Размещено на http://www.allbest.ru/

?.А.ЖОЛДАСБЕКОВ АТЫНДА?Ы ЭКОНОМИКА Ж?НЕ ???Ы? АКАДЕМИЯСЫ

АКАДЕМИЯ ЭКОНОМИКИ И ПРАВА ИМЕНИУ.А. ДЖОЛДАСБЕКОВА

Экономико-технический факультет

Кафедра СГД И ИС

УТВЕРЖДАЮ

проректор

по учебно-методической работе

Алишпанова Ж.Ж ___________

«___»____________2011 г.

Учебно-методический комплекс

дисциплины: Технология программирования

(общая часть)

Специальность: 5B070300 «Информационные системы»

Форма обучения: очная

Талдыкорган 2011 г.

Учебно-методический комплекс составлен Тукеновой Н.И.

На основании ГОСО РК специальности 050703 «Информационные системы» и типовой учебной программы.

________________________________

(подпись преподавателя)

Рассмотрен на заседании кафедры от

«___»_____________________________г., протокол №___________.

Зав. кафедрой _____________________

Одобрен методическим бюро факультета ЭТФ

«___»_____________________________г., протокол №___________.

Председатель МБ факультета ____________

Экономико-технический факультет

Кафедра СГД И ИС

СИЛЛАБУС

Дисциплина: Технология программирования

Специальность: 5В070300 Информационные системы

Форма обучения: очная

	на базе средне - специального образования
Курс	2
Семестр	3
Количество кредитов	1(2 трансферта)
Всего часов	45
Всего аудиторных часов	9
из них:
Лекции	2
Семинары	-
Консультаций F2F	7
Всего дистанционных часов	36
из них:
СРС	13
лекций	13
практические	-
Консультации on-line, off-line	10
Рубежный контроль	2
Экзамены	3

Талдыкорган 2011 г.

Пререквизиты дисциплины:

· Информатика;

· Алгоритмизация и языки программирования.

Постреквизиты дисциплины:

· Схемотехника,

· Основы ИС

· Информационная безопасность и защита информации

· Проектирование ИС.

Целью преподавания дисциплины является изучение классификации языков программирования, типов данных, операций, операторов языка Си, разработки программ с использованием подпрограмм, стандартных модулей, стиля программирования, организации памяти и адресации, разработки программ с использованием указателей, особенностей программирования на языке С++.

Задачи курса:

формирование представлений о парадигмах программирования;

освоение инструментальной среды программирования;

разработка и создание собственных программных приложений;

изучение способов оценки сложности и эффективности алгоритмов.

После изучения курса студент будет знать:

основные понятия программирования на С++;

механизм реализации возможностей языка;

способы взаимодействия механизмов языка;

применимость языка для широкого спектра реальных задач;

совместимость с традиционным языком Си;

После изучения курса студент будет уметь:

грамотного писать эффективные программы на языке С++;

использовать основные конструкции языка при решении задач;

§ работать с различными типами данных.

Краткое содержание курса

Изучение дисциплины позволит развить у студентов структурный подход к составлению программ, отработать основы математической логики, обучить студентов основным принципам и методам построения программ на языках программирования, необходимых при создании, исследовании и эксплуатации алгоритмов различной природы, ознакомить с семантикой языков программирования, формальными языками спецификаций, с объектно-ориентированными спецификациями, тенденциями программирования, методами проектирования программных комплексов, основанных на международных стандартах, структурным и объектно - ориентированным подходами к программированию.

Интенсивное развитие процесса информатизации общества, опирающееся на широкое внедрение достижений информатики и вычислительной техники в различные сферы деятельности, ставит перед высшей школой задачу - подготовить студентов к использованию полученных знаний в последующей профессиональной деятельности.

Основные требования к компонентам курса, его изучению.

1 Изучение курса должно быть активным, а не пассивным, поэтому студент должен регулярно, систематически готовиться к занятиям и выполнять все задания СРС. Студент должен приходить подготовленным на лекции и лабораторные занятия. Подготовка к занятиям будет проверяться тестовым или устным опросом.

2 Все виды контролей могут пересдаваться только один раз при получении отрицательной оценки. При этом баллы уменьшаются с коэффициентом 0,8. С положительной оценки пересдавать нельзя.

3 Студент не должен без уважительных причин пропускать занятия. При пропусках практических занятий студент должен обязательно их отработать в установленные сроки.

4 Все задания по самостоятельной работе должны сдаваться в установленные сроки. Если задания сдаются не во время, то оценка по ним будет выставляться с понижающим коэффициентом 0,8.

5 Студент должен быть вежливым, терпимым, открытым, доброжелательным к преподавателям и студентам.

Политика выставления оценок:

Балльно-рейтинговая буквенная система оценка знаний

Оценка по буквенной системе	Цифровой эквивалент	Процентное содержание	Оценка по традиционной системе
A	4,0	95-100	Отлично
A-	3,67	90-94
B+	3,33	85-89	Хорошо
B	3,0	80-84
B-	2,67	75-79
C+	2,33	70-74	Удовлетворительно
C	2,0	65-69
C-	1,67	60-64
D+	1,33	55-59
D	1	50-54
F	0	0-49	Неудовлетворительно

Общая разбалловка оценки знаний курса

Оцениваемая позиция	Количество оцениваний за 1-8 недели	Количество оцениваний за 9-15 недели	Максимальное количество баллов	Сроки выставления баллов в электронный журнал
СР	2	2	100 баллов за каждую СР	4,7,11,14 недели
Рубежный контроль	1	1	100 баллов за каждый рубежный контроль	8 и 15 недели
Рейтинг допуска 1	R 1 = (СР1+СР2+R)/3	100	8 неделя
Рейтинг допуска 2	R2 =(СР3+СР4+R)/3	100	15 неделя
Рейтинг допуска за академический период	R = (R1+R2)/2	100	15 неделя
Экзамен	E	100	16-17 недели
Итоговая оценка	I = R*0.6+E*0.4	100

