Программирование (стр. 2 )

Управляющие структуры. Управление последовательностью действий в языках программирования. Основные управляющие структуры: операторы, выражения, подпрограммы. Функции. Алгоритм выполнения структурированной программы. Блок – схемы. Простые и составные операторы. Операторы выбора. Операторы цикла. Операторы перехода. Операторы исключений. Программирование, управляемое событиями. Природа событий. Виды событий. События от мыши. События от клавиатуры. События и команды. Передача сообщений. Интерфейсные объекты: управляющие элементы, окна, диалоги.

Символьные и логические переменные и выражения. Символьные переменные и способы кодирования символов. Логический тип и логические выражения, отличие логических выражений от арифметических: сокращенное вычисление результата. Возможные способы представления текстовых строк. Основные операции со строками. Особенность реализации логических операций

Массивы. Способы описания и задания массивов. Основные операции с массивами: поиск элемента, количества элементов, удовлетворяющих некоторому условию, нахождение минимального, максимального элемента, суммы, произведения элементов, сортировка. Визуальные компоненты для размещения массивов, способы задания массива по заданному условию.

Подпрограммы. Процедуры и функции как способ реализация методов. Определение и активация подпрограмм. Виды подпрограмм: процедуры и функции. Последовательный вызов подпрограмм. Рекурсивный вызов подпрограмм. Передача параметров. Реализация различных алгоритмов с помощью вызова подпрограмм.

Создание сложных пользовательских приложений. Механизмы создания приложений «Тестовый редактор», «Графический редактор», «Тестовая оболочка» с заданными требованиями. Создание и подключение главного и контекстного меню, панели инструментов. Работа с файлами. Графические методы языка программирования. Приложение с несколькими формами, в том числе – подчиненными.

Структуры данных. Структуры данных: общее понятие, реализация. Простейшие структуры данных: очередь, стек. Понятие структуры данных как исполнителя, который организует работу с данными: хранение, добавление и удаление, поиск и т. п. Реализации одних структур на базе других, в частности, реализации на базе массива. Способы и определения различных структур данных. Конструирование объектов: строки, стеки, списки, очереди, деревья.

Терминология ООП. Объектно-ориентированное программирование в терминах классов. Способ определения класса, конструирование производных классов, создание объектов, принадлежащих классу, - экземпляров класса. Инкапсуляция и полиморфизм. Наследование как механизм, позволяющий производному классу наследовать структуру данных и поведение другого класса. Математические объекты: рациональные и комплексные числа, вектора, матрицы. Создание компонента пользователя на основе заданного существующего компонента, программирование его свойств, методов, событий.

6. Темы для самостоятельного изучения

№ п/п	Наименование раздела, темы	Форма самостоятельной работы	Кол-во часов	Форма контроля выполнения самостоятельной работы
1	Развитие языков программирования.	Повторение теоретического материала по теме «Процедурное программирование». Изучение теоретического материала «Развитие ЯП», практические навыки работы в среде разработки приложений, создание простых программ.	4	Устная проверка теоретических и практических знаний, вопросы на зачете, экзамене.
2.	Трансляторы. Отладка программы	Выполнение домашнего задания, самостоятельная отладка программ.	3	Проверка выполнения домашнего задания, проверка навыков отладки программы и поиска ошибок в контрольной работе. Вопросы на экзамене, зачете
3	Алфавит ЯП, типы данных	Выполнение домашнего задания с использованием переменных различных типов, встроенных функций. Изучение теоретического материала по теме «Встроенные функции, типы данных», «Выражения и операции»	3	Проверка выполнения домашнего задания, вопросы на экзамене, зачете. Дополнительные вопросы при защите лабораторных работ.
4	Управляющие структуры - 1	Выполнение домашнего задания с использованием операторов перехода по условию и оператора множественного выбора.	4	Проверка выполнения домашнего задания, вопросы на экзамене, зачете. Дополнительные вопросы при защите лабораторных работ
5	Управляющие структуры 2	Выполнение домашнего задания с использованием операторов циклов. Изучение теоретического материала по теме «Циклы с пред - и пост - условием»	4	Проверка выполнения домашнего задания, вопросы на экзамене, зачете. Дополнительные вопросы при защите лабораторных работ
6	Символьные и логические переменные и выражения	Изучение материала по теме «Символьные функции», «Логические операции». Выполнение домашнего задания.	4	Проверка выполнения домашнего задания, вопросы на экзамене, зачете. Дополнительные вопросы при защите лабораторных работ
7	Массивы	Выполнение домашнего задания с использованием массивов. Основные операции с массивами.	4	Проверка выполнения домашнего задания, вопросы на экзамене, зачете. Дополнительные вопросы при защите лабораторных работ
8	Подпрограммы	Изучение материала по теме «Процедуры и функции», передача параметров по ссылке и значению», выполнение дом. задания.	8	Проверка выполнения домашнего задания, вопросы на экзамене, зачете. Дополнительные вопросы при защите лабораторных работ
9	Создание сложных пользовательских приложений	Создание дополнительных функций в приложениях: строки состояния, панели инструментов и пр.	14	Защита лабораторных работ, вопросы к зачету, экзамену..
10	Структуры данных	Изучение теоретического материала по способам определения различных структур данных, операций с ними. Выполнение домашнего задания.	8	Защита лабораторных работ, вопросы к зачету, экзамену. Проверка домашнего задания.
11	Терминология ООП	Изучение теоретического материала по библиотекам объектов, способам создания объектов, наследованию методов, свойств.	8	Защита лабораторных работ, вопросы к зачету, экзамену.
	ИТОГО		64

