Інформаційні технології та основи програмування

Анотація начальної дисципліни
Навчальна дисципліна «Інформаційні технології та основи програмування» належить до циклу загальної підготовки обов’язкової частини навчального плану першого (бакалаврського) рівня освіти спеціальності 192 «Будівництво та цивільна інженерія»
освітньої програми    «Проєктування будівель і споруд».
Курс «Інформаційні технології та основи програмування» є одним з основних, визначальних як для всього процесу навчання, так і подальшої практичної діяльності спеціаліста. Він є необхідним для успішного засвоєння таких фундаментальних дисциплін, як вища математика, теоретична механіка, а також спеціальних дисциплін, у зв’язку з інтенсивним використанням та дослідженням комп’ютерних моделей. Це потребує знань методів моделювання та дискретних обчислень, яку формує навчальна дисципліна «Інформаційні технології та основи програмування». Використовуючи дискретні моделі для опису фізичних явищ, ми розглянемо методи ефективних обчислень у різних інженерних задачах. 
Для вивчення навчальної дисципліни необхідні знання математики та інформатики в обсязі середньої школи.
  Навчальна програма дисципліни «Інформаційні технології та основи програмування» є нормативним документом Національного університету «Одеська політехніка», який розроблено кафедрою інформаційних технологій проектування та дизайну ІЦТДТ на основі освітньої програми підготовки відповідно до навчального плану першого (бакалаврського) рівня вищої освіти для бакалаврів спеціальності 192 «Будівництво та цивільна інженерія» та освітньої програми «Проєктування будівель і споруд» денної та заочної форм навчання. 
Навчальна програма дисципліни укладена згідно з вимогами кредитно-модульної системи організації освітнього процесу в Національному університеті «Одеська політехніка». Програма визначає обсяги компетентностей, які мають опанувати здобувачі першого бакалаврського рівня вищої освіти відповідно до своєї освітньо-професійної програми та алгоритму вивчення навчального матеріалу дисципліни «Інформаційні технології та основи програмування», а також необхідне методичне забезпечення, складові та технологію оцінювання навчальних досягнень.
Дисципліна вивчається для денної форми навчання – у другому семестрі першого курсу, для заочної форми навчання – у другому семестрі першого курсу, –  відповідно до навчального плану спеціальності 192 «Будівництво та цивільна інженерія». Дисципліна викладається з 1 по 15 тиждень і складається з лекцій та лабораторних занять. Згідно навчального плану має закінчуватися заліком.
У процесі вивчення курсу зосереджується увага на засвоєнні знань щодо існуючих типів комп’ютерів, операційних систем, користувачевого програмного забезпечення та мов програмування, отримання навичок користування типовим програмним забезпеченням.

1.1 Мета та завдання дисципліни 

Викладання курсу «Інформаційні технології та основи програмування» має за мету:
•    формування особистості студентів, розвиток їх інтелекту й здібностей до логічного та
•    алгоритмічного мислення;
•    оволодіння студентами основами апарату програмування та дискретних обчислень;
•    вироблення навичок самостійного вивчення наукової літератури з програмування та її застосувань;_
•    навчання основним методам програмування та використання програмних паекетів, які необхідні для розв’язання різних інженерних задач.

Предметом вивчення дисципліни  є архітектура сучасних комп’ютерів, властивості та функціі сучасних операційних систем, можливості та способи використання програмного забезпечення з метою досягнення інженерних результатів.
Завдання дисципліни - ввести студента в коло фундаментальних і широко застосовуваних підходів до інженерного аналізу.
Для досягнення мети вивчення дисципліни студенти повинні навчитися будувати адекватні моделі природних, техногенних та соціальних процесів та систем у середовищі мовного програмування.
Програма побудована за вимогами кредитно-модульної системи організації навчального процесу у вищих навчальних закладах, рекомендованого Європейською Кредитно-Трансферною Системою (ЄКТС).

