Робоча програма навчальної дисципліни інформатика І інформаційні технології



Скачати 172.78 Kb.
Дата конвертації26.12.2016
Розмір172.78 Kb.


Міністерство освіти і науки України
Харківський національний університет імені В.Н. Каразіна
Кафедра хімічного матеріалознавства

ЗАТВЕРДЖУЮ


Перший проректор

___________________________

“______”_______________20___ р.


РОБОЧА ПРОГРАМА НАВЧАЛЬНОЇ ДИСЦИПЛІНИ


Інформатика і інформаційні технології

(для студентів заочного відділення)

напряму підготовки 6.040101 “Хімія”
Кредитно-модульна система

організації навчального процесу

Харків – 2014

Робоча програма навчальної дисципліни „Інформатика і інформаційні технології” для студентів за напрямом підготовки 6.040101 “Хімія”.

Розробники: Іванов Володимир Венедиктович, д.х.н., професор кафедри хімічного матеріалознавства, Христенко Інна Василівна, к.х.н., доцент кафедри хімічного матеріалознавства

Робоча програма затверджена на засіданні кафедри хімічного матеріалознавства

Протокол № 11 від “13травня_ _2014_ р.
Завідувач кафедри _______________________ Холін Ю.В.
“_____”_____________ 20___ р

Схвалено методичною комісією хімічного факультету


Протокол № _10_ від “_14_”__травня __ 2014 р.


“_____”_______________ 20 р.
Голова _______________________ Юрченко О.І.


  1. Опис навчальної дисципліни

Найменування показників

Галузь знань, напрям підготовки, освітньо-кваліфікаційний рівень

Характеристика навчальної дисципліни

Заочна форма навчання

Кількість кредитів – 4.5

Галузь знань

“Природничі науки”



Нормативна


Модулів – 2

Напрям підготовки

040101 “Хімія”

Спеціальність 6.040101


Рік підготовки:

2-й

Семестр

Загальна кількість годин - 162

ІІІ-й

Освітньо-кваліфікаційний рівень:

бакалавр


Лекції –

4 год.


Практичні, семінарські

немає


Лабораторні –

12 год.


Самостійна робота –

146 год.


Вид контролю: контрольна робота, залік




  1. Мета та завдання навчальної дисципліни

Мета: надати студентам, які навчаються за напрямом „Хімія” за ОКР бакалавр базові навички використання комп’ютерів. Студенти навчаються, як кваліфіковані користувачі персонального комп’ютера, використовувати комп’ютерні технології для розв’язання типових навчальних та наукових задач, вивчають програмні пакети, корисні для хіміків.

У результаті вивчення даного курсу студент повинен

знати: основи інформаційних технологій, методи інформатики, що використовуються в хімії;основи чисельних методів, що використовуються в хімії; засади регресійного аналізу в хімії; розрахунок за законом діючих мас; елементи теорії графів.

вміти: володіти основними програмними пакетами, що використовуються у офісній роботі; володіти основами чисельних методів, що використовуються в хімії та проводити розрахунки.



  1. Програма навчальної дисципліни

Модуль 1. Лекції

Тема 1. Поняття інформації, отримання, передача та збереження інформації. Кодування інформації. Двійкове кодування інформації в комп’ютері. Одиниці вимірювання інформації.

Тема 2. Архітектура комп’ютера. Загальна схема пристроїв: системний блок, пристрої вводу та виводу інформації. Пам’ять, різновиди пам’яті. Запам’ятовуючи пристрої (накопичувачі на жорстких та гнучких дисках, вінчестер, носії інформації). Програмне забезпечення роботи комп’ютера. Класифікація програмного забезпечення: системне, прикладне, інструментальне. Поняття, функції, характеристики операційних систем. Типи операційних систем. Поняття файлу, файлової системи.

Тема 3. Комп’ютерні мережі. Призначення та типи комп’ютерних мереж. Глобальна мережа Internet. Поняття протоколу. Правила адресації Internet. Основні служби Internet.

Тема 4. Програмне забезпечення для хіміків. Пошукові системи. Бази даних для хіміків. Сучасні редактори для хімічних текстів. Проблема сумісності хімічних редакторів з текстовими процесорами. Візуальне відображення молекул, структур та експериментальних даних.

Тема 5. Основи матричної алгебри. Алгебра векторів. Матриця як лінійне перетворення векторів. Спеціальні матриці (нульова, одинична, скалярна). Операції з матрицями. Функції від матриць. Ранг матриці. Вироджені матриці. Норма матриці. Детермінант матриці. Обернена матриця. Розв’язання систем лінійних алгебраїчних рівнянь. Матричне представлення.

