Информатика учебное пособие для вузов. Репетиторы по информатике для студентов

Структура и содержание учебника полностью соответствуют примерной программе дисциплины «Информатика» для студентов ВУЗов, рекомендованной Министерством образования. В главе 1 книги рассматриваются общие вопросы, глава 2 посвящена аппаратному, 3 – программному обеспечению персональных компьютеров, глава 4 содержит сведения об Интернете, глава 5 – основы программирования на языках VBS и VBA.
Особенностью учебника является практическая направленность изложения материала, призванная помочь студенту в совершенстве овладеть навыками использования персонального компьютера в профессиональной деятельности и в быту для работы со всеми видами информации.

Кодирование числовой информации.
Числовая информация, как и любая другая, хранится и обрабатывается в компьютерах в двоичной системе счисления - числа представляются в виде последовательностей нулей и единиц.

Существуют два вида чисел и два способа их представления: форма с фиксированной точкой и форма с плавающей точкой. Форма с фиксированной точкой применяется для целых чисел, форма с плавающей точкой -для вещественных (действительных) чисел.

Как это ни странно, не все студенты 1 курса ВУЗа могут ответить на вопрос, что такое действительные или вещественные числа. Это рациональные и иррациональные числа, у которых может быть как целая, так и дробная часть, записываемая справа от разделителя целой и дробной части. Как разделитель при работе на компьютере раньше всегда использовалась точка, но в современных системах разделитель - точка или запятая - может настраиваться в соответствии со стандартами страны пользователя или с его привычками.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение 8
Глава 1. Общие сведения об информационных процессах 9
1.1 Понятие информации, ее виды и свойства 9
1.2 Кодирование информации 15
1.2.1 Кодирование текстовой информации 15
1.2.2 Кодирование числовой информации 22
1.2.3 Кодирование изображений 25
1.2.4 Кодирование звуковой информации 27
1.2.5 Кодирование видеоинформации 29
1.2.6 Сжатие (архивация) различных видов информации 32
1.3 Законодательство Российской Федерации о защите компьютерной информации 38
1.3.1 Уголовный Кодекс РФ о преступлениях в сфере компьютерной информации 38
1.3.2 Законодательство РФ о защите программ для ЭВМ, как объекта авторского права 39
1.3.3 Федеральный закон РФ «Об информации, информационных технологиях и о защите информации» 40
1.4 Требования к организации рабочих мест пользователей ПК 41
Контрольные вопросы к главе 1 44
Глава 2. Аппаратное обеспечение персональных компьютеров 45
2.1 Процессор 46
2.2 Чипсет 57
2.3 Материнская плата 61
2.4 Оперативная память 69
2.5 Устройства хранения информации 73
2.5.1 Винчестер 73
2.5.2 Дисководы оптических дисков 78
2.5.3 Флэш-память 88
2.5.4 Стример 91
2.6. Устройства ввода информации 94
2.6.1. Клавиатура и мышь 94
2.6.2. Сканер 96
2.6.3. Дигитайзер, графический планшет 99
2.6.4. Сенсорный монитор 100
2.6.5. Музыкальные устройства ввода 102
2.6.6. WEB-камера 102
2.7. Устройства вывода информации 103
2.7.1. Видеоадаптер 103
2.7.2. Монитор 106
2.7.3. Принтер ПО
2.7.4. Плоттер 116
2.7.5. Мультимедиапроектор 118
2.7.6. Устройства вывода звука 120
2.8 Оборудование компьютерных сетей 123
2.9 Оборудование беспроводных сетей 129
2.10. Дополнительное оборудование 130
Контрольные вопросы к главе 2 132
Глава 3. Программное обеспечение 133
3.1 Операционные системы 136
