JAVA

Σύντομη περιγραφή εκπαιδευτικού υλικού

Το εκπαιδευτικό υλικό παρουσιάζει βασικές και προχωρημένες έννοιες της Πληροφορικής, με έμφαση στον προγραμματισμό με Java, στις δομές δεδομένων, στην τεχνολογία λογισμικού και στα συστήματα βάσεων δεδομένων. Αρχικά, εισάγει τους εκπαιδευόμενους στη γλώσσα προγραμματισμού Java, στη διάκριση υλικού και λογισμικού, στη λειτουργία της Java Virtual Machine, στους τύπους δεδομένων, στις μεταβλητές, στους τελεστές, στις δομές επιλογής και επανάληψης, στους πίνακες, στις συναρτήσεις και στις βασικές αρχές του αντικειμενοστρεφούς προγραμματισμού.

Στη συνέχεια, το υλικό εξετάζει τις δομές δεδομένων και τους αλγορίθμους ως θεμέλιο για την αποδοτική επίλυση προβλημάτων. Αναλύονται βασικές και σύνθετες δομές, όπως πίνακες, συνδεδεμένες λίστες, στοίβες, ουρές, ουρές προτεραιότητας, γραφήματα, δένδρα, δυαδικά δένδρα αναζήτησης, ισορροπημένα δένδρα, κατακερματισμός, ψηφιακά λεξικά και δομές ένωσης ξένων συνόλων. Παράλληλα, δίνεται έμφαση στην πολυπλοκότητα, στην ανάλυση αλγορίθμων και στην επιλογή της κατάλληλης δομής δεδομένων ανάλογα με το πρόβλημα.

Το υλικό καλύπτει επίσης τις βασικές αρχές της Τεχνολογίας Λογισμικού, παρουσιάζοντας το λογισμικό ως τεχνικό κατασκεύασμα που απαιτεί συστηματική ανάλυση, σχεδίαση, ανάπτυξη, επαλήθευση και συντήρηση. Εξετάζονται τα μοντέλα κύκλου ζωής λογισμικού, η αρχιτεκτονική λογισμικού, η μηχανική απαιτήσεων, οι λειτουργικές και μη λειτουργικές απαιτήσεις, η δομημένη ανάλυση, τα διαγράμματα ροής δεδομένων, τα διαγράμματα οντοτήτων-συσχετίσεων, τα διαγράμματα μετάβασης καταστάσεων και ο ψευδοκώδικας.

Τέλος, παρουσιάζονται οι βάσεις δεδομένων και τα συστήματα διαχείρισης βάσεων δεδομένων, με έμφαση στην οργάνωση, αποθήκευση, διαχείριση και ανάκτηση δεδομένων. Το υλικό αναλύει έννοιες όπως δεδομένα, μεταδεδομένα, λεξικό δεδομένων, περιορισμοί ακεραιότητας, μοντέλα δεδομένων, SQL, XML, XPath, XQuery, κανονικοποίηση, συναρτησιακές εξαρτήσεις, ευρετήρια, αποθήκευση και προγραμματισμός βάσεων δεδομένων. Συνολικά, το εκπαιδευτικό υλικό παρέχει μια ολοκληρωμένη βάση για την κατανόηση της ανάπτυξης εφαρμογών, της οργάνωσης δεδομένων και της δημιουργίας αξιόπιστων πληροφοριακών συστημάτων.

Μαθησιακά αποτελέσματα

Με την ολοκλήρωση της μελέτης του υλικού, οι εκπαιδευόμενοι θα είναι σε θέση να:

