Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Konspekt_lektsy_po_informatike.pdf
Скачиваний:
34
Добавлен:
09.05.2015
Размер:
1.76 Mб
Скачать

ЛИТЕРАТУРА

1.Ахо, Альфред, В., Хопкрофт, Джон, Ульман, Джеффри Д. Структуры данных и алгоритмы: Пер. с англ.: Уч. пос. — М.: Издательский дом “Вильямс”, 2000. — 384 с.

2.Болски М. И. Язык программирования Си: Пер. с англ. — М.: Радио и связь, 1988. — 96 с.

3.Вирт Н. Алгоритмы и структуры данных: Пер. с англ. — М.: Мир, 1989. — 360 с.

4.Бочков С. О., Субботин Д. М. Язык программирования Си для персонального компьютера. — М.: Радио и связь, 1990. — 384 с.

5.Громов Ю. Ю., Татаренко С.И. Программирование на языке Си: Учебное пособие. — Тамбов, 1995. — 169 с.

6.Керниган Б., Ритчи Д. Язык программирования Си/Пер. с англ. — СПб.: Нев. Диалект, 2001 —351 с.

7.Кнут Д. Э. Искусство программирования, том 1. Основные алгоритмы, 3-е изд.: Пер. с англ.: Уч. пос. — М.: Издательский дом “Вильямс”, 2000. — 720 с.

8.Кнут Д. Э. Искусство программирования, том 3. Сортировка и поиск, 2-е изд.: Пер. с англ.: Уч. пос. — М.: Издательский дом “Вильямс”, 2000. — 832 с.

9.Кормен Т. Алгоритмы: построение и анализ/Т. Кормен, Ч. Лейзерсон, Р. Ривест; Пер. с англ. А. Шеня. — М.: МЦНМО, 2001. — 955 с.

10.Лэнгсам Й., Оренстайн М., Тененбаум А. Структуры данных для персональных ЭВМ: Пер. с англ. — М.: Мир, 1989. — 586 c.

11.Подбельский В. В., Фомин С. С. Программирование на языке Си: Учеб. пособие. — 2-е доп. изд. — М.: Финансы и статистика, 2002. — 600 с.

12.Седжвик Р. Фундаментальные алгоритмы на С++: Пер. с англ.: В 2 т./Р. Седжвик; Принстон. ун-т. — М.; СПб; Киев: ДиаСофт, 2001. — Т.1, ч. 1 — 4: Анализ и структуры данных. Сортировка. Поиск. — 2001. — 687 с.

13.Уэйт М., Прата С., Мартин Д. Язык Си. Руководство для начинающих:

Пер. с англ. — М.: Мир, 1988. — 512 с.

188

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Министерство образования Российской Федерации Южно-Уральский государственный университет Кафедра «Автоматика и управление»

 

СОГЛАСОВАНО:

 

УТВЕРЖДАЮ:

Зав. выпускающей кафедрой

Декан ПС-факультета

«Автоматика и управление»

Приборостроительный факультет

 

 

 

Казаринов Л. С.

 

 

 

 

Казаринов Л. С.

 

« »

 

2004 г.

« »

 

2004 г.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА

дисциплины

 

«Информатика» индекс дисциплины ЕН.Ф.02

для специальности

210100 — «Информатика и управление в технических системах»

направления подготовки

651900 — «Автоматизация и управление»

факультет

 

Приборостроительный

кафедра-разработчик

 

«Автоматика и управление»

Рабочая программа составлена в соответствии с Государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования и примерной программой дисциплины по направлению подготовки 550200 — «Автоматизация управления» специальности 210100 — «Информатика и управление в технических системах».

Рабочая программа рассмотрена и одобрена на заседании кафедры «Автоматика и управление» № протокола от года.

Зав. кафедрой разработчика

д.т.н., профессор Казаринов Л.С.

Ученый секретарь кафедры

к.т.н., доцент Радкевич И.А.

Разработчик программы

к.т.н., доцент Касюк С. Т.

 

Челябинск

 

2004

 

189

1. Введение 1.1. Требования к уровню освоения содержания дисциплины

Согласно ГОС выпускник должен в результате усвоения дисциплины «Информатика»:

иметь представление о базовых понятиях информатики, методах сбора, передачи, хранения и обработки информации, о роли и значении информации и информационных технологий в современном обществе, о тенденциях и перспективах развития современных программных технологий, о методах защиты информации, об экономических и правовых аспектах информационных технологий;

знать и уметь использовать структуру, принципы работы и основные возможности ЭВМ, современные операционные системы и программные оболочки, прикладные программные системы для математических расчетов и решения научно-исследовательских задач, технические программные средства реализации информационных процессов;

иметь навыки работы с прикладными программными системами.

1.2. Требования к уровню подготовки для освоения дисциплины

Изучение дисциплины «Информатика» базируется на знаниях и навыках, полученных в курсах: математика, физика, а также на знании предмета «Информатика» средней школы

2. Цели и задачи преподавания и изучения дисциплины

Научить студента ориентироваться в современных и перспективных программных средствах и технологиях, заложить теоретические основы для практического использования информационных технологий на основе ЭВМ и средств вычислительной техники. Вооружить будущих специалистов теоретическими знаниями и практическими навыками для решения математических, информационных и инженерных задач с применением вычислительной техники.

3. Объем дисциплины и виды учебной работы

Таблица 1 — Состав и объем дисциплины

Вид учебной работы

Всего

Распределение по

 

часов

семестрам в часах

 

 

 

 

 

 

 

семестр

 

 

I

II

Общая трудоемкость дисциплины

220

110

110

 

 

 

 

 

 

Аудиторные занятия

124

90

34

 

 

 

 

 

 

Лекции (Л)

53

36

17

 

 

 

 

 

 

 

Практические занятия (ПЗ)

18

18

0

 

 

 

 

 

 

Лабораторные работы (ЛР)

53

36

17

 

 

 

 

 

 

 

Самостоятельная работа (СРС)

96

20

76

 

 

 

 

 

 

Курсовая работа (КР)

17

0

17

 

 

 

 

 

 

 

Вид итогового контроля

 

зачет

экзамен

 

 

 

 

 

190

4. Содержание дисциплины 4.1. Разделы дисциплины

Таблица 2 — Разделы дисциплины, виды и объем занятий

 

 

 

 

Наименование разделов, тем дисциплины

 

 

Объем в часах

 

 

 

раз-

 

 

 

 

 

по видам

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

дела,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Все-

Л

ПЗ

ЛР

СРС

 

темы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

го

 

 

 

 

 

 

1.

