Главная стр 1
скачать
ЭЛЕКТИВНЫЙ КУРС «ИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ И МОДЕЛИ»

И.Г. Семакин, Е.К Хеннер

1 час в неделю (34 часов в год) – 10 класс

1 час в неделю (34 часов в год) – 11 класс
Пояснительная записка
Учебный курс «Информационные системы и модели» пред­назначен для изучения в старших классах профильной школы. Курс является элективным, ориентированным на изучение в классах физико-математического и информационно-технологи­ческого профилей.

Курс «Информационные системы и модели» является преем­ственным по отношению к базовому курсу информатики и ИКТ, обеспечивающему требования образовательного стандарта для основной школы. При планировании и создании курса авторы учитывают, что раздел «Информационные системы и модели» становится одним из ведущих в изучении информатики на стар­шей ступени школы.

В ходе изучения курса будут расширены знания учащихся в тех предметных областях, на которых базируется изучаемые си­стемы и модели, что позволяет максимально реализовать межпредметные связи, послужит средством профессиональной ориентации и будет служить целям профилизации обучения на старшей ступени школы.

Изучение курса обеспечивается учебно-методическим комплек­том [1-3], включающим в себя учебное пособие для учащихся, компьютерный практикум и методическое пособие для учителя.

Содержание обучения:

Среди многочисленных приложений современной информа­тики и информационных технологий в данном учебном курсе выделяются два:



  • информационные системы;

  • компьютерное математическое моделирование. Поэтому курс состоит из двух частей, соответствующих двум главам учебника.

Часть 1. Моделирование и разработка информационных систем. Данный раздел курса углубляет содержательные линии моделирования и информационных технологий в школьной информатике. База данных — ядро любой информационной системы — рассматривается в качестве информационной модели со­ответствующей предметной области. Содержание обучения от­талкивается от проблем, которые требуется решить.

Первая проблема — адекватное информационное отражение в базе данных реальной системы. В связи с этим рассматриваются основные этапы проектирования базы данных: системный анализ предметной области, построение инфологической моде­ли, ее реализация в виде модели данных реляционного типа.

Вторая проблема — создание приложений, которые в сово­купности с базой данных составляют информационно-справочную систему. Здесь внимание уделяется анализу потребностей пользователя, созданию гибкой и полной системы приложений (запросов, форм, отчетов), организации дружественного пользо­вательского интерфейса.

В конце раздела осваиваются элементы программирования приложений на языке Visual Basic for Application (VBA).



Часть 2. Компьютерное математическое моделирование. Данный раздел также углубляет содержательную линию моделиро­вания в курсе информатики. В нем изучается математическое моделирование в его компьютерной реализации при максималь­ном использовании межпредметных связей информатики и уни­версальной методологии моделирования. Овладение основами компьютерного математического моделирования позволит уча­щимся углубить научное мировоззрение, развить творческие спо­собности, а также поможет в выборе будущей профессии. Данный раздел является преемственным по отношению к первому разде­лу, в котором речь также идет об информационном моделирова­нии, но с позиций представления информации, в то время как вто­рой раздел посвящен в основном ее математической обработке.

В ходе изучения раздела будут расширены математические знания и навыки учащихся. В частности, будут рассмотрены не­которые задачи оптимизации, элементы математической стати­стики и моделирования случайных процессов.



Формы организации занятий — сочетание лекционных за­нятий с выполнением лабораторных работ по созданию баз дан­ных, приложений, реализации компьютерных математических моделей. Используется метод проектов, позволяющий в макси­мальной мере развить навыки самостоятельной и исследователь­ской работы. Рекомендуется использовать написание рефератов по современным методам и средствам разработки информацион­ных систем, по моделированию в наиболее актуальных разде­лах науки, по которым проведение практических занятий неце­лесообразно на данном этапе обучения.

На лекционных и практических занятиях используется как объяснительно-иллюстративный и репродуктивный, так и час­тично-поисковый методы (в зависимости от учебного материа­ла). При самостоятельном решении задач на лабораторных работах в основном используется поисковый метод. В процессе выполнения практических заданий по обоим разделам курса учащиеся разовьют навыки работы с современными средствами информационных технологий: табличным процессором, реля­ционной СУБД, математическим пакетом MathCAD, познако­мятся с элементами офисного программирования.

