Лабораторные работы по информатике для 1 курса СПО.

Министерство образования Республики Башкортостан                        ГАПОУ  Уфимский топливно­энергетический колледж                              УТВЕРЖДАЮ                                                                                   Заместитель директора                                                                             по учебной работе:                                                                            Пономарева Л.Ф. ______________ 2016 г. Методические указания по организации  и проведению лабораторных работ обучающихся по  учебной дисциплине Информатика и ИКТ 15.02.07  Автоматизация технологических процессов и  производств 21.02.02 Бурение нефтяных и газовых скважин 21.02.03 Сооружение и эксплуатация газонефтепроводов и  газонефтехранилищ Уфа ­ 2016г. 2 ОДОБРЕНЫ Методической цикловой комиссией (наименование комиссии) Протокол №________ от«_________________» 2016г. Разработаны на основе Федерального государственного образовательного  стандарта среднего общего образования по  учебной дисциплине Информатика и ИКТ Федерального государственного образовательного стандарта среднего  профессионального образования по  профессии/специальности  Председатель МЦК ________________ /_____________ Заместитель директора по УР _________________/ Л.Ф. Пономарева   Ф.И.О.      Составитель: Шайбакова Л.М. преподаватель ГАПОУ Уфимский топливно ­ энергетический колледж.                           3 Пояснительная записка 1.Основные цели и задачи 1. Выполнение студентами лабораторных работ и практических заданий проводится с целью:    систематизации, • формирования умений, практического опыта в соответствии с требованиями к   результатам   освоения   дисциплины,   профессионального   модуля   и   на основании   перечня   формируемых   компетенций,   установленными   рабочей программой дисциплины, профессионального модуля;  обобщения, теоретических знаний;  совершенствования   умений   применять   полученные   знания   на   практике, реализации единства интеллектуальной и практической деятельности;  развития интеллектуальных умений у будущих специалистов: нефтяников, энергетиков и др.;  выработки   при   решении   поставленных   задач   таких   профессионально значимых   качеств,   как   самостоятельность,   ответственность,   точность, творческая инициатива.    закрепления   полученных   углубления, • • • • 2. При проведении лабораторных работ (практических занятий) учебная группа может делиться на подгруппы, если ее численность не  менее 16 человек. 3. Деление   на   подгруппы   при   проведении   лабораторных   работ   осуществляется:   по дисциплинам общеобразовательным, общепрофессиональным, МДК, модулям  4. Перечень   дисциплин,   по   которым   осуществляется   деление   на   подгруппы, отражается   в   годовом   учебном   плане,   ежегодно   утверждаемом   директором колледжа.  2. Правила проведения лабораторных работ и требования к отчетности 1. В помещении кабинета информатики  не допускается присутствие студентов: • • в верхней уличной одежде (при наличии работающего гардероба); с едой, напитками и т.п. 2. Во время проведения лабораторных занятий сотовые телефоны должны быть  настроены на беззвучный режим или выключены. 3. На занятия не допускаются студенты, опоздавшие более чем на 5 минут. 4. К выполнению лабораторных работ допускаются только студенты, прошедшие инструктаж по Правилам техники безопасности и неукоснительно их  соблюдающие. 5. ВНИМАНИЕ! При нарушении Правил техники безопасности студент отстраняется от выполнения лабораторной работы и сдаёт Правила техники  безопасности повторно. 6. Лабораторные работы выполняются индивидуально, в исключительных случая  группах по двое. 7. Время выполнения лабораторной работы – 2 часа. Домашнее задание после  лабораторных занятий – оформление отчета. 8. Необходимым условием допуска к текущему занятию является: готовность к  защите предыдущей выполненной лабораторной работы (наличие полностью оформленного по ней отчёта) и наличие подготовки 4 к предстоящей лабораторной работе (знание теоретических основ, методики проведения работы, порядка выполнения и т.п.). 9. ВНИМАНИЕ! Объём лабораторной работы по количеству выполняемых заданий и  отдельным упражнениям может быть изменён преподавателем. 10. К лабораторной работе можно приступать только с разрешения преподавателя  после получения общего инструктажа на рабочем месте. 