 

Введение.

Информатика

как

научное

направление,

 

4

2

0

0

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

разрабатывающее теоретические основы алгоритмизации,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

программирования и создания аппаратных средств

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

вычислительной техники.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.

 

Базовые понятия информатики: понятие информации, виды

4

2

0

0

 

2

 

 

 

 

информации, подходы к оценке количества информации,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

передача и представление информации. Преобразование

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

информации. Общая характеристика процессов сбора,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

передачи,

обработки

и

накопления

информации.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Информационная технология. Участники процесса обработки

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

информации. Организация и средства человеко-машинного

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

интерфейса, мультисреды и гиперсреды.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.

 

Позиционные системы счисления. Двоичная, восьмеричная,

4

0

2

0

 

2

 

 

 

 

шестнадцатеричная. Перевод чисел из одной системы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

счисления в другую.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.

 

Алгоритмы представления, хранения и обработки текстовой

10

2

4

0

 

4

 

 

 

 

и

числовой

информации.

Алгоритмизация

и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

программирование. Алгоритмы. Свойства алгоритмов.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Основные структуры алгоритмов.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.

 

Технические

средства

реализации

информационных

 

6

2

2

0

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

процессов: структура и функционирование простой ЭВМ.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

История развития вычислительной техники. Устройство

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

персонального компьютера с точки зрения конечного

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

пользователя.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6.

 

Программные

средства

реализации

информационных

8

2

0

4

 

2

 

 

 

 

процессов: программная организация ЭВМ; способы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

адресации; форматы команд и данных; понятие о системном

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

и прикладном программном обеспечении. Операционные

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

системы. Операционная система MS DOS. Операционная

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

система Windows. Понятие о сетях ЭВМ.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7.

 

Классификация языков программирования и их краткая

8

2

2

2

 

2

 

 

 

 

характеристика. Языки программирования высокого уровня;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

технология программирования; базы данных.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8.

 

Язык программирования Си. Основные понятия языка Си:

105

25

4

36

 

40

 

 

 

 

объекты языка Си; типы данных, операции и операторы;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

массивы; указатели; структуры; объединения; битовые поля;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

работа с файлами.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9.

 

Структуры данных. Стек. Динамические информационные

28

4

2

4

 

18

 

 

 

 

структуры. Списки.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10.

 

Алгоритмы сортировки и поиска

 

 

 

 

35

8

2

7

 

18

 

191

Продолжение табл. 2

Наименование разделов, тем дисциплины

 

Объем в часах

 

раз-

 

по видам

 

 

 

 

 

 

 

дела,

 

 

 

 

Все-

Л

ПЗ

ЛР

СРС

темы

 

 

 

 

го

 

 

 

 

 

11.

Понятие об экономических и правовых аспектах

4

2

0

0

 

2

 

информационных технологий. Основы защиты информации.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12.

Перспективы развития информационных технологий. Новые

4

2

0

0

 

2

 

информационные технологии (Технологии искусственного

 

 

 

 

 

 

 

интеллекта). Введение в экспертные системы. Основы

 

 

 

 

 

 

 

телекоммуникаций

и

распределенной

обработки

 

 

 

 

 

 

 

информации.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Итого

 

 

 

 

220

53

18

53

 

96

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.2. Содержание разделов и тем дисциплины Раздел №1. Предмет информатики. Основные понятия информатики. Основная

задача информатики. Истоки и предпосылки информатики.

Раздел №2. Понятие об информации. Диалектическое единство данных и методов в информационном процессе. Динамический характер информации. Требование адекватности методов. Диалектический характер взаимодействия данных и методов. Свойства информации. Объективность и субъективность информации. Полнота информации. Достоверность информации. Адекватность информации. Доступность информации. Актуальность информации. Обработка информации. Характеристика процессов сбора, передачи, обработки и накопления информации. Информационная технология. Участники процесса обработки информации. Организация и средства человеко-машинного интерфейса, мультисреды и гиперсреды.

Раздел №3. Системы счисления. Позиционные системы счисления. Двоичная, восьмеричная, шестнадцатеричная. Основание системы счисления. Запись числа в позиционной системе счисления. Перевод чисел из одной системы счисления в другую.

Раздел №4. Понятие алгоритма. Основные свойства алгоритма. Графическое изображение алгоритма. Основные типовые структуры алгоритмов. ГОСТ 19.701-90 «Схемы алгоритмов, программ, данных и систем». Алгоритмическое программирование.

Раздел №5. Механические первоисточники вычислительной техники. Арифмометры. Суммирующая машина Паскаля. Аналитическая машина Бэббиджа. Классификация компьютеров. Большие ЭВМ. Мини-ЭВМ. Микро-ЭВМ. Персональные компьютеры. Аппаратное обеспечение вычислительных систем. Аппаратная конфигурация персонального компьютера. Системный блок. Внутренние устройства системного блока: материнская плата, жесткий диск, дисковод гибких дисков, дисковод CD-ROM, видеокарта, звуковая карта. Системы, расположенные на материнской плате: оперативная память, процессор, BIOS, шинные интерфейсы. Монитор. Клавиатура. Мышь. Принтер. Сканер. Устройства хранения данных. Устройства обмена данными.

