Министерство образования, науки и молодежи

республики крым

ГБПОУ РК «Симферопольский политехнический колледж»

УТВЕРЖДЕНО

Заведующим отделением

___________________________________

название отделения

____ __________________

подпись инициалы, фамилия зав. отделением

«___» _____________201__г.

ПРОГРАММа УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

Основы теории информации

название дисциплины

09.02.02 Компьютерные сети

(по отраслям)

Симферополь 2015 г.

Программа учебной дисциплины разработана на основе Федерального государственного образовательного стандарта среднего профессионального образования по специальности: 09.02.02 Компьютерные сети, входящих в укрупненную группу специальностей 09.00.00 Информатика и вычислительная техника.

Организация-разработчик: ГБПОУ Симферопольский политехнический колледж.

Разработчики:

А.В. Тополенко, преподаватель дисциплин профессионального цикла ГБПОУ РК «Симферопольский политехнический колледж».

РАССМОТРЕНО И ОДОБРЕНО

на заседании Цикловой методической комиссии

информационных технологий

протокол №_1__ от «31»__08___2015г.

____________ Е.А. Смирнова___

Подпись ФИО председателя ЦМК

© А.В. Тополенко

СОДЕРЖАНИЕ

стр.

1. ПАСПОРТ рабочей ПРОГРАММЫ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

4

2. СТРУКТУРА и содержание УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

5

3. условия реализации программы учебной дисциплины

10

4. Контроль и оценка результатов Освоения учебной дисциплины

12

5. ТРЕБОВАНИЯ К РЕЗУЛЬТАТАМ ОСВОЕНИЯ ОСНОВНОЙ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЙ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЙ ПРОГРАММЫ

13

1. паспорт РАБОЧЕЙ ПРОГРАММЫ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

ОП.06. Основы теории информации

1.1. Область применения программы

Программа учебной дисциплины является частью основной профессиональной образовательной программы в соответствии с ФГОС по специальности СПО 09.02.02 Компьютерные сети, входящих в укрупненную группу специальностей 09.00.00 Информатика и вычислительная техника.

1.2. Место дисциплины в структуре основной профессиональной образовательной программы: дисциплина входит в профессиональный цикл

1.3. Цели и задачи дисциплины - требования к результатам освоения дисциплины:

В результате освоения дисциплины обучающийся должен уметь:

• применять закон аддитивности информации;

• применять теорему Котельникова;

• использовать формулу Шеннона;

В результате освоения дисциплины обучающийся должен знать:

• виды и формы представления информации;

• методы и средства определения количества информации;

• принципы кодирования и декодирования информации;

• способы передачи цифровой информации;

• методы повышения помехозащищенности передачи и приема данных, основы теории сжатия данных;

1.4. Рекомендуемое количество часов на освоение программы дисциплины:

максимальной учебной нагрузки обучающегося 100 часов, в том числе:

обязательной аудиторной учебной нагрузки обучающегося 68 час;

самостоятельной работы обучающегося 32 часов.

2. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

2.1. Объем учебной дисциплины и виды учебной работы

Вид учебной работы

Объем часов

Максимальная учебная нагрузка (всего)

100

Аудиторная учебная работа (обязательные учебные занятия) (всего)

68

в том числе:

лабораторные занятия

-

практические занятия

34

контрольные работы, зачеты

4

курсовая работа (проект)

-

Внеаудиторная (самостоятельная) учебная работа обучающегося (всего)

32

в том числе:

самостоятельная работа над курсовой работой (проектом) (если предусмотрено)

-

- самостоятельное изучение тем

16

- подготовка докладов;

2

- решение задач;

14

Итоговая аттестация в форме дифференцированный зачет

2.2. Тематический план и содержание учебной дисциплины «Основы теории информации»

Наименование разделов и тем

Содержание учебного материала, лабораторные работы и практические занятия, самостоятельная работа обучающихся

Домаш. задание

Объем часов

Уровень освоения

1

2

3

4

5

Раздел 1. Введение в теорию информации.

8

Тема 1.1.

Основные понятия теории информации.

Содержание учебного материала:

4

1.

Предмет теории информации. Цели и задачи изучения теории информации. Основные области применения теории информации. Основные понятия теории информации.

