Computer science teaching foreign students of the preparatory department

На подготовительном отделении иностранные студенты изучают не только русский язык, но и осваивают общетеоретические дисциплины, в том числе информатику. Курс информатики является общеобразовательным для, инженерно-технического, технологического, экономического, естественнонаучного направлений.

Преподавателям специальных дисциплин необходимо систематизировать у студентов знания, полученные ими на родине, сформировать знания и основную терминологическую базу по предмету в соответствии с требованиями ФГОС РФ [1] и подготовить их изучению основных предметов в вузах России.

При обучении иностранцев преподаватели информатики сталкиваются с рядом проблем:

-          различный уровень подготовки иностранных граждан по этому предмету, поскольку многие не изучали данную дисциплину на родине;

-          студенты не владеют английским языком в объёме базового уровня (в силу разных причин), а эти знания необходимы при изучении информатики;

-          отсутствие должной подготовки по русскому языку к началу изучения специальных дисциплин. Эта проблема является, на наш взгляд, главной, так как предмет «информатика» изучается спустя всего два месяца после начала изучения русского языка, и к этому моменту объём лексических и грамматических знаний у обучаемых недостаточно большой, а на первых уроках информатики вводится много новых русских терминов.

Все эти проблемы приводят к выводу о необходимости проведения занятий так называемого «выравнивающего» типа, цель которых – дать базовые знания слушателям подготовительного курса по данной дисциплине и подготовить их к дальнейшему обучению на русском языке. Для этого на кафедре общетеоретических дисциплин совместно с кафедрой русской филологии факультета Международного образования Тамбовского государственного технического университета подготовлено новое учебное пособие «Информатика» [2]. Оно предназначено для студентов-иностранцев подготовительного отделения. Цель этой работы – помочь иностранным учащимся адаптироваться к дальнейшему обучению по информационным дисциплинам.

В пособии две части – вводный и основной курс информатики. Вводный курс даёт базовые понятия: основной и элементарный состав компьютера, назначение его устройств, архитектура и принцип работы компьютера, программа и др.В основном курсе рассматриваются виды и свойства информации, способы её получения и представления в компьютере, вопросы хранения и обработки информации и др.; изучаются основы обработки графической, текстовой, числовой и мультимедийной информации на примере программ из пакета MicrosoftOffice; вводятся понятия алгоритмизации; рассматриваются базовые методы решения задач на компьютере, в том числе и с помощью программирования на языке Си ++.

Адаптированные тексты и упражнения пособия помогают обеспечить формирование навыков связной речи и чтения специальной литературы по курсу информатики и позволяют студентам-иностранцам овладеть основами курса на русском языке.

Каждую тему условно можно разделить на три части – предтекстовые задания, текст для чтения и послетекстовые задания,

Предтекстовые упражнения начинаются с изучения новых слов и словосочетаний. Следующие задания предназначены для облегчения понимания изучаемого текста и закрепление грамматических конструкций, а послетекстовые задания направлены на закрепление понимания прочитанного текста.

В качестве примера приведём фрагмент занятия по теме «Представление информации в компьютере. Кодирование информации. Количество информации».

1. 1.     Прочитайте слова и словосочетания, переведите, запомните их значения.

1. 2.     Сгруппируйте однокоренные слова

Символ, кодовый, вектор, звук, представить, изобразить, байт, непрерывность, код, звучать, растровый, числовой, представление, изображаемый, последовательно, символьный, закодированный, векторный, число, графический, аналог, дискретный, цифра, кодирование, растр, изображение, байтовый, последовательность, кодировать, цифровой, графика, звуковой, представлять, непрерывный, изображать, аналоговый, дискретность, последовательный.

1. 3.     Подберите существительные к прилагательным. Укажите, где возможно, варианты. Поставьте прилагательные в правильной форме.

1. 4.     Образуйте существительные от данных глаголов по образцу.

А) Образец: выполнить – выполнение

Хранить, представить (в//вл), изобразить (з//ж).

Б) Образец: понимать – понимание

Кодировать, использовать, описать, преобразовать, обрабатывать.

1. 5.     Образуйте прилагательные от данных существительных по образцу.

А) Образец: смысл – смысловой

Число, звук, аналог, цифра, код, байт, растр.

Б) Образец: система – системный

Символ, непрерывность, дискретность, последовательность, компьютер, вектор.

1. 6.     Обратите внимание на конструкции и запомните их.

