Методичка. Методические указания по ПО АС_очники. Методические указания к проведению занятий по дисциплине " Программное обеспечение автоматизированных систем" Москва 2018

• Название: Методические указания к проведению занятий по дисциплине " Программное обеспечение автоматизированных систем" Москва 2018
• Анкор: Методичка
• Дата: 06.09.2022
• Размер: 0.59 Mb.
• Имя файла: Методические указания по ПО АС_очники.doc
• Тип: Методические указания; #663666
• страница: 2 из 11

Подготовка программных средств для проведения занятий

Установка Python на компьютере

Средства Python относятся к классу свободного программного обеспечения (СПО), доступного для использования на основе свободной лицензии (GPL-совместимой для большинства версий).

Для развертывания на личном компьютере среды программирования Python необходимо обратиться к сайту организации The Python Software Foundation (PSF) (https://python.org/), выбрать закладку DOWNLOADS (скачивание), загрузить выбранную версию на свой компьютер и, следуя указаниям с сайта инсталлировать среду с учетом версии операционной системы, под которой работает компьютер. Следует учитывать, что для выполнения заданий в ходе занятий потребуется версия Python не ниже 3.4. В качестве основной оболочки среды программирования будет использоваться IDLE.

Установка дополнительных программных модулей.

Для решения прикладных задач в среде Python можно использовать готовые программные средства, представленные в виде так называемых «модулей» или «пакетов». Большое число таких модулей доступно для загрузки с того же сайта из раздела PyPI (Python Packages Index).

Для выполнения заданий следует скачать и установить в среде программирования следующие модули: statistics, matplotlib, numpy. Инструкции по скачиванию находятся на сайте. Так, если компьютер работает под управление какой-либо версии операционной системы Windows, скачивание производится с использованием компоненты PIP, развертываемой в составе среды программирования. При этом для скачивания потребуется ввести команду операционной системы

python –m pip install –U <имя скачиваемого модуля>

После скачивания следует убедиться в успешном выполнении этой операции. Для этого следует обратиться к подкаталогу Python\Lib\site-packages\ и убедиться, что в нем появился подкаталог и/или файлы с именем скачиваемого модуля.

Модуль 1 Основы языка программирования Python

Тема 1. Знакомство с интерпретатором и интерактивной оболочкой IDLE

Цель изучения темы: получение первичных навыков работы со средой Python.

1. 
   Создайте на рабочем диске папку с именем, соответствующим вашей фамилии в латинской транскрипции (без инициалов) – главную папку. Создайте в ней подкаталоги с именами «Tema1», «Tema2»,…, «Tema9». В папку «Tema1» запишите файлы из архива Tema1.rar.
   
2. 
   Запустите на выполнение программу-интерпретатор, выбрав ее ярлык «Python 3.4 (command line)».
   
3. 
   Изучите содержание открывающегося диалогового окна интерпретатора. После символов приглашения к диалогу : «>>> » введите инструкцию
   

print('Hello')

и нажмите клавишу Enter. Убедитесь, что интерпретатор выполнил введенную инструкцию и на следующей строке появилось слово «Hello».

4. 
   Введите еще одну инструкцию:
   

h=input('Your name=')

и введите после появляющегося в следующей строке запроса своё имя в латинской транскрипции.

5. 
   Завершите работу интерпретатора вводом инструкции
   

exit()

(или Ctrl+Z и затем Enter).

6. 
   Запустите оболочку интерактивную графическую оболочку IDLE среды Python – ярлык «IDLE (Python 3.4 GUI )» .
   
7. 
   Изучите устройство главного командного окна среды.
   
8. 
   В командном окне после символов приглашения ко вводу инструкции ( ) введите инструкции настройки рабочего каталога среды по следующему образцу:
   

import os

os.chdir('<путь доступа к папке>\\Tema1\\') #Например, 'd:\\users\\PO_AS\\Tema1\\'

Обратите внимание на то, что в строке, задающей путь к рабочему каталогу, имена папок разделены двойными слешами. С этих двух инструкций в дальнейшем следует начинать каждый сеанс работы со средой.

9. 
   Изучите предложения главного меню, а также предложения выпадающих меню. По возможности, запомните расположение основных предложений этого меню. В главном меню выберите предложение «Настройки (Options)». Для примера установите в среде: шрифт типа Arial CYR, размер 11, размер начального окна - высота 50 символов, ширина 100 символов, подкраска комментариев - коричневая. Заметим, что размеры окон могут задаваться также простым раздвижением их с помощью захвата курсором компьютерной мыши.
   
