемого предмета

Элемент содержания Профильный уровень Компетенции: 9.3.1 ИиВТ 9.3.2 ИСиТ 01.03.02 ПМИ 44.03.01 ПО (информатика)

2.2. Логические основы ЭВМ Знать: 1) реализацию элементов логических схем с помощью переключательных моделей; 2) назначение сумматора в составе процессора; 3) назначение триггера в компьютере. Уметь: 1) изображать переключательные схемы для несложных логических формул; 2) для несложной переключательной схемы записывать соответствующую логическую формулу ОК-10, ОК-12, ОК-13, ПК-2, ПК-9, ПК-10 ОПК-2, ОПК-6, ПК-25 ОПК-1, ОПК-4, ПК-2, ПК-11 ПК-4

2.3. Память ЭВМ Знать: 1) виды внутренней памяти ЭВМ: ОЗУ (динамическая, статическая память), ПЗУ, видеопамять; 2) основные свойства и характеристики устройств внешней памяти ОК-10, ОК-12, ОК-13, ПК-2, ПК-9, ПК-10 ОПК-6, ПК-11, ПК-13 ОПК-1, ОПК-4, ПК-2, ПК-7, ПК-11 ПК-4

2.4. Состав и назначение основных элементов персонального компьютера, работа на ПК Знать: 1) что такое открытая архитектура ПК; 2) состав микропроцессора; 3) основные характеристики микропроцессора; 3) состав и структуру материнской платы ПК. Уметь: 1) определять основные параметры микропроцессора с помощью сервисной программы (например, CPU-Z); 2) ориентироваться в прайс-листах компьютерных фирм; 3) выбирать адекватные и аппаратные программные средства для выполнения определенного вида работы на компьютере ОК-10, ОК-12, ОК-13, ПК-2, ПК-9, ПК-10 ОПК-6, ОПК-4, ПК-11, ПК-13 ОПК-1, ПК-2, ПК-7, ПК-11 ОК-7 способностью использовать базовые правовые знания в различных сферах, ПК-4, ПК-13 способностью выявлять и формировать культурные потребности различных социальных групп

2.5. Представление чисел в памяти ЭВМ Знать: 1) о двух форматах представления в памяти целых и вещественных чисел; 2) представление целых чисел в формате с фиксированной запятой; 3) правило вычисления диапазона целых чисел, представимых в памяти компьютера; 4) особенности целочисленной компьютерной арифметики; 5) особенности вещественной машинной арифметики. Уметь: 1) получать представление целого десятичного числа в памяти компьютера; 2) уметь по представлению целого числа в памяти компьютера определять соответствующее десятичное число ОК-10, ОК-12, ОК-13, ПК-2, ПК-9, ПК-10 ОПК-6, ПК-11, ПК-13, ПК-25 ОПК-1, ОПК-4, ПК-2, ПК-7, ПК-11 ОК-3, ПК-4

2.6. Представление графической информации в компьютере Знать: 1) RGB модель цвета, понятие битовой глубины цвета; 2) связь между битовой глубиной кодирования и количеством цветов (оттенков). Уметь: вычислять информационную емкость цветного изображения с заданной цветностью и разрешающей способностью ОК-10, ОК-11, ОК-12, ОК-13, ПК-2, ПК-9, ПК-10 ОПК-6, ПК-11, ПК-13, ПК-25 ОПК-1, ОПК-4, ПК-2, ПК-7, ПК-11 ОК-3, ПК-4

Элемент содержания Профильный уровень Компетенции: 9.3.1 ИиВТ 9.3.2 ИСиТ 01.03.02 ПМИ 44.03.01 ПО (информатика)

2.7. Представление звука в компьютере Знать: 1) различие между аналоговым и дискретным сигналами; 2) сущность АЦП при записи аналогового звукового сигнала в цифровом формате; 3) связь между частотой дискретизации сигнала и периодом дискретизации; 4) понятия: количество уровней квантования, битовая глубина кодирования; 5) связь между этими характеристиками. Уметь: выполнять взаиморасчеты между величинами: частота дискретизации, битовая глубина кодирования звука, время записи звука, размер кода (звукового файла) без сжатия и с заданным коэффициентом сжатия ОК-10, ОК-11, ОК-12, ОК-13, ПК-2, ПК-9, ПК-10 ОПК-2, ОПК-6, ПК-11, ПК-13, ПК-25 ОПК-1, ОПК-4, ПК-2, ПК-7, ПК-11 ОК-3, ПК-4