Выполнить СР №1

2

1

2.

Самостоятельная работа №1 Самостоятельное изучение темы: Кибернетика, информация и общество, информационная картина мира,

Вклад русских ученых в теорию информации.

2

2

Тема 1.2.

Виды информации и формы представления

Содержание учебного материала:

4

3.

Виды информации и способы представления ее в электронно-вычислительных машинах. Основные сущности мира: материя, вещество и энергия. Вещественно-энергетическая картина мира. Свойства информации.

О2: 21-28 Выполнить СР №2

2

1

4.

Самостоятельная работа №2 Самостоятельное изучение тем и

подготовка докладов:

«ЭВМ как универсальное средство обработки информации.»

«Информационные процессы в природе»

«Информационные процессы в обществе.»

«Информационные процессы в технике»

4

2

Раздел 2. Системы счисления.

16

Содержание учебного материала:

16

Тема 2.1.

Системы счисления

5.

Основные определения, связанные с системами счисления. Позиционные и непозиционные системы счисления. Представление числовой информации с помощью систем счисления Представление целых, вещественных и дробных чисел в различных позиционных системах счисления. Перевод чисел и арифметические операции в Р-ичных системах счисления.

О1. 54-65

2

1

6.

Практическая работа № 1 Перевод чисел в различные системы счисления

Выполнить СР №3

2

1

7.

Самостоятельная работа №3 Выполнение упражнений на перевод чисел в различные системы счисления

3

2

8.

Практическая работа №2 Арифметические операции в двоичных системах счисления.

О2: 30-36

2

9.

Практическая работа №3 Арифметические операции в Р-ичных системах счисления.

О2: 30-36

2

10

Практическая работа № 4 Операции над числами с плавающей запятой

Выполнить СР №4

2

8.

Самостоятельная работа №4 Выполнение упражнений на арифметические операции в Р-ичных системах счисления.

3

2

Раздел 3. Информация и ее кодирование

54

Тема 3.1.

Информация и ее мера

Содержание учебного материала:

22

9.

Меры информации. Синтаксическая, семантическая, прагматическая. Дискретная и непрерывная информация.

Характеристика носителей информации.

О1: 67-84

Д2:54-60

2

1

10.

Закон аддитивности информации и его назначение. Параметры измерения информации. Вероятностный и алфавитный подход. Понятие количества информации. Единицы измерения информации

О2: 45-53

2

1

11.

Методы и средства определения количества информации.

Формула Хартли при определении количества информации. Теорема Котельникова. Формула Шеннона.

О1: 73-78

2

2

12.

Практическая работа №5 Использование формулы Хартли при решении задач на определение количества информации

Выполнить СР №5

4

2

13

Самостоятельная работа №5 Решить задачи с использованием формулы Хартли

4

2

14.

Практическая работа № 6 Применение алфавитного подхода к измерению количества информации

О2: 30-36

2

2

15

Практическая работа № 7 Использование закона аддитивности информации при решении задач на определение количества информации

Выполнить СР №6

2

2

16.

Самостоятельная работа № 6 Решение задач с применением алфавитного подхода к измерению количества информации

4

2

Тема 3.2

Кодирование информации

Содержание учебного материала:

18

17

Кодирование как процесс представления информации в виде кода. Эффективное кодирование. Коды: прямой, обратный, дополнительный

О2: 69-78

2

1

18.

Примеры эффективного кодирования простейших сообщений. Основная теорема Шеннона о кодировании в канале без помех. Основная теорема Шеннона о кодировании для канала с помехами.

О1: 85-93

О2: 110-115

2

2

19.

Алгоритмы кодирования. Кодирование графической информации, чисел, текста, звука. Разница между кодированием и шифрованием.

О1: 98-102

2

2

20.

Практическая работа № 8 Применение теоремы Котельникова при кодировании информации

О2: 125-136

2

2

21

Практическая работа № 9 Кодирование чисел в ЭВМ

Выполнить СР №7

2

21.

Самостоятельная работа №7 Самостоятельное изучение темы: Помехоустойчивое кодирование: основные понятия

2

3

22.

Практическая работа № 10 Алфавитное неравномерное двоичное кодирование

Выполнить СР №8

2

2

23.