10. 
    Используя предложения «Файл (File)» и «Новый файл (New File)» откройте окно текстового редактора оболочки IDLE. В первой строке окна редактора введите комментарий, начиная его со знака #
    

#Программа по Теме 1 <ФИО студента>

Во второй - пятой строках вставьте инструкции, использованные при выполнении п.п. 3, 4 и 8. Сохраните введенный текст в программном файле Pr0.py в рабочем каталоге. Запустите инструкции на выполнение, используя предложение в меню редактора: «Запустить модуль (Run module)». Закройте окно редактора.

Рассмотрите другой способ запуска программы на выполнение. Для этого в командном окне запустите программу на выполнение инструкцией

import Pr0

Третий способ: при активном окне редактора с программой – нажмите функциональную клавишу F5.

11. 
    Теперь запустите на выполнение программу, которая находится в рабочем каталоге в файле prb1.py. Для этого поставьте в командном окне IDLE курсор на предыдущую инструкцию и нажмите клавишу Enter. Обычным редактированием замените имя Pr0 на prb1 и затем нажмите Enter для запуска программы. Обратите внимание на то, что расширение имени файла «.py» в инструкции указывать не надо. В дальнейшем используйте возможность повторения ранее введенных в командном окне инструкций с их редактированием.
    
12. 
    Используя в меню текстового редактора предложение «Открыть (Open)», изучите состав рабочего каталога. Обратите внимание на каталог __pycache__. Откройте этот каталог и попытайтесь открыть в текстовом редакторе файл Pr0.cpython-34.pyc – результат работы компилятора среды. Объясните полученный результат. Объясните, зачем производится компиляция программ.
    
13. 
    В текстовом редакторе оболочки IDLE откройте новое окно. В первой строке введите комментарий
    

# Протокол по Теме 1 <ФИО студента>

В последующих строках введите копию всех строк из командного окна среды IDLE. Сохраните содержимое в файле с именем, требуемым по регламенту выполнения заданий. При дальнейшей работе копируйте в этот файл все корректно выполненные инструкции из командного окна и результаты их выполнения, а также диагностические сообщения. Этот файл вы должны будете приложить к протоколу для проведения контроля по данной теме.

14. 
    Изучите раздел помощи (Help) главного меню. Какие виды помощи здесь предлагаются?
    

В командном окне после знака приглашения к диалогу : « » введите инструкцию обращения к оперативной помощи по функции print – вывод значений указываемого объекта на заданное устройство.

help(print)

В данный момент здесь не требуется подробное изучение содержания выводимой в командном окне справки, поскольку изучается лишь принцип получения оперативной помощи.

Заодно убедитесь, что в одной строке можно ввести несколько инструкций, разделяя их запятыми или точками с запятой, например,

help(print), help(input)

При этом вновь попробуйте ранее рассмотренный способ: поставьте в командном окне IDLE курсор на строку с ранее введенной инструкцией помощи по функции print и нажмите клавишу Enter. Копия инструкции появится в новой строке и ее можно дополнить до нужной инструкции. Этот прием позволяет повторять ранее введенные инструкции и, при необходимости, редактировать их.

Отметим, что можно использовать другой вариант обращения к оперативной помощи – при нажатии на функциональную клавишу F1 появляется окно справочной подсистемы, в левой части на закладке «Указатель» находится упорядоченный по алфавиту список терминов языка Python. Найдите в этом списке строку

print() (built-in function)

щелкните по ней мышью и в правой части окна появится справка по этой функции.

Теперь выберите в главном меню предложение «Помощь (Help)», в выпадающем меню – «Python Docs» и убедитесь, что появляется то же диалоговое окно, что и при нажатии клавиши F1.

15. 
    Последовательно выполните следующие действия:
    

• 
  Выберите предложения «Файл (File)» и «Открыть (Open)» и после стандартного диалога по открытию файла выберите файл prb1.py в папке Tema1. Файл откроется в текстовом редакторе среды Python.
  
• 
  Теперь у вас 3 открытых окна: командное окно IDLE (Python Shell) и 2 окна текстового редактора. Используя предложения «Окно (Window)» в меню этих окон поочередно активируйте каждое из этих окон.
  
• 
  Сделайте активным окно редактора с программой prb1. Запустите программу из файла prb1.py на выполнение. Для этого выберите предложения «Запуск (Run)» и «Запустить модуль (Run Module)». В ответ на запрос в командном окне IDLE введите своё имя и получите приветствие от программы.
  
