НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ …itm.kpi.ua/wp-content/uploads/2010/09/2014_pas_info_rnp-1.pdf · Роботи комп ’ютерного

1

НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ УКРАЇНИ «КИЇВСЬКИЙ ПОЛІТЕХНІЧНИЙ ІНСТИТУТ»

Механіко-машинобудівний інститут

Кафедра інтегрованих технологій машинобудування

«ЗАТВЕРДЖУЮ»

Директор ММІ __________________ М.І. Бобир

“30” серпня 2014 р.

РОБОЧА НАВЧАЛЬНА ПРОГРАМА ДИСЦИПЛІНИ КРЕДИТНОГО МОДУЛЮ

“І Н Ф О Р М А Т И К А МПН 1.2.6.1” для підготовки бакалаврів за напрямом

6\050503 - „Машинобудування”

Денна форма навчання

Програму рекомендовано кафедрою

інтегрованих технологій машинобудування

Протокол № 1 від « 29 » серпня 2014 р.

Завідувач кафедри

___________________ В. А. Пасічник

Київ 2014

2

І. ЗАГАЛЬНІ ВІДОМОСТІ

Сучасний бакалавр з машинобудування повинен вільно володіти комп’ютерною

технікою, знати основи побудови персональних комп’ютерів та операційних систем для

них. Він повинен вміти користуватися сучасними програмними засобами офісного

призначення: текстовими редакторами, електронними таблицями, системами управління

базами даних, повинен вміти розв’язувати з допомогою комп’ютерної техніки загальні

технічні та спеціальні задачі технології машинобудування.

Після вивчення даної дисципліни кожен студент повинен володіти: - знанням осно-

вних понять і визначень інформатики; основ алгоритмізації; основ системного програм-

ного забезпечення; навичками користування комп’ютером та алгоритмічного програму-

вання; методами розробки програм загального технічного та технологічного призначення.

Роботи комп’ютерного практикуму спрямовані на практичне закріплення і

використання отриманих знань і придбання навичок роботи на персональному

комп’ютері, програмування і використання інтегрованих програмних засобів.

Результати індивідуальної роботи представляються у вигляді розрахунково-

графічної, метою якої є розв’язання конкретної комплексної задачі з використанням ПК.

Дисципліна відноситься до циклу природничо-наукової підготовки

При викладанні дисципліни „Інформатика-1” використовуються знання, які

студенти отримали при вивченні шкільних дисциплін „Інформатика”, „Фізика”, „Алгеб-

ра”, „Геометрія”. Знання, які отримують студенти при вивченні курсу “Інформатика”,

використовуються у подальшому при вивчення курсів „Інформатика-2”, „Інформатика-

2. Курсова робота”, “Основи автоматизованого проектування”, “Математичні основи

САПР”, “Мікропроцесорна техніка”, “Програмне забезпечення механічної обробки в

технологічних системах”, “Теорія автоматизованого керування”, в курсовому і

дипломному проектуванні, у практичній діяльності.

ІІ. РОЗПОДІЛ НАВЧАЛЬНОГО ЧАСУ

Розподіл навчальних годин за семестрами і видами навчальних занять відповідно

до робочого навчального плану бакалавра для денної форми навчання здійснюється так:

Семестр

/ код

кредитного

модуля

Всього

кредитів,

годин

Розподіл навчального часу за видами занять, год.

Семестрова

атестація

Лекції

Практичні

заняття

Комп

’ютерний

практикум

Контрольні

роботи

,

(кількість

)

СРС

Всього

У т

.ч. на

виконання

РГР

, КР

1 / МПН 1.2.6.1 5/180 36 9 36 1 99 18 Диф.

залік

ІІІ. МЕТА І ЗАВДАННЯ КРЕДИТНОГО МОДУЛЯ

Мета викладання кредитного модуля дисципліни „Інформатика-1” – здобуття знань

основ інформатики та обчислювальної техніки, навичок програмування і роботи з

інтегрованими пакетами та прикладними системами з урахуванням останніх досягнень в

цій галузі для практичного їх використання при вирішенні різноманітних науково-

технічних і технологічних задач.

Завданнями вивчення дисципліни бакалавром є вивчення і засвоєння основних

понять, що визначають принципи побудови засобів обчислювальної техніки, інформа-

ційні, математичні і алгоритмічні основи комп’ютерної техніки; основи програмування

на прикладі операційної системи Windows і мови програмування Pascal або Delphi.

