4104
.pdfМинистерство науки и высшего образования Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г.Ф. Морозова»
ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ
Методические указания для самостоятельной работы студентов по направлению подготовки
27.03.05 Инноватика
Воронеж 2018
УДК 004
Скворцова, Т.В. Информационные технологии Текст : методические указания для самостоятельной работы студентов по направлению подготовки 27.03.05 Инноватика/ Т.В. Скворцова; М-во образования и науки РФ, ФГБОУ ВО «ВГЛТУ им. Г.Ф. Морозова». – Воронеж, 2018. – 31 с.
Печатается по решению учебно-методического совета ФГБОУ ВО «ВГЛТУ им. Г.Ф. Морозова» (протокол № __ от _______ 2018 г.)
Рецензент начальник лаборатории АО «НИИЭТ», к.т.н. А. И. Яньков
ОГЛАВЛЕНИЕ |
|
ВВЕДЕНИЕ.............................................................................................................. |
3 |
СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ ......................................................................... |
4 |
СОДЕРЖАНИЕ ЛАБОРАТОРНОГО ПРАКТИКУМА....................................... |
6 |
ВОПРОСЫ К ЭКЗАМЕНУ .................................................................................. |
10 |
ТЕСТ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ............................................................................ |
12 |
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК ................................................................. |
30 |
ВВЕДЕНИЕ
Методические указания подготовлены в соответствии с рабочей программой дисциплины «Информационные технологии» для студентов по направлению подготовки 27.03.05 Инноватика. Целью изучения курса информационных технологий является приобретение теоретических и практических знаний и навыков работы c аппаратными и программными средствами, используемыми при проектировании и эксплуатации информационных систем и их компонентов.
В результате освоения дисциплины студент должен:
владеть знаниями методов и процессов сбора, передачи, обработки и накопления информации, технических и программных средств реализации информационных процессов, моделей решения функциональных и вычислительных задач, алгоритмизации и программирования, языков программирования, баз данных, программного обеспечения и технологии программирования, компьютерной графики, локальных сетей и их использования в решении прикладных задач обработки данных;
уметь использовать возможности вычислительной техники и программного обеспечения;
владеть основными приемами работы на компьютерах с прикладным программным обеспечением.
4
СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
Тема 1. Понятие информации. общая характеристика процессов сбора, передачи, обработки и накопления.
Понятие информации. Информация и её свойства. Информационные процессы и системы. Уровни проблем передачи информации. Качество информации. Виды и формы представления информации в информационных системах. Системы счисления. Представление числовой, символьной и графической информации в ЭВМ.
Тема 2. Технические средства компьютера
Классификация средств обработки информации. Общая структура процессорных устройств обработки информации и принципы фон Неймана. Исполнение команд программы процессором. Структурная схема ПЭВМ. Устройства ввода-вывода информации.
Классификация запоминающих устройств. Основная память. Внешние запоминающие устройства.
Тема 3. Системное программное обеспечение и пользовательский интерфейс
Классификация программного обеспечения. Системное программное обеспечение. Базовая система ввода-вывода.
Операционные системы. Их классификация. Ресурсы компьютера, процессы, прерывания. Порядок загрузки компьютера. Файловая структура операционных систем. Путь к файлу. Диалог пользователей с операционной системой. Операционные оболочки. Сервисное программное обеспечение.
Тема 4. Прикладное программное обеспечение
Прикладные программные продукты и их классификация. Пакеты прикладных программ общего и специального назначения. Текстовый процессор Microsoft Word. Создание простейших документов (тезисов конференций, аннотаций, ведомостей и др.), содержащих графические объекты, поля, таблицы. Создание документов большого объема, имеющих структурную и внешнюю разметку, оглавления, алфавитные указатели. Подготовка Webстраниц и интеграция Microsoft Word с другими приложениями пакета
Microsoft Office.
5
Основные приемы работы с Microsoft Excel: работа с листами, операции с фрагментами таблицы, управление файлами. Решение задач с использованием формул и функций. Графические возможности Microsoft Excel: диаграммы. Решение задач теории методов вычислений. Управление списками.
Подготовка презентаций средствами Microsoft Power Point: возможности создания презентаций, добавление слайдов в презентацию, операции со слайдами, создание скрытых слайдов.
Тема 5. Базы данных и базы знаний
Базы данных. Задачи, решаемые с помощью базы данных. Типы баз данных (иерархические, сетевые, реляционные). Реляционная модель данных: основные понятия, структура данных, структурная часть базы данных, виды отношений, реляционная целостность данных, индексирование. Поиск, сортировка и фильтрация данных. Основы разработки запросов: запроса на выборку, группового, перекрестного, модифицирующего и параметрического.