• 
  С использованием меню в окне редактора откройте ранее созданную программу Pr0.py. Теперь у вас 4 окна: командное окно (Python Shell) и три окна в редакторе. Попробуйте поочередно активизировать эти окна.
  

• 
  Закройте два окна текстового редактора с программами (предложения «Файл (File)» и «Закрыть (Close)»).
  
• 
  Используя инструкцию import, запустите на выполнение программу из файла tdemo_chaos.py. Откройте этот файл в окне текстового редактора и оцените краткость программы и её графические возможности.
  
• 
  Выберите предложения «Помощь (Help)» и «Демонстрации (Turtle Demo)». В появившемся новом окне в меню выберите предложение «Примеры (Examples)» и из появляющегося списка примеров – «Часы (Clock)». Нажмите кнопку «Запуск (Start)» в нижней части окна. Обратите внимание на текст программы в левой части окна и на её результат – в правой. Попробуйте другие примеры. Оцените возможность использования этих примеров при написании собственных программ.
  
• 
  Закройте окно текстового редактора с протоколом.
  

16. 
    Завершите работу со средой. Для этого выберите предложения «Файл (File)» и «Выход (Exit)».
    
17. 
    Просмотрите контрольные вопросы и найдите на них ответы. Запишите в протокол ответ на контрольный вопрос, указанный преподавателем.
    

Контрольные вопросы по теме.

1. 
   Расскажите о происхождении языка Python и его названия.
   
2. 
   Можно ли работать со средой без использования интерактивной оболочки IDLE?
   
3. 
   Что означает название интерактивной оболочки IDLE?
   
4. 
   Можно ли писать несколько инструкций в одной строке командного окна?
   
5. 
   Продемонстрируйте последовательность действий при создании файла с программой с помощью текстового редактора IDLE.
   
6. 
   Какие способы могут использоваться для получения помощи при работе со средой Python?
   
7. 
   Какое назначение имеют демонстрационные примеры в системе помощи?
   
8. 
   Как можно запустить на выполнение программу, исходный код которой находится в текстовом файле?
   
9. 
   Для чего предназначено предложение «Окно (Window)» главного меню?
   
10. 
    Если вы начали работу на новом для вас компьютере с предустановленной средой Python, на что надо обратить внимание после запуска интерактивной оболочки?
    
11. 
    В каком месте инструкции можно написать комментарий?
    
12. 
    Если требуется повторить с небольшим изменением ранее введенную инструкцию, работая в командном окне IDLE, как это лучше сделать?
    
13. 
    Можно ли создавать программы для среды Python с помощью других текстовых редакторов?
    
14. 
    Можно ли с помощью оболочки IDLE создавать загрузочные программы?
    
15. 
    Если вы пришли на рабочее место с предустановленной средой Python, что необходимо выяснить до начала первого сеанса работы с этой средой.
    
16. 
    Из каких компонент состоит среда Python? Как проявляют себя эти компоненты при работе со средой – покажите на примерах?
    
17. 
    Можно ли в текстовом редакторе IDLE открыть текстовые файлы, содержащие не инструкции, а данные? Если да – покажите на примере. Можно ли в этом редакторе открыть сразу несколько файлов?
    
18. 
    Что означает знак “ ” в командном окне IDLE? В каком месте вводимой команды можно вставить символы пробела?
    
19. 
    Как поменять шрифт в командном окне IDLE? Например, замените его на шрифт Times New Roman, размер 12.
    
20. 
    Как можно запустить на выполнение программу из файла с расширением .py не открывая его в текстовом редакторе?
    
21. 
    Какова роль компилятора в среде Python? Чем отличаются файлы с расширением .pyc от файлов с расширением .py?
    
22. 
    Можно ли с помощью текстового редактора среды создавать обычные текстовые файлы, например с некоторой текстовой информацией? Можно ли эти файлы запустить на выполнение?
    
23. 
    Как установить рабочий (рабочий) каталог в среде? Какую пользу можно получить от такой установки?
    
24. 
    Если вы открыли или сохранили файл в текстовом редакторе и теперь создали в нем еще один текст и хотите его сохранить, какой каталог будет изначально предложен вам при сохранении этого файла? Можно ли его изменить?
    
25. 
    Какие настройки среды сохраняются между сеансами работы с этой средой?
    
26. 
    Можно ли в среде IDLE создавать графический интерфейс программы на языке Python?