Рабочая программа учебной дисциплины ОП.03 Основы алгоритмизации и программирования

Приложение

к ООП по специальности 10.02.05. Обеспечение информационной безопасности автоматизированных систем

дисциплина общепрофессионального цикла

стр.

1. ПАСПОРТ ПРОГРАММЫ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

4

1. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

6

1. условия реализации программы учебной дисциплины

14

1. Контроль и оценка результатов Освоения учебной дисциплины

15

Код

Результат

З1

Типы данных.

З2

Базовые конструкции изучаемых языков программирования.

З3

Интегрированные среды программирования на изучаемых языках.

-уметь:

Код

Результат

У1

Работать в среде программирования.

У2

Использовать языки программирования высокого уровня.

Код

Наименование результата обучения

Осуществлять поиск, анализ и интерпретацию информации, необходимой для выполнения задач профессиональной деятельности.

Планировать и реализовывать собственное профессиональное и личностное развитие.

ПК 2.1.

ПК 2.2.

Обеспечивать защиту информации в автоматизированных системах отдельными программными, программно-аппаратными средствами.

ПК 2.3.

Осуществлять тестирование функций отдельных программных и программно-аппаратных средств защиты информации.

ПК 2.4.

Осуществлять обработку, хранение и передачу информации ограниченного доступа.

ПК 2.5.

Уничтожать информацию и носители информации с использованием программных и программно-аппаратных средств.

ПК 2.6.

Осуществлять регистрацию основных событий в автоматизированных (информационных) системах, в том числе с использованием программных и программно-аппаратных средств обнаружения, предупреждения и ликвидации последствий компьютерных атак.

Код

Личностные результаты

ЛР 4

Проявляющий и демонстрирующий уважение к людям труда, осознающий ценность собственного труда. Стремящийся к формированию в сетевой среде личностно и профессионального конструктивного «цифрового следа»

ЛР 7

Осознающий приоритетную ценность личности человека; уважающий собственную и чужую уникальность в различных ситуациях, во всех формах и видах деятельности.

ЛР 10

Заботящийся о защите окружающей среды, собственной и чужой безопасности, в том числе цифровой

ЛР 13

Демонстрирующий готовность и способность вести диалог с другими людьми, достигать в нем взаимопонимания, находить общие цели и сотрудничать для их достижения в профессиональной деятельности

ЛР 14

Проявляющий сознательное отношение к непрерывному образованию как условию успешной профессиональной и общественной деятельности

ЛР 15

Проявляющий гражданское отношение к профессиональной деятельности как к возможности личного участия в решении общественных, государственных, общенациональных проблем

ЛР 16

Готовый соответствовать ожиданиям работодателей: проектномыслящий, эффективно взаимодействующий с членами команды и сотрудничающий с другими людьми, осознанно выполняющий профессиональные требования, ответственный, пунктуальный, дисциплинированный, трудолюбивый, критически мыслящий, нацеленный на достижение поставленных целей, демонстрирующий профессиональную жизнестойкость

ЛР 17

Соответствие уровня сформированности личностных качеств студентов уровню запросов работодателей

ЛР 18

Сохраняющий психологическую устойчивость в ситуативно сложных или стремительно меняющихся ситуациях

ЛР 19

Способный искать нужные источники информации и данные, воспринимать, анализировать, запоминать и передавать информацию с использованием цифровых средств, предупреждающий свое и чужое деструктивное поведение в сетевом пространстве.

ЛР 20

Открытый к текущим и перспективным изменениям в мире труда и профессий

ЛР 21

Развивающий творческие способности, способный креативно мыслить

ЛР 22

Экономически активный, предприимчивый, готовый к само занятости

ЛР 23

Готовый к профессиональной конкуренции и конструктивной реакции на критику

ЛР 24

Признающий ценность непрерывного образования, ориентирующийся в изменяющемся рынке труда, управляющий собственным профессиональным развитием, рефлексивно оценивающий собственный жизненный опыт, критерии личной успешности

ЛР 25

Гибко реагирующий на появление деятельности, готовый к их усвоению

Вид учебной работы

Объем часов

Максимальная нагрузка

164

Самостоятельная работа

49

Обязательная учебная нагрузка

164

в том числе:

теоретическое обучение

70

практические занятия

94

Итоговая аттестация проводится в форме дифференцированного зачета

Наименование разделов и тем

Содержание учебного материала и формы организации деятельности обучающихся

Уровень освоения

Объем часов

Осваиваемые элементы компетенций и личностных результатов

1

2

3

4

5

Раздел 1. Основные принципы алгоритмизации и программирования

36

Тема 1.1 Основные понятия алгоритмизации.

