Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Калининградский государственный технический университет»
УТВЕРЖДАЮ
Проректор
по учебной работе
« 9 » 04 2012 г.
Рабочая программа дисциплины
ПРОГРАММИРОВАНИЕ
Профессиональный цикл, базовая часть
Направление подготовки
230100 – Информатика и вычислительная техника
Квалификация (степень) выпускника –
бакалавр
Форма обучения – очная
Факультет автоматизации производства и управления
Кафедра - разработчик – кафедра систем управления и
вычислительной техники
Калининград 2012
1. Цели и задачи дисциплины
Целью освоения дисциплины «Программирование» является формирование знаний и навыков по разработке алгоритмов и программ решения задач для ЭВМ.
Задачи дисциплины:
- изучение основных понятий, методов, приемов и средств алгоритмизации обработки данных на ЭВМ и технологии структурного программирования на языке высокого уровня;
- приобретение навыков разработки, тестирования, отладки и документирования программных продуктов с использованием изучаемой в курсе системы программирования;
- формирование базовых знаний, умений и навыков для успешного (в т. ч. самостоятельного) освоения различных технологий и средств программирования.
2. Место дисциплины в структуре основной образовательной программы (ООП) бакалавра
Дисциплина «Программирование» входит в состав базовой части профессионального цикла ООП. При изучении дисциплины используются знания и навыки довузовской подготовки по основам информатики и программирования для ЭВМ, а также получаемые студентами при параллельном освоении дисциплин «Информатика (первый семестр) и «Информационные технологии» (второй семестр).
Дисциплина «Программирования» является первым учебным курсом ООП бакалавра в области разработки программного обеспечения ЭВМ. В ней используется система (язык) программирования Турбо-Паскаль для IBM – совместимых персональных компьютеров (ПК). Результаты освоения дисциплины используются при изучении последующих дисциплин профессионального цикла ООП, обеспечивающих дальнейшую подготовку в указанной области, - «Высокоуровневые технологии программирования», «Разработка программных комплексов», «Сетевые информационные технологии и программирование». Знания, умения и навыки, полученные по программе дисциплины, закрепляются, расширяются и углубляются (в основном по объектно-ориентированному программированию) при прохождении студентами учебной практики после первого курса обучения.
3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины
В результате освоения дисциплины «Программирование» у обучающегося формируются следующие общекультурные (ОК) и профессиональные (ПК) компетенции (или их элементы), предусмотренные ФГОС ВПО;
· владение культурой мышления, способность к обобщению, анализу, восприятию информации, постановке цели и выбору путей ее решения (ОК-1);
· стремление к саморазвитию, повышению своей квалификации и мастерства (ОК-6);
· осознание сущности и значения информации в развитии современного общества; владение основными методами, способами и средствами получения, хранения, переработки информации (ОК-11);
· владение навыками работы с компьютером как средством управления информацией (ОК-12);
· способность осваивать методики использования программных средств для решения практических задач (ПК-2);
· способность разрабатывать компоненты программных комплексов и баз данных, использовать современные инструментальные средства и технологии программирования (ПК-5);
· способность обосновывать принимаемые проектные решения, осуществлять постановку и выполнять эксперименты по проверке их корректности и эффективности (ПК-6).
В результате изучения дисциплины студент должен:
знать:
- технологию разработки алгоритмов и программ для ЭВМ (проектирования, написания, тестирования и отладки многомодульных программ на процедурно-ориентированном языке);
- основы объектно-ориентированного подхода к программированию;
- основы документирования результатов программирования;
уметь:
- осуществлять постановку задачи и разрабатывать алгоритм ее решения, использовать систему прикладного программирования (применяемую в курсе), документировать результаты программирования;
владеть:
- навыками разработки и отладки программ на языке высокого уровня.