Образец: Кодирование – это запись информации с помощью знаков.

С помощью таблицы ASCII можно кодировать 256 символов.

Кодирование числовой информации выполняют с помощью записи чисел в двоичной системе счисления.

В растровой графике описание графического изображения задаётся с помощью таблицы пикселей.

В векторной графике описание графического изображения задаётся с помощью геометрических объектов (кривых линий).

1. 7.     Прочитайте текст.

Человек в своей жизни использует аналоговую информацию, а современный компьютер обрабатывает цифровую информацию. Основное свойство аналоговой информации – непрерывность, а основное свойство цифровой информации – дискретность.

По форме представления в компьютере информация может быть:

-          символьная,

-          числовая,

-          графическая,

-          звуковая,

-          видеоинформация.

Компьютер может обрабатывать только знаки 0 и 1. Значит, информацию нужно записывать только цифрами 0 и 1.

Кодирование – это запись информации с помощью знаков. Закодированная информация – это данные. Данные для компьютера записывают с помощью цифр 0 и 1.

Последовательность цифр 0 и 1 – это двоичный код. Запись информации с помощью цифр 0 и 1 – это двоичное кодирование. Цифры 0 и 1 – это биты. Значение бита – 0 или 1. Эти значения можно понимать как «нет – да», «ложь – истина».

Бит (bit) – это самая маленькая единица количества информации. В компьютерах каждый символ кодируют с помощью последовательности из восьми нулей и единиц. Такая последовательность – это байт (byte). 8 бит = 1 байт. Разных последовательностей из восьми нулей и единиц может быть 256 = 2⁸.

Кодирование символьной (текстовой) информации выполняют с помощью специальных кодовых таблиц. Первая кодовая таблица ASCII (American Standard Code for Information Inter change, 1963 г.) – это таблица байтового кодирования. С помощью этой таблицы можно кодировать 256 символов. В таблице ASCII две части. Первые 128 символов кодируют специальные знаки, буквы латинского алфавита, цифры. Эта часть таблицы везде одинаковая. Вторую часть таблицы используют, когда нужно закодировать другие знаки, буквы других алфавитов. Эта часть таблицы в разных странах может быть разная.

Например, знак «+» в таблице ASCII имеет код 00101011, буква «Z» имеет код 01011010, а буква «z» – код 01111010.

В настоящее время используют другую таблицу кодирования символов – Unicode (UTF-16, UTF-8). С помощью этой таблицы можно кодировать 2²⁰ + 2¹⁶ = 1114112 символов. Первые 128 символов таблицы Unicode и таблицы ASCII одинаковые.

Есть и другие кодовые таблицы. Например, ISO 8859, CP1251, MacRoman, MacCyrillic, KOI8-R, KOI8-Uи так далее.

После кодирования информация – это набор цифр 0 и 1. Количество цифр 0 и 1 – это количество информации. Например, для кодирования одной буквы с помощью таблицы ASCII нужен 1 байт или 8 бит. Тогда количество информации в слове «информатика» – 11 байт или 88 бит.

Чтобы определить количество информации в одном слове, надо посчитать количество букв в этом слове. Чтобы определить количество информации в тексте, надо посчитать количество всех знаков (символов) в этом тексте.

Для измерения количества информации также используют крупные единицы:

1 Кбайт (килобайт) = 1024 байт = 2¹⁰ байт,

1 Мбайт (мегабайт) = 1024 Кбайт = 2¹⁰ Кбайт,

1 Гбайт (гигабайт) = 1024 Мбайт = 2¹⁰ Мбайт,

1 Тбайт (терабайт) = 1024 Гбайт = 2¹⁰ Гбайт.

Кодирование числовой информации выполняют с помощью записи чисел в двоичной системе счисления.

В математике используют десять цифр, чтобы записать число. Это десятичная система счисления. В компьютерах используют две цифры (0 и 1), чтобы записать число. Это двоичная система. Чтобы записать натуральное число в двоичной системе, нужно выполнять деление на 2 с остатком и записывать остатки от деления в обратном порядке.

Например, запишем число 21 в двоичной системе счисления.

Таким образом, число 21 в двоичной системе счисления будет 10101₂.

Чтобы записать двоичное число в десятичной системе счисления, нужно число 2 возводить в степень и складывать степени.

