RAČUNALNIŠTVO

PREDMETNI KATALOG – UČNI NAČRT

TEHNIŠKA GIMNAZIJA

280 UR

Prenovljeni učni načrt za računalništvo je določil Strokovni svet RS za splošno izobraževanje na 79. seji dne 19. 5. 2005 in od šolskega leta 2005/2006 postopoma nadomešča dosedanjega, ki je bil določen na 20. seji Strokovnega sveta RS za splošno izobraževanje dne 29. 10. 1998 (nazadnje objavljen za šolsko leto 2004/2005).

VSEBINA

I. OPREDELITEV PREDMETA

a) Narava predmeta
b) Opis predmeta

II. PREDMETNI KATALOG ZNANJ

1 Cilji predmeta
1.1 Splošni cilji predmeta
1.2 Operativni cilji predmeta in/ali vsebine
2. LETNIK
3. LETNIK
4. LETNIK


2 Standardi znanj
KATALOG ZNANJ
2. LETNIK
ARHITEKTURA IN ORGANIZACIJA RAUNALNIŠKIH SISTEMOV (40 ur)
KOMUNIKACIJE IN OMREŽJA (30 ur)
3. LETNIK
PROGRAMIRANJE (105 ur)
4. LETNIK
PROGRAMIRANJE (35 ur)
INFORMATIKA (70 ur)

III. ZNANJA, KI JIH MORAJO IMETI IZVAJALCI PREDMETA

PRILOGA:

I. SPECIALNO-DIDAKTIČNA PRIPOROČILA

II. OBVEZNI NAČINI PREVERJANJA IN OCENJEVANJA ZNANJA

 

I. OPREDELITEV PREDMETA

a) Narava predmeta

Predmet računalništvo je izbirni strokovni maturitetni predmet tehniške gimnazije. Predmet zajema splošna znanja računalništva, ki jih potrebujejo izobraženci v informacijskih družbah. Pridobljena znanja so tudi temelj za univerziteti študij na tehničnih in naravoslovnih fakultetah. Predmet je načrtovan tako, da dijakinje in dijaki pridobijo teoretična in tudi praktična znanja. Posebej pri tem je v ospredju aktivna vloga dijakov. Možnost izbiranja vsebin pri izbiri projektnih nalog spodbuja osebni in strokovni razvoj dijakov in ponuja možnost za povezovanje med predmeti, sodelovanje z učitelji drugih predmetov, zunanjimi strokovnjaki in dijaki drugih sorodnih šol. Vsebine predmeta računalništvo dopolnjujejo vsebine preostalih predmetov na dva načina. Znanje naravoslovja dijakinje in dijaki utrdijo z izdelavo svojih izdelkov (projektov), ki obravnavajo določene probleme. Na podlagi predvsem praktičnih znanj, pridobljenih pri računalništvu, pa dijaki lahko poglabljajo znanja s področja družboslovja in humanistike.

V 2. letniku dijakinje in dijaki pridobijo osnovna znanja s področja računalniških mrež, metodologij in tehnik iskanja in zbiranja informacij in tudi osnovna znanja o strojni opremi računalnika. Tretji in četrti letnik sta namenjena programski opremi in informatiki. V tretjem letniku se dijaki naučijo algoritmičnega mišljenja, spoznajo tehniko objektnega programiranja in implementacijo algoritma v danem programskem jeziku. V četrtem letniku ta znanja poglobijo in dopolnijo z razumevanjem svojih lastnih podatkovnih tipov, tabelaričnih podatkovnih tipov in datotek. Seznanijo se z osnovami informatike in informacijskih sistemov.

b) Opis predmeta

V drugem letniku sta predmetu namenjeni po dve uri, v tretjem in četrtem pa po tri ure na teden. Vsebinska razdelitev: tretjina časa je namenjena podajanju nove snovi, tretjina reševanju primerov, demonstracijam in poskusom in tretjina ponavljanju, utrjevanju in preverjanju znanja. Predlagana izvedba: v drugem letniku dijaki 2 uri na teden sodelujejo pri teoretičnem pouku, v tretjem in četrtem letniku pa dijaki pri dveh urah na teden sodelujejo pri teoretičnem pouku, pri eni uri na teden pa se razdelijo na dve skupini in opravljajo vaje. Pri vajah sodeluje poleg učitelja tudi laborant, ki skrbi za pripravo strojne in programske opreme ter nemoteno izvedbo vaj. Laborant sodeluje v tretjem letniku pri 2*35 urah (to je 70 ur) in pri četrtem letniku ravno tako pri 2*35 urah (to je 70 ur) na leto. Poleg tega ima dijak v četrtem letniku še dodatnih 5 ur namenjenih individualnim konzultacijam z mentorjem seminarske naloge.