Составной частью курса является подготовка реферата по од­ной из проблем, затронутых в курсе, а также выполнение и за­щита проекта. При подборе материалов для реферата учащимся рекомендуется использование ресурсов Интернет, для его офор­мления потребуется работа с текстовым процессором Word и иными средствами пакета MS Office. Защиту проекта рекомен­дуется проводить с использованием презентации, созданной средствами Power Point.
Тематическое и поурочное планирование курса
10 класс
ТЕМАТИЧЕСКИЙ ПЛАН РАЗДЕЛА «МОДЕЛИРОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ» (35 Ч)
Информационные системы и системология (9 ч)

Понятие информационной системы; этапы разработки ин­формационных систем. Основные понятия системологии: систе­ма, структура. Модели систем: модель черного ящика, модель состава, структурная модель. Графы, сети, деревья. Информа­ционно-логическая модель предметной области.



Реляционная модель данных и реляционная база данных (14 ч)

Проектирование многотабличной базы данных. Понятие о нормализации данных. Типы связей между таблицами. Созда­ние базы данных в среде реляционной СУБД (MS ACCESS). Реа­лизация приложений: запросы, отчеты.



Базы данных на электронных таблицах (6 ч)

Создание базы данных (списка) в среде табличного процессо­ра (MS Excel). Использование формы для ввода и просмотра спи­ска, для выборки данных по критериям. Сортировка данных по одному или нескольким полям. Фильтрация данных. Сводные таблицы.



Программирование приложений (5 ч)

Макросы: назначение, способы создания и использования. Структура программы на VBA. Объекты VBA для MS Excel. Раз­работка пользовательского интерфейса: диалоговые окна. Вве­дение в программирование на VBA.


ПОУРОЧНОЕ ПЛАНИРОВАНИЕ ИЗУЧЕНИЯ РАЗДЕЛА

«МОДЕЛИРОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА ИНФОРМАЦИОННЫХ

СИСТЕМ» (35 Ч)





Тема урока урока:

Виды учебной деятельности

1

Введение. Понятие информационной системы. Этапы разработки информационных систем

Лекция.

Распределение тем рефератов по разделу 1.2



2

Основы системологии: понятия системы, структуры, системный эффект

Лекция.

Теоретическое решение задач



3

Модели систем: модель черного ящика; модель состава системы

Лекция.

Выполнение лабораторной работы № 1



4

Модели систем: структурная модель. Графы (сети)

Лекция.

Завершение выполнения лаборатор­ной работы № 1



5

Иерархические структуры и деревья

Лекция.

Выполнение лабораторной работы № 2



6

Построение структурной моде­ли системы

Завершение выполнения лаборатор­ной работы № 2

7

Практикум на построение семантической сети

Выполнение лабораторной работы № 3

8

Инфологическая модель предметной области

Лекция.

Выполнение лабораторной работы № 4



9

Итоговое занятие

Защита рефератов

10

Понятие базы данных и СУБД

Лекция.

Распределение тем рефератов по раз­делу 1.2



11

Нормализация данных

Лекция. Решение задач

12

СУБД MS Access

Выполнение лабораторной работы № 1

13

Создание базы данных

Лекция.

Выполнение лабораторной работы № 2, задание 1



14

Запросы на выборку. Использование конструктора запросов

Лекция. Выполнение лабораторной работы № 2, задание 2

15

Практикум на работу с запро­сами

Выполнение лабораторной работы № 3

16

Логические выражения.

Сложные запросы на выборку.



Лекция.

Решение теоретических задач



17

Практикум на реализацию сложных запросов

Выполнение лабораторной работы № 4




урока

Тема урока

Виды учебной деятельности

18

Глобальная модель данных информационной системы

Лекция.

Теоретическое решение задач



19

Подсхемы и приложения

Лекция.

Выполнение лабораторной работы № 5



20

Практикум по разработке ин­дивидуального проекта

Лабораторная работа № 6

21

Итоговые запросы и отчеты


Лекция. Выполнение лабораторной работы № 7. Задание 1


22

Практикум по разработке ин­дивидуального проекта

Выполнение лабораторной работы № 7. Задание 2

23

Итоговое занятие

Защита проектов и рефератов

24

Электронные таблицы. MS Excel (повторение)

Лекция. Решение задач

25

Базы данных (списки) в MS Excel. Правила создания

Лекция.

Выполнение лабораторной работы № 1. Задание1



26

Манипулирование данными в списках: выборка и сортировка

Лекция.

Выполнение лабораторной работы № 1. Задания 2, 3



27

Практикум по манипулирова­нию данными в списках

Выполнение лабораторной работы № 2. Задания 1, 2

28

Сводные таблицы

Лекция.

