Методические рекомендации по рабочей программе учебной дисциплины «Информатика и ИКТ»

Автор: Подшибякин Алексей Николаевич

Организация: Колледж электроники и информационных технологий

Населенный пункт: г. Санкт-Петербург

Пояснительная записка

Методические указания по выполнению практических работ по дисциплине Информатика и ИКТ созданы для учащихся 1 курса.

Практические работы проводятся с целью:

• Систематизации и закрепления полученных теоретических знаний;
• Формирования умений использовать полученные знания для решения конкретных задач;
• Развития познавательных способностей и активности обучающихся:  творческой инициативы, самостоятельности, ответственности, организованности;
• Формирования самостоятельности мышления;
• Формирования общих и профессиональных компетенций.

Практические работы выполняются курсантом по заданию преподавателя. Перед выполнением обучающимися практических работ преподаватель проводит инструктаж по выполнению задания, который включает в себя цель задания, его содержание, основные требования к результатам работы, критерии оценки.

Выполнение практикумов обеспечивает формирование у обучающихся умений самостоятельно и избирательно применять различные средства  Информатики и ИКТ, включая дополнительное цифровое оборудование, пользоваться комплексными способами представления и обработки информации.

В результате выполнения практических работ по учебной дисциплине «Информатика и ИКТ» обучающийся должен уметь:

• Осуществлять выбор способа представления информации в соответствии с поставленной задачей;
• Иллюстрировать учебные работы с использованием средств информационных технологий;
• Создавать информационные объекты сложной структуры, в том числе гипертекстовые;
• Просматривать, создавать, редактировать, сохранять записи в базах данных;
• Осуществлять поиск информации в базах данных, компьютерных сетях;
• Представлять информацию различными способами (таблица, массив, график, диаграмма ..);
• Соблюдать правила техники безопасности и гигиенические рекомендации при использовании средств ИКТ.

Выполнение практических работ позволяют формировать общие компетенции:

ОК1. Понимать сущность и социальную значимость будущей профессии, проявлять к ней устойчивый интерес

ОК2. Организовывать собственную деятельность, исходя из цели и способов её достижения, определенных руководителем.

ОК 3. Анализировать рабочую ситуацию, осуществлять текущий и итоговый контроль, оценку и коррекцию собственной деятельности, нести ответственность за результаты своей работы.

ОК 4. Осуществлять поиск информации, необходимой для эффективного выполнения профессиональных задач.

ОК 5. Использовать информационно-коммуникативные технологии в профессиональной деятельности

 ОК 6. Работать в команде, эффективно общаться с коллегами, руководством, клиентами

Выполнение практических работ рассчитано на 57 часов

В процессе практического занятия как вида учебных занятий курсанты выполняют практическую работу (задание) под руководством преподавателя в соответствии с изучаемым учебным материалом.

Практическое занятие должно проводится в учебных кабинетах или специально оборудованных помещениях.

Выполнение практических занятий предшествует проверка знаний курсантов – их теоретической готовности к выполнению задания

 

Тема  Информация и информатика

Практическая работа № 1 : Ответить на вопросы по теме:

Тема: Информация и информатика

Время выполнения 1 час

Цель: приобрести и знания  по теории информации и их применения

Задачи: Научиться работать с теорией информации

Рекомендуемая литература: конспект лекций, методические рекомендации по выполнению практических работа Подшибякина А. Н.

Дать развернутые ответы на следующие вопросы:

1. Сформулируйте понятие информации.

2. Расскажите о взаимосвязи понятий «информация», «данные», «сведения» и «сообщения».

3. Что такое научная и научно-техническая информация?

4. Охарактеризуйте известные вам источники информации.

5. Охарактеризуйте пользователей информации.

6. Какие вам известны компоненты, виды и свойства информации?

7. Что такое информационные ресурсы? Охарактеризуйте их.

Тема  Количество и качество информации

Тема: Количество и качество информации

Время выполнения 3  часа

Цель: приобрести и отработать навыки работы по оценке количества и качества информации данных

Задачи: Научиться вычислять параметры качества и количества информации

Контрольные вопросы: В чем главная особенность количества и качеств информации?

Рекомендуемая литература: конспект лекций, методические рекомендации по выполнению практических работа Подшибякина А. Н.

 

Практическая работа № 2, № 3, № 4

Решить следующие задачи:

1. Какое минимальное количество двоичных разрядов потребуется для того, чтобы закодировать алфавит языка племени Мумба-Юмба, состоящий их 16 символов?