• κατανοούν τη διάκριση ανάμεσα σε υλικό, λογισμικό, πρόγραμμα και εντολή,
• περιγράφουν την ιστορική εξέλιξη και τα βασικά χαρακτηριστικά της Java,
• εξηγούν τη λειτουργία της Java Virtual Machine και τον ρόλο του Bytecode στη διαπλατφορμική εκτέλεση,
• χρησιμοποιούν βασικούς τύπους δεδομένων, μεταβλητές, τελεστές και εκφράσεις στη Java,
• εφαρμόζουν δομές επιλογής και επανάληψης για τον έλεγχο της ροής ενός προγράμματος,
• δημιουργούν και επεξεργάζονται μονοδιάστατους και πολυδιάστατους πίνακες,
• χρησιμοποιούν συναρτήσεις, στατικές μεταβλητές, παραμέτρους και τιμές επιστροφής,
• κατανοούν βασικές αρχές αντικειμενοστρεφούς προγραμματισμού, όπως κλάσεις, αντικείμενα, ενσωμάτωση, κληρονομικότητα, πολυμορφισμός και αφαιρετικότητα,
• αξιοποιούν βασικές κλάσεις και συλλογές της Java, όπως String, ArrayList, LinkedList, Stack, HashSet, HashMap και TreeMap,
• εφαρμόζουν γενικεύσεις, εκφράσεις λάμδα και αναφορές μεθόδων σε κατάλληλα προγραμματιστικά προβλήματα,
• κατανοούν την έννοια του αλγορίθμου και τη σχέση του με τις δομές δεδομένων και τα προγράμματα,
• αναλύουν την αποδοτικότητα αλγορίθμων με βάση τον χρόνο εκτέλεσης και την πολυπλοκότητα,
• χρησιμοποιούν ασυμπτωτικούς συμβολισμούς, όπως O, Ω και Θ,
• διακρίνουν βασικές δομές δεδομένων, όπως πίνακες, συνδεδεμένες λίστες, στοίβες και ουρές,
• εφαρμόζουν βασικές τεχνικές αναδρομής και τη μέθοδο «Διαίρει και Βασίλευε»,
• κατανοούν τη λειτουργία γραφημάτων, δένδρων, δυαδικών δένδρων και βασικών αλγορίθμων διερεύνησης, όπως DFS και BFS,
• χρησιμοποιούν λεξικά, δυαδικά δένδρα αναζήτησης, ισορροπημένα δένδρα και τεχνικές κατακερματισμού,
• επιλέγουν την κατάλληλη δομή δεδομένων ανάλογα με τις ανάγκες και τους περιορισμούς ενός προβλήματος,
• κατανοούν την Τεχνολογία Λογισμικού ως πειθαρχημένη διαδικασία ανάπτυξης λογισμικού,
• αναγνωρίζουν βασικά προβλήματα ανάπτυξης και συντήρησης λογισμικού,
• διακρίνουν μοντέλα κύκλου ζωής λογισμικού, όπως καταρράκτη, πρωτοτυποποίησης, λειτουργικής επαύξησης και σπειροειδές μοντέλο,
• κατανοούν βασικές αρχιτεκτονικές λογισμικού, όπως μονολιθική, πελάτη-εξυπηρετητή, τριμερής και πολυμερής αρχιτεκτονική,
• διακρίνουν λειτουργικές και μη λειτουργικές απαιτήσεις λογισμικού,
• χρησιμοποιούν τεχνικές δομημένης ανάλυσης για την περιγραφή απαιτήσεων,
• ερμηνεύουν και δημιουργούν διαγράμματα ροής δεδομένων, οντοτήτων-συσχετίσεων και μετάβασης καταστάσεων,
• κατανοούν τη σημασία της σχεδίασης λογισμικού, της σχεδίασης διεπαφών, της σχεδίασης δεδομένων και του ψευδοκώδικα,
• κατανοούν την έννοια της βάσης δεδομένων και του συστήματος διαχείρισης βάσεων δεδομένων,
• διακρίνουν δομημένα, ημιδομημένα και αδόμητα δεδομένα,
• εξηγούν τη σημασία των μεταδεδομένων, του λεξικού δεδομένων και των περιορισμών ακεραιότητας,
• κατανοούν βασικά μοντέλα δεδομένων και αρχιτεκτονικές συστημάτων βάσεων δεδομένων,
• χρησιμοποιούν βασικές εντολές SQL για δημιουργία, τροποποίηση, εισαγωγή, ενημέρωση και διαγραφή δεδομένων,
• κατανοούν τις βασικές αρχές της XML και τη χρήση XPath και XQuery για ανάκτηση πληροφορίας,
• εφαρμόζουν βασικές αρχές κανονικοποίησης, όπως 1NF, 2NF, 3NF και BCNF,
• κατανοούν τη χρήση ευρετηρίων, B-δένδρων και κατακερματισμού για την ταχύτερη προσπέλαση δεδομένων,
• αναγνωρίζουν βασικές τεχνολογίες προγραμματισμού βάσεων δεδομένων, όπως JDBC, Python DB-API και PHP Data Objects,
• αντιλαμβάνονται τη σημασία της σωστής οργάνωσης δεδομένων, της ποιότητας λογισμικού και της αποδοτικής σχεδίασης για την ανάπτυξη αξιόπιστων πληροφοριακών συστημάτων.