Wierk - Wydział Informatyki, Elektroniczne Ramy Kwalifikacji

Wydział Informatyki
Kierunek studiów	Matematyka Stosowana							Poziom i forma studiów	pierwszego stopnia inżynierskie stacjonarne
Specjalność / Ścieżka dyplomowania	Przedmiot wspólny							Profil kształcenia	praktyczny
Nazwa przedmiotu	Wprowadzenie do informatyki							Kod przedmiotu	MAT1WDI
								Rodzaj przedmiotu	obowiązkowy
Forma zajęć i liczba godzin	W	Ć	L	P	Ps	T	S	Semestr	1
	30	15			15			Punkty ECTS	4
Przedmioty wprowadzające
Cele przedmiotu	Zapoznanie studentów z podstawami reprezentacji, kodowania i przetwarzania informacji w systemach komputerowych. Przedstawienie zasad arytmetyki komputerowej, maszynowej reprezentacji liczb w formatach stałoprzecinkowych i zmiennoprzecinkowych oraz algorytmów wykonywania operacji arytmetycznych na tych reprezentacjach. Zapoznanie studentów z wybranymi modelami, technikami, metodami inżynierii oprogramowania. Nauczenie studentów podstaw analizy i modelowania systemów informatycznych z wykorzystaniem elementów języka UML.
Treści programowe	Wykład: 1. Systemy pozycyjne. Algorytmy konwersji. 2. Kodowanie i reprezentacja informacji w systemie komputerowym. 3. Kody liczbowe (kody BCD, kod Graya, kody ZM, U1, U2, kody z przesunięciem). 4. Stałopozycyjna reprezentacja liczb w systemie komputerowym. Algorytmy operacji arytmetycznych. 5. Formaty zmiennoprzecinkowe. Standard IEEE 754. Dokładność i zakres reprezentacji liczb. 6. Właściwości arytmetyki zmiennoprzecinkowej. Algorytmy operacji arytmetycznych na liczbach zmiennoprzecinkowych. 7. Kody nadmiarowe o właściwościach detekcyjnych i korekcyjnych (kod CRC, sumy kontrolne, algorytmy MD5, SHA, kod Hamminga, kody ECC). 8. Kod maszynowy. Formaty instrukcji procesora. Standardowe konwencje wywołania funkcji. 9. Dwuelementowa algebra Bool’a jako aparat matematyczny do opisu budowy i funkcjonowania układów cyfrowych. 10. Podstawy projektowania systemów informatycznych. Modele cyklu życia oprogramowania. 11. Zwinne metodyki wytwarzania oprogramowania (agile). Metodyka Scrum. 12. Znormalizowany język modelowania UML. Standard OMG UML (norma ISO/IEC 19505). Klasyfikacja i zastosowanie diagramów UML. 13. Diagramy klas, obiektów, pakietów. 14. Diagramy przypadków użycia, diagramy stanów, diagramy czynności (aktywności). 15. Diagramy interakcji (diagramy sekwencji, komunikacji, diagramy czasowe). Ćwiczenia: 1. Konwersja systemów liczbowych. 2. Kodowanie informacji, kody liczbowe. 3. Arytmetyka liczb w kodzie U2. 4. Zmiennoprzecinkowa reprezentacja liczb. 5. Arytmetyka zmiennoprzecinkowa. 6. Kody detekcyjne i korekcyjne. 7. Minimalizacja funkcji logicznych. Pracownia specjalistyczna: 1. Reprezentacja danych w systemie komputerowym. 2. Formaty reprezentacji liczb, kody liczbowe. 3. Algorytmy konwersji liczb. 4. Algorytmy dodawania i odejmowania liczb w kodzie U2. 5. Algorytmy mnożenia liczb w kodzie U2. 6. Modelowanie funkcjonalności systemu. Diagramy przypadków użycia. 7. Modelowanie dynamiki systemu. Diagramy stanów, czynności, sekwencji. 8. Modelowanie struktury systemu. Diagramy klas, obiektów, pakietów.
Metody dydaktyczne	ćwiczenia produkcyjne, ćwiczenia przedmiotowe, programowanie z użyciem komputera, wykład problemowy, wykład informacyjny,
Forma zaliczenia	Wykład - kolokwium zaliczeniowe. Ćwiczenia - sprawdziany. Pracownia specjalistyczna - obrona sprawozdań.