Например, число 110010₂в десятичной системе счисления будет:

1 × 2⁵ +1 × 2⁴ + 0× 2³ +0× 2² +1 × 2¹ +0× 2⁰ = 32 + 16 + 2 = 50.

Кодирование графической информации.

Графическая информация – это статичное изображение, например, рисунок, фотография и так далее. Видеоинформация – это то, что мы видим вокруг.

Графическая информация на экране монитора состоит из точек (пикселей).

Пиксель (pixel, pictureelement) – это минимальный элемент изображения на экране. Каждый пиксель имеет свой цвет.

Все компьютерные изображения – цифровые. То есть каждый пиксель можно закодировать двоичным числом – номером цвета. Чтобы закодировать 16 цветов, нужно 4 бита, 256 цветов – 8 бит и так далее.

Все компьютерные изображения можно разделить на две группы – растровые и векторные.

Растровая графика – это вид компьютерной графики, где описание графического изображения задаётся с помощью таблицы пикселей. В растровой графике важная информация –это цвет пикселя.

Векторная графика – это вид компьютерной графики, где описание графического изображения задаётся с помощью геометрических объектов (кривых линий). В векторной графике важная информация – это форма линии.

Кодирование графической и видеоинформации выполняет видеоадаптер.

Кодирование звуковой информации

Звук – это пример аналоговой (непрерывной) информации. Когда нужно обрабатывать звуковую информацию на компьютере, её необходимо преобразовать в дискретную информацию и записать с помощью двоичных кодов. Аудиоадаптер (звуковая карта) выполняет преобразование аналоговой звуковой информации в цифровую и обратно.

1. 8.     Ответьте на вопросы:
2. Какую информацию использует человек в своей жизни?
3. Какую информацию обрабатывает современный компьютер?
4. Назовите основное свойство аналоговой информации.
5. Назовите основное свойство цифровой информации.
6. Назовите формы представления информации.
7. Что такое кодирование информации?
8. Что такое двоичное кодирование информации?
9. Что такое двоичный код?
10. Что такое бит и байт?
11. С помощью чего выполняют кодирование символьной (текстовой) информации?
12. Как определить количество информации в любом слове?
13. Какие единицы измерения количества информации используют в компьютерах?
14. Как выполняют кодирование числовой информации?
15. Как записать натуральное число в двоичной системе счисления? Приведите пример.
16. Как записать двоичное число в десятичной системе счисления? Приведите пример.
17. Что такое графическая информация?
18. Что такое пиксель?
19. На какие группы можно разделить все компьютерные изображения?
20. Что такое растровая графика? Что важно в растровой графике?
21. Что такое векторная графика? Что важно в векторной графике?
22. Какое устройство выполняет кодирование графической и видеоинформации информации?
23. Что такое звук? Какое устройство выполняет кодирование звуковой информации?

1. 9.     Выпишите из текста определения к существительному информация.

Образец: аналоговая информация, …

1. 10.  Соедините линиями форму представления информации с соответствующим способом или средством кодирования.

1. 11.  Найдите соответствия в правой и левой колонках.

1. 12.  Дайте определения следующих понятий, используя модель что (1) – это что (1).

Непрерывность, дискретность, кодирование, данные, двоичный код, двоичное кодирование, бит, байт, десятичная система счисления, двоичная система счисления, графическая информация, видеоинформация, пиксель, растровая графика, векторная графика, звук.

1. 13.  Закончите предложения.
2. Значение бита может быть … .
3. Первая таблица байтового кодирования – это … .
4. 1 байт или 8 бит … .
5. Графическая информация состоит … .
6. Цвет пикселя – это … .
7. В векторной графике важная информация – это … .
8. Звуковая карта … .

1. 14.  Вставьте вместо точек глаголы, данные под чертой, в нужной форме.
2. Современные компьютеры … цифровую информацию.
3. Данные для компьютера … с помощью цифр 0 и 1.
4. Каждый символ в компьютерах …. с помощью последовательности из восьми нулей и единиц.
5. В настоящее время … разные таблицы кодирования.
6. Каждый пиксель можно … номером цвета.
7. Для компьютера звуковую информацию… в дискретную информацию и … с помощью двоичных кодов.

1. 15.  Составьте план текста и расскажите полученную из текста информацию по плану.

Таким образом, к концу обучения на подготовительном факультете иностранные студенты получают необходимые лексические и грамматическиезнания и овладевают основными приёмами работы на компьютере.