2.8. Системное и служебное (сервисное) программное обеспечение Знать: 1) состав и функции операционной системы (ОС); 2) функции и основные типы файловых систем в ОС; 3) назначение основных сервисных программ: файл-менеджеров, архиваторов, антивирусных программ, программ дефраг-ментации жесткого диска и др.; 4) классификацию прикладного ПО; 5) назначение и состав инструментального ПО (систем программирования). Уметь: определять список программ, установленных на компьютере; инсталлировать на компьютере и удалять средства ПО; работать с основными сервисными программами (файл-менеджерами, архиваторами, антивирусными программами, программами дефрагментации жесткого диска); устанавливать драйверы внешних устройств; диагностировать ошибки в работе ПО и устранять простейшие неисправности его работы ОК-10, ОК-11, ОК-12, ОК-13, ПК-2, ПК-9, ПК-10 ОПК-1, ПК-12, ПК-13 ОПК-1, ОПК-4, ПК-2, ПК-7, ПК-11 ПК-4

2.9. Технологии обработки текста Знать: прикладное ПО для создания математических и др. научных текстов; о назначении настольных издательских систем. Уметь: настраивать в текстовом процессоре режимы проверки правописания; осуществлять автоматический перевод текстов; пользоваться словарем синонимов и тезаурусами; осуществлять статистический анализ текста средствами текстового процессора; осуществлять сканирование и оптическое распознавание текстов; уметь пользоваться каким-либо редактором формул ОК-10, ОК-11, ОК-12, ОК-13, ПК-2, ПК-9, ПК-10 ОПК-1, ПК-12, ПК-13 ОПК-1, ОПК-4, ПК-2, ПК-7, ПК-11 ОК-4 способностью к коммуникации в устной и письменной формах на русском и иностранном языках для решения задач межличностного и межкультурного взаимодействия, ПК-4

Элемент содержания Профильный уровень Компетенции: 9.3.1 ИиВТ 9.3.2 ИСиТ 01.03.02 ПМИ 44.03.01 ПО (информатика)

2.10. Технологии обработки графической информации Знать: цветовые модели RGB и CMYK и их соотношение (цветовой круг); принципы технологии растровой и векторной графики; основные понятия технологии трехмерной графики: сцена, моделирование сцены, наложение текстуры, источники света, виртуальная камера, визуализация. Уметь: получать изображение в растровом и векторном графическом редакторе; получать не сложные 3D-рисунки средствами доступного редактора трехмерной графики ОК-10, ОК-11, ОК-12, ОК-13, ПК-2, ПК-9, ПК-10 ОПК-1, ПК-12, ПК-13 ОПК-1, ОПК-4, ПК-2, ПК-7, ПК-11 ОПК-1 готовностью сознавать социальную значимость своей будущей профессии, обладать мотивацией к осуществлению профессиональной деятельности

2.11. Технология мультимедиа Знать: различие между цифровым и синтезированным звуком; назначение программ работы со звуком: плееров, аудиокодеков, редакторов звука; что такое виртуальная реальность, мультимедийные симуляторы; о возможностях создания мультимедийных эффектов в компьютерных презентациях; форматы цифрового кодирования видеоинформации; аппаратное и программное обеспечение работы с видео. Уметь: создавать эффекты анимации в компьютерных презентациях; вставлять видео и звуковые фрагменты в компьютерные презентации; осуществлять несложный видеомонтаж с помощью специального ПО ОК-10, ОК-11, ОК-12, ОК-13, ПК-2, ПК-9, ПК-10 ОПК-1, ПК-12, ПК-13 ОПК-1, ОПК-4, ПК-2, ПК-7, ПК-11 ОПК-1, ОПК-2 способностью осуществлять обучение, воспитание и развитие с учетом социальных, возрастных, психофизических и индивидуальных особенностей, в том числе особых образовательных потребностей обучающихся