3

IV. ТЕМАТИЧНИЙ ПЛАН

IV.1. РОЗПОДІЛ НАВЧАЛЬНОГО ЧАСУ ЗА ТЕМАМИ

Найменування розділів, тем

Розподіл за семестрами і видами занять, год

Всього Лекції Прак-

тичні

Семі-

нари

Лабора-

торні

роботи

Комп‘ю-

терний

практи-

кум

СРС

1 семестр

Тема 1.1 Історія

комп’ютерної техніки 4 1 3

Тема 1.2 Основи побудови

комп’ютерів 4 1 3

Розділ 2. Апаратні засоби персональних комп’ютерів

Тема 2.1 Склад

комп’ютерів 5 1 4

Тема 2.2 Базові пристрої

ПК 5 1 4

Тема 2.3 Додаткові

пристрої ПК 5 1 4

Модульна контрольна

робота з розділів 1 і 2 8 1 7

Розділ 3. Програмне забезпечення персональних комп’ютерів

Тема 3.1 Класифікація

програмного забезпечення 3 1 2

Тема 3.2 Системне

програмне забезпечення 3 1 2

Тема 3.3 Прикладне

програмне забезпечення 3 1 2

РГР з розділів 1, 2 і 3 18 18

Розділ 4. Алгоритмізація і програмування

Тема 4.1 Основи

алгоритмізації і

програмування

4 2 2

Тема 4.2 Інтегроване

середовище мови

програмування

4 2 2

Тема 4.3 Базові елементи

мови програмування 14 2 6 6

Тема 4.4 Базові оператори

мови програмування 24 4 10 10

Тема 4.5 Структуризація

програм. Процедури і

функції

12 4 4 4

Тема 4.6. Робота з

масивами 10 2 4 4

Тема 4.7 Обробка

символьної інформації 10 2 4 4

Тема 4.8 Робота з

множинами 5 1 2 2

Тема 4.9 Робота із

записами 5 1 2 2

4

Найменування розділів, тем

Розподіл за семестрами і видами занять, год

Всього Лекції Прак-

тичні

Семі-

нари

Лабора-

торні

роботи

Комп‘ю-

терний

практи-

кум

СРС


файлами 6 2 2 2


модулями 6 2 2 2

Тема 4.12 Графічне

програмування 4 4

Розділ 5. Розробка програмних систем

Тема 5.1 Підготовка до

розробки програм 2 2

Тема 5.2 Розробка базових

процедур 4 4

Тема 5.3 Розробка

графічної частини 4 4

Тема 5.4 Проектування

інтерфейсу і оформлення

ПС

2 2

Підготовка до заліку 6 6

Всього: 180 36 9 36 99

IV.2. ЛЕКЦІЇ 1 семестр

Розділ 4. Алгоритмізація і програмування

Тема 4.1. Основи алгоритмізації і програмування

Лекція 1. Основи алгоритмізації і програмування

Задача, алгоритм, програма, програмна система.

Етапи розробки програм: постановка задачі; аналіз, формалізований опис задачі і

вибір моделі; вибір і розробка алгоритму вирішення задачі; проектування загальної

структури програми; кодування; налагодження і верифікація; отриманні і інтерпретація

результату; публікування і передача результатів замовнику; супровід програми.

Основи алгоритмізації. Алгоритм і його властивості. Способи запису алгоритму.

Зображення і функціональний зміст основних символів блок-схем. Приклади побудови

алгоритмів. Принципи структурного програмування і базові структури алгоритмів.

Дидактичні засоби: Інтерактивний навчальний посібник.

Література: [1] стор. 134-142, [4] стор.85-92.

Завдання на СРС: Вивчити базові структури алгоритмів.

Тема 4.2. Інтегроване середовище мови програмування

Лекція 2. Інтегроване середовище Turbo Pascal

Інтерфейс інтегрованого середовища мови програмування. Складові інтерфейсу.

Основні команди роботи із файлами, створення, відкриття, запис, закриття.

Настроювання параметрів інтегрованого середовища.

Редагування програм. Загальні прийоми набору і редагування тексту. Копіювання

і переміщення фрагментів. Пошук і заміна тексту.

Компіляція і виконання програм. Суть, види і основні команди компіляції. Аналіз

повідомлень про помилки компіляції. Виконання програм і перегляд результатів її роботи.

5

Налагодження програм. Типи помилок, які можуть траплятись при розробці

програм. Режими і команди налагодження. Втручання у хід виконання програми.

Перегляд значень змінних, стеку і центрального процесора.

Використання довідкової служби інтегрованого середовища мови програмування.

Використання прикладів.


Література: [1] стор. 143-162, [3] стор. 312-348.

Завдання на СРС: Засвоїти прийоми роботи в інтегрованому середовищі Turbo Pascal.

Тема 4.3. Базові елементи мови програмування

Лекція 3. Базові елементи мови програмування Pascal

Алфавіт і словник мови. Спеціальні і складені символи. Зарезервовані слова і

стандартні ідентифікатори. Правила формування ідентифікаторів користувача.

Типи даних мови програмування. Огляд типів даних. Цілочислові та дійсні типи да-

них. Символьні і логічні типи даних. Типи даних користувача. Тотожність і сумісність типів.

Загальні поняття про вирази, операнди, операції. Правила складання виразів.

