В.В. Бочков Информатика. Рабочая программа дисциплины, методические указания и контрольные задания для студентов заочного факультета

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ КУЗБАССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра вычислительной техники и информационных технологий

И Н Ф О Р М А Т И К А

Рабочая программа дисциплины, методические указания и контрольные задания для студентов заочного факультета

Составители В.В. Бочков Е.Е. Дадонова В.Г. Левин А.Г. Пимонов

Утверждены на заседании кафедры Протокол № 9 от 1 июня 2001 г.

Рекомендованы к печати учебно – методической комиссией специальности 351400 Протокол № 5 от 1 июня 2001 г.

Электронная копия хранится в библиотеке главного корпуса КузГТУ

КЕМЕРОВО 2001

1

1.РАБОЧАЯ ПРОГРАММА

1.1.Цели и задачи курса

Цели курса. Формирование у студентов общих представлений о возможностях использования средств вычислительной техники, ознакомление с существующими технологиями сбора, передачи, хранения и обработки информации, развитие навыков алгоритмического мышления, а также овладение приёмами работы с современными типовыми пакетами прикладных программ, обеспечивающими широкие возможности обработки не только экономической, но и любой другой информации.

Задачи курса. Обучение студентов основам работы с компьютером, ознакомление с возможностями обработки на компьютере различных типов информации, овладение методами работы с инструментальными средствами Microsoft Office. В рамках курса рассматриваются общие принципы функциональной и структурной организации электронных вычислительных машин (ЭВМ), назначение и функциональные возможности операционных систем, оболочек и сред. Даётся представление об основах алгоритмизации, языках программирования и методологиях разработки программ. Изучаются возможности современных программных средств системного и прикладного назначения.

1.2. Содержание курса

Введение

Предмет и задачи дисциплины «Информатика». Определение информации, информационных процессов, информационных технологий. Единицы измерения количества информации. Кодирование информации.

Код ASCII.

Тема 1. Основы работы с компьютером

История развития вычислительной техники. Структурная и функциональная организация ПЭВМ. Процессор, оперативная память (ОЗУ, ПЗУ),

2

внешняя память (флоппи-диски, винчестеры, стриммеры, оптические запоминающие устройства), периферийное оборудование (устройства ввода информации, устройства отображения информации и др.). Понятие вычислительного комплекса как совокупности аппаратных и программных средств. Локальные и глобальные вычислительные сети. Примеры сетей (Microsoft, Novell, Internet и др.).

Определение и назначение операционной системы. Функции и структура операционной системы на примере MS DOS. Ресурсы компьютера. Файловая система. Файлы и каталоги (папки). Их имена, характеристики, атрибуты. Оболочки операционных систем. Norton Commander: назначение, функции, основные возможности.

Свойства MS Windows (многозадачность, графический интерфейс, обмен информацией между приложениями, единый поток вывода на печать). Понятие окна, типы окон, многооконность, перемещения между окнами. Элементы окна, управление размерами и расположением окна, свёртывание и развёртывание окон. Рабочий стол. Ярлыки. Панель управления. Установка и удаление оборудования и программного обеспечения. Реестр (registry) Windows. Редактор реестра. Проводник Windows, его основные возможности по работе с файлами и папками. Обозреватель Internet Explorer.

Тема 2. Основы алгоритмизации

Этапы решения задач на ПЭВМ. Понятие алгоритма. Свойства и способы описания алгоритмов. Графический способ описания (блок-схемы). Базовые конструкции алгоритмов. Линейные, разветвленные и циклические алгоритмы. Пошаговая детализация как метод проектирования алгоритмов. Примеры простейших алгоритмов (вычисление суммы, произведения). Алгоритмы сортировки (вставка, выбор, обмен).

Тема 3. Элементы программирования в среде Turbo Pascal

История создания и развития языка Паскаль. Алфавит языка. Идентификаторы. Зарезервированные слова. Стандартные предопределённые имена. Структура паскаль-программы.

