Рабочая программа дисциплины «программирование и алгоритмизация»

ПЕРВОЕ ВЫСШЕЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ УЧЕБНОЕ ЗАВЕДЕНИЕ РОССИИ МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «НАЦИОНАЛЬНЫЙ МИНЕРАЛЬНО-СЫРЬЕВОЙ УНИВЕРСИТЕТ «ГОРНЫЙ» Согласовано _______________________ Утверждаю ______________________ Руководитель ООП по направлению 220700 доц. А.А. Кульчицкий Зав. кафедрой АТПП доц. А.А. Кульчицкий РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ «ПРОГРАММИРОВАНИЕ И АЛГОРИТМИЗАЦИЯ» Направление подготовки: 220700 Автоматизация технологических процессов и производств Профиль подготовки: Автоматизация технологических процессов и производств (в машиностроении) Квалификация (степень) выпускника: бакалавр Форма обучения: очная Составители: Доцент каф. АТПП А.Ю.Фирсов САНКТ-ПЕТЕРБУРГ 2012 1.Цели и задачи дисциплины: Дисциплина “ Программирование и алгоритмизация ” призвана познакомить студента, обучающегося по направлению 220700 “Автоматизация технологических процессов и производств”, с основами алгоритмизации, основными понятиями программирования, несколькими языками программирования, технологиями структурного, модульного, объектно-ориентированного программирования. 2. Место дисциплины в структуре ООП: Дисциплина “ Программирование и алгоритмизация ” относится к общепрофессиональным дисциплинам. Для изучения дисциплины студенты должны работать на персональном компьютере в объеме курса: "Информатика". Дисциплина в свою очередь является базой для последующего освоения курсов “Интегрированные системы проектирования и управления”, “Автоматизация технологических процессов и производств”, а также для курсового проекта и выпускной бакалаврской работы. 3. Требования к результатам освоения дисциплины: Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих компетенций: способностью использовать прикладные программные средства при решении практических задач профессиональной деятельности, методы стандартных испытаний по определению физико-механических свойств и технологических показателей материалов и готовых изделий, стандартные методы их проектирования, прогрессивные методы эксплуатации изделий (ПК-4); способностью осваивать средства программного обеспечения автоматизации и управления, их сертификации (ПК-26); способностью изучать и анализировать необходимую информацию, технические данные, показатели и результаты работы, обобщать их и систематизировать, проводить необходимые расчеты с использованием современных технических средств и программного обеспечения (ПК-38); способностью участвовать в разработке алгоритмического и программного обеспечения средств и систем автоматизации и управления процессами (ПК-41); способностью к применению и разработке новых образовательных технологий, включая системы компьютерного и дистанционного обучения (ПК-47); участие в разработке алгоритмического и программного обеспечения средств и систем автоматизации и управления; В результате изучения дисциплины студент должен: Знать: - синтаксис и семантику алгоритмического языка программирования, принципы и методологию построения алгоритмов программных систем; - принципы структурного и модульного программирования с поддержкой жизненного цикла программ, а также объектно-ориентированного программирования; -технологию работы на ПК в современных операционных средах, основные методы разработки алгоритмов и программ, структуры данных, используемые для представления типовых информационных объектов, типовые алгоритмы обработки данных; Уметь: - использовать стандартные пакеты (библиотеки) языка для решения практических задач; - решать исследовательские и проектные задачи с использованием компьютеров. Владеть: - методами построения современных проблемно-ориентированных прикладных программных средств; - методами и средствами разработки и оформления технической документации. 4. Объем дисциплины и виды учебной работы Общая трудоемкость дисциплины составляет 4 зачетных единиц. Вид учебной работы Всего часов Семестры 3 4 Аудиторные занятия (всего) 88 34 54 В том числе: - - - - - Лекции 17 17 18 Практические занятия (ПЗ) 17 18 Семинары (С) Лабораторные работы (ЛР) 51 17 18 Самостоятельная работа (всего) 56 20 36 В том числе: - - - - - Курсовой проект (работа) Расчетно-графические работы 20 10 10 Реферат Другие виды самостоятельной работы 10 26 Вид промежуточной аттестации (зачет, экзамен) зач зач Общая трудоемкость час зач. ед. 144 4 5. Содержание дисциплины 5.1. Содержание разделов дисциплины № п/п Наименование раздела дисциплины Содержание раздела 1 Введение. Организация программных средств: информационные системы, системы автоматизированного исследования и проектирования, системы управления техническими средствами, диалоговые системы. Стандарты на разработку прикладных программных средств. Документирование, сопровождение и эксплуатация программных средств. Этапы проектирования и жизненный цикл программных продуктов. 