Решение: Пусть x – количество двоичных разрядов, тогда 2^x = 16 ; 2^x = 2⁴ ; x = 4

Ответ: 4 разряда

 

2. 256 символов на клавиатуре кодируются последовательностью из 0 и 1. Сколько же потребуется таких 0 и 1 (то есть разрядов)?
Решение: Пусть x – количество двоичных разрядов, тогда 2^x = 256 ; 2^x = 2⁸ ; x = 8
Ответ: 8 бит или 1 байт

 

3. Какое минимальное количество двоичных разрядов потребуется для того, чтобы закодировать цифры десятичной системы счисления?
Решение: Пусть x – количество двоичных разрядов, тогда
2^x = 10 ; 2^x = 2³ = 8 (мало) ; 2^x = 2⁴ =16 ; x = 4
Ответ: 4 разряда

4. Определить информационный объем полноэкранного графического изображения на экране, имеющем разрешающую способность 640*320 и 16 возможных цветов.
Решение: Пусть х – это количество бит, необходимых для кодирования цвета
из формулы Хартли х = log ₂ 16 = 4 или 16=2⁴, то есть х=4
640*320*4 = 26 *10*25*10*22=213*100 бит = 210 *100 байт = 100 Кбайт
Ответ: 100 Кбайт

5. Для хранения области экрана монитора размером 256*128 точек выделено 32 Кбайта оперативной памяти. Сколько максимально цветов допустимо использовать для раскраски точек?
Решение:
256 х 128 = 2⁸*2⁷=2¹⁵ точек

32 Кбайт = 32 х 1024 байт = 2 ⁵ *2 ¹⁰ (32768) байт = 2¹⁵ х 8 бит = 2¹⁸ бит

Для цвета остается:

2 ¹⁸ бит / 2¹⁵ = 8 бит или 2⁸ = 256 (количество цветов)
Ответ: 256 цветов

 

6. В колоде 36 карт. Из них 12 карт с «портретами» валетов, дам и королей. Какое количество информации содержит сообщение о том, что из колоды была взята карта с портретом (I1), туз (I2), любая карта от шестерки до десятки (I3), туз пик (I4)?

Решение:

Все четыре события имеют разную вероятность выполнения:

P1=12/36=1/3; P2=4/36=1/9; P3=20/36=5/9; P4=1/36

Для вычисления количества информации используем формулу:

I1=log₂36/12=log ₂ 3=1.585 I2=log ₂9=3.17 I3=log ₂ 9/5=0.847 I4=log ₂36=5.174

Ответ: последний результат показывает, что для кодирования всех 36 карт требуется 5.174 бита или шестибитное слово (2 ⁵=32 – мало, 2 ⁶=64, то есть 64>36).

 

7. В составе поезда 16 вагонов. Среди них есть вагоны купейные и плацкартные. Сообщение о том, что ваш знакомый приезжает в купейном вагоне несет 2 бита информации. Определите, сколько в поезде купейных вагонов?

Решение:

Пусть х – искомое число купейных вагонов.

Тогда P = x/16 - вероятность того, что знакомый приезжает в купейном вагоне.

Для решения используем формулу: I=log₂1/P или 1/P = 2^I

То есть 16/х = 2² , 4х=16, х=4

Ответ: в поезде 4 купейных вагона.

 

Тема  Теория кодирования

 

Тема: Теория кодирования

Время выполнения 2  часа

Цель: приобрести и отработать навыки работы по кодированию данных, работе в различных систем счисления и их переводу друг в друга.

Задачи: Научиться кодировать сообщения, работать в различных системах счсиления

Контрольные вопросы: В чем главное различие между кодированием и шифрованием информации?

Рекомендуемая литература: конспект лекций, методические рекомендации по выполнению практических работ Подшибякина А. Н.

 

Практическая работа № 5  № 6

Перевести из двоичной системы счисления в десятичную

111111,01101

1110011,0101

Перевести из десятичной системы счисления в двоичную

567,8 ; 78б,4;

Числа записаны в пятеричной системе счисления, необходимо произвести арифметические действия и записать в десятеричной системе счисления результат:

32104,4+2240,4. Числа записаны в двоичной системе счисления. необходимо

Произвести арифметические действия и записать в десятичной системе счисления:

111111,101*111,1

Числа записаны в 16-ричной системе счисления, необходимо произвести арифметические действия и результат записать в 8-ричной системе счисления:

14FF*2E; FCE145+CCEFF

Перевести числа из восьмеричной системы счисления в двоичную:

67543, 123546, 32156.

Перевести из десятичной системы счисления в двоичную вещественные числа: 0, 75; 1,56; 6,67, 8,98. Проверить свои вычисления

Тема: Теория кодирования

Время выполнения 4  часа (Практические работы № 7 - 10)

Цель: приобрести и отработать навыки работы по арифметическим действиям в различных системах счисления

Задачи: Научиться вычислять арифметические действия в различных систем счисления

Контрольные вопросы: Чем обуславливается своеобразность каждого алгоритма арифметики  в конкретной системе счисления?

Рекомендуемая литература: конспект лекций, методические рекомендации по выполнению практических работа Подшибякина А. Н.