2.12. Технология табличных вычислений (электронные таблицы) Знать: способы передачи данных в электронной таблице (ЭТ) между разными листами рабочей книги; назначение и способы фильтрации данных в ЭТ; использование функций подбора параметра и поиска решений в ЭТ. Уметь: осуществлять передачу данных между разными листами рабочей книги; строить все виды диаграмм и графиков в ЭТ; осуществлять выборки данных из таблицы средствами фильтрации; решать задачи на поиск экстремума функции с помощью средства «Поиск решения»; вычислять корни нелинейного уравнения с помощью средства «Подбор параметра» ОК-10, ОК-12, ПК-2 ОПК-2, ОПК-4, ПК-24 способностью обосновывать правильность выбранной модели, сопоставляя результаты экспериментальных данных и полученных решений, ПК-25 ОПК-1, ОПК-4, ПК-2, ПК-7, ПК-11 ОК-3 способностью использовать естественнонаучные и математические знания для ориентирования в современном информационном пространстве, ОПК-1, ОПК-2

Элемент содержания Профильный уровень Компетенции: 9.3.1 ИиВТ 9.3.2 ИСиТ 01.03.02 ПМИ 44.03.01 ПО (информатика)

2.13. Сетевые технологии. Классификация компьютерных сетей Знать: классы и топологии локальных сетей; различие между физической и логической топологиями локальной сети; разновидности каналов связи в глобальных сетях; о назначении системного администрирования ОК-10, ОК-12, ПК-2 ОПК-1, ОПК-5 способностью использовать современные компьютерные технологии поиска информации для решения поставленной задачи, критического анализа этой информации и обоснования принятых идей и подходов к решению, ОПК-6 ОПК-3 способностью к разработке алгоритмических и программных решений в области системного и прикладного программирования, математических, информационных и имитационных моделей, созданию информационных ресурсов глобальных сетей, образовательного контента, прикладных баз данных, тестов и средств тестирования систем и средств на соответствие стандартам и исходным требованиям, ПК-5 ОК-6 способностью к самоорганизации и самообразованию

2.14. Организация Интернета Знать: структуру Интернета; что такое сетевые протоколы TCP/IP; четыре уровня сетевых протоколов (сетевая модель DoD); что такое URL-адрес, доменное имя (DNS) ОК-10, ОК-12, ОК-13, ПК-1 разрабатывать бизнес-планы и технические задания на оснащение отделов, лабораторий, офисов компьютерным и сетевым оборудованием, ПК-2, ПК-4 разрабатывать модели компонентов информационных систем, включая модели баз данных, ПК-5 разрабатывать компоненты программных комплексов и баз данных, использовать современные инструментальные средства и технологии программирования, ПК-9 участвовать в настройке и наладке программно-аппаратных комплексов, ПК-10 сопрягать аппаратные и программные средства в составе информационных и автоматизированных систем, ПК-11 инсталлировать программное и аппаратное обеспечение для информационных и автоматизированных систем ОПК-1, ОПК-4, ОПК-5, ОПК-6 ОПК-3, ПК-5 ОК-6, ОПК-1 готовностью сознавать социальную значимость своей будущей профессии, обладать мотивацией к осуществлению профессиональной деятельности

2.15. Службы Интернета Знать: что такое технология «клиент-сервер»; основные типы услуг Интернета: WWW, E-mail, FTP, ICQ, IP-телефония, видеоконференции. Уметь: создавать FTP-аккаунт на бесплатном хостинге; скачивать файлы из Интернета с использованием менеджера загрузки, файлообменников; создавать почтовый ящик на бесплатном почтовом сервере; использовать FTP-менеджер для закачивания файлов на веб-сервер ОК-10, ОК-12, ОК-13, ПК-1, ПК-2, ПК-4, ПК-5, ПК-9, ПК-10, ПК-11 ОПК-1, ОПК-4, ОПК-5, ОПК-6 ОПК-3, ПК-5 ОК-6, ОПК-1

Элемент содержания Профильный уровень Компетенции: 9.3.1 ИиВТ 9.3.2 ИСиТ 01.03.02 ПМИ 44.03.01 ПО (информатика)