Самостоятельная работа №8 Самостоятельное изучение темы: Информационные характеристики источника сообщения и канала связи.

4

2

Тема 3.3

Оптимальное кодирование информации

Содержание учебного материала:

14

24.

Методы сжатия цифровой информации. Алгоритмы обратимых методов

О1: 103-108

2

1

25.

Методы сжатия с регулируемой потерей информации. Оптимальное кодирование информации. Код Хаффмана. Программы архиваторы.

О1: 103-115

Д1:87-94

2

2

26.

Практическая работа №11 Решение задач с использованием оптимального кодирования информации

О1: 118-140

2

3

27

Практическая работа № 12 Компьютерное представление видеоинформации.

О1: 145-162

2

2

28

Практическая работа № 13Алгоритм сжатия данных Jpeg

О2: 158-170

2

2

29.

Практическая работа № 14 Кодирование и обработка звуковой информации .

Выполнить СР №9

2

2

30.

Самостоятельная работа №9 Кодирование информации .Графика

2

2

Раздел 4. Информационные процессы

16

Тема 4.1

Характеристика процесса передачи данных

Содержание учебного материала:

16

31.

Характеристика процесса передачи данных. Режимы и коды передачи данных

Выполнить СР№10

2

1

32.

Самостоятельная работа №10 Самостоятельное изучение темы: Безопасные компьютерные системы.

2

2

33

Информационная безопасность личности. Информационная безопасность общества. Политика безопасности. Понятие доступа

О1: 194-220

2

2

34.

Способы передачи цифровой информации

Основы теории сжатия данных. Стандарты сжатия. Системы шифрования.

О2: 181-205

2

2

Практическая работа № 15 Сжатие информации

Выполнить СР№11

2

35.

Самостоятельная работа №11 Самостоятельное изучение темы: Каналы передачи данных. Способы передачи цифровой информации.

2

2

36.

Практическая работа № 16 Основы защиты информации. Симметричные алгоритмы

Выполнить СР№12

2

2

37.

Самостоятельная работа №12 Самостоятельное изучение темы: Международные критерии информационной безопасности.

2

1

Контрольная работа

2

3

Зачетное занятие

2

ВСЕГО

100

Для характеристики уровня освоения учебного материала используются следующие обозначения:

1. - ознакомительный (узнавание ранее изученных объектов, свойств);

2. - репродуктивный (выполнение деятельности по образцу, инструкции или под руководством)

3. - продуктивный (планирование и самостоятельное выполнение деятельности, решение проблемных задач)

3. условия реализации УЧЕБНОЙ дисциплины

3.1. Требования к минимальному материально-техническому обеспечению

Реализация учебной дисциплины требует наличия учебного кабинета «Основы теории кодирования и передачи информации».

Оборудование учебного кабинета:

- автоматизированные рабочие места обучающихся;

- автоматизированное рабочее место преподавателя;

- комплект учебно-методической документации;

- комплект справочной и нормативной документации;

- информационные стенды;

- наглядные пособия по основным разделам курса.

Технические средства обучения:

• мультимедийные компьютеры;

• мультимедиапроектор;

• электронные учебные издания по основным разделам курса;

• средства телекоммуникации;

• принтер.

3.2. Информационное обеспечение обучения.

Перечень рекомендуемых учебных изданий, Интернет-ресурсов, дополнительной литературы

Основные источники:

1. Литвинская О. С. , Н. И. Чернышев., Основы теории передачи информации, М.:

КноРус, 2010.

2. Г. И. Хохлов., Основы теории информации, М.: Академия, 2010.

Дополнительные источники:

1. Есипов А. С. Информатика и информационные технологии для учащихся школ и колледжей. - СПб.: БХВ-Петербург, 2004

2. Панин В.В. Основы теории информации - М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2007

3. Подгорнова О.В Математические и логические основы ЭВМ. Учебник для СПО М.: «Академия» 2010.- 224 стр.