Содержание учебного материала

4

ОК 1, ОК 2, ОК 03, ПК 2.1, ПК 2.2, ПК 2.3, ПК 2.4, ПК 2.6, ЛР4, ЛР7, ЛР10, ЛР13, ЛР14,

ЛР15-25.

1

Понятие алгоритма и его свойства. Типы алгоритмов. Способы описания алгоритмов. Базовые алгоритмические структуры: линейные, разветвляющиеся, циклические.

2

2

4

2

Основные базовые типы данных и их характеристика. Основы алгебры логики. Логические операции и логические функции.

Тема 1.2 Принципы разработки алгоритмов.

Содержание учебного материала

10

ОК 1, ОК 2, ПК 2.3, ПК 2.4, ПК 2.6, ЛР4, ЛР7, ЛР10, ЛР13, ЛР14,

ЛР15-25.

1

Принципы построения алгоритмов: использование базовых структур, метод последовательной детализации, сборочный метод. Разработка алгоритмов сложной структуры.

2

4

Практические занятия

6

1.Разработка линейных алгоритмов и алгоритмов ветвления.

2

2

2

2.Разработка циклических алгоритмов.

3.Разработка алгоритмов шифрования.

Самостоятельная работа студента

1.Разработка алгоритмов различного типа.

2

Тема 1.3 Языки и системы программирования.

Содержание учебного материала

6

ОК 1, ОК 2, ПК 2.3, ПК 2.4, ПК 2.6, ЛР4, ЛР7, ЛР10, ЛР13, ЛР14,

ЛР15-25.

1

Классификация языков программирования.

Понятие интегрированной среды программирования.

Способы классификации систем программирования.

Перечень и назначение модулей системы программирования.

2

2

6

Тема 1.4 Парадигмы программирования.

Содержание учебного материала

8

1

Этапы разработки программ: системный анализ, алгоритмизация, программирование, отладка, сопровождение. Характеристика и задачи каждого этапа. Принципы структурного программирования: использование базовых структур, декомпозиция базовых структур. Понятия основных элементов ООП: объекты, классы, методы. Свойства ООП: наследование, инкапсуляция, полиморфизм. Принципы модульного программирования.

2

2

8

ОК 1, ОК 2, ПК 2.1, ПК 2.2, ПК 2.3, ПК 2.4, ПК 2.6, ЛР4, ЛР7, ЛР10, ЛР13, ЛР14,

ЛР15-25.

Самостоятельная работа студента

2.Подготовка конспекта по теме «Типы приложений».

2

Тема 1.5 Принципы отладки и тестового контроля.

Содержание учебного материала

8

ОК 1, ОК 2, ПК 2.1, ПК 2.2, ПК 2.3, ПК 2.4, ПК 2.6, ЛР4, ЛР7, ЛР10, ЛР13, ЛР14, ЛР15-25.

1

Понятие отладки. Понятие тестового контроля и набора тестов. Проверка граничных условий, ветвей алгоритма, ошибочных исходных данных. Функциональное и структурное тестирование.

2

4

Контрольная работа

4

1-2.Этапы разработки программ.

Раздел 2. Язык программирования

78

Тема 2.1 Характеристика языка.

Содержание учебного материала

2

ОК 1, ОК 2, ОК 3, ПК 2.1, ПК 2.3, ПК 2.4, ПК 2.6, ЛР4, ЛР7, ЛР10, ЛР13, ЛР14, ЛР15-25.

1

История и особенности языка. Области применения. Характеристика системы программирования. Процесс трансляции и выполнения программы.

2

2

Тема 2.2 Элементы языка. Простые типы данных.