Формування арифметичних виразів. Арифметичні операції. Вирази і операції

відношення. Логічні вирази і операції. Пріоритет виконання операцій.

Структура програми. Основні блоки програми, правла формування. Коментарі до

програм.

Введення-виведення даних. Виведення результатів на екран. Формати виведення.


Література: [1] стор. 163-186,[3] стор. 5-33, [6] стор. 4-10, 13-18.

Завдання на СРС: Виписати у конспект зарезервовані слова мови програмування.

Тема 4.4. Базові оператори мови програмування

Лекція 4. Прості оператори й оператори перевірки умови

Прості оператори, їхні типи, призначення і правила запису. Структуровані

оператори, призначення і правила формування.

Оператори перевірки умови, їхні типи, призначення і правила запису. Реалізація

розгалужених алгоритмів за допомогою операторів перевірки умови. Оператори вибору.

Приклади використання операторів перевірки умови і вибору.

Лекція 5. Оператори циклу

Оператори повторювання, їхні типи, призначення і правила запису. Оператор

циклу із відомою наперед кількістю повторювань, параметри і особливості

використання. Вкладені оператори циклу. Оператори переривання і продовження

циклів. Оператори повторювання із наперед невідомою кількістю повторювань,

параметри і особливості використання. Приклади використання операторів циклу.


Література: [1] стор. 187-211, [3] стор. 34-43, [6] стор. 22-28.

Завдання на СРС: Вивчити шаблони запису базових операторів і засвоїти їх

застосування.

Тема 4.5. Структуризація програм. Процедури і функції Лекція 6. Структуризація програм. Стандартні процедури й функції

Загальні поняття про підпрограми та їхнє призначення. Розділення підпрограм на

процедури і функції. Стандартні підпрограми і підпрограми користувача, особливості їх

використання.

Стандартні процедури і функції. Процедури управління ходом виконання

програми. Математичні функції. Скалярні процедури і функції. Функції перетворення.

Рядкові процедури і функції. Процедури і функції динамічного розподілу пам’яті.

Функції для роботі із покажчиками і адресами. Процедури і функції введення-

виведення. Інші підпрограми.

6

Лекція 7. Процедури й функції користувача

Підпрограми користувача. Призначення, визначення і використання функцій

користувача. Призначення, визначення і використання процедур користувача.

Формальні і фактичні параметри підпрограм. Варіанти передачі параметрів у

підпрограми. Локалізація імен при використанні підпрограм. Приклади створення і

використання підпрограм користувача.

Рекурсивне використання підпрограм. Призначення. Пряма і непряма рекурсія.

Випереджуюче описування. Приклади рекурсивних підпрограм.



Завдання на СРС: Виписати в конспект стандартні функції мови програмування.

Засвоїти створення і використання процедурі функцій користувача.

Тема 4.6. Робота з масивами

Лекція 8. Робота з масивами

Призначення масивів. Типізація масивів. Розмірність масивів. Статичні і динамічні

масиви. Доступ до елементів масиву. Операції з масивами в цілому. Основні операції з

масивами. Ініціювання масивів. Організація введення значень одно- і багатовимірних

масивів. Організація виведення значень масивів на екран.

Алгоритми пошуку інформації у масивах. Пошук у числовому масиві. Підрахунок у

числовому масиві. Пошук мінімального і максимального елементів. Бінарний пошук.

Алгоритми сортування інформації у масивах. Сортування методом прямого перебору.

Сортування методом прямого обміну. Інші методи сортування.


Література: [1] стор. 239-254, [3] стор. 60-63, 222-230, [6] стор. 53-55.

Завдання на СРС: Ознайомитись із іншими методами сортування масивів.

Тема 4.7. Обробка символьної інформації Лекція 9. Обробка символьної інформації

Визначення даних рядкового типу. Обмеження на довжину рядка. Збереження

рядкових даних у пам’яті комп’ютера. Операції з’єднання рядків і відношення між ними.

Процедури і функції для обробки рядкових даних. Вилучення рядка. Вставлення

рядка. Перетворення числового значення у рядок. Копіювання частини рядка. Зчеплення

рядка. Визначення поточної довжини рядка. Пошук символів у рядку.

Алгоритми шифрування і дешифрування символьної інформації.



Завдання на СРС: Виписати всі функції обробки символьної інформації. Ознайомитись

із алгоритмами шифрування й дешифрування

Лекція 10. Робота з множинами й записами

Тема 4.8. Робота з множинами

Призначення, визначення і застосування множинного типу. Обмеження на

визначення і використання множинних типів. Доступ до множини в цілому та до

окремих її елементів.

Операції із множинами. Перевірка рівності двох множин. Перевірка нерівності мно-

жин. Перевірка входження однієї множини у іншу. Перевірка входження значення до мно-

жини. Об’єднання множин. Визначення перетину множин. Знаходження різниці множин.

