#IT-дети

Сегодня цифровую экономику невозможно представить без машинного обучения, обработки больших данных, искусственного интеллекта. Данные разделы основаны на сплетении глубоких знаний по математике и информатике. Обучение по дополнительной общеобразовательной общеразвивающей программы «#IT-Дети» создает благоприятные условия для развития познавательной активности, творческой самореализации и интеллектуальной деятельности обучающихся.

Дополнительная общеобразовательная общеразвивающая программа «#IT-Дети» является практико-ориентированной. Обеспечивается простое запоминание сложных терминов и понятий, встречаемые при изучении различных разделов математики и машинного обучения. Практические занятия построены на решении актуальных прикладных задач. Междисциплинарный характер программы позволяет обучающимся получить дополнительное образование в области математики, информатики, экономики, что способствует развитию научно-исследовательских и технико-технологических компетенций.

Программа конкретизирует содержание предметных тем и предполагает использование «сквозных» технологий цифровой экономики России при изучении указанных ниже тем.

Программа способствует предпрофессиональной ориентации обучающихся.

Знания и умения, приобретаемые при освоении программы могут быть использованы обучающимися при участии в олимпиадах различного уровня по математике, информатике и программированию, а также при сдаче единого государственного экзамена по соответствующим предметам.

Содержание программы

  1. РАЗДЕЛ I. Информация и информационные процессы - 8 часов (теория - 3 часа, практика - 5 часов);
  2. РАЗДЕЛ II. Системы счисления и представление информации - 11 часов (теория - 3 часа, практика - 8 часов);
  3. РАЗДЕЛ III. Основы компьютерной логики - 5 часов (теория - 2 часа, практика - 3 часа);
  4. РАЗДЕЛ IV. Представление чисел и операции над ними - 1 час (теория - 1 час, практика - 0 часов);
  5. РАЗДЕЛ V. Аппаратное обеспечение компьютерных систем - 2 часа (теория - 1 час, практика - 1 час);
  6. РАЗДЕЛ VI. Программное обеспечение компьютерных систем - 1 час (теория - 1 час, практика - 0 часов);
  7. РАЗДЕЛ VII. Вычислительные сети и сервисы - 1 час (теория - 1 час, практика - 0 часов);
  8. РАЗДЕЛ VIII. Основы алгоритмизации и программирования - 29 часов (теория - 9 часов, практика - 20 часов);
  9. РАЗДЕЛ IX. Основы информационной безопасности - 10 часов (теория - 5 часов, практика - 5 часов);
  10. Раздел X. «математика в data science» - 34 часа (теория - 10 часов, практика - 24 часа);

Итого: 102 часа (теория - 36 часов, практика - 66 часа.

Цели программы

ЦЕЛЬ ПРОГРАММЫ

Cформировать взаимосвязанную совокупность базовых математических знаний, умений и навыков, необходимых для практического осуществления самостоятельной проектной деятельности в области машинного обучения и больших данных.

 

ЗАДАЧИ ПРОГРАММЫ

I. Обучающие:

•      научить принципам работы с программным обеспечением: системным (семейства Windows и Linux), прикладным (типа Blender, 1C) и инструментальным (типа JetBrains IntelliJ, PyCharm, Visual Studio, Code);

•      освоить способы измерения информации и ее кодирования;

•      научиться применять основы математической логики в решении поставленных задач, выполнять моделирование и проводить компьютерные эксперименты;

•      применять программные средства информационных и коммуникационных технологий;

•      освоить инструменты разработки программного обеспечения;

•      изучать основы алгоритмизации и программирования с применением таких языков как Python, C#, JavaScript;

II. Развивающие:

•      развивать современные компетенции;

•      развивать техническое мышление, изобретательность, образное, пространственное и критическое мышление;

•      формировать учебную мотивацию и мотивацию к творческому поиску;

•      развивать способности осознанно ставить перед собой конкретные задачи, разбивать их на отдельные этапы и добиваться их выполнения;

•      развивать умения излагать мысли в четкой логической последовательности, отстаивать свою точку зрения, анализировать ситуацию и самостоятельно находить ответы на вопросы путем логических рассуждений;

III. Воспитательные:

•      воспитывать умение работать в коллективе, эффективно распределять обязанности;

•      воспитывать дисциплинированность, ответственность, самоорганизацию;

•      воспитывать трудолюбие, уважение к труду;

•      формировать чувство коллективизма и взаимопомощи.

•      воспитывать чувство ответственности за свою работу;

•      воспитывать творчески активную и самостоятельную личность с нравственной позицией и нравственным самопознанием;

•      воспитывать экологическое, гуманистическое мышление, лояльное отношение к чужим взглядам, позиции, образу жизни.