Выполнение лабораторной работы № 2. Задание 3



29

Практикум по работе со свод­ными таблицами

Выполнение лабораторной работы № 3

30

Понятие о макросе. Програм­мная реализация макроса на VBA

Лекция.

Выполнение лабораторной работы № 1. Задание 1



31

Структура программы на VBA Объекты VBA. Свойства, ме­тоды, события

Лекция.

Выполнение лабораторной работы № 1. Задание 2



32

Создание диалогового окна (пользовательской формы)

Выполнение лабораторной работы № 2, задание 1

33

Программирование на YBA

Лекция.

Выполнение лабораторной работы № 2, задание 2



34

Программирование на VBA

Выполнение лабораторной работы № 3

35

Итоговое занятие





11 класс

ТЕМАТИЧЕСКИЙ ПЛАН РАЗДЕЛА «КОМПЬЮТЕРНОЕ МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ» (35 Ч)
Введение в технологию компьютерного математического мо­делирования (3 ч)

Основные понятия и принципы моделирования. Моделирова­ние и компьютеры. Разновидности математических моделей. Компьютерное математическое моделирование, его этапы.



Инструментарий компьютерного математического модели­рования (6 ч)

Табличные процессоры и электронные таблицы. Табличный процессор MS Excel, основные сведения. Построение графиков зависимостей между величинами в ТП Excel. Система математи­ческих расчетов MathCAD. Примеры использования MathCAD. Моделирование процессов оптимального планирования (20 ч) Постановка задач оптимального планирования. Линейное программирование — введение. Общая формулировка и сущест­вование решения задач линейного программирования. Симп­лекс-метод. Алгоритмическая реализация симплекс-метода. По­нятие о нелинейном программировании. Использование средст­ва «Поиск решения» табличного процессора Excel для решения задач линейного и нелинейного программирования. Решение за­дач оптимизации с помощью пакета MathCAD. Программная реа­лизация симплекс-метода в VBA; сопоставление с Turbo-Pascal. Динамическое программирование. Алгоритмическая реализа­ция метода динамического программирования. Реализация ал­горитма динамического программирования в VBA. Понятие о моделях многокритериальной оптимизации.



Компьютерное имитационное моделирование (6 ч)

Принципы имитационного моделирования. Введение в мате­матический аппарат имитационного моделирования. Случай­ные числа и их распределения. Пример моделирования систем массового обслуживания с помощью VBA.


ПОУРОЧНОЕ ПЛАНИРОВАНИЕ ИЗУЧЕНИЯ РАЗДЕЛА «КОМПЬЮТЕРНОЕ МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ» (36 Ч)




Тема урока

Виды учебной деятельности

1

Основные понятия и принци­пы моделирования. Моделиро­вание и компьютеры

Лекция.

Распределение тем рефератов по раз­делу «Введение в моделирование»



2

Компьютерное математическое моделирование, его этапы

Лекция

3

Введение в моделирование

Защита рефератов

4

Инструментарий компьютер­ного математического модели­рования. Решение математи­ческих задач с помощью ТП Excel

Лекция 1.

Распределение тем рефератов по раз­делу «Инструментарий компьютерно­го математического моделирования»



5

Решение математических задач с помощью ТП Excel

Практическое занятие. Начало вы­полнения лабораторной работы N2 1

6

Построение графиков зависи­мостей между величинами в ТП Excel

Лекция.

Продолжение выполнения лаборатор­ной работы № 1



7

Система математических рас­четов MathCAD

Лекция.

8

9


Система математических рас­четов MathCAD

Инструментарий компьютер­ного математического модели-



Завершение выполнения лаборатор­ной работы No 1

Защита рефератов



10

Постановка задач оптимального планирования. Линейное программирование – введение.

Лекция. Распределение тем рефератов по разделу «Оптимальное планирование»

11

Общая формулировка и существование решения задач линейного программирования.

Лекция

12

Геометрическое решение задач линейного программирования.