Критерии выставления оценок

Вид контроля	Максимальная оценка	Сроки выставления баллов в журнал преподавателя
СР 1 Задание 1 Задание 2 Задание 3 Задание 4	100 25 25 25 25	По графику сдачи заданий СР
СР 2 Задание 1 Задание 2 Задание 3 Задание 4	100 25 25 25 25	По графику сдачи заданий СР
СР 3 Задание 1	100 100	По графику сдачи заданий СР
СР 4 Задание 1 Задание 2 Задание 3 Задание 4	100 25 25 25 25	По графику сдачи заданий СР
Рубежный контроль 1: 1 Вариант: Вопрос 1 - оценка Вопрос 2 - оценка 2 Вопрос 3 - оценка 3 Итоговая (в.1+в.2+в.3)/3 2 Вариант: Тестирование	100 100 100 100 100	8 неделя
Рубежный контроль 2 : 1 Вариант: Вопрос 1 - оценка Вопрос 2 - оценка 2 Вопрос 3 - оценка 3 Итоговая (в.1+в.2+в.3)/3 2 Вариант: Тестирование	100 100 100 100 100	15 неделя

Календарно-тематический план лекций

№	Тема лекции	Кол.час	Неделя	Литература
1.	Введение. Цели и задачи дисциплины. Программные средства ПК	1дис	1	1. Хортон А. Visual C++ 2010: полный курс. Диалектика г.Киев.2010. - 1216 c. 2. Мошилев А.В., Пак Н.И. Хеннер Е.К. Практикум по информатике - М.: Академия, 2001. - 608 с. 3. Павловская Т.А. С/С++. Программирование на языке высокого уровня. - Спб.: Питер, 2001. - 464 с. 4. Пратта С. Язык программирования С++. Лекции и упражнения - М.: Диа-Софт, 2003. - 656 с.
2.	Методология программирования	1дис	2	1. Семакин И.Г., Шестаков А.П. Основы программирования - М.: Мастерст-во, 2001. - 432 с. 2. Страуструп Б. Дизайн и эволюция языка C++. Объектно-ориентированный язык программирования. - М.: ДМК-Пресс, 2000. - 448с. 3. Шилд Г. С/С++. Справочник программиста - М.: Вильямс, 2000. - 448 с. 4. Шмидский Я.К. Программирование на языке С/С++ - М.: Диалектика, 2003. - 352 с.
3, 4	Основы технологии программирования	2(контакт)	3, 4	1. Стефан Р. для `чайников`, 6-е издание Дэвис . C++. Вильямс г.Киев. 2010 . - 336 c. 2. Шилдт Г. C++ для начинающих. Шаг за шагом. ЭКОМ г.Москва. 2010. - 640 c. 3. Дэвид Р. Мюссер. C++ и STL: справочное руководство, 2-е изд. Вильямс г.Киев. 2010. - 432 c. 4. Ишкова Э.А. C++. Начала программирования 3-е изд. стер. БИНОМ г.Москва. 2011. - 368 c.
5.	Введение в систему программирования Си. Директивы препроцессора. Состав системы программирования, элементы языка.	1 дис	5	1. Шилдт Г. C++ для начинающих. Шаг за шагом. ЭКОМ г.Москва. 2010. - 640 c. 2. Дэвид Р. Мюссер. C++ и STL: справочное руководство, 2-е изд. Вильямс г.Киев. 2010. - 432 c. 3. Ишкова Э.А. C++. Начала программирования 3-е изд. стер. БИНОМ г.Москва. 2011. - 368 c. 4. Герберт Шилд. C++: базовый курс, 3-е изд. Вильямс г.Киев. 2010. - 624 c.
6.	Типы данных: int, short, long, unsigned, float, double. Объявления. Выражения и присваивания. Операции языка Си.	1 дис	6	1. Шилд Г. С/С++. Справочник программиста - М.: Вильямс, 2000. - 448 с. 2. Шмидский Я.К. Программирование на языке С/С++ - М.: Диалектика, 2003. - 352 с. 3. Стефан Р. для `чайников`, 6-е издание Дэвис . C++. Вильямс г.Киев. 2010 . - 336 c. 4. Шилдт Г. C++ для начинающих. Шаг за шагом. ЭКОМ г.Москва. 2010. - 640 c.
7.	Операторы языка Си. Условный оператор. Оператор выбора.	1 дис	7	1. Семакин И.Г., Шестаков А.П. Основы программирования - М.: Мастерст-во, 2001. - 432 с. 2. Страуструп Б. Дизайн и эволюция языка C++. Объектно-ориентированный язык программирования. - М.: ДМК-Пресс, 2000. - 448с. 3. Шилд Г. С/С++. Справочник программиста - М.: Вильямс, 2000. - 448 с. 4. Шмидский Я.К. Программирование на языке С/С++ - М.: Диалектика, 2003. - 352 с.
8.	Операторы цикла. Операторы goto, break, continue.	1 дис	8	1. Мошилев А.В., Пак Н.И. Хеннер Е.К. Практикум по информатике - М.: Академия, 2001. - 608 с. 2. Павловская Т.А. С/С++. Программирование на языке высокого уровня. - Спб.: Питер, 2001. - 464 с. 3. Пратта С. Язык программирования С++. Лекции и упражнения - М.: Диа-Софт, 2003. - 656 с. 4. Семакин И.Г., Шестаков А.П. Основы программирования - М.: Мастерст-во, 2001. - 432 с.
9.	Функции ввода и вывода. Функции. Описание, определение функции. Примеры функций.	1 дис	9	1. Шмидский Я.К. Программирование на языке С/С++ - М.: Диалектика, 2003. - 352 с. 2. Стефан Р. для `чайников`, 6-е издание Дэвис . C++. Вильямс г.Киев. 2010 . - 336 c. 3. Шилдт Г. C++ для начинающих. Шаг за шагом. ЭКОМ г.Москва. 2010. - 640 c. 4. Дэвид Р. Мюссер. C++ и STL: справочное руководство, 2-е изд. Вильямс г.Киев. 2010. - 432 c.
10.	Указатели и адресная арифметика. Организация памяти и адресация.	1 дис	10	1. Страуструп Б. Дизайн и эволюция языка C++. Объектно-ориентированный язык программирования. - М.: ДМК-Пресс, 2000. - 448с. 2. Шилд Г. С/С++. Справочник программиста - М.: Вильямс, 2000. - 448 с. 3. Шмидский Я.К. Программирование на языке С/С++ - М.: Диалектика, 2003. - 352 с. 4. Стефан Р. для `чайников`, 6-е издание Дэвис . C++. Вильямс г.Киев. 2010 . - 336 c.
11.	Одномерные массивы и указатели. Двумерные массивы. Использование указателей для двумерных массивов.	1 дис	11	1. Шилдт Г. C++ для начинающих. Шаг за шагом. ЭКОМ г.Москва. 2010. - 640 c. 2. Дэвид Р. Мюссер. C++ и STL: справочное руководство, 2-е изд. Вильямс г.Киев. 2010. - 432 c. 3. Ишкова Э.А. C++. Начала программирования 3-е изд. стер. БИНОМ г.Москва. 2011. - 368 c. 4. Герберт Шилд. C++: базовый курс, 3-е изд. Вильямс г.Киев. 2010. - 624 c.
12.	Структуры данных. Описание структур. Указатели и структуры данных.	1 дис	12	1. Семакин И.Г., Шестаков А.П. Основы программирования - М.: Мастерст-во, 2001. - 432 с. 2. Страуструп Б. Дизайн и эволюция языка C++. Объектно-ориентированный язык программирования. - М.: ДМК-Пресс, 2000. - 448с. 3. Ишкова Э.А. C++. Начала программирования 3-е изд. стер. БИНОМ г.Москва. 2011. - 368 c. 4. Герберт Шилд. C++: базовый курс, 3-е изд. Вильямс г.Киев. 2010. - 624 c.
13.	Строки. Обработка строк.	1 дис	13	1. Дэвид Р. Мюссер. C++ и STL: справочное руководство, 2-е изд. Вильямс г.Киев. 2010. - 432 c. 2. Ишкова Э.А. C++. Начала программирования 3-е изд. стер. БИНОМ г.Москва. 2011. - 368 c. 3. Мошилев А.В., Пак Н.И. Хеннер Е.К. Практикум по информатике - М.: Академия, 2001. - 608 с. 4. Павловская Т.А. С/С++. Программирование на языке высокого уровня. - Спб.: Питер, 2001. - 464 с.
14.	Файлы. Описание структуры файлов. Организация работы с файлами.	1 дис	14	1. Мошилев А.В., Пак Н.И. Хеннер Е.К. Практикум по информатике - М.: Академия, 2001. - 608 с. 2. Павловская Т.А. С/С++. Программирование на языке высокого уровня. - Спб.: Питер, 2001. - 464 с. 3. Шилд Г. С/С++. Справочник программиста - М.: Вильямс, 2000. - 448 с. 4. Шмидский Я.К. Программирование на языке С/С++ - М.: Диалектика, 2003. - 352 с.
15.	Работа с окнами. Графика. Особенности программирования на С++. Основы программирования на языке С++.	1 дис	15	1. Шилдт Г. C++ для начинающих. Шаг за шагом. ЭКОМ г.Москва. 2010. - 640 c. 2. Дэвид Р. Мюссер. C++ и STL: справочное руководство, 2-е изд. Вильямс г.Киев. 2010. - 432 c. 3. Пратта С. Язык программирования С++. Лекции и упражнения - М.: Диа-Софт, 2003. - 656 с. 4. Семакин И.Г., Шестаков А.П. Основы программирования - М.: Мастерст-во, 2001. - 432 с.
	Всего:	15

