Тематический модуль № 4 «Основы программирования»
2.8.1. Цели и задачи изучения тематического модуля:
Основная цель тематического модуля – приобретение обучаемыми теоретических знаний, практических умений и навыков программирования инженерных и научных расчетов на языке программирования высокого уровня С++.
Достижению поставленной цели служат следующие задачи:
1) овладение обучаемыми основами программирования;
2) подготовка обучаемых к обработке, анализу и систематизации научно-технической информации в сфере профессиональной деятельности с использованием компьютерной техники;
3) содействовать приобретению новых и совершенствованию имеющихся профессиональных умений и навыков слушателей в области обработки и анализа данных.
Требования к знаниям и умениямпо тематическому модулю.
В результате изучения тематического модуля обучаемые должны:
иметь представление:
- о современных инструментальных средствах разработки программного обеспечения;
знать:
- основные понятия программирования на языке высокого уровня;
- классификацию языков программирования и особенностей их использования для решений служебных задач;
- основные управляющие конструкции языка С++;
- интерфейс среды программирования Microsoft Visual Studio, порядок работы с командами меню и инструментами;
- понятия процедуры и функции;
- утверждения о массивах;
- динамические структуры данных;
уметь:
- эффективно работать со средой разработки программ Microsoft Visual Studio;
- разрабатывать программы на языке С++ с использованием базовых типов данных, массивов, сложных иерархических типов данных и переменных;
- разрабатывать собственные программы с использованием стандартных алгоритмов, функций и библиотек функций для решения научно-технических задач;
- использовать функции в программах;
- осуществлять ввод и вывод массивов, сравнивать массивы;
- применять стандартные функции для работы с массивами;
- использовать указатели, структурированные переменные в разрабатываемых программах;
- применять динамическую память при обработке данных заранее неизвестного объема и размерности.
2.8.2. Перечень контрольных вопросов по тематическому модулю № 4.
1. Основные этапы разработки программы и их характеристика. Понятия компилятора, интерпретатора, транслятора, загрузчика, отладчика.
2. Этапы разработки программного обеспечения. Интегрированные среды программирования.
3. Языки программирования и их классификация. Эволюция языков программирования.
4. Сравнительная характеристика процедурного программирования, объектно-ориентированного программирования, обобщенного программирования.
5. Основные понятия языков программирования высокого уровня: типы данных, переменные, операции, выражения, операторы.
6. Инструменты комплексной среды разработки приложений Visual Studio .NET C++ и их назначение. Создание, открытие, просмотр, редактирование, сохранение, компиляция и отладка приложений на С++ в среде Visual Studio .NET.
7. Структура программы на С++. Комментарии в языке C++. Приведите примеры.
8. Препроцессор C++ и файл iostream. Консольный ввод/вывод. Приведите примеры.
9. Вывод данных в языке C++ с использованием объекта cout. Символ новой строки. Применение объекта cin. Приведите примеры.
10. Оператор объявления и оператор присваивания. Приведите примеры.
11. Операторы объявления и переменные. Правила создания идентификатора. Приведите примеры.
12. Классификация базовых типов данных C++. Представление данных. Приведите примеры.
13. Типы данных с плавающей точкой. Запись чисел с плавающей точкой. Приведите примеры.
14. Тип данных char: символы и малые целые числа. Приведите примеры.
15. Оператор присваивания. Арифметические выражения и математические функции C++. Приведите примеры.
16. Функции и их разновидности. Приведите примеры.
17. Целочисленные типы данных. Типы данных short, int и long. Типы данных без знака. Целочисленные константы. Приведите примеры.
18. Цикл for. Изменение шага цикла. Операторы инкремента (++) и декремента (--). Комбинированные операторы присваивания. Приведите примеры.
19. Составные операторы или блоки. Цикл while. Приведите примеры.
20. Цикл do while. Сравнение циклов for, while и do while. Приведите примеры.
21. Операции отношения. Условные операторы. Определение диапазонов с помощью операции &&. Приведите примеры.
