Негосударственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Московский институт современного академического образования»
УТВЕРЖДАЮ:
Ректор НОУ ВПО «МИСАО»
___________________ Астанина Л.В.
«___» _____________2014 г.
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА
Наименование дисциплины: «Основы математической обработки информации».
Направление подготовки 050100.62 «Педагогическое образование»
Профиль подготовки: Начальное образование
Квалификационная степень выпускника бакалавр
Заочная форма обучения
Москва, 2014
1. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ДИСЦИПЛИНЫ
Целью дисциплины является формирование системы знаний, умений и навыков,
связанных с особенностями математических способов представления и обработки
информации как базы для развития универсальных компетенций и основы для развития
профессиональных компетенций.
Задачи дисциплины:
– формирование системы знаний и умений, связанных с представлением
информации с помощью математических средств;
– актуализация межпредметных знаний, способствующих пониманию
особенностей представления и обработки информации средствами математики;
– ознакомление с основными математическими моделями и типичными для
соответствующей предметной области задачами их использования;
– формирование системы математических знаний и умений, необходимых
для понимания основ процесса математического моделирования и статистической
обработки информации в профессиональной области;
– обеспечение условий для активизации познавательной деятельности
студентов и формирования у них опыта математической деятельности в ходе
решения прикладных задач, специфических для области их профессиональной
деятельности;
– стимулирование самостоятельной деятельности по освоению содержания
дисциплины и формированию необходимых компетенций.
2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП ВПО
Дисциплина Б.2.Б.1. «Основы математической обработки информации»
относится к циклу естественно-математических дисциплин и входит в состав
базовой части ООП.
Областью профессиональной деятельности бакалавров, на которую
ориентирует дисциплина «Основы математической обработки информации»,
является образование.
Освоение дисциплины готовит к работе со следующими объектами
профессиональной деятельности бакалавров:
– обучение;
– воспитание;
– развитие;
– просвещение;
– образовательные системы.
Профильной для данной дисциплины является педагогическая
профессиональная деятельность бакалавров. Дисциплина готовит к решению
следующих задач профессиональной деятельности:
в области педагогической деятельности:
2
– создание условий для формирования у студентов базы для изучения
возможностей, потребностей, достижений учащихся в области образования и
обработки полученных результатов с использованием математических средств;
– изучение возможностей, потребностей, достижений учащихся в области
образования и проектирование на основе полученных результатов
индивидуальных маршрутов их обучения, воспитания, развития;
– организация обучения и воспитания в сфере образования с
использованием технологий, соответствующих возрастным особенностям
учащихся, и отражающих специфику предметной области.
Для освоения дисциплины «Основы математической обработки
информации» обучающиеся используют знания, умения, способы деятельности и
установки, сформированные в ходе изучения ряда школьных предметов в
общеобразовательной школе – математика, алгебра и начала анализа, геометрия,
информатика.
Освоение данной дисциплины является необходимой основой для
последующего изучения дисциплины «Информационные технологии».
3. ТРЕБОВАНИЯ К РЕЗУЛЬТАТАМ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ
Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих
компетенций:
Общекультурные компетенции:
 способен использовать знания о современной естественнонаучной картине
мира в образовательной и профессиональной деятельности, применять
методы математической обработки информации, теоретического и
экспериментального исследования (ОК-4);
 владеет основными методами, способами и средствами получения,
хранения, переработки информации, имеет навыки работы с компьютером
как средством управления информацией (ОК-8);
 способен работать с информацией в глобальных компьютерных сетях
(ОК-9);
 способен понимать сущность и значение информации в развитии
современного информационного общества, сознавать опасности и угрозы,
возникающие в этом процессе, соблюдать основные требования
информационной безопасности, в том числе защиты государственной
тайны (ОК-12);
Профессиональные компетенции в области педагогической деятельности:
 способен использовать возможности образовательной среды, в том числе
информационной, для обеспечения качества учебно-воспитательного
процесса (ПК-4);
В результате изучения дисциплины студент должен:
3
Знать
 важнейшие понятия математики;
 основные способы представления информации с использованием
математических средств;
 основные способы математической обработки информации;
 основные математические понятия и методы решения базовых
математических задач, рассматриваемые в рамках дисциплины;
 иметь
представление
о
множествах,
вероятности;
числовых
характеристиках случайной величины;
 этапы метода математического моделирования;
 сферы применения простейших базовых математических моделей в
соответствующей профессиональной области.