Лекционный комплекс

Лекция №1

Тема: Введение. Цели и задачи дисциплины

План:

1. Технология

2. Программные средства ПК

3. Экспертная система

Функциональная сложность объектов автоматизации на базе ЭВМ быстро увеличивается с расширением круга приложений информационной технологии. Неизбежным следствием этой тенденции оказывается наблюдаемый в настоящее время сдвиг акцентов в практике программирования с исторически первых проблем логического проектирования и кодирования программ, по точно заданным формальным спецификациям, к проблемам анализа так называемых слабоструктурированных задач, создания принципиально новой технологии программирования для областей приложений с трудноформализуемыми условиями. При этом программирование, как профессиональная деятельность, все дальше эволюционирует за пределы узкого круга точно поставленных задач, которые преобладали в первые десятилетия компьютерной эры и дали повод рассматривать эту область инженерной деятельности как строго формализуемую математическую дисциплину.

Внедрение мини- и микро -ЭВМ в самую гущу сложных производственных отношений современных предприятий, учреждений, КБ и научных лабораторий ставит перед программированием принципиально новые, несопоставимо более сложные задачи и соответственно накладывает на эту до недавнего времени «точную» дисциплину отпечаток естественных, а в ряде случаев и гуманитарных наук.

Еще 20 лет назад смысл последних достижений молекулярной генетики обычно поясняли с помощью простой аналогии: «код первичной структуры ДНК играет для функционирования генетического аппарата живого организма ту же роль, что код программы для функционирования ЭВМ». В 1981 г. журнал «Computer & People» опубликовал статью «Техника автоматизации процессов разработки программного обеспечения», автор которой, кроме прочего, разъяснил читателям популярного компьютерного журнала, что «программное обеспечение играет для машины ту же самую роль, которую ДНК играет для живого организма».

Растущий интерес к естественнонаучным и гуманитарным аспектам процесса технологической эволюции вообще, а науки об ЭВМ в особенности неслучаен. Быстро убегающий барьер сложности изделий современной вычислительной техники уже не позволяет рассчитывать в ближайшем будущем на успех каких-либо практически интересных попыток описания их структуры и функций в категориях лишь традиционных «точных» наук.

Чтобы на конкретных примерах проиллюстрировать существо сложившихся к настоящему времени различий в оценках взаимосвязи точных, естественнонаучных и гуманитарных аспектов науки о программах, мы попытаемся ниже сопоставлять некоторые из формулируемых по ходу изложения тезисов с альтернативной точкой зрения.

Наука о программах, история развития

На заре эры ЭВМ Дж. фон Нейман отмечал, что «многое из опыта нашей работы с искусственными автоматами может быть до некоторой степени1 перенесено на наше понимание естественных организмов». Попытки использовать математические результаты «опыта работы с искусственными автоматами» для разработки абстрактных схем интеллектуального «акта творения» (например, для формализации процесса создания простейших автоматов) восходят к работам Дж. Буля, Лейбница, Декарта и, видимо, далее в глубь веков к Архимеду и эпистемологическим учениям древних греков. Первая волна широкого общественного интереса к этому научному направлению совпала по времени с появлением ЭВМ и была инициирована, как принято считать, выходом в 1948 г. книги Н. Винера «Кибернетика или управление и связь в животном и машине».

