Қазақстан Республикасының Білім және ғылым министрлігі
С. Торайғыров атындағы Павлодар мемлекеттік университеті
Информатика және ақпараттық жүйелер кафедрасы
LKP 1201 «Программистің логикалық мәдениеті» пәнінің
бағдарламасы (Syllabus)
Павлодар,
Кегль 14, буквы строчные, кроме первой прописной
2013 ж.
Пән бағдарламасын (SYLLABUS) бекіту парағы
|
|
Нысан
ПМУ ҰС Н 7.18.4/19
|
|
БЕКІТЕМІН
ФМжАТ факультетінің деканы
___________ Н.Испулов
«___»________2013 ж.
|
Құрастырушы: ______ п.ғ.к, доцент Джарасова Г.С.
аға оқытушы Н.К.Токжигитова
«Информатика және ақпараттық жүйелер» кафедрасы
5В060200 Информатика мамандығы студенттеріне «Программистің логикалық мәдениеті» пәнінің
бағдарламасы (Syllabus)
Бағдарлама 2013 ж. «___»_________ бекітілген оқу жұмыс бағдарламасының негізінде әзірленді.
Кафедра отырысында ұсынылды 2013 ж. «___»_________, №_____хаттама
Кафедра меңгерушісі ___________________ Оспанова Н.Н.
ФМжАТ факультетінің оқу-әдістемелік кеңесімен мақұлданды 2013 ж. «_____»______________ №____хаттама
ОӘК төрағасы __________ Искакова А.Б. 2013 ж. «____»_____________
1. Оқу пәнінің төлқұжаты
«Программистің логикалық мәдениеті»
Таңдау бойынша компонент
Кредиттер саны және оқу мерзімі
Барлығы – 4 кредит
Курс: 1
Семестр: 2
Барлық аудиториялық сағаттар – 60 сағат
Лекция - 30 сағат
Практикалық сабақтар – 30 сағат
СӨЖ – 120 сағат
оның ішінде СОӨЖ – 30 сағат
Жалпы сыйымдылық – 180 сағат
Бақылау формасы
Емтихан – 2 семестр
Пререквизиты
Пәнді оқу барысында келесі пәндер бойынша қалыптасқан білік пен дағды қажет: бағдарламалау тілдері және ақпараттық технологиялар.
Постреквизиты
Пәнді оқу барысында қалыптасқан білім, білік және дағды алдағы уақытта информатика-математикалық бағыттағы пәндерді меңгеруге қажет
2. Оқытушылар туралы мәліметтер және байланысу ақпараты
Дәріс, тәжірибелік және СОӨЖ жүргізуші: Токжигитова Нургул Каирбаевна информатика магистрі, аға оқытушы, жұмыс стажы – 12 жыл, жұмыс орны - «Информатика және ақпараттық жүйелер» кафедрасы, Ломов көшесі 64, 407 аудитория;
Кафедрада болу уақыты – сабақ және кеңес кестелеріне сәйкес;
Байланыс телефоны - 8-7182-67-36-87
Электрондық адрес – Nurgul287@mail.ru
Рахимбаева Бубисан Аскаровна «Информатика және ақпараттық жүйелер» кафедрасының оқытушысы.
3. Оқу пәні «Программисттың логикалық мәдениеті» пәні информатиканың негізгі әдістері мен технологияларын оқу барысында студенттер мен магистранттардың информатиканың базалық және профильды пәндері бойынша білімдерін тереңдету. Курстың тәжірибелік жағы таным методологиясы облысында білік пен дағдыны қалыптастыруға; логикалық есептеу бойынша білік пен дағдыны қалыптастыру; «абстракциядан» әдісін қолдануға; бағдарламалау саласында индеуктитвты және дедуктивты әдістерін қолдануға дағдылану.
Бағдарламаның мақсаты студенттердің абстрактылы логика-алгебралық ойлауын дамыту; объектілердің, құбылыстардың, және қоршаған орта үрдістерінің математикалық модеоін қалыптастыруға дағдылану; заманауи бағдарламалық тілдердің және ақпараттық технологиялардың мүмкіндіктерімен анықтау; ғылымның жаңа әдіснамаларын меңгере отырып олады меңгеруде білік пен дағдыны қалыптастыру.
Пәнді оқудың міндеттері
Оқу үрдісі барысында қойылған мақсатқа жету үшін келесі міндеттер қойылады:
-
пәндердің пәнаралық және пәнішілік байланыстарын анықтай отырып студенттер мен магистранттардың бойында программисттың логикалық мәдениетін қалыптастыру;
-
студенттер мен магистранттардың бойында жалпы пәннің құрылымын, технологиясын және есетеу схемасын қалыптастыра отырып логикалық мәдениеттің негізінде стандартты емес жағдайларда қолдана білуге дағдылану;
-
студенттер мен магистрантарыдң бойында математикалық логиканың логикалық есептеулер, «абстракциядан» әдісін, индуктивты және дедуктивты әдістері бойынша құзыреттілігін қалыптастыру.