Раздел №6. Программные средства реализации информационных процессов. Основные принципы программного управления. Программная организация ЭВМ. Машинный код процессора. Способы адресации. Форматы команд и данных. Алгоритм и программа. Программное обеспечение. Базовый уровень программного обеспечения. Системный уровень программного обеспечения. Служебный уровень программного обеспечения. Прикладной уровень программного обеспечения. Классификация прикладных программных средств. Классификация служебных программных средств. Неграфические и графические операционные системы. Семейство операционных систем MS-DOS. Семейство операционных систем Windows. Локальные и глобальные компьютерные сети. Сетевые службы.

Раздел №7. Машинный код процессора. Что такое язык программирования?

192

Компиляторы и интерпретаторы. Уровни языков программирования. Поколения языков программирования. Обзор языков программирования высокого уровня: Fortran, Cobol, Algol, Pascal, Basic, C, C++, Java. Языки программирования баз данных. Обзор СУБД: FoxPro, Clipper, SQL Server, Oracle, Sybase.

Раздел №8. Язык программирования Си. Алфавит языка Си. Схема подготовки исполняемой программы, написанной на языке Си. Структура программы на языке Си. Объекты языка Си и их типы. Описание объектов. Константы в языке Си: целые, вещественные, символьные, строковые. Переменные в языке Си. Описание переменных. Инициализация переменных. Операции языка Си: арифметические, логические, адресные, операции отношения и присваивания. Ввод и вывод информации в языке Си. Функции printf() и scanf(). Условный оператор if. Операторы while и do…while. Операторы for и switch.

Операторы передачи управления: break, return, continue, goto. Функции в языке Си. Определение (описание) функций. Прототипы функций. Препроцессор. Директивы препроцессора: include, define, undef. Математические функции стандартной библиотеки. Библиотека функций ввода-вывода. Специальные операции языка Си: sizeof и операция следования. Глобальные и локальные объекты в языке Си. Модификация объектов в языке Си. Явная модификация типа данных. Модификация расположения объектов в памяти. Модификаторы static, register. Модификаторы const, extern, unsigned. Указатели. Описание указателей. Операции для работы с указателями. Модели памяти. Одномерные массивы. Инициализация одномерных массивов. Строки. Инициализация строк. Стандартная библиотека функций для работы со строками. Передача массивов и указателей в качестве аргументов функций. Многомерные массивы. Инициализация многомерных массивов. Свободные массивы (массивы указателей). Структуры. Объявление структур. Инициализация структур. Битовые поля. Объединения. Объявление объединений. Динамическое распределение памяти. Функция malloc().

Раздел №9. Стек. Основные функции работы со стеком: push (), рор (), stacktop (), empty (). Способы реализации стека. Реализация стека с помощью массива. Функции работы со стеком, реализованным с помощью одномерного массива конечного размера. Связанный список. Графическое представление связанного списка. Недостатки связанного списка. Основные операции (функции) для работы со связанным списком. Циклический список. Графическое представление списка. Недостатки циклического списка. Двунаправленные связанные списки. Виды двунаправленных связанных списков. Свойство двунаправленных связанных списков. Очереди. Принцип организации очереди. Наглядное представление очереди. Операции работы с очередью: insert (), remove (), empty (). Реализация очереди с помощью одномерного массива конечного размера. Основные проблемы, связанные с данным способом реализации очереди. Бинарные деревья. Графическое представление бинарного дерева. Основные понятия: узел, внутренний узел, корень, потомок, предок, глубина и высота дерева, лист, степень внутреннего узла. Реализация узла дерева на языке Си. Графическое представление дерева в памяти ЭВМ. Способы обхода деревьев. Построение деревьев для арифметических выражений. Префиксная, инфиксная и постфиксная запись выражений.

Раздел №10. Поиск информации в базе данных. Основные понятия, связанные с таблицами: запись, поле, ключевое поле. Основная задача поиска. Последовательный поиск. Алгоритм последовательного поиска (программа). Улучшения последовательного поиска: метод транспозиций и метод перемещения в начало. Бинарный поиск. Алгоритм бинарного поиска. Индексно-последовательный поиск. Алгоритм индексно-последовательного поиска. Хеширование таблиц. Цель хеширования. Определение хеширования. Хеширующая функция. Коллизия хеширования. Сортировка. Цель сортировки. Виды сортировки. Функция упорядочения. Требования к алгоритмам сортировки. Меры эффективности алгоритмов сортировки. Сортировка простыми включениями. Алгоритм сортировки простыми включениями. Сортировка простым выбором. Сортировка простым обменом. Сортировка включениями с убывающим приращением. Сортировка Шелла. Последовательность приращений. Условие для последовательности приращений. Сортировка с помощью дерева.

193

Построение дерева выбора. Пирамидальная сортировка. Определение пирамиды. Первый и второй этап пирамидальной сортировки. Рекурсивный алгоритм быстрой сортировки. Сортировка последовательных файлов методом простого слияния. Сортировка файлов методом сбалансированного слияния.

Раздел №11. Программирование как вид деятельности. Экономические аспекты программирования. Этапы разработки программ. Период разработки программного обеспечения. Контроль качества программного обеспечения. Стандарты качества программного обеспечения. ISO 9000. Юридические аспекты программирования. Маркетинг программного обеспечения. Методы защиты информации. Защита от компьютерных вирусов. Средства антивирусной защиты. Защита информации в Интернете. Понятие о несимметричном шифровании информации. Принцип достаточности защиты информации. Сертификация в Российской Федерации программного обеспечения со стойкой криптографией. Понятие об электронной подписи. Понятие об электронных сертификатах.

Раздел №12. Введение в нечеткие системы. Развитие техники и общественных отношений. Искусственный интеллект. Человеко-машинные системы. Нечеткие системы. Теория нечетких множеств. Применение аппарата нечеткой логики для автоматического управления. Экспертные системы. Методология построения экспертных систем. Применение нечетких систем в бизнесе. Нечеткие компьютеры и программное обеспечение. Основы телекоммуникаций. Система передачи данных. Каналы связи. Протоколы передачи данных. Методологические основы распределенной обработки информации.