После того как с начала 60-х годов миражи «глобальной кибернетизации» начали постепенно рассеиваться, научные исследования двустороннего интеллектуального взаимодействия «человек - ЭВМ» на некоторое время оказались локализованными в небольшом числе разрозненно действующих исследовательских групп, связанных между собой в основном лишь претенциозным термином-лозунгом: «искусственный интеллект». Ренессанс искусственного интеллекта (ИИ) как одного из научных направлений в теории вычислительной техники начался за рубежом в 80-х годах вслед за внезапно пронесшимся над ИИ- лабораториями «золотым дождем» многомиллионных дотаций, вызванным обострением соперничества между США и Японией за первенство в компьютерной технологии 90-х годов (проект создания ЭВМ «пятого поколения»).

К этому времени ряд ИИ- исследовательских коллективов начал эволюционировать в своей практической деятельности за пределы чисто абстрактных упражнений (по «естественно-языковой» тематике, машинному доказательству избранного типа теорем и другим умиротворяюще безысходным, хотя и весьма почтенным занятиям) к конструктивным исследованиям, направленным на создание конкретных проблемно-ориентированных «баз знаний». На этом направлении в конце 70-х годов были получены те первые практически полезные результаты, которые позволили начать в 80-х годах постепенно слой за слоем снимать сложившийся за два десятилетия непроницаемый налет схоластики с «искусственного интеллекта» как научного направления в теории ЭВМ. К настоящему времени в мире действует уже 2-3 десятка практически полезных «экспертных систем» (по некоторым разделам медицины, геологии, химии и другим «трудно формализуемым» областям знаний). Разрабатываются элементы промышленной технологии обработки данных с использованием машинно-экстрагируемых из профессионалов знаний (knowledge engineering). Именно вокруг этих прагматической ориентации научных коллективов и университетских лабораторий начали формироваться специализированные подразделения промышленных предприятий и независимые исследовательские фирмы, занятые поиском областей приложений и коммерческим внедрением компьютерных систем, реализующих принципы «технологии знаний».

Программы ЭВМ - разумеется, не единственный и далеко не первый доступный для анализа продукт интеллектуального акта творения. Машиностроительные чертежи, схемы радиотехнических изделий, архитектурные проекты, музыкальные и литературные произведения, произведения изобразительного искусства уже долгие годы дают богатейший материал для такого рода анализа. Вместе с тем, следует отметить, что программы ЭВМ являются, видимо, одним из наиболее благодарных объектов для такого анализа. Анализ процесса создания программ может быть выполнен по самым различным научным методикам: психологическим, эстетическим, физиологическим, математическим, технологическим и т. д.

Долгое время человечество волнует вопрос о том, к какому роду деятельности

относится программирование. В 60-х - 70-х годах XX века данный вопрос активно

обсуждался на научных конференциях. Существовало 2 популярных точки зрения:

«программирование это искусство» и «программирование это наука». К единому мнению придти так и не удалось. В настоящий момент мы можем добавить к этим популярным трактовкам еще одну: «программирование это бизнес»

Контрольные вопросы:

1. Цели и задачи дисциплины.

2. Роль вычислительной техники в информационных системах.

3. Примеры использования информационных систем в различных отраслях производства. Компьютеризация учебного процесса.

4. Методы автоматизации программирования. Алгоритмические языки.

5. Назначение алгоритмического языка и требования предъявляемые к нему.

6. Понятие о процедурно-ориентированных языках и ООП.

7. Понятие о программном обеспечении ПК. Диалоговые средства связи пользователей с ПК. Интегрированные системы программирования.

Лекция №2.

Тема: Введение. Программные средства ПК

План:

1. Этапы и уровни разработки программ

2. Разработка структурных схем алгоритмов

3. Стиль программирования. Показатели качества программирования

Прикладные программы предназначены для того, чтобы обеспечить применение вычислительной техники в различных сферах деятельности человека. Помимо создания новых программных продуктов разработчики прикладных программ большие усилия тратят на совершенствование и модернизацию популярных систем, создание их новых версий. Новые версии, как правило, поддерживают старые, сохраняя преемственность, и включают в себя базовый минимум (стандарт) возможностей.

-Инструментальные программные средства общего назначения

Несмотря на широкие возможности использования компьютеров для обработки самой разной информации, самыми популярными являются программы, предназначенные для работы с текстами - текстовые редакторы и издательские системы. Текстовыми редакторами называют программы для ввода, обработки, хранения и печатания текстовой информации в удобном для пользователя виде. Эксперты оценивают использование компьютера в качестве печатающей машинки в 80%.

Большую популярность приобрели программы обработки графической информации. Компьютерная графика в настоящее время является одной из самых динамично развивающихся областей программного обеспечения. Она включает в себя ввод, обработку и вывод графической информации - чертежей, рисунков, картин, текстов и т.д. - средствами компьютерной техники. Различные типы графических систем позволяют быстро строить изображения, вводить иллюстрации с помощью сканера или видеокамеры, создавать анимационные ролики.

Графические редакторы позволяют пользоваться различным инструментарием художника, стандартными библиотеками изображений, наборами стандартных шрифтов, редактированием изображений, копированием и перемещением фрагментов по страницам экрана и др. Для выполнения расчетов и дальнейшей обработки числовой информации существуют специальные программы - электронные таблицы. В процессе деятельности любого специалиста часто требуется представить результаты работы в виде таблиц, где одна часть полей занята исходными данными, а другая -. результатами вычислений и графического анализа. Характерными для них является большой объем перерабатываемой информации, необходимость многократных расчетов при изменении исходных данных. Автоматизацией подобной рутинной работы и занимаются электронные таблицы.

Одним из наиболее перспективных направлений развития вычислительной техники является создание специальных аппаратных средств для хранения гигантских массивов информационных данных, и последующей нечисловой обработки их -поиска и сортировки. Для компьютерной обработки подобных баз данных используют системы управления базами данных. СУБД - это набор средств программного обеспечения, необходимых для создания, обработки и вывода записей баз данных. Различают несколько типов СУБД: иерархические, сетевые, реляционные. При работе с СУБД выделяют несколько последовательных этапов:

* проектирование базы данных;

* создание структуры базы данных;

* заполнение базы данных;

* просмотр и редактирование базы данных;

* сортировку базы данных;

* поиск необходимой записи;

* выборку информации;

* создание отчетов.