Особливості введення і виведення значень множин. Дидактичні засоби: Інтерактивний навчальний посібник.


Завдання на СРС: Опанувати операції з множинами.

7

Тема 4.9. Робота із записами

Призначення, визначення і застосування даних типу „запис”. Поняття про поля

запису і особливості їх визначення. Доступ до полів запису. Скорочення запису при

звертанні до полів запису. Вкладені записи.

Основні дії при роботі із записами. Організація введення і виведення даних типу

„запис”. Обробка інформації, яка зберігається у записах. Приклад формування баз даних,

побудованих із використанням записів. Пошук і обробка інформації у таких базах даних.



Завдання на СРС: Ознайомитись із різновидами баз даних.

Тема 4.10. Робота із файлами

Лекція 11. Робота з файлами

Поняття про файли і типи файлів, створення яких передбачено мовою

програмування. Текстові, типізовані і не типізовані файли, визначення і призначення.

Підготовчі і завершальні операції із файлами. Зв’язування файлової змінної із

конкретним файлом на зовнішньому носії. Відкриття файла для зчитування або запису

даних. Закриття файла.

Запис інформації у файл. Послідовність дій і особливості і застереження.

Зчитування інформації із файла. Типові алгоритми зчитування. Подолання критичних

помилок при зчитуванні із файла. Процедури і функції, що реалізують переміщення по

файлу. Доступ до можливостей операційної системи засобами мови програмування.

Особливості роботи із текстовими файлами. Структура текстового файла.

Специфічні процедури для роботи із тестовими файлами. Типові алгоритми зчитування і

запису текстових файлів.

Особливості роботи із типізованими файлами. Структура типізованого файла.

Робота із типізованими файлами у режимі „зчитування-запис”.

Особливості роботи із не типізованими файлами. Структура не типізованого

файла. Процедури для підвищення продуктивності зчитування і запису інформації у не

типізований файл.



Завдання на СРС: З’ясувати особливості застосування файлів різних типів.

Тема 4.11. Робота із модулями

Лекція 12. Робота з модулями

Загальне поняття про модулі і бібліотеки. Призначення модулів. Розподіл модулів

на стандартні і на модулі користувача. Підключення модулів до програм.

Огляд стандартних модулів мови програмування. Основні можливості системного

модуля, модулів роботи з екраном у текстовому та графічному режимах, модуля доступу

до можливостей операційної системи тощо.

Модулі користувача. Загальна структура і призначення її основних елементів.

Порядок створення модуля користувача. Використання модуля і перевірка його роботи.

Пошук модулів при компіляції.



Завдання на СРС: З’ясувати склад модулів, які входять до складу Turbo Pascal.

Тема 4.12. Графічне програмування

Тема повністю відведена на самостійне вивчення

Поняття про текстовий і графічний режими роботи монітора. Режими роботи

моніторів у текстовому і графічному режимах. Адаптери і драйвери, які забезпечують

роботу у текстовому і графічному режимах.

8

Ініціювання графічного режиму. Процедури ініціювання графічного режиму.

Підключення драйверів та обробка помилкових ситуацій. Тимчасове повернення у

текстовий режим. Формування відео сторінок. Активізація і візуалізація відео сторінок.

Система координат у графічному режимі. Поточний покажчик, переміщення і

визначення поточних координат. Визначення системи координат користувача у

графічному режимі. Робота з вікнами. Процедура виведення точок.

Процедури виведення ліній у графічному режимі. Встановлення стилю ліній,

параметри стилів. Встановлення товщини ліній.

Процедури виведення тексту у графічному режимі. Визначення стилю тексту

(шрифт, напрямок, розмір). Визначення нестандартних розмірів шрифтів. Визначення

висоти і ширини тексту, який виводиться. Визначення параметрів вирівнювання тексту

відносно поточного покажчика. Виведення числової інформації у графічному режимі.

Формати чисел.

Процедури виведення прямокутників і багатокутників. Плоскі и „об’ємні” прямо-

кутники. Формування полігональних фігур. Процедури виведення криволінійних примі-

тивів. Виведення кіл, дуг, еліпсів, секторів тощо. Процедури визначення координат дуг.

Визначення кольорів графічних примітивів. Встановлення основного і фонового

кольору. Процедури визначення стилю заповнення замкнених графічних примітивів.

Процедури замальовування зон екрану та їхні параметри.

Маніпулювання фрагментами зображень. Прийоми анімації зображень, які

сформовані на екрані. Анімація зображень через математичну модель об’єкту.

Включення драйверів і шрифтів у готову програму.


Література: [1] стор. 315-367, [3] стор. 157-170, [5].

Розділ 5. Розробка програмних систем (ПС)

Лекція 13. Основи розробки програмних систем

Тема 5.1. Підготовка до розробки ПС

Аналіз поставленої задачі. Визначення переліку вихідних даних, їхніх типів і

обмежень для них. Вибір або розробка алгоритму або числового методу вирішення

задачі. Визначення загальної структури ПС, складу модулів і підпрограм, у тому числі

запозичених. Визначення способів збереження інформації.