Уметь
 выполнять операции с множествами;
 находить вероятность случайного события;
 определять значения числовых характеристик случайной величины;
 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 практической задачи,
в том числе, из сферы профессиональных задач;
 использовать метод математического моделирования при решении
практических задач в случаях применения простейших математических
моделей;
 использовать
основные
методы
статистической
обработки
экспериментальных данных.
Владеть
 навыками математической обработки информации;
 содержательной интерпретацией и адаптацией математических знаний для
решения образовательных задач в соответствующей профессиональной
области;
 основными методами решения задач, относящихся к дискретной
математике, и простейших задач на использование метода
математического моделирования в профессиональной деятельности.
4
4. ОБЪЕМ ДИСЦИПЛИНЫ И ВИДЫ УЧЕБНОЙ РАБОТЫ
Вид учебной работы
Аудиторные занятия (всего)
В том числе:
Лекции (Л)
Практические занятия (ПЗ)
Лабораторные работы (ЛР)
Консультации
Самостоятельная работа (всего)
Контрольные работы
Подготовка к семинарским и практическим занятиям
Работа с источниками информации
Решение практических заданий
Решение задач по тематике лабораторных работ
Разработка и защита творческой работы
Вид промежуточной аттестации: (зачет, экзамен)
Общая трудоемкость
часы
зачетные единицы
Всего
часов
10
Семестры
8
10
10
10
62
32
22
4
6
2
6
62
32
22
4
6
2
6
зачет
72
2
72
2
5. СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
5.1. Содержание разделов дисциплины
№
п/п
1
2
Наименование раздела
дисциплины
Математика в современном
мире: основные разделы,
теории и методы математики
Элементы теории множеств
3
Комбинаторика и
комбинаторные задачи
4
Теория вероятностей
5
Элементы математической
Содержание раздела
Понятийный аппарат аксиоматического
метода. Математические предложения и
доказательства
Основные понятия теории множеств.
Основные операции над множествами.
Диаграммы Эйлера-Венна. Бинарные
отношения.
Соединения без повторений и с
повторениями. Правила суммы и
произведения. Перестановки. Размещения.
Сочетания
Классическое определение вероятности.
Теоремы умножения и сложения
вероятностей. Дискретные случайные
величины. Нормальный закон
распределения вероятностей.
Основные понятия математической
5
статистики. Статистическое
распределение выборки
6
Математические средства
представления информации
7
Элементы логики
8
Математические модели в
науке
статистики. Характеристики
вариационного ряда. Статистическое
распределение выборки. Закон
распределения вероятностей.
Системы счисления. Действия над
двоичными числами. Перевод чисел в
разных системах счисления.
Алгебра логики. Высказывания.
Логические операции. Истинностные
таблицы.
Виды моделей. Основные методы и
технологии создания моделей.
5.2. Разделы дисциплин и виды занятий
№
Наименование раздела
п/п
дисциплины
1 Математика в современном мире:
основные разделы, теории и
методы математики
2 Элементы теории множеств
3 Комбинаторика и комбинаторные
задачи
4 Теория вероятностей
5 Элементы математической
статистики. Статистическое
распределение выборки
6 Математические средства
представления информации
7 Элементы логики
8 Математические модели в науке
Всего
Консультации
Лекц. Практ.
зан.
1
Лаб.
зан.
СРС
Всего
6
7
1
1
8
8
9
9
2
2
8
8
10
10
1
8
9
1
1
10
8
8
62
9
9
Итого
6. ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ
(не предусмотрен)
7. ПРИМЕРНАЯ ТЕМАТИКА КУРСОВЫХ (ПРОЕКТОВ) РАБОТ
(не предусмотрен)
6
72
8. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ
ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
а) основная литература
Название
Вид
издания
(учебник,
учебное
пособие)
Автор
Математические основы
информатики
Е.В. Андреева,
Л.Л. Босова,
И.Н. Фалина
учебное
пособие
Информатика
Е. М.