Тема 6. Використання матриць для опису будови хімічної речовини. Представлення брутто-формули речовини у вигляді векторів. Атомна матриця. Теорема про ранг атомної матриці. Побудова атомних матриць молекулярних та ион-молекулярних сумішей. Матриці у хімічних реакціях. Зображення реакцій у алгебраічній формі. Кількість лінійно незалежних реакцій, що описують задану реакційну суміш.

Тема 7. Регресійний аналіз у хімії. Уявлення про рівняння регресії. Полілінійна (множинна лінійна) регресія. Метод найменших квадратів. Стандартне відхилення та коефіцієнт кореляції.

Тема 8. Теорія інформації та її використання у хімії. Формула Шеннона. Зв’язок інформації з ймовірністю. Інформаційні структурні індекси. ІD, IC0, IC1, IC2 та інші похідні індекси. Проблема прогнозу біологічної активності молекул.

Тема 9. Елементи теорії графів. Поняття про граф. Маршрут у графі, ланцюг, цикл. Топологічна матриця. Матриця інціденції та матриця дистанцій. Структурні індекси молекул (індекс Вінера, індекс Рандіча).


Модуль 2. Лабораторні заняття

Тема 10. Знайомство з електронними таблицями. Створення таблиці даних. Робота з математичними та логічними функціями. Робота з масивами. Будова діаграм та графіків.

Тема 11. Регресійний аналіз.

Тема 12. Теорія графів та топологічні індекси.

Тема 13. Знайомство з програмним забезпеченням, що використовують для автоматизації математичних розрахунків. Основні арифметичні операції. Диференціювання. Інтегрування. Побудова графіків. Операції з матрицями. Розв’язання системи лінійних рівнянь.

Тема 14. Застосування матриць при описі хімічних реакцій.




  1. Структура навчальної дисципліни







Усього

у тому числі

л

п

лаб

інд

ср

1

2

3

4

5

6

7

Модуль 1 – лекції

Тема 1.

6













6

Тема 2.

6













6

Тема 3.

6













6

Тема 4.

7

1










6

Тема 5.

8

1










7

Тема 6.

10

1










9

Тема 7.

8

1










7

Тема 8.

7













7

Тема 9.

12













12

Разом за модулем 1

70

4










66

Модуль 2 – лабораторні роботи

Тема 10.

18







2




16

Тема 11.

14







2




12

Тема 12.

20







2




18

Тема 13.

20







3




17

Тема 14.

20







3




17

Разом за модулем 2

92







12




80

Усього годин

162

4




12




146



  1. Теми лабораторних занять




з/п


Назва теми

Кількість

годин


10

Тема 10. Знайомство з електронними таблицями. Створення таблиці даних. Робота з математичними та логічними функціями. Робота з масивами. Будова діаграм та графіків.

2

11

Тема 11. Регресійний аналіз.

2

12

Тема 12. Теорія графів та топологічні індекси.

2

13

Тема 13. Знайомство з програмними пакетами, які використовують для автоматизації математичних розрахунків. Основні арифметичні операції. Диференціювання. Інтегрування. Побудова графіків. Операції з матрицями. Розв’язання системи лінійних рівнянь.

3

14

Тема 14. Застосування матриць при описі хімічних реакцій.

3


6. Самостійна робота


Назва теми

Кількість

годин


Тема 1. Поняття інформації, отримання, передача та збереження інформації. Кодування інформації. Двійкове кодування інформації в комп’ютері. Одиниці вимірювання інформації.

6

Тема 2. Архітектура комп’ютера. Загальна схема пристроїв: системний блок, пристрої вводу та виводу інформації. Пам’ять, різновиди пам’яті. Запам’ятовуючи пристрої (накопичувачі на жорстких та гнучких дисках, вінчестер, носії інформації). Програмне забезпечення роботи комп’ютера. Класифікація програмного забезпечення: системне, прикладне, інструментальне. Поняття, функції, характеристики операційних систем. Типи операційних систем. Поняття файлу, файлової системи.

6

Тема 3. Комп’ютерні мережі. Призначення та типи комп’ютерних мереж. Глобальна мережа Internet. Поняття протоколу. Правила адресації Internet. Основні служби Internet.

6

Тема 4. Програмне забезпечення для хіміків. Пошукові системи. Бази даних для хіміків. Сучасні редактори для хімічних текстів. Проблема сумісності хімічних редакторів з текстовими процесорами. Візуальне відображення молекул, структур та експериментальних даних.

6

Тема 5. Основи матричної алгебри. Алгебра векторів. Матриця як лінійне перетворення векторів. Спеціальні матриці (нульова, одинична, скалярна). Операції з матрицями. Функції від матриць. Ранг матриці. Вироджені матриці. Норма матриці. Детермінант матриці. Обернена матриця. Розв’язання систем лінійних алгебраїчних рівнянь. Матричне представлення.