Начало выполнения лабораторной работы №2 (задание 1)

13

Симплекс - метод

Лекция







Тема урока

Виды учебной деятельности

14

Симплекс-метод

Решение задач (в «бескомпьютер­ном» варианте)

15

Алгоритмическая реализация симплекс-метода

Лекция

16

Алгоритмическая реализация симплекс-метода

Практическое занятие (разбор и трассировка алгоритма симплекс-ме­тода)

17

Алгоритмическая реализация симплекс-метода

Продолжение выполнения лаборатор­ной работы № 2 (задание 2)

18

Понятие о нелинейном про­граммировании

Лекция

19

Оптимальное планирование

Защита рефератов

20

Использование средства «По­иск решения» табличного процессора Excel для решения задач линейного и нелинейно­го программирования

Лекция

21

Использование средства «По­иск решения» табличного процессора Excel для решения задач линейного и нелинейно­го программирования

Продолжение выполнения лабора­торной работы № 2 (задание 3)

22

Использование системы Math-CAD для решения задач ли­нейного и нелинейного про­граммирования

Продолжение выполнения лаборатор­ной работы № 2 (задание 4)

23

Программная реализация симплекс-метода в VBA

Лекция.

Практическое занятие по трассиров­ке алгоритма



24

Решение задач линейного программирования в VBA

Завершение выполнения лаборатор­ной работы № 2 (задание 4)

25

Динамическое программиро­вание

Лекция

26

Алгоритмическая реализация метода динамического про­граммирования

Лекция.

Практическое занятие (разбор и трассировка алгоритма)



27

Решение задач динамического программирования

Начало выполнения лабораторной работы № 3 (задание 1)





Тема урока

Виды учебной деятельности

28

Реализация алгоритма дина­мического программирования в VBA. Решение задач дина­мического программирования

Лекция.

Завершение выполнения лаборатор­ной работы № 3 (задание 2)



29

Понятие о моделях многокри­териальной оптимизации

Лекция

30

Принципы имитационного моделирования. Введение в математический аппарат ими­тационного моделирования

Лекция.

Распределение тем рефератов по теме «Компьютерное имитационное моде­лирование»



31

Введение в математический аппарат имитационного моде­лирования. Случайные числа и их распределение

Лекция. Решение задач

32

Пример моделирования систе­мы массового обслуживания с помощью VBA

Лекция. Решение задач

33

Моделирование системы мас­сового обслуживания с помо­щью VBA

Выполнение лабораторной работы № 3 (задание 1)

34

Моделирование системы мас­сового обслуживания с помо­щью VBA

Выполнение лабораторной работы № 3 (задание 2)

35

Зачетное занятие

Защита рефератов по теме «Компью­терное имитационное моделирова­ние».

Подведение итогов курса




УЧЕБНАЯ ЛИТЕРАТУРА



  1. Семакин И. Г., Хеннер Е. К. Информационные системы и модели. Элективный курс: Учебное пособие - М.: БИНОМ. Ла­боратория знаний, 2005.

  2. Семакин И. Г., Хеннер Е. К. Информационные системы и модели. Элективный курс: Методическое пособие - М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2005.

  3. Семакин И. Г., Хеннер Е. К. Информационные системы и модели. Элективный курс: Практикум. - М.: БИНОМ. Лабора­тория знаний, 2005.

скачать


Смотрите также:
Учебное пособие для учащихся, компьютерный практикум и методическое пособие для учителя
174.72kb.
Учебное пособие москва 2010 Учебно-методическое пособие подготовлено сотрудниками кафедры пропедевтики детских болезней
529.93kb.
Учебное пособие для 1 класса. М., 2005 Бородина А. В. Мы и наша культура: 1 класс. Методическое пособие для учителя. М., 2005
71.2kb.
Учебно-методическое пособие по изучению элективного курса для учителя
1180.28kb.
Военная психология: методология, теория, практика Учебно-методическое пособие
5488.29kb.
Методическое пособие к курсу «Психология человека»
4128.19kb.
Учебное пособие для студентов вузов. М.: Юнити-дана, 2008. Цуканова О. А., Варзунов А. В. Сетевая экономика: Учебное пособие. Спб.: Спб гуитмо, 2008. 64 с
21.2kb.
Учебное пособие для учащихся старших классов средней общеобразовательной школы в двух частях. Так же, будет полезно абитуриентам и студентам педагогических вузов
8.58kb.
Методическое пособие для учителя: «Организация педагогической профилактики наркотизации среди младших школьников»; · пособие для родителей: «Книга для родителей младших школьников»
124.21kb.
Методическое пособие для практических занятий красноярск 2002
886.62kb.
Практикум по психологии менеджмента и профессиональной деятельности: учебное пособие /Под ред. Г. С. Никифоровой, М. А. Дмитриевой, В. М. Снеткова. Спб.: речь, 2007. 448с
26.61kb.
Учебное пособие для учителя к элективному курсу «Антропология»
103.97kb.