- Учителю
- Методическая разработка занятия на тему Компьютерные программы
Методическая разработка занятия на тему Компьютерные программы
Занятие 11.
Тема занятия: «Компьютерные программы»
Цели занятия: - знакомство с историей развития ПО; получить представление об изменении программного обеспечения в зависимости от поколения и типа ЭВМ; научить студентов определять к какому классу ПО относится та или иная программа;
-
формирование и развитие умения анализировать, проводить сравнение;
-
воспитание ответственности за полноту и прочность своих знаний.
Тип занятия: комбинированный.
Методы обучения: объяснительно - демонстрационный с элементами практикума
Оборудование:1. ПЭВМ.
-
ОС Windows
-
Различные виды ПО
-
Опорный конспект на доске
-
Вопросники
Структурные элементы занятия:
-
организационная часть - 10 мин;
-
актуализация опорных знаний - 10 мин;
-
изложение нового материала - 25 мин;
-
закрепление нового материала - 10 мин;
-
выдача домашнего задания - 3 мин.
Ход занятия.
1. Организационная часть.
Проверка наличия студентов и их подготовленности к занятию.
2. Актуализация опорных знаний.
Провожу в виде фронтального опроса по следующим вопросам:
-
Без чего не работают компьютеры?
-
Что такое программа?
-
Что такое команда?
-
Дайте определение интерфейса.
-
Какие виды интерфейса вам известны?
-
Что такое программное обеспечение?
-
Какие виды программ вы знаете?
При этом студенты опираются на знания, полученные при изучении предмета «Информатика» в средней школе и в начале курса.
3. Изложение нового материала.
Провожу по следующему плану:
-
История развития программного обеспечения
-
Классификация программного обеспечения (студентам предлагается зарисовать схему классификации программного обеспечения, которая проецируется на экран или раздается в распечатанном виде)
-
системное
-
операционные системы,
-
драйверы (управление вводом/выводом),
-
программы-оболочки,
-
утилиты,
-
средства тестирования и диагностики ЭВМ,
-
программы, управляющие локальной сетью.
-
-
инструментальное
-
-
компиляторы,
-
интерпретаторы языков высокого уровня,
-
библиотеки стандартных программ,
-
прикладные утилиты,
-
средства редактирования, отладки и тестирования программ
-
прикладное
-
всевозможные редакторы (текстовые, графические, музыкальные),
-
табличные процессоры (Super Calc, EXCEL),
-
системы управления базами данных (СУБД),
-
системы автоматизированного проектирования (САПР),
-
интегрированные системы,
-
-
По мере изложения нового материала студенты записывают в тетради краткий конспект.
4. Закрепление нового материала.
Проводится в виде самостоятельной работы, заключающейся в ответе на вопрос:
Какую программу ты выбрал бы для решения следующей задачи:
-
рассчитать заработную плату сотрудников
-
построить сравнительную диаграмму на основе расчетных данных
-
создать текстовый документ
-
создать базу данных
-
произвести поиск данных в базе
-
проверить диск на наличие дефектов
-
протестировать отдельные устройства ПК
-
создать схему устройства ЭЛТ монитора
-
обменяться почтовыми сообщениями
-
поболтать в сети
-
спроектировать новую интегральную схему
-
создать предложенную файловую структуру
-
подключить новое устройство к ПК
-
осуществить перевод программ в машинные коды
-
создать дипломную работу, содержащую текст, графику, таблицы и базы данных
Эталон ответа.
-
табличный процессор
-
табличный процессор
-
текстовый процессор
-
СУБД
-
СУБД
-
утилиты
-
тестовые программы, утилиты
-
графический редактор
-
сетевые системы
-
сетевые системы
-
САПР
-
ОС, программы-оболочки, файловые менеджеры
-
Драйверы
-
Трансляторы
-
Интегрированная система
При ответе на эти вопросы студентам разрешается пользоваться опорным конспектом.
5. Подведение итогов. Выдача домашнего задания.
Студенты, наиболее активно участвующие в актуализации опорных знаний и при закреплении нового материала (5-6 человек) получают оценки за работу на занятии.
