Основы информационных технологий — вводная фундаментальная дисциплина для бакалавров направлений «Информационные системы и технологии» и «Информатика и вычислительная техника». Курс формирует целостное представление о принципах организации, функционирования и применения современных ИТ, а также практические навыки работы с аппаратными и программными средствами вычислительных систем.
Цель: заложить базу для освоения профессиональных дисциплин — от программирования и баз данных до сетевых технологий и информационной безопасности.
Задачи: изучение теории информации и кодирования данных; освоение архитектуры ЭВМ и аппаратных компонентов; работа с операционными системами; проектирование реляционных баз данных и SQL; изучение сетевых технологий и адресации; развитие инженерного мышления.
Результат: студент знает принципы представления и обработки информации, архитектуру ПК, классификацию ПО, основы БД и сетей; умеет переводить числа между системами счисления, рассчитывать объём данных, собирать конфигурации ПК, работать с командной строкой, проектировать БД и настраивать сетевые параметры.
Основы информационных технологий
Описание дисциплины
Программа дисциплины
Модуль 1. Теоретические основы информатики и аппаратная среда
Лекции:
Лекция 1. Введение в информатику. Данные, информация, знания. История ЭВМ. Принципы фон Неймана.
Лекция 2. Аппаратная среда ИС. Классификация компьютеров. Устройство системного блока: материнская плата, процессор, ОЗУ, блок питания.
Лабораторные работы (семинары):
Лаб. раб. №1. Системы счисления. Перевод чисел между двоичной, восьмеричной, десятичной и шестнадцатеричной системами.
Лаб. раб. №2. Кодирование информации. Расчёт объёма текстовых, графических и звуковых данных.
Лаб. раб. №3. Логические основы ЭВМ. Таблицы истинности. Упрощение логических выражений.
Лаб. раб. №4. Архитектура ПК. Сборка виртуального ПК. Совместимость компонентов.
Модуль 2. Программная среда и работа с данными
Лекции:
Лекция 3. Программное обеспечение. Классификация ПО. Операционные системы: ядро, драйверы, файловые системы.
Лекция 4. Введение в базы данных. Модели данных. Реляционная модель: таблица, запись, поле, домен.
Лабораторные работы (семинары):
Лаб. раб. №5. Работа с файловой системой. Операции с файлами, атрибуты, поиск и сортировка.
Лаб. раб. №6. Работа с командной строкой. Базовые консольные команды Windows/Linux.
Лаб. раб. №7. Введение в СУБД. Установка PostgreSQL. Создание таблиц, типы данных.
Лаб. раб. №8. Проектирование БД. ER-диаграммы. Сущности, атрибуты, связи.
Модуль 3. Сетевые технологии
Лекции:
Лекция 5. Основы компьютерных сетей. Классификация LAN, MAN, WAN. Топологии. Модель OSI/ISO.
Лекция 6. Сетевое оборудование и адресация. Коммутаторы, маршрутизаторы, VLAN. MAC, IPv4, IPv6, DNS.
Лабораторные работы (семинары):
Лаб. раб. №9. Сетевые протоколы. Анализ пакетов в Wireshark. MAC- и IP-адреса.
Лаб. раб. №10. Настройка сети в Cisco Packet Tracer. IP-адресация.
Лаб. раб. №11. Работа с коммутаторами. Настройка VLAN. Таблица коммутации.
Лаб. раб. №12. Основы маршрутизации. Статическая маршрутизация. Анализ трафика.
Модуль 4. Информационные технологии и итоговый проект
Лекции:
Лекция 7. Информационные технологии и безопасность. Компиляторы и интерпретаторы. Угрозы, шифрование, антивирусы.
Лекция 8. Обзор современных ИТ. Облачные технологии, Big Data, IoT, искусственный интеллект.
Лабораторные работы (семинары):
Лаб. раб. №13. Анализ данных в Excel. Формулы, логические функции, сводные таблицы.
Лаб. раб. №14. Работа с SQL. Запросы SELECT, INSERT, UPDATE, DELETE. WHERE, JOIN, GROUP BY.
Лаб. раб. №15. Контрольная работа. Тестирование по всем разделам курса.
Лаб. раб. №16. Защита итогового проекта. Презентация и защита проекта.
Лекции:
Лекция 1. Введение в информатику. Данные, информация, знания. История ЭВМ. Принципы фон Неймана.
Лекция 2. Аппаратная среда ИС. Классификация компьютеров. Устройство системного блока: материнская плата, процессор, ОЗУ, блок питания.
Лабораторные работы (семинары):
Лаб. раб. №1. Системы счисления. Перевод чисел между двоичной, восьмеричной, десятичной и шестнадцатеричной системами.
Лаб. раб. №2. Кодирование информации. Расчёт объёма текстовых, графических и звуковых данных.
Лаб. раб. №3. Логические основы ЭВМ. Таблицы истинности. Упрощение логических выражений.
Лаб. раб. №4. Архитектура ПК. Сборка виртуального ПК. Совместимость компонентов.
Модуль 2. Программная среда и работа с данными
Лекции:
Лекция 3. Программное обеспечение. Классификация ПО. Операционные системы: ядро, драйверы, файловые системы.
Лекция 4. Введение в базы данных. Модели данных. Реляционная модель: таблица, запись, поле, домен.
Лабораторные работы (семинары):
Лаб. раб. №5. Работа с файловой системой. Операции с файлами, атрибуты, поиск и сортировка.
Лаб. раб. №6. Работа с командной строкой. Базовые консольные команды Windows/Linux.
Лаб. раб. №7. Введение в СУБД. Установка PostgreSQL. Создание таблиц, типы данных.
Лаб. раб. №8. Проектирование БД. ER-диаграммы. Сущности, атрибуты, связи.
Модуль 3. Сетевые технологии
Лекции:
Лекция 5. Основы компьютерных сетей. Классификация LAN, MAN, WAN. Топологии. Модель OSI/ISO.
Лекция 6. Сетевое оборудование и адресация. Коммутаторы, маршрутизаторы, VLAN. MAC, IPv4, IPv6, DNS.
Лабораторные работы (семинары):
Лаб. раб. №9. Сетевые протоколы. Анализ пакетов в Wireshark. MAC- и IP-адреса.
Лаб. раб. №10. Настройка сети в Cisco Packet Tracer. IP-адресация.
Лаб. раб. №11. Работа с коммутаторами. Настройка VLAN. Таблица коммутации.
Лаб. раб. №12. Основы маршрутизации. Статическая маршрутизация. Анализ трафика.
Модуль 4. Информационные технологии и итоговый проект
Лекции:
Лекция 7. Информационные технологии и безопасность. Компиляторы и интерпретаторы. Угрозы, шифрование, антивирусы.
Лекция 8. Обзор современных ИТ. Облачные технологии, Big Data, IoT, искусственный интеллект.
Лабораторные работы (семинары):
Лаб. раб. №13. Анализ данных в Excel. Формулы, логические функции, сводные таблицы.
Лаб. раб. №14. Работа с SQL. Запросы SELECT, INSERT, UPDATE, DELETE. WHERE, JOIN, GROUP BY.
Лаб. раб. №15. Контрольная работа. Тестирование по всем разделам курса.
Лаб. раб. №16. Защита итогового проекта. Презентация и защита проекта.