5. Лабораторные работы (практикум)

5.1. Объем и содержание лабораторных работ, характер занятий и их цель

Таблица 3 — Состав и объем лабораторного практикума

Номер

Номер

Наименование и краткое содержание

Кол-

лабораторной

раздела

лабораторной работы

во

работы

 

 

часов

1

6

Знакомство с операционной системой MS DOS.

2

 

 

 

 

2

6

РаботасоперационнойоболочкойNorton Commander.

2

 

 

 

 

3

7

ЗнакомствосинтегрированнойсредойBorland C++.

2

 

 

 

 

4

8

Ввод, выводданных.

2

 

 

 

 

5

8

Условные операторы, циклы.

2

 

 

 

 

6

8

Вычисления с применением математических библиотек.

2

 

 

 

 

7

8

Вычисления с заданной степенью точности.

4

 

 

 

 

8

8

Одномерныемассивы. Ввод-выводмассива. Способы

6

 

 

адресации. Динамическое распределение памяти.

 

 

 

 

 

9

8

Многомерныемассивы. Ввод-выводматрицы. Способы

8

 

 

адресации. Динамическое выделение памяти под

 

 

 

многомерные массивы.

 

 

 

 

 

10

8

Ввод-выводсимвольной информации. Работассимвольными

4

 

 

строками.

 

 

 

 

 

11

8

Структурыкакспособхранения разнороднойинформацииоб

4

 

 

объекте. Ввод-вывод структур.

 

 

 

 

 

12

8

Потоковыйввод-вывод. Открытие и закрытие потока. Работа

4

 

 

сфайламинадиске. Открытие-закрытиефайла. Чтение и

 

 

 

запись данных. Произвольный доступ к файлу.

 

194

Продолжение табл. 3

Номер

Номер

Наименование и краткое содержание

Кол-

лабораторной

раздела

лабораторной работы

во

работы

 

 

часов

13

9

Списки. Формирование однонаправленного и

4

 

 

двунаправленного списка. Печать списка.

 

 

 

 

 

14

10

Сортировкаданных. Методысортировки. Сортировкамассива.

4

 

 

Сортировка списка.

 

 

 

 

 

15

10

Алгоритмыпоиска. Поиск заданной информации в

3

 

 

множестве данных

 

 

 

 

 

 

 

 

53

 

 

 

 

5.2. Контрольные вопросы по лабораторным работам Лабораторная работа №1. Понятие алгоритма. Основные свойства алгоритма.

Графическое изображение алгоритма. Основные типовые структуры алгоритмов. Лабораторная работа №2. ГОСТ 19.701-90 «Схемы алгоритмов, программ, данных

и систем». Общие положения. Описание схем. Описание символов. Правила применения символов и выполнения схем.

Лабораторная работа №3. Основные принципы программного управления. Основные принципы структурного программирования.

Лабораторная работа №4. Ввод и вывод информации в языке Си. Функции printf() и

scanf().

Лабораторная работа №5. Условный оператор if. Операторы while и do…while. Операторы for и switch.

Лабораторная работа №6. Математические функции стандартной библиотеки. Лабораторная работа №7. Операции языка Си: арифметические, логические,

адресные, операции отношения и присваивания.

Лабораторная работа №8. Одномерные массивы. Инициализация одномерных массивов. Передача массивов и указателей в качестве аргументов функций.

Лабораторная работа №9. Многомерные массивы. Инициализация многомерных массивов. Свободные массивы (массивы указателей).

Лабораторная работа №10. Строки. Инициализация строк. Работа с функциями gets() и puts (). Строковые константы. Массивы символов. Массивы строк. Указатели на символьный тип.

Лабораторная работа №11. Структуры. Расположение элементов структуры в памяти ЭВМ. Работа со структурами с помощью указателей. Инициализация структур. Динамическое распределение памяти под структуры.

Лабораторная работа №12. Работа с файлами данных в языке Си. Особенности работы с файлами данных с помощью функций ввода-вывода верхнего уровня. Открытие и закрытие файлов. Функции fopen () и fclose ().

Лабораторная работа №13. Связанный список. Графическое представление связанного списка. Недостатки связанного списка. Основные операции (функции) для работы со связанным списком.

Лабораторная работа №14. Сортировка. Цель сортировки. Виды сортировок. Функция упорядочения. Требования к алгоритмам сортировки. Меры эффективности алгоритмов сортировки.

Лабораторная работа №15. Поиск информации в базе данных. Основные понятия, связанные с таблицами: запись, поле, ключевое поле. Основная задача поиска. Последовательный поиск.

195

6. Практические занятия 6.1. Объем и содержание практических занятий, характер и цель занятий

Таблица4 — Составиобъемпрактическихзанятий

Номер

Номер

Наименование и краткое

Характер занятий и

Кол-во

занятия

раздела

содержание практических

цель

часов

 

или темы

занятий

 

 

1

3

Системы счисления. Перевод чисел

Решениепримеров.

2

 

 

из одной системы счисления в

 

 

 

 

другую. Двоичная, восьмеричная,

 

 

 

 

шестнадцатеричная и двоично-

 

 

 

 

десятичная системы счисления.

 

 

 

 

 

 

 

2

4

Алгоритмы. Свойства

Составление

4

 

 

алгоритмов. Основные

алгоритмов решения

 

 

 

структурыалгоритмов.

примеров и задач.

 

 

 

 

 

 

3

5

Устройствоперсонального

Знакомствосо

2

 

 

компьютерасточки зрения

структурой

 

 

 

конечного пользователя.

персонального

 

 

 

 

компьютера.

 

 

 

 

 

 

4

7

Технологияпрограммирования

Составление

2

 

 

наязыке высокогоуровня.

программ.

 

 

 

 

 

 

5

8

Работасмассивамииуказателями.

Составление

4

 

 

 

программ.

 

 

 

 

 

 

6

9

ОрганизациястеканаязыкеСи.

Составление

2

 

 

 

программ.