4. Хохлов Г.И. Основы теории информации - М.: Академия, 2008

5.Основы теории информации: методическое пособие / Сост. Базлов Е.Ф. - Казань, 1999

Интернет-ресурсы:

1. Интерактивный задачник - tspu.tula.ru.htm

2. Интерактивный задачник - mgopu.ru.htm

3. Интерактивный учебник - tspu.tula.ru

4. Информатика на пять - Интерактивный учебник -5byte.ru.php

5. Электронное издательство - inteltec.ru/publish/articles/textan/ibook.shtml

6. Сайт информационных технологий - solidbase.karelia.ru.asp

4. Контроль и оценка результатов освоения УЧЕБНОЙ Дисциплины

Результаты обучения

(освоенные умения, усвоенные знания)

Основные показатели оценки результата

Уметь применять закон аддитивности информации;

Освоить применение закона аддитивности информации;

Уметь применять теорему Котельникова;

Выполнять задания с применением теоремы Котельникова;

Уметь использовать формулу Шеннона;

Выполнять задания с применением формулы Шеннона;

Знать виды и формы представления информации;

Классифицировать информацию по видам и формам. Понимать виды и формы представления информации;

Знать методы и средства определения количества информации;

Рассчитывать количество информации с помощью формул. Применять методы и средства определения количества информации

Знать принципы кодирования и декодирования информации;

Понимать принципы кодирования и декодирования информации;

Знать способы передачи цифровой информации;

Анализировать эффективные способы передачи информации способы передачи цифровой информации;

Знать методы повышения помехозащищенности передачи и приема данных, основы теории сжатия данных

Освоить методы повышения помехозащищенности передачи и приема данных, основы теории сжатия данных

5. ТРЕБОВАНИЯ К РЕЗУЛЬТАТАМ ОСВОЕНИЯ ОСНОВНОЙ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЙ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЙ ПРОГРАММЫ

5.1. Техник по компьютерным сетям должен обладать общими компетенциями, включающими в себя способность:

ОК 1. Понимать сущность и социальную значимость своей будущей профессии, проявлять к ней устойчивый интерес.

ОК 2. Организовывать собственную деятельность, выбирать типовые методы и способы выполнения профессиональных задач, оценивать их эффективность и качество.

ОК 4. Осуществлять поиск и использование информации, необходимой для эффективного выполнения профессиональных задач, профессионального и личностного развития.

ОК 8. Самостоятельно определять задачи профессионального и личностного развития, заниматься самообразованием, осознанно планировать повышение квалификации.

ОК 9. Ориентироваться в условиях частой смены технологий в профессиональной деятельности.

5.2. Техник по компьютерным сетям должен обладать профессиональными компетенциями, соответствующими основным видам профессиональной деятельности:

5.2.1. Участие в проектировании сетевой инфраструктуры.

ПК 1.3. Обеспечивать защиту информации в сети с использованием программно-аппаратных средств.

5.2.2. Организация сетевого администрирования.

ПК 2.1. Администрировать локальные вычислительные сети и принимать меры по устранению возможных сбоев.

ПК 2.2. Администрировать сетевые ресурсы в информационных системах.

5.2.3. Эксплуатация объектов сетевой инфраструктуры.

ПК 3.2. Проводить профилактические работы на объектах сетевой инфраструктуры и рабочих станциях.

5.2.4. Выполнение работ по одной или нескольким профессиям рабочих, должностям служащих.

5.3. Специалист по администрированию сети должен обладать общими компетенциями, включающими в себя способность:

ОК 1. Понимать сущность и социальную значимость своей будущей профессии, проявлять к ней устойчивый интерес.

ОК 2. Организовывать собственную деятельность, определять методы и способы выполнения профессиональных задач, оценивать их эффективность и качество.

ОК 3. Решать проблемы, оценивать риски и принимать решения в нестандартных ситуациях.

ОК 4. Осуществлять поиск, анализ и оценку информации, необходимой для постановки и решения профессиональных задач, профессионального и личностного развития.

ОК 5. Использовать информационно-коммуникационные технологии для совершенствования профессиональной деятельности.

ОК 6. Работать в коллективе и команде, обеспечивать ее сплочение, эффективно общаться с коллегами, руководством, потребителями.

ОК 7. Ставить цели, мотивировать деятельность подчиненных, организовывать и контролировать их работу с принятием на себя ответственности за результат выполнения заданий.