11. При проведении лабораторной работы запрещается: • облокачиваться на компьютерные столы, а также располагать на них  посторонние предметы; нарушать правила и порядок проведения лабораторной работы, 12. ВНИМАНИЕ! Невыполнение студентами изложенных в данном пункте • требований влечёт за собой отстранение их от выполнения лабораторной работы. 13. Включение и выключение  компьютера производится только с разрешения  преподавателя. 14. Отчёт по лабораторной работе должен быть индивидуальным, т.е. предоставляться на защиту каждым студентом. 15. Отчёт по лабораторной работе в общем случае должен содержать: титульный лист (см. п. Приложение№2); изложение темы и цели работы; содержание проведенной работы; ответы на контрольные вопросы; вывод о проделанной работе;  пример отчета в приложении №1. • • • • • • • • 16. Оформление: в письменном виде (черной пастой) на бумаге формата А4, на одной стороне листа.  17. Студент, по каким­то причинам не выполнивший лабораторную работу в срок, должен знать, что: он имеет право на отработку лабораторной работы; отработка лабораторной работы проводится в специально отведённое для этих целей время. 3. Критерии оценки:  Максимальное количество баллов  «отлично» обучающийся получает, если: • дает правильные формулировки, точные определения, понятия терминов; • может обосновать свой ответ, привести необходимые примеры; • правильно отвечает на дополнительные вопросы преподавателя, имеющие целью  выяснить степень понимания обучающийся данного материала; • отчет оформлен согласно требованиям, присутствуют все необходимые расчеты,  таблицы, рисунки. Оценку «хорошо» обучающийся получает, если: • неполно, но правильно изложено задание; • при изложении были допущены 1­2 несущественные ошибки, которые он исправляет  после замечания преподавателя; • дает правильные формулировки, точные определения, понятия терминов; • может обосновать свой ответ, привести необходимые примеры; • правильно отвечает на дополнительные вопросы преподавателя, имеющие целью  выяснить степень понимания обучающийся данного материала. 5 Оценку «удовлетворительно» обучающийся получает, если: • неполно, но правильно изложено задание; • при изложении была допущена 1 существенная ошибка; • знает и понимает основные положения данной темы, но допускает неточности в формулировке понятий; • излагает выполнение задания недостаточно логично и последовательно; • затрудняется при ответах на вопросы преподавателя. Оценка «неудовлетворительно» обучающийся получает, если: • неполно изложено задание; • при изложении были допущены существенные ошибки, т.е. если оно не удовлетворяет  требованиям, установленным преподавателем к данному виду работы. 6 Лабораторная работа №1 Тема: Информационные ресурсы общества. Образовательные информационные ресурсы.  Работа с программным обеспечением Цель: научиться пользоваться образовательными информационными ресурсами, искать  нужную информацию с их помощью; овладеть методами работы с программным  обеспечением. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ Понятие «информационного ресурса общества» (ИРО) является одним из ключевых  понятий социальной информатики. Широкое использование этого понятия началось после  выхода в 1984 году книги Громова Г.Р. «Национальные информационные ресурсы:  проблемы промышленной эксплуатации». «Информационный ресурс– это знания, представленные в проектной форме»,– такое  краткое и недостаточно строгое определение было предложено профессором Ю.М.  Каныгиным. Таким образом, информационные ресурсы– это знания, подготовленные для  целесообразного социального использования. Понятие ИРО, накопленных в обществе знаний, может быть рассмотрено в узком и  широком смысле слова. ИРО в узком смысле слова – это знания, уже готовые для целесообразного социального  использования, то есть отчужденные от носителей и материализованные знания. ИРО в широком смысле слова включают в себя все отчужденные от носителей и  включенные в информационный обмен знания, существующие как в устной, так и в  материализованной форме. Понятие ресурс определяется в Словаре русского языка С.