Содержание учебного материала

8

ОК 1, ОК 2, ПК 2.1, ПК 2.2, ПК 2.3, ПК 2.6, ЛР4, ЛР7, ЛР10, ЛР13, ЛР14, ЛР15-25.

1

Алфавит и лексика языка. Структура программы. Типы данных языка программирования. Переменные и их описания. Операции с переменными и константами. Правила записи выражений и операций. Организация ввода/вывода данных.

2

2

Практическое занятие

6

4-6. Знакомство с инструментальной средой программирования.

Самостоятельная работа студента

3.Использование программного обеспечения для разработки алгоритмов: освоение возможностей компилятора.

4.Составление программ по теме «Линейные программы».

4

Тема 2.3 Базовые конструкции структурного программирования.

Содержание учебного материала

22

ОК 1, ОК 2, ПК 2.1, ПК 2.2, ПК 2.3, ЛР4, ЛР7, ЛР10, ЛР13, ЛР14,

ЛР15-25.

1

Организация ветвлений. Операторы циклов (с предусловием, с постусловием, с параметром). Операторы передачи управления.

2

2

Практические занятия

20

7-9. Разработка программ разветвляющейся структуры.

6

4

6

4

10-11. Разработка программ с использованием цикла с предусловием.

12-14. Разработка программ с использованием цикла с постусловием.

15-16. Разработка программ с использованием цикла с параметром.

Самостоятельная работа студента

5.Составление программ по теме «Разветвляющиеся структуры».

6.Составление программ по теме «Циклы с предусловием».

7.Составление программ по теме «Циклы с постусловием».

8.Составление программ по теме «Циклы с параметром».

8

Тема 2.4 Работа с массивами и указателями. Структурные типы данных.

Содержание учебного материала

26

ОК 1, ОК 2, ПК 2.1, ПК 2.2, ПК 2.3, ПК 2.4, ПК 2.6, ЛР4, ЛР7, ЛР10, ЛР13, ЛР14,

ЛР15-25.

1

Одномерные и многомерные массивы, их формирование, сортировка, обработка. Указатели и операции над ними.

2

4

2

Работа со строками. Структуры и объединения.

Практические занятия

20

17-19. Разработка программ с использованием одномерных массивов и указателей.

6

2

4

2

4

2

20. Сортировка одномерных массивов.

21-22. Разработка программ с использованием двумерных массивов.

23. Сортировка двумерных массивов.

24-25. Разработка программ с использованием структур.

26. Разработка программ с использованием строк.

Контрольная работа

2

3.Решение задач на базовые конструкции.

2

Самостоятельная работа студента

9.Составление программ по теме «Одномерные массивы».

10.Составление программ по теме «Многомерные массивы».

11.Составление программ по теме «Указатели».

12.Составление программ по теме «Сортировка массивов различными методами».

13.Составление программ по теме «Работа со строками».

14.Составление программ по теме «Работа со структурами».

12

Тема 2.5 Процедуры и функции.

Содержание учебного материала

8

ОК 1, ОК 2, ПК 2.1, ПК 2.2, ПК 2.3, ПК 2.4, ПК 2.6, ЛР4, ЛР7, ЛР10, ЛР13, ЛР14,

ЛР15-25.

1

Определение процедур и функций. Области видимости. Глобальные и локальные переменные. Обращение к процедурам и функциям.

2

2

4

2

Использование библиотечных функций. Рекурсивное определение функций. Шаблоны функций.

Практические занятия

4

27.Разработка программ с использованием функций.

2

2

28.Разработка программ с использованием рекурсивных функций.

Самостоятельная работа студента

15.Составление программ по теме «Нерекурсивные функции».

16.Составление программ по теме «Рекурсивные функции».

4

Тема 2.6 Работа с файлами.

Содержание учебного материала

12

ОК 1, ОК 2, ПК 2.1, ПК 2.2, ПК 2.3, ПК 2.4, ЛР4, ЛР7, ЛР10, ЛР13, ЛР14,

ЛР15-25.

1

Файловый ввод/вывод. Организация обмена данными между программой и внешними устройствами компьютера. Ввод и вывод текстовой информации. Неформатированный ввод/вывод данных. Дополнительные операции с файлами.

2

4

Практические занятия

8

29.Разработка программ работы со структурированными файлами.