Скурыдина
Компьютерный практикум
Ю. Г.
Скурыдин,
Е. М.
Скурыдина,
С. Н.
Кудрявцев
учебное
пособие
для
студентов
педагогич
еских
вузов
учебное
пособие
для
студентов
педагогич
еских
вузов
Место
издания,
издательство,
год издания,
кол-во
страниц
М.: БИНОМ.
Лаборатория
знаний, 2007. 328 с.
Алтайская
государственна
я
педагогическая
академия. Барнаул: Б.и.,
2009. - 325 с.
Алтайская
государственна
я
педагогическая
академия. Барнаул: Б.и.,
2011. - 210 с.
Кол-во
экземпляров
Место
издания,
издательство,
год издания,
кол-во
страниц
М.: Высшая
школа, 2004. 349 с.
Кол-во
экземпляров
Место
хранения
40 Библ.
70 Библ.
70 Библ.
б) дополнительная литература
Название
Вид
издания
(учебник,
учебное
пособие)
Автор
Математика и
информатика: учебное
пособие для студентов
педагогических вузов
Математические основы
информатики
под ред.
В.Д. Будаева,
Н.П. Стефанов
ой
Е.В. Андреева
учебное
пособие
Логика в информатике
В.Ю. Лыскова,
Е.А. Ракитина
учебное
пособие
Математика и
информатика
В.Я. Турецкий
учебное
пособие
учебное
пособие
7
М.: БИНОМ.
Лаборатория
знаний, 2005. 328 с.
М.:
Лаборатория
Базовых
Знаний, 2006. 158 с.
М.: ИНФРА-М,
2004. - 558 с.
Место
хранения
46 Библ.
39 Библ.
13 Библ.
10 Библ.
Математика и
информатика
Математика и
информатика для
гуманитариев для
студентов гуманитарных
специальностей и
направлений вузов
Теоретические основы
информационных
процессов и систем
В.Н. Козлов
С.Ю. Жолков
В.К. Душин
учебное
пособие
учебник
СПб.: Питер,
2004. - 265 с.
М.: Гардарики,
2002. - 531 с.
10 Библ.
учебное
пособие
М.: Дашков и
К', 2003. - 348
с.
4 Библ.
5 Библ.
в) программное обеспечение:
Microsoft Word, Microsoft Excel / OpenOffice.org Writer, OpenOffice.org Calc
г) базы данных, информационно-справочные и поисковые системы
электронные образовательные ресурсы:
1. http://www.bymath.net/studyguide/fun/sec/fun9.htm – элементарная математика.
2. http://www.uztest.ru/abstracts/?idabstract=14 – функции в школьной программе.
3. http://graphfunk.narod.ru/parabola.htm – графики элементарных функций.
4. http://www.math.ru/ – математический сайт, в библиотеке которого представлены
полнотекстовые книги по комбинаторике и теории вероятностей (раздел
«Теория вероятностей»).
5. http://window.edu.ru/window – Информационная система «Единое окно доступа к
образовательным ресурсам». В библиотеке этого ресурса представлены
полнотекстовые источники по всем основным разделам математики.
8
9. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
1)
2)
3)
4)
5)
6)
7)
8)
Для обеспечения дисциплины необходимы:
специально оборудованные аудитории и компьютерные классы;
персональные компьютеры;
различные технические и аудиовизуальные средства обучения;
текстовые редакторы;
электронные таблицы;
программы создания презентаций;
программы создания публикаций;
учебные и методические пособия (учебники, учебно-методические пособия,
пособия для самостоятельной работы, сборники упражнений и др.).
10. МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ
ПО ОРГАНИЗАЦИИ ИЗУЧЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ
МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ДИСЦИПЛИНЕ ДЛЯ
ПРЕПОДАВАТЕЛЕЙ
Дисциплина «Основы математической обработки информации» изучается
на 4-м курсе (8-ый семестр), относится к циклу естественно-математических
дисциплин и входит в состав базовой части ООП направления подготовки
050100.62 «Педагогическое образование», профиль подготовки: Иностранный
язык.