2.16. Веб-технологии Знать: способы создания сайтов; назначение языка HTML, структуру HTML-документа; основные теги для управления на вебстранице: цветом, форматами текста, шрифтами, встраиванием рисунков (графики), гиперссылками, таблицами; основные правила веб-дизайна. Уметь: создавать простой сайт на языке HTML по образцу с использованием графики, гиперссылок и таблиц; проектировать несложный сайт и создавать сайт на языке HTML; проектировать и создавать веб-сайт с использованием конструктора сайтов ОК-10, ОК-12, ОК-13, ПК-1, ПК-2, ПК-4, ПК-5, ПК-9, ПК-10, ПК-11 ОПК-1, ОПК-4, ОПК-5, ОПК-6, ПК-11 ОПК-3, ПК-5 ОК-6, ОК-7, ОПК-1

2.17. Защита информации в компьютерных сетях Знать: средства и способы защиты информации в компьютерных сетях, основные методы шифрования данных ОК-10, ОК-12, ОК-13, ПК-1, ПК-2, ПК-4, ПК-5, ПК-9, ПК-10, ПК-11 ОПК-1, ОПК-4, ОПК-5, ОПК-6, ПК-11 ОПК-3, ПК-5 ОК-7

Виды профессиональной деятельности

3.1. Программирование

3.1.1. Определение и свойства алгоритма Знать: 1) о задачах, решаемых в рамках теории алгоритмов; 2) об алгоритмических машинах (Тьюринга, Поста), нормальном алгоритме Маркова; 3) об алгоритмической разрешимости задач ОК-10, ОК-11, ОК-12, ПК-2, ПК-3, ПК-10 ОПК-6, ПК-12 ОПК-3, ПК-7 ОК-3, ОПК-1, ПК-13 способностью выявлять и формировать культурные потребности различных социальных групп

3.1.2. Основные алгоритмические конструкции. Способы описания алгоритмов Знать: 1) об алгоритмической множественности; 2) этапы алгоритмического решения задачи. Уметь: 1) описывать типовые алгоритмы обработки массивов (поиска, сортировки и др.) в форме блок-схемы, на АЯ или/и на языке программирования; 2) оценить сложность алгоритма (по памяти и по времени исполнения) ОК-10, ОК-11, ОК-12, ПК-2, ПК-3, ПК-10 ОПК-6, ПК-12 ОПК-3, ПК-7 ОК-3, ОПК-1

3.1.3. Вспомогательные алгоритмы Знать: Базовые принципы структурного программирования ОК-10, ОК-11, ОК-12, ПК-2, ПК-3, ПК-10 ОПК-6, ПК-12 ОПК-3, ПК-7 ОПК-1

3.1.4. Языки и системы программирования Знать: 1) какие существуют парадигмы программирования; 2) об уровнях языков программирования (машинно-ориентированные, высокого уровня); 3) о способах трансляции (компиляция, интерпретация). Уметь: 1) хорошо ориентироваться в среде одной из систем программирования; 2) самостоятельно создавать многокомпонентные программные проекты; 3) осуществлять отладку и тестирование программы ОК-10, ОК-11, ОК-12, ПК-2, ПК-3, ПК-10 ОПК-6, ПК-12, ПК-13 ОПК-3, ПК-7 ОПК-1

Элемент содержания Профильный уровень Компетенции: 9.3.1 ИиВТ 9.3.2 ИСиТ 01.03.02 ПМИ 44.03.01 ПО (информатика)

3.1.5. Структура программы, типы данных и операторы языка программирования Знать: 1) что такое алфавит, синтаксис и семантика языка программирования; 2) типы и структуры данных в изучаемом языке программирования; 3) операторы изучаемого языка программирования; 4) правила описания подпрограмм и обращения к ним; 5) правила работы с файлами данных. Уметь: 1) программировать обработку числовой и символьной информации; 2) программировать типовые задачи обработки массивов (вычисления, поиск, сортировка); 3) программировать обработку записей с вводом и выводом в файлы; 4) описывать и использовать в программе подпрограммы-функции и процедуры; 5) применять метод последовательной детализации при составлении программ ОК-10, ОК-11, ОК-12, ПК-2, ПК-3, ПК-10 ОПК-6, ПК-12, ПК-13 ОПК-3, ПК-7 ОПК-1, ОПК-2 способностью осуществлять обучение, воспитание и развитие с учетом социальных, возрастных, психофизических и индивидуальных особенностей, в том числе особых образовательных потребностей обучающихся