22. Классификация операций и их приоритеты. Приведите примеры.
23. Оператор switch. Сравнение операторов switch и if else. Приведите примеры.
24. Операторы break и continue. Оператор goto. Приведите примеры.
25. Составные типы данных. Массивы. Правила инициализации массивов. Приведите примеры.
26. Структуры, объединения, перечисления в С++.
27. Способы поиска минимальных (максимальных) элементов в массиве. Приведите примеры.
28. Составные типы данных. Строки. Способы ввода строковых значений. Приведите примеры.
29. Обработка матриц в С++. Способы ввода-вывода матриц. Приведите примеры.
30. Основные стандартные библиотеки С++. Приведите примеры.
31. Работа с файлами в С++: чтение, запись, добавление данных. Приведите примеры.
32. Динамические структуры данных. Выделение и освобождение динамической памяти.
33. Линейные списки: основные виды и способы реализации.
2.8.3. Рекомендуемая литература
а) основная
1. Литвиненко Н.А. Технология программирования на С++. Начальный курс: учеб. пособие : доп. УМО по ун-тскому политехн. образованию / Н.А. Литвиненко. - СПб.: БХВ-Петербург, 2005.
2. С++: процедурно-ориентированное программирование: учебное пособие / Авт.-сост. О.И. Каляпина, С.А. Мишин. − Воронеж: Воронежский институт МВД России, 2008.
б) дополнительная
3. Основы высокоуровневого программирования [Текст] : учебное пособие / Сумин В.И. [и др.] ; Воронежский ин-т МВД России ; В.И. Сумин,
М.В. Питолин, С.Г. Мачтаков, С.В. Белокуров. − Воронеж : ВИ МВД России, 2009.
4. Каляпина О.И. Учебная практика по дисциплине «Информатика»: решение инженерных задач с помощью MathCAD языка программирования C++ / О.И. Каляпина, М.В. Питолин, С.А. Мишин. − Воронеж: Воронежский институт МВД России, 2007.
2.8.4. Материально-техническое обеспечение тематического модуля
- учебная доска, мел;
- видеопроектор (например, NEC NP40G), экран;
- компьютер IBM PC (например, SHIC 105 Intel Celeron 430 (1800 MHz) 1024 Mb DDR2 160 Gb, монитор 17 " ViewSonic VA 703 m, клавиатура Logitech Vaiue PS/2; манипулятор оптический Logitech M-SBF96).
2.8.5. Программное обеспечение тематического модуля
- операционная система Windows;
- среда программирования Microsoft Visual Studio 2005 и выше.
2.8.6. Базы данных, информационно-справочные и поисковые системы
- поисковые системы Интернет.
Контрольный модуль
Вопросы к модулю выходного контроля.
Перечень вопросов для подготовки к промежуточной аттестации (экзамену):
1. Концепции развития системы информатизации ОВД.
2. Предмет, структура, цель и задачи информатики.
3. Информационное общество. Информатизация.
4. История развития информационных компьютерных систем.
5. Информационные технологии.
6. Общая характеристика процесса сбора, передачи, обработки и накопления информации.
7. Информация: понятие, ее виды и свойства, единицы измерения.
8. Представление данных в памяти компьютера. Системы счисления.
9. История развития компьютеров.
10. Основные принципы работы компьютера.
11. Базовая аппаратная конфигурация персонального компьютера (ПК).
12. Запоминающие устройства: классификация, принцип работы, основные характеристики.
13. Устройства ввода информации. Клавиатура. Основные группы клавиш и их назначение. Манипулятор «Мышь».
14. Периферийные устройства ПК: принтер, плоттер, стример, сканер и т.д. Назначение, виды и основные характеристики.
15. Классификация программного обеспечения. Направление развития и эволюция программных средств.
16. Операционные системы: классификация, назначение и основные функции.
17. Драйверы внешних устройств. Утилиты.
18. Понятие файла и файловой системы.