Как правило, большинство популярных систем управления базами данных поддерживают эти этапы и предоставляют удобный инструментарий для их реализации.

Универсальные интегрированные системы разрабатывались по принципу единой системы, содержащей в качестве элементов текстовые и графические редакторы, электронные таблицы и систему управления базами данных. Примеры: Framework, Works, Мастер. Современная концепция интеграции программных средств - кооперация отдельных прикладных программных систем по типу широко известного пакета MicroSoft Office. Сами системы, входящие в пакет, являются независимыми, более того, они сами представляют локально интегрированный пакет, поскольку помимо основной своей задачи поддерживают функции других систем. Например, текстовый редактор Word обладает возможностью манипулировать с электронными таблицами и базами данных, а в электронной таблице Excel встроен мощный текстовый редактор. Для сопряжения информационных данных из различных программных систем в них предусматривают импорт- экспортную систему обмена с перекодировкой форматов представления данных.

-Инструментальные программные средства специального назначения

Разработчики создают специальные программные системы целевого назначения для специалистов в некоторой предметной области. Такие программы называют авторскими инструментальными системами. Авторская система представляет интегрированную среду с заданной интерфейсной оболочкой, которую пользователь может наполнить информационным содержанием своей предметной области.

Экспертная система - это программа, которая ведет себя подобно эксперту в некоторой узкой прикладной области. Экспертные системы призваны решать задачи с неопределенностью и неполными исходными данными, требующие для своего решения экспертных знаний.

Кроме того, эти системы должны уметь объяснять свое поведение и свое решение.

Принципиальным отличием экспертных систем от других программ является их адаптивность, т.е. изменчивость в процессе самообучения.

Принято выделять в экспертных системах три основных модуля:

* модуль базы знаний;

* модуль логического вывода;

* интерфейс с пользователем.

В последнее время широкую популярность получили программы обработки гипертекстовой информации. Гипертекст - это форма организации текстового материала не в линейной последовательности, а в форме указании возможных переходов (ссылок), связей между отдельными его фрагментами. В обычном тексте используется обычный линейный принцип размещения информации и доступ к нему осуществляется последовательно. В гипертекстовых системах информация напоминает текст энциклопедии, и доступ к любому выделенному фрагменту текста осуществляется произвольно по ссылке. Организация информации в гипертекстовой форме используется при создании справочных пособий, словарей, контекстной помощи (Help) в прикладных программах.

Расширение концепции гипертекста на графическую и звуковую информацию приводит к понятию гипермедиа. Идеи гипермедиа получили распространение в сетевых технологиях, в частности в Интернет-технологиях. Технология WWW (World Wide Web) позволила структурировать громадные мировые информационные ресурсы посредством гипертекстовых ссылок. Появились программные средства, позволяющие создавать подобные Web-странички. Стали развиваться механизмы поиска нужной информации в лабиринте информационных потоков. Популярными поисковыми средствами в Интернет являются Yahoo, AltaVista, Magellan, Rambler и др.

Мультимедиа (multimedia) - это взаимодействие визуальных и аудиоэффектов под управлением интерактивного программного обеспечения

Контрольные вопросы:

1. Методы автоматизации программирования. Алгоритмические языки.

2. Назначение алгоритмического языка и требования предъявляемые к нему.

3. Понятие о процедурно-ориентированных языках и ООП.

4. Понятие о программном обеспечении ПК. Диалоговые средства связи пользователей с ПК. Интегрированные системы программирования.

Лекция №3

Тема: Методология программирования

План:

1. Директивы препроцессора.

2. Состав системы программирования, элементы языка

3. Определение макросов

Технологии программирования - путь к успеху в разработке ПО.

Технология - совокупность производственных процессов в определенной отрасли производства, а также научное описание способов производства. Создание любой программной системы выполняется по некоторой схеме. Данная схема представляет собой последовательность стандартных этапов : анализ, проектирование, разработка, тестирование, модификация.

Анализ: Определение требований к программе. Что является исходными данными, что - конечными результатами? Как должна вести себя программа, если конечный результат по каким-то причинам не может быть получен? Вам предстоит ответить на эти и, возможно, на некоторые другие аналогичные вопросы.

Проектирование: Составление / выбор алгоритма решения поставленной задачи. Примечание: Алгоритм - это последовательность действий, необходимая для достижения какого-либо результата.

Разработка: Написание команд программы (исходного кода, исходника) на каком-либо языке программирования высокого уровня - ЯВУ. Примечание: высокоуровневый язык программирования означает высокую долю абстрагирования от языка машин. То есть чем более высокий уровень языка программирования, тем он ближе к человеческому языку, тем он более абстрагирован от сугубо компьютерных понятий. Например, Delphi - высокоуровневый язык программирования, а вот машинные коды - низкоуровневый язык программирования (так как ближе к компьютеру, а нормальному человеку обычно непонятен).

Модификация: Отладка программы. Это процесс поиска и устранения ошибок в программе. Ошибки могут быть: синтаксические (неверно использовали конструкции языка программирования), алгоритмические (программист что-то упустил), ошибки времени исполнения (возникают из-за неверных данных).

Тестирование: Основная цель тестирования - исключить из программы максимальное число возможных ошибок. Это можно сделать, проверив работоспособность проекта на максимально большом числе входных данных. Этап важный, неясно почему им пренебрегли авторы Готики 3 или Delphi 2005.

Именно на этих этапах и возникают существенные финансовые затраты.

Для их оптимизации необходимо было понять, что программирование есть обычный технологический процесс, по характеру возникающих проблем мало чем отличающийся от, скажем, строительства дома или корабля.

Для сокращения затрат необходимо было конкретизировать схему, упорядочить действия, выполняемые на каждом этапе, разработать методы решения возникающих на разных этапах проблем. В довершении ко всему, схема подразумевает возвраты назад (циклы), в тех случаях, когда обнаруживается ошибка предыдущего этапа.

В результате кропотливой работы большого количества специалистов на каждом этапе и подэтапе возникли и продолжают появляться и совершенствоваться специальные технологии, позволяющие решать задачи в заданные сроки с заданным качеством.