4. Білімге, іскерлікке, дағдысына, құзыретке қойылатын талаптар
Пәнді оқу нәтижесінде студенттер міндетті
-
логика-алгебралық пәндерге тән математикалық таным әдістерін және ғылыми-танымдық құралдар жүйесінің негізінде қолданбалы есептерді шығаруда қолдана білу;
-
ғылыми таным негізінде логика-алгебралық ғылымның рөлі;
білулері:
-
тілдің құрылымын;
-
семантиканың құрылымын;
-
жартылай-рекурсивты функциялар классының құрылымын;
-
алгебралық жүйелердің құрылымдық қасиетін сипаттауда формальды тілдерді қолдану;
қолдана білу:
-
«Дәлелдеу» ұғымын
-
«Алгоритм» ұғымын
-
«Анықталғандық» ұғымын
-
«Тиімді есептеу» ұғымын
Тәжірибешілік дағдыларды меңгеру:
-
Формалды тілдердің және оларды ңсемантикаларының синтаксистық құрылымының технологиясы;
-
Формальды тілдердің мүмкіндіктерін қолдана білу;
-
Формальды тілдердің алгоритмдық қасиеттерін программалау тілдерінің тиімді қасиеті ретінде қолдану;
құзыретті болу:
-
«абстракциядан» әдісін, программалауда индуктивты және дедуктивты әдістерін қолдана білу;
-
Java тілінде есептерді шығара білу.
5. Пәннің тақырыптық жоспары
Сабақтардың түрлері бойынша академиялық сағаттарды бөлу
№
|
Тақырыптар атауы
|
сабақтардың түрлері бойынша аудиториялық сағаттардың саны
|
СӨЖ
|
дәрістер
|
тәжірибелік
|
зертханалық
|
барлығы
|
оның ішінде СОӨЖ
|
1
|
Кіріспе
|
1
|
|
|
|
|
2
|
Болашақ информатиктерді дайындаудың құрылымы
|
2
|
2
|
|
10
|
2
|
3
|
Негізгі интеллектуалдық құралдардың математикалық алғышарттары
|
2
|
2
|
|
10
|
2
|
4
|
Пікірлер алгебрасы
|
2
|
2
|
|
12
|
2
|
5
|
Предикаттар алгебрасы
|
2
|
2
|
|
12
|
2
|
6
|
Гомоморфизмдер мен изоморфизмдер
|
2
|
2
|
|
12
|
2
|
7
|
Формальды тілдердің синтаксистық құрамының алгебралық құрылымы
|
2
|
3
|
|
10
|
3
|
8
|
Бағдарламалау тілдерінің семантикалық анализ технологиясы
|
3
|
3
|
|
10
|
3
|
9
|
«Дәлелдеу», «Алгоритм», «Анықталғандық» және «Тиімді есептеу» ұғымдары
|
3
|
3
|
|
10
|
3
|
10
|
Есептерді модульды түрде және рекурсивты жолмен шығару әдісі (бағдарламалау).
|
3
|
3
|
|
10
|
3
|
11
|
Программисттың логикалық мәдениетінің информатико-математикалық негіздері
|
4
|
4
|
|
14
|
4
|
12
|
Бағдарламаны верификациялаудың логико-математикалық әдістері
|
4
|
4
|
|
10
|
4
|
Барлығы: 180 (4 кредит)
|
30
|
30
|
0
|
120
|
30
|
6. Дәрістік сабақтардың мазмұны
1-тақырып. Кіріспе
Әрбір сұрақтың қысқаша мазмұны.
Бүгінгі таңда білім беру үдерісінің барлық қатысушыларының алдында білім беру сапасын арттыру, оның күнделікті өмірде қолданылу мәселесі туындауда (экономикалық, әлеуметтік, мәдени, демографиялық, т.с.с). Ақпаратқа жедел түрде анализ беретін білік пен дағдыға негізделген ақпарат ағынының көбеюі, өндірістің және технологияның дамуы, нарықтық экономика жағдайында бәсекелестіктің өсуі – аталғанның бәрі IT-кадрларын дайындауда жоғары талаптар қоюға міндеттейді. Болашақ IT-кадрларды заман талабына сай оқыту дегеніміз, олардың кәсіби шығармашылығында кез-келген жағдайда оңтайлы шешім қабылдай алуы.
Кәсіби шығармашылығы жағынан жұмыс істеуі, эргономикалық компьютерлік және экономикалық жағынан тиімді технологияларды құрастыру және жетілдіру жұмыстарына араласуы, әр түрлі салаларда үрдісті автаматтандыруы - информатика бакалаврларын кәсіби дайындауда негізгі міндеттері болып саналады. Информатика бакалаврларын құзыретті дайындау мәселесін зерттей келе [1] жоғары мектепте бағдарламалауға үйретудің төрт деңгелі моделі ұсынылды (Кесте 1):
Кесте 1 - Жоғары мектепте бағдарламалауға үйретудің төрт деңгелі моделі
1 деңгей
|
Метадеңгей
|
Теорияны қабылдау
|
Абстракцияның жоғарғы деңгейлері
|
2 деңгей
|
Мақсатты
|
Дәлелдеуге үйрету
|
3 деңгей
|
Мазмұнды
|
Бағдарламаның дұрыстығын дәлелдеу
|
Абстракцияның төменгі деңгейлері
|
4 деңгей
|
Үдерісті
|
Индукция/дедукция
|
«Құзыреттілік» ұғымы (лат competentia, compete сөзінен – бірлесіп қол жеткізу, қол жеткіземін, сәйкес келу) сөздіктерді «бір мәселені талқылауда қажет білімнің болуы» [27], «хабардар болу» [28] деген ұғымдармен анықталады. Д.А.Власов [29] дефиниционды анализ жасай келе, құзыреттілік ұғымын құзыретті ұғымынан туындайды деп есептейді, яғни, құзыретті - адамның білім, білік және дағдысын анықтайтын ұғым ретінде, ал, құзыреттілік – адамның жеке өтіліне негізделген алғашқы семантикалық категориясы ретінде, белгілі бір білім жүйесінің бар болуы ұғымы ретінде анықтайды.