 

 

 

 

 

 

7

10

Алгоритмысортировки и поиска.

Составление

2

 

 

 

алгоритмови

 

 

 

 

программ.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

18

 

 

 

 

 

6.2. Контрольные вопросы по практическим занятиям (тест-контроль знаний студентов)

Контрольная работа №1 «Операторы языка Си и их связь с основными типовыми структурами алгоритмов». Операторы if…else, switch, while, do…while, for.

Контрольная работа №2:

1. Разработать схему алгоритма решения квадратного уравнения ax2 + bx + c = 0.

2. Разработать схему алгоритма решения следующей задачи. Вычислить значения функции

y = 1 + 2sin x

на интервале -2,5 ≤ x ≤ 2,5 ,шаг изменения x равен 0,1. Значения x и y вывести в виде таблицы. Определить количество положительных и отрицательных значений y в таблице.

3. Разработать схему алгоритма вычисления факториала k!.

Контрольная работа №3:

1. Разработать схему алгоритма решения квадратного уравнения ax2 + bx + c = 0.

2. Разработать схему алгоритма вычисления

n (n 1) (n k +1) , k!

где n ≥ k ≥ 0.

196

3. Разработать схему алгоритма вычисления с точностью до ε суммы

2k

x .

k =0 2k k!

Контрольная работа №4:

1. Разработать схему алгоритма вычисления произведения

n

(n i

+1)

 

.

i!

 

i=0

 

 

2. Разработать схему программы вычисления с точностью до ε суммы

2

k

x

.

 

2k

k =0

 

k!

 

Для определения значения факториала использовать подпрограмму.

Контрольная работа №5 «Функции ввода-вывода верхнего уровня»:

1.Понятие «поток».

2.Буферезация данных для функций ввода-вывода верхнего уровня.

3.Реализуемость функций ввода-вывода верхнего уровня на различных ОС и на различных компьютерах.

4.Основные стандартные потоки.

5.Ввод-вывод отдельных символов с помощью функций getchar() и putchar().

6.Ввод-вывод строк с помощью функций gets() и puts().

7.Применение константы EOF (end of file).

Контрольная работа №6:

1. Функции:

определение функции;

объявление функции;

вызов функции;

формальные параметры функции;

фактические параметры функции;

функции, не возвращающие значения;

функции без параметров;

рекурсивный вызов функции (классический пример — функция вычисления факториала k!).

2. ГОСТ 19.701-90 «Схемы алгоритмов, программ, данных и систем». Состав схемы алгоритмов и программ. Назначение схемы алгоритмов и программ. Основные символы:

1)процесс, 2) решение, 3) предопределенный процесс, 4) ручной ввод, 5) дисплей, 6) граница цикла, 7) линия, 8) соединитель, 9) терминатор, 10) комментарий. Правила применения символов и выполнения схем. Правила выполнения соединений.

3. Разработать схему алгоритма вычисления произведения

n (2 + 1) .

i=0 i!

4. Разработать схему алгоритма вычисления с точностью до ε суммы

(1)k xk

k =1 (2 k +1) k! .

Контрольная работа №7 «Структуры и объединения»:

1.Структуры: определение структуры, шаблон структуры, структурная переменная, инициализация структур, выделение памяти под структуры, доступ к элементам структур.

2.Объединения: определение объединения, объявление объединения, переменная типа объединения, инициализация объединения, выделение памяти под объединение, доступ к элементам объединения.

197

Контрольная работа №8:

1.Работа с файлами данных:

— функция fopen();

— функция fclose();

— функции fscanf() и fprintf();

— функции fgets() и fputs().

2.Работа с массивами:

определение массива;

расположение элементов массива в памяти ЭВМ;

индексация элементов массива;

связь массивов и указателей;

имя массива и его связь с адресом массива;

инициализация массива. 3. Указатели:

адреса и указатели;

операции над указателями;

указатели и арифметические операции;

указатели и отношения;

указатели и доступ к элементам массивов;

передача массивов и указателей в качестве параметров (аргументов) функции. 4. Строки:

инициализация строк с помощью функций ввода-вывода;

стандартная библиотека функций для работы со строками.

7. Самостоятельная работа студентов (СРС)

7.1 Курсовая работа

Таблица 5 — Содержание и объем курсовой работы

Номера

Наименование исодержание

Объем расчетной и

Кол-во

разделов

курсовойработы

графической частей

часов не

 

 

 

одного

 

 

 

студента

 

 

 

 

6,7,8,9,

Структуры данных. Списки. Сортировка и

Пояснительная записка:

32

10

поиск данных. Работа с файлами.

постановка задачи, алгоритм

 

 

Составление алгоритма и программы на

обработки информации,

 

 

языке Си. Отладка программы. Работа с

текст программы с

 

 

программой для заданной исходной

комментариями, результат

 

 

информации.

выполнения.

 

 

 

 

 

7.2. Рефераты Положение о написании рефератов по информатике

Большое значение в подготовке студентов по дисциплине «Информатика» имеет написание рефератов, которые являются результатом их творческой деятельности, связанной с изучением современных и перспективных программных средств и технологий, а также технической базы ЭВМ, умением применять технические знания для решения математических, информационных и инженерных задач с использованием вычислительной техники.

Общий объем реферата — печатный лист (24 — 25 страниц печатного текста через два интервала). Срок сдачи отпечатанного реферата __________________.

В процессе работы над рефератом студенты могут обратиться за консультацией к

198

преподавателю, ведущему практические занятия.

Реферат должен иметь план, состоящий из введения, узловых вопросов темы и заключения, материал следует излагать строго по плану. В конце реферата необходимо привести список использованной литературы (не менее 3-х источников). При этом перечисляются монографии и статьи в алфавитном порядке по фамилиям авторов. Кроме фамилии, инициалов авторов и названия работ, следует указать место издания, издательство, год издания. В тексте реферата должны быть ссылки на указанную литературу.