3.1.1 История развития операционных систем для ПК 137
3.1.2 Файловые системы 142
3.1.3 Операционные системы Windows Vista и Windows 7 149
3.2 Сервисные программы 190
3.2.1 Сервисные программы корпорации Symantec 191
3.2.2 Защита от вирусов 192
3.2.3 Архивация файлов 202
3.2.4 Работа с оптическими дисками 203
3.2.5 Создание и просмотр специальных форматов документов 205
3.3 Microsoft Office System 207
3.3.1 Общая характеристика компонентов системы 207
3.3.2 Подготовка текстовых документов в системе Microsoft Office Word 214
3.3.3 Выполнение вычислений в системе Microsoft Office Excel 226
3.3.4 Работа с базами данных в системе Microsoft Office Access 236
3.3.4.1 Общие принципы разработки информационной системы 239
3.3.4.2 Общая характеристика системы Microsoft Office Access 247
3.3.4.3 Создание базы данных в Microsoft Office Access 2007 251
3.3.4.4 Разработка форм 257
3.3.4.5 Разработка отчетов 268
3.3.4.6 Использование запросов 277
Контрольные вопросы к главе 3 283
Глава 4. Работа с информацией в Интернете 285
4.1 История Интернета 285
4.2 Структура Интернета 288
4.3 Адресация в Интернете 297
4.4 Способы подключения к Интернету конечных пользователей 305
4.5. Поиск информации в Интернете 307
4.6 Электронная почта в Интернете 311
4.7 RRS-каналы 315
4.8 Общение в Интернете в реальном времени 317
4.8.1 Службы мгновенных сообщений 318
4.8.2 Коллективное виртуальное общение 320
4.8.3 IP-телефония 323
4.9 Интернет-радио и Интернет-телевидение 325
4.10 Электронная коммерция 328
4.11 Обеспечение конфиденциальности информации в Интернете 334
4.12 Основы создания Web-страниц 337
Контрольные вопросы к главе 4 342
Глава 5. Основы разработки программного обеспечения 343
5.1 Проектирование программного обеспечения 344
5.1 Классификация языков программирования 350
5.2 Алгоритмизация 357
5.3 Программирование на языке Visual Basic 361
5.3.1 Язык Microsoft Visual Basic Scripting Edition 361
5.3.1.1 Алфавит языка программирования 365
5.3.1.2 Основные правила образования лексем 367
5.3.1.3 Типы данных 368
5.3.1.4 Константы 370
5.3.1.5 Переменные и массивы 371
5.3.1.6 Управляющие структуры в языке VBScript 375
5.3.1.7 Процедуры и функции пользователя в языке VBScript 384
5.3.1.8 Работа с числовой информацией 387
5.3.1.9 Работа со строковой информацией 388
5.3.1.10 Работа с информацией дата и время 389
5.3.1.11 Работа с логическими выражениями 392
5.3.1.12 Работа с объектами 394
5.3.1.13 Использование скриптов на HTML-страницах 409
5.3.2 Язык Microsoft Visual Basic for Applications 412
5.3.2.1 Программирование на языке VBA в Microsoft Office Word 415
5.3.2.2 Программирование на языке VBA в Microsoft Office Excel 426
5.3.2.3 Программирование на языке VBA в Microsoft Office Access 439
Контрольные вопросы к главе 5 450
Список литературы 452
Сайты Интернет-ресурсов 453
Приложение 1. Национальные кодовые страницы (СР) Windows 454
Приложение 2. Некоторые многоядерные процессоры Intel для настольных ПК и их цены 456
Приложение 3. Различия выпусков ОС Windows 7 457
Приложение 4. Использование галереи стилей в Excel 2007 458
Приложение 5. Использование пакета анализа в Excel 459
Приложение 6. Спецификации системы Microsoft Office Access 461
Приложение 7. Математические функции языка VBScript 463
Приложение 8. Строковые функции языка VBScript 465
Приложение 9. Функции работы с датой и временем языка VBScript 466
Приложение 10. Логические функции и операторы языка VBScript 467
Приложение 11. Методы и свойства объекта ADO.Recordset 468.

