Симонович С.В. Информатика
Подождите немного. Документ загружается.
УЧЕБНИК
Под редакцией
С.
В.
Симоновича
БАЗОВЫЙ КУРС
2-е
издание
Рекомендовано Министерством образования Российской Федерации
в качестве учебного
пособия для
студентов
высших
технических
учебных
заведений
300.piter.com
Издательская программа
300 лучших учебников
для
высшей школы
в честь 300-летия Санкт-Петербурга
осуществляется при поддержке Министерства образования РФ
С^ППТЕР'
Москва - Санкт-Петербург
-
Нижний Новгород
-
Воронеж
Новосибирск
-
Ростов-на-Дону
-
Екатеринбург
-
Самара
Киев
-
Харьков
-
Минск
•
Новосибирск
2005
ББК
32.973.233Я7
УДК 681.3(075)
С37
Рецензенты:
Кафедра САПР Московского государственного технического университета
им.
Н. Э. Баумана
Калин С. В., генеральный директор ЗАО «Открытые технологии '98»
С37 Информатика. Базовый курс. 2-е издание / Под ред. С. В. Симоновича. —
СПб.:
Питер, 2005. — 640 с: ил.
ISBN 5-94723-752-0
В учебнике рассмотрены основные категории аппаратных
и
программных средств
вы-
числительной техники. Указаны базовые принципы построения архитектур вычислительных
систем. Обеспечено методическое обоснование процессов взаимодействия информации, данных
и
методов. Приведены эффективные приемы работы
с
распространенными программными про-
дуктами. Рассмотрены основные средства, приемы и методы программирования.
Книга предназначена
для
студентов технических вузов, изучающих информационные
технологии
в
рамках дисциплины «Информатика»,
для
преподавательского состава,
для
слуша-
телей военных учебных заведений, учреждений системы повышения квалификации
и для лиц,
изучающих средства вычислительной техники самостоятельно.
Рекомендовано Министерством образования Российской Федерации
в
качестве учебного
пособия для студентов высших технических учебных заведений.
ББК 32.973.233Я7
УДК 681.3(075)
Информация, содержащаяся
в
данной книге, получена
из
источников, рассматриваемых издательством
как
надежные.
Тем не
менее, имея
в
виду возможные человеческие
или
технические ошибки, издательство
не
может гарантировать абсолютную
точность и полноту приводимых сведений и ив несет ответственности за возможные ошибки, связанные
с
использованием книт.
©С.
В.
Симонович,
Г.
А.'^всеев,
В. И.
Мураховский,
С И.
Бобровский, 2003
ISBN 5-94723-752-0
©
ЗАО Издательский дом «Питер», 2005
Содержание
Введение 8
Глава 1. Информация и информатика 11
1.1. Информация в материальном мире 11
1.2. Данные 17
1.3. Файлы и файловая структура 31
1.4. Информатика 34
Подведение итогов 36
Вопросы для самоконтроля 37
Глава 2. Вычислительная техника 38
2.1.
История развития средств вычислительной техники 38
2.2.
Методы классификации компьютеров 42
2.3.
Состав вычислительной системы 49
Подведение итогов 60
Вопросы для самоконтроля 61
Глава 3. Устройство персонального компьютера 62
3.1.
Базовая аппаратная конфигурация персонального компьютера 62
3.2. Внутренние устройства системного блока 70
3.3.
Системы, расположенные на материнской плате 78
3.4. Периферийные устройства персонального компьютера 87
Практическое занятие 94
Глава 4. Функции операционных систем персональных компьютеров 99
4.1.
Обеспечение интерфейса пользователя 99
4.2.
Обеспечение автоматического запуска 100
4.3.
Организация файловой системы 101
4.4.
Обслуживание файловой структуры 102
4 Содержание
4.5.
Управление установкой, исполнением и удалением приложений 107
4.6.
Взаимодействие с аппаратным обеспечением 109
4.7.
Обслуживание компьютера 110
4.8.