II. PREDMETNI KATALOG ZNANJ 

1 Cilji predmeta

1.1 Splošni cilji predmeta

Dijaki

 

1.2 Operativni cilji predmeta in/ali vsebine

2. LETNIK

Cilji

Vsebine

Pojmi

Ure

Povezave

ponovitev in poglobitev znanj o zgradbi računalnika

Von Neumanov model računalnika

Glavne veje računalniških organizacij

  • procesor : aritmetično logična enota, krmilna enota
  • pomnilnik : predpomnilnik, primarni (glavni) pomnilnik, sekundarni (pomožni) pomnilnik
  • vhodno/izhodne enote : tipkovnica, zaslon, tiskalnik, miška
    serijski/paralelni vmesnik, modem
  • povezave : direktne, serijska/paralelna vodila
  • model : pomnilnik-pomnilnik (CISC)
  • model : register-register (RISC)
  • tekoči trak (pipeline)

12

matematika fizika

razumevanje procesiranja informacij na strojnem nivoju

Ukaz

Sled ukazov

  • zgradba ukaza, operand:celo število, število v pomični vejici, oktet (pogojno znak), četverka, bit
  • osnovne operacije : aritmetične, logične, primerjalne
  • naslov : fizičen, logičen
  • načini naslavljanja : vsebovano, takojšnje, neposredno, posredno, relativno (na programski števnik in indeksni register)
  • zaporedje ukazov, vejitev (brezpogojna in pogojna)
  • klic podprograma in vračanje iz podprograma
  • prekinitev : aparaturna in programska
  • past

12

matematika fizika

poznavanje slojev v arhitekturi računalnika

Sloji v arhitekturi računalnika

  • elektriška vezja,
  • logični operatorji in pomnilne celice,
  • strojni ukazi,
  • ukazi v zbirniku,
  • stavki v programskem jeziku, tolmačenje ( interpretiranje ), prevajanje

8

matematika fizika

poznavanje vrst operacijskih sistemov

? razumevanje funkcij operacijskega sistema

Vrste operacijskih sistemov

Razlaga operacijskega sistema Linux

  • enouporabniški, večuporabniški, enoopravilni, večopravilni, mrežni operacijski sistemi
  • viri - zmožnosti računalnika, vhodno/izhodni podsistem, datotečni (diskovni podsistem), proces, opravilo, posel,
  • kreiranje, odstranjevanje in premikanje imenikov (direktorijev) in datotek

7

 

poznavanje vpliva uporabe orodij informacijske tehnologije na ergonomijo in zdravje

neposreden in posreden vpliv na zdravje, možnost za zaposlitev oviranih

delovno mesto, zaslon, tipkovnica, delo na domu

1

 

spoznati osnovne načine in vzroke za povezovanje računalnikov

Povezovanje računalniških sistemov

  • omrežje,
  • uporabiška dostopna točka,
  • informacijsko komunikacijski sistem,
  • lokalna omrežja,
  • prostrana omrežja,
  • dostop do podatkov

2

labor. vaje

sociologija

spoznati zgodovino in razvoj računalniških povezovanj

Razvoj računalniških komunikacij

 

  • prva računalniška omrežja,
  • vzroki za povezavo, internet

1

zgodovina

sociologija

spoznati storitve, ki jih ponujajo informacijsko-komunikacijski sistemi

Informacijske storitve (storitve interneta)

  • oddaljeni dostop,
  • prenos datotek,
  • elektronska pošta,
  • nadzor in upravljanje,
  • značilni standardi

7

labor. vaje

sociologija

spoznati osnovne komunikacijske modele in njihovo uporabnost

spoznati zgradbo komunikacijskega sistema in razumeti njegovo delovanje

Zgradba in delovanje komunikacijskega sistema

  • protokol,
  • standard,
  • plast,
  • večplastna arhitektura računalniških omrežij