И. Ожегова как запас, источник  чего­нибудь. Что же касается информационных ресурсов, то это понятие является сравнительно новым. Оно еще только начинает входить в жизнь современного общества, хотя в последние годы  становится все более употребительным не только в научной литературе, но и в  общественно­политической деятельности. Причиной этого, безусловно, является  глобальная информатизация общества, в котором все больше начинает осознаваться особо  важная роль информации и научных знаний. Для классификации информационных ресурсов могут быть использованы следующие их  наиболее важные параметры: тематика хранящейся в них информации;   форма собственности– государственная (федеральная, субъекта федерации,     муниципальная), общественных организаций, акционерная, частная;  доступность информации– открытая, закрытая, конфиденциальная; архивной, научно­технической;принадлежность к определенной информационной  системе – библиотечной, источник информации– официальная информация, публикации в СМИ,  статистическая отчетность, результаты социологических исследований; 7  назначение и характер использования информации– массовое региональное,  ведомственное;  форма представления информации – текстовая, цифровая, графическая,  мультимедийная; вид носителя информации– бумажный, электронный.  Под образовательными информационными ресурсами мы будем понимать текстовую,  графическую и мультимедийную информацию, а также исполняемые программы  (дистрибутивы), то есть электронные ресурсы, созданные специально для  использования в процессе обучения на определенной ступени образования и для  определенной предметной области. При работе с образовательными ресурсами появляются такие понятия,  как субъект и объект этих ресурсов. Классификацию субъектов информационной  деятельности произведем следующим образом:     субъект, создающий объекты (все пользователи образовательной системы­  преподаватель, студент); субъект, использующий объекты (все пользователи образовательной системы); субъект, администрирующий объекты, то есть обеспечивающий среду работы с  объектами других субъектов (администраторы сети);  субъект, контролирующий использование объектов субъектами (инженеры). К образовательным электронным ресурсам можно отнести:          учебные материалы (электронные учебники, учебные пособия, рефераты, дипломы), учебно­методические материалы (электронные методики, учебные программы), научно­методические (диссертации, кандидатские работы),  дополнительные текстовые и иллюстративные материалы (лабораторные работы,  лекции), системы тестирования (тесты– электронная проверка знаний),  электронные полнотекстовые библиотеки; электронные периодические издания сферы образования; электронные оглавления и аннотации статей периодических изданий сферы  образования, электронные архивы выпусков. ХОД РАБОТЫ Задание №1. 1. Загрузите Интернет. 2. В строке поиска введите фразу «каталог образовательных ресурсов». 3. Перечислите, какие разделы включают в себя образовательные ресурсы сети  Интернет. 4. Охарактеризуйте любые три. Задание №2. С помощью Универсального справочника­энциклопедии найдите ответы  на следующие вопросы: 8 1. укажите время утверждения григорианского календаря. 2. каков диаметр Сатурна. 3. укажите смертельный уровень звука. 4. какова температура кипения железа. 5. какова температура плавления йода. 6. укажите скорость обращения Земли вокруг Солнца. 7. какова масса Юпитера. 8. какая гора в Африке является самой высокой. 9. что такое HTTP? 10. укажите годы правления Ивана III. 11. укажите годы правления Екатерины II. 12. когда родился Блез Паскаль? 13. укажите годы правления Хрущева Н.С. 14. в каком году был изобретен первый деревянный велосипед. Задание №3. Ответьте на вопросы: 1. Что Вы понимаете под информационными ресурсами? 2. Перечислите параметры для классификации информационных ресурсов. 3. Что понимают под образовательными информационными ресурсами? 4. Что можно отнести к образовательным электронным ресурсам? Критерии оценки: ­ задания выполнены правильно и в полном объеме; ­ ответы на контрольные вопросы четкие, содержательные; ­ отчет сдан в срок. 9 Лабораторная работа №2 Тема: Дискретное (цифровое) представление текстовой, графической, звуковой  информации и видеоинформации. Цель: изучить способы представления текстовой, графической, звуковой информации и  видеоинформации, научиться записывать числа в различных системах счисления. Дискретное представление информации: кодирование цветного изображения в компьютере  (растровый подход). Представление и обработка звука и видеоизображения.  ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ Вся информация, которую обрабатывает компьютер должна быть представлена двоичным  кодом с помощью двух цифр 0 и 1. Эти два символа принято называть двоичными цифрами  или битами. С помощью двух цифр 0 и 1 можно закодировать любое сообщение. Это  явилось причиной того, что в компьютере обязательно должно быть организованно два  важных процесса: кодирование и декодирование. Кодирование– преобразование входной информации в форму, воспринимаемую  компьютером, то есть двоичный код. Декодирование– преобразование данных из двоичного кода в форму, понятную человеку. С точки зрения технической реализации использование двоичной системы счисления для  кодирования информации оказалось намного более простым, чем применение других  способов. Действительно, удобно кодировать информацию в виде последовательности  нулей и единиц, если представить эти значения как два возможных устойчивых состояния  электронного элемента: 0 – отсутствие электрического сигнала; 1 – наличие электрического сигнала. Эти состояния легко различать. Недостаток двоичного кодирования – длинные коды. Но в  технике легче иметь дело с большим количеством простых элементов, чем с небольшим  числом сложных. Способы кодирования и декодирования информации в компьютере, в первую очередь,  зависит от вида информации, а именно, что должно кодироваться: числа, текст,  графические изображения или звук.  Аналоговый и дискретный способ кодирования Человек способен воспринимать и хранить информацию в форме образов (зрительных,  звуковых, осязательных, вкусовых и обонятельных). Зрительные образы могут быть  сохранены в виде изображений (рисунков, фотографий и так далее), а звуковые —  зафиксированы на пластинках, магнитных лентах, лазерных дисках и так далее. Информация, в том числе графическая и звуковая, может быть представлена в аналоговой  или дискретной форме. При аналоговом представлении физическая величина принимает  бесконечное множество значений, причем ее значения изменяются непрерывно. При  дискретном представлении физическая величина принимает конечное множество значений,  причем ее величина изменяется скачкообразно. 10 Преобразование графической и звуковой информации из аналоговой формы в дискретную  производится путем дискретизации, то есть разбиения непрерывного графического  изображения и непрерывного (аналогового) звукового сигнала на отдельные элементы. В  процессе дискретизации производится кодирование, то есть присвоение каждому элементу  конкретного значения в форме кода. Дискретизация– это преобразование непрерывных изображений и звука в набор  дискретных значений в форме кодов.  Кодирование изображений Создавать и хранить графические объекты в компьютере можно двумя способами –  как растровое или как векторное изображение. Для каждого типа изображений  используется свой способ кодирования. Кодирование растровых изображений Растровое изображение представляет собой совокупность точек (пикселей) разных цветов.  Пиксель– минимальный участок изображения, цвет которого можно задать независимым  образом. В процессе кодирования изображения производится его пространственная дискретизация.  Пространственную дискретизацию изображения можно сравнить с построением  изображения из мозаики (большого количества маленьких разноцветных стекол).  Изображение разбивается на отдельные маленькие фрагменты (точки), причем каждому  фрагменту присваивается значение его цвета, то есть код цвета (красный, зеленый, синий и  так далее). Для черно­белого изображения информационный объем одной точки равен одному биту  (либо черная, либо белая – либо 1, либо 0). Для четырех цветного – 2 бита. Для 8 цветов необходимо – 3 бита. Для 16 цветов – 4 бита. Для 256 цветов – 8 бит (1 байт). Качество изображения зависит от количества точек (чем меньше размер точки и,  соответственно, больше их количество, тем лучше качество) и количества используемых  цветов (чем больше цветов, тем качественнее кодируется изображение). Для того чтобы на экране монитора формировалось изображение, информация о каждой  точке (код цвета точки) должна храниться в видеопамяти компьютера. Рассчитаем  необходимый объем видеопамяти для одного из графических режимов. В современных  компьютерах разрешение экрана обычно составляет 1280х1024 точек. Т.е. всего 1280 *  1024 = 1310720 точек. При глубине цвета 32 бита на точку необходимый объем  видеопамяти: 32 * 1310720 = 41943040 бит = 5242880 байт = 5120 Кб = 5 Мб. Растровые изображения очень чувствительны к масштабированию (увеличению или  11 уменьшению). При уменьшении растрового изображения несколько соседних точек  преобразуются в одну, поэтому теряется различимость мелких деталей изображения. При  увеличении изображения увеличивается размер каждой точки и появляется ступенчатый  эффект, который можно увидеть невооруженным глазом. Кодирование векторных изображений Векторное изображение представляет собой совокупность графических примитивов (точка, отрезок, эллипс…). Каждый примитив описывается математическими формулами.  