Титульный лист реферата оформляется следующим образом: вверху пишут название учебного заведения, в середине — название реферата, фамилии и инициалы студента, внизу — год обучения.

К зачету допускаются студенты, которые получили за реферат положительную оценку. По рефератам преподаватель проводит со студентами собеседование, форма и сроки которого определяются преподавателем.

Перечень тем рефератов 1. Информация и информатика

Тема №1.1 «Информация в материальном мире». Содержание реферата: сигналы и данные, данные и методы, понятие об информации, свойства информации, связь между данными и информацией, единство данных и методов в информационном процессе.

Тема №1.2. «Данные». Содержание реферата: носители данных, операции с данными, кодирование данных, универсальная система кодирования текстовых данных UNICODE, кодирование графических данных и звуковой информации.

Тема №1.3. «Структуры данных». Содержание реферата: основные структуры данных, линейные структуры, табличные структуры, иерархические структуры, упорядочение структур данных.

Тема №1.4. «Файлы и файловая структура». Содержание реферата: единицы представления данных, единицы измерения данных, единицы хранения данных, понятие о файловой структуре.

Тема №1.5. «Информатика». Содержание реферата: предмет и задачи информатики, истоки и предпосылки информатики.

2. Вычислительная техника Тема №2.1. История развития вычислительной техники». Содержание реферата:

вычислительная система, компьютер, принцип действия компьютера, механические первоисточники ЭВМ, математические первоисточники ЭВМ.

Тема №2.2. «Классификация компьютеров». Содержание реферата: большие ЭВМ,

мини-ЭВМ, персональные компьютеры.

Тема №2.3. «Классификация компьютеров». Содержание реферата:

классификация по уровню специализации, классификация по типоразмерам, классификация по совместимости, классификация по типу используемого процессора.

Тема №2.4. «Состав вычислительной системы». Содержание реферата: аппаратное обеспечение, программное обеспечение.

Тема №2.5. «Прикладные программные средства». Содержание реферата:

текстовые редакторы, текстовые процессоры, графические редакторы, системы управления базами данных, электронные таблицы, CAD-системы, настольные издательские системы, экспертные системы, Web-редакторы.

3. Устройство персонального компьютера Тема №3.1. «Базовая аппаратная конфигурация». Содержание реферата:

системный блок, монитор, клавиатура, мышь.

Тема №3.2. «Внутренние устройства системного блока». Содержание реферата:

материнская плата, жесткий диск, дисковод гибких дисков, дисковод CD-ROM, видеоадаптер, звуковая карта.

Тема №3.3. «Системы, расположенные на материнской плате». Содержание реферата: оперативная память, процессор, BIOS, CMOS, шина материнской платы.

Тема №3.4. «Периферийные

устройства

персонального

компьютера».

199

Содержание реферата: устройство ввода данных, устройства хранения данных, устройства вывода данных, устройства обмена данными.

4. Функции операционных систем персонального компьютера Тема №4.1. «Обеспечение интерфейса пользователя». Содержание реферата:

режим работы с компьютером, виды интерфейсов пользователя.

Тема №4.2. «Обеспечение автоматического запуска». Содержание реферата: BIOS,

системная область диска.

Тема №4.3. «Организация файловой системы». Содержание реферата: принцип организации файловой системы, FAT-таблица, сектор, кластер, FAT16, FAT32.

Тема №4.4. «Обслуживание файловой структуры». Содержание реферата:

создание и именование файлов, создание каталогов, копирование и перемещение файлов, удаление файлов, управление атрибутами файлов.

Тема №4.5. «Управление установкой, исполнением и удалением приложений».

Содержание реферата: понятие многозадачности, установка приложений, удаление приложений.

Тема №4.6. «Обеспечение взаимодействия с аппаратным обеспечением».

Содержание реферата: драйверы, файлы конфигурации, принцип plug-and-play.

Тема №4.7. «Обслуживание компьютера». Содержание реферата: средства проверки дисков, средства «сжатия» дисков, средства управления виртуальной памятью, средства кэширования дисков, средства резервного копирования диска.

5. Основы программирования Тема №5.1. «Языки программирования». Содержание реферата: машинный код

процессора, алгоритм и программа, компиляторы и интерпретаторы, уровни языков программирования, поколения языков программирования.

Тема №5.2. «Языки программирования». Содержание реферата: языки программирования высокого уровня (Fortran, Cobol, Algol, Pascal, Basic, C, C++, Java), языки программирования баз данных, языки программирования для Internet.

Тема №5.3. «Алгоритмическое (модульное) программирование». Содержание реферата: алгоритм, требования к модулю, переменные, константы, операции, указатели, операторы.

Тема №5.4. «Структурное программирование». Содержание реферата:

подпрограммы, программирование «сверху-вниз», процедуры и функции, событийноориентированное программирование.

Тема №5.5. «Объектно-ориентированное программирование». Содержание реферата: понятие объекта, классы, наследование, полиформизм, визуальное программирование.

Тема №5.6. «Проектирование программ». Содержание реферата:

программирование как вид деятельности, экономические аспекты программирования, этапы разработки программ, стандарты качества программного обеспечения.

6. Компьютерные сети, Интернет

 

 

 

Тема №6.1. «Локальные

сети».

Содержание

реферата:

классификация

компьютерных сетей, технология Ethernet, стандарты сети Ethernet (10Base5, 10Base2, 10Base-T), сетевое оборудование, сетевые программные средства, ресурсы локальных сетей.

Тема №6.2. «Глобальные сети». Содержание реферата: классификация компьютерных сетей, всемирная компьютерная сеть Интернет, теоретические достижения, способствовавшие появлению Интернет, основные службы Интернета (ftp, telnet, E-mail, MailList, www и др.).

Тема №6.3. «Как функционирует Интернет». Содержание реферата: структура Интернет, средства передачи данных, кто оплачивает Интернет, управление передачей данных, система адресации в Интернет, модель многоуровнего протокола передачи данных, модель клиент-сервер.