3

Данные. Константы и переменные. Классификация типов переменных. Стандартные типы. Порядковые типы. Структурированные типы. Операции. Классификация и приоритет операций. Выражения. Типы выражений. Совместимость и преобразования типов.

Классификация операторов языка. Простые операторы (безусловного перехода, присваивания, обращения к процедуре, пустой). Составной оператор. Операторы альтернативы (условный) и выбора (варианта). Операторы цикла.

Процедуры-подпрограммы и процедуры-функции. Формальные и фактические параметры. Параметры–значения, параметры–переменные, пара- метры–константы, бестиповые параметры. Область действия имён. Процедуры ввода–вывода. Основные встроенные процедуры и функции.

Модули и библиотеки. Текстовый и графический режимы работы. Возможности модуля Crt. Процедуры и функции модуля Graph. Элементы графического программирования. Принципы структурной методологии разработки программ. Объектно-ориентированная методология разработки программ.

Тема 4. Основы офисного программирования на Visual Basic for Application (VBA)

История создания и развития языка Visual Basic for Application. Применение языка VBA для расширения возможностей офисных приложений (Excel, Word). Внедрение модулей программ в пакет MS Office.

Алфавит языка. Идентификаторы. Зарезервированные слова. Структура VBA -программы.

Данные. Константы и переменные. Классификация типов переменных. Операции. Классификация и приоритет операций. Выражения. Типы выражений. Совместимость и преобразования типов.

Модули, подпрограммы-процедуры и подпрограммы-функции. Формальные и фактические параметры. Параметры-значения и параметрыпеременные. Область действия имён. Основные встроенные процедуры и функции.

4

Принципы объектно-ориентированной методологии разработки программ. Основные объекты, их методы и свойства.

Классификация операторов языка. Простые операторы (присваивания, обращения к процедуре). Операторы альтернативы (условный) и выбора (варианта). Операторы цикла.

Тема 5. Программное обеспечение ЭВМ

Структура программного обеспечения. Иерархия программных средств с точки зрения пользователя.

Понятие и основные функции текстовых процессоров. Примеры текстовых редакторов (Word, Лексикон, ChiWriter, MultiEdit и др.) и издатель-

ских систем (Aldus PageMaker, Ventura Publisher). Основные элементы окна и меню Word. Принципы работы с Word. Структура и основные элементы документа Word. Форматирование. Хранение и печать документов. Работа с таблицами. Использование функций и вычисления в таблицах Word. Графики и диаграммы. Работа с иллюстрациями. Надписи. Шаблоны документов.

Мастер формул (Microsoft Equation).

Понятие и основные функции электронных таблиц. Примеры табличных процессоров (Excel, QuattroPro, SuperCalc и др.). Основные элементы окна и меню Excel. Строка формул. Панели и кнопки инструментов. Рабочий лист (лист таблицы, лист диаграммы), рабочая книга Excel. Ячейка, интервал ячеек. Способы адресации (относительные, абсолютные и смешанные ссылки). Типы данных. Ввод и редактирование данных. Функции рабочего листа. Конструирование формул. Управление вычислениями. Форматирование и защита рабочего листа. Создание и редактирование диаграмм. Базы данных (списки) в Excel. Стандартная экранная форма для работы со списком. Сортировка и фильтрация записей. Дополнительные возможности Excel.

5

2. МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЕ №1 «ПРОГРАММИРОВАНИЕ ТАБУЛИРОВАНИЯ ФУНКЦИИ

ОДНОЙ ПЕРЕМЕННОЙ»

2.1. Постановка задачи

Пусть задана некоторая произвольная элементарная функция в виде аналитического выражения y=F(x). Необходимо построить таблицу значений этой функции (протабулировать функцию) для значений аргумента, изменяющегося на отрезке [a,b] с шагом h=(b-a)/n, т.е. разбив отрезок на n частей. Решим эту задачу на примере функции y = xesin( πx ).