4

labor. vaje

fizika

matematika

spoznati strukturo in delovanje transportnega sistema ter njegovih delov

Zgradba transportnega sistema

  • transportni sistem,
  • topologija omrežja,
  • končna povezava,
  • preklapljanje povezav,
  • preklapljanje sporočil,
  • preklapljanje paketov

8

labor. vaje

matematika

spoznati način povezave računalnikov v prostrana omrežja

Medmrežno povezovanje

  • ponavljalnik (repeater),
  • most (bridge),
  • usmerjevalnik (router),
  • protokolni konverter (gateway)

6

računalniški sistemi in omrežja

labor. vaje

 

3. LETNIK

Cilji

Vsebine

Pojmi

Ure

Povezave

spoznati različne programske jezike in  jih razvrstiti po namenu in uporabi

Predstavitev različnih programskih jezikov in namen uporabe

zbirni jezik, višji programski jezik, postopkovni programski jezik, objektno orientirani programski jezik, deklarativni programski jezik

1

slovenski jezik

matematika sociologija

spoznati se z orodjem, ki ga bomo uporabljali pri programiranju

naučiti se dela v grafičnem okolju programskega paketa, uporabe pomoči ter poiskati, naložiti, popraviti in shraniti obstoječi program

Zagon programskega paketa s prevajalnikom

Grafično okolje programskega paketa

Uporaba pomoči

meniji, bližnjice, pomoč in nastavitve delovnega okolja

1

 

spoznati pojem algoritma v splošnem smislu in lastnosti algoritma

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  • Definicija algoritma
  • Lastnosti algoritmov
  • Diagram poteka
  • Primer programa

 

deklaracija, inicializacija, postopek, konstanta, spremenljivka, rezervirana beseda, operator, algoritem, razumljivost, ustavljivost, enoumnost,

razčlenjenost

2

matematika sociologija

spoznati razvojno okolje

 

 

 

 

pridobljeno znanje o tipih in algoritmih prenesti v programski jezik in samostojno reševati probleme s pomočjo višjega programskega jezika

pridobiti si občutek za razvijanje algoritmov

poznati in razumeti osnovne gradnike programskega jezika

slediti dogodkom v programu

 

Pot do orodij, dokumenacija, knjižnice, napake v programu

Osnovni podatkovni tipi

  • Celoštevilčni tip
  • Realni tip
  • Znakovni tip
  • Logični tip

Vhodno/izhodne operacije

Krmilni stavki

Prevajanje

Uporaba razhroščevalnika

Testiranje in dokumentiranje programov

  • binarna datoteka, izvorna datoteka, knjižnica, projekt, prevajanje
  • podatkovni tip, cela števila, realna števila, znaki, priredilni stavek, vhodni/izhodni stavek, predhodna vrednost, naslednja vrednost,
  • vgrajene matematične funkcije, tabela znakov, ordinalna vrednost, logične vrednosti, primerjalni operatorji, logični operatorji, definiranje zaloge vrednosti, vrstni red operatorjev urejenost, pogojni stavek, zanke

40

matematika slovenski jezik

fizika

utrditi logiko pisanja algoritmov in pretvorbo le-teh v program

Pretvorba algoritma v program in obratno

 

6

 

Spoznati in uporabiti sestavljene podatkovne tipe

Polja

Nizi

začetne vrednosti, enodimenzionalna polja, večdimenzionalna polja, indeksi

Združevanje nizov, dolžina niza in podnizi, primerjanje

20

 

  • Spoznati osnovne koncepte objektnega programiranja
  • Uporabiti že definirane razrede
  • Definirati lastni razred
  • Osnovne zna č ilnosti razredov
  • Uporabiti in implementirati dedovanje
  • Ukrepanje v primeru napak
  • Objekti, sporočila, razredi
  • Uporaba že definiranih razredov
  • Zgradba razreda, konstruktorji, metode
  • Statični člani, enkapsulacija
  • Dedovanje
  • Izjeme in razhroščevanje
  • objekti, lastnosti objektov, metode, sporočila, razredi
  • spremenljivke objekta, metode objekta, dostopnost
  • konstruktorji
  • statične metode, statične spremenljivke, statične konstante, zasebne metode, zaščita
  • izpopolnjevanje, dostopnost, prirejanje tipov, vmesniki, abstraktni razredi
  • Prestrezanje izjem, obravnava izjem

35

 

4. LETNIK

Cilji

Vsebine

Pojmi

Ure

Povezave

spoznati pomen in vrste datotek

naučiti se uporabljati datoteke, jih kreirati, spreminjati…

Uporabiti programske konstrukte za delo z bazami podatkov

Razredi za delo z datotekami in tokovi.