Әдебиет: [1], [2]
2-тақырып. Болашақ информатиктерді дайындаудың құрылымы
Әрбір сұрақтың қысқаша мазмұны
Болашақ информатиктердің бойында логикалық мәдениетті қалыптастыру дегеніміз информатика курсы бойынша кеінгі кәсіби деңгейде қолданылатын логикалық әдістерге қатысты білімдерін жетілдіру арқылы информатиканың негізгі әдістерін үйрету.
Логикалық мәдениет концепциясы бізді ең алдымен алдағы уақыттағы ақпараттық өркениет жағдайында болашақ информатиктердің кәсіби қалыптасу деңгейін және бәсекелестікке қабілеттілігін анықтайтын негізгі компонент ретінде қызықтырады. Бұл аспектіде логикалық және математикалық мәдениет ұғымдары аса жақын болып табылады, бірақ та бірдей мағыналы емес. Сонымен қатар, бұл ұғымның болашақ информатиктің кәсіби шығармашылығында қолданылуын айтсақ, ол белгілі бір спецификаға ие болады.
«Логикалық мәдениет» ұғымын түсіну кезінде еріксіз ойлау, тіл, логика, логикалық есептеулер сияқты ұғымдарға әкеледі.
Шынайы тілдер, сонымен қатар абстрактілі және нақты таңбалы жүйелер ойлаудың құралы болып табылады.
Бұл жүйенің элементтерін ойлаудың жедел және операциялық функцияларын көрсету (яғни, өзінше «материалдануы») және формальданған символдық тілдердің көмегімен тіркеу үшін қолданады.
Ойлаудың жедел ойлау ерекшелігін, ойлау үрдісіне бағынышты ережелер мен таңбаларды анықтау және оның қолданылу формаларын танып білу адамзат дамуының үлкен бір заманын алып жатыр. Осы заманда ой мен тілдің арасындағы байланысты анықтау негізінде қоршаған ортадағы объектіге, құбылыстарға және үрдістерге қатысты интуитивті-мазмұнды көріністен абстрактілі қабылдау мен формальды сипаттауға көшу үрдісі жүрді. Осы аралықта қалыптасқан логикалық есептеулер ұғымының аясында адамзаттың ойлауға қатысты тәжірибесін бейнелейтін формальды символдық тілдердің негізгі схемасы, принциптері және рецепттері анықталды. Формальды тілдердің логикалық есептеулерінде ойлау логикасы мен математика өзара сабақтаса келеді.
Әдебиет: [1], [2], [3], [4]
3-тақырып. Негізгі интеллектуалдық құралдардың математикалық алғышарттары
Жоспары:
1. Қолдану концепциялары.
2. Қолдануды тестілеу.
3. Бағалау түрлері.
4. Бағалау әдістері.
5. Дизайн процесі.
6. Адам мен машина арасындағы өзара әрекеттестіктің болашағы.
Әрбір сұрақтың қысқаша мазмұны
Болашақ информатиктердің логикалық мәдениетін қалыптастыру құрылымын белгілі бір пәнді оқу барысында (немесе бөлімді оқу барысында) дидактикалық жүйенің тиімді әдісін анықтау үшін математикалық әдістерді қолдану арқылы анықтайық.
А.В.Абрамовтың [73] ұсынған білім берудің математикалық моделін қалыптастыру кезінде технологиялық әдістерді қолдана отырып, математикалық модельдердің кейбір тиімді дидактикалық бірліктер жиынын анықтап оларға анализ жасадық, соның негізінде олардың енгізілу ретін анықтау үшін математиакалық әдістерді қолдануға тура келді.
Аталып отырған пәннің негізі дидактикалық бірліктің жиыны болғандықтан, ол оның мазмұнын да анықтайды. Осыған байланысты, оларды енгізу реті пәнді оқу барысында маңызды роль атқарады.
Егер дидактикалық бірліктер жиыныны болса, онда олардың арасындағы байланыс пен тәуелділік қатынасы қолданылады:
дидактикалық бірлікті оқу (белгілі бір деңгейде) дидактикалық бірлігіне тіреледі.
-қатынасының шынайы (және көзге көрінетін) моделі мен жиынының дидактикалық бірліктері арасындағы қатынас шамамен графы болып табылады. жиынының элементтері бұл графтың төбелерінің жиыны болып табылады. элементтерінің қабырғалары кейбір реттелген жұптарды анықтайды. Осы кезде:
- графтық қабырғасы , .
Әдебиет: [1], [3], [5], [4]
4-тақырып. Пікірлер алгебрасы
Әрбір сұрақтың қысқаша мазмұны.
Қорыту ережесі.
1. Ауыстыру ережесі. - пікірлердің есептелінуінің дәлеледенетін формуласы, - айнымалы, – пікірлердің есептелінуінің кез келген формуласы, онда формуласына - тің орнына формуласын қойғандағы дәлелденуші формула. Оны былай белгілейді . Ауыстыру ережесі қысқаша былай белгіленеді:
2. Қорытынды ереже. Егер формулалары пікірлердің есептелінуінде дәлелденген формулалар болса, онда формуласы да дәлелденген болады. Ол ереже қысқаша былай жазылады: . Қорытынды ереже қысқаша былай жазылады ҚЕ.