7.  Интерактивные формы занятий:

№ раздела (темы)	Формы
1.	Групповые обсуждения, дискуссия
3.	Компьютерный эксперимент, программированное обучение, кейс-метод
4.	Кейс-метод, дискуссия
6.	Групповое обсуждение алгоритма решения задачи, кейс-метод
9.	Работа в группах, кейс-метод, дискуссия
10.	Компьютерный эксперимент, кейс-метод, дискуссия

8. Методические рекомендации по организации изучения дисциплины

Тематика и планы аудиторной работы студентов по изученному материалу (планы последовательного проведения занятий: ПР, СМ, ЛБ)

Тема 1 Развитие языков программирования:

·  План: Изучить работу в среде языка программирования, методы создания нового проекта, сохранение и загрузку существующего. Научиться использовать визуальные компоненты, изменять их свойства на этапе редактирования и работы программы. Разработать простое приложение с использованием визуальных компонентов.

·  Вопросы коллективного обсуждения: Области применения языков программирования в самых различных областях человеческой деятельности, таких как:

-  научные вычисления (языки C++, FORTRAN, Java);

-  системное программирование (языки C++, Java);

-  обработка информации (языки C++, COBOL, Java);

-  искусственный интеллект (LISP, Prolog);

-  издательская деятельность (Postscript, TeX);

-  удаленная обработка информации (Perl, PHP, Java, C++);

-  описание документов (HTML, XML).

·  Задания для самостоятельной работы: Разработать собственное приложение с использованием визуальных компонентов.

·  Литература (основная, дополнительная): [1][3][6][28][35][35][25][26]

Тема 2 Трансляторы:

·  План: Научиться находить и исправлять синтаксические ошибки программы, выявленные во время трансляции. Возможности транслятора. Выполнить пошаговое прохождение программы. Поставить «точку останова», выполнить «наблюдение значений переменных».

·  Вопросы коллективного обсуждения: задачи, решаемым семантическим анализатором:

-  обнаружение ошибок времени компиляции;

-  заполнение таблицы символов, созданной на этапе лексического анализа, конкретными значениями, определяющими дополнительную информацию о каждом элементе таблицы;

-  замена макросов их определениями;

-  выполнение директив времени компиляции.

·  Задания для самостоятельной работы: Найти ошибки в заданном приложении, составить таблицу для расшифровки основных ошибок.

·  Литература (основная, дополнительная): [3][4][13]

Тема 3 Алфавит языка. Типы данных

·  План. Составить программу с использованием переменных, научиться правильно описывать переменные и константы. Составить программу «Калькулятор» с использованием локальных и глобальных переменных.

·  Вопросы коллективного обсуждения: Область видимости переменной, что означает «описать переменную».

·  Задания для самостоятельной работы: разработать программу с использованием переменных различных типов.

Литература:[1][5][11][12][13][14][21][22][23]

Тема 4 Управляющие структуры -1

·  План Доработать приложение «Калькулятор», сделав проверку деления на ноль, корректности введенных данных. Разработать приложение «Квадратное уравнение», «Проверка корректности введенной даты» с использованием условного оператора и оператора множественного выбора.

·  Вопросы коллективного обсуждения: Синтаксис управляющих операторов, возможности их использования. Вложенный условный оператор. Типы данных, использующиеся в операторе множественного выбора.

·  Задания для самостоятельной работы: разработка алгоритмов, с использованием управляющих конструкций: условного оператора, оператора множественного выбора.

Литература (основная, дополнительная): [1][2][11][12][13][14][[21][22][[23]

Тема 5 Управляющие структуры -2

·  План Разработать приложение с использованием операторов цикла For, While, Repeat Вычислить сумму ряда с известным числом повторений, в цикле с пред - и постусловием.