2 Разработка алгоритмов со сложной логикой на основе Булевой алгебры. Булева алгебра(БА). Константы, переменные, функции. Унарные и бинарные операции. Теоремы БА. Канонические формы. Построение выражения по таблице истинности. Сокращение выражений по картам Карно. Логическая диаграмма. Функционально полный базис. Комбинационная и последовательная схемы. Триггеры. Синтез последовательной схемы. 3 Представление данных в ЭВМ. Двоичная система счисления. Шестнадцатеричная система счисления. Восьмеричная система счисления. Преобразование чисел из одной системы счисления в другую. Способы представления отрицательных чисел в ЭВМ. Дополнительный код. Буквенно-цифровой код. Типы числовых данных в алгоритмических языках программирования. 4 Система команд микропроцессора. Система команд микропроцессора и его программирование в двоичном коде и на ассемблере. Регистры общего назначения. Способы адресации с использованием регистров общего назначения. Понятие безадресных,1-,2-,3-адресных команд. Форматы машинных команд. Слово состояния процессора 5 Стандарты МЭК на системы программирования микроконтроллеров. Стандарты МЭК на системы программирования микроконтроллеров. Языки IL, LD, ST, FBD, SFC. Программирование на языке FBD. 6 Синтаксис и семантика алгоритмического языка программирования. Синтаксис и семантика алгоритмического языка программирования. Потоки ввода-вывода; файлы. Последовательный, индексно-последовательный файлы, файл с прямым доступом. Типизация и структуризация программ­ных данных. Структурное и модульное программирование. Сложные структуры данных (списки, деревья, сети). Статические и динамические данные. 7 Методы и средства объектно-ориентированного программирования. Методы и средства объектно-ориентированного программирования. Объекты и методы. Инкапсуляция. Наследование. Полиморфизм. Классы объектов. 8 Алгоритмы. Изображение алгоритма в виде блок-схемы. Этапы построения алгоритма: методы частных целей, подъёма, эвристика, метод ветвей и границ, рекурсия и итерация, сортировка и поиск, численные и символьные вычисления. 9 Системы управления базами данных (СУБД) Модели данных (сетевые, иерархические, реляционные), реляционные базы данных, реляционная алгебра, свойства отношений, операции над отношениями, типы функциональных зависимостей, нормальные формы, нормализация базы данных и устранение аномалий. Последовательный и индексный метод доступа к данным. Основы программирования на одном из языков СУБД. 10 Основы визуальной среды программирования LabView. Основы визуальной среды программирования LabView. 11 Механизмы взаимодействия программных средств Механизмы взаимодействия приложений в среде Windows. API -интерфейс приложений. Серверы и клиенты. DDE-механизмы обмена. OPC-сервер. ODBC. ActiveX. 5.2 Разделы дисциплины и междисциплинарные связи с обеспечиваемыми (последующими) дисциплинами № п/п Наименование обеспе-чиваемых (последую-щих) дисциплин № № разделов данной дисциплины, необходимых для изучения обеспечиваемых (последующих) дисциплин 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1. Вычислительные машины, системы и сети + + + + 2. Интегрированные системы проектирования и управления + + 3. Программное обеспечение систем управления + + 4. CASE средства при проектировании систем управления + + 5 Автоматизация технологических процессов в машиностроении + 5.3. Разделы дисциплин и виды занятий № п/п Наименование раздела дисциплины Лекц. Практ. зан. Лаб. зан. Семин СРС Все-го час. 1 Введение. 1 1 2 Разработка алгоритмов со сложной логикой на основе Булевой алгебры. 2 2 4 6 14 3 Представление данных в ЭВМ. 2 2 4 6 14 4 Система команд микропроцессора. 1 1 3 5 10 5 Стандарты МЭК на системы программирования микроконтроллеров. 1 1 2 3 7 6 Синтаксис и семантика алгоритмического языка программирования. 2 2 8 12 24 7 Методы и средства объектно-ориентированного программирования. 2 2 6 10 20 8 Алгоритмы. 