Znakovni in zlogovni tokovi

Temeljni razredi

Osnovne metode

Programski konstrukti za delo s podatkovnimi bazami

tokovi znakov, tokovi števil, naključni dostop, besedilo.

Dostop do podatkovne baze, branje iz podatkovne baze, ažuriranje podatkov v bazi, strnjene datoteke

24

 

Spoznati razloge za uvedbo podatkovnih baz,

prednosti in slabost PB

Razumeti ANSI/SPARC arhitekturo PB

Seznaniti se s sistemi za upravljanje podatkovnih baz

Spoznati dela in naloge administratorja PB

Pridobiti informativni pregled nad centraliziranimi in porazdeljenimi sistemi za delo s PB

  • Podatkovna baza
  • ANSI/SPARC arhitektura PB
  • SUPB
  • Funkcije SUPB
  • Moduli SUPB
  • Podatkovna neodvisnost
  • Značilnosti porazdeljenih PB
  • Podatkovna baza
  • Trinivojska arhitektura PB
  • SUPB
  • Moduli SUPB
  • Zaščita in celovitost podatkov
  • Administrator PB
  • Porazdeljena podatkovna baza

33

poljubno področje, katerega delo sloni na PB, laboratorijske vaje

naučiti se (za enostavne probleme) izdelati konceptualni model

delo s podatkovnimi bazami

Podatkovna plat razvoja programske opreme

  • oblikovanje konceptualnega modela,
  • model ER,
  • relacijski model,
  • preslikava modela ER v relacijski model,
  • SQL,
  • ukazi za kreiranje tabel (CREATE TABLE, ALTER TABLE, DROP TABLE, CREATE INDEX, DROP INDEX),
  • ukazi za delo s podatki (SELECT, UPDATE, INSERT, DELETE).

 

poljubno področje, izbrano pri procesni plati razvoja programske opreme

obnoviti znanje o osnovnih pojmih, kot so: podatek, informacija, računalništvo, informatika, in dobiti vpogled v lastnosti informacijske družbe

Informacijska družba

podatek, informacija, računalništvo, informatika, informacijska tehnologija

1

ekonomija sociologija

zna zaščititi informacije z uporabo orodij informacijske tehnologije, zna določiti in analizirati pravna, etična, socialna in varnostna vprašanja, povezana z uporabo omrežij in samostojnih sistemov

Varnost, tajenje, lažno predstavljanje, združevanje informacij iz različnih zbirk, urejen dostop do informacij

šifriranje, gesla, pravice, zasebni podatki

2

 

Spoznati pomen in vlogo informacijskega podsistema znotraj organizacije kot sistema

Informacijski sistem

opredelitev IS znotraj organizacije, aktivnosti IS, vrste IS

7

 

spoznati pojem programsko inženirstvo, njegov pomen in problematiko, povezano z razvojem in vzdrževanjem programske opreme

Programsko inženirstvo

  • definicija programskega inženirstva,
  • življenjski cikel programske opreme,
  • problemi razvoja programske opreme,
  • sodobni model razvoja programske opreme,
  • organizacija programskega projekta,
  • cena programske opreme,
  • dokumentiranje programske opreme

3

 

pridobiti informativni pregled sodobnih metodologij informacijskega inženirstva

 

Metodologija informacijskega inženirstva

  • metoda,
  • tehnika,
  • metodologija

1

 

seznaniti se s fazami in razsežnosti razvoja informacijskega sistema

Faze in razsežnosti razvoja informacijskega sistema

  • strateško načrtovanje IS,
  • analiza funkcijskih področij,
  • načrtovanje aplikacijsega sistema,
  • izvedba IS

2

 

razumeti problematiko procesne plati razvoja programske opreme

Procesna plat razvoja programske opreme

  • diagrami toka podatkov,
  • podatkovni slovar,
  • specifikacija prvinskih procesov
  • (mini specifikacije)

33

poljubno področje (biologija, geografija, jeziki ...)

pozna pojme: zaščita podatkov, računalniški kriminal, vpliv informacijskih in komunikacijskih tehnologij

