4256

Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г.Ф. Морозова»

ИНФОРМАТИКА

Методические указания для самостоятельной работы студентов по всем специальностям

Воронеж 2020

УДК 004

Юдина Н.Ю. Информатика Электронный ресурс : методические указания для самостоятельной работы студентов по всем специальностям / Н.Ю. Юдина, Т.В. Скворцова, М-во образования и науки РФ, ФГБОУ ВО «ВГЛТУ им. Г.Ф. Морозова». – Воронеж, 2020. – 32 с.

Печатается по решению учебно-методического совета ФГБОУ ВО «ВГЛТУ им. Г.Ф. Морозова» (протокол № __ от _______ 2020 г.)

ВВЕДЕНИЕ

Методические указания подготовлены в соответствии с рабочей программой дисциплины «Информатика» для студентов специальности 23.05.01 Наземные транспортно-технологические средства специализация "Автомобильная техника в транспортных технологиях". Целью изучения данной дисциплины является формирование у студентов знаний о процессе сбора, хранения, обработки, анализа и передачи информации, практических умений использования средств компьютерной техники в учебном процессе и будущей профессиональной деятельности.

В результате освоения дисциплины студент должен:

–знать: основные методы и средства обработки, хранения, передачи и накопления информации; современное состояние уровня и направлений развития компьютерной техники, сетей и программных средств; принципы построения реляционной модели базы данных; основы теории алгоритмов, программирования и моделей решения функциональных и вычислительных задач;

–уметь: работать с программными средствами общего назначения, с текстовыми процессорами, электронными таблицами, системами управления базами данных; формировать задачи, осуществлять их алгоритмизацию; работать в локальных и глобальных компьютерных сетях, использовать в профессиональной деятельности сетевые средства поиска и обмена информацией;

владеть: навыками использования компьютерной техники и программных средств при решении практических задач.

4

СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

Тема 1. Информация и информатика

Информатика как наука и как вид практической деятельности. Появление и развитие информатики. Структура информатики.

Информация, ее виды и свойства. Количественная мера информации и энтропия. Формирование, представление, преобразование, передача, хранение, переработка и использование информации.

Системы счисления. Перевод целых чисел из одной системы счисления в другую. Выполнение арифметических операций в двоичной системе счисления.

Организация и представление данных в компьютере. Единицы измерения количества информации. Кодовая таблица символов. ASCII-коды. Универсальная система UNICODE. Кодирование графической информации.

Тема 2. Вычислительная техника

История развития средств вычислительной техники. Механические и математические первоисточники. Эволюция поколений ЭВМ.

Классификация компьютеров и вычислительных систем: по принципу действия; по вычислительной мощности и габаритам; по способу применения.

Базовая аппаратная конфигурация персонального компьютера: системный блок, монитор, клавиатура, мышь. Внутренние устройства системного блока: материнская плата, жесткий диск, дисководы оптических дисков, видеокарта (видеоадаптер), звуковая карта. Системы, расположенные на материнской плате: оперативная память, процессор, микросхема ПЗУ и система BIOS, энергонезависимая память CMOS, шинные интерфейсы материнской платы. Функции микропроцессорного комплекта (чипсета).

Периферийные устройства персонального компьютера: устройства ввода данных, хранения данных, обмена данными, вывода данных.

Тема 3. Основы построения компьютерных сетей

История появления и развития компьютерных сетей. Развитие сетевых межкомпьютерных коммуникаций в России.

Классификация компьютерных сетей по различным признакам: по технологии передачи данных, по типу коммутации между узлами, по среде передачи данных, по территориальному охвату, по скорости передачи данных, по иерархической организации.

5

Топология компьютерных сетей: полносвязная топология, общая шина, звезда, кольцо, дерево, смешанная топология.

Физическая реализация среды передачи данных: разделяемые среды передачи, сетевые адаптеры, концентраторы, маршрутизаторы.

Модели и протоколы компьютерных сетей. Сетевая модель OSI. Глобальные сети: общие средства организации, аппаратные средства и

протоколы обмена информацией. Электронная почта. Использование компьютерных сетей в образовании.

Тема 4. Программное обеспечение компьютера

Классификация программного обеспечения компьютера: системное, служебное и прикладное.

Функции операционных систем персональных компьютеров: обеспечение интерфейса пользователя, организация и обслуживание файловой структуры, управление установкой, исполнением и удалением приложений, взаимодействие с аппаратным обеспечением и другие.

Основы работы с операционной системой Windows. Рабочий стол Windows. Значки и ярлыки объектов. Просмотр папок Windows. Система окон Компьютер. Приемы работы с файловой системой. Структура Главного меню Windows. Стандартные средства установки оборудования и приложений Windows. Настройка операционной системы Windows. Стандартные приложения

Windows.

Служебное программное обеспечение: программы-архиваторы, антивирусные программы, программы записи компакт-дисков и другие.

Тема 5. Прикладное программное обеспечение общего назначения

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 Web-страниц и интеграция Microsoft Word с другими приложениями пакета Microsoft Office.

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.

6

Подготовка презентаций средствами Microsoft Power Point: возможности создания презентаций, добавление слайдов в презентацию, операции со слайдами, создание скрытых слайдов.

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.

Компьютерная графика: векторная и растровая. Представление цветов в компьютере. Графические редакторы.

Тема 6. Основы моделирования

Понятия модели и моделирования. Компьютерное моделирование. Основные параметры модели.

Классификация моделей по различным факторам: по назначению, по уровню моделирования, по характеру взаимоотношений с внешней средой, по способу представления свойств объекта, по сфере применения, по отношению к времени, по способу представления и т.д.

Основные этапы компьютерного моделирования: постановка задачи и анализ объекта моделирования, разработка (формализация и синтез) модели, проведение компьютерного эксперимента, анализ результатов моделирования.

Программные среды моделирования. AnyLogic – универсальная среда имитационного моделирования.

Тема 7. Основы теории алгоритмов

Понятие алгоритма и его свойства. Способы записи алгоритмов: словесный, графический, программный. Представление и обработка данных различного типа. Базовые и структурированные (массив, запись) типы данных. Базовые алгоритмические конструкции: линейная, разветвляющаяся, циклическая.

Принципы разработки алгоритмов и программ для решения прикладных задач. Основные понятия и классификация языков программирования. Концепция объектно-ориентированного программирования.

Инструментальные средства и среды разработки программного обеспечения.

7

Тема 8. Информационная безопасность

Основные положения, понятия и определения. Виды угроз в информационной сфере. Внутренние и внешние источники угроз. Организационноправовое обеспечение информационной безопасности. Государственная система правового обеспечения защиты информации в Российской Федерации.

Угрозы в информационных системах: нарушения конфиденциальности, достоверности, целостности, доступности. Классификация угроз информации.

Требования к защите информации в информационных системах. Способы и средства защиты информации. Системы защиты информации.

Государственные стандарты по информационной безопасности. Стандарты по криптографической защите.

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.

8

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:

Области входных и выходных данных должны располагаться на рабочем листе отдельно, все входные и выходные элементы должны иметь названия, расположенные в соседних ячейках.

9

2. В Microsoft Excel построить графики функции y=f(x) при х, изменяющемся на интервале [a, b]:

3. В Microsoft Excel построить графики функций и поверхности:

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», оцен-

10

ке «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» 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