3.1.6. Рекурсивные методы программирования Знать: 1) что такое частично-рекурсивная функция; 2)правила программирования рекурсивных подпрограмм-функций и процедур. Уметь: Для заданной частично-рекурсивной функции составлять рекурсивные подпрограммы-функции и подпрограммы-процедуры ОК-10, ОК-11, ОК-12, ПК-2, ПК-3, ПК-10 ОПК-6, ПК-12, ПК-13 ОПК-3, ПК-7 ОПК-1, ОПК- 2

3.1.7. Объектно-ориентированное и визуальное программирование Знать: 1) базовые понятия ООП: класс, объект, инкапсуляция, наследование, полиморфизм; 2) назначение системы объектно-визуального программирования (например, Delphi, Visual Basic); 3) основные элементы среды (интерфейса) системы программирования; 4) понятия «Проект», «Форма»; 5) основные элементы управления и их свойства (метка, поле редактирования, командная кнопка); 6) события, методы обработки событий; 7) что такое консольное приложение; 8) что такое оконное приложение; 9) последовательность создания оконного приложения. Уметь: 1) составлять несложные программы в технологии ООП; 2) программировать консольное приложение в системе объектно-визуального программирования; 3) конструировать интерфейс оконного приложения; 4) программировать несложные процедуры методов обработки событий; 5) программировать несложные графические построения ОК-10, ОК-11, ОК-12, ПК-2, ПК-3, ПК-10 ОПК-6, ПК-12, ПК-13 ОПК-3, ПК-7 ПК-8 способностью проектировать образовательные программы, ОПК-1, ОПК- 2

3.2. Компьютерное моделирование

Элемент содержания Профильный уровень Компетенции: 9.3.1 ИиВТ 9.3.2 ИСиТ 01.03.02 ПМИ 44.03.01 ПО (информатика)

3.2.1. Основы системного анализа Знать: 1) в чем заключается системный подход в исследовательской деятельности; 2) этапы системного анализа: анализ, синтез; 3) варианты моделей систем: «черный ящик», модель состава, структурная модель. Уметь: 1) выделять составные части системы (элементы, подсистемы); 2) определять внутрисистемные связи ОК-1 владеет культурой мышления, способен к обобщению, анализу, восприятию информации, постановке цели и выбору путей ее достижения, ОК-10, ОК-12, ПК-2, ПК-4, ПК-6, ПК-9 ОПК-6, ПК-12, ПК-13 ОПК-1, ОПК-3, ПК-2, ПК-7 ПК-8

3.2.2. Классификация и формы представления информационных моделей Знать: отличие детерминированных и имитационных (стохастических) моделей. Уметь: приводить примеры использования имитационных моделей ОК-1, ОК-10, ОК-12, ПК-2, ПК-4, ПК-6, ПК-9 ОПК-5, ПК-22 способностью проводить сбор, анализ научно-технической информации, отечественного и зарубежного опыта по тематике исследования, ПК-25, ПК-26 способностью оформлять полученные рабочие результаты в виде презентаций, научно-технических отчетов, статей и докладов на научно-технических конференциях ОПК-1, ОПК-3, ПК-2, ПК-7 ПК-7 способностью организовывать сотрудничество обучающихся, поддерживать активность и инициативность, самостоятельность обучающихся, развивать их творческие способности

3.2.3. Математическое моделирование и вычислительный эксперимент Знать: 1) виды математических моделей: дескриптивные, оптимизационные, многокритериальные; 2) этапы разработки математической модели; 3) что такое вычислительный эксперимент. Уметь: 1) описывать математические модели для некоторых задач физики (например: движение в поле силы тяжести, распределение температуры); 2) осуществлять вычислительный эксперимент на компьютере на математических моделях физики; 3) разрабатывать компьютерные модели для некоторых экономических задач (например: транспортная задача, задача об использовании сырья, задача теории расписания); 4) осуществлять вычислительный эксперимент на моделях экономических задач ОК-1, ОК-10, ОК-12, ПК-2, ПК-4, ПК-6, ПК-9 ОПК-5, ПК-22, ПК-25, ПК-26 ОПК-1, ОПК-3, ПК-2, ПК-7 ОК-3, ПК-7