Тематика та види навчальних занять
Для денної форми здобуття освіти

Дисципліна вивчається у першому семестрі першого курсу відповідно до навчального плану спеціальності 022.1 «Архітектурний дизайн».
Лекція 1. Історія обчислювальної техніки. Механічні машини, електронні обчислювальні машини різних поколінь. Еволюція принципів побудови ЕОМ, виникнення законів кібернетики. 
Лекція 2. Принцип загальної шини та асинхронного керування пристроями. Головні напрямки розвитку обчислювальної техніки після винаходу СВІС. Склад персонального комп’ютера, призначення окремих пристроїв. 
Лекція 3. Операційні системи, призначення та склад. Розвиток операційних систем. Сучасні системи, місце Windows, її призначення та склад. 
Лекція 4.  Налаштування Windows для різних задач. Реєстр, керування реєстром.
Лекція 5. Офісні пакети, призначення та склад. Open Office, склад та інсталяція. Презентації, використання Impress для побудови презентацій.
Лекція 6. Текстові редактори та текстові процесори. Розвиток засобів комп’ютерної обробки текстів. Обробка нескладного тексту у процесорі Writer
Лекція 7. Робота з таблицями та малюнками у процесорі Writer.
Лекція 8. Робота з формулами. Два способи вводу формул, таблиця тегів для формул.
Лекція 9. Загальні відомості про обробку даних у таблицях. Можливості сучасних табличних процесорів по обробці та зберіганню даних. Структура таблиць та робочих книг. Сінтаксіс що використовується. Типи внутрішніх та зовнішніх даних.
Лекція 10. Адресація даних у таблицях. Локальні та зовнішні адреси. Посилання, типи посилань. Діапазони, способи завдання діапазонів. Використання даних через мережеві з’єднання.
Лекція 11. Обчислення у таблицях. Правила складання формул. Правила організації обчислень. Рекурентні обчислення.
Лекція 12. Робота з діапазонами. Обчислення у діапазонах, формули діапазонів. Використання іменованих діапазонів.
Лекція 13. Вбудовані функції. Використання вбудованих функцій. Написання власних функцій. Робота з константами.
Лекція 14. Обчислення з матрицями. Системи лінійних рівнянь. Пошук помилок у формулах.
Лекція 15. Зведені таблиці. Побудова зведених таблиць. Аналіз даних.

Лабораторні заняття
Лабораторне заняття №1. Склад персонального комп’ютера. Елементна база, зовнішні пристрої .Склад та побудова материнської плати.
Мета заняття: розуміти і аналізувати сучасну елементну базу і технології, вчитися будувати моделі та алгоритми. Навчитися шляхам практичної реалізації математичних моделей пристроїв та явищ. Усвідомити безперервний процес покращення архітектури та засобів побудови складних примтроїв
Лабораторне заняття №2. Операційні системи. Диспетчери Windows. Стандартні функції. Робота з файлами.
Мета заняття: Усвідомлювати можливість різних рішень однієї задачі. Зрозуміти особливості завантаження з фірмового носія та збірки з довільного набору утиліт
Лабораторне заняття №3. Writer. Створення та форматування абзаців. Оформлення абзаців для різних документів.
Мета заняття:. Засвоїти, що різні задачі потребують різних рішень. Навчитися формувати стилі абзаців для різних типів документів.
Лабораторне заняття №4. Writer. Списки, колонтитули, колонки, текстові ефекти, ілюстрації. Зовнішні об’єкти, таблиці, друк документів
Мета заняття: Засвоїти стандартні прийоми керування даними. Зрозуміти можливість використання різних прийомів для вирішення однієї задачі. Розібрати як технології друку вплинули на програмний продукт та його властивості.
Лабораторне заняття №5. . Open Office. Writer. Робота з діаграмами. Робота з формулами за допомогою Math.
Мета заняття: Засвоїти стандартні прийоми керування даними. Зрозуміти можливість використання різних прийомів для вирішення однієї задачі. 
Лабораторне заняття №6. Calc. Введення та редагування даних
Мета заняття: Навчитися ефективним методам вводу даних та коригування комірок
Лабораторне заняття №7 Calc. Обчислення в електронних таблицях
Мета заняття: Навчитися виконувати нескладні обчислення у межах одної робочої сторінки
 Лабораторне заняття №8. Calc. Побудова графіків та діаграм за даною залежністю
Мета заняття: Навчитися будувати графіки функцій одної змінної та параметричної функції
Лабораторне заняття №9 Створення таблиць розрахунків та побудова гістограми
Мета заняття: Навчитися виконувати табличні розрахунки та відображати результати на гістограмах 
Лабораторне заняття №10 Апроксимація експериментальних даних
Мета заняття Навчитися обирати тип апроксимуючої функції та будувати апроксимації
Лабораторне заняття №11 Програмування алгоритму опису нелінійних залежностей методом найменших квадратів (МНК)
Мета заняття Навчитися досліджувати результат апроксимації методом найменших квадратів.
Лабораторне заняття №12 Open Office.Impress. Побудова презентації на задану тему. Композиція сторінок.
Мета заняття Оволодіти навичками складання презентації
Лабораторне заняття №13 Open Office.Impress. Використання ефектів для збагачення презентації
Мета заняття Навчитися прикрашати та анімувати елементи презентації
Лабораторне заняття №14 Open Office Draw. Малювання блок- схем алгоритмів.
Мета заняття Засвоїти елементи композиції зображень та елементи блок-схем
Лабораторне заняття №15 Open Office Draw. Малювання схем технологічних процесів
Мета заняття Засвоїти базові елементи Data Flow Diagram та Worwflow Diagram

