Лабораторный практикум. Методические указания по выполнению лабораторных работ по дисциплине Высокоуровневые методы информатики и программирования
Скачать 124.5 Kb.
|
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ» (ТУСУР) МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ По дисциплине __«Высокоуровневые методы информатики и программирования»_ (наименование дисциплины) Для специальности __080801-Прикладная информатика в экономике _ (номер и наименование специальности) Факультет __систем управления____________________________________ (наименование) Профилирующая кафедра ___ Автоматизированных систем управления_____ (наименование) 2012 Катаев М.Ю, «Высокоуровневые методы информатики и программирования» методические указания по лабораторным работам студентов для специальности 080801-Прикладная информатика в экономике / М.Ю. Катаев. – Томск: ТУСУР, 2012. – 9 с. Методические указания разработаны в соответствии с решением кафедры автоматизированных систем управления Составитель: д.т.н., профессор каф. АСУ М.Ю. Катаев Методические указания утверждены на заседании кафедры автоматизированных систем управлениям 28 августа 2012 г., протокол № 15 СОДЕРЖАНИЕ 1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ДИСЦИПЛИНЫ И ЕЕ МЕСТО В УЧЕБНОМ ПРОЦЕССЕ .................3 1.1 цели преподавания дисциплины……………………………………………………..3 1.2 задачи изучения дисциплины………………………………………………………..3 1.3 перечень дисциплин и разделов (тем), необходимых студентам для изучения данной дисциплины………………………….3 2. СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ……………………………………………………………4 2.1 наименование тем, содержание лекционных занятий…………………………..…5 2.2 лабораторные занятия………………………………………………………………...6 3.УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ ПО ДИСЦИПЛИНЕ…………………………8 3.1 основная литература…………………………………………………………………..8 3.2 дополнительная литература…………………………………………………………..8 3.3 перечень методических указаний…………………………………………………….9 1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ДИСЦИПЛИНЫ И ЕЕ МЕСТО В УЧЕБНОМ ПРОЦЕССЕ Дисциплина «ВЫСОКОУРОВНЕВЫЕ МЕТОДЫ ИНФОРМАТИКИ И ПРОГРАММИРОВАНИЯ» (ВМИП) читается в 3-м семестре и предусматривает чтение лекций, проведение лабораторных занятий, выполнение курсового проекта и получение различного рода консультаций. 1.1 ЦЕЛИ ПРЕПОДАВАНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ Целью дисциплины знакомить студентов с основами Объектно-Ориентированного Программирования (далее ООП) как современного подхода к программированию и подготовить их к решению различных экономических задач с использованием различных методов программирования. Воспитание у студента умения применять полученные знания при написании программ. Развитие у студента культуры и интуиции при программировании. Привитие студентам навыков самостоятельной работы при изучении специальной программно-технической литературы. Воспитание у студента умения формулирования и обоснования выбора соответствующего подхода к разработке программы и программированию. Ознакомление студентов с основными средами разработки программ. Формирование у студентов практических навыков написания программ. В результате изучения курса студенты должны получить начальные знания, необходимые для программирования на языке С++. 1.2 ЗАДАЧИ ИЗУЧЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ В результате изучения дисциплины студент должен: Знать: знать основы теории и общие методологические принципы ООП; знать методы проектирования, разработки и создания программных продуктов с применением ООП; Уметь: уметь ставить задачи на разработку программного обеспечения с использованием ООП и решать их; Владеть: особенности объектно-ориентированных возможностей языка программирования С++ и программных систем для разработки программ; навыками программирования на языке программирования С++. 