4. Структура и содержание дисциплины
4.1. Структура дисциплины
Общая трудоемкость дисциплины «Программирование» составляет 9 зачетных единиц (ЗЕТ), т. е. 324 академических часа, в т. ч. в первом семестре – 4 ЗЕТ (144 часа, из них 60 часов – аудиторные занятия (АЗ), 84 часа – самостоятельная работа студента (СРС), во втором семестре – 5 ЗЕТ (180 часов, из них 60 часов АЗ, 120 часов СРС). Промежуточная аттестация по дисциплине (в первом семестре) – дифференцированный зачет (зачет с оценкой), итоговая аттестация по дисциплине (после второго семестра) – экзамен. Во втором семестре предусматривается курсовая работа, по результатам которой также выставляется оценка. Более подробные сведения о структуре дисциплины, видах, трудоемкости и формах контроля учебной работы студентов приведены в нижерасположенной таблице.
№ п/п | Тема дисциплины | Семестр | Неделя семестра | Трудоемкость учебной работы по ее видам (час.) | Формы текущего контроля успеваемости, промежуточной и итоговой аттестации по дисциплине | |||
АЗ | СРС | Всего | ||||||
Лекции | ЛЗ٭ | |||||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
1. | ЭВМ и программирование | 1 | 1÷3 | 4 | 6 | 10 | 20 | •Тест •Защита лаб. работы |
2. | Основы программирования | 3÷6 | 6 | 4 | 10 | 20 | •Тест • Защита лаб. работы | |
3. | Основные алгоритмические структуры в программировании | 6÷9 | 6 | 8 | 16 | 30 | •Тест • Защита лаб. работ | |
4. | Некоторые аспекты и приемы программирования | 9÷13 | 8 | 8 | 22 | 38 | • Контрольная работа • Защита лаб. работы | |
5. | Программирование с использованием подпрограмм | 13÷17 | 6 | 4 | 14 | 24 | • Контрольная работа • Защита лаб. работы | |
Подготовка к сдаче и сдача зачета | 17 | - | - | 12 | 12 | Дифференцирован-ный зачет | ||
Всего в первом семестре | 30 | 30 | 84 | 144 | Дифференцирован-ный зачет | |||
60 | ||||||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
6. | Программирование обработки символьных данных | 2 | 1÷7 | 6 | 14 | 20 | 40 | • Контрольная работа • Защита лаб. работ |
7. | Программирование с использованием записей | 4÷11 | 4 | 8 | 16 | 34 | • Контрольная работа • Защита лаб. работы | |
8. | Программирование создания и обработки файлов | 6÷11 | 6 | |||||
9. | Основы модульного программирования | 9÷17 | 4 | 8 | 36٭٭ | 54 | • Контроль выполнения и защита курсовой работы | |
10. | Технология структурного программирования | 11÷17 | 6 | |||||
11. | Основы программирования обработки динамических данных | 14 | 2 | - | 2 | 4 | • Контроль на экзамене | |
12. | Основы объектно-ориентированного программирования | 15 | 2 | - | 2 | 4 | • Контроль на экзамене | |
Всего во втором семестре | 1÷17 | 30 | 30 | 76 | 136 | |||
60 | ||||||||
Подготовка к экзамену и его сдача в период экзаменационной сессии | 44 | 44 | Экзамен | |||||
Итого по дисциплине | 60 | 60 | 204 | 324 | Дифференцирован-ный зачет Защита курсовой работы Экзамен | |||
120 |
٭ЛЗ - Лабораторные занятия
٭٭ - При выполнении курсовой работы используются знания, умения и навыки, полученные при изучении и других тем дисциплины.