Задание на дом: повторить материал темы по конспекту в тетради. Создать рефераты по предложенным темам
Конспект занятия
по теме: «Компьютерные программы»
Перовое программное обеспечение появилось одновременно с первым компьютером. Даже первые огромные ЭВМ, занимавшие целые комнаты (а нередко и несколько комнат) уже имели собственное программное обеспечение, позволявшее им производить математические операции с точностью до десятого знака после запятой.
Разумеется, за 70 лет техника шагнула далеко вперед, и теперь компьютеры можно спокойно уместить в кармане. Не осталось в стороне от технического прогресса и программное обеспечение</<font color="#000000"> для современных PC. Количество и разноплановость программ, представленных сегодня на рынке высоких технологий, просто поражает. На сегодняшний день программное обеспечение настолько плотно вошло в нашу жизнь, что просто невозможно представить - что бы мы делали, если б в стиральной машинке не было установлено программы для мягкой стирки, или если бы в телевизоре не было установлено такое программное обеспечение, позволяющее принимать сигнал до 4 спутников одновременно.
1 поколение ЭВМ - программирование велось в машинных кодах. Пользователь работал напрямую со всеми ресурсами и должен был знать в совершенстве не только машинные коды, но и архитектуру ЭВМ, режимы ее функционирования. Первые ОС появились в конце 40-х годов и представляли собой наборы простых программ ввода/вывода, объемом в несколько сотен команд.
2 поколение ЭВМ (средина 50-х годов) - большинство ЭВМ работало под управлением ОС, обеспечивающих пакетный режим обработки. Система собирала программы, подготовленные разными пользователями. И быстро выполняла их одну за другой, сокращая накладные издержки оператора и лучше планируя вычислительные ресурсы машины. ОС этого периода назывались СУПЕРВИЗОРОМ. Многие их них включали в себя библиотеки СП, трансляторы с первого языка программирования высокого уровня (ЯВУ) Фортран (1956 г., фирма IВМ). Пользователь при этом отделяется от непосредственной работы с ЭВМ, его заменяет оператор, который задания пользователя запускает в ЭВМ, следит за его выполнением и передает результаты пользователю. Задания пользователя представляют собой: заголовок - операторы ЯВУ - программа - заголовок данных - данные - конец задания. Наиболее распространена ОС - OS/360 для IВМ/360. Пользователь не должен был знать специфических особенностей архитектуры ЭВМ.
3 поколение ЭВМ (60-е годы) - появились первые ОС с разделенным временем, которые позволили центральному процессору переключать обслуживание с одной задачи на другую. Создавая иллюзию одновременной работы с ЭВМ многих пользователей. В ОС имелись: системы прерываний, средства защиты оперативной памяти от несанкционированного доступа,. развитую систему ввода/вывода, средства микропрограммирования, средства синхронизации параллельных процессов, большое количество различного назначения ЯВУ (Фортран, Алгол, Бейсик, ПЛ/1 и т.д.). ОС уже достигали 20 млн. команд.
4 поколение ЭВМ - вновь приблизило пользователя к вычислительным ресурсам, но не к самой аппаратной среде. Происходит усиление СПО не только за чет усложнения ОС, но и в связи с появлением оболочек для самих ОС. Повышается уровень интеллектуальности интерфейса пользователь - ЭВМ. Первые оболочки были основаны на текстовом режиме, в последствии появились оболочки с графическим интерфейсом.
Программа - это составленная на понятном компьютеру языке точная и подробная последовательность инструкций; или набор инструкций на машинном языке, который хранится в виде файла на магнитном диске и по вашей команде загружается в компьютер для выполнения.
Машинный язык основан на двоичных кодах, т.е. кодах которые состоят только из 0 и 1(двоичная система счисления), так как компьютер может воспринимать любые команды только в виде сигналов, принимающих два различных значения: есть сигнал - 1, нет сигнала - 0.
Файл - это основная, структурная единица информации, записанная на каком-либо постоянном запоминающем устройстве, например, дискете или винчестере, и имеет конкретное имя, по которому его можно отличить от множества ему подобных.
Пользователь - человек, который работает с программой и решает с её помощью свои задачи.
Интерфейс - это средства взаимодействия, средства связи, сопровождения, согласования.