Анықтама. Аксиома болатын, не дәлелденген формулалардың орнына қою және қортынды арқылы пайда болған формуланы дәлелденуші формула дейміз.
Мысал 2. |- дәлелдеу керек. Шешімі: аксиомасын алып, оған . -ті - пен ауыстырамыз. Сонда |- (1)
аксиомасын аламыз: |- (2)
(1) және (2) ҚЕ бойынша |- (3)
(3) формула -тің орнына қоямыз
|- (4)
аксиоманы жазамыз: |- (5)
(4) және (5) формулалардан ҚЕ бойынша
|- (6)
Әдебиет: [1], [2]
5-тақырып. Предикат алгебрасы
Әрбір сұрақтың қысқаша мазмұны
құр емес жиын берілсін дейік, n – арлық (n – жатысты ) жиынындағы қатынас жиынының бөлігі деп аталады, бұны () деп белгілейді. – ге қатысты жеке элементтерде емес, олардың жиындарында болуға тиіс.
Бір жатысты (унарлық – бірлік ) қатынас – оны белгі деп атайды, жалпы алғанда n – арлық қатынасты жинақталған элементтердің әртүрлі жиындардың бөлігі . Мұнда n – саны қатынастың арлығы, не жатыстығы деп аталады. Бинарлық (екі жатысты) қатынас бұл қос элементтік , не деп белгілейді де, және –лік қатынаста тұр.
Мысалы: Жасына байланысты бинарлық қатынас, адамдардың қатынасы. Әскери атағына байланысты қатынас. Үш жатысты (тернарлық) қатынас. мен нүктесінің арасында нүктесі болады.
Булеан – жиынының барлық бөліктерінен құралған жиын. Булеан = деп белгіленеді. Егер - бинарлық қатынаста жиынында жатады.
Бинарлық қатынас рефлексивті қасиетті қанағаттандырады;
рефлексивке қарсы қасиетті қанағаттандырады;
симметриялы қасиетті қанағаттандырады;
симметрияға қарсы қасиетті қанағаттандырады.
Мысалдар:
1) Теңдіктер қатынастары рефлексивтік, симметриялы қатынасқа жатады.
2) Қос сандардан тұратын «үлкен», «кіші» қатынастар рефлексивке қарсы және симметрияға қарсы қатынасқа жатады.
– ге қатысты кортеж құратын элементтер жеке элементтерінде емес, олардың жиынтықтарында болып табылатын қасиет бар.
3) Түзулердің параллельдігі рефлексивті және симметриялы қатынасқа жатады.
Транзитивтік қатынас үшін .
Әдебиет: [1], [2], [3], [4]
6-тақырып. Гомоморфизм және изморфизм ұғымдары
Жоспары:
1. Қолдану концепциялары.
2. Қолдануды тестілеу.
3. Бағалау түрлері.
4. Бағалау әдістері.
5. Дизайн процесі.
6. Адам мен машина арасындағы өзара әрекеттестіктің болашағы.
Әрбір сұрақтың қысқаша мазмұны
Анықтама:σ cигнатурасының 1=1,σ> және 2=2,σ> алгебралық жүйелері берілсін. Егер f: M1⟶ M2 бейнелеуі
-
g және h-m орынды алгебралық амалдары σ сигнатурасының m орынды F фукционалдық символының 1 және 2 алгебралық жүйелеріндегі сәйкес интерпретациялары болып, кез келген a1,….,amϵ M1 элементтері үшін
f(g(a1,….,am))=h(f(a1),…..,f(am))
теңдігі орындалады.
-
Сәйкес M1 және M2 жиындарында анықталған P және S-n орынды қатынастары σ сигнатурасының қандай да бір n орынды R предикаттық символының 1 және 2 алгебралық жүйелеріндегі сәйкес интерпретациялары болса, кез келген a1,….,amϵ M1
элeменттері үшін қатынасы орындалғанда S(f(a1),…..,f(an)) қатынасы да орындалады.
-
Егер ak ϵ M1 және bk ϵ M2 элементтері σ сигнатурасының ck константа символының 1 және 2 алгебраық жүйлеріндегі сәйкес интерпретациялары болса, онда f(ak)=bk теңдігі орындалады.
Шарттарын қанағаттандырса, онда f: M1⟶ M2 бейнелеуін 1 алгебралық жүйесінен 2 алгебралық жүйесі гомоморфизм деп аталады. M1 жиынының f бойынша алғашқы бейнелері бар элементтер жиыны 1 алгебралық жүйесінің гомоморфрты бейнесі деп аталады. Ол элементтерден тұратын жиын σ сигнатурасының 2 алгебралық жүйесіне сәйкес интерпретациясы бойынша σ сигнатурасының алгебралық жүйесі болады. Бұл алгебралық жүйелер арасындағы гомомофризмді f: 1 ⟶ 2 арқылы белгілейміз.
Егер f: 1 ⟶ 2 гомоморфризм және f(M1)=M2 болса, мұндай гомоморфризм эпиморфизм деп аталады. Ал 2 алгебралық жүйесін 1 алгебралық жүйесінің эпиморфты бейнесі дейді.