Прочие функции операционных систем ИЗ
Подведение итогов 114
Вопросы для самоконтроля 115
Глава 5. Основы работы с операционной системой Windows ХР 116
5.1.
Основные объекты и приемы управления Windows 116
5.2. Файлы и папки Windows 119
5.3.
Операции с файловой структурой 122
5.4. Использование Главного меню 129
5.5.
Установка и удаление приложений Windows 129
5.6. Установка оборудования 132
Практическое занятие 134
Исследовательская работа 139
Глава 6. Настройка операционной системы Windows ХР 141
6.1.
Настройка средств ввода-вывода данных 142
6.2. Настройка элементов оформления Windows ХР 143
6.3.
Настройка элементов управления Windows ХР 147
6.4. Настройка средств автоматизации Windows ХР 150
6.5.
Настройка шрифтов 156
6.6. Прочие настройки Windows ХР 160
6.7. Справочная система Windows ХР 162
Практическое занятие 164
Самостоятельная работа 168
Глава 7. Стандартные приложения Windows ХР 169
7.1.
Стандартные прикладные программы 169
7.2. Принципы внедрения и связывания объектов 181
7.3.
Служебные приложения Windows ХР 183
7.4. Стандартные средства мультимедиа 187
Практическое занятие 189
Глава 8. Компьютерные сети, Интернет, компьютерная безопасность ... 195
8.1.
Компьютерные сети 195
8.2. Интернет. Основные понятия 201
8.3.
Подключение к Интернету 213
8.4. Вопросы компьютерной безопасности 215
Практическое занятие 224
Содержание
Глава 9. Получение информации из Интернета 227
9.1.
Основные понятия World Wide Web 227
9.2. Работа с программой Internet Explorer 6.0 228
9.3.
Поиск информации в World Wide Web 236
9.4. Отправка и получение сообщений 243
Практическое занятие 247
Глава 10. Создание простых текстовых документов 253
10.1.
Общие сведения о текстовом процессоре Microsoft Word 253
10.2.
Приемы работы с текстами в процессоре Microsoft Word 262
10.3.
Приемы и средства автоматизации разработки документов 274
Практическое занятие 279
Глава 11. Создание комплексных текстовых документов 285
11.1.
Приемы управления объектами Microsoft Word 285
11.2.
Ввод формул , 294
11.3.
Работа с таблицами 296
11.4.
Работа с диаграммами 299
11.5.
Работа с графическими объектами 302
Практическое занятие 309
Глава 12. Обработка данных средствами электронных таблиц 315
12.1.
Основные понятия электронных таблиц 316
12.2.
Содержание электронной таблицы 318
12.3.
Печать документов Excel 323
12.4.
Применение электронных таблиц для расчетов 325
12.5.
Построение диаграмм и графиков 328
Практическое занятие 330
Глава 13. Работа с базами данных 340
13.1.
Основные понятия баз данных 340
13.2.
Формирование баз данных 345
13.3.
Работа с СУБД Microsoft Access 2002 353
Практическое занятие 367
Глава 14. Приемы и методы работы со сжатыми данными^ 375
14.1.
Теоретические основы сжатия данных 375
14.2.
Программные средства сжатия данных 379
14.3.
Программные средства уплотнения носителей 382
Практическое занятие 384
Исследовательская работа 394
6 Содержание
Глава 15. Введение в компьютерную графику 398
15.1.
Основы представления графических данных 398
15.2.
Представление графических данных 413
Практическое занятие 423
15.3.
Средства для работы с растровой графикой 425
15.4.
Средства для работы с векторной графикой 432
Практическое занятие 437
Исследовательская работа 441
Практическое занятие 442
Исследовательская работа 446
Глава 16. Векторный редактор CorelDraw 449
16.1.
Особенности CorelDraw 449
16.2.
Элементы управления 450
16.3.
Рисование графики 458
16.4.
Заполнение объектов 464
16.5.
Операции с текстом 469
16.6.
Изменение формы объектов 472
16.7.