19. Операционная система Windows XP. Основные объекты и приемы управления.
20. Операционная система Linux. Основные объекты и приемы управления.
21. Команды операционной системы Windows.
22. Команды операционной системы Linux.
23. Назначение программных оболочек. Основы работы в Total Commander.
24. Архиваторы. Назначение и принципы работы.
25. Обработка текстовой информации на ЭВМ. Текстовые редакторы и текстовые процессоры, настольные издательские системы: назначение и выполняемые функции.
26. Структура пакета прикладных программ Microsoft Office.
27. Окно текстового процессора Word. Меню Word. Ввод, редактирование и форматирование текста.
28. Табличные процессоры (электронные таблицы). Назначение, структура, особенности, области применения.
29. Подготовка рабочей таблицы, ввод данных и формул в Excel.
30. Классификация стандартных функций в MS Excel.
31. Виды, типы диаграмм и их построение в MS Excel.
32. Средства для работы с растровой и векторной графикой.
33. Работа в графическом редакторе Paint.
34. Создание презентаций в MS PowerPoint.
35. Методы защиты информации, составляющей государственную тайну.
36. Информационная безопасность и ее составляющие.
37. Организационные методы защиты информации.
38. Технические методы защиты информации.
39. Программные методы защиты информации.
40. Криптографические методы защиты информации.
41. Понятие компьютерного преступления. Уголовное законодательство и компьютерная преступность.
42. Классификация вредоносных программ.
43. Файловые вирусы и файловые черви. Методы борьбы с ними.
44. Основные понятия систем управления базами данных и систем искусственного интеллекта.
45. Базы данных и их классификация. Модели баз данных.
46. Понятие информационного объекта. Структурные элементы базы данных. Свойства полей БД. Типы данных.
47. Проектирование реляционных баз данных. Классификация бинарных связей.
48. Нормализация отношений в реляционных базах данных.
49. Функциональные возможности СУБД. Типы объектов БД на примере СУБД MicroSoft Access. Безопасность баз данных.
50. Интеграция таблиц данных в базе данных. Назначение связей между таблицами в базе данных.
51. Работа с запросами в СУБД MicroSoft Access.
52. Работа с формами и отчетами в СУБД MicroSoft Access.
53. Локальные и глобальные компьютерные сети. Назначение компьютерных сетей. Протоколы.
54. Интернет. Протокол TCP/IP.
55. Службы Интернета: терминальный режим, электронная почта, списки рассылки, служба телеконференций, служба WWW и т.д.
56. Защита информации в локальных и глобальных компьютерных сетях.
57. Единая информационно-телекоммуникационная система ОВД: принципы работы и организация
58. Дайте определение модели. Охарактеризуйте виды моделей.
59. Дайте определение понятию «моделирование».
60. Какие выделяют виды моделирования?
61. Охарактеризуйте назначение и возможности пакета MathCAD.
62. Какие виды функций в MathCAD вам известны?
63. Как построить графики: поверхности, полярный, декартовый?
64. Возможности Electronics Workbench.
65. Компоненты Electronics Workbench.
66. Приборы для проведения измерений в Electronics Workbench.
67. Основные этапы решения задач на ЭВМ.
68. Постановка задачи, определение исходных данных, необходимых для решения задачи.
69. Построение математической модели и алгоритма решения задачи.
70. Понятие алгоритма. Свойства алгоритмов.
71. Способы записи алгоритма.
72. Общие принципы построения алгоритмов.
73. Основные алгоритмические конструкции: линейные, разветвляющиеся, циклические.
74. Программное обеспечение ПЭВМ.
75. Машинный язык и язык высокого уровня.
76. Обзор задач программирования и соответствующих им языков (универсальные, обработки данных, разметки).
77. Программа на языке высокого уровня.
78. Языки программирования высокого уровня и тенденции их развития.
79. Обобщенная структурная схема программы на языке высокого уровня.
80. Представление основных управляющих структур программирования.
81. Данные: понятие и типы. Стандартные типы данных, их характеристика.