·  Вопросы коллективного обсуждения: В чем отличие различных видов циклов, как досрочно выйти из оператора цикла. Как избежать «зацикливания» программы.

·  Задания для самостоятельной работы: разработка алгоритмов с использованием операторов цикла.

Литература (основная, дополнительная): [1][2][11][12][13][14][[21][22][[23]

Тема 6 Символьные и логические переменные и выражения.

·  План Разработать приложение с использованием символьных даны: Найти самое длинное (короткое) слово в строке, подсчитать количество заданных символов в строке, поверить, является ли данная строка палиндромом.

·  Вопросы коллективного обсуждения: Основные операции со строками, виды кодировок русских букв: CP-1251, КОИ-8, Unicode. Особенность реализации логических операций.

·  Задания для самостоятельной работы: разработать алгоритм для обработки строк и использования логических и символьных выражений.

·  Литература (основная, дополнительная):[1][2][3][5][22][23][24]

Тема 7: Массивы

·  План.. Разработать приложение для основных операций с массивами: поиск элемента, количества элементов, удовлетворяющих некоторому условию, нахождение минимального, максимального элемента, суммы, произведения элементов, сортировка.

·  Вопросы коллективного обсуждения: визуальные компоненты для размещения массивов, способы задания массива по заданному условию. Способы описания и задания массивов.

·  Задания для самостоятельной работы: Задать массив, состоящий только из простых чисел. Сдвинуть элементы массива влево (вправо).

·  Литература (основная, дополнительная: [1][2][7][19][[20]

Тема 8 Подпрограммы

·  План. Разработать приложение с использованием функций и процедур. Создать функцию для перевода чисел из одной системы счисления в другую. Создать процедуру для сортировки массива. Написать программу с использованием рекурсивного вызова подпрограммы (факториал числа).

·  Вопросы коллективного обсуждения: Определение и активация подпрограмм. Виды подпрограмм. Последовательный вызов подпрограмм. Рекурсивный вызов подпрограмм. Передача параметров. передача параметров по ссылке и значению.

·  Задания для самостоятельной работы: Реализовать ранее созданный алгоритм с помощью вызова подпрограмм. Написать функцию для переворота строки. Написать функцию, удаляющую лишние пробелы в строке. Создать процедуру для сдвига элементов массива.

Литература [1][2][7][12][23]

Тема9: Создание сложных пользовательских приложений: «Тестовый редактор», «Графический редактор», «Тестовая оболочка»

·  План. Создать приложения «Тестовый редактор», «Графический редактор», «Тестовая оболочка» с заданными требованиями.

·  Вопросы коллективного обсуждения: Способы создания меню, подключения дополнительной формы, создания графических изображений.

·  Задания для самостоятельной работы: В приложении «Текстовый редактор» поставить строку состояния. Предусмотреть различную реакцию программы на выбор меню «сохранить», сохранить как». В «Графическом редакторе» использовать примитивы для рисования закрашенных фигур. В «Тестовой оболочке» использовать возможность контролировать время тестирования.

·  Литература основная, дополнительная: [2][7][18]

Тема10: Структуры данных: общее понятие, реализация. Простейшие структуры данных: очередь, стек.

·  План.Способы представления данных в виде стека, очереди, списка. Создать программу с использованием этих структур данных. Предусмотреть поиск элемента, добавление, удаление.

·  Вопросы коллективного обсуждения: Способы и определения различных структур данных, . хранение, добавление и удаление, поиск.

·  Задания для самостоятельной работы: Создать функцию, вычисляющее среднее арифметическое элементов списка. Написать процедуру переноса элемента в начало списка.

·  Литература основная, дополнительная [1][2][4][6][15][16][18][23][24]

Тема 11 Терминология объектно-ориентированного программирования

·  План. Создать приложение «Игра – полоски», аналогичное, использующее методы создания и удаление объектов. Создать и подключить компонент пользователя. Протестировать его работу.

·  Вопросы коллективного обсуждения: Определение данных (переменных) и поведение (методы) класса, базовый класс, простой, когда производный класс имеет только один наследуемый класс (например, так реализованы языки Java и Object Pascal). Наследование поведения, объявленного в интерфейсах и абстрактных классах.

·  Задания для самостоятельной работы: Создать пользовательский компонент для ввода чисел на основе текстового поля.