4.2. Теоретические занятия (лекции)
Объем лекционных занятий – 60 часов (по 30 часов в каждом семестре)
№ п/п | Тема дисциплины | Содержание | Кол-во часов |
1 | 2 | 3 | 4 |
1. | ЭВМ и программирование | Цели и задачи дисциплины, ее место и значение в подготовке специалистов по информатике и вычислительной технике. ЭВМ – средство решения задач (основные понятия и принципы обработки данных на ЭВМ). Принципиальная схема и основные устройства ЭВМ. Принцип программного управления ЭВМ. Понятие о программном обеспечении ЭВМ. Языки и системы программирования. Исходная и машинная программы. Понятие о трансляции (компиляции) прикладных программ. | 4 |
2. | Основы программирования | Алгоритмы для ЭВМ. Свойства алгоритмов, способы их описания, требования к алгоритмам обработки данных на ЭВМ. Схемы алгоритмов. Основы записи программ на процедурно-ориентированном языке. Основные понятия языка программирования (алфавит, элементарные конструкции, описания и операторы). Структура и пример простой программы. Представление данных в программах. Значения и обозначения. Константы и переменные. Типы данных. Одиночные и структурные значения. Представление инструкций в программах. Выражения и операторы. Основные операторы – присваивания, выбора (условный оператор), повторения. Понятие о программировании ввода данных с клавиатуры и вывода на экран монитора ЭВМ. | 6 |
3. | Основные алгоритмические структуры в программировании | Понятие алгоритмической (управляющей) структуры. Основные структуры (последовательности, выбора, повторения). Описание алгоритмических структур в программе. Использование основных структур при разработке программ (структурный подход). Дополнительные алгоритмические структуры. | 6 |
1 | 2 | 3 | 4 |
4. | Некоторые аспекты и приемы программирования | Особенности структур повторения. Использование простых и индексированных переменных. Циклы с заданным и определяемым при исполнении числом повторений. Сложные (вложенные друг в друга) циклы. Обработка массивов данных на ЭВМ. Программирование вычислений. | 8 |
5 | Программирование с использованием подпрограмм | Подпрограммы и необходимость в них. Подпрограммы-процедуры и подпрограммы- функции. Описание и вызов подпрограмм. Формальные и фактические параметры. Передача данных между блоками программы. Область действия имен в программе. Локальные и общие переменные. Параметры-значения и параметры-переменные. Использование массивов в качестве параметров подпрограмм. | 6 |
6. | Программирование обработки символьных данных | Символьные (знаковые, строковые) данные и операции над ними. Массивы символьных данных. Стандартные процедуры и функции обработки символьных данных. Символьные данные в качестве параметров подпрограмм. | 6 |
7. | Программирование с использованием записей | Понятие записи как комбинированной структуры данных. Операции с записями и их элементами. Записи в качестве параметров подпрограмм. | 4 |
8. | Программирование создания и обработки файлов | Файлы как структуры данных на внешних носителях информации. Файловые переменные и их связь с файлами. Основные процедуры и функции с типизированными файлами. Программирование создания и обработки типизированных файлов на магнитных дисках. Последовательный и прямой доступ к элементам файлов. Текстовые файлы. | 6 |
9. | Основы модульного программирования | Понятие о модульном программировании. Структура модуля и многомодульной программы. Компиляция модулей. Модули с внешними подпрограммами. Описание общих объектов программы в виде модулей. Стандартные модули системы программирования. | 4 |
10. | Технология структурного программирования | Программный продукт и его жизненный цикл. Структурный подход в программировании. Постановка задачи и спецификация программы. Проектирование программ: декомпозиция задачи, разработка функциональной и модульной структуры программы, принятие основных алгоритмических решений. Рекомендации по написанию программ. Тестирование отладка и испытание программ. Документирование программирования. | 6 |
1 | 2 | 3 | 4 |
11. | Основы программирования обработки динамических данных | Статическое и динамическое размещение данных. Переменные-указатели и динамические переменные, операции с ними. Обработка динамических массивов. Программирование процедур создания и обработки списков как динамических структур данных. | 2 |
12 | Основы объектно-ориентированного программирования | Понятие объектно-ориентированного подхода в программировании. Описание объектов («поля» и «методы»). Закрытые и открытые элементы объектов. Инкапсуляция объектов в модулях. | 2 |
4.3. Практические занятия (семинары)
Учебным планом не предусмотрены.
4.4. Лабораторные занятия (работы)
При изучении дисциплины «Программирование» предусматривается практикум, включающий в себя лабораторные занятия (ЛЗ) в компьютерном классе объемом 60 часов (30 часов в первом семестре и 30 часов во втором). В нижерасположенной таблице определены темы лабораторных работ, выполняемых в рамках практикума по программированию, и объемы занятий в компьютерном классе по ним.