А. С. Грошев

Информатика

Учебник для вузов

Рекомендован государственным образовательным учреждением высшего профессионального образования «Московский государственный технический университет имени Н. Э. Баумана» в качестве учебника для студентов высших учебных заведений, обучающихся по направлению подготовки 200500 «Стандартизация, сертификация и метрология» по специальностям 200501.65 «Метрология и метрологическое обеспечение», 140104.65 «Промышленная теплоэнергетика», 130504.65 «Бурение нефтяных и газовых скважин», 270205.65 «Автомобильные дороги и аэродромы», 250403.65 « Технология деревообработки». Регистрационный номер рецензии 565 от 17.11.2009 г. МГУП

Архангельск

УДК 681.3 (075)

ББК 32.973.233

Грошев А. С.

Г89 Информатика: Учебник для вузов / А.С. Грошев. – Архангельск, Арханг. гос. техн. ун-т, 2010. – 470 с.

ISBN 978-5-261-00480-6

Структура и содержание учебника полностью соответствуют примерной программе дисциплины «Информатика» для студентов вузов, рекомендованной Министерством образования. В главе 1 книги рассматриваются общие вопросы, глава 2 посвящена аппаратному, 3 – программному обеспечению персональных компьютеров, глава 4 содержит сведения об Интернете, глава 5 – основы программирования на языках VBS и VBA.

Особенностью учебника является практическая направленность изложения материала, призванная помочь студенту в совершенстве овладеть навыками использования персонального компьютера в профессиональной деятельности и в быту для работы со всеми видами информации.

Ил. 227. Табл. 70.

Введение

Информатика – наука, изучающая общие свойства информации, закономерности и способы ее создания, хранения, поиска, преобразования и использования с помощью компьютерных систем.

На сайте Министерства образования и науки Российской Федерации приведена «Примерная программа по информатике и информационным технологиям» для среднего (полного) общего образования

(http://window.edu.ru/window_catalog/files/r37206/09-1-s.pdf ) и «Примерная программа дисциплины информатика», составленная в соответствии с государственными образовательными стандартами высшего профессионального образования для направлений «Технические науки», «Образо-

вание» и пр. (http://www.edu.ru/db/portal/spe/prog/htm/mf0201.htm). Обе программы содержат разделы:

– общие сведения об информации,

– аппаратное и программное обеспечение информационных систем,

– технологии обработки текстовой, числовой, графической и мультимедийной информации,

– работа с базами данных,

– алгоритмизация и программирование,

– локальные и глобальные компьютерные сети.

Сравнение двух программ показывает, что школьный и вузовский курсы информатики достаточно близки по содержанию. Следовательно, задача вуза – углубить знания по информатике, полученные в школе, познакомить студентов со всеми новостями в области технического и программного обеспечения информационных процессов, а также с использованием информационных технологий в их будущей профессиональной деятельности. При выполнении практических работ студент должен усовершенствовать свои навыки в работе на компьютере в процессах обработки, поиска и хранения всех видов информации.

Компьютер для грамотного специалиста должен стать привычным инструментом автоматизации его интеллектуального труда.

Глава 1. Общие сведения об информационных процессах

Глава 1. Общие сведения об информационных процессах

1.1 Понятие информации, ее виды и свойства

В литературе можно найти достаточно много определений термина информация , отражающих различные подходы к толкованию этого понятия.

В Федеральном законе Российской Федерации «Об информации,

информатизации и защите информации» (http://www.bnti.ru/ dbtexts/analmat/06_2003/licenz/1.htm) дается следующее определение этого термина: «информация – сведения о лицах, предметах, фактах, событиях, явлениях и процессах независимо от формы их представления».

Толковый словарь русского языка Ожегова приводит 2 определения слова информация :

1) Сведения об окружающем мире и протекающих в нем процессах, воспринимаемые человеком или специальным устройством.

2) Сообщения, осведомляющие о положении дел, о состоянии чегонибудь. (Научно-техническая и газетная информации, средства массовой информации – печать, радио, телевидение, кино).

В информатике наиболее часто используется следующее определение этого термина:

Информация – это осознанные сведения об окружающем мире, которые являются объектом хранения, преобразования, передачи и использования.Сведения – это знания, выраженные в сигналах, сообщениях, известиях, уведомлениях и т.д.