Практическая работа № 7  Выполнение арифметических операций с участием прямого кода ;  Практическая работа № 8  Выполнение арифметических операций с участием обратного  кода; Практическая работа № 9 Выполнение арифметических действий над нормализованными числами; Практическая работа № 10 Выполнение арифметических действий с участием обратного кода:

 

Произвести соответствующие вычисления над арифметическими действиями двоичных чисел:

1.  11111111- 110001; 1010101 – 10110; 11001+111101; 11111*1101;
2. Числа записаны в троичной системе счисления, произвести вычисления и записать в десятичной системе счисления:

1201022 – 10101; 21111 + 101222; 11222201*2101

3. Найдите все основания системы счисления, в которых запись числа оканчивается на 5
4. В системе счисления с некоторым основанием x число 12 записывается в виде 110. Найти основание этой системы счисления
5. Выберите наибольшее число 13₄, 13₅, 13₇, 13₈, 13₉
6. Переведите число 12,45632₁₀ в двоичную, троичную, четверичную систему счисления
7. Какие из чисел больше 0,5: 0,011₂  ; 0,011₃ ; 0,21₄   ;  0,23₅

 

Тема Представление символьной информации в ЭВМ

Тема: Представление символьной информации в ЭВМ

Время выполнения 1  час  (Практические работа № 11)

Цель: приобрести знания функционирования современных  текстовых кодировок

Задачи: Научиться кодировать текстовую информации в соответствии с современными алгоритмами кодирования

Контрольные вопросы: Чем обуславливается своеобразность каждого алгоритма арифметики  в конкретной системе счисления?

Рекомендуемая литература: конспект лекций, методические рекомендации по выполнению практических работа Подшибякина А. Н.

 

Практическая работа № 11  Демонстрация работы Unicode, решить следующие задачи:

1. Считая, что каждый символ кодируется одним байтом, оцените информационный объем в битах следующего предложения: «Мой дядя самых честных правил. Когда не в шутку занемог, Он уважать себя заставил И лучше выдумать не мог»
2. Автоматическое устройство осуществило перекодировку информационного сообщения на русском языке, первоначально записанного в 16-битовом Unicode, в 8-битовую кодировку КОИ-8. При этом информационное сообщение уменьшилось на 1480 бит. Какова длина сообщения  в символах?

 

Тема  Представление графической информации

Тема: Представление графической информации

Время выполнения 2  часа  (Практические работа № 12 - 13)

Цель: приобрести знания по теории кодирования цвета в  ЭВМ

Задачи: Научиться кодировать графические файлы

Контрольные вопросы: Почему существуют такое большое количество алгоритмов кодирования графических файлов?

Рекомендуемая литература: конспект лекций, методические рекомендации по выполнению практических работа Подшибякина А. Н.

 

 Практическая работа № 12, № 13 Решение задач на определение глубины цвета

 

Задача 1. Определить размер 24-битного графического файла с разрешением 1024 х 600.

Задача 2. В процессе оптимизации количество цветов было уменьшено с 65536 до 2. Во сколько раз уменьшился объем файла.

Задача 3. Дан двоичный код рисунка. Известно, что рисунок монохромный и матрица имеет размер 8X8. Восста­новите рисунок по коду:

а) 00111100 01000010 00000010 01111110 10000010 10000010 10000110 01111011

б) 10111110 11000001 10000001 00111110 00000001 00000001 10000001 01111110

в) 00111111 01000010 01000010 01000010 00111110 00100010 01000010 11000111

Задача 4. Изображение на экране дисплея строится из отдель­ных точек (пикселей). Пусть установлено разрешение экрана 1200x1024. Сколько байт займет образ экра­на в памяти компьютера, если сохранить его (пото­чечно, в формате bit map -* bmp) как:

а) монохромное изображение;

б) 256-цветный рисунок;

в) 24-разрядный рисунок.

Задача 5. Для кодирования оттенка цвета одной точки (пиксе­ля) цветного изображения в соответствии с RGB моделью цветообразования используется 1 байт (8 бит): 3 бита для кодирования уровня яркости красного (Red) цвета, 2 бита для кодирования уровня яркости зеленого (Green) цвета и 3 бита на синий (Blue) цвет. Определите:

а) сколько уровней яркости каждого цвета может быть закодировано таким образом;

б) сколько всего цветовых оттенков изображения можно передать.

Решите ту же задачу, но при условии использования режима True Color, когда для передачи цвета одного пикселя используется 3 байта - по одному на каждый цвет

 

Тема  Основы формальной логики, булевой алгебры

Тема: Основы формальной логики , булевой алгебры

Время выполнения 5  часов  (Практические работы № 14 - 19)

Цель: приобрести навыки формализации логических суждений и их обработки

Задачи: Научиться  оптимизировать логические суждения

Контрольные вопросы: Чем обусловлено появление булевой алгебры?

Рекомендуемая литература: конспект лекций, методические рекомендации по выполнению практических работа Подшибякина А. Н.

 

Полный текст статьи см. в приложении.

1. file1.docx (1,0 МБ)

Опубликовано: 13.10.2025