Встречается:
-
аппаратный интерфейс (на уровне электронных компонентов ПК),
-
интерфейс программиста (комплекс правил и соглашений о стыковке программных модулей),
-
интерфейс пользователя (набор правил и соглашений, по которым строится диалог между пользователем и ПК).
Программное обеспечение - совокупность программ и правил со всей документацией, предназначенная для поддержания функционирования ПЭВМ и выполнения её функционального назначения.
Классификация программного обеспечения.
Программное обеспечение (Software) по назначению можно разделить на:
-
системное (СПО),
-
инструментальное (ИПО),
-
прикладное (ППО).
Системное ПО - программы, управляющие работой аппаратных средств и предназначенные для поддержания работы ПК:
-
операционные системы,
-
драйверы (управление вводом/выводом),
-
программы-оболочки(NC),обеспечивающие удобства общения с ЭВМ,
-
утилиты,
-
средства тестирования и диагностики ЭВМ,
-
программы, управляющие локальной сетью.
Операционная система - программа, загружающаяся сразу после включения ПК, руководящая работой всех его устройств, обеспечивающая диалог пользователя с ПК и запускающая на исполнение прикладные программы.
Виды: - MS DOS
- Windows 3.1 или 3.11 (с поддержкой одноранговых локальных сетей)
- Windows 95 и Windows NT Workstation
- OS/2 3.0 Warp
- Windows 98
- Windows 2000
- Windows Ме
- Windows ХР
- Windows 7 и т.д.
Программы-оболочки - программы, расширяющие возможности ОС и обеспечивающие интерфейс пользователя.
Драйверы - специальные программы управления вводом/выводом, позволяющие ОС работать с теми или иными внешними устройствами.
Драйверы бывают стандартными и загрузочными. Стандартные драйверы управляют работой стандартных устройств (монитор, клавиатура, диски, принтеры), записываются в ПЗУ ПК и образуют в совокупности "базовую систему ввода/вывода" - BIOS. Загружаемые драйверы (нестандартные) используются для управления дополнительными внешними устройствами ПК ("мышь, компакт-диск и т.д.); для управления стандартными устройствами, используемыми в режиме, отличном от штатного (русский или казахский шрифт, ввод с клавиатуры и отображение на экран); для управления верхней, высокой и расширяемой памятью; для формированием виртуальных дисков и работой с ними и т.д.
Утилиты - программы вспомогательного назначения, предназначенные для проверки и обслуживания дисков.
К ним относятся:
1) антивирусные программы (для обнаружения и лечения компьютерных вирусов);
2) программы резервирования (для быстрого копирования нужной информации с винчестера на дискеты);
3) архиваторы (создание сжатых копий файлов на дисках);
4) диагностические программы ( проверка конфигурации ПК и работоспособности его устройств);
5) программы - кэши (ускоряют доступ к информации на дисках, организуя в ОЗУ кэш-буфер, содержащий наиболее часто используемые участки диска);
6) программы-русификаторы - приспосабливают другие программы для работы с русскими буквами;
7) программы для оптимизации дисков - позволяют обеспечить более быстрый доступ к информации на диске за счет оптимизации размещения данных на диске;
8) программы динамического сжатия дисков - создают псевдодиски, информация которых хранится в сжатом виде в виде файлов на обычных дисках ПК, что позволяет хранить на дисках больше данных;
9) программы ограничения доступа - позволяют защитить хранящиеся на ПК данные от нежелательных или неквалифицированных пользователей.
Тестовые программы - совокупность программ, предназначенных для проверки работоспособности всех устройств ПК.
Сетевые программы - программы, поддерживающие работу компьютерных сетей.
Инструментальное ПО обеспечивает создание новых программ, включая системные программы, и являются промежуточным классом между системными и прикладными программами.
В его состав входят:
-
трансляторы (компиляторы и интерпретаторы языков высокого уровня)
-
библиотеки стандартных программ,
-
средства редактирования, отладки и тестирования программ.
Трансляторы - программы-переводчики языков программирования в машинный язык и наоборот.
