Информатика. Программирование для библиотечных специалистов. Учебное пособие
.pdfГосударственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«БЕЛГОРОДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ИНСТИТУТ ИСКУССТВ И КУЛЬТУРЫ»
И. Н. Доронина, О. А. Киреева
ИНФОРМАТИКА. ПРОГРАММИРОВАНИЕ
ДЛЯ БИБЛИОТЕЧНЫХ СПЕЦИАЛИСТОВ
Учебное пособие
Ай Пи Эр Медиа Саратов • 2019
УДК 004.9
ББК 32.973 Д69
Авторы:
Доронина И. Н. — канд. пед. наук, доцент кафедры библиотечно-информационной деятельности ГБОУ ВО «Белгородский государственный институт искусств и культуры»; Киреева О. А. — канд. пед. наук, доцент, профессор кафедры библиотечно-информационной деятельности ГБОУ ВО «Белгородский государственный институт искусств и культуры»
Рецензенты:
Савотченко С. Е. — д-р физ.-мат. наук, профессор кафедры информационно-компьютерных технологий в деятельности ОВД БЮИ МВД России имени И. Д. Путилина;
Перепелкин И. Н. — канд. физ.-мат. наук, доцент кафедры информатики и информационно-аналитических ресурсов ГБОУ ВО «Белгородский государственный институт искусств и культуры»
Доронина, И. Н.
Д69 Информатика. Программирование для библиотечных специалистов [Электронный ресурс] : учебное пособие / И. Н. Доронина, О. А. Киреева. — Электрон. дан. и прогр. (10 Мб). — Саратов : Ай Пи Эр Медиа, 2019. — 107 с.
ISBN 978-5-4486-0711-0
Учебное пособие содержит комплекс теоретических знаний и практических работ по дисциплине «Информатика» (раздел «Инструментарий программирования»). Представленные в пособии практические работы сопровождаются методическими рекомендациями по их выполнению. В качестве основного инструмента для выполнения работ предлагается метод структурного программирования, являющийся основой современных CASE-средств.
Подготовлено в соответствии с Федеральным государственным образовательным стандартом высшего образования.
Предназначено для студентов, обучающихся по направлению подготовки 51.03.06 «Библиотечно-информационная деятельность», а также может быть полезно при изучении программирования бакалаврами всех гуманитарных направлений для формирования информационной культуры с применением информационнокоммуникационных технологий.
Учебное электронное издание
©Доронина И. Н., Киреева О. А., 2019
©ООО «Ай Пи Эр Медиа», 2019
Редактор Н. Г. Шиндина
Корректор Е. А. Волкова Технический редактор, компьютерная верстка Г. И. Иванова
Для создания электронного издания использовано:
Приложение pdf2swf из ПО Swftools, ПО IPRbooks Reader,
разработанное на основе Adobe Air
Подписано к использованию 2019. Объем данных 10 Мб.
Издание представлено в электронно-библиотечных системах
IPR BOOKS (www.iprbookshop.ru), Библиокомплектатор (www.bibliocomplectator.ru)
Бесплатный звонок по России: 8-800-555-22-35
Тел.: 8 (8452) 24-77-97, 8 (8452) 24-77-96
Отдел продаж и внедрения ЭБС:
доб. 206, 213, 144, 145 E-mail: sales@iprmedia.ru
Отдел комплектования ЭБС:
доб. 224, 227, 208 E-mail: mail@iprbookshop.ru
По вопросам приобретения издания обращаться:
доб. 208, 201, 222, 224
E-mail: izdat@iprmedia.ru, author@iprmedia.ru
3
СОДЕРЖАНИЕ |
|
Введение........................................................................................... |
6 |
Тема 1. Понятие алгоритма. Виды алгоритмов. Способы |
|
представления алгоритмов. Понятие блок-схемы. Виды |
|
функциональных блоков. Структуры алгоритмов........................ |
9 |
Тема 2. Программный способ представления алгоритмов. |
|
Языки программирования. Трансляторы. Классификация |
|
языков программирования. Основные этапы решения задач с |
|
использованием ПК....................................................................... |
17 |
Тема 3. Структура языка программирования. |
|
Интегрированная среда программирования Turbo Pascal. |
|
Структура программы в среде программирования |
|
Turbo Pascal .................................................................................... |
24 |
Тема 4. Линейные алгоритмы. Алгоритмическая структура |
|
«следование». Оператор присваивания. Создание |
|
программных продуктов с использованием алгоритмической |
|
структуры «следование». Тестирование, отладка, |
|
использование среды для отладки программ.............................. |
29 |
Тема 5. Технология создания пользовательского |
|
интерфейса...................................................................................... |
34 |
Тема 6. Создание программных продуктов с использованием |
|
алгоритмической структуры «ветвление»................................... |
44 |
Тема 7. Создание программных продуктов с использованием |
|
алгоритмической структуры «выбор»......................................... |