Тема №6.4. «Электронная почта». Содержание реферата: преимущества электронной почты, как функционирует электронная почта, адресация электронной почты в

200

Интернет, программы электронной почты.

Тема №6.5. «FTP». Содержание реферата: FTP-сервер, команды FTP, работа с FTP, заказ файлов по электронной почте.

Тема №6.6. «Telnet». Содержание реферата: основы Telnet-связи, установление связи, порты Telnet, режимы функционирования Telnet, команды Telnet.

Тема №6.7. «Поиск информации в Интернет». Содержание реферата: поиск файлов и текстовых материалов, поисковые серверы.

Тема №6.8. «Телеконференции Usenet». Содержание реферата: возможности и структура Usenet, работа с Usenet, подписка на телеконференции, списки телеконференций

Usenet и т.д.

Тема №6.9. «Списки рассылки». Содержание реферата: распространение электронной почты по различным темам, списки рассылки в Интернет, участники списков рассылки, управление списком рассылки и др.

Тема №6.10. «World Wide Web». Содержание реферата: структура World Wide Web, программы просмотра (текстовые и графические), протоколы в World Wide Web.

Тема №6.11. «Работа с программой Internet Explorer 5.0». Содержание реферата:

открытие и просмотр Web-страниц, приемы управления броузером, работа с несколькими окнами, настройка свойств броузера.

Тема №6.12. «Работа с программой Outlook Express». Содержание реферата:

создание учетной записи, создание сообщений электронной почты, подготовка ответов на сообщения, чтение сообщений телеконференций, работа с адресной книгой.

Тема №6.13. «Академическая компьютерная сеть FREEnet». Содержание реферата: история развития FREEnet, инфраструктура сети, ресурсы FREEnet, FREEnet в Челябинске.

Тема №6.14. «Подключение к Интернет и предоставление услуг». Содержание реферата: постоянное IP-соединение по выделенной линии, сеансовое соединение по коммутируемой линии (deal-up), терминальный доступ к удаленному компьютеру, электронная почта (off-line технологии).

7. Работа с базами данных Тема №7.1. «Основные понятия баз данных». Содержание реферата: базы данных

и системы управления базами данных, структура базы данных, поля базы данных, основные типы данных, безопасность баз данных.

Тема №7.2. «Проектирование баз данных». Содержание реферата: режимы работы

сбазами данных, объекты базы данных (таблицы, формы, запросы и др.), разработка структуры базы данных.

Тема №7.3. «Работа с СУБД Microsoft Access 2000». Содержание реферата: общие сведения о программе Microsoft Access 2000, работа с таблицами, работа с запросами, работа

сформами, работа со страницами доступа данных, работа с отчетами.

8. Приемы и методы работы со сжатыми данными Тема №8.1. «Теоретические основы сжатия данных». Содержание реферата:

объекты сжатия, обратимость сжатия, алгоритм RLE, алгоритм KWE, алгоритм Хафмана, синтетические алгоритмы.

Тема №8.2. «Программы сжатия данных». Содержание реферата: базовые требования к диспетчерам архивов, дополнительные требования к диспетчерам архивов, диспетчер архивов WinZip 7.0, практическая работа с WinZip 7.0.

Тема №8.3. «Программные средства уплотнения носителей». Содержание реферата: теоретические основы, практическая реализация концепции уплотнения дисков, целесообразность уплотнения дисков, программа сжатия данных DriveSpace3.

9. Введение в компьютерную графику Тема №9.1. «Основы представления графических данных». Содержание

реферата: виды компьютерной графики, растровая графика, векторная графика, фрактальная графика.

Тема №9.2. «Представление графических данных». Содержание реферата:

201

основные форматы графических данных, понятие цвета, способы описания цвета, основные цветовые модели.

Тема №9.3. «Средства для работы с растровой графикой». Содержание реферата:

программные средства создания растровых изображений, аппаратные средства получения растровых изображений, программа обработки растровой графики Adobe Photoshop.

Тема №9.4. «Средства для работы с векторной графикой». Содержание реферата:

программные средства создания и обработки векторной графики, основные понятия векторной графики, векторный редактор Adobe Illustrator.

Тема №9.5. «Векторный редактор CorelDraw 9». Содержание реферата:

особенности CorelDraw, панели инструментов CorelDraw, средства меню CorelDraw, обработка графики и текста в CorelDraw.

10. Автоматизированная обработка документов Тема №10.1. «Преобразование документов в электронную форму». Содержание

реферата: сканирование документов, распознавание документов, работа с программой

FineReader.

Тема №10.2. «Автоматизированный перевод документов». Содержание реферата:

работа с программой Promt 98, контроль качества перевода, дополнительные средства перевода, редактирование словарей.

11. Автоматизация научно-исследовательских работ Тема №11.1. «Компьютер — инструмент научной работы». Содержание реферата:

программа MathCad, приёмы работы с MathCad, ввод формул, работа с матрицами, построение графиков, аналитические вычисления.

12. Публикация web-документов

Тема №12.1. 1. «Создание web-документов». Содержание реферата: язык HTML,

применение языка HTML, элементы HTML, гипертекстовые ссылки, графические иллюстрации в HTML, форматирование текста, таблицы, интерактивные web-страницы.

Тема №12.2. «Работа в редакторе FrontPage Express». Содержание реферата:

создание и редактирование документов в FrontPage Express.

Тема №12.3. «Публикация Web-документов». Содержание реферата: подготовка документов для их переноса на web-узел, копирование файлов на web-сервер, копирование файлов на web-сервер через Internet, выбор web-сервера для размещения документов.

13. Обработка данных средствами электронных таблиц

Тема №13.1. «Создание электронных таблиц Microsoft Excel». Содержание реферата: основные понятия электронных таблиц, форматирование данных, вычисления в таблицах, использование функций, печать документов.

Тема №13.2. «Применение электронных таблиц для расчетов». Содержание реферата: итоговые вычисления, функции для итоговых вычислений, использование надстроек, построение диаграмм и графиков.