2

2

4

30.Разработка программ работы с текстовыми файлами.

31.Разработка программ работы с неструктурированными файлами.

Самостоятельная работа студента

17.Составление программ по теме «Работа с файлами».

18.Составление программ по теме «Работа с тестовыми файлами».

19.Составление программ по теме «Работа с типизированными файлами».

6

Раздел 3. Основы объектно-ориентированного программирования

20

Тема 3.1 Класс - как механизм создания объектов.

Содержание учебного материала

8

ОК 1, ОК 2, ПК 2.1, ПК 2.2, ПК 2.3, ПК 2.4, ПК 2.6, ЛР4, ЛР7, ЛР10, ЛР13, ЛР14,

ЛР15-25.

1

Понятия: класс, объект, свойства объекта, методы. Синтаксис объявления класса. Описание объектов.

2

2

4

2

Спецификаторы доступа (private, public, protected). Описание функций-членов класса. Принцип инкапсуляции.

Практические занятия

4

32.Организация классов и принцип инкапсуляции.

2

2

33.Разработка приложений с использованием классов.

Самостоятельная работа студента

20.Разработка приложений с использованием классов.

2

Тема 3.2 Принципы наследования и полиморфизма.

Содержание учебного материала

6

ОК 1, ОК 2, ПК 2.1, ПК 2.2, ПК 2.3, ЛР4, ЛР7, ЛР10, ЛР13, ЛР14,

ЛР15-25.

1

Механизм наследования для формирования иерархии классов. Формат объявления класса потомка. Режим доступа.

2

2

2

2

Примеры организации классов-наследников.

Практические занятия

4

34.Программная реализация принципов наследования.

2

2

35.Программная реализация принципов полиморфизма

Самостоятельная работа студента

21.Разработка классов потомков.

22.Реализация механизма перегрузки.

4

Тема 3.3 Понятия деструктора и конструктора.

Содержание учебного материала

6

ОК 1, ОК 2, ПК 2.1, ПК 2.2, ПК 2.3, ПК 2.4, ЛР4, ЛР7, ЛР10, ЛР13, ЛР14,

ЛР15-25.

1

Назначение и свойства конструкторов, деструкторов. Их описание. Вызов в программе конструкторов, деструкторов. Примеры программ с конструкторами и деструкторами.

2

2

Практическое занятие

4

36-37. Разработка конструкторов и деструкторов.

Самостоятельная работа студента

23.Составление программ по теме «Конструкторы и деструкторы».

2

Раздел 4. Модульное программирование

30

Тема 4.1 Понятие модульного программирования.

Содержание учебного материала

4

ОК 1, ОК 2, ОК 03, ПК 2.1, ПК 2.2, ПК 2.3, ПК 2.4, ПК 2.6, ЛР4, ЛР7, ЛР10, ЛР13, ЛР14,

ЛР15-25.

1

Модульное программирование как метод разработки программ. Программный модуль и его основные характеристики. Типовая структура программного модуля. Инкапсуляция в модулях.

2

2

4

2

Порядок разработки программного модуля. Связность модулей. Ошибки периода исполнения и логические ошибки в программах. Обработка ошибок. Исключительные ситуации. Организация обработки исключительных ситуаций.

Тема 4.2 Разработка приложений.

Содержание учебного материала

26

ПК 2.1, ПК 2.2, ПК 2.3, ПК 2.4, ПК 2.6, ЛР4, ЛР7, ЛР10, ЛР13, ЛР14,

ЛР15-25.

1

Среда разработки приложений. Архитектура оконных приложений. Конфигурации для создания консольных и оконных приложений.

2

2

6

2

Разработка приложений как многомодульного проекта.

Практическое занятие

18

38-47. Разработка многомодульных приложений.

Самостоятельная работа студента

24.Разработка многомодульных приложений.

3

Дифференцированный зачёт

2

Всего:

164

Результаты обучения

(освоенные умения, усвоенные знания)

Критерии оценки

Формы и методы контроля и оценки результатов обучения

Знания:

– типы данных;

– базовые конструкции изучаемых языков программирования;

– интегрированные среды программирования на изучаемых языках.