2.2. Анализ области определения функции и обобщённая блок-схема алгоритма решения задачи

Для рассматриваемой функции область определения очевидна − x≥0, т.к. из аргумента извлекается квадратный корень. Но могут быть и другие ситуации (деление на нуль, извлечение логарифмов из неположительных

чение функции в этой точке можно заменить найденным предельным значе-

6

ких к нулю, можно использовать найденный предел, равный sin 1. Линейный алгоритм, реализующий полностью задачу табулирования

функции одной переменной для произвольных исходных данных (рис. 1), достаточно прост. Текст паскаль–программы, его реализующей, приведён в прил. 1.

НАЧАЛО

Ввод исходной информации a,b,n

Вычисление

(xi,yi=f(xi)), i=1,2,…,n+1

Вывод результатов в текстовом режиме

Вывод результатов в графическом режиме

КОНЕЦ

Рис. 1. Обобщённая блок - схема

7

Для работы этой программы необходимы следующие процедуры– подпрограммы:

1) процедура ввода исходной информации –

Procedure Inp_ABN(Var A,B:Real; Var N:Integer);

2) процедура табулирования функции –

Procedure Tabulir(N:Integer;A,B:Real;Var X,Y:Vector);

3) процедура вывода результатов в текстовом режиме –

Procedure Out_Txt(N:Integer; X,Y:Vector);

4) процедура вывода результатов в графическом режиме –

Procedure Out_Grp(N:Integer; A,B:Real; X,Y:Vector);

Остановимся несколько подробнее непосредственно на самом табулировании.

2.3. Алгоритм и паскаль–процедура табулирования функции

Рис. 2. Блок-схема алгоритма табулирования

Собственно алгоритм табулирования очень прост (рис. 2), однако при этом содержит все основные конструкции (линейную, ветвления, повторения). Необходимо, изменяя значение аргумента x от a до b с шагом h=(b-a)/n (всего n+1 точка), проверять, попадает ли x в область определения, и если попадает, то вычислять соответствующее значение y, а если нет – то в каче-

8

стве значения функции использовать признак неопределённости (в нашем случае Neopr=99999).

Ниже приведён текст процедуры (подпрограммы), реализующей этот алгоритм.

Procedure Tabulir(N:Integer; A,B:Real; Var X,Y:Vector); Var h,Xt:Real; i:Integer;

Function F(X:real):Real; Begin {Функции F}

F:=Sqrt(X)*Exp(Sin(Pi*X)) End; {Функции F}

Begin {Процедуры Tabulir} h:=(B-A)/N; Xt:=A;

For i:=1 to N+1 do begin X[i]:=Xt;

If Xt<0 then Y[i]:=Neopr else Y[i]:=F(Xt);

Xt:=Xt+h

end {For i}

End; {Процедуры Tabulir}

Для функции y = sin ln(1 + x) esin( πx ) аналогичный текст будет

x

выглядеть следующим образом:

Procedure Tabulir(N:Integer; A,B:Real; Var X,Y:Vector); Var h,Xt:Real; i:Integer;

Function F(X:real):Real; Begin {Функции F}

If Abs(X)<1E–4 then F:=Sin(1)

else F:=Sin(Ln(1+X)/X)*Exp(Sin(Pi*X))

End; {Функции F}

Begin {Процедуры Tabulir} h:=(B-A)/N; Xt:=A;

For i:=1 to N+1 do begin X[i]:=Xt;

If Xt<=–1 then Y[i]:=Neopr else Y[i]:=F(Xt);

Xt:=Xt+h

end {For i}

End; {Процедуры Tabulir}

На рис. 4 изображена блок–схема алгоритма вычисления значений этой функции, а ниже приведен текст подпрограммы–функции, написанной на

Visual Basic for Application и реализующей этот алгоритм.

Function f(X As Single) As Single 'Подпрограмма–функция If Abs(X)<=1E–4 Then f=Sin(1) 'Если аргумент Х близок к нулю

Else 'В противном случае f=Sin(Log(1+X)/X)*Exp(Sin(X)*Application.Pi())

End If

End Function 'Конец подпрограммы–функции