Symbol efektu uczenia się	Zakładane efekty uczenia się								Odniesienie do kierunkowych efektów uczenia się
EU1	zna i wyjaśnia sposoby kodowania i reprezentacji liczb w systemie komputerowym (w tym reprezentacji liczb zgodnej ze standardem IEEE 754), opisuje algorytmy wykonania operacji arytmetycznych na komputerowych reprezentacjach liczb								K_W04 K_W12 K_W14
EU2	zna i wyjaśnia zasady wykorzystania dwuelementowej algebry Boole’a do opisu i projektowania układów cyfrowych, zna podstawowe sposoby minimalizacji funkcji logicznych								K_W04
EU3	wyjaśnia i opisuje sposób kodowania i wykonania instrukcji programu, zna standardowe konwencje wywołania funkcji i przekazywania parametrów								K_W09
EU4	umie kodować i reprezentować liczby w formatach komputerowych, interpretuje zawartość słowa maszynowego zgodnie z zastosowanym sposobem kodowania, wyznacza zakres reprezentacji liczb								K_U03 K_U15 K_U17
EU5	potrafi obliczyć wyniki działań oraz przeanalizować algorytmy wykonania operacji arytmetycznych na stałoprzecinkowych oraz zmiennoprzecinkowych formatach komputerowej reprezentacji liczb								K_U03 K_U10 K_U15
EU6	potrafi zakodować informacje za pomocą wybranych kodów detekcyjnych i korekcyjnych, wyjaśnia i interpretuje metody i algorytmy zabezpieczania przed błędami w kodach nadmiarowych								K_U03
EU7	potrafi modelować i opisywać wymagania, strukturę oraz dynamikę systemu informatycznego za pomocą diagramów UML (zgodnie ze standardem ISO/IEC 19505)								K_U09 K_U17
Symbol efektu uczenia się	Sposób weryfikacji efektu uczenia się								Forma zajęć na której zachodzi weryfikacja
EU1	kolokwium zaliczające wykład								W
EU2	kolokwium zaliczające wykład								W
EU3	kolokwium zaliczające wykład								W
EU4	sprawdziany zaliczające ćwiczenia, obrona sprawozdań z realizacji zadań na pracowni specjalistycznej								Ć, Ps
EU5	sprawdziany zaliczające ćwiczenia, obrona sprawozdań z realizacji zadań na pracowni specjalistycznej								Ć, Ps
EU6	sprawdziany zaliczające ćwiczenia								Ć
EU7	obrona sprawozdań z realizacji zadań na pracowni specjalistycznej								Ps
Bilans nakładu pracy studenta (w godzinach)									Liczba godz.
Wyliczenie
	1 - Udział w wykładach								30
	2 - Udział w ćwiczeniach i pracowni specjalistycznej								30
	3 - Przygotowanie do ćwiczeń, wykonywanie zadań domowych								15
	4 - Przygotowanie do pracowni specjalistycznej, wykonywanie zadań domowych								10
	5 - Udział w konsultacjach								5
	6 - Przygotowanie do zaliczenia ćwiczeń								5
	7 - Przygotowanie do zaliczenia wykładu								5
RAZEM:									100
Wskaźniki ilościowe									GODZINY	ECTS
Nakład pracy studenta związany z zajęciami wymagającymi bezpośredniego udziału nauczyciela									65 (1)+(2)+(5)	2.6
Nakład pracy studenta związany z zajęciami o charakterze praktycznym									60 (3)+(6)+(2)+(4)	2.4
Literatura podstawowa	1. S. Gryś, Arytmetyka komputerów, Wydaw. Naukowe PWN, Warszawa 2007. 2. J. Ogrodzki, Wstęp do systemów komputerowych, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa 2005. 3. B. Pochopień, Arytmetyka systemów cyfrowych, Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice 2010. 4. K. Sacha, Inżynieria oprogramowania, Wydaw. Naukowe PWN, Warszawa 2010. 5. C. Larman, P. Kruchten, UML i wzorce projektowe, Helion, Gliwice, 2011. 6. S. Wrycza, B. Marcinkowski, K. Wyrzykowski, Język UML 2.0 w modelowaniu systemów informatycznych, Helion, Gliwice, 2006.
Literatura uzupełniająca	1. J.G. Brookshear, Informatyka w ogólnym zarysie. WNT, Warszawa 2003. 2. P. Graessle, H. Baumann, P. Baumann, UML 2.0 w akcji: przewodnik oparty na projektach, Helion, 2006. 3. M. Flasiński, Zarządzanie projektami informatycznymi, Wydaw. Naukowe PWN, Warszawa 2006. 4. M. Fowler, UML w kropelce, LTP, Warszawa, 2005.
Jednostka realizująca	Katedra Mediów Cyfrowych i Grafiki Komputerowej								Data opracowania programu
Program opracował(a)	dr inż. Irena Bułatowa								2021.04.20