ОК 8. Самостоятельно определять задачи профессионального и личностного развития, заниматься самообразованием, осознанно планировать повышение квалификации.

ОК 9. Быть готовым к смене технологий в профессиональной деятельности.

ОК 10. Исполнять воинскую обязанность, в том числе с применением полученных профессиональных знаний (для юношей).

5.4. Специалист по администрированию сети должен обладать профессиональными компетенциями, соответствующими основным видам профессиональной деятельности.

5.4.1. Участие в проектировании сетевой инфраструктуры.

ПК 1.1. Выполнять проектирование кабельной структуры и разрабатывать сетевые топологии в соответствии с требования технического задания.

ПК 1.2. Осуществлять выбор технологии, инструментальных средств и средств вычислительной техники при организации процесса разработки и исследования объектов профессиональной деятельности.

ПК 1.3. Обеспечивать защиту информации в сети с использованием программно-аппаратных средств.

ПК 1.4. Принимать участие в приемо-сдаточных испытаниях компьютерных сетей и сетевого оборудования различного уровня и в оценке качества и экономической эффективности сетевой топологии.

ПК 1.5. Контролировать соответствие разрабатываемых проектов и технической документации стандартам, техническим условиям и другим нормативным документам.

ПК 1.6. Составлять отчет по выполненному заданию, участвовать во внедрении результатов разработок.

5.4.2. Организация сетевого администрирования.

ПК 2.1. Администрировать локальные вычислительные сети и принимать меры по устранению возможных сбоев.

ПК 2.2. Администрировать сетевые ресурсы в информационных системах.

ПК 2.3. Обеспечивать сбор данных для анализа использования и функционирования программно-технических средств компьютерных сетей.

ПК 2.4. Взаимодействовать со специалистами смежного профиля при разработке методов, средств и технологий применения объектов профессиональной деятельности.

5.4.3. Эксплуатация объектов сетевой инфраструктуры.

ПК 3.1. Устанавливать, настраивать, эксплуатировать и обслуживать технические и программно-аппаратные средства компьютерных сетей.

ПК 3.2. Проводить профилактические работы на объектах сетевой инфраструктуры и рабочих станциях.

ПК 3.3. Использовать инструментальные средства для эксплуатации сетевых конфигураций.

ПК 3.4. Участвовать в разработке схемы послеаварийного восстановления работоспособности компьютерной сети, выполнять восстановление и резервное копирование информации.

ПК 3.5. Организовывать инвентаризацию технических средств сетевой инфраструктуры, осуществлять контроль поступившего из ремонта оборудования.

ПК 3.6. Выполнять замену расходных материалов и мелкий ремонт периферийного оборудования, определять устаревшее оборудование и программные средства сетевой инфраструктуры.

5.4.4. Управление сетевыми сервисами.

ПК 4.1. Принимать меры по отслеживанию, предотвращению и устранению нештатных ситуаций.

ПК 4.2. Контролировать сетевую инфраструктуру с использованием инструментальных средств эксплуатации сетевых конфигураций.

ПК 4.3. Обеспечивать максимальную стабильность предоставляемых сетевых сервисов.

ПК 4.4. Предоставлять согласованные с информационно-технологическими подразделениями сетевые сервисы и выполнять необходимые процедуры поддержки.

ПК 4.5. Восстанавливать нормальную работу сетевых сервисов в соответствии с требованиями регламентов.

ПК 4.6. Вести учет плановой потребности в расходных материалах и комплектующих.

5.4.5. Участие в модернизации сетевой инфраструктуры.

ПК 5.1. Идентифицировать проблемы в процессе эксплуатации программного обеспечения.

ПК 5.2. Разрабатывать предложения по совершенствованию и повышению эффективности работы сетевой инфраструктуры.

ПК 5.3. Разрабатывать сетевые топологии в соответствии с требованиями отказоустойчивости и повышения производительности корпоративной сети.

ПК 5.4. Составлять отчет по выполненному заданию, участвовать во внедрении результатов разработок.

ПК 5.5. Проводить эксперименты по заданной методике, выполнять анализ результатов.

5.4.6. Выполнение работ по одной или нескольким профессиям рабочих, должностям служащих.