Демонстрация знаний базовых конструкций изучаемых языков программирования, интегрированных сред.

Оценка знаний в ходе тестирования и проведения контрольных работ.

Умения:

• работать в среде программирования;

– использовать языки программирования высокого уровня.

Умение работать в среде программирования, выполнять индивидуальные практические задания

Экспертная оценка результатов деятельности обучающегося при выполнении и защите результатов

практических занятий, тестирование,

дифференцированный зачёт.

Результаты

(освоенные общие компетенции)

Основные показатели результатов подготовки

Формы и методы контроля

ОК 01. Выбирать способы решения задач профессиональной деятельности, применительно к различным контекстам.

Обоснованность постановки цели, выбора и применения методов и способов решения профессиональных задач.

Адекватная оценка и самооценка; эффективности и качества выполнения профессиональных задач.

Умение использовать языки программирования, строить логически правильные и эффективные программы.

Наблюдение и оценка при выполнении практических заданий.

ОК 02.Осуществлять поиск, анализ и интерпретацию информации, необходимой для выполнения задач профессиональной деятельности.

Использование различных источников, включая электронные ресурсы, медиаресурсы, Интернет-ресурсы, периодические издания по специальности для решения профессиональных задач.

.Знание понятия системы программирования.

Наблюдение и оценка при выполнении практических заданий.

ОК 03. Планировать и реализовывать собственное профессиональное и личностное развитие.

Демонстрация ответственности за принятые решения.

Обоснованность самоанализа и коррекция результатов собственной работы.

.Знание понятия системы программирования.

Наблюдение и оценка при выполнении практических заданий.

ПК 2.1. Осуществлять установку и настройку отдельных программных, программно-аппаратных средств защиты информации.

Формировать алгоритмы разработки программных модулей в соответствии с техническим заданием. Работать в среде программирования.

Наблюдение и оценка при выполнении практических заданий.

ПК 2.2. Обеспечивать защиту информации в автоматизированных системах отдельными программными, программно-аппаратными средствами.

Разрабатывать программные модули в соответствии с техническим заданием. Использовать языки программирования высокого уровня.

Наблюдение и оценка при выполнении практических заданий.

ПК 2.3. Осуществлять тестирование функций отдельных программных и программно-аппаратных средств защиты информации.

Выполнять отладку программных модулей с использованием специализированных программных средств.

Наблюдение и оценка при выполнении практических заданий.

ПК 2.4. Осуществлять обработку, хранение и передачу информации ограниченного доступа.

Выполнять тестирование программных модулей. Осуществлять рефакторинг и оптимизацию программного кода.

Наблюдение и оценка при выполнении практических заданий.

ПК 2.5. Уничтожать информацию и носители информации с использованием программных и программно-аппаратных средств.

Демонстрация алгоритма проведения работ по уничтожению информации и носителей информации с использованием программных и программно-аппаратных средств.

Наблюдение и оценка при выполнении практических заданий.

ПК 2.6. Осуществлять регистрацию основных событий в автоматизированных (информационных) системах, в том числе с использованием программных и программно-аппаратных средств обнаружения, предупреждения и ликвидации последствий компьютерных атак.

Осуществлять разработку тестовых наборов и тестовых сценариев для программного обеспечения.

Наблюдение и оценка при выполнении практических заданий.

Личностные результаты

Основные показатели результатов подготовки

Формы и методы контроля

ЛР 4. Проявляющий и демонстрирующий уважение к людям труда, осознающий ценность собственного труда. Стремящийся к формированию в сетевой среде личностно и профессионального конструктивного «цифрового следа»

Демонстрирует уважение к чужому труду.

Проявляет ответственность за результат учебной деятельности и подготовки к профессиональной деятельности.

Осознает, что такое «цифровой след».

Наблюдение и оценка при выполнении практических заданий

ЛР 7. Осознающий приоритетную ценность личности человека; уважающий собственную и чужую уникальность в различных ситуациях, во всех формах и видах деятельности.

Осознает, что личность каждого человека имеет огромную ценность.

Признает, что у каждого есть свои особенности, а также сильные и слабые стороны, не сравнивает себя с другими людьми.