82. Выражение и его интерпретация. Основные операции и их приоритет.
83. Арифметические операции.
84. Логические операции и операции отношения.
85. Методы программирования.
86. Теорема структуры и структурное программирование.
87. Структурное и объектно-ориентированное программирование.
88. Понятие о системах программирования.
89. Синтаксис операторов: присваивания, ввода-вывода, безусловного и условного переходов, циклов.
90. Логические выражения.
91. Составной оператор.
92. Вложенные условные операторы.
93. Циклические конструкции.
94. Циклы с предусловием и постусловием.
95. Операторы условий.
96. Понятие подпрограммы.
97. Процедуры и функции, их сущность, назначение, различие.
98. Организация функций, стандартные функции.
99. Функции, определенные пользователем: синтаксис, передача аргументов. Формальные и фактические параметры.
100. Функции с параметрами, описание функций. Возвращаемые значения.
101. Уровни доступа к функциям.
102. Стандартные функции и библиотеки функций.
103. Объявление и использование указателей в С++
104. Структурированные типы данных.
105. Массивы, строки, множества.
106. Утверждения о массивах: объявление массива, ввод и вывод одномерных массивов, ввод и вывод двухмерных массивов, обработка массивов.
107. Стандартные функции для массива целых и вещественных чисел.
108. Динамические структуры данных. Выделение и освобождение динамической памяти.
109. Линейные списки: основные виды и способы реализации.
2.10. Тематический план дисциплины «Информатика»
заочной формы обучения
| № те-мы | Название темы | Все-го ча-сов | Аудитор. | В том числе | Самостоятель-ная рабо-та | Макс. рей-тин-говый балл | ||||
| Лек-ции | Се-ми-на-ры | Лабора-торные работы | Прак-тиче-ские занятия | Конт-роль-ные работы | ||||||
| Тематический модуль №1: «Информация и информационные процессы» | ||||||||||
| 1. | Введение в информати-ку. | |||||||||
| 2. | Информа-ция: ее виды и свойства. | |||||||||
| 3. | Основные понятия и положения защиты информации в персональ-ном компьютере | |||||||||
| 4. | Локальные и глобальные компьютер-ные сети | |||||||||
| Итого ТМ № 1: | ||||||||||
| Тематический модуль №2: «Технические и программные средства реализации информационных процессов» | ||||||||||
| 1. | ЭВМ: принципы организа-ции и функциони-рования | |||||||||
| 2. | Операцион-ная система: структура и приемы управления | |||||||||
| 3. | Служебное программ-мное обеспечение компьютера | |||||||||
| 4. | Обработка текстовой информации | |||||||||
| 5. | Обработка табличной информа-ции | |||||||||
| 6. | Современные средства компьютерной графики. Электрон-ные презентации | |||||||||
| 7. | Введение в базы данных. Работа с СУБД MS Office Access | |||||||||
| Итого ТМ № 2: | ||||||||||
| Тематический модуль № 3: «Модели решения функциональных и вычислительных задач» | ||||||||||
| 1. | Общая характеристика и основные возможно-сти математических систем по проведению инженерно-технических расчетов | |||||||||
| 2. | Общая характерис-тика и основные возможно-сти моделирую-щих систем по конструи-рованию и анализу электрон-ных схем | |||||||||
| 3. | Основные понятия алгоритми-зации и програм-мирования | |||||||||
| Итого ТМ № 3: | ||||||||||
| Тематический модуль № 4: «Основы программирования» | ||||||||||
| 1. | Ввод и вывод данных в С++ | |||||||||
| 2. | Програм-мирование разветвля-ющихся алгоритмов в С++ | |||||||||
| 3. | Циклы и функции в программах на С++ | |||||||||
| 4. | Структуры данных | |||||||||
| 5. | Файловый ввод-вывод в С++ | |||||||||
| Итого ТМ № 4: | ||||||||||
| Экзамен: | ||||||||||
| Итого: |