№ п/п | Номер темы дисциплины | Наименование лабораторной работы | Кол-во часов ЛЗ |
1 | 2 | 3 | 4 |
Первый семестр | |||
1 | 1 | Освоение системы программирования Турбо-Паскаль | 6 |
2 | 2 | Разработка линейной программы | 4 |
3 | 3 | Разработка разветвляющейся программы | 4 |
4 | 3 | Разработка циклической программы | 4 |
5 | 4 | Программирование с использованием массивов данных | 4 |
6 | 4 | Разработка программы со сложным циклом | 4 |
7 | 5 | Разработка и использование подпрограмм | 4 |
Второй семестр | |||
8 | 6 | Программирование обработки символьных данных | 6 |
9 | 6 | Программирование диалоговой задачи | 8 |
10 | 7, 8 | Программирование процедур с дисковыми файлами | 8 |
ИТОГО | 52 |
4.5. Самостоятельная работа студента
№ | Вид (содержание) СРС | Кол-во часов | Форма контроля |
1. | Освоение теоретического учебного материала | 36 | • тесты |
2. | Выполнение лабораторных работ (подготовка к лабораторным занятиям, оформление работ) | 76 | • защита лабораторных работ |
3. | Подготовка к сдаче и сдача зачета (в первом семестре) | 12 | Зачет |
4. | Курсовая работа по дисциплине (во втором семестре) | 36 | Защита курсовой работы |
5. | Подготовка к экзамену, сдача его (в период экзаменационной сессии) | 44 | Экзамен |
Итого | 204 |
5. Образовательные технологии
5.1. На лекциях рассматриваются основные понятия предметной области, методы, приемы и средства программирования прикладных задач для ЭВМ (ПК) с использованием языка Турбо-Паскаль. При этом курс не сводится к изучению собственно данного языка программирования в полном объеме. Средства языка изучаются и используются по мере необходимости в них по тематике дисциплины. Для активизации учебной работы студентов в первом семестре по первым вводным темам на лекционных занятиях проводится тестирование студентов в течение 10÷15 мин. В дальнейшем для текущего контроля учебы студентов проводятся контрольные работы (по две в каждом семестре) в свободное от обязательных аудиторных занятий время. Оценки результатов тестирования и контрольных работ учитываются при промежуточной и итоговой аттестации по дисциплине.
5.2. Особое место в структуре дисциплины занимает практикум, включающий в себя 11 лабораторных работ, выполняемых как во время лабораторных занятий в компьютерном классе (см. 4.4), так и в свободное от аудиторных занятий время (см. 4.5). В первой работе студенты осваивают средства системы программирования Турбо-Паскаль, используемые для работы с исходными и исполняемыми программами. В последующих работах студенты выполняют индивидуальные задания по разработке программ различной структуры (первый семестр), а также программ обработки данных разных типов (второй семестр). При выполнении лабораторных работ используются соответствующие методические указания (в них сформулированы и задания по лабораторным работам). По каждой лабораторной работе оформляется отчет, на основании которого проводится защита работы (цель – оценка уровня освоения учебного материала). По результатам лабораторных работ в каждом семестре выставляется оценка, которая учитывается при промежуточной и итоговой аттестации по дисциплине.
5.3. После завершения лабораторного практикума в последние недели второго семестра выполняется курсовая работа – выполнение индивидуального задания по программированию учетной задачи, предполагающего комплексное использование знаний по технологии структурного программирования (разработку и документирование многомодульной программы обработки дисковых файлов по запросу пользователя). Трудоемкость курсовой работы – 36 часа, в т. ч. 8 часов аудиторных занятий (занятий в компьютерном классе) и 28 часов внеаудиторной («самостоятельной») работы. По результатам защиты курсовой работы (студент представляет результаты программирования, демонстрирует работу программы в различных режимах и отвечает на вопросы преподавателей) выставляется оценка, которая учитывается при итоговой аттестации по дисциплине (на экзамене). Варианты заданий по курсовой работе приводятся в составе учебно-методического комплекса по дисциплине (УМКД) «Программирование».
6. Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной и итоговой аттестации по дисциплине.