49 |
Тема 8. Создание программных продуктов с использованием |
|
алгоритмической структуры «цикл»............................................ |
56 |
Тема 9. Структурное программирование. Технология |
|
нисходящего программирования. Подпрограммы. Процедуры |
|
и функции....................................................................................... |
65 |
Тема 10. Структурированные типы данных, таблицы как |
|
способ организации данных. Одномерный массив.................... |
78 |
Тема 11. Структурированные типы данных. Сортировки......... |
87 |
4 |
|
Тема 12. Структурное проектирование программных |
|
продуктов ....................................................................................... |
93 |
Список литературы................................................................... |
106 |
5
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность использования персональных компьютеров современными специалистами-гуманитариями обоснована постоянно увеличивающимся потоком информации. Необходимость оперативного и качественного решения профессиональных задач обязывает представителей профессионального сообщества в сфере культуры и искусств не только быть готовыми к сбору, обработке и хранению информации, но и овладевать основами программирования.
Программирование (чаще всего как раздел дисциплины «Информатика») в том или ином объ еме всегда сопровождает процесс обучения выпускников вузов культуры и искусств. Однако ранее его преподавание заключалось в изучении «штампов» и представляло собой решение классических задач с применением процессов моделирования и алгоритмизации. Сегодня в условиях развитой информационной инфраструктуры сферы культуры и искусств компетентностная модель выпускника естественным образом должна быть дополнена навыками программирования. Это позволит грамотно использовать возможности современных технологий программирования, в том числе и технологии обработки электронной документации.
Ширина и скорость современного информационного потока предполагает не просто увеличение объема академических часов для изучения основ программирования, но и выделение специальных учебных разделов. Навыки программирования, полученные специалистами-гуманитариями в рамках таких разделов, будут способствовать организации межотраслевого обмена контентом, что в целом окажет положительное влияние на способность общества к обобщению и хранению и ретрансляции культурного наследия.
Цель настоящего пособия состоит в приведении в соответствие с требованиями новых образовательных стандартов про-
6
фессионального уровня специалистов-гуманитариев в части самостоятельного формулирования ими конкретных профессиональных задач и их последующего решения в соответствующей программной среде. Пособие, прежде всего, отвечает требованиям Федерального государственного образовательного стандарта высшего образования — бакалавриат по направлению подготовки 51.03.06 «Библиотечно-информационная деятельность» и способствует формированию группы общепрофессиональных компетенций «Информационная культура»: способности решать стандартные задачи профессиональной деятельности на основе информационной и библиографической культуры с применением информационно-коммуникационных технологий
ис учетом основных требований информационной безопасности; профессиональной компетенции, связанной с технологической деятельностью: готовности к овладению перспективными методами библиотечно-информационной деятельности на основе информационно-коммуникационных технологий.
Сегодня программирование — это искусство алгоритмически мыслить и достигать успеха. Появилось такое понятие, как «лайфхак», которым обозначают набор приемов и методов, предполагающих максимальное упрощение любых процессов
идостижение своих целей с использованием готовых решений. Другими словами, все это называют «взломом» окружающей среды и жизни, который помогает максимально упростить последнюю. Умение алгоритмически мыслить позволяет решать задачи любой предметной области с использованием плана действий, приводящих к определенному результату.
При разработке данного учебно-методического пособия основной целью являлось оптимальное сочетание дидактических принципов научности и доступности. Задачей ставилась не столько разработка собственных алгоритмов, сколько формирование умений «читать» и анализировать готовые алгоритмы в виде блоков-схем и программных кодов. Каждая
7
тема состоит из четырех блоков: теоретического, практического, заданий для самостоятельной работы, творческого, что обеспечивает реализацию дидактического принципа разноуровневой дифференциации.