3.2.4. Имитационное моделирование Знать: 1) основные признаки имитационной модели; 2) о применении аппарата математической статистики в имитационном моделировании; 3) в чем состоит задача теории массового обслуживания. Уметь: осуществлять вычислительный эксперимент на готовой модели системы массового обслуживания ОК-1, ОК-10, ОК-12, ПК-2, ПК-4, ПК-6, ПК-9 ОПК-5, ПК-22, ПК-25, ПК-26 ОПК-1, ОПК-3, ПК-2, ПК-7 ОК-3, ПК-7

3.3. Использование и разработка информационных систем

Элемент содержания Профильный уровень Компетенции: 9.3.1 ИиВТ 9.3.2 ИСиТ 01.03.02 ПМИ 44.03.01 ПО (информатика)

3.3.1. Модели данных в информационных системах Знать: 1) что такое граф, дерево; 2) что такое инфологическая модель предметной области; 3) типы связей в инфологической модели. Уметь: 1) изображать структурную модель системы в виде графа (дерева); 2) строить ER-диаграммы для нее сложных систем ОК-10, ОК-11, ОК-12, ОК-13, ПК-1, ПК-2, ПК-3, ПК-4, ПК-5, ПК-6, ПК-9, ПК-10, ПК-11 ПК-11, ПК-12 ОПК-1, ОПК-3, ПК-2, ПК-5, ПК-7 ПК-8

3.3.2. Общее понятие о базах данных Знать: какие модели данных используются в БД ОК-10, ОК-11, ОК-12, ОК-13, ПК-1, ПК-2, ПК-3, ПК-4, ПК-5, ПК-6, ПК-9, ПК-10, ПК-11 ОПК-1, ОПК-5, ОПК-6 ОПК-3, ПК-5, ПК-7 ПК-8

3.3.3. Многотабличные базы данных. Способы связывания таблиц и типы связей Знать: 1) что такое нормализация данных; 2) основы организации многотабличной БД; 3) что такое схема БД; 4) что такое целостность данных; 5) этапы создания многотабличной БД с помощью реляционной СУБД. Уметь: 1) осуществлять нормализацию данных до 3-й нормальной формы; 2) строить схему многотабличной БД ОК-10, ОК-11, ОК-12, ОК-13, ПК-1, ПК-2, ПК-3, ПК-4, ПК-5, ПК-6, ПК-9, ПК-10, ПК-11 ОПК-1, ОПК-5, ОПК-6 ОПК-3, ПК-5, ПК-7 ПК-8, ПК-9 способностью проектировать индивидуальные образовательные маршруты обучающихся

3.3.4. Создание базы данных средствами СУБД Знать: этапы создания многотабличной БД. Уметь: создавать многотабличную БД средствами конкретной СУБД (например, MS Access) ОК-10, ОК-11, ОК-12, ОК-13, ПК-1, ПК-2, ПК-3, ПК-4, ПК-5, ПК-6, ПК-9, ПК-10, ПК-11 ОПК-1, ОПК-5, ОПК-6 ОПК-3, ПК-5, ПК-7 ПК-8, ПК-9

3.3.5. Основные операции с данными в СУБД Знать: организацию запроса на выборку в многотабличной БД. Уметь: 1) составлять запросы для манипулирования данными в многотабличной БД с помощью конструктора запросов; 2) реализовывать запросы с использованием вычисляемых полей; 3) создавать отчеты ОК-10, ОК-11, ОК-12, ОК-13, ПК-1, ПК-2, ПК-3, ПК-4, ПК-5, ПК-6, ПК-9, ПК-10, ПК-11 ОПК-1, ОПК-5, ОПК-6 ОПК-3, ПК-5, ПК-7 ПК-8, ПК-9