2 2 8 12 24 9 Системы управления базами данных (СУБД) 2 2 8 12 24 10 Основы визуальной среды программирования LabView. 1 1 4 10 16 11 Механизмы взаимодействия программных средств 1 2 4 4 11 6. Лабораторный практикум № п/п № раздела дисциплины Наименование лабораторных работ Трудо-емкость (час.) 1 2 Программирование комбинационной логической схемы, заданной таблицей истинности. 2 2 2 Программирование последовательной логической схемы, заданной таблицей состояний. 2 3 3 Изучение способов представления чисел в ВМ (в дополнительном коде). 2 4 3 Представление данных в ЭВМ. 2 5 4 Изучение системы команд микропроцессора, способов адресации с использованием регистров общего назначения и его программирование в двоичном коде. 3 6 5 Программирование логических микроконтроллеров на языке FBD (стандарт МЭК). 2 7 6 Синтаксис и семантика алгоритмического языка программирования MatLab. 2 8 6 Разработка программы на языке MatLab с использованием подпрограмм-функций и использованием локальных и глобальных переменных. 2 9 6 Синтаксис и семантика алгоритмического языка программирования Visual Basic. 2 10 6 Реализация модульного принципа построения сложной программы. 2 11 7 Методы и средства объектно-ориентированного программирования. 2 12 7 Программирование графического пользовательского интерфейса в MatLab с использованием объектно-ориентированного программирования. 4 13 8 Символьные вычисления. 2 14 8 Разработка и программирование алгоритма сортировки. 3 15 8 Разработка и программирование алгоритма поиска. 3 16 9 Разработка схемы базы данных в системе управления базами данных (СУБД). 4 17 9 Разработка программы управления данными в системе управления базами данных (СУБД). 4 18 10 Основы визуальной среды программирования LabView. 4 19 11 Динамический обмен данными между Windows-приложениями MatLab и Excel с помощью DDE-механизмов обмена. 4 7. Практические занятия (семинары) № п/п № раздела дисциплины Тематика практических занятий (семинаров) Трудо-емкость (час.) 1 2 Разработка алгоритмов со сложной логикой на основе Булевой алгебры. 2 2 3 Представление данных в ЭВМ. 2 3 4 Система команд микропроцессора. 1 4 5 Стандарты МЭК на системы программирования микроконтроллеров. 1 5 6 Синтаксис и семантика алгоритмического языка программирования. 2 6 7 Методы и средства объектно-ориентированного программирования. 2 7 8 Алгоритмы. 2 8 9 Системы управления базами данных (СУБД) 2 9 10 Основы визуальной среды программирования LabView. 1 10 11 Механизмы взаимодействия программных средств 2 8. Примерная тематика курсовых проектов (работ)_______________________________ _____________________________________________________________________________ 9. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины: а) основная литература 1. Е. М. Демидович. Основы алгоритмизации и программирования. Язык Си. - БХВ-Петербург, 2008 г., -448 с. 2. В. Д. Колдаев. Основы алгоритмизации и программирования. - Форум, Инфра-М, 2009 г., - 416 с. 3. Парижский С. М. Delphi. Учимся на примерах/Под ред. Ю. А. Шпака - К.: "МК-Пресс", 2005.-216 с. 4. Бозиев С.Н. MATLAB 2006a в примерах. РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина, 2006 – 150 с. 5. Питер Блюм. LabVIEW. Стиль программирования. - ДМК Пресс, 2008 г., -400 с. 6. Кадыров Э.Д., Кравченко А.Н., Фирсов А.Ю. Программируемые логические контроллеры. Программирование и конфигурирование. Учебное пособие/ Санкт-Петербург, изд. СПГГИ (ТУ), 2007, -119с. 7. Программирование в пакетах MS Office: учеб. пособие./ С.В.Назаров, П.П.Мельников, Л.П.Смольников и др.; под ред. С.В.Назарова. – М.:Финансы и статистика, 2007.-656 с. б) дополнительная литература 1. Алексеев Е.Р., Чеснокова О.В. MATLAB 7. Самоучитель. Издательство "НТ Пресс" 2006г., - 464 стр. 2. Поршнев С.В. MATLAB 7. Основы работы и программирования. Учебник. Издательство "Бином. Лаборатория знаний", 2010г. -320 стр. 3. Андерсон В. Базы данных Access. Проблемы и решения. М.: Эком, 2001. 4. Петров И. В. Программируемые контроллеры. Стандартные языки и приемы прикладного проектирования / Под ред. проф, В. П. Дьяконова. -М.: СОЛОН-Пресс, 2004г., -256 с. 5. Деменков Н.П. Программные средства оптимизации и настройки систем управления. М.:Изд. МГТУ им. Н.Э.Баумана, 2006г., -242с. 6. Гандерлой М., Харкинз С.