Литература [1][3][[13][6]

9. Учебно-методическое обеспечение и информационное обеспечение дисциплины

1)  основная литература

1.  Голицына, алгоритмизации и программирования : учеб. пособие для студ. сред. проф. образ., обуч. по спец. информатики и вычислит. техники / , . - М. : ФОРУМ : ИНФРА-М, 2005. Гриф

2.  Павловская, Т. А. С/С++.Программирование на языке высокого уровня : учебник для студ. вузов, обуч. по направл."Информатика и вычислительная техника" / . - СПб. : Питер, 2004. Гриф

3.  Павловская, Т. А. С/С++.Структурное программирование : практикум / , . - СПб. : Питер, 2004

2)  дополнительная литература

4.  Язык программирования С++ / ; пер. с англ. С. Анисимова, М. Кононова ; под ред. Ф. Андреева, А. Ушакова. - М. : БИНОМ, 20с. : ил. - ISBN -4 : 570-00.

5.  Фридман программирования Си++. Курс лекций. Учебное пособие / Издание второе, исправленное - М.: ИНТУИТ. РУ «Интернет-университет Информационных Технологий», 2004. – 264 с. ISBN -5

6.  ,  Пупышев заданий по основаниям программирования. Интернет-университет информационных технологий - ИНТУИТ. ру, 2004

7.  Д. Кнут. Искусство программирования для ЭВМ. Т. 1-3 М.: Мир,

8.  Абрамов по программированию. М.: Просвещение, 1988.

9.  Профессиональное программирование. Системный подход, издательство BHV, СПб, 2002

10.  Объектно-ориентированное программирование, издательство МГТУ им. Баумана, М., 2001

11.  Использование Visual Basic, М.: Издательский дом «Вильямс», 1999

12.  Б. Керниган, Д. Ритчи. Язык программирования Си М.: Финансы и статистика, 1992

13.  П. Нотон Java. Справочное руководство.: Восточная Книжная Компания, 19с

14.  Н. Вирт Алгоритмы+структура данных=программы М.: Мир, 1985

15.  Симонович Информатика для педвузов, издательство Питер, СПб, 1999

16.  Алгоритмы: построение и анализ, Классические учебники: Computer Science, - М.: МЦНМО, 1999.

17.  Гатег Дж. Использование абстракций и спецификаций при разработке программ: Пер. с англ. - М.: Мир, 1989.

18.  Методы программирования. В 2 т. М.: Мир,1982.

19.  Могилев А. В., , Хеннер : Учеб. пособие для студ. педвузов/ под. ред. . - М.: ACADEMIA, 1999.

20.  Телло -ориентированное программирование в среде Windows: Пер. с англ. - М.:Наука-Уайли, 1993.

21.  Фридман объектно-ориентированной разработки программных систем. - М.: Финансы и статистика, 2000

22.  Д. Кнут. Все про ТЕХ Протвино, РДТЕХ, 1993

23.  , . Программирование для математиков: Учебное пособие для вузов М., Наука, 19с.

24.  Архитектура и программирование микропроцессора INTEL 80386 М.: Конкорд, 19с.

3)  электронные образовательные ресурсы (ЭОР)

25.  Введение в языки программирования C и C++, Интернет-Университет Информационных Технологий [Электронный ресурс] / URL: http://www. *****/department/pl/ccpp/

26.  Программирование на языке C++, Интернет-Университет Информационных Технологий [Электронный ресурс] / URL: http://www. *****/department/pl/hlprogcpp/

27.  Форум программистов и сисадминов [Электронный ресурс] / URL: http://www. *****/

4)  электронно-библиотечные системы (ЭБС), базы данных, информационно-справочные и поисковые системы

5)  программное обеспечение

-  Операционная система Windows XP/Vista/7, Linux, FreeBSD;

-  Интегрированная среда программирования программирования (Free Pascal, Lazarus, NetBeans, Visual Studio 2010).

10. Примерные зачетные тестовые задания.

1. Рекурсия – это

1) повторение выполнения процедуры или функции внутри себя

2) оператор цикла

3) метод определения функции или процедуры

4) встроенная функция

2. Выберите верное утверждение:

1) компиляторы делятся на трансляторы и интерпретаторы

2) трансляторы делятся на компиляторы и интерпретаторы

3) интерпретаторы делятся на трансляторы и компиляторы

4) перевод текста программы в машинный код осуществляется либо компилятором, либо транслятором

3. Транслятор - это программа, которая :

1) переводит текст программы в машинный код

2) предоставляет средства для просмотра и изменения значений переменных

3) подключает к исходному объектному модулю объектные модули соответствующих подпрограмм

4) распознает и выполняет команды программы

4. Минимальный состав системы программирования, необходимый для работы программы, включает:

1)транслятор, отладчик, макроассемблер, средства редактирования, компоновки, загрузки

2) транслятор, отладчик, макроассемблер