Література: [1] стор. 426-437.

Завдання на СРС: В 2-му семестрі розробити структуру програмної системи відповідно

до індивідуального завдання на курсову роботу.

Тема 5.2. Розробка базових процедур ПС

Лекція 14. Розробка базових процедур програмних систем

Розробка алгоритмів базових підпрограм. Визначення переліку параметрів, які

будуть передаватись у них, структури і типу результуючих даних.

Запис базових підпрограм мовою програмування. Налагодження підпрограм.

Тестування і верифікація базових підпрограм. Визначення обмежень на вихідні параметри

підпрограм.

Лекція 15. Додаткові процедури введення-виведення програмних систем

Інтерпретація результатів базових підпрограм, перевірка і уточнення розмірності резу-

льтатів. Розробка процедур зчитування вихідних даних із файлів і запису результатів у файл.



Завдання на СРС: В 2-му семестрі розробити базові процедури і функції програмної

системи відповідно до індивідуального завдання на курсову роботу.

9

Тема 5.3. Розробка графічної частини ПС

Лекція 16. Основи розробки графічної частини програмних систем

Формування статичної графіки (ескізів). Визначення типу графічних зображень

(векторна або растрова графіка). Пошук і запозичення підпрограм, які можуть спростити

графічне програмування ескізів. Розробка власних підпрограм для формування ескізів.

Тестування власних підпрограм і блоку виведення ескізів в цілому при різних значеннях

вихідних параметрів.

Розробка анімаційної графіки (анімацій). Визначення способу формування анімацій

(за допомогою спрайтів або через математичну модель). Визначення запозичених

підпрограм, які можна використати для анімації. Розробка власних підпрограм для анімації.

Тестування власних підпрограм і блоку виведення анімацій в цілому при різних значеннях

вихідних параметрів.

Лекція 17. Розробка графіків і діаграм до програмних систем

Формування графіків або діаграм, які ілюструватимуть результати вирішеної

задачі. Визначення типу графіка або діаграми, які щонайкраще ілюструватимуть резуль-

тати роботи ПС. Визначення діапазону зміни вихідних даних для побудови графіка або

діаграми та діапазонів відповідних значень функції. Визначення типу і розташування

локальної системи координат графіка або діаграми, її прив’язка до глобальної системи

координат екрану або вікна. Формування масивів аргументів і значень функції.

Запозичення підпрограм, які можуть спростити формування графіка або діаграми.

Тестування блоку графіків або діаграм при різних значеннях вихідних параметрів.



Завдання на СРС: В 2-му семестрі розробити процедури роботи з графікою для

програмної системи відповідно до індивідуального завдання на курсову роботу.

Тема 5.4. Проектування інтерфейсу і оформлення ПС

Лекція 18. Проектування інтерфейсу і оформлення програмних систем

Формування блоку введення вихідних даних з клавіатури або за допомогою миші.

Визначення типу і порядку введення вихідних даних, підпрограм обробки коректності

уведеної інформації. Реалізація блоку введення вихідної інформації із файла. Тестування

роботи блоку введення в цілому і перевірка його захищеності від уведення невірних,

некоректних або несумісних даних.

Розробка блоку виведення результатів роботи ПС. Планування розміщення

результатів на екрані, аналіз пояснень до результатів. Реалізація блоку виведення

результатів у файл. Тестування роботи блоку виведення результатів.

Формування блоку довідкової служби ПС. Визначення складу і змісту довідки,

можливих варіантів виклику. Тестування довідкової служби. Розробка блоку інформації

про автора ПС.

Проектування загального інтерфейсу ПС. Визначення складу елементів, які

формуватимуть інтерфейс та набір команд. Підключення усіх блоків ПС до загального

інтерфейсу. Тестування роботи ПС в цілому та взаємодії окремих блоків.



Завдання на СРС: В 2-му семестрі розробити загальний інтерфейс та процедури офор-

млення програмної системи відповідно до індивідуального завдання на курсову роботу

10

IV.3. ПРАКТИЧНІ ЗАНЯТТЯ

Розділ І. Основи інформатики

ПЗ 1. Історія комп‘ютерної техніки. Основи побудови комп‘ютерів

Тема 1.1. Історія комп’ютерної техніки

Лічба вручну і пристрої для лічби вручну. Римський абак та слов’янські рахівниці.

Лічба на дощечках. Механічні лічильні пристрої. Вільгельм Шиккард, Блез Паскаль,

Готфрид Вільгельм Лейбніц, Чарльз Беббідж та їхні лічильні пристрої.

Електромеханічні лічильні пристрої. Герман Холлеріт і його електромеханічний

табулятор. Розвиток електромеханічних лічильних пристроїв у першій половині ХХ

сторіччя. Принципи фон Неймана.