Тема 6. Сетевые технологии
Общая схема передачи информации. Информационные сети. Классификация вычислительных сетей. Локальные и глобальные сети: принципы построения, архитектура, основные компоненты, их назначение и функции. Всемирная глобальная сеть, задачи и возможности. Протоколы обмена информацией. Среды передачи данных. Модемы. Спутниковые и оптоволоконные каналы связи. Основные программные продукты для работы с локальной и глобальной сетью. Основные программы для работы с электронной почтой.
Тема 7. Информационные технологии
Информационная технология как всеобъемлющий синтез компьютерных, телекоммуникационных, эргономических и образовательных технологий, систем управления, науки, печатного дела, средств массовой информации и коммуникации, других средств генерации, распространения, переработки и использования знаний и информации.
Информационные технологии образования. Очное и дистанционное образование. Системы автоматизированного проектирования. Системы автоматизации научных исследований.
Тема 8. Основы защиты информации
6
Информационная безопасность и ее составляющие. Угрозы безопасности информации в автоматизированных системах. Непреднамеренные и преднамеренные угрозы. Обеспечение достоверности, сохранности, конфиденциальности информации в автоматизированных системах. Защита информации от утечки по техническим каналам. Криптографическая защита информации. Разграничение доступа в автоматизированных системах.
Тема 9. Понятие алгоритма и алгоритмические системы
Понятие алгоритма и его свойства. Постановка задачи, понятие и построение модели, разработка алгоритма. Способы записи алгоритмов. Структуры алгоритмов. Линейные, разветвлённые, циклические. Рекурсивные алгоритмы.
Тема 10. Модели решения функциональных и вычислительных задач
Понятие модели, компьютерные представления переменных и отношений. Моделирование при решении вычислительных и функциональных задач. Классификация моделей, форма представления моделей.
СОДЕРЖАНИЕ ЛАБОРАТОРНОГО ПРАКТИКУМА
Дисциплина «Информатика» предусматривает лабораторные занятия, темы которых приведены в табл. 1. Студенты после выполнения каждой работы составляют письменный отчет, который устно защищается.
|
Таблица 1 – Темы лабораторных работ |
||
|
|
|
|
№ |
№ раздела |
|
|
дисцип- |
Наименование практических занятий |
||
п/п |
|||
лины |
|
||
|
|
||
|
|
|
|
1 |
2 |
3 |
|
|
|
|
|
1 |
1 |
Представление числовой информации в ЭВМ |
|
|
|
|
|
2 |
2 |
Логические основы построения цифровых автоматов |
|
|
|
|
|
3 |
4 |
Подготовка документов средствами Microsoft Word |
|
|
|
|
|
|
|
Программирование на рабочем листе Microsoft Excel: |
|
4 |
4 |
функции категорий текстовые, логические, просмотра и |
|
|
|
ссылок, дата и время (6 часов) |
|
|
|
|
|
|
|
7 |
|
Окончание таблицы 1 |
|
|
|
|
1 |
2 |
3 |
|
|
|
|
|
Программирование на рабочем листе Microsoft Excel: |
5 |
4 |
функции категорий математические, логические, ссылки |
|
|
и массивы, статистические (6 часов) |
|
|
|
6 |
4 |
Работа со списками в MS Excel (8 часов) |
|
|
|
7 |
4 |
Создание функций с помощью языка Visual Basic |
|
|
|
8 |
5 |
Создание приложений средствами Microsoft Access |
|
|
|
9 |
5 |
Запросы (4 часа) |
|
|
|
10 |
5 |
Создание форм и отчетов. Использование макросов |
|
|
|
Отчет лабораторных работ может включать выполнение индивидуальных практических заданий, выдаваемых преподавателем.
Задания к лабораторной работе № 1
1.Перевести десятичные числа 8110 и 14010 в двоичную, восьмеричную и шестнадцатеричную системы счисления.
2.Перевести двоичное число 1010100110112 в восьмеричную, шестнадцатеричную и десятичную системы счисления.
3.Перевести число 5378 из восьмеричной системы счисления в двоичную, шестнадцатеричную и десятичную системы.
4.Перевести числа 19616 и 3А516 из шестнадцатеричной системы счисления в двоичную, восьмеричную и десятичные системы.
5.Вычислить 110012+1001102.
6.Вычислить 110010012-1110112.
7.Вычислить 11100112 1101012.
8.Вычислить 1110011102:1000012.