Результат программы

Программа позволяет добиваться следующих результатов:

1.      Личностные результаты:

‑ сформированность представлений об основных этапах истории математической науки, современных тенденциях ее развития и применения;

‑ сформированность потребности самореализации в творческой деятельности, выражающаяся в деятельностном подходе к обучению и развитии исследовательских навыков;

‑ учение распознавать логически некорректные высказывания, отличать гипотезу от реального факта;

‑ креативность мышления, инициативность, находчивость, активность при решении математических задач;

‑ способность к эмоциональному восприятию математических объектов, задач, решений, рассуждений;

‑ учение контролировать процесс и результат учебной математической деятельности;

- способность и готовность к общению и сотрудничеству со сверстниками и взрослыми в процессе образовательной, общественно-полезной, учебно-исследовательской, творческой деятельности;

 

- способность и готовность к принятию ценностей здорового образа жизни за счет знания основных гигиенических, эргономических и технических условий безопасной эксплуатации средств IТ.

2.    Метапредметные результаты:

‑ умение ясно, точно, грамотно излагать свои мысли в устной и письменной речи, понимать смысл поставленной задачи, выстраивать аргументацию, приводить примеры и контрпримеры;

‑ умение видеть математическую задачу в контексте проблемной ситуации в других дисциплинах, в окружающей жизни;

‑ умение находить в различных источниках информацию, необходимую для решения  математических проблем, и представлять ее в нужной форме;

‑ умение выдвигать гипотезы при решении учебных задач и понимать  необходимость их подтверждения путем доказательства;

‑ умения применять индуктивные и дедуктивные способы рассуждений, видеть различные стратегии решения задач;

‑ понимание сущности алгоритмических предписаний и умение действовать в соответствии с предложенным алгоритмом;

- ИТ-компетентность - широкий спектр умений и навыков использования средств информационных и коммуникационных технологий;

- владение информационно-логическими умениями;

- владение умениями самостоятельно планировать пути достижения целей;

 

- владение информационным моделированием как основным методом приобретения знаний.

3.    Предметные результаты:

- исследовать построение математической модели с использованием аппаратов  алгебры и геометрии, математического анализа, дискретной математики, логики, теории вероятности и математической статистики;

- уметь применять изученные понятия и знания, уметь работать с учебным математическим текстом (анализировать, структурировать, извлекать необходимую информацию);

- пользоваться математическими формулами, выполнять устные, письменные, инструментальные вычисления;

- проводить практические расчеты с использованием компьютера;

- точно и грамотно выражать свои мысли в устной и письменной речи, применяя математическую терминологию и символику;

- формирование информационной и алгоритмической культуры;

- формирование умений формализации и структурирования информации, умения выбирать способ преставления данных в соответствии с поставленной задачей;

- формирование навыков и умений безопасного и целесообразного поведения при работе с компьютерными программами и в Интернете, умения соблюдать нормы информационной этики и права;

- формирование навыков корректной записи основных объектов языка Python;

- формирование навыков записи синтаксически корректных выражений на языке Python;

- формирование навыков записи синтаксически корректных управляющих конструкций языка Python;

‑ формирование знаний и свободного владения 2-3 средствами разработки (IDE PyCharm, сервисы, командные оболочки);

 ‑  формирование понимания, на чем основан выбор языка программирования Python, обеспечить принятие его в качестве “своего” инструмента;

‑ формирование умений «читать» код на языке программирования Python, понимание структуры, правил синтаксиса;

 ‑ формировать знаний основных структур данных, понимание их назначения;

‑ формировать умений создавать алгоритмы с ветвлениями, циклами, вложенными структурами;

‑ формирование понимания функциональной парадигмы программирования;

‑ формирование знаний некоторых библиотек и модулей, умение находить и подключать нужные для решения задач;

‑ формирование умений формулировать задачу разведочного анализа;

‑ обучение владению терминологией data science и Machine Learning;

‑ формирование  умений производить предобработку данных, знание инструментов для компенсации недостатков данных;

 

‑ формирование навыков решения задач классического обучения на языке программирования Python в сферах data science и Machine Learning.

Особые условия проведения

Соблюдать технику безопасности при работе с компьютером и периферией.

Материально-техническая база

Занятия по курсу «Математика в Data Science» будут реализовываться в учебном кабинете площадью не менее 60 кв. м. Занятия по курсу «Машинное обучение и большие данные» – в компьютерном классе.

Классы оснащены необходимой мебелью:

  • столы,
  • стулья по количеству обучающихся,
  • рабочее место для педагога,
  • флипчарт.

Кабинет оснащен техническими средствами:  

  • мультимедиа-проектор,
  • интерактивная доска,
  • ноутбуки для каждого обучающегося,
  • компьютер для педагога, веб-камерами,
  • МФУ формата А4,
  • соединение с Интернетом.

Кабинеты оснащены расходными материалами для проведения занятий:

  • бумага формата А4, 
  • карандаши,
  • ластик,
  • ручки,
  • циркули,
  • линейки,
  • маркеры для доски,
  • ножницы, др.