Електронні обчислювальні машини (ЕОМ). Перші ЕОМ у Сполучених Штатах

Америки та у Радянському Союзі. Внесок С. О. Лебедєва та В. М. Глушкова у розвиток

вітчизняних ЕОМ. Застосування транзисторів і мікросхем для ЕОМ.

Ера персональних комп’ютерів (ПК). Перші персональні комп’ютери Altair і

Apple. Еволюція розвитку IBM-сумісних ПК.

Інформаційна спільнота. Локальні, корпоративні, національні комп’ютерні

мережі. Національна комп’ютерна мережа учбових і наукових закладів URAN.

Всесвітня комп’ютерна мережа інтернет.



Завдання на СРС: В Технічному музеї НТУУ „КПІ” ознайомитись із історією розвитку

обчислювальної техніки.

Тема 1.2. Основи побудови комп‘ютерів

Системи числення: позиційні і непозиційні системи числення. Правила переве-

дення чисел із однієї системи у іншу. Поняття інформації та одиниці її вимірювання.

Представлення числової, символьної, графічної та звукової інформації в

комп’ютері. Принципи функціонування універсальних обчислювальних пристроїв.

Поняття про комп’ютер, як синтез апаратних засобів та програмного забезпечення.



Розділ 2. Апаратні засоби персональних комп’ютерів

ПЗ 2. Базові складові елементи комп‘ютерів

Тема 2.1. Склад комп’ютерів

Класифікація комп’ютерів та можливості їхнього застосування. Універсальні та

спеціалізовані комп’ютери. Суперкомп’ютери, робочі станції, персональні комп’ютери

(ПК). Стаціонарні і мобільні комп’ютери.

Складові елементи ПК. Призначення базових пристроїв ПК (материнська плата,

центральний процесор, оперативна пам’ять, запам’ятовуючі пристрої, відео адаптер,

звуковий адаптер, клавіатура, миша, монітор). Призначення додаткових пристроїв ПК

(пристрій безперервного живлення, принтер, сканер, модем, плотер, цифрові фото- і

відеокамера, ігрові маніпулятори, трекбол, графічний планшет).



Тема 2.2. Базові пристрої персональних комп’ютерів

Призначення і характеристики материнських плат, елементи і розніми, які

знаходяться на ній. Центральні процесори, типи, характеристики, розвиток. Режими роботи

сучасних центральних процесорів. Постійна і оперативна пам’ять ПК, типи і

характеристики.

11

Запам’ятовуючі пристрої ПК. Класифікація. Принципи роботи, типи і

характеристики накопичувачів на магнітних дисках. Принципи роботи, типи і

характеристики накопичувачів на оптичних дисках. Стандарти запису на оптичні диски.

Накопичувачі на магнітних стрічках. Накопичувачі на магнітооптичних дисках.

Монітори для ПК. Основні типи моніторів. Принципи роботи моніторів на елек-

тронних променевих трубках. Принципи роботи моніторів на рідких кристалах.

Характеристики і порівняльний аналіз моніторів. Стандарти безпеки моніторів. Плазмо-

ві монітори. 3D-монітори. „Паперові” монітори. Відео адаптери, типи і характеристики.

Клавіатура ПК. Типи клавіатур і принципи їхньої дії. Групи клавіш.

Маніпулятори „миша”, принципи дії маніпуляторів різних типів.



Завдання на СРС: Ознайомитись із технічними характеристиками комп’ютера на якому

студент працює вдома чи на лабораторних роботах.

ПЗ 3. Пристрої введення-виведення інформації. Модульна контрольна робота

Тема 2.3. Додаткові пристрої персональних комп’ютерів

Пристрої для виведення інформації. Основні типи принтерів, які використо-

вуються разом із ПК. Матричні, струменеві, лазерні, сублімаційні принтери (принципи

дії, переваги, недоліки, сфера застосування). Характеристики принтерів. Спеціальні

принтери. Плотери, типи і характеристики.

Пристрої для введення графічної інформації. Планшетні, протяжні, ручні і барабанні

сканери (принципи дії, технології сканування, переваги, недоліки і сфера застосування).

Характеристики сканерів. Можливості і характеристики цифрових фото- і відеокамер.

Комунікаційні пристрої для ПК. Модем, принципи роботи і характеристики.

Мережене обладнання.

Мультимедійні пристрої. Поняття мультимедіа. Засоби формування аудіо

інформації. Типи, можливості та характеристики звукових адаптерів, акустичних

колонок, мікрофонів, диктофонів, плеєрів, музичних клавіатур.

Маніпулятори для ПК, типи і основні характеристики.