Итак, технология программирования - совокупность методов, приемов и средств для сокращения стоимости и повышения качества разработки программных систем.

В любой серьезной компании, занимающейся разработкой программного обеспечения, на каждом этапе процесса разработки применяется большое количество разных технологий.

Контрольные вопросы:

1. Этапы и уровни разработки программ

2. Разработка структурных схем алгоритмов

3. Стиль программирования. Показатели качества

Лекция №4

Тема: Основы технологии программирования

План:

1. Методы проектирования программного обеспечения.

2. Выбор языка программирования.

3. Структурное программирование. Модульное программирование.

4. Программирование с защитой иот ошибок. Этап отладки и испытания программ. Документирование программ. Вид программной документации, установленной ГОСТом. Единая система программной документации (ЕСПД).

Проектирование алгоритмов и программ - наиболее ответственный этап жизненного цикла программных продуктов, определяющий, насколько создаваемая программа соответствует спецификациям и требованиям со стороны конечных пользователей. Затраты на создание, сопровождение и эксплуатацию программных продуктов, научно-технический уровень разработки, время морального устаревания и многое другое- все это также зависит от проектных решений.

Методы проектирования алгоритмов и программ очень разнообразны, их можно классифицировать по различным признакам, важнейшими из которых являются:

-степень автоматизации проектных работ;

-принятая методология процесса разработки.

По степени автоматизации проектирования алгоритмов и программ можно выделить:

-методы традиционного (неавтоматизированного) проектирования;

-методы автоматизированного проектирования (CASE-технология и ее элементы).

Проектирование алгоритмов и программ может основываться на различных подходах, среди которых наиболее распространены:

-структурное проектирование программных продуктов;

-информационное моделирование предметной области и связанных с ней приложений;

-объектно-ориентированное проектирование программных продуктов.

В основе структурного проектирования лежит последовательная декомпозиция, целенаправленное структурирование на отдельные составляющие. Начало развития структурного проектирования алгоритмов и программ падает на 60-е гг. Методы структурного проектирования представляют собой комплекс технических и организационных принципов системного проектирования.

Типичными методами структурного проектирования являются:

-нисходящее проектирование, кодирование и тестирование программ;

-модульное программирование;

-структурное проектирование (программирование) и др.

Для функционально-ориентированных методов в первую очередь учитываются заданные функции обработки данных, в соответствии с которыми определяется состав и логика работы (алгоритмы) отдельных компонентов программного продукта. С изменением содержания функций обработки, их состава, соответствующего им информационного входа и выхода требуется перепроектирование программного продукта. Основной упор в структурном подходе делается на моделирование процессов обработки данных.

Для методов структурирования данных осуществляется анализ, структурирование и создание моделей данных, применительно к которым устанавливается необходимый состав функций и процедур обработки. Программные продукты тесно связаны со структурой обрабатываемых данных, изменение которой отражается на логике обработки (алгоритмах) и обязательно требует перепроектирования программного продукта.

Объектно-ориентированный подход к проектированию программных продуктов основан на:

-выделении классов объектов;

-установлении характерных свойств объектов и методов их обработки;

-создании иерархии классов, наследовании свойств объектов и методов их обработки.

Каждый объект объединяет как данные, так и программу обработки этих данных и относится к определенному классу. С помощью класса один и тот же программный код можно использовать для относящихся к нему различных объектов.

Объектный подход при разработке алгоритмов и программ предполагает:

-объектно-ориентированный анализ предметной области;

-объектно-ориентированное проектирование.

Для проектирования программных продуктов разработаны объектно-ориентированные технологии, которые включают в себя специализированные языки программирования и инструментальные средства разработки пользовательского интерфейса.

Традиционные подходы к разработке программных продуктов всегда подчеркивали различия между данными и процессами их обработки. Так, технологии, ориентированные на информационное моделирование, сначала специфицируют данные, а затем описывают процессы, использующие эти данные. Технологии структурного подхода ориентированы, в первую очередь, на процессы обработки данных с последующим установлением необходимых для этого данных и организации информационных потоков между связанными процессами.

Объектно-ориентированная технология разработки программных продуктов объединяет данные и процессы в логические сущности - объекты, которые имеют способность наследовать характеристики (методы и данные) одного или более объектов, обеспечивая тем самым повторное использование программного кода. Это приводит к значительному уменьшению затрат на создание программных продуктов, повышает эффективность жизненного цикла программных продуктов (сокращается длительность фазы разработки).При выполнении программы объекту посылается сообщение, которое инициирует обработку данных объекта.

Парадигма -набор теорий, стандартов и методов, которые совместно представляют собой способ организации научного знания, иными словами, способ видения мира. По аналогии с этим принято считать, что парадигма в программировании -способ концептуализации, который определяет, как следует проводить вычисления, и как работа, выполняемая компьютером, должна быть структурирована и организована.

Известно несколько основных парадигм программирования, важнейшими из которых на данный момент времени являются парадигмы директивного, объектно-ориентированного и функционально-логического программирования. Для поддержки программирования в соответствии с той или иной парадигмой разработаны специальные алгоритмические языки.

C и Pascal являются примерами языков, предназначенных для директивного программирования (directive programming), когда разработчик программы использует процессно-ориентированная модель, то есть пытается создать код, должным образом воздействующий на данные. Активным началом при этом подходе считается программа (код), которая должна выполнить все необходимые для достижения нужного результата действия над пассивными данными.

Этот подход представляется вполне естественным для человека, который только начинает изучать программирование, и исторически возник одним из первых, однако он практически неприменим для создания больших программ. Первые две главы книги посвящены именно директивному программированию, так как подобный стиль оптимален для программирования в малом, а навыки, которые он позволяет приобрести, необходимы и при использовании других подходов.

Сейчас весьма распространенным стал объектно-ориентированный (object oriented) подход, реализуемый, например, языками C++ и Java. При этом, наоборот, первичными считаются объекты (данные), которые могут активно взаимодействовать друг с другом с помощью механизма передачи сообщений (называемого также и механизмом вызова методов). Функция программиста в этом случае подобна роли бога при сотворении Вселенной -- он должен придумать и реализовать такие объекты, взаимодействие которых после старта программы приведет к достижению необходимого конечного результата.

