Informatika se zaměřením na vzdělávání

4. Informatika se zaměřením na vzdělávání

Garantující pracoviště: Katedra softwaru a výuky informatiky
Oborový garant: doc. RNDr. Pavel Töpfer, CSc. (KSVI) 
Garant za pedagogiku a psychologii: doc. PhDr. Isabella Pavelková, CSc. (KDF)

Doporučený průběh studia

Doporučený průběh studia zahrnuje všechny povinné předměty a některé další povinně volitelné nebo volitelné předměty specifické pro tento obor. Posluchač si jej musí sám doplnit dalšími volitelnými předměty podle vlastního výběru. Dále musí absolvovat předepsané předměty společného základu a předměty z druhého oboru své kombinace. Povinné předměty jsou v tabulkách doporučeného průběhu studia vyznačeny tučně, povinně volitelné běžným písmem a volitelné kurzívou.

1. rok studia

kód Předmět Kredity ZS LS
  Předměty společného základu        
NDMI002 Diskrétní matematika   5 2/2 Z+Zk
NPRG030 Programování 1   5 2/2 Z
NSWI141 Úvod do počítačových sítí   3 2/0 Zk
NSWI120 Principy počítačů   3 3/0 Zk
NSWI165 Počítačové dovednosti   1 0/1 Z
NPRG031 Programování 2   5 2/2 Z+Zk
NTIN060 Algoritmy a datové struktury 1   5 2/2 Z+Zk
NSWI095 Úvod do Linuxu   4 1/2 Z

2. rok studia

kód Předmět Kredity ZS LS
  Předměty společného základu        
NTIN061 Algoritmy a datové struktury II   6 2/2 Z+Zk
  Povinně volitelný předmět – programování   6 2/2 Z+Zk
NPRG005 Neprocedurální programování   6 2/2 Z+Zk
NTIN071 Automaty a gramatiky   6 2/2 Z+Zk

3. rok studia

kód Předmět Kredity ZS LS
  Předměty společného základu        
NSWI090 Počítačové sítě   3 2/0 Zk
NDBI025 Databázové systémy   6 2/2 Z+Zk
NDIN014 Pedagogicko-didaktická propedeutika informatiky   3 0/2 Z
NDIN006 Pedagogická praxe z informatiky I   1   1 týden Z

Povinně volitelné předměty – skupina programování (6 kreditů)

kód Předmět Kredity ZS LS
NPRG013 Java   6 2/2 Z+Zk
NPRG035 Jazyk C# a platforma .NET   6 2/2 Z+Zk
NPRG041 Programování v C++   6 2/2 Z+Zk

Doporučené volitelné předměty

kód Předmět Kredity ZS LS
NSWI165 Počítačové dovednosti   1 0/1 Z
NUAS... Praktikum z aplikačního software 1 2 0/1 Z
NUOS008 Seminář z počítačových aplikací 2 3 0/2 Z
NPRG003 Metodika programování a filozofie programovacích jazyků   3 2/0 Zk
NPRG045 Ročníkový projekt 3 4 0/1 Z

1 Posluchači si mohou zapsat některý z předmětů NUASxxx podle aktuální nabídky pro daný akademický rok. Některá praktika probíhají v zimním a některá v letním semestru.

2 Předmět je vyučován zpravidla jednou za dva roky.

3 Předmět lze zapsat v zimním i v letním semestru, standardně je zapisován v letním semestru.

Požadavky znalostí ke státní závěrečné zkoušce

1. Algoritmy a datové struktury
Časová složitost algoritmů, složitost v nejhorším a průměrném případě. Třídy složitosti P a NP, převoditelnost, NP-úplnost. Metoda ,,rozděl a panuj'' - aplikace a analýza složitosti, dynamické programování. Binární vyhledávací stromy, vyvažování, haldy. Hašování. Sekvenční třídění, porovnávací algoritmy, přihrádkové třídění, třídící sítě. Grafové algoritmy - prohledávání do hloubky a do šířky, souvislost, topologické třídění, nejkratší cesta, kostra grafu, toky v sítích. Tranzitivní uzávěr. Algoritmy vyhledávání v textu. Algebraické algoritmy - DFT, Eukleidův algoritmus. Základy kryptografie, RSA.

2. Programovací jazyky
Způsob uložení dat v počítači. Typické prostředky programovacích jazyků. Principy implementace procedurálních programovacích jazyků, překlad, sestavení. Objektově orientované programování. Neprocedurální programování, logické programování.

3. Automaty a jazyky
Chomského hierarchie, třídy automatů a gramatik, determinismus a nedeterminismus. Uzávěrové vlastnosti tříd jazyků.

4. Databáze
Podstata a architektury databázových systémů. Konceptuální, logická a fyzická úroveň pohledů na data, B-stromy a jejich varianty. Relační datový model, relační algebra, normální formy, referenční integrita. Základy jazyka SQL. Transakční zpracování, vlastnosti transakcí.

5. Architektury počítačů a sítí
Architektury počítače. Procesory, multiprocesory. Vstupní a výstupní zařízení, ukládání a přenos dat. Architektury OS. Procesy, vlákna, plánování. Synchronizační primitiva, vzájemné vyloučení. Zablokování a zotavení z něj. Organizace paměti, alokační algoritmy. Principy virtuální paměti, stránkování. Systémy souborů, adresářové struktury. Bezpečnost, autentifikace, autorizace, přístupová práva. ISO/OSI vrstevnatá architektura sítí. TCP/IP. Spojované a nespojované služby, spolehlivost, zabezpečení protokolů.