Консультації здійснюються впродовж семестру згідно встановленого розкладу.

Для заочної форми здобуття освіти
Дисципліна вивчається у другому семестрі відповідно до навчального плану спеціальності 131 «Прикладна механіка»

Лекція1. Огляд курсу згідно програми, пакет Open Office , встановлення та використання.
Лекція 2. Робота з табличними процесорами. Обробка даних, Можливості графічного представлення результатів.

Лабораторні заняття
Лабораторна  робота №1. Робота у Open Office Writer. 
Мета заняття- отримати практичний досвід у виготовленні наукових текстових документів з елементами графіки, розрахунків у таблицях. Студенти заочної форми виконують лабораторну роботу самостійно згідно методичного керівництва до лабораторних робот . Кількість та номера завдань призначаються викладачем.
Лабораторна робота №2 Робота у Open Office Calc 
Мета заняття- отримати практичний досвід у табличних обчисленнях та складанні інженерних документів у табличному процесорі. Студенти заочної форми виконують лабораторну роботу самостійно згідно методичного керівництва до лабораторних робот . Кількість та номера завдань призначаються викладачем.

6 Індивідуальна робота
Контрольна робота для здобувачів заочної форми освіти складається зі створення презентації в програмі Impress обсягом до 30 слайдів, що містить графічні об’єкти, створені у програмі Draw  та формули, створені за допомогою Math. Тема презентації довільна, узгоджується з викладачем на початку семестру. Робота має бути представлена на передостанньому тижні навчання.
 Форми контрольних заходів та оцінювання результатів навчання
Для денної форми здобуття освіти
Поточний контроль полягає у виконанні:
1)    Двох лабораторних робот, що містять 40 завдань, що розподілені між п’ятнадцятьма лабораторними заняттями.  Бездоганне виконання оцінюється у 40 балів (кожне завдання по 1 балу). 
2)    презентації за довільною темою. За бездоганне виконання презентації отримується 10 балів.. 
3)    2-х модульних контрольних робіт. Модульні контрольні роботи складаються з теоретичної і практичної частин та проводяться у письмовій формі. Бездоганне виконання кожної модульної контрольної роботи становить 20 балів.
4)    робота на практичних заняттях (усне опитування за вивченими темами).Оцінюється максимум в 10 балів
Підсумковий контроль – Екзамен. Максимальна оцінка, яку може отримати студент – 100 балів. Мінімальна оцінка, яка дозволяє отримати «задовільно»- 60 балів.

Для заочної форми здобуття освіти
Захист контрольної роботи. Бездоганне виконання у 50 балів. При її захисті студент може отримати до 50 балів додатково.
Підсумковий контроль – екзамен Максимальна оцінка, яку може отримати студент – 100 балів. Мінімальна оцінка , що дозволяє отримати «задовільно»- 60 балів.