2948

Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет»

Н.П. Сидоров

ОСНОВЫ ПРОГРАММИРОВАНИЯ

Учебно-методическое пособие по подготовке к лекциям, практическим занятиям (включая рекомендации по организации

самостоятельной работы и выполнению расчётно-графических работ)

по дисциплине «Основы программирования» по направлению подготовки 08.04.01 «Строительство»,

направленность «Гидротехническое строительство»

Нижний Новгород

2016

УДК 627:004

Сидоров Н.П. Основы программирования. [Электронный ресурс]: учеб.- метод.

пос. / Н.П. Сидоров; Нижегор. гос. архитектур. - строит. ун - т – Н. Новгород: ННГА-

СУ, 2016. – 17 с; ил. 1 электрон. опт. диск (CD-RW)

Приведены рекомендации по подготовке к лекциям и практическим занятий по дисциплине «Основы программирования». Представлены рассматриваемые на занятиях темы, и основные положения по их освоению, как в теоретической части, формирующие составляющие компетенций знания, так и в практической частях, по выполнению расчёт-

но-графических работ, формирующих умения и владения. Также приводятся темы графи-

ческих работ и контрольные вопросы итогового испытания на экзамене.

Предназначено обучающимся в ННГАСУ для подготовки к лекциям и практиче-

ским занятиям по направлению подготовки 08.04.01 Строительство, профиль Гидротехни-

ческое строительство.

© Н.П. Сидоров, 2016 © ННГАСУ, 2016.

Оглавление

1. Общие положения

1.1 Цели изучения дисциплины и результаты обучения

Целями освоения учебной дисциплины Б1.В.ДВ.2.1 Основы программирования явля-

ются:

обучение магистранта основам алгоритмического языка программирования, и разра-

ботке и верификации методов и программно-вычислительных средств для расчётного обос-

нования и мониторинга объекта проектирования.

1.2 Содержание дисциплины

Материал дисциплины сгруппирован по следующим разделам: 1. Современные языки программирования

Существующие современные языки программирования и их рейтинг использования.

Объектно-ориентированные языки и языки визуального программирования. Выбор наиболее подходящего языка для решения профессиональных и научных задач.

2. Язык программирования Рабочая среда объектно-ориентированного языка программирования. Структура ком-

пьютерной программы, разрабатываемой на выбранном языке программирования. Синтаксис языков программирования и правила написания текста программы. Визуальные компоненты.

Объекты, их свойства и события. Типы переменных. Стандартные процедуры и функции.

Операторы математические, логические, циклические. Компиляция программы. Отладка программы. Создание новых процедур и функций. Добавление модулей. Создание новых ти-

пов переменных; динамические и статические массивы и операции с ними. Параллельно ис-

полняемые процедуры и вычисления. Запись данных в файл и чтение из файла. Вывод гра-

фической информации. Формирование скрипов для AutoCAD. 3. Составление алгоритмов

Составление блок схем алгоритмов и компьютерных программ.

4. Разработка программно-вычислительного средства расчёта объекта проектирования или исследуемого процесса

Разработка физической модели, математической модели, алгоритма расчёта, интер-

фейса компьютерной программы.

5

Написание программно-вычислительного средства расчёта на двух языках програм-

мирования, сравнение эффективности их применения.

Расчётные исследования с помощью разработанного программного средства.

В рамках раздела 4 выполняется РГР. Разработка программно-вычислительного сред-

ства.

1.3 Порядок освоения материала

Студенту предлагается ознакомиться с программой дисциплины, озвучивается список рекомендованной литературы, включающий учебники, нормативные издания, учебные посо-

бия по дисциплине, подготовленные в ННГАСУ, периодическую литературу.

Часовой объем курса делится на аудиторный и самостоятельный, основными формами его реализации являются лекционные и практические занятия, а также формы самостоятель-

ной работы: выполнение расчётно-графических работ и подготовка к экзамену.

Аудиторные занятия по данной дисциплине проводятся в виде лекционных и практи-

ческих занятий, на которых каждый студент обеспечен рабочим местом за компьютером с необходимым набором программ, что позволяет во время занятий как опробовать излагае-

мый преподавателем теоретический материал, так и выполнить основные этапы расчётно-

графической работы. Представляемый в мультимедийной форме теоретический материал по-

зволяет в сжатые сроки представить значительный объем структурированной информации,

сопровождаемой многими наглядными примерами и иллюстрациями.

Практические занятия дают возможность студенту освоить приёмы программирова-

ния в изучаемых языках программирования, получить помощь преподавателя в составлении математической модели, алгоритма и текста разрабатываемых компьютерных программ, ко-

торую затем студент заканчивает при самостоятельной работе. В итоге оформляется отчёт по расчётно-графической работе (РГР).

При выполнении РГР осуществляется написание программно-вычислительного сред-

ства расчёта на двух языках программирования, и сравнение эффективности их применения,

что позволяет студенту научиться выбирать необходимые языки программирования и осваи-

вать новые.

Преподаватели кафедры при проведении лекций и практических занятий по дисцип-

лине используют различные методики и формы работы: тестирование, фронтальный опрос,

эвристическую беседу и др. Обязательно используются мультимедиа.