Функциональное и логическое программирование использует языки типа Lisp, Haskell и Prolog. Эта парадигма базируется на принципиально иной трактовке понятия программы. Здесь главным является точная формулировка задачи, а выбор и применение необходимого для ее алгоритма решения -- проблема исполняющей системы, но не программиста. Принцип, на котором зиждется технология структурного программирования - фундаментальная научная и техническая идея о выделении множества базисных элементов, с помощью которых можно выразить (из которых можно собрать) любой объект из некоторого широкого набора.

Итак, основной принцип технологии структурного программирования гласит: для любой простой программы можно построить функционально эквивалентную ей структурную программу, т.е. программу, сформированную на основе фиксированного базисного множества, включающего структуру последовательного действия, структуру выбора одного из двух действий и структуру цикла, то есть многократного повторения некоторого действия с проверкой условия остановки повторения.

Нисходящее и восходящее проектирование

Одна из основных идей, положенных в большинство известных технологий программирования - нисходящее проектирование. Существуют также другие названия: ``программирование с пошаговым совершенствованием'', ``систематическое программирование'', ``иерархическое программирование''. Принцип его - сначала определяются основные функции, которые должны быть обеспечены изготавливаемой программой, а затем доопределяются дополнительные функции, вытекающие из основных.

Вот некоторые принципы нисходящего проектирования:

-Подробное формальное и строгое описание проектировщиком входов, функций и выходов всех модулей программ или системы.

-Как только Вы убедитесь, что некоторая часть задачи может быть реализована в виде отдельного модуля, Постарайтесь больше не думать об этом.

-На каждом уровне проекта пытайтесь записать реализацию модуля в виде символических кодов или блок схемы (размер описания в идеале не должен превосходить одного листа, чтобы при последующем анализе перед глазами находилась наиболее полная картина).

-Проектированию структуры данных и их движения следует не меньше времени, чем программе.

Методы проектирования алгоритмов:

Методы проектирования алгоритмов включают: нисходящее проектирование, модульность, структурное программирование.

Нисходящее проектирование предполагает последовательное разбиение исходной задачи на подзадачи до такой конкретизации, когда подзадача сможет быть реализована одним оператором выбранного для программирования языка. По ходу нисходящего проектирования та или иная подзадача может сформировать самостоятельный модуль.

Контрольные вопросы:

1. Нисходящее и восходящее проектирование программ и их сочетание.

2. Стиль программирования. Показатели качества программирования.

3. Читаемость программ, комментарии.

Лекция №5

Тема: Введение в систему программирования Си

План:

1. Директивы препроцессора.

2. Состав системы программирования, элементы языка.

Препроцессор находит директивы препроцессора (которые называют также управляющимистроками препроцессора) и выполняет лексический анализ находящихся в них фраз.

Препроцессор Turbo C++ включаетв себя сложный процессор макросов, сканирующий исходный код перед обработкойего компилятором.Препроцессор обеспечивает мощные средства и гибкость, заключающиеся в следующем:

- Определение макросов, которые служат для снижения трудоемкости программирования и улучшении читаемости кода. Некоторые макросы позволяют избежать затрат на вызов функций.

- Включение текстов из других файлов, таких как файлы заголовка, в которых содержатся прототипы стандартных библиотечных и определяемых пользователем функций, а также буквальные константы.

- Установка условной компиляции для улучшения мобильности получаемых кодов и для целей отладки.

Директивы препроцессора обычно помещаются в начало исходного кода, но допустимы в любой точке программы.

Любая строка с ведущим символом # рассматривается как директива препроцессора, если только # не входит в строковый литерал, символьную константу или комментарий. Ведущему символу # может предшествовать, либо следовать за ним, пробельные символы (за исключением символа новой строки).

Пустая директива #

Пустая директива состоит из строки, в которой содержится единственный символ #. Эта директива всегда игнорируется препроцессором.

Директивы #define и #undef

Директива #define определяет макрос. Макросы обеспечивают механизм замены лексемы набором формальных, подобных используемых в функциях параметров, либо пустой замены.

Простые макросы #define

В простых случаях, без параметров, синтаксис данной директивы следующий:

#define идентификатор_макроса <последовательность_лексем>

Каждое вхождение идентификатора_макроса в исходный код после данной управляющей строки будет заменено на месте - возможно, пустой, -последовательностью_лексем (имеются некоторые рассматриваемые ниже исключения). Такие замены называются макрорасширениями. Последовательность лексем иногда называют телом макроса.

Директива #undef

Можно отменить определение макроса при помощи директивы #undef:

#undef идентификатор_макроса

Данная строка удаляетлюбую ранее введенную последовательность лексем из идентификатора макроса;определение макроса теряется, и идентификатор его становится неопределенным.

Макрорасширения внутри строк #undef не выполняются.

Состояние определенности и неопределенности является важным свойством идентификатора, независимо от его фактического определения. Условные директивы препроцессора #ifdef и #ifndef, которые служат для проверки того, является ли идентификатор в текущий момент определенным, или нет, представляют собой гибкий механизм управления многими аспектами компиляции.

Контрольные вопросы:

1. Какой процессор включает в себя препроцессор Turbo С++?

2. Как рассматривается любая строка с ведущим символом #?

3. Расскажите о дерективах.

Лекция №6

Тема: Типы данных

План:

1. Типы данных: int, short, long, unsigned, float, double.

2. Объявления. Выражения и присваивания.

3. Операции языка Си.

Простые типы в С++ делятся на целочисленные типы и типы с плавающей точкой. Для описания стандартных типов определены следующие ключевые слова:

· int (целый);

· char (символьный);

· bool (логический);

· float (вещественный);

· double (вещественный с двойной точностью).

Существует четыре спецификатора типа, уточняющих внутреннее представление и диапазон значений стандартных типов:

· short (короткий);

· long (длинный);

· signed (со знаком);

· unsigned (без знака).

Таблица 1.3. Диапазоны значений простых типов данных для IBM PC

Тип	Диапазон значений	Размер (байт)
Bool	true и false	1
signed char	-128 … 127	1
Unsigned char	0 … 255	1
signed short int	-32 768 … 32 767	2
Unsigned short int	0 … 65 535	2
signed long int	-2 147 483 648 … 2 147 483 647 4
Unsigned long int	0 … 4 294 967 295	4
Float	3.4e-38 … 3.4e+38	4
Double	1.7e-308 … 1.7e+308	8
long double	3.4e-4932 … 3.4e+4932	10

Для вещественных типов в таблице приведены абсолютные величины минимальных и максимальных значений.