Егер f: 1 ⟶ 2 эпиморфизм және f өзара әрменді сәйкестік және екінші шарт екі жақты болса, оны 1 және 2 алгебралық жүйелерінің изоморфизмі деп аталады. Ал аралында изоморфизм болатын 1 және 2 алгебралық жүйелері изоморфты деп аталып, бұл жағдай 1=2 арқылы белгіленеді
Әдебиет: [1], [3], [5], [4]
7-тақырып. Формальды тілдердің синтаксисын құру алгоритмы
Әрбір сұрақтың қысқаша мазмұны.
Бағдарламалау саласының негізгі ұғымы – нақты бұйрықтарға негізделген формальды аппарат болып табылады, жалпы түрде – логикалық есептеу. Логикалық есептеу алфавит, формулалар жиыны, аксиомалар жиыны, қорытынды ережелер жиынтығы сияқты бөліктерден тұрады.
Логикалық есептеу белгілі бір формальды тілдің негізінде құрылады. Формальды тілдің құрылымы төменде келтірілген (А.Черч бойынша):
-
Тілде (алфавитте) қолданылатын біркелкі бөлінбейтін алғашқы символдар теріп жазылады;
-
Соңғы алғашқы символдардың тізбегі формулаға айналады (формулалар жиыны);
-
Барлық формулалардың ішінен белгілі бір ережеге сәйкес дұрыс құрылған формулалар анықталады, олардың кейбіреулері аксиома болып табылады (аксиомалар жиыны);
-
Қорытынды ережелерді шығару реті анықталады, дұрыс құрылған формулалардың ішінен қорытынды ретінде дұрыс құрылған формула анықталады (қорытынды ережелер жиынтығы).
Әдебиет: [1], [2]
8-тақырып. Болашақ информатиктерді дайындаудың құрылымы
Әрбір сұрақтың қысқаша мазмұны
Болашақ информатиктердің бойында логикалық мәдениетті қалыптастыру дегеніміз информатика курсы бойынша кеінгі кәсіби деңгейде қолданылатын логикалық әдістерге қатысты білімдерін жетілдіру арқылы информатиканың негізгі әдістерін үйрету.
Логикалық мәдениет концепциясы бізді ең алдымен алдағы уақыттағы ақпараттық өркениет жағдайында болашақ информатиктердің кәсіби қалыптасу деңгейін және бәсекелестікке қабілеттілігін анықтайтын негізгі компонент ретінде қызықтырады. Бұл аспектіде логикалық және математикалық мәдениет ұғымдары аса жақын болып табылады, бірақ та бірдей мағыналы емес. Сонымен қатар, бұл ұғымның болашақ информатиктің кәсіби шығармашылығында қолданылуын айтсақ, ол белгілі бір спецификаға ие болады.
«Логикалық мәдениет» ұғымын түсіну кезінде еріксіз ойлау, тіл, логика, логикалық есептеулер сияқты ұғымдарға әкеледі.
Шынайы тілдер, сонымен қатар абстрактілі және нақты таңбалы жүйелер ойлаудың құралы болып табылады.
Бұл жүйенің элементтерін ойлаудың жедел және операциялық функцияларын көрсету (яғни, өзінше «материалдануы») және формальданған символдық тілдердің көмегімен тіркеу үшін қолданады.
Ойлаудың жедел ойлау ерекшелігін, ойлау үрдісіне бағынышты ережелер мен таңбаларды анықтау және оның қолданылу формаларын танып білу адамзат дамуының үлкен бір заманын алып жатыр. Осы заманда ой мен тілдің арасындағы байланысты анықтау негізінде қоршаған ортадағы объектіге, құбылыстарға және үрдістерге қатысты интуитивті-мазмұнды көріністен абстрактілі қабылдау мен формальды сипаттауға көшу үрдісі жүрді. Осы аралықта қалыптасқан логикалық есептеулер ұғымының аясында адамзаттың ойлауға қатысты тәжірибесін бейнелейтін формальды символдық тілдердің негізгі схемасы, принциптері және рецепттері анықталды. Формальды тілдердің логикалық есептеулерінде ойлау логикасы мен математика өзара сабақтаса келеді.
Әдебиет: [1], [2], [3], [4]
3-тақырып. Негізгі интеллектуалдық құралдардың математикалық алғышарттары
Жоспары:
1. Қолдану концепциялары.
2. Қолдануды тестілеу.
3. Бағалау түрлері.
4. Бағалау әдістері.
5. Дизайн процесі.
6. Адам мен машина арасындағы өзара әрекеттестіктің болашағы.
Әрбір сұрақтың қысқаша мазмұны
Болашақ информатиктердің логикалық мәдениетін қалыптастыру құрылымын белгілі бір пәнді оқу барысында (немесе бөлімді оқу барысында) дидактикалық жүйенің тиімді әдісін анықтау үшін математикалық әдістерді қолдану арқылы анықтайық.
А.В.Абрамовтың [73] ұсынған білім берудің математикалық моделін қалыптастыру кезінде технологиялық әдістерді қолдана отырып, математикалық модельдердің кейбір тиімді дидактикалық бірліктер жиынын анықтап оларға анализ жасадық, соның негізінде олардың енгізілу ретін анықтау үшін математиакалық әдістерді қолдануға тура келді.
Аталып отырған пәннің негізі дидактикалық бірліктің жиыны болғандықтан, ол оның мазмұнын да анықтайды. Осыған байланысты, оларды енгізу реті пәнді оқу барысында маңызды роль атқарады.
Егер дидактикалық бірліктер жиыныны болса, онда олардың арасындағы байланыс пен тәуелділік қатынасы қолданылады:
дидактикалық бірлікті оқу (белгілі бір деңгейде) дидактикалық бірлігіне тіреледі.