7

Тема 6. Використання матриць для опису будови хімічної речовини. Представлення брутто-формули речовини у вигляді векторів. Атомна матриця. Теорема про ранг атомної матриці. Побудова атомних матриць молекулярних та ион-молекулярних сумішей. Матриці у хімічних реакціях. Зображення реакцій у алгебраічній формі. Кількість лінійно незалежних реакцій, що описують задану реакційну суміш.

9

Тема 7. Регресійний аналіз у хімії. Уявлення про рівняння регресії. Полілінійна (множинна лінійна) регресія. Метод найменших квадратів. Стандартне відхилення та коефіцієнт кореляції.

7

Тема 8. Теорія інформації та її використання у хімії. Формула Шеннона. Зв’язок інформації з ймовірністю. Інформаційні структурні індекси. ІD, IC0, IC1, IC2 та інші похідні індекси. Проблема прогнозу біологічної активності молекул.

7

Тема 9. Елементи теорії графів. Поняття про граф. Маршрут у графі, ланцюг, цикл. Топологічна матриця. Матриця інціденції та матриця дистанцій. Структурні індекси молекул (індекс Вінера, індекс Рандіча).

12

Тема 10. Знайомство з електронними таблицями. Створення таблиці даних. Робота з математичними та логічними функціями. Робота з масивами. Будова діаграм та графіків.

16

Тема 11. Регресійний аналіз.

12

Тема 12. Теорія графів та топологічні індекси.

18

Тема 13.Знайомство з програмними пакетами, які використовують для автоматизації математичних розрахунків. Основні арифметичні операції. Диференціювання. Інтегрування. Побудова графіків. Операції з матрицями. Розв’язання системи лінійних рівнянь.

17

Тема 14. Застосування матриць при описі хімічних реакцій.

17


7. Методи навчання

Лекції, виконання лабораторних робіт на комп’ютері, самостійна робота.



8. Методи контролю

Письмовий поточний контроль знань (за допомогою комп’ютера) за темами лабораторних робіт, контрольна робота, залік.



9. Розподіл балів, які отримують студенти

Поточне тестування та самостійна робота

Сума

Мо­дуль 1

Модуль 2

100

Теми 1-9

Т10

Т11

Т12

Т13

Т14

Контрольна робота: 20

Поточний контроль знань: 40


Поточний контроль знань: 40

Для зарахування модулю 1 студент повинен виконати контрольну роботу за темами 1-9 и одержати оцінку не менш 10 балів. Для зарахування модуля 2 студент повинен виконати всі лабораторні роботи та пройти поточний контроль знань за темами 10-14. Для одержання заліку студент має набрати не менше, ніж 50% балів за підсумками контрольної роботи за темами 1-9 та поточного контролю знань з тем 10-14.


Критерії оцінювання

  • „Відмінно” – впевнене володіння чисельними методами; вміння сформулювати алгоритм розрахунку, вибрати програмний пакет, що здатен ефективно розв’язати поставлену математичну проблему хімії та проаналізувати одержані результати;

  • „Добре” – володіння основними програмними пакетами; володіння чисельними методами в рамках певного комп’ютерного пакету; розуміння основних розрахункових методів;

  • „Задовільно” – елементарне володіння основними програмними пакетами; мінімальне розуміння основ чисельних методів, що використовуються в хімії; вміння провести основні розрахунки;

  • „Незадовільно” – нездатність проведення основних розрахунків; невпевнене володіння основними програмними пакетами.


Шкала оцінювання


Сума балів за всі види навчальної діяльності протягом семестру

Оцінка ECTS

Оцінка за національною шкалою

90-100

А

Зараховано

80-89

В

70-79

С

60-69

D

50-59

Е

1-49

FX

Не зараховано


10. Методичне забезпечення

1. Робоча програма навчальної дисципліни.

2. Навчальні посібники, монографії.

3. Описи лабораторних робіт.



11. Рекомендована література

Базова

  1. Вступ до інформаційних технологій. Методичний посібник для викладачів і студентів. Ї Під ред. Зарецької І.Т., Владимирової М.В. – Харків: ХНУ імені В.Н. Каразіна, 2006. – 364 С.

  2. Інформатика. Базовый курс / Под ред. Симонович С.В. и др. – Спб.: Питер, 2001. – 640 с.

  3. Таненбаум Э. Архитектура компьютера. – Спб.: : Питер, 2003. – 698 с.

  4. Яшкин В.И. Численные методы в химии. Аппаратное и программное обеспечение. – Мн.: БГУ, 2002. – 95 с.