Вкачестве информационного сопровождения учебнометодического пособия разработан электронный образовательный ресурс «Курс по программированию в среде TURBOPASCAL», который представляет собой комплекс презентаций по всем темам.
Врезультате освоения данной дисциплины учащиеся
должны:
Знать:
– основные возможности, предоставляемые современными
информационно-коммуникационными технологиями для решения стандартных задач профессиональной деятельности;
‒основные программные средства решения библиотечноинформационных задач;
‒основные подходы к проектированию программных продуктов;
‒основные понятия структурного программирования, структуру программных продуктов;
‒основные управляющие структуры алгоритмов;
‒этапы создания программного продукта.
Уметь:
− использовать в библиотечной практике различные виды информационно-коммуникационных технологий;
‒разрабатывать информационные модели с использованием метода структурного проектирования;
‒разрабатывать и «читать» алгоритмы в виде блок-схем
ипрограммных кодов профессиональной направленности, отслеживать динамикупотоков данных.
Владеть: практическими навыками создания электронных информационных ресурсов; методами повышения уровня информационной культуры для решения задач профессиональной деятельности.
8
ТЕМА 1. ПОНЯТИЕ АЛГОРИТМА. ВИДЫ АЛГОРИТМОВ. СПОСОБЫ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ АЛГОРИТМОВ.
ПОНЯТИЕ БЛОК-СХЕМЫ. ВИДЫ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ БЛОКОВ. СТРУКТУРЫ АЛГОРИТМОВ
Теоретический блок
Каждому специалисту постоянно приходится сталкиваться с различными профессиональными задачами (проблемами) и решать их различными возможными способами. Задача характеризуется известными величинами (исходными данными) и отношениями между ними и величинами или отношениями, значения которых неизвестны и должны быть определены в результате решения задачи.
Решение задачи предполагает выполнение определенной последовательности действий над объектами (элементами) для получения необходимого результата. Последовательность таких действий задается (описывается) алгоритмом. Данное определение можно трактовать как интуитивное определение алгоритма. Алгоритм позволяет формализовать выполнение информационного процесса.
Сегодня отсутствует строгое определение этого понятия, однако наиболее удачные принадлежат российским ученым: А. Н. Колмогорову и А. А. Маркову [8]. Алгоритм (по А. Н. Колмогорову) — это система вычислений, выполненных по строго определенным правилам, которая после какого-либо числа шагов заведомо приводит к решению поставленной задачи. Алгоритм (по А. А. Маркову) — это точное предписание, определяющее вычислительный процесс, идущий от варьируемых исходных данных к искомому результату. Мы будем пони-
мать под алгоритмом набор строго детерминированных предписаний (указаний) исполнителю совершить определенную последовательность действий, направленных на достижение указанной цели или решение поставленной задачи.
9
В качестве исполнителей алгоритма могут выступать человек и различные устройства: механические, электрические, электронно-вычислительные машины (ЭВМ) и т.д.
Анализ примеров различных алгоритмов показывает, что запись алгоритма распадается на отдельные указания исполнителю выполнить некоторое законченное действие. Каждое такое указание называется командой. Команды алгоритма выполняются одна за другой. После каждого шага исполнения алгоритма точно известно, какая команда должна выполняться следующей. Совокупность команд, которые могут быть выполнены исполнителем, называется системой команд исполнителя.
Исполнитель алгоритма — это некоторая абстрактная или реальная (техническая, биологическая или биотехническая) система, способная выполнить действия, предписываемые алгоритмом.
Исполнителя характеризуют:
−среда;
−элементарные действия;
−система команд;
−отказы.
Среда (или обстановка) — это «место обитания» исполнителя. Например, для исполнителя «Робот» из школьного учебника среда — это бесконечное клеточное поле. Стены и закрашенные клетки тоже часть среды, а их расположение и положение самого «Робота» задают конкретное состояние среды.
Система команд. Каждый исполнитель может выполнять команды только из некоторого строго заданного списка – системы команд исполнителя. Для каждой команды должны быть заданы условия применимости (в каких состояниях среды может быть выполнена команда) и описаны результаты выполнения команды. Например, команда «Робота» «Вверх» может быть выполнена, если выше «Робота» нет стены. Ее результат — смещение «Робота» на одну клетку вверх.
После вызова команды исполнитель совершает соответствующее элементарное действие.
10