-қатынасының шынайы (және көзге көрінетін) моделі мен жиынының дидактикалық бірліктері арасындағы қатынас шамамен графы болып табылады. жиынының элементтері бұл графтың төбелерінің жиыны болып табылады. элементтерінің қабырғалары кейбір реттелген жұптарды анықтайды. Осы кезде:
- графтық қабырғасы , .
Әдебиет: [1], [3], [5], [4]
7. Практикалық сабақтардың мазмұны, олардың сағатпен берілген көлемі
Тақырып 3: Негізгі интеллектуалдық құралдардың математикалық алғышарттары
ПР 1,2 – Предикат тілдерінің синтаксисы
Тақырып 4 Пікірлер алгебрасы
ПР 3,4 – Предикаттар семантикасы.
Тақырып 5 Предикаттар алгебрасы
ПР5 – Предикат ұғымы.
Тақырып 6 Java тілінің артықшылықтары мен ассоциативтілігі.
ПР6 – Java тілінің артықшылықтары мен ассоциативтілігі.
Тақырып 7 Гомоморфизмдер мен изоморфизмдер
ПР7 – Java тілінің қарапайым операторлары.
Тақырып 8 Рекурсия және итерация.
ПР8 – Рекурсия және итерация.
Тақырып 9 Формальды тілдердің синтаксистық құрамының құрылу алгоритмы.
ПР9 – Рекурсиялы бағдарламалардың ерекшелігі
Тақырып 10 Java және циклдық құрылымдар
ПР10,11 – Java және циклдық құрылымдар
Тақырып 11 Программалау тілдерінің семантикалық анализ технологиясы
ПР12,13 – Алгоритмның күрделілігін анықтау критериі
Тақырып 12 Java тіліндегі массивтермен жұмыс
ПР14 – Java тіліндегі массивтермен жұмыс.
Тақырып 13 «Дәлелдеу», «Алгоритм», «Анықталғандық» және «Тиімді есептеу» ұғымдары.
ПР15 – Тізбектермен жұмыс
Тақырып 14 - Предикат және бағдарламаның құжаты
ПР16,17 – Предикат және бағдарламаның құжаты
Тақырып 15 Есепті шешудің модульды және рекурсивты әдісі
ПР 18, 19 – Предикаттарды түрлендіру
Тақырып 16 Программисттың логикалық мәдениетінің информатика-логикалық негіздері
ПР20 – Циклдың инвариантивтілігі және шекті функциясы.
Тақырып 17 Инварианты функциясын есептеу схемасы
ПР21 – Инварианты функциясын есептеу схемасы
Тақырып 18 Бағдарламаны верификациялаудың логика-математикалық әдістері
ПР22, 23 – Тізбек кеңістігіндегі функциялар.
8. Өздік жұмыстардың тапсырмалары
Тақырып 1 Кіріспе Курстың мақсаты мен міндеті. Курсты оқудағы құралы мен объектісі. Курсты зерттеудің әдісі.
Тақырып 2 Болашақ информатиктерді дайындаудың құрылымы Программисттың кәсіби құзыреттілігі. Программисттың логикалық мәдениетінің негізгі құраушылары. Болашақ информатиктердің логикалық мәдениетін қалыптастырудағы оқу материалының мазмұны.
Тақырып 3 Негізгі интеллектуалдық құралдардың математикалық алғышарттары Негізгі интеллектуалдық құралдарға: абстракция, атап өту, математикалық индукция жатады. Программисттың бойында интеллектуалдық құралдарды қалыптастыратын математиканың салалары.
Тақырып 4 Пікірлер алгебрасы Пікірлер және олармен орындалатын логикалық операциялар. Тепе-теңдік қатынасы. Қарапайым формалар. Бинарлық қатынастар және олардың қасиеттері. Эквиваленттілік қатынас.
Тақырып 5 Предикаттар алгебрасы Предикаттарға қолданылатын логикалық және кванторлық операциялар. Алгебра предикаты σ сигнатурасының формуласы. Алгебра предикаты тілінің семантикасы.
Тақырып 6 Гомоморфизмдер мен изоморфизмдер Алгебралық операциялар. Изоморфизм мен гомоморфизмның арасындағы қатынасы. Гомоморфизмдер туралы теорема.
Тақырып 7 Формальды тілдердің синтаксистық құрамының алгебралық құрылымы Формальды тілдердің құрылу ережелінің жүйесі және оның дұрыстығын тексеру. Бағдарламалу тілдерінің синтаксисы. Базалық есептеулер (пікірлер есептеулері мен предикаттар есептеулері) сөздерінің синтаксистық (сөздедің реттілігі) құрылымының индуктивтық анализы. Формальды грамматикалар. Алгебралық жүйелер.
Тақырып 8 Бағдарламалау тілдерінің семантикалық анализ технологиясы Бағдарламалу тілдерінің семантикасын сипаттаудағы негізгі үш түрі: операциялық, аксиоматикалық (немесе деривациялық) және денотациялық (немесе математикалық семантика). Интерпретатор және компилятор.
Тақырып 9 «Дәлелдеу», «Алгоритм», «Анықталғандық» және «Тиімді есептеу» ұғымдары.
Тақырып 10 Есептерді модульды түрде және рекурсивты жолмен шығару әдісі (бағдарламалау).