1.3 ПЕРЕЧЕНЬ ДИСЦИПЛИН И РАЗДЕЛОВ (ТЕМ), НЕОБХОДИМЫХ СТУДЕНТАМ ДЛЯ ИЗУЧЕНИЯ ДАННОЙ ДИСЦИПЛИНЫ Для понимания курса «ВМИП» необходимо прослушать дисциплины: ЕН.Ф.2 Информатика и программирование, ОПД.Ф.9 Основы алгоритмизации и языки программирования, ОПД.Ф.1 Вычислительные системы, сети и телекоммуникации. 2. СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ КРАТКАЯ ИНФОРМАЦИЯ О ПРЕДМЕТЕ КУРСА Разработка программ является сложным по структуре элементом знаний. Необходимо иметь представление и о технической стороне расчетов (процессор, драйвер, оперативная и постоянная память и др.) и о программной (операционная система, библиотеки, компиляторы и др.). В рамках дисциплины ВМИП будут рассмотрены эти элементы, однако главный упор будет сделан на разработку программ в объектно-ориентированной парадигме. Объектно-ориентированное программирование (ООП) появилось в результате развития методов структурного, модульного, логического программирования и методов программирования с использованием абстракции данных. В структурном программировании для разбиения системы на составляющие элементы применяется функциональная декомпозиция. Этот процесс обычно осуществляется ""сверху-вниз, в результате чего детализируется реализация функций системы. само разбиение строится и оценивается на основе использования методов модульного и логического программирования модулей. Такой метод слабо учитывает влияние обрабатываемых структур данных на архитектуру программы. В подходе, основанном на абстракции данных, главное внимание уделяется выбору представления данных, наиболее подходящих для реализации решаемой задачи. На основе выбора осуществляется модульная декомпозиция программ. Широко используется понятие типа и строится иерархия типов данных на базе детализации представления данных на различных уровнях декомпозиции. При таком подходе осуществляется разрыв между структурами данных и функциями работы с ними. При использовании ООП этот разрыв уничтожается. Центральным элементом в данном случае является объект, представляющий собой модель некоторого элемента реального мира и содержащий в себе как данные, так и операции над ними (например, "окно", "график", ...). Для построения объектов используются абстрактные типы данных и скрытие информации. Большое внимание уделяется взаимодействию объектов. Преимущества, которые получает пользователь ООП по отношению к программным системам других типов: · Проще в разработке и меньше по объему (малые затраты и времени). · Проще в использовании и модернизации (возможность внесения изменений). · Естественным образом защищается информация о данных и программы. · Регламентация четких и строгих действий, допустимых над объектами. · Возможность внесения изменений (естественное) в работающую программу. 2.1 НАИМЕНОВАНИЕ ТЕМ, СОДЕРЖАНИЕ ЛЕКЦИОННЫХ ЗАНЯТИЙ ТЕМА -1- (2 часа) Введение в ООП 1. История развития языков программирования. 2. История развития парадигм программирования. 3. Этапы разработки программного обеспечения и требования, которым оно должно отвечать. ТЕМА -2- (2 часа) Основные составляющие ООП 1. Три источника и три составные части ООП (краткие определения): а) инкапсуляция, б) полиморфизм и в) наследование. 2. Основные понятия ООП на русском и английском языках с определениями. 3. Словарь терминов ООП. 4. Преимущества и недостатки ООП ТЕМА -3- (2 часа) Место ООП в мире программ и техники. Методология подготовки и написания ОО программ 1. Требования предъявляемые к ООП программам 2. Связь ООП с техническими особенностями вычислительной техники 3. Методологии проектирования ОО программных систем (OMT, SA/SD,JSD…) ТЕМА -4- (2 часа) ОО программирование в языке С++ 1. ОО язык С++. Элементы языка отвечающие за ОО (класс, функции-друзья, функции, конструкторы и деструкторы, правила доступности членов класса, иерархия членов класса, дерево классов, механизм наследования, подкласс) 2. Примеры на С++, поясняющие основные возможности ООП. 3. Библиотека классов С++ в разработках разных компаний Zortex, Borland, Microsoft и др. ТЕМА -5- (4 часа) Разработка приложений в среде Windows 1. Версии Windows. Как работает Windows (краткое описание) 2. Функции, которые создают объекты. Компилятор ресурсов. 