Kako so zaščiteni osebni podatki, potreba po zaščiti poslovih podatkov. Kako reševati dilemo med potrebo po povezavi z omrežjem in preprečevanje vdora škodljivim vplivov.

osebni podatki, poslovni podatki, zloraba gesel in nepooblaščen dostop, vdor v računalniški sistem, računalniški virusi, globalna vas

 

 

2 Standardi znanj 

Dijak

KATALOG ZNANJ

2. LETNIK

ARHITEKTURA IN ORGANIZACIJA RAČUNALNIŠKIH SISTEMOV (40 ur)

Dijak

KOMUNIKACIJE IN OMREŽJA (30 ur)

Dijak

3. LETNIK

PROGRAMIRANJE (105 ur)

Dijak


4. LETNIK

PROGRAMIRANJE (35 ur)

Dijak

INFORMATIKA (70 ur)

 Dijak

III. ZNANJA, KI JIH MORAJO IMETI IZVAJALCI PREDMETA

Učitelj računalništva lahko, kdor ima znanja univerzitetnega študijskega programa računalništvo in informatika ali univerzitetnega študijskega programa matematika (smer računalništvo z matematiko).

PRILOGA:

I. SPECIALNODIDAKTIČNA PRIPOROČILA

Pri pouku računalništva dijakinje in dijaki spoznajo osnovno zgradbo in delovanje računalniškega sistema, spoznajo programski jezik, rešujejo praktične primere; pri tem pa se posvetujejo tudi z učitelji drugih predmetov; tako dobijo različne ideje za izdelavo seminarskih nalog.

Teoretične ure potekajo z razlago, pogovorom med dijaki, dijakinjami in učiteljem. Pri tem dijaki in dijakinje spoznavajo in predlagajo postopke za reševanje različnih problemov s pomočjo računalnika. Prav tako sistematizirajo svoje znanje in ga še poglobijo.

Vsebine neposrednega pouka ob računalnikih se navezujejo na teoretični del, pri tem pa dijaki in dijakinje praktično uporabijo in preverijo obravnavana teoretična spoznanja.

Pri vajah dijaki in dijakinje izdelajo tudi najmanj dva praktična izdelka na leto. Pri nalogi lahko sodeluje več dijakov, če je le-ta obsežnejša.

Temeljna naloga učitelja pri predmetu je omogočiti dijakom in dijakinjam doseči zastavljene globalne cilje predmeta. Dijake in dijakinje seznanja z novostmi in težnjami v računalništvu, jim svetuje pri izbiri nalog, spremlja njihovo dejavnost in jih opozarja na nepravilnosti, jih motivira in vzpodbuja pri njihovem delu in analizira ocenjuje njihova prizadevanja. Dijakom in dijakinjam ne vsiljuje svojih zamisli in predlogov, ampak jih spodbuja pri iskanju svojih rešitev. Predlagane rešitve s predlagatelji analizira glede na individualne zmožnosti in razpoložljivost opreme ter si prizadeva za uspešno izvedbo rešitev.

Informacije postajajo vedno več vredno sredstvo, ki omogoča vpliv in odpira možnosti. V učni načrt so kot samostojne teme vključene tudi vsebine, ki obravnavajo to plat. Kvalitetna obravnava teh tem je možna le, če so nenehno prisotne v procesu poučevanja. Kot samostojne nastopajo le, kadar želimo poudariti njihov pomen.

II. OBVEZNI NAČINI PREVERJANJA IN OCENJEVANJA ZNANJA

Pri predmetu dobi dijak v vsakem letniku najmanj dve oceni iz praktičnih izdelkov in tri ocene iz predpisanih šolskih nalog. Pri ocenjevanju praktičnih izdelkov ocenjujemo kakovost, izvirnost in obsežnost izdelka, uporabnost izdelka, primernost izbranih metod glede na problem, izvirnost uporabljene rešitve in kakovost predstavitve. Pri šolskih nalogah ocenjujemo stopnjo poznavanja in razumevanja predelane snovi. Struktura šolskih nalog naj bo podobna strukturi maturitetnih pol (vprašanja izbirnega tipa, vprašanja s kratkimi odgovori in strukturirana vprašanja). Pri končni oceni naj ocena šolskih nalog predstavlja 65 % končne ocene in ocena praktičnih vaj 35 %.