14. Создание простых текстовых документов

Тема №14.1. «Общие сведения о текстовом процессоре Microsoft Word».

Содержание реферата: основные версии текстового процессора Microsoft Word, процессор Microsoft Word 2000, режимы отображения документов, работа с командами строки меню, панели инструментов Microsoft Word 2000, практическая работа с Microsoft Word 2000.

Тема №14.2. «Приемы работы с текстами в процессоре Microsoft Word».

Содержание реферата: создание документа, средства ввода текста, средства редактирования текста, форматирование текста.

Тема №14.3. «Приёмы и средства автоматизации разработки документов».

Содержание реферата: работа со стилями, шаблоны, темы (в Microsoft Word 2000).

15. Создание комплексных текстовых документов

Тема №15.1. «Редактор Microsoft Equation 3.0». Содержание реферата: запуск и настройка редактора формул, особенности редактора формул, практическая работа с

Microsoft Equation 3.0.

Тема №15.2. «Работа с таблицами». Содержание реферата: создание таблиц,

202

редактирование таблиц, форматирование таблиц, оформление web-страниц путем использования таблиц.

Тема №15.3. «Работа с диаграммами». Содержание реферата: средство Microsoft Graph 2000, создание диаграммы, настройка внешнего вида диаграммы.

Тема №15.4. «Работа с графическими объектами». Содержание реферата: работа с рисунками, работа с композициями рисунков, работа с клипартами, работа с изображениями, приемы редактирования изображений.

8. Учебно-методическое обеспечение дисциплины 8.1. Рекомендуемая литература Основная литература:

1. Информатика: Базовый курс:Учеб. пособие для втузов/С. В. Симонович, Г. А. Евсеев, В. И. Мураховский, С. И. Бобровский; Под ред. С. В. Симоновича. —СПб.:

Питер,2001. — 640 c.

2.Подбельский В. В., Фомин С. С. Программирование на языке Си: Уч. пос. — 2-е изд. — М.: Финансы и статистика, 2001. — 600 с.

3.Вирт Н. Алгоритмы и структуры данных/Пер. с англ. Д. Б. Подшивалова. — М.:

Мир, 1989. — 360 с.

4.Кнут Д. Э. Искусство программирования, том 1. Основные алгоритмы, 3-е изд.: Пер.

сангл.: Уч. пос. — М.: ИД «Вильямс», 2000 —712 с.

5.Кнут Д. Э. Искусство программирования, том 3. Сортировка и поиск, 3-е изд.: Пер.

сангл.: Уч. пос. — М.: ИД «Вильямс», 2000 — 822 с.

Дополнительная литература:

1. Бочков С. О., Субботин Д. М. Язык программирования Си для персонального компьютера/Под общ. ред. П. И. Садчикова. — М.: СП «Диалог»: Радио и связь,1990. — 383 с.

2. Болски М. И. Язык программирования си: Справочник/Пер. с англ. С. В. Денисенко. — М.: Радио и связь, 1988. — 96 с.

3.Лэнгсам Й. и др. Структуры данных для персональных ЭВМ/Пер. с англ. Викторова Л. П. и др. — М.: Мир, 1989. — 568 с.

4.Построение и анализ вычислительных алгоритмов/А. Ахо, Дж. Хопкрофт, Дж. Ульман; Пер. с англ. А. О. Слисенко; Под ред. Ю. В. Матиясевича. — М.: Мир,1979. — 536 с.

5.Бауэр Ф. Л., Гооз Г. Информатика: Ввод. курс: В 2 ч./Перевод с нем. М. К. Валиева и др.; Под ред. А. П. Ершова.-2-е, полностью перераб. и расшир. изд. — М.: Мир.

Ч. 1. — 1990. — 324с.

6.Бауэр Ф. Л., Гооз Г. Информатика: Ввод. курс: В 2 ч./Перевод с нем. М. К. Валиева и др.; Под ред. А. П. Ершова.-2-е, полностью перераб. и расшир. изд. — М.: Мир.

Ч. 2.— 1990. — 742 с.

7.Фигурнов В. Э. IBM PC для пользователя. – 7-е изд., перераб. и доп. — М.:

ИНФРА — М, 1997. — 638 с.

8.Фролов А. В., Фролов Г. В. Что вы должны знать о своем компьютере. — М.:

Диалог-МИФИ, 1995. — 251 с.

9.Фролов А. В., Фролов Г. В. Аппаратное обеспечение персонального компьютера. — М.: АО «Диалог-МИФИ», 1997. — 304 с.

10.Керниган Б. В. Язык программирования Си/Б. В. Керниган, Д. М. Ритчи; Пер. с англ. В. С. Штаркмана.-3-е изд., испр. — СПб.: Нев. Диалект,2001. —351 с.

11.Берри Р., Микинз Б. Язык Си. Введение для программистов/Пер. с англ. и предисл. Подшивалова Д. Б. — М.: Финансы и статистика, 1988. — 191 с.

12.Электронный офис: Полное руководст во пользователя: В 2 т./С. А. Каратыгин, А. Ф. Тихонов, В. Г. Долголаптев и др. — М.: Бином, 1997. — Т. 1. — 1997. — 703 с.

13.Электронный офис: Полное руководство пользователя: В 2 т./С. А. Каратыгин, А. Ф. Тихонов, В. Г. Долголаптев и др. — М.: Бином, 1997. — Т. 2. — 1997. — 763 с.

14.Джонс Э., Саттон Д. Office 97. Библия пользователя/Пер. с англ.: В. Л. Бродский

203

идр. — Киев; М.: Диалектика, 1997. — 844 с.

15.Громов Г. Р. Очерки информационной технологии/Г. Р. Громов. — 2-е изд., перераб. и доп. — М.: ИнфроАрт,1991. — 331 с.

8.2. Средства и материально-техническое обеспечение дисциплины

Дисплейные классы IBM PC на базе процессоров; сервер на базе процессора Intel 80486; не менее 24 рабочих станций, широкий принтер.

204

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]