В современном мире владение математическим аппаратом является
необходимым элементом высшего образования. Математические методы находят
широкое применение при решении различных прикладных проблем. Массовое
повсеместное внедрение вычислительной техники позволяет существенно
расширить возможности успешного применения математики при решении
конкретных задач. Математическая составляющая курса призвана повысить
математическую культуру студентов, дать понимание роли математики в
современном мире, научить логически мыслить, оперировать с абстрактными
объектами и корректно использовать математические понятия и символы для
выражения количественных и качественных отношений, определить основы
математической обработки информации.
Войти в XXI век образованным человеком можно, только хорошо владея
информационными технологиями. Ведь деятельность людей все в большей
степени зависит от их информированности, способности эффективно
использовать информацию. Для свободной ориентации в информационных
потоках современный специалист любого профиля должен уметь получать,
обрабатывать и использовать информацию с помощью компьютеров,
телекоммуникаций и других средств связи, знать основы математической
обработки информации.
9
Основными видами учебной деятельности студентов являются лекции,
практические и лабораторные занятия. На лекциях раскрываются основные
положения и понятия курса, отмечаются современные подходы к решаемым
проблемам. На практических и лабораторных занятиях студенты овладевают
общепедагогическими и частнометодическими умениями, связанными с
решением учебно-профессиональных задач. С точки зрения методов обучения
предпочтение
отдается
проблемно-поисковым,
повышающим
степень
познавательной активности студентов. Возможно применение методов
контекстного обучения, реализуются технологии задачного подхода. Наряду с
данными методами используются также репродуктивные и объяснительноиллюстративные.
Одним из важнейших видов учебной деятельности студентов является
самостоятельная работа. Этот вид работы наряду с подготовкой к практическим и
лабораторным занятиям предполагает выполнение и анализ заданий и
упражнений, проектирование способов деятельности.
Самостоятельная работа организуется на основе системы заданий для ее
организации. В качестве основного средства организации самостоятельной
работы студентов в рамках данной дисциплины выступают системы задач по
темам. Необходимыми средствами являются система общих методических
указаний для студентов, а также частные методические рекомендации для
студентов по выполнению каждого вида самостоятельной работы в рамках каждой
темы.
Для достижения сформулированных целей и задач дисциплины отбор
содержания осуществляется в соответствии с определенными принципами. Отбор
содержания дисциплины, во-первых, определяется ролью и местом курса в
программе подготовки бакалавра.
Изучение дисциплины опирается на знания и опыт, приобретенные
студентами в процессе обучения в школе и при изучении профильных дисциплин.
В связи с этим она должна быть направлена на систематизацию знаний и опыта
студента о структуре задач, стратегиях поиска решения задач, этапах работы с
предметными задачами, основных методах решения профессиональных задач и
критериях выбора метода.
Отбор содержания дисциплины и его организация исходит из того, что в ходе
ее изучения осуществляется предпрофессиональная подготовка бакалавра к
выполнению функций учителя. Именно поэтому задачи, которые предлагаются
для решения, по содержанию охватывают, прежде всего, материал, связанный с
особенностями математических способов представления и обработки
информации. Главная идея состоит в том, чтобы показать богатство методов и
приемов решения таких задач.
Содержание дисциплины отбирается таким образом, чтобы обеспечить показ
взаимосвязи предметного содержания и содержания задач, возникающих в
профессиональной деятельности с многообразием возможностей использования
математики для их решения. Для достижения этой цели содержание материала
группируется вокруг основных вопросов использования математики для
структурирования о преобразования информации. Отбор содержания
10
основывается на необходимости сформировать у студентов соответствующие
научные представления и закрепить их в опыте практической деятельности при
решении профессионально-предметных задач.
Основными критериями освоения дисциплины являются: усвоение
студентом основных дидактических единиц дисциплины, полнота и осознанность
знаний, степень владения различными видами умений – аналитическими,
проектировочными, коммуникативными и др., способность использовать
освоенные способы деятельности в решении профессиональных задач. Для
контроля знаний и полученных студентами умений наряду с традиционными
формами контроля используется тестирование (печатная и электронная версии).