Наблюдение и оценка при выполнении практических заданий

ЛР 10. Заботящийся о защите окружающей среды, собственной и чужой безопасности, в том числе цифровой

Демонстрирует экологическую культуру, бережное отношение к родной земле, природным богатствам России и мира.

Несет ответственность за состояние природных ресурсов.

Наблюдение и оценка при выполнении практических заданий

ЛР 13. Демонстрирующий готовность и способность вести диалог с другими людьми, достигать в нем взаимопонимания, находить общие цели и сотрудничать для их достижения в профессиональной деятельности

Наблюдение и оценка при выполнении практических заданий

ЛР 14. Проявляющий сознательное отношение к непрерывному образованию как условию успешной профессиональной и общественной деятельности

Демонстрирует использование полученных знаний и умений на производственной практике, на научно-практических конференциях, при создании индивидуального проекта.

Наблюдение и оценка при выполнении практических заданий

ЛР 15. Проявляющий гражданское отношение к профессиональной деятельности как к возможности личного участия в решении общественных, государственных, общенациональных проблем

Демонстрирует осознанный выбор будущей профессии и возможностей реализации собственных жизненных планов.

Наблюдение и оценка при выполнении практических заданий

ЛР 16. Готовый соответствовать ожиданиям работодателей: проектномыслящий, эффективно взаимодействующий с членами команды и сотрудничающий с другими людьми, осознанно выполняющий профессиональные требования, ответственный, пунктуальный, дисциплинированный, трудолюбивый, критически мыслящий, нацеленный на достижение поставленных целей, демонстрирующий профессиональную жизнестойкость

Способен к эффективной работе в команде независимо от собственных амбиций и личных предпочтений вступать в эффективную коммуникацию и работать на групповой результат

Наблюдение и оценка при выполнении практических заданий

ЛР 17. Соответствие уровня сформированности личностных качеств студентов уровню запросов работодателей

Демонстрирует осуществление самооценки результатов работы по критериям работодателя.

Демонстрирует использование полученных знаний и умений на производственной практике.

Наблюдение и оценка при выполнении практических заданий

ЛР 18. Сохраняющий психологическую устойчивость в ситуативно сложных или стремительно меняющихся ситуациях

Демонстрирует психологическую устойчивость в конфликтных ситуациях.

Наблюдение и оценка при выполнении практических заданий

ЛР 19. Способный искать нужные источники информации и данные, воспринимать, анализировать, запоминать и передавать информацию с использованием цифровых средств, предупреждающий свое и чужое деструктивное поведение в сетевом пространстве.

Демонстрирует умение искать нужные источники информации, пользоваться поисковыми системами, использовать компьютерную систему для хранения, передачи и обработки информации.

Наблюдение и оценка при выполнении практических заданий

ЛР 20. Открытый к текущим и перспективным изменениям в мире труда и профессий

Демонстрирует умение быстро адаптироваться к незнакомой обстановке.

Наблюдение и оценка при выполнении практических заданий

ЛР 21. Развивающий творческие способности, способный креативно мыслить

Демонстрирует личностные качества, необходимые для эффективной профессиональной деятельности.

Наблюдение и оценка при выполнении практических заданий

ЛР 22. Экономически активный, предприимчивый, готовый к самозанятости

Проявляет экономическую активность и навыки предпринимательской деятельности.

Наблюдение и оценка при выполнении практических заданий

ЛР 23. Готовый к профессиональной конкуренции и конструктивной реакции на критику

Проявляет профессиональную активность.

Демонстрирует личностные качества, необходимые для эффективной профессиональной деятельности.

Наблюдение и оценка при выполнении практических заданий

ЛР 24. Признающий ценность непрерывного образования, ориентирующийся в изменяющемся рынке труда, управляющий собственным профессиональным развитием, рефлексивно оценивающий собственный жизненный опыт, критерии личной успешности

Демонстрирует использование полученных знаний и умений на производственной практике, на научно-практических конференциях, при создании индивидуального проекта.

Наблюдение и оценка при выполнении практических заданий

ЛР 25. Гибко реагирующий на появление деятельности, готовый к их усвоению.

Демонстрирует умение быстро адаптироваться к незнакомой обстановке.

Наблюдение и оценка при выполнении практических заданий