  5. Савчук Л.О., Гримпинюк О.В. Інформатика та комп’ютерна техніка. – К.:Професіонал, 2004. – 160 с.

  6. Кристиан К. Введение в операционную систему UNIX.-М.: Финансы и статистика, 1985. – 318 с.

  7. Персональный компьютер: диалог и программные средства: Учеб.пособие : / В.М. Матюшок, С.Т. Усачев, И.Л. Афанасьев и др. . - М., 1991 . - 312 с

  8. Персональный компьютер фирмы IBM и операционная система MS-DOS : перевод с : англ. / Питер Нортон ; Пер. А.А. Батнер ; Под ред. А.В. Козлов . - М. : Радио и связь, 1992 . - 416 с.

  9. Программное обеспечение и "неотложка" для компьютера:/ Виктор Борисович Марысаев . - М. : ТЕРРА - Книжный клуб, 2001 . – 383 с.

  10. Системное программное обеспечение: Учебник для вузов : / Александр Владимирович Гордеев и Алексей Юрьевич Молчанов; Гл.ред. Е.Н. Строганова . - СПб.; М.; Х.; Минск : Питер, 2003 . - 736 с.

  11. В.Л. Бройдо Вычислительные системы, сети и телекоммуникации. 2-е изд. – СПб.: Питер, 2005

  12. Компьютерные сети и сетевые технологии: перевод с англ. / Марк А. Спортак, Френк Чарльз Паппас, Ричард Пит и Эмиль Рензинг . - М.; СПб.; К. : ДиаСофт, 2002 .

  13. Зимянин, Леонид Федорович Компьютерные сети: курс лекций / Леонид Федорович Зимянин . - Минск : Издательство Белорусского университета, 2006 . - 336 с.

  14. Таненбаум, Эндрю Компьютерные сети: перевод с англ. В. Шрага . - 4-е изд.. - СПб.; М.; Х.; Минск : Питер, 2005 . - 992 с.

  15. Столлингс, Вильям Компьютерные сети, протоколы и технологии Интернета: перевод с англ. / Пер. А. Никифоров. - СПб. : БХВ-Петербург, 2005

  16. Неділько С.А. Математичні методи в хімії. Киів: Либідь, 2005.- 256 с.

  17. Химические приложения топологии и теории графов. – М.: Мир, 1987.

  18. Иванов В.В., Слета Л.А., Расчетные методы прогноза биологической активности органических соединений. Учебное издание. – Харьков, ЧП Азамаев В.Р. 2003. – 75 с.

  19. Демиденко Е.З. Линейная и нелинейная регрессии. – М. Финансы и статистика, 1981. – 302 с.

  20. Степанов Н.Ф., Ерлыкина М.Е., Филиппов Г.Г., Методы линейной алгебры в физической химии. – М.: из-во московского университета, 1976. – 360с.

  21. Беклемишев Д.В., Дополнительные глави линейной алгебры, М.:Наука, 1983. – 335 с.

  22. Джонсон К, Численные методы в химии. – М.Мир, 1983. – 503 с.

  23. Руданський Ю.К. Мокрий Є.М., Піх З.Г., Чип М.М., Куриляк І..Й. Математичні методи в хімії та хімічній технології. – Львів: Світ, 1993.– 203 с.


Допоміжна

  1. Лоусон Ч., Хенсон Р., Численное решение задач метода наименьших квадратов. –М.:Наука, 1986, 230 с.

  2. Загоруйко Н.Г., Елкина В.Н., Лбов Г.С., Алгоритмы обнаружения эмпирических закономерностей. – Новосибирск, из-во Наука. Сибирское отделение, 1985.

  3. Лбов Г.С., Методы обработки разнотипных экспериментальных данных. – Новосибирск, из-во Наука.Сибирское отделение, 1981.

  4. Meintjes K., Morgan A., A methodology for solving Chemical Equilibrium Systems, Applied Mathematics and Computation, 1987, 22, p.333-361

  5. Статистические методы для ЭВМ/под ред. К.Энслейна, Э.Релстона, Г.С.Уилфа. – М.Наука, 1986. – 460 с.

  6. Мудров В.И., Кушко В.Л., Метод наименьших модулей.– М.: Знание, 1971.– 60 с.

  7. Тихонов А.Н., Арсенин В.Я., Методы решения некорректных задач.–М: Наука, 1986.– 287.

  8. Морозов В.А., Регулярные методы решения некорректно поставленных задач.– М:Наука.–1987.– 239 с.





База даних захищена авторським правом ©lecture.in.ua 2016
звернутися до адміністрації

    Головна сторінка