Социальные аспекты информатики

Элемент содержания Профильный уровень Компетенции: 9.3.1 ИиВТ 9.3.2 ИСиТ 01.03.02 ПМИ 44.03.01 ПО (информатика)

4.1. Понятие и классификация информационных ресурсов общества Знать: 1) основные отличия между материальными, энергетическими, финансовыми и информационными ресурсами; 2) способы и формы хранения цифровых информационных ресурсов ОК-1 владеет культурой мышления, способен к обобщению, анализу, восприятию информации, постановке цели и выбору путей ее достижения, ОК-4 способен находить организационно-управленческие решения в нестандартных ситуациях и готов нести за них ответственность, ОК-8 осознает социальную значимость своей будущей профессии, обладает высокой мотивацией к выполнению профессиональной деятельности, ПК-1, ПК-7 готовить презентации, научно-технические отчеты по результатам выполненной работы, оформлять результаты исследований в виде статей и докладов на научно-технических конференциях ОК-1 владением культурой мышления, способность к обобщению, анализу, восприятию информации, постановке цели и выбору путей ее достижения, умение логически верно, аргументированно и ясно строить, ОК-2 готовностью к кооперации с коллегами, работе в коллективе, знание принципов и методы организации и управления малыми коллективами устную и письменную речь, ОК-5 способностью научно анализировать социально значимые проблемы и процессы, умение использовать на практике методы гуманитарных, экологических, социальных и экономических наук в различных видах профессиональной и социальной деятельности, ОПК-4 ОК-1 способностью использовать основы философских знаний для формирования мировоззренческой позиции, ОК-6 способностью работать в команде, толе-рантно воспринимая социальные, этнические, конфессиональные и культурные различия ПК-10 способностью проектировать траектории своего профессионального роста и личностного развития

4.2. Информационный рынок Знать: 1) назначение рынка информационных товаров и услуг; 2) что такое информационный товар (продукт); 3) что такое информационные услуги; 4) проблемы информационной безопасности; 5) основные правовые аспекты информационной области ОК-1, ОК-4, ОК-8, ПК-1, ПК-7 ОК-1, ОК-2, ОК-5, ОПК-4 ОК-1, ОК-6 ПК-10, ПК-11 готовностью использовать систематизированные теоретические и практические знания для постановки и решения исследовательских задач в области образования

4.3. Информатизация. Информационное общество Знать: 1) перспективы развития информационного общества; 2) основные проблемы информационного общества; 3) об информатизации процессов управления проектами (планирование и организация деятельности людей); 4) о средствах и методах информатизации учебного процесса ОК-1, ОК-4, ОК-8, ПК-1, ПК-7 ОК-1, ОК-2, ОК-5, ОПК-4 ОК-1, ОК-6 ПК-10, ПК-13 способностью выявлять и формировать культурные потребности различных социальных групп

Библиографический список

1. Семакин И.Г. Предметные результаты обучения информатике на профильном уровне в X-XI классах. // Информатика и образование 2012 №1

2. Федеральный государственный образовательный

09.03.01

Информатика и вычислительная техника (ИиВТ).

3. Федеральный государственный образовательный

09.03.02

Информационные системы и технологии (ИСиТ).

4. Федеральный государственный образовательный 01.03.02

Прикладная математика и информатика (ПМИ).

5. Федеральный государственный образовательный 44.03.01

Педагогическое образование (информатика).

References

1. Semakin I.G. Subject outcomes of teaching computer science at the profile level in the X-XI classes. // Science and education, 2012, No. 1.

2. Federal state educational standard of higher education (FSES) in the direction 09.03.01 Informatics and computer engineering (Iivt).

3. Federal state educational standard of higher education (FSES) in the direction 09.03.02 Information systems and technologies.

4. Federal state educational standard of higher education (FSES) in the direction 01.03.02 Applied mathematics and Informatics (MI).

5. Federal state educational standard of higher education (FSES) in the direction 44.03.01 Pedagogical education (computer science).

стандарт высшего образования (ФГОС) по направлению стандарт высшего образования (ФГОС) по направлению стандарт высшего образования (ФГОС) по направлению стандарт высшего образования (ФГОС) по направлению