Информация и ее свойства являются объектом исследования целого ряда научных дисциплин, таких как теория информации (математическая теория систем передачи информации),кибернетика (наука о связи и управлении в машинах и животных, а также в обществе и человеческих существах),семиотика (наука о знаках и знаковых системах),теория массовой коммуникации (исследование средств массовой информации и их влияния на общество),информатика ,соционика (теория информационного метаболизма индивидуальной и социальной психики),информодинамика (наука об открытых информационных системах),информациоло-

1.1 Понятие информации, ее виды и свойства

гия (наука о получении, сохранении и передаче информации для различных множеств объектов) и т.д.

Основные виды информации по ее форме представления, способам ее кодирования и хранения, что имеет наибольшее значение для информатики, это:

– графическая илиизобразительная – первый вид, для которого был реализован способ хранения информации об окружающем мире в виде наскальных рисунков, а позднее в виде картин, фотографий, схем, чертежей на бумаге, холсте, мраморе и др. материалах, изображающих картины реального мира;

– звуковая – мир вокруг нас полон звуков и задача их хранения и тиражирования была решена с изобретение звукозаписывающих устройств в 1877 г. (см., например, историю звукозаписи на сайте –http://radiomuseum.ur.ru/index9.html ); ее разновидностью является

музыкальная информация – для этого вида был изобретен способ кодирования с использованием специальных символов, что делает возможным хранение ее аналогично графической информации;

– текстовая – способ кодирования речи человека специальными символами – буквами, причем разные народы имеют разные языки и используют различные наборы букв для отображения речи; особенно большое значение этот способ приобрел после изобретения бумаги и книгопечатания;

– числовая – количественная мера объектов и их свойств в окружающем мире; особенно большое значение приобрела с развитием торговли, экономики и денежного обмена; аналогично текстовой информации для ее отображения используется метод кодирования специальными символами – цифрами, причем системы кодирования (счисления) могут быть разными;

Курс является вводным для студентов, обучающихся по специальностям, связанным с информационными технологиями. Материалы данного курса содержат всю необходимую информацию о базовых принципах устройства и работы ЭВМ. Большое внимание уделено актуальным технологиям в информационной и компьютерной сфере.

О курсе

Курс посвящен большому числу аспектов информатики и вычислительной техники.

Цель курса – заинтересовать старшеклассников и студентов младших курсов современными информационными технологиями, содействовать развитию системного мышления.

В ходе обучения будет сформировано осознание социальной значимости своей будущей профессии и высокая мотивация к выполнению профессиональной деятельности. Кроме того, слушатели получат полезные навыки по подготовке презентаций, научно-технических отчетов о результатах выполненной работы, в оформлении результатов исследований в виде статей и докладов на научно-технических конференциях. Также они освоят методики использования программных средств для решения практических задач.

Обучение на курсе позволит сформировать общее представление о существующем многообразии современных информационных технологий и выбрать для себя наиболее интересную сферу для дальнейшего совершенствования. После успешного завершения курса слушатели смогут уверенно смотреть в будущее и добиваться поставленных целей при движении по пути профессионального и карьерного роста. Per aspera ad astra!

Формат

В состав курса входят видеолекции, опросы, короткие задачи, методическое пособие, лабораторные работы и итоговый экзаменационный тест. Длительность курса составляет 10 недель. Трудоемкость курса – 3 зачетные единицы. Средняя недельная нагрузка на слушателя – 10 часов.

Информационные ресурсы

1. Информатика. Базовый курс: рек. Министерством образования и науки Российской Федерации в качестве учебного пособия для студентов высших технических учебных заведений / под ред. С. В. Симоновича. – 2-е изд. – СПб.: Питер, 2010. – 639 с.
2. Кириллов В.В., Информатика. Учебное-методической пособие / В.В. Кириллов. – СПб.: СПбГУ ИТМО, 2011. – 23 с.
3. Орлов, С.А. Организация ЭВМ и систем. Серия: Учебник для вузов / С. А. Орлов, Б. Я. Цилькер. – СПБ.: Питер, 2011. – 688 с.
4. Информатика, учебник: рек. М-вом образования РФ в качестве учебника для студентов высших учебных заведений, обучающихся по естественно-научным направл. и спец-стям / В. А. Каймин. – 6-е изд. – М.: ИНФРА-М, 2010. – 285 с. ил.