3. Классы окон. Функции окон. редактор ресурсов. Редактор шрифтов. 4. Графика. Интерфейс с графическими устройствами. (GDI) ТЕМА –6- (2 часа) Обзор языков положенных в основу Visual C++ 1. Языки Visual C++, CTalk, Objective C, Views, Java, C#. 2. Сравнительный анализ объектно-ориентированных свойств. ТЕМА -7- (2 часов) Элементы графического проектирования программных систем 1. Сообщения. Контексты дисплея. Элементы оконных интерфейсов. 2. Управляющие элементы. Пиктограммы. Меню. 3. Кнопки. Линии прокрутки. Диалоги. Окна списков. 4. Всплывающие меню. Комбинированные окна. Окна с владельцем. 5. Динамически подключаемые библиотеки (DLL). ТЕМА -8- (2 часа) Элементы работы с документами 1. Интерфейс со многими документами (MDI). 2. Динамический обмен данными (DDE). 3. Связывание и включение объектов (OLE). 2.2 ЛАБОРАТОРНЫЕ ЗАНЯТИЯ ТЕМА -1- (6 часов) Ознакомление с основами ООП 1. Построение программ показывающих идеологию модульного, абстрактного, структурного и логического программирования на С++. 2. Изучение классов (определение, возможности, компоненты) ТЕМА -2- (4 часа) Ознакомление с основами ООП 1. Конструктор-Деструктор (возможности). 2. Защита информации при передачи данных. ТЕМА -3- (4 часа) Ознакомление с основами ООП 1. Изучение полиморфизма. 2. Полиморфные объекты. ТЕМА -4- (4 часа) Ознакомление с основами ООП 1. Изучение наследования (простое и сложное). 2. Друзья методов. Лабораторные работы выполняются в среде Visual Studio С++ 2005, 2008, 2008 или 2010. Студенты самостоятельно скачивают информацию с сайтов http://msdn.microsoft.com/ и http://www.microsoft.com/. Работа выполняется индивидуально с выбором варианта задания, согласно таблице: Варианты заданий.
3. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ ПО ДИСЦИПЛИНЕ 3.1 Основная литература 1. Информатика. Базовый курс: Учебник для вузов/ С. В. Симонович [и др.]; ред.: С.В. Симонович. - СПб.: Питер, 2007. - 639 с. (библиотека ТУСУР 30 экз) 3.2 Дополнительная литература 1. Катаев, Михаил Юрьевич. Высокоуровневые методы информатики и программирования: Учебное пособие / М.Ю. Катаев. - Томск: ТМЦДО, 2006. - 132 с. (библиотека ТУСУР 10 экз) 2. Катаев, Михаил Юрьевич. Высокоуровневые методы информатики и программирования: учебное методическое пособие / М.Ю. Катаев. - Томск: ТМЦДО, 2006. - 39 с. (библиотека ТУСУР 10 экз) 3. Катаев, Михаил Юрьевич. Методические указания по выполнению курсовых работ по дисциплине Высокоуровневые методы информатики и программирования / М.Ю. Катаев.– Томск: ТУСУР, 2006. - 37 с. (библиотека ТУСУР 41 экз) 4. Катаев Михаил Юрьевич. Объектно-ориентированное программирование: Учебное пособие / М.Ю. Катаев, А.Я. Суханов. - Томск: ТМЦДО, 2007. - 160 с. (библиотека ТУСУР 12 экз) 5. Катаев, Михаил Юрьевич. Объектно-ориентированное программирование : Учебное методическое пособие / М. Ю. Катаев. - Томск: ТМЦДО, 2007. - 45 с. (библиотека ТУСУР 8 экз) 6. Подбельский, Вадим Валериевич. Язык СИ++: Учебное пособие для вузов/ Вадим Валериевич Подбельский. - 5-е изд. - М.: Финансы и статистика, 2002. - 560 с. (библиотека ТУСУР 5 экз) 3.3 Перечень методических указаний 1. Катаев М.Ю. «Высокоуровневые методы информатики и программирования» (ВМИП). Методические указания по самостоятельной работе студентов по специальности "080801 – Прикладная информатика в экономике ", обучающихся по магистерской программе Математическое и программное обеспечение вычислительных комплексов и компьютерных сетей / М.Ю. Катаев. – Томск: ТУСУР, 2011. – 9 с. http://www.asu.tusur.ru/learning/ (электронный ресурс каф. АСУ ТУСУР) |