Файл: Основы программирования на языке Pascal (Теоретические основы курса «Программирования в Turbo Pascal»).pdf

Введение

Современные методы образования вносят коррективы в педагогический процесс, к ним так же относится система информатизации.

Одним из перспективных способов получения образования в наше время является электронные учебники, помощники преподавателям, обучающие программы для учеников и современные телекоммуникационные технологии.

Анализ литературы позволяет сделать вывод о том, что использование средств информационных технологий в системе профессиональной подготовки специалистов в университетах приводит к обогащению педагогической и организационной деятельности учебного заведения следующими значимыми возможностями:

• совершенствования методов и технологий отбора и формирования содержания высшего профессионального образования;
• введения и развития новых специализированных учебных дисциплин и направлений обучения, связанных с информатикой и информационными технологиями;
• внесения изменений в обучение большинству традиционных дисциплин конкретного вуза, напрямую не связанных с информатикой;
• повышения эффективности обучения за счет повышения уровня его индивидуализации и дифференциации, использования дополнительных мотивационных рычагов;
• организации новых форм взаимодействия в процессе обучения и изменения содержания и характера деятельности обучающего и обучаемого;
• совершенствования механизмов управления системой высшего образования.

Первые опыты использования телекоммуникаций в практике еще в 90-х определили место электронным курсам (обучающим программам).

Таким образом, использование электронной обучающей программы в обучение сегодня можно назвать быстро развивающейся, массовой и всепроникающей формой образования соответствующей компьютеризированному сообществу.

Проектирование компьютерного курса программирования в Turbo Pascal и Visal Basic (обучающей программы), учитывающего индивидуальные особенности обучающегося, в настоящее время является актуальным направлением в развитии информационных технологий, направленных на помощь преподавателю и студенту в образовательном процессе

Цель исследования: проектирование компьютерного курса программирования в Turbo Pascal и Visal Basic (обучающей программы).

Объект исследования – процесс использования компьютерного курса программирования в Turbo Pascal и Visual Basic (обучающей программы) в учебном процессе.

Задачи исследования:

1. Выявить общий подход и принципы проектирования компьютерного курса (обучающей программы).

2. Разработать, структуру и программно-методическое обеспечение компьютерного курса программирования в Turbo Pascal и Visual Basic (обучающей программы), основываясь на принципах системного психолого-педагогического и информационного подходов.

3. Разработать методику применения компьютерного курса (на примере обучающей программы Программирование в Turbo Pascal и Visual Basic).

4. Экспериментально проверить эффективность применения компьютерного курса (обучающей программы) в процессе обучения программированию в Turbo Pascal и Visual Basic.

1. Теоретические основы курса «Программирования в Turbo Pascal»

1.1 Этапы подготовки и решения задач на компьютере

Алгоритм — это определённая последовательность действий, которые необходимо выполнить, чтобы получить результат. Алгоритм может представлять собой некоторую последовательность вычислений, а может - последовательность действий нематематического характера.

Алгоритм может быть записан различными способами: на естественном языке в виде описания; в виде графических блок-схем; на специальном алгоритмическом языке. В школе на уроках информатики для записи алгоритмов используется, так называемый, "школьный алгоритмический язык". Этот язык по существу является "мёртвым" языком, так как на нём не работают компьютеры, и мы не будем им пользоваться.

Запись алгоритмов на родном языке доступна и удобна. Примеров таких записей множество, хотя бы книга кулинарных рецептов есть не что иное, как сборник алгоритмов, написанных на родном языке.

Все имеющиеся алгоритмы можно разделить на несколько видов:

1. Циклические алгоритмы- действия, которые повторяются заданное число раз или пока заданное условие не выполниться полностью
2. Вспомогательные алгоритмы – данные алгоритм, может использоваться в других видах алгоритмов, и в нем указывается только имя.
3. Линейные алгоритмы – выполняются единожды в заданном порядке
4. Разветвляющиеся алгоритмы – по условию, заданному пользователем выполняется либо одна последовательность действий, либо другая.

1.2 Способы предоставления алгоритмов

Этапы решения задач на ЭВМ:

• Конкретная цель задачи;
• Постановка задачи;
• Разработка задачи;
• Разработка и алгоритма решения задачи;
• Программирование;
• Тестирование и отладка программы;

Постановка задачи включает в себя определение всех данных, выбор варианта решения и на каком языке программирования решать, подготовка окончательного варианта для того что бы можно было бы проверить правильно ли программа решена.

Сценарий – это описание внешнего вида программы между пользователем и компьютером.

Алгоритм – это очередность действий, которые приводят к окончательному решению задачи за количество шагов которые определены изначально.

Программирование – это перевоплощение программы на тот язык программирования который был задан, создание файла в формате TXT, который после того как запустился, показывает решение задачи через определенную программу

Тестирование и отладка программы это работа с программами на таком языке программирования, который мы выбираем при задании условия задачи: пуск, анализ полученных результатов, исправление ошибок. По окончанию проделанной получается продукт, который соответствует всем требования поставленной задачи.

Алгоритмизация.

Алгоритм - это и есть набор конкретных заповедей - приказов для того кто их исполняет, выполняя все те задачи которые исполнитель может достичь, в конкретных случаях создать решение задачи, при этом ему нужно будет написать программу на языке Pascal. (Исполнитель - это объект, который может выполнять любое действия, выполняя алгоритм который был задан изначально).