Розділ 3. Програмне забезпечення персональних комп’ютерів

ПЗ 4. Класифікація програмного забезпечення. Системне програмне забезпечення

Тема 3.1. Класифікація програмного забезпечення

Еволюція програмного забезпечення. Перші алгоритми і програми. Програму-

вання механічних лічильних пристроїв. Внесок Ади Лавлейс, Алана Т’юринга, Конрада

Цузе у розвиток програмування.

Розвиток мов програмування. Короткий код, асемблер, автокод. Джон Бекус і

мова програмування Fortran. Ніклаус Вірт і мова програмування Pascal. Комерціалізація

програмного забезпечення.

Розвиток прикладного програмного забезпечення. Перші текстові редактори,

електронні таблиці, системи управління базами даних тощо.

Взаємодія між користувачем, апаратними засобами і програмним забезпеченням.


Література: [1] стор. 85-91, [4] стор.20-22, [7].

12

Тема 3.2. Системне програмне забезпечення

Поняття про системне програмне забезпечення та його призначення. Операційна

система ПК і її складові. Типи і версії операційних систем. Включення комп’ютера і

завантаження операційної системи.

Файлова система. Поняття про файл. Логічна організація збереження інформації в

комп’ютері. Імена файлів і правила їх формування. Ієрархія об’єктів файлової системи.

Логічні диски, папки. Файли. Особливості файлової системи сучасної операційної системи.

Поняття про драйвери та їхнє призначення. Типи і призначення утиліт.

Призначення і типи файлових менеджерів.

Основи роботи у сучасній операційній системі. Знайомство із інтерфейсом та його

елементами. Елементи, які відповідають за діалог із користувачем. Прийоми роботи із

мишею та основні клавіші команд. Маніпулювання із файлами і папками. Створення,

переміщення, копіювання, перейменування, видалення тощо.



Завдання на СРС: З’ясувати логічну структуру комп’ютера на якому працює студент.

3.3 Прикладне програмне забезпечення

ПЗ 5. Прикладне програмне забезпечення

Призначення і основні можливості текстових редакторів (ТР). Логічна організація

інформації у ТР. Типи сучасних ТР і їхні особливості.

Призначення і основні можливості електронних таблиць (ЕТ). Логічна організація

інформації у ЕТ. Принципи формування формул і побудови діаграм у ЕТ. Типи

сучасних ЕТ і їхні особливості.

Призначення і основні можливості систем управління базами даних (СУБД).

Логічна організація інформації у СУБД. Принципи формування таблиць, запитів, форм і

звітів у СУБД. Типи сучасних СУБД і їхні особливості.

Призначення і основні можливості графічних редакторів (ГР). Поняття про

векторну і растрову, статичну і анімаційну графіку, моделі утворення кольорів. Основні

можливості ГР. Типи сучасних ГР і їхні особливості.

Призначення і основні можливості редакторів звуку (РЗ). Поняття про формати запи-

су звуку, їхні недоліки і переваги. Основні можливості РЗ. Типи сучасних РЗ і їхні особливості.

Призначення і основні можливості редакторів відео зображень (РВЗ). Поняття про

стандарти і основні характеристики відео зображень. Основні можливості РВЗ. Типи

сучасних РВЗ і їхні особливості.

Програмне забезпечення для інтернету. Браузери, основні типи і функціональні

можливості. Поштові програми. Пошукові системи. Утиліти для роботи в інтернеті.

Ігрові програми, основні жанри. Навчальні програми. Електронні підручники та

енциклопедії, Програми для тестування і перевірки знань.

Приклади спеціалізованого програмного забезпечення.

Використання сучасного програмного забезпечення в інженерній механіці.

Системи автоматизованого проектування (CAD), системи автоматизації інженерних

розрахунків і досліджень (CAE), системи автоматизації виробництва (CAM), системи

автоматизації документообігу (PDM), CALS-технології.


Література: [1] стор. 110-132, [4] стор.146-418, [5].

IV.4. СЕМІНАРСЬКІ ЗАНЯТТЯ

Семінарські заняття навчальним планом не передбачені.