6.1. Оценочные средства для текущего контроля успеваемости студентов (задания для тестирования, контрольных работ), промежуточной аттестации по дисциплине (зачетные задания по тематике первого семестра) и итоговой аттестации по дисциплине (экзаменационные вопросы и задания) приводятся в качестве отдельных материалов УМКД.
6.2. Учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов определено в разделе 7.
7. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины
7.1. Основная литература
1. Turbo Pascal: учеб. – СПб.: Питер, 2000, - 491 с.
2. Павловская . Программирование на языке высокого уровня: Учебник для вузов – СПб.: Питер, 2007. – 393 с.: ил.
3. , , Козлов по алгоритмизации и программированию на языке Паскаль: учебное пособие – М.: Финансы и статистика, 2004. – 528 с.
7.2. Дополнительная литература
1. , Козлов и языки программирования Pascal, C ++, Visual Basic: Учеб.-справ. пособие для курс. воен. учеб. завед. и студ. техн. вузов – М.: Финансы и статистика, 2002. – 319 с.
2. Turbo Pascal 7.0. Теория и практика программирования. – 2-е изд., перераб. и доп. – СПб: Наука и техника, 20с.
3. Фаронов -Паскаль 7.0. Начальный курс: учеб. пособие. – М: ОМД Групп, 2003. – 576 с.
7.3. Методические указания и материалы по видам учебной работы
1. , , Смирнова алгоритмизации и программирования на языке Паскаль: метод. указ. по курсу «Программирование», - Калининград: КГТУ, 2003. – 67 с.
2. основы алгоритмизации и программирования на языке Паскаль (продолжение): метод. указ. по курсу «Программирование». - Калининград: КГТУ, 2004. – 53 с.
3. Макет пояснительной записки по курсовой работе по дисциплине «Программирование». – Электронный документ, - 6 с.
7.4. Программное обеспечение и Интернет-ресурсы
1. Система программирования Турбо-Паскаль (Turbo-Pascal).
2. Интернет-ресурсы (ссылки на учебники и учебно-методические пособия):
· http:///pascal;
· http://*****/10038;
8. Материально-техническое обеспечение дисциплины
Лабораторные занятия проводятся в компьютерных классах кафедры систем управления и вычислительной техники.
Лист согласования рабочей программы дисциплины
Рабочая программа дисциплины разработана в соответствии с федеральным государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования по направлению подготовки 230100 – Информатика и вычислительная техника (утвержден 9.11.2009 г. приказом Минобрнауки РФ № 000), учебным планом университета по этому же направлению, утвержденному ученым советом университета 27.10.2011.
Автор программы - , к. т.н., доцент.
Рабочая программа дисциплины рассмотрена и одобрена на заседании кафедры систем управления и вычислительной техники (рецензент – доцент , протокол от 01.01.2001).
Заведующий кафедрой
к. т.н., доцент
№ п/п | Учебно-методическое обеспечение дисциплины | ||
Наименование литературы | Наличие в учебном абонементе НТБ (кол-во) | Наличие в электронной библиотеке | |
1. | Turbo Pascal: учеб. – СПб.: Питер, 2000, - 491 с. | 15 | |
2. | Павловская . Программирование на языке высокого уровня: Учебник для вузов – СПб.: Питер, 2007. – 393 с.: ил. | 11 | |
3. | , , Козлов по алгоритмизации и программированию на языке Паскаль: учебное пособие – М.: Финансы и статистика, 2004. – 528 с. | 10 |
Директор НТБ
№ п/п | Информационное обеспечение дисциплины | ||
Наименование информационного обеспечения | Наличие в ЦНИТ | Наличие на кафедре | |
1. | Система программирования Турбо-Паскаль | есть | |
2. | Интернет-ресурсы (доступ) | есть |
Директор ЦНИТ
Рабочая программа дисциплины рассмотрена и одобрена на заседании методической комиссии факультета автоматизации производства и управления (протокол от 06.04.12).
Председатель методической комиссии
к. т.н.
Согласовано
Начальник учебно-
методического отдела
№ 000 дата 09.04.12 г.
