Главная / Учебная работа / Программа курса

Программа курса

1. Введение

Наука Информатика. Информация и ее роль в постиндустриальном обществе. Краткая история развития технологии обработки информации.

2. Аппаратные средства ЭВМ

ЭВМ как устройство для обработки информации. Группы устройств(функциональные части) ЭВМ.

а) Устройства хранения информации. Систематизация информации на дисках (логические диски, каталоги, папки). Файлы. Синтаксические правила работы с файлами в средах WINDOWS и MS-DOS. Представление информации в ЭВМ. Кодировка текстовой информации. Объем информации, единицы ее измерения. Кодировка графической информации (векторная и растровая графика, их преимущества и недостатки, сферы применения). Сжатие информации, архивация.

б) Устройства обработки информации и управляющие устройства. Процессор, сопроцессор, их типы и характеристики.

в)  Устройства ввода-вывода.

г) Связь устройств ЭВМ между собой. Шина, порт. Архитектура, конфигурация. Технические характеристики персональных компьютеров (тип процессора, тактовая частота, разрядность, объем оперативной памяти и пр.).

д) Компьютерные сети, их возможности. Классификация компьютерных сетей. Региональные и глобальные компьютерные сети, их роль в современном обществе. Интернет.

3. Программное обеспечение ЭВМ и защита информации

а) Программа для ЭВМ как двоичный машинный код. Резидентные программы. Классификация программного обеспечения. Назначение системных и прикладных программ.

б) Операционная система, ее назначение, состав, порядок загрузки и работа.

в) Мероприятия по защите информации, их важность. Секретность информации. Компьютерные вирусы и защита от них. Антивирусные программы. Защита информации от случайного удаления и потерь в результате сбоев в работе устройств ЭВМ.

г) Процесс разработки программ для ЭВМ. Алгоритм. Требования к алгоритмам. Программная реализация алгоритма. Трансляция и разновидности трансляторов. Языки программирования.

4. Операционная система WINDOWS

Рабочий стол. Операции над папками и файлами. ПРОВОДНИК. Запуск приложений. Другие операции. Текстовый редактор БЛОКНОТ. Графический редактор PAINT. Создание и редактирование изображений. Создание, загрузка, запись файлов растровой графики. Работа с фрагментами изображений. Буфер обмена. Обмен данными между приложениями WINDOWS.

5. Текстовый редактор WORD

Набор текста. Выбор шрифтов. Создание, загрузка, запись файлов текстовых документов. Операции над фрагментами текста. Одновременная работа с несколькими документами, обмен данными между ними. Иллюстрирование текста растровой графикой, созданной PAINT. Форматирование абзацев. Колонтитулы, номера страниц. Дополнительные возможности программы (таблицы, объекты, буквицы, проверка орфографии и др.).

6. Введение в систему машинной графики AutoCAD.

Основные понятия. Векторная и растровая графика. Графические примитивы АutoCAD. Создание и редактирование простейших чертежей.

7. Электронная таблица EXCEL

Типы данных в ячейках таблицы. Ввод, редактирование, оформление данных, их сохранение на диске. Библиотека функций EXCEL. Заполнение ячеек прогрессией, копирование, удаление, перенос данных. Копирование формул, абсолютные и относительные ссылки. Простейшие финансовые расчеты с их использованием. Построение графиков и диаграмм, иллюстрирующих расчеты, их редактирование. Примеры использования EXCEL в математичеcком моделировании и инженерных расчетах (модель эпидемии Дж.Траксела, расчет системы водоснабжения, поиск оптимального экономического решения путем перебора вариантов, приближенное решение нелинейных уравнений). Встроенные базы данных. Работа с учебной базой данных по крупнейшим водохранилищам мира: операции сортировки и поиска.

8. Математичеcкий пакет MathCAD

Ввод формул. Стандартные функции в MathCAD. Вычисления по сложным формулам, содержащим встроенные функции. Скалярные операторы. Ранжированные переменные. Пользовательские функции, вычисление их значений для диапазона значений аргумента. Построение графиков функций и их редактирование. Вычисление значений сумм и произведений рядов, производных и интегралов. Получение производных и первообразных в аналитическом виде (символьные вычисления). Решение систем линейных алгебраических уравнений с помощью обратной матрицы. Построение графиков поверхностей.

9. Начала программирования на языке Си

Структура Си–программы. Препроцессор, функции. Переменные и их типы и имена. Понятие о указателях. Оператор присваивания. Функции ввода-вывода. Программа линейной структуры. Условный оператор. Программа с разветвляющейся структурой. Операторы циклов. Программа с циклами. Вычисление суммы последовательностей. Использование функций. Понятие о программировании графики. Массивы. Программа с массивами. Понятие о динамическом распределении памяти.

10. Основы вычислительной математики

а) Аналитические и численные методы решения задач. Понятие погрешности численного решения. Понятие устойчивости решения.

б) Решение систем линейных алгебраических уравнений методом Гаусса на ЭВМ. Использование пакета MathCAD для решения систем уравнений. Исследование точности и устойчивости решения.

в) Методы интерполяции и экстраполяции (метод средней, метод наименьших квадратов, метод Лагранжа). Построение приближений функции при обработке результатов эксперимента с использованием различных методов. Использование пакета MathCAD для решения задачи интерполяции.

г) Численное интегрирование с использованием формул прямоугольников, трапеций, Симпсона (парабол). Использование MathCAD для вычисления интегралов. Оценка точности решения различными методами.

д) Численное решение нелинейных уравнений методами половинного деления, хорд и Ньютона, сопоставление результатов, исследование скорости сходимости итераций. Использование пакета MathCAD для решения нелинейных уравнений.

Литература

  1. Амосов А.А., Дубинский Ю.А., Копченова Н.В. Вычислительные методы для инженеров. М., 1994, 544с.
    Березин Б.И., Березин С.Б. Начальный курс С и С++.,М.,"Диалог-МИФИ", 1998.
  2. Симонович С.В. Информатика. Базовый курс. (Учебник для вузов). С.-Петербург. Москва.Харьков.Минск. "ПИТЕР".2000. 640с.
  3. Измайлов Г.К. Информатика. Пакет MATHCAD. Учебное пособие. С.-Петербург, СПбГТУ, 2001.
  4. Смирнов М.С. Лекции по информатике (в электронном виде).
  5. Турчак Л.И. Основы численных методов. М., 1987, 318 с.
  6. Ракитин В.И., Первушин В.Е. Практическое руководство по методам вычислений с приложением программ для персональных компьютеров. Москва, "Высшая школа", 1998.