6

На первом занятии для сдачи итогового экзамена студентам выдаётся список подгото-

вительных вопросов, охватывающих весь спектр тем по дисциплине. Непосредственно перед экзаменом проводится консультация, на которой рассматриваются содержательные и орга-

низационные вопросы.

Материал дисциплины изучается в последовательности выделенных разделов.

7

2. Методические указания по подготовке к лекциям

Аудиторные занятия по дисциплине предусмотрены в форме лекций и практических занятий. На лекциях изучается теоретическая часть курса, а на практических занятиях соот-

ветственно практическая часть.

Теоретическая часть представляется преподавателем в устной форме, а также с помо-

щью презентаций передаёт обучаемым знания по основным, фундаментальным вопросам изучаемой дисциплины.

Назначение лекций и теоретической части состоит в том, чтобы доходчиво изложить основные положения изучаемой дисциплины, ориентировать на наиболее важные вопросы учебной дисциплины и оказать помощь в овладении необходимых знаний и применения их на практике. Таким образом, в основном формируется составляющая компетенций – знания.

При подготовке к лекционным занятиям студенты должны ознакомиться с презентаци-

ей, предлагаемой преподавателем, отметить непонятные термины и положения, подготовить вопросы с целью уточнения правильности понимания. Рекомендуется приходить на лекцию подготовленным, так как в этом случае лекция может быть проведена в интерактивном ре-

жиме, что способствует повышению эффективности лекционных занятий.

2.2 Общие рекомендации по изучению материала лекций

Раздел 1. Современные языки программирования — 2 лекций.

Цель: вызвать интерес к изучению курса, сформировать представление о существую-

щих языках программирования и их предназначении.

На занятиях рассматриваются

Существующие современные языки программирования и их рейтинг использования.

Объектно-ориентированные языки и языки визуального программирования. Выбор наиболее подходящего языка для решения профессиональных и научных задач.

Контрольные вопросы

1.Существующие современные языки программирования и их рейтинг использования

2.Выбор наиболее подходящего языка для решения профессиональных и научных за-

дач

Раздел 2. Язык программирования — 12 лекций.

Цель: Изучить основные составляющие изучаемых языков программирования и прин-

8

ципы программирования на них.

На занятиях рассматриваются

Рабочая среда объектно-ориентированного языка программирования. Структура ком-

пьютерной программы, разрабатываемой на выбранном языке программирования. Синтаксис языков программирования и правила написания текста программы. Визуальные компоненты.

Объекты, их свойства и события. Типы переменных. Стандартные процедуры и функции.

Операторы математические, логические, циклические. Компиляция программы. Отладка программы. Создание новых процедур и функций. Добавление модулей. Создание новых ти-

пов переменных; динамические и статические массивы и операции с ними. Параллельно ис-

полняемые процедуры и вычисления. Запись данных в файл и чтение из файла. Вывод гра-

фической информации. Формирование скрипов для AutoCAD.

Контрольные вопросы к разделу 2

1.Рабочая среда объектно-ориентированного языка программирования.

2.Структура компьютерной программы.

3.Синтаксис языка программирования.

4.Правила написания текста программы.

5.Визуальные компоненты.

6.Объекты, их свойства и события.

7.Типы переменных.

8.Стандартные процедуры и функции.

9.Операторы математические, логические, циклические.

10.Компиляция программы.

11.Отладка программы.

12.Создание новых процедур и функций.

13.Добавление модулей в проект программы.

14.Создание новых типов переменных.

15.Динамические и статические массивы и операции с ними.

16.Параллельно исполняемые процедуры и вычисления.

17.Процедура записи данных в файл.

18.Процедура чтения из файла.

19.Вывод графической информации.

20.Формирование скрипов для AutoCAD.

9

Раздел 3. Составление алгоритмов — 1 лекция.

Цель: Научиться составлять алгоритм компьютерной программы и представлять его в виде блок схемы оформленный в соответствии с ГОСТ.

На занятиях рассматривается.

Составление блок схем алгоритмов и компьютерных программ

Контрольные вопросы к разделу 3

1. Составление блок схемы алгоритма компьютерной программы.

Раздел 4. Разработка программно-вычислительного средства расчёта объекта про-

ектирования или исследуемого процесса – 2 лекций и 18 практических занятий.

Цель: научится выполнять профессиональные задачи разработки, верификации и про-

граммной реализации методов расчёта и мониторинга строительных конструкций.

На занятиях рассматриваются:

Разработка физической и математической модели выбранной задачи. Разработка алго-

ритма расчёта для программы. Сравнение эффективности применения двух языков програм-

мирования.

Кроме теоретического материала раздел в полном объёме рассматривается на практи-

ческих занятиях, где выполняется расчётно-графическая работа (РГР) в которой осуществля-

ется разработка интерфейса программы и написание текста (исходного кода) программно-

вычислительного средства расчёта объекта проектирования или исследуемого процесса на двух языках программирования и рассматриваются для этого необходимые вопросы, пред-

ставленные далее в разделе практических занятий.

10