Требования

Необходимыми условиями для освоения дисциплины являются: знание математики, информатики и русского языка на уровне школьной программы, английского языка на уровне понимания справочной системы, правил поведения в вузе, умения работать самостоятельно, воспринимать информацию от преподавателя, пользоваться литературой и Интернетом для получения необходимой информации, владение компьютером на уровне пользователя.

В процессе обучения активно используются:
1. Консольный файловый менеджер для операционных систем семейства Windows Far Manager в качестве альтернативы командной строки
2. Офисные пакеты:
● MS Office . Платное ПО
● Open Office . Свободно распространяемое ПО
● Libre Office . Свободно распространяемое ПО
● Calligra Suite . Свободно распространяемое ПО
3. Инструментарий для вёрстки документов:
● MikTeX . Свободно распространяемое ПО для ОС семейства Windows
● TeXLive . Свободно распространяемое ПО для ОС семейства UNIX
● ShareLaTeX
● OverLeaf . Свободно распространяемое ПО (он-лайн)
4. Система тестирование eTest . Бесплатно для учебных целей

Программа курса

В курсе рассматриваются следующие темы:

1. Введение в информатику. Основы теории информации.
2. Системы счисления. Особенности округления чисел.
3. Представление чисел в ЭВМ. Арифметика в ограниченной разрядной сетке.
4. Основы сжатия информации. Основы помехоустойчивого кодирования.
5. Основы дискретной математики для ЭВМ.
6. Структура и принципы функционирования ЭВМ. Организация хранения данных в ЭВМ.
7. Передача данных в компьютерных сетях.
8. Офисное программное обеспечение.
9. Вспомогательное программное обеспечение для программирования. Вебинары. Лицензии в сфере программных продуктов.
10. Система вёрстки TeX.

Каждая тема изучается в течение одной недели.

В курсе имеется два типа дедлайна (предельного срока выполнения оценивающих мероприятий):
– мягкий дедлайн, при котором необходимо выполнить все оценивающие мероприятия текущей недели до ее завершения;
– жесткий дедлайн, при котором на выполнение оценивающих мероприятий после мягкого дедлайна дополнительно выделяется еще две недели, по окончании которых доступ к соответствующим мероприятиям закрывается.

Результаты обучения

Знание способов представления информации, принципов построения технических средств хранения и обработки информации в современных ЭВМ (РО-1).
Умение теоретически и практически осуществлять перевод и производить вычисления в различных системах счисления, включая иррациональные (РО-2).
Умение осуществлять основные действия при работе с современными офисными пакетами, верстать научно-технические статьи, отчёты и курсовые проекты с помощью современных компьютерных средств вёрстки (РО-3).
Владение базовыми принципами и концепциями методологии разработки программного обеспечения (РО-4).

Формируемые компетенции

09.03.01 Информатика и вычислительная техника

• ОПК-1. Способностью инсталлировать программное и аппаратное обеспечение для информационных и автоматизированных систем
• ОПК-2. Способностью осваивать методики использования программных средств для решения практических задач
• ОПК-5. Способностью решать стандартные задачи профессиональной деятельности на основе информационной и библиографической культуры с применением информационно-коммуникационных технологий и с учетом основных требований информационной безопасности

09.03.04 Программная инженерия

• ОК-2. Способность анализировать основные этапы и закономерности исторического развития общества для формирования гражданской позиции
• ОК-7. Способность к самоорганизации и самообразованию
• ОПК-1. Владение основными концепциями, принципами, теориями и фактами, связанными с информатикой
• ОПК-4. Способность осуществлять поиск, хранение, обработку и анализ информации из различных источников и баз данных, представлять ее в требуемом формате с использованием информационных, компьютерных и сетевых технологий
• ПК-21. Владение навыками чтения, понимания и выделения главной идеи прочитанного исходного кода, документации