Каждое такое событие называется командой. Очень важно соблюдать порядок создания алгоритма.

При изучение алгоритма требуется знать исполнителю всю систему команд, а ни его устройство, то есть все события, которые знает и умеет выполнять алгоритмы исполнитель. Исполнители можно разделить на несколько видов неформальные (человек) и формальные (робот, компьютер или язык программирования). В дипломном проекте мы будем приводить примеры только с компьютером или языками программирования.

Важным качеством алгоритма является то, что от исполнителя не требуется понимание метода решения задачи, все, что от него требуется – понимание инструкций и умение их выполнять.

Свойства алгоритма

Большие требования предоставляются для того что бы составить алгоритм решения задачи. Алгоритм должен содержать в себе дискретность, массовость, компактность, детерминированность и результативность.

Дискретность алгоритма определяет то, всякий алгоритм имеет прерывистый, дискретный характер, т.е. представляет собой последовательность выполненных один за другим отдельно законченных шагов.

Массовостью алгоритма называется его способность быть пригодным для решения широкого класса задач данного типа.

Компактностью алгоритма называется его краткость, свойство минимальности инструкций. Наиболее удачно составленным алгоритмом считается алгоритм, обладающий компактностью и минимальностью количества вычислений при обязательной массовости алгоритма.

Детерминированностью (определенность) алгоритма - это строгая определенность (однозначность предписываемых действий в каждой инструкции алгоритма), конкретность, чтобы в его записи не оставалось место двусмысленности и произвольному толкованию.

Результативностью алгоритма называется свойство, при котором достигаешь результатов за определенное число шагов, если данные принадлежат области исходных данных, которыми определена массовость алгоритма.

Понятность алгоритма – это когда алгоритм создан по той схеме, которая понятно исполнителю.

1.3 Простые типы данных и их обработка

1. Основные понятия:

Язык Т. Паскаль разработан в тысяча девятьсот шестьдесят восьмом – тысяча девятьсот семьдесят первом годах Николаусом Виртом, профессором швейцарского университета.

алфавит Turbo Pascal:

• от A до Z буквы латинского алфавита
• 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 цифры
• . , : ; .. знаки
• + – * / знаки арифметики
• > < = >= <= <> логические операции
• ( ) { } [ ] ' := (* *) символы

Основные элементы Паскаля:

Идентификатор – последовательность латинских буков, караибских цифр, знаков подчеркивания. Начинается с латинский буквицы. Длина до 127 символов. Используется в качестве имени перемиренных, меток, программ и подпрограмм. Нельзя в качестве идентификаторов использовать зарезервированные слива.

Зарезервированные слива – слива, используемые в операторах, названиях операций, функций и т. п. Всего их около 80. Например, begin, sin, while.

Константы – постоянные величины. Встречаются числовые (например, 2345, -67, 34.77) и текстовые константы (например, 'const', 'константа'). В числовых константах вместо запитой используется точи-ка. В такситовых константах возможно использование кириллицы. Такситовые константы заключаются в апострофы.

Переменные – это идентификаторы (имена), используемые для обозначения исходных Даниных и результатов вычислений. Переменные в ходе выполнения программы могут менять значения (например, A, A1, X21,Z).

Выражение – последовательность перемиренных и числовых констант, объединенных знаками арифметических (арифметическое выражение, например, Pi*r+1/2.5, Х/5 + 2.5 0) или арифметических и логических операций (логические выражения, например, Х + 2.5 = 0, x+1>=12). Выражения всегда записываются в строчку, указывая все арифметические операции, включая знаки умножения (например, математическое выражениезаписывается – (X+Y)/2.5-3*Sqrt(X*X-Y*Y)). Математическое уравнение y= –3x3 + 0,475x – 45,5 записывается – y:=–3*x*x*x+0.475*x–45.5;)

Комментарии – эти пояснения, вставляемые в теист программы. Комментарий - любой теист, заключенный в { } или (* *). Комментарии не выполняются спирограммой.

Оператор – это инструкция, которую должен выполнить Turbo Pascal. Программа состоит из последовательности операторов.

Операторы. Исполняемые операторы долины заканчиваться – ; Существует несколько типов операторов:

Оператор присваивания – это последовательность из переменной, знака присваивания ( := ) и арифметического выражения. Например, x:=x+1;

Структурный оператор – это оператор, состоящий из нескольких зарезервированных слови и логических проверок. К ним относятся операторы циклитов и условные операторы.

Нестандартные операторы – это подпрограммы, оформленные стандартными образом и записанные в библиотеки (модули). Вызываются при указании имени и параметров.

Составной оператор – это группа операторов, заключенная между begеin … eеnd; Bеegin

Оператор 1; Оператор 2; … Оператор n;

End;

Пустой оператор – оператор Begin End;, не выполняющий никакого действия.

1.4 Вывод данных

Определение выводимых переменных определяется их типом. Для целого числа предоставляется 13 позиций значений переменных целого типа Значение переменных вещественного типа выводятся в форме нормализованного числа действительного типа с порядком и заменяют в строке вывода 13 позиций. Если значение переменной занимает позиции меньше, чем предусмотрено для данных этого типа, то при выводе перед значением располагаются пробелы, число которых равно числу лишних позиций.