Задания к лабораторным работам № 4-6
1. В электронной таблице Microsoft Excel решить следующую задачу: в правильной треугольной пирамиде заданы длина основания a и высота h. Вычислить:
объем V a2h
3 ; 12
|
|
8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
длину бокового ребра b |
h2 |
a2 |
; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
угол наклона бокового ребра к плоскости основания arctg |
h 3 |
; |
|||||||||||||
a |
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
R |
3h2 |
a2 |
|
||||||
радиус описанного около пирамиды шара |
|
|
; |
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6h |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
радиус вписанного в пирамиду шара r |
a |
3 |
tg . |
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Области входных и выходных данных должны располагаться на рабочем листе отдельно, все входные и выходные элементы должны иметь названия, расположенные в соседних ячейках.
2. В Microsoft Excel построить графики функции y=f(x) при х, изменяющемся на интервале [a, b]:
|
|
3 |
5, |
|
|
если |
x 0; , x [-5; 5], шаг 0,2; |
|||||
y f (x) x |
|
|
|
|||||||||
|
cos x, |
|
|
если |
|
х 0. |
|
|||||
|
|
3 |
5х |
2 |
|
|
|
|
|
|||
|
|
x |
|
|
|
, |
если |
x 0; |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
, x [-3; 3], шаг 0,1; |
|||||
y f (x) |
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
если |
х 0. |
|
||
|
cos 2 x, |
|
|
|||||||||
|
2sin x, |
если |
х 0; |
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
, x [-5; 5], шаг 0,2. |
|
y f (x) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
х |
4 х |
2, |
если х 0. |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3. В Microsoft Excel построить графики функций и поверхности:
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 x |
2 |
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
, x 0, |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
y cos x 1 e |
6 x |
; z |
|
|
|
1 x4 |
; |
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
sin2 х |
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2x |
|
|
|
|
|
|
, x 0. |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
5x |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
, x 0; |
|
||||||||||
|
|
2 sin |
3 |
х |
|
|
|
|
|
|
2 |
|
||||||||||
|
y |
|
|
|
1 x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
, z |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
; |
|||
1 x2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
2x |
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
, x 0. |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 x |
2 |
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
z 5x 2 
x 3cos2 y ;
z 10x3 sin2 y 2x2 y3 ;
z 10 ytg x3 1 sin x2 10y .
9
4.Найдите все корни уравнения с помощью процессора электронных таблиц Microsoft Excel:
x7 3x5 4x2 10 0 ;
x5 4x 2 0 ;
x3 3x2 3x 14 0 ;
x4 3x3 x2 4x 3 0;
3x3 10x2 2x 3 0.
5.В Microsoft Excel решить следующую задачу.
Студенты выполняют 5 тестов по информатике, за каждый из которых можно получить от 0 до 10 баллов. Если за тест № 3 получено более 6 баллов, то этот результат увеличивается на 20 %. Суммарное количество полученных при тестировании баллов меньше 20 соответствует оценке «2», оценке «3» соответствует количество баллов от 20 до 29, оценке «4» – от 30 до 39, оценке «5» – 40 баллов и выше.
Заполните электронную таблицу исходными данными в соответствии с рис. 1.
Введите формулы для расчета суммы баллов и оценки соответственно в столбцах G и H (используя функцию «ЕСЛИ»), среднего значения набранных баллов по каждому тесту в ячейках В15:F15.
Постройте диаграмму, отображающую результаты пяти студентов, получивших наибольшее количество баллов.
Рис. 1. Задание «Результаты тестирования»
10
6. В Microsoft Excel решить следующую задачу.
Олимпиада по программированию оценивается по сумме очков, полученных за каждую из трех задач, плюс 10 % от набранной суммы для учащихся младше 10-го класса. Участники, набравшие 27 баллов и более, получают диплом 1 степени, 25-26 баллов – диплом 2 степени, 23-24 балла – диплом 3 степени. Участники, набравшие меньше 23 баллов, получают поощрительные грамоты.
Введите в электронную таблицу исходные данные в соответствии с рис. 2.
Вычислите в столбцах G и H соответственно сумму баллов каждого участника и вид получаемого диплома (используя функцию «ЕСЛИ»), в ячейках D15, E15, F15 – среднее значение баллов по каждой задаче, а в ячейке G16 – общую сумму баллов всех участников.
Постройте диаграмму, отображающую результаты пяти участников, набравших наибольшее количество баллов.
Рис. 2. Задание «Результаты олимпиады»
ВОПРОСЫ К ЭКЗАМЕНУ
1.Информация и её свойства.
2.Информационные процессы и системы.