Кодирование зависит от прикладной среды. Достоинством векторной графики является то, что файлы, хранящие векторные  графические изображения, имеют сравнительно небольшой объем. Важно также, что векторные графические изображения могут быть увеличены или  уменьшены без потери качества.  Двоичное кодирование звука Использование компьютера для обработки звука началось позднее, нежели чисел, текстов и графики.  Звук– волна с непрерывно изменяющейся амплитудой и частотой. Чем больше амплитуда,  тем он громче для человека, чем больше частота, тем выше тон. Звуковые сигналы в окружающем нас мире необычайно разнообразны. Сложные  непрерывные сигналы можно с достаточной точностью представлять в виде суммы  некоторого числа простейших синусоидальных колебаний. Причем каждое слагаемое, то есть каждая синусоида, может быть точно задана некоторым  набором числовых параметров – амплитуды, фазы и частоты, которые можно  рассматривать как код звука в некоторый момент времени. В процессе кодирования звукового сигнала производится его временная дискретизация–  непрерывная волна разбивается на отдельные маленькие временные участки и для каждого  такого участка устанавливается определенная величина амплитуды. Таким образом непрерывная зависимость амплитуды сигнала от времени заменяется на  дискретную последовательность уровней громкости. Каждому уровню громкости присваивается его код. Чем большее количество уровней  громкости будет выделено в процессе кодирования, тем большее количество информации  будет нести значение каждого уровня и тем более качественным будет звучание.  Качество двоичного кодирования звука определяется глубиной кодирования и частотой  дискретизации.  Частота дискретизации– количество измерений уровня сигнала в единицу времени. Количество уровней громкости определяет глубину кодирования. Современные звуковые  карты обеспечивают 16­битную глубину кодирования звука. При этом количество уровней  громкости равно N = 216 = 65536. 12 Представление видеоинформации В последнее время компьютер все чаще используется для работы с видеоинформацией.  Простейшей такой работой является просмотр кинофильмов и видеоклипов. Следует  четко представлять, что обработка видеоинформации требует очень высокого  быстродействия компьютерной системы. Что представляет собой фильм с точки зрения информатики? Прежде всего, это сочетание  звуковой и графической информации. Кроме того, для создания на экране эффекта  движения используется дискретная по своей сути технология быстрой смены статических  картинок. Исследования показали, что если за одну секунду сменяется более 10­12 кадров, то человеческий глаз воспринимает изменения на них как непрерывные. ХОД РАБОТЫ.  Задание №1. Используя таблицу символов, записать последовательность десятичных  числовых кодов в кодировке Windows для своих ФИО. Таблица символов отображается в  редакторе MS Word с помощью команды: вкладка Вставка Символ Другие символы → → В поле Шрифт выбираете Times New Roman, в поле из выбираете кириллица. Например,  для буквы «А» (русской заглавной) код знака– 192. Пример: И В А Н О В А Р Т Е М 200 194 192 205 206 194 192 208 210 197 204 13 П Е Т Р О В И Ч 207 197 210 208 206 194 200 215 Задание №2. Используя стандартную программу БЛОКНОТ, определить, какая фраза в  кодировке Windows задана последовательностью числовых кодов и продолжить код.  Запустить БЛОКНОТ. С помощью дополнительной цифровой клавиатуры при нажатой  клавише ALT ввести код, отпустить клавишу ALT. В документе появиться  соответствующий символ. 0255 0243 0247 0243 0241 0252 0226 0211 0210 0221 0202 0239 0238 0241 0239 0229 0246 0232 0224 0235 0252 0237 0238 0241 0242 0232 заполнить верхнюю строку названием  специальности   14 Задание №3. Заполнить пропуски числами: Кбайт Кбайт Кбайт = = = байт байт байт = = = бит бит бит Задание №4. Перевести десятичное число в двоичную систему счисления и сделать  проверку: 1. 2. Задание №5. Ответить на вопросы: 1. Что такое информация? 2. Перечислить свойства информации. 3. Какие виды информации Вы знаете? 4. Приведите примеры аналогового представления графической информации. 5. Что такое пиксель? 6. Что такое система счисления? 7. Напишите правило перевода десятичных чисел в двоичный код. 8. Перечислите единицы измерения информации. 15