Лабораторный практикум. Методические указания по выполнению лабораторных работ по дисциплине Высокоуровневые методы информатики и программирования

Название	Методические указания по выполнению лабораторных работ по дисциплине Высокоуровневые методы информатики и программирования
Анкор	Лабораторный практикум
Дата	27.06.2022
Размер	124.5 Kb.
Формат файла
Имя файла	s080801_d28_labs (1).doc
Тип	Методические указания #617661

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.

1. СТУДЕНТ имя – char* курс – int пол – int(bool)	2. ИЗДЕЛИЕ имя – char* шифр – char* количество – int	3. АДРЕС имя – char* улица – char* номер дома – int
4. ЦЕХ имя – char* начальник – char* количество работающих – int	5. СТРАНА имя – char* форма правления – char* площать – float	6. СЛУЖАЩИЙ имя – char* возраст – int рабочий стаж – int
7. БИБЛИОТЕКА имя – char* автор – char* стоимость – float	8. ТОВАР имя – char* количество – int стоимость – float	9. ПЕРСОНА имя – char* возраст – int пол – int(bool)
10. ЖИВОТНОЕ имя – char* класс – char* средний вес – int	11. КАДРЫ имя – char* номер цеха – int разряд – int	12. ЭКЗАМЕН имя студента – char* дата – int оценка – int
13. КВИТАНЦИЯ номер – int дата – int сумма – float	14. АВТОМОБИЛЬ марка – char* мощность – int стоимось – float	15. КОРАБЛЬ имя – char* водоизмещение – int тип – char*
16. КНИГА номер по списку – int автор – char сумма – float	17. СОТОВЫЙ марка – char номер – int сумма – float	18. САМОЛЕТ рейс – int дата – int сумма – float
19. ПРИНТЕР Марка – char Номер – int сумма – float	20. ЛИНЕЙКА Длина – int ширина – int сумма – float	21. ДОГОВОР Номер – int Руководитель – char сумма – float
22. КНОПКА Диаметр – int Тип – char Длина жала – float	23. МЫШЬ марка – char Число кнопок – int сумма – float	24. ЦВЕТОК Тип – char дата – int сумма – float
25. СТУЛ Число ножек – int Число спинок – int сумма – float	26. КАРТА Тип – char Масштаб – int Полушарие – char	27. СТЕКЛО Толщина – int Цвет – int Марка – char

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)