13

IV.5. КОМП’ЮТЕРНИЙ ПРАКТИКУМ

№

№ Назва і зміст

З якою

темою

пов’язане

К–сть

годин

1 Вступне заняття. Видача варіантів завдань. Робота в

інтегрованому середовищі. Розробка алгоритмів вирішення задач. 4.1 2

2 КП 1. Структура програми. Оператори введення-виведення. 4.2 2

3 КП 2. Лінійний алгоритм. Обробка числової інформації. 4.3 2

4 КП 3. Лінійний алгоритм. Обробка логічної інформації. 4.3 2

5 КП 4. Розгалужений алгоритм. Оператори перевірки умови. 4.4 2

6 КП 5. Розгалужений алгоритм. Оператори вибору. 4.4 2

7 КП 6. Циклічний алгоритм. Оператори циклу з фіксованою

кількістю повторювань. 4.4 2

8 КП 7. Циклічний алгоритм. Оператори циклу з наперед невідомою

кількістю повторювань. 4.4 2

9 Підсумкове заняття по основам програмування 4.1 – 4.4 2

10 КП 8. Структуризація програм. Використання функцій. 4.5 2

11 КП 9. Структуризація програм. Використання процедур. 4.5 2

12 КПР 10. Структуровані типи даних. Масиви. 4.6 2

13 КП 11. Обробка символьної інформації. 4.7 2

14 КП 12. Структуровані типи даних. Множини. 4.8 2

15 КП 13. Структуровані типи даних. Записи. 4.9 2

16 КП 14. Файлові типи даних. 4.10 2

17 КП 15. Робота із модулями. 4.11 2

18 Підсумкове заняття з програмування 4.5 – 4.11 2

Всього 36

IV.6. ІНДИВІДУАЛЬНІ ЗАВДАННЯ

Робочим навчальним планом передбачено виконання розрахунково-графічної

роботи.

Розрахунково-графічна робота.

Мета розрахунково-графічної роботи – навчити студентів самостійно користу-

ватись системним і прикладним програмним забезпеченням.

Тема розрахунково-графічної роботи повинна мати практичну спрямованість і

присвячується можливості використання загальновживаних програмних засобів (текс-

тового редактора, електронної таблиці, системи управління базами даних, електронної

презентації тощо) для вирішення однієї із задач, що може постати перед бакалавром з

інженерної механіки.

Розрахунково-графічна робота повинна містити такі елементи:

• титульну сторінку, оформлену із використанням текстового редактора Microsoft Word;

• короткий опис можливостей, які надає певна прикладна програма користувачу;

• аналіз можливості вирішення поставленої задачі за допомогою програмного засобу;

• приклад вирішення поставленої задачі;

• висновки.

IV.7. КОНТРОЛЬНІ РОБОТИ

Модульна контрольна робота присвячена вивченню розділів 1 і 2 і проводиться у

вигляді двох однакових для всіх студентів тестів.

Завдання першого тесту передбачає перевірку знань студента з основ інформатики,

історії розвитку обчислювальної техніки, загальним уявленням про інформаційні

технології на сучасному етапі їхнього розвитку.

14

Завдання другого тесту передбачає перевірку знань студента з апаратних засобів

сучасного персонального комп’ютера.

Кожне завдання контрольної роботи розраховано на одну академічну годину і

виконується в аудиторії на практичних заняттях.

V. МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ

При вивченні теоретичного курсу значна увага приділяється повторенню частини

шкільного курсу „Інформатика”, зокрема тем, у яких розглядаються принципи подання

інформації, системи числення, устрій комп’ютера, системне й прикладне програмне

забезпечення. Друга велика складова частина курсу приділяється вивченню мови

програмування Turbo Pascal. При цьому поступово рівень програм підвищується від

рівня найпростіших програм до розробки програмної системи під час виконання

курсової роботи.

При виконанні лабораторних робіт значна увага приділена створенню програм для

вирішення задач так чи інакше пов’язаних з інженерною механікою.

Курсова робота має практичну спрямованість та присвячена створенню програмної

системи для розрахунку і моделювання простого механізму.

VI. НАВЧАЛЬНО-МЕТОДИЧНІ МАТЕРІАЛИ

Основна література

1. Пасічник В.А. Інформатика: Навч. посібник / В.А. Пасічник.- К.: НТУУ «КПІ».-

2006.- 540 с.

2. Ковалюк Т.В. Основи програмування / Т.В. Ковалюк. – К.: Видавнича група BHV, 2005. –

384 с.

3. Баженов В.А. Інформатика. Комп'ютерна техніка. Комп'ютерні технології: Підручник

/ В.А Баженов, П.С. Венгерський, В.М. Горлач та ін.- К.: Каравела, 2001.- 464 с.

Додаткова література

4. Бородич Ю. С., Вальвачев А. Н., Кузьмич А. И. Паскаль для персональных

компьютеров: Справ. пособие.- Минск: Вышейшая школа, 1991.- 365 с.

5. Вальвачев А.Н. Графическое программирование на языке Паскаль: Справ. Пособие. –

Мн.: Выш. шк., 1992.– 143 с.

6. Культин Н. Б. Turbo Pascal в задачах и примерах.- СПб.: БХВ - Санкт-Петербург,

2000.- 256 с.: ил.

7. Немнюгин С. А. Turbo Pascal: практикум.- СПб: Питер, 2001.- 256 с.

Робоча навчальна програма складена на основі навчальної програми дисципліни

„Інформатика”, затвердженої директором ММІ „ 27 ” серпня 2012 р.

Розробник програми,

завідувач кафедри інтегрованих технологій

машинобудування, докт. техн. наук, професор В.А. Пасiчник

Documents

НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ …itm.kpi.ua/wp-content/uploads/2010/09/2014_pas_info_rnp-1.pdf · Роботи комп ’ютерного