С. Автоматизация Microsoft Access с помощью VBA. М:Издательский дом “Вильямс”, 2006г. , – 416c. 7. Обработка и анализ цифровых изображений с примерами на LabVIEW. IMAQ Vision. Визильтер Ю. В., Желтов С. Ю., Князь В. А. и др. – М.: ДМК Пресс, 2007г., – 464 с. в) программное обеспечение MatLab 2007b, MS Visual Basic, MS Visual C++, MS Office, Borland Delphi, Schneider Electric Concept, Schneider Electric UNITY Pro, NI LabView 2009. г) базы данных, информационно-справочные и поисковые системы сайт Schneider Electric, сайт National Instruments, сайт MathWorks. 10. Материально-техническое обеспечение дисциплины: Для выполнения лабораторных работ, и оформления отчетов используются компьютеры кафедрального вычислительного центра и специализированной лаборатории “Моделирования систем управления” кафедры АТПП, а также межфакультетской лаборатории “Современных средств автоматизации” c специальным программным обеспечением. Лекции по дисциплине проводятся в аудиториях, оснащённых мультимедийным оборудованием. 11. Методические рекомендации по организации изучения дисциплины: Практические занятия проводятся в аудиториях, снабженными компьютерами с специальным программным обеспечением, а также программными средствами для проведения компьютерных телеконференций (средствами удаленного доступа к рабочим столам). Примерами средств для текущего контроля являются тестовые контрольные работы на усвоение синтаксических конструкция языков программирования и знание важнейших библиотечных функций. Разработчик: Каф. АТПП доцент А.Ю. Фирсов Эксперты: _____________ _____________________ ________________ _____________ _____________________ ________________

Похожие:

	Рабочая программа по дисциплине “алгоритмизация и программирование”... Алгоритмизация и программирование” составлена в соответствии с требованиями Государственного общеобразовательного стандарта высшего...		Рабочая программа дисциплины «Организация ЭВМ и систем» Целью дисциплины является ознакомление студентов с базовыми понятиями следующих разделов информатики: теория информации, технические...
	Программа учебной дисциплины «web-технологии» Изучение данной дисциплины базируется на успешно усвоенных понятиях программирования и базовых понятиях информатики дисциплины «Алгоритмизация...		Организация кэш памяти Целью дисциплины является ознакомление студентов с базовыми понятиями следующих разделов информатики: теория информации, технические...
	«Алтайский государственный университет» Целью дисциплины является ознакомление студентов с базовыми понятиями следующих разделов информатики: теория информации, технические...		«программирование» Рабочая программа дисциплины «Программирование» /сост. Хатаева Р. С.– Грозный: чгпи, 2011г
	Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... ...		Экзаменационный тест по информатике. Курс «Программирование и алгоритмизация»... Для специальностей: (080105) «Финансы и кредит»,(080102) Мировая экономика, (080109) Бухгалтерский учет, анализ и аудит
	Министерство образования и науки российской федерации томский государственный... Целью дисциплины является ознакомление студентов с базовыми понятиями следующих разделов информатики: теория информации, технические...		Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Планирование составлено на основе авторской программы курса 8-го класса Информатика и икт «Алгоритмизация и программирование на языке...
	Рабочая программа дисциплины оп. 08 Теория алгоритмов (с дополнениями... Специальность 09. 02. 03 «Программирование компьютерных систем» (базовая подготовка)		Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... «Алгоритмизация и объектно-ориентированное программирование» учебно-методического пособия «Профильное обучение. Образовательная область...
	Рабочая программа учебной дисциплины «алгоритмизация и оптимизация теплоэнергетических систем» Профили подготовки: по магистерской программе «Эффективные теплоэнергетические системы предприятий и жкх»		Программа учебной дисциплины технические средства информатизации... Рабочая программа учебной дисциплины разработана на основе Федерального государственного образовательного стандарта (далее – фгос)...
	Рабочая программа учебной дисциплины «Программирование» Рабочая программа предназначена для преподавания дисциплины вариативной части профессионального цикла студентам очной и заочной формы...		Алгоритмизация и программирование в максимальной степени способствуют... Стандарт основной школы включена фраза “Представление о программировании”. Полностью тема программирования включена лишь в Стандарт...