Тақырып 11 Программисттың логикалық мәдениетінің информатико-математикалық негіздері
Тақырып 12 Бағдарламаны верификациялаудың логико-математикалық әдістері
9. Білім алушылардың оқытушымен өздік жұмысына кеңес беру кестесі
Барлық сұрақтар бойынша кеңес ағымдағы семестрдегі білім алушылардың оқытушымен өздік жұмысының кестесіне сәйкес жүргізіледі.
10. Білім алушылардың білімдерін тексерудің кестесі
Пән бойынша тапсырмаларды орындау және тапсыру кестесі
№
|
Жұмыс түрлері
|
Тақырып, мақсаты және тапсырма мазмұны
|
Ұсынылатын әдебиеттер
|
Орындау ұзақтығы
|
бақылау формасы
|
Тапсыру мерзімі
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
1
|
СӨЖ тапсырмаларын орындау
|
Кіріспе
|
|
3-апта
|
|
4-апта
|
2
|
СӨЖ тапсырмаларын орындау
|
Қолданушының графиктік интерфейсін жобалау
|
|
2-апта
|
|
6-апта
|
3
|
Межелік бақылау
|
1,2-тақырып
|
|
|
|
7-апта
|
4
|
СӨЖ тапсырмаларын орындау
|
Қолданушының графиктік интерфейсін жобалау
|
|
10-апта
|
|
12-апта
|
5
|
СӨЖ тапсырмаларын орындау
|
Интерфейсті қолдану копцепциялары
|
|
12-апта
|
|
15-апта
|
7
|
Межелік бақылау
|
2,3-тақырыптар
|
|
|
|
15-апта
|
11. Білім алушылардың білімдерін бағалау критерийлері
Пәнді оқып-үйрену өтілген барлық материалдарды қамтитын емтиханмен аяқталады, емтихан аралас, яғни тестілеу және жазбаша түрде өткізіледі. Емтиханға жіберудің міндетті шарты – бағдарламадағы барлық тапсырмаларды орындау болып табылады.
Әрбір тапсырма 0-100 балмен бағаланады.
Жіберу рейтингі ағымдағы сабақтардың түрлеріндегі (дәрістерге қатысу, үй тапсырмалары, студенттің өздік жұмысы бойынша тапсырмалары, практикалық сабақтардың тапсырмалары және т.б., межелік бақылау) барлық орындалған тапсырмалардың орташа арифметикалық мәнімен шығарылады.
Қорытынды бақылауға жұмыс оқу бағдарламасының барлық талаптарын орындаған (барлық практикалық және СӨЖ тапсырмаларын орындаған және тапсырған), жіберу рейтингі 50 балдан төмен емес студенттер жіберіледі.
Студенттердің әр пән бойынша оқу жетістіктерінің деңгейі қорытынды бағамен анықталады:
Қ = ЖР*0,6 + ҚБ*0,4
Салмақтық үлестер жыл сайын университеттің Ғылыми кеңесімен бекітіледі, мұнда ЖР 0,6-дан көп емес, ал ҚБ 0,3-тен төмен емес.
Пә бойынша қорытынды баға білім алушының жіберу рейтингісі және қорытынды бақылау бағасы 50-ден жоғары болғанда ғана есептеледі. Қорытынды бақылауға себепсіз келмеген студентке «қанағаттанарлықсыз» деген баға қойылады. Студенттерге емтихан және аралық аттестаттау нәтижелері емтихан тапсырған күні немесе ертеңінде (егер жазбаша емтихан түстен кейін қабылданса) хабарланады.
Қорытынды бағаны есептеудің дұрыстығы үшін межелік бақылау және қорытынды емтихан 0-100%-ға дейін бағаланады.
Студенттің оқу жетістіктері төмендегі кестеге сәйкес бағаланады.
.
Әріптік жүйе бойынша баға
|
Балдардың цифрлық эквиваленті
|
Пайыздық мазмұны
|
Дәстүрлі жүйе бойынша баға
|
A
|
4,0
|
95-100
|
Өте жақсы
|
A-
|
3,67
|
90-94
|
B+
|
3,33
|
85-89
|
Жақсы
|
B
|
3,0
|
80-84
|
B-
|
2,67
|
75-79
|
C+
|
2,33
|
70-74
|
Қанағаттанарлық
|
C
|
2,0
|
65-69
|
C-
|
1,67
|
60-64
|
D+
|
1,33
|
55-59
|
D
|
1,0
|
50-54
|
F
|
0
|
0-49
|
Қанағаттанарлықсыз
|
12. Оқытушының талаптары, саясат және процедуралар
Босатылған сабақтар деканатпен қойылған тәртіп бойынша қайта тапсырылады. Көп дегенде екі сабақты ғана босатуға болады. Сабаққа 2 рет кешігу 1 рет сабақ босатқанмен тең. Екі рет сабақ босатқаннан кейін оқытушы студентті сабаққа кіргізбеуіне құқылы және бұл мәселе әкімшілік шешімін табуы керек. Дәрістерге бөтен, яғни осы топтың студенті емес адамдарға кіруге болмайды.
Берілген тапсырмаларды белгіленген мерзімде тапсыру қажет. Барлық тапсырмаларды тапсырудың соңғы мерзімі – емтихан сессиясының басталуына 3 күн қалғанға дейін.
Барлық тапсырмаларды тапсырмаған студенттер емтиханға жіберілмейді.
Әрбір оқу сабағы бойынша тақырыптарды қайталау және өтілген материалдарды қайталау міндетті. Оқу материалдарын меңгеру дәрежесі жазбаша жұмыстармен тексеріледі.