Дисциплина может рассматриваться как теоретическая и практикоориентированная одновременно.
МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ДИСЦИПЛИНЕ ДЛЯ
СТУДЕНТОВ
Дисциплина «Основы математической обработки информации» является
важной в профессиональной подготовке студентов по направлению подготовки
050100.62 «Педагогическое образование», профиль подготовки: Начальное
образование.
Основной целью изучения является формирование системы знаний, умений и
навыков, связанных с особенностями математических способов представления и
обработки информации как базы для развития универсальных компетенций и основы
для развития профессиональных компетенций.
Основными видами учебной работы являются лекции, практические и
лабораторные занятия. На лекциях раскрываются основные положения и понятия
курса, отмечаются современные подходы к решаемым проблемам. На
практических и лабораторных занятиях необходимо овладеть связанными с
решением учебно-профессиональных задач умениями:
– владеть основами математического аппарата;
– знать основные способы математической обработки информации;
– иметь представление о множествах, вероятности; числовых
характеристиках случайной величины; сферы применения простейших
базовых математических моделей в соответствующей профессиональной
области;
– уметь осуществлять перевод информации с языка, характерного для
предметной области, на математический язык;
– использовать метод математического моделирования при решении
практических задач в случаях применения простейших математических
моделей;
– использовать
основные
методы
статистической
обработки
экспериментальных данных.
При подготовке к практическим и лабораторным занятиям можно
использовать следующие рекомендации:
11
1. Прочитайте внимательно задания к данному.
2. Изучите материал по учебным пособиям, монографиям, периодическим
изданиям, проанализируйте учебники по теме.
3. Законспектируйте необходимую литературу по указанию преподавателя.
4. Выполните практические задания по указанию преподавателя.
5. Проверьте себя по вопросам для самоконтроля и перечню вопросов к
занятию.
Выполнение практических заданий к каждому занятию позволяет успешно
подготовиться к экзамену и зачету и овладеть профессиональными умениями.
Одним из важнейших видов учебной деятельности студентов является
самостоятельная работа. Этот вид работы наряду с подготовкой к практическим
занятиям предполагает выполнение и анализ заданий и упражнений,
проектирование способов деятельности.
Для изучения дисциплины предлагается список основной и дополнительной
литературы. Основная литература предназначена для обязательного изучения,
дополнительная – поможет более глубоко освоить отдельные вопросы,
подготовить исследовательские задания и выполнить задания для
самостоятельной работы и т.д.
В случае пропуска практического или лабораторного занятия студент может
воспользоваться содержанием различных блоков учебно-методического
комплекса (лекции, практические занятия, контрольные вопросы и тесты) для
самоподготовки и освоения темы.
Для самоконтроля можно использовать вопросы, предлагаемые к
практическим и лабораторным занятиям, а также примерные варианты тестовых
заданий.
Оценочные средства для текущего контроля
и промежуточной аттестации
Текущая аттестация
Обеспечивается в ходе практических занятий по результатам анализа
выполнения студентами самостоятельных индивидуальных и групповых заданий,
а также анализа домашних и аудиторных контрольных работ. Самостоятельные
задания, предлагаемые студентам, ориентированы на успешное прохождение
промежуточной аттестации – зачета, который может быть выставлен на основе
рейтинговой оценки студентов по данной дисциплине, набранной студентами
суммы баллов за выполненные самостоятельно задания и работу на разных видах
аудиторных занятий.
Промежуточная аттестация
Осуществляется в форме зачета, который выставляется по получении
студентом не менее 60 баллов (из возможных 100) за следующие виды
выполненной работы (количество баллов указано для примера, возможно
внесение изменений):
12
 участие в обсуждении вопросов, рассматриваемых на практических
занятиях, а также диагностирующие контрольные работы на практических
занятиях –30 баллов;
 выполнение контрольных работ по дисциплине – 40 баллов;
 самостоятельное выполнение заданий, предложенных преподавателем –
30 балла.
13