Все переменные должны быть объявлены раньше, чем будут использоваться, при этом некоторые объявления могут быть получены неявно - из контекста. Объявление специфицирует тип и содержит список из одной или нескольких переменных этого типа, как, например, в

int lower, upper, step;

char с, line[1000];

Переменные можно распределять по объявлениям произвольным образом, так что указанные выше списки можно записать и в следующем виде:

int lower;

int upper;

int step;

char c;

char line[1000];

Последняя форма записи занимает больше места, тем не менее она лучше, поскольку позволяет добавлять к каждому объявлению комментарий. Кроме того, она более удобна для последующих модификаций.

В своем объявлении переменная может быть инициализирована, как, например:

char esc = '\\';

int i = 0;

int limit = MAXLINE+1;

float eps = 1.0e-5;

Инициализация неавтоматической переменной осуществляется только один раз - перед тем, как программа начнет выполняться, при этом начальное значение должно быть константным выражением. Явно инициализируемая автоматическая переменная получает начальное значение каждый раз при входе в функцию или блок, ее начальным значением может быть любое выражение. Внешние и статические переменные по умолчанию получают нулевые значения. Автоматические переменные, явным образом не инициализированные, содержат неопределенные значения ("мусор”).

К любой переменной в объявлении может быть применен квалификатор const для указания того, что ее значение далее не будет изменяться.

const double е = 2.71828182845905;

const char msg[] = "предупреждение: ";

Применительно к массиву квалификатор const указывает на то, что ни один из его элементов не будет меняться. Указание const можно также применять к аргументу- массиву, чтобы сообщить, что функция не изменяет этот массив:

int strlen(const char[]);

Реакция на попытку изменить переменную, помеченную квалификатором const зависит от реализации компилятора.

Таблица 1.5 Основные операции языка С++

Операция	Краткое описание
Унарные операции
++	увеличение на 1
- -	уменьшение на 1
sizeof	размер
~	поразрядное отрицание
!	логическое отрицание
-	арифметическое отрицание (унарный минус)
+	унарный плюс
&	взятие адреса
*	разадресация
new	выделение памяти
delete	освобождение памяти
(type)	преобразование типа
Бинарные операции
*	умножение
/	деление
%	остаток от деления
+	сложение
-	вычитание
<<	сдвиг влево
>>	сдвиг вправо
<	меньше
<=	меньше или равно
>	больше
>=	больше или равно
==	равно
!=	не равно
&	поразрядная конъюнкция (И)
^	поразрядное исключающее ИЛИ
|	поразрядная дизъюнкция (ИЛИ)
&&	логическое И
||	логическое ИЛИ
? :	условная операция (тернарная)
=	присваивание
*=	умножение с присваиванием
/=	деление с присваиванием
%=	остаток отделения с присваиванием
+=	сложение с присваиванием
-=	вычитание с присваиванием
<<=	сдвиг влево с присваиванием
>>=	сдвиг вправо с присваиванием
&=	поразрядное И с присваиванием
|=	поразрядное ИЛИ с присваиванием
^=	поразрядное исключающее ИЛИ с присваиванием
,	последовательное вычисление

Контрольные вопросы:

1. Какие спецификаторы типов вы знаете?

2. Перечислите простые типы данных в С#.

3. Как осуществляется инициализация переменной ?

Лекция №7

Тема: Операторы языка Си

План:

1. Условный оператор

2. Оператор выбора

3. Операторы goto, break, continue

Оператор "выражение"

Любое выражение, завершающееся точкой с запятой, рассматривается как оператор, выполнение которого заключается в вычислении выражения. Частным случаем выражения является пустой оператор ; (он используется, когда по синтаксису оператор требуется, а по смыслу - нет). Примеры:

i++;//выполняется операция инкремента

a* = b + c;//выполняется умножение с присваиванием

fund (k). // выполняется вызов функции

Операторы ветвления.

Инструкция if-else используется для принятия решения. Формально ее синтаксисом является:

if (выражение)

инструкция1

else

инструкция2

причем else-часть может и отсутствовать. Сначала вычисляется выражение, и, если оно истинно (т. е. отлично от нуля), выполняется инструкция1. Если выражение ложно (т. е. его значение равно нулю) и существует else-часть, то выполняется инструкция2.

Пример:

if (а > b)

z = а;

else

z = b;

Оператор switch

Инструкция switch используется для выбора одного из многих путей. Она проверяет, совпадает ли значение выражения с одним из значений, входящих в некоторое множество целых констант, и выполняет соответствующую этому значению ветвь программы:

switch (выражение) {

case конст-выр: инструкции

case конст-выр: инструкции

default: инструкции

}

Каждая ветвь case помечена одной или несколькими целочисленными константами или же константными выражениями. Вычисления начинаются с той ветви case, в которой константа совпадает со значением выражения . Константы всех ветвей case должны отличаться друг от друга. Если выяснилось, что ни одна из констант не подходит, то выполняется ветвь, помеченная словом default, если таковая имеется, в противном случае ничего не делается.

Инструкции break и continue

Иногда бывает удобно выйти из цикла не по результату проверки, осуществляемой в начале или в конце цикла, а каким-то другим способом. Такую возможность для циклов for, while и do-while, а также для переключателя switch предоставляет инструкция break. Эта инструкция вызывает немедленный выход из самого внутреннего из объемлющих ее циклов или переключателей.

Инструкция continue в чем-то похожа на break, но применяется гораздо реже. Она вынуждает ближайший объемлющий ее цикл (for, while или do-while) начать следующий шаг итерации.

Контрольные вопросы:

1. Расскажите про Оператор switch

2. Перечислите операторы цикла.

3. Расскажите об операторах goto, break, continue.

Лекция №8

Тема: Операторы цикла

План:

1. Цикл while

2. Цикл do-while

3. Инструкция for

Цикл while

В цикле

while (выражение)

инструкция

вычисляется выражение. Если его значение отлично от нуля, то выполняется инструкция, и вычисление выражения повторяется. Этот цикл продолжается до тех пор, пока выражение не станет равным нулю, после чего вычисления продолжатся с точки, расположенной сразу за инструкцией.