Студенттің оқытушымен орындайтын өздік жұмысын орындау барысында келесілерді есте сақтау қажет:
-
оқу пәні бойынша кестеге сәйкес сабақтардан оқытушының берген ақпаратын студенттердің белсенді түрде қабылдауын жүзеге асыру;
-
оқытушының нұсқауларына сәйкес студенттер өз беттерімен оқу-әдістемелік құралдарды, әдебиеттерді оқып-үйрену, үй тапсырмаларын, курстық жұмыстарды орындайды. Осы кезеңде студенттерден жұмыс әдістерінің білуді, олардың жұмысты орындау барысында кездескен қиыншылықтарын хабарлауды, жұмыстарды өзіндік ұйымдастыруды талап етіледі;
-
оқу материалын меңгеру барысында кездескен қиыншылықтарды жүйелеу және талдау, осы жұмысты оқытушымен реттеу;
-
студенттер оқытушыға өздерінің сұрақтарын қойып, түсініксіз жайларды нақтылап, кеңестер алады.
13. Әдебиеттер тізімі
Негізгі
-
Нурбекова Ж.К. Теоретико-методологические основы обучения программированию: монография. – Павлодар, 2004. – 225с.
-
Дроботун Б.Н. Методическая система обучения логико-алгебраическим дисциплинам в высших учебных заведениях: дисс. ... докт.пед. наук.- Алматы, 2008. – 442 с.
-
Нурбекова Ж.К. Фундаментальное и опережающее обучение программированию студентов по специальности «Информатика»: дисс. …докт. пед.наук.- Алматы, 2007.
-
Джарасова Г.С. Экспериментальное исследование формирования логической культуры будущих информатиков // Вестник ПГУ.- 2009.- №1.- С.62-69.
-
Джарасова Г.С. Обучение будущих информатиков применению рекурсивного метода программирования // Материалы научно-практической конференции «Информационные и коммуникационные технологии в образовании» - Екатеринбург: ГОУ ДПО ИРРО, 2009. – С.280-282; 308 с.
-
Нурбекова Ж.К., Джарасова Г.С., Байгушева К.М. Междисциплинарные связи при формировании логической культуры будуших кадров в области информатики// Бюллетень центра информатики и информационных технологий в образовании. - М.:ИСМО РАО, 2008. - Вып.4.- С.70-74; 152 с.
-
Дроботун Б.Н., Джарасова Г.С. К проблеме формирования алгоритмической культуры студентов// Материалы научной конференции молодых ученых, студентов и школьников, III Сатпаевские чтения. – Павлодар, 2003.- Т.7.- С. 49-54.
-
Дроботун Б.Н., Джарасова Г.С. Порядковые отношения и методологические подходы к их изучению // Республиканский научный журнал «Поиск» .- 2005.- №4.- С.261 – 264.
Қосымша әдебиет
-
Дроботун Б.Н., Джарасова Г.С. О концепции изучения алгебраических систем с точностью до изоморфизма // Вестник КазНПУ им. Абая. Серия физико-математические науки.- 2006.- №1(15).- С. 58 – 66.
-
http://cmap.coginst.uwf.edu/info/
-
http://dl.nw.ru/theories/cmaps/
-
Глобализация и конвергенция образования: технологический аспект: научное издание / Под общей редакцией профессора Ю.Б. Рубина. – М.: ООО «Маркет ДС Корпорейшн», 2004. – 540 с.
-
http://www.yugzone.ru/mindmap.htm
-
Дроботун Б.Н., Джарасова Г.С. Из опыта изучения элементов дискретной математики в средней школе// Материалы научной конференции молодых ученых, студентов и школьников, II Сатпаевские чтения.- Павлодар, 2002.- Т.2.- С. 30-38
-
Дроботун Б.Н., Джарасова Г.С. Программа факультатива «Элементы дискретной математики» в школе (9 кл) // В кн: Факультативы по школьным дисциплинам (информатика, математика, биология, физика, химия), серия «Портфель молодого учителя».- Павлодар: НИЦ ПГУ, 2003.- С.19-22.
-
Дроботун Б.Н., Джарасова Г.С. Вводный курс математики. - Павлодар: Научно-издательский центр ПГУ им.С.Торайгырова, 2004. – 300с.
-
Дроботун Б.Н., Джарасова Г.С. К проблеме методического обеспечения дистанционного обучения// Материалы международной научно-практической конференции «Компьютеризация обучения и проблемы гуманизации образования в техническом ВУЗе». – Пенза, 2003.- С.459-462.
-
Дроботун Б.Н. Из опыта пропедевтического понятия «Алгоритм» //Вестник ПГУ им.С.Торайгырова. Серия педагогическая. -2007.- №1.- С. 60 – 66.
-
Дроботун Б.Н. О концепции содержательного мотивационно-ориентированного подхода в системе вузовской логико-алгебраической подготовки //Высшая школа Казахстана.- 2008.- №2.- С. 55-60.
-
Бидайбеков Е.Ы., Гриншкун В.В. Интеграционные методы преподавания алгоритмических языков в университетском курсе информатики// Материалы международной научно-методической конференции «Математическое моделирование и информационные технологии в образовании и науке». - Алматы: АГУ им. Абая, 1998.
-
Клини С.К. Математическая логика: Пер. с англ. – М.: Мир, 1973. – 480с.
Достарыңызбен бөлісу: |