Библиотека стандартных программ - набор готовых программ для решения повторяющихся типовых задач. Файл .DLL - динамическая библиотека, позволяющая многократное применение различными программными приложениями.
Отладчик (дебаггер) - компьютерная программа, предназначенная для поиска багов (ошибок) в других программах, ядрах операционных систем, SQL-запросах и других видах кода. Отладчик позволяет выполнять пошаговую трассировку, отслеживать, устанавливать или изменять значения переменных в процессе выполнения кода, устанавливать и удалять контрольные точки или условия остановки и т.д.
Прикладное программное обеспечение составляют программы для решения задач из различных областей человеческой деятельности. Прикладное программное обеспечение можно подразделить на целевое и универсальное.
Целевое программное обеспечение предназначено для решения конкретных задач пользователя и имеет ограниченную область применения, например, учебные программы, игры.
Универсальное программное обеспечение позволяет автоматизировать решение целого класса задач или обрабатывать отдельные виды информации. К нему можно отнести:
-
всевозможные редакторы (текстовые, графические, музыкальные),
-
табличные процессоры (Суперкалк, EXCEL),
-
системы управления базами данных (СУБД),
-
системы автоматизированного проектирования (САПР),
-
интегрированные системы, сочетающие в себе сразу несколько выше перечисленных систем,
Системы программирования представляют собой интегрированные инструментальные средства, обеспечивающие все основные функции по разработке программ: создание и редактирование исходных модулей, компиляцию или интерпретацию. Создание загрузочных модулей их выполнение, отладку, тестирование, сохранение и документирование и т.д. В состав ОС обычно входят СП какого-либо языка программирования.
Прикладное программное обеспечение - это программы или пакеты прикладных программ (ППП), предназначенные для решения задач из различных областей человеческой деятельности, в том числе такие ППП, которые снижают трудоемкость и повышают эффективность работы проблемного пользователя; сюда же относятся все разработанное многочисленными пользователями ПО. Прикладное программное обеспечение можно подразделить на целевое (для решения конкретных задач пользователя, имеет ограниченную область применения) и универсальное (для автоматизации решение целого класса задач или для обработки отдельных видов информации).
ППП общего назначения - это ППП, ориентированные на широкий круг пользователей в различных проблемных областях, позволяющие автоматизировать наиболее часто используемые функции и работы. К пакетам такого типа относятся всевозможные процессоры, текстовые, деловой графики, электронные таблицы, системы управления базами данных (СУБД) и т.д.
Проблемно-ориентированные ППП - это ППП, имеющие достаточно узкое применение, использующие особые методы представления и обработки информации, учитывающие специфику поддерживаемых задач пользователя. Например, CorelDraw, Pbrush, MathCAD, OptiNet, StatGraf, PageMaker и т.д.
Прикладное ПО - совокупность программ, предназначенных для решения конкретных задач.
В состав прикладного ПО входят:
1) текстовые редакторы - программы, предназначенные для создания и редактирования текстов и документов.
2) графические редакторы - программы, предназначенные для создания и редактирования графических изображений.
3) табличные процессоры - программы для проведения расчетов в табличной форме.
4) СУБД - программы для создания и обработки массивов данных.
5) САПР (системы автоматизированного проектирования) - организационно-техническая система, предназначенная для автоматизации процесса проектирования, состоящая из персонала и комплекса технических, программных и других средств автоматизации.
6) интегрированные системы - комплекс из нескольких прикладных программ.
Вопросы
для самоконтроля и взаимоконтроля студентов
по теме: «Компьютерные программы»
Какую программу ты выбрал бы для решения следующей задачи:
-
рассчитать заработную плату сотрудников
-
построить сравнительную диаграмму на основе расчетных данных
-
создать текстовый документ
-
создать базу данных
-
произвести поиск данных в базе
-
проверить диск на наличие дефектов
-
протестировать отдельные устройства ПК
-
создать схему устройства ЭЛТ монитора
-
обменяться почтовыми сообщениями
-
поболтать в сети
-
спроектировать новую интегральную схему
-
создать предложенную файловую структуру
-
подключить новое устройство к ПК
-
осуществить перевод программ в машинные коды
-
создать дипломную работу, содержащую текст, графику, таблицы и базы данных