Операции с группами 475
Пример. Рисование топографической карты 482
Практическое занятие 482
Глава 17. Автоматизация обработки документов 488
17.1.
Преобразование документов в электронную форму 488
Практическое занятие 495
17.2.
Автоматизированный перевод документов 498
Практическое занятие 506
Глава 18. Средства автоматизации научно-исследовательских работ .. 509
18.1.
Компьютер как инструмент научной работы 509
18.2.
Приемы работы с системой Mathcad 513
Практическое занятие 521
Глава 19. Публикация Web'-документов 537
19.1.
Создание Web-документов 537^
19.2.
Применение языка HTML 539
19.3.
Работа в редакторе FrontPage 552
19.4.
Публикация Web-документов 557
Практическое занятие 558
Исследовательская работа 566
Содержание 7
Глава 20. Основы программирования 568
20.1.
Языки программирования 568
20.2.
Системы программирования 578
20.3.
Алгоритмическое (модульное) программирование 582
20.4.
Структурное программирование 599
20.5.
Объектно-ориентированное программирование 605
20.6.
Проектирование программ 608
20.7.
Пример на Бейсике. Разведение кроликов 616
20.8.
Пример на Паскале. Раскрашивание круга 621
20.9.
Пример на Си++. Рисование графиков ; 626
Практические задания по программированию 629
Рекомендуемая литература 631
Алфавитный указатель 633
Введение
Коренное отличие информатики от других технических дисциплин, изучаемых в
высшей
школе,
состоит
в
том,
что
ее
предмет изучения меняется ускоренными тем-
пами. Сегодня количество компьютеров
в
мире превышает
500
миллионов единиц,
при этом каждая вычислительная система по-своему уникальна. Найти
две
системы
с одинаковыми аппаратными и программными конфигурациями весьма
сложно,
и
потому для эффективной эксплуатации вычислительной техники
от
специалистов
требуется достаточно широкий уровень знаний и практических навыков.
Вместе с тем, в количественном отношении темп численного роста вычислитель-
ных систем заметно превышает темп подготовки специалистов, способных эффек-
тивно работать с ними. При этом в среднем один раз в полтора года удваиваются
основные технические параметры аппаратных средств, один раз в два-три года
меняются поколения программного обеспечения и один раз в пять-семь лет меня-
ется база стандартов, интерфейсов и протоколов.
Таким образом, кардинальным отличием информатики от других технических
дисциплин является тот факт, что ее предметная область изменяется чрезвычайно
динамично. Все, кто причастен к преподаванию информатики в высшей школе,
хорошо знают, как часто приходится менять содержание учебных планов, рабочих
программ, учебно-методической документации. Далеко не всегда удается обеспе-
чить соответствие материально-технической базы учебного процесса текущему
состоянию предметной области. И даже своевременное реагирование на научно-
технические достижения не всегда позволяет обеспечить уровень знаний и навы-
ков выпускника, адекватный потребностям сферы материального производства и
коммерческого рынка, -- настолько динамичны процессы в области информаци-
онных технологий.
Ныне информатика сталкивается с парадоксальным фактом. Ее основная задача
состоит
в
преодолении общечеловеческого кризисного явления, называемого «ин-
формационным бумом», путем внедрения средств и методов, автоматизирующих
операции с данными. Однако
даже в
собственной предметной области информатика
Введение 9
испытывает такой информационный бум, какого не знает ни одна другая область
человеческой деятельности. Например, мировой ассортимент изданий, имеющих
прямое отношение
к
информатике
(не
считая периодических
и
электронных), соста-
вляет порядка десяти тысяч томов в год
и
полностью обновляется не
реже,
чем раз
в два года.
Анализируя вышеуказанные особенности информатики, авторы данного пособия
приходят к выводу, что для преподавания информатики в сложившихся условиях
необходимо расширенное взаимодействие между учебными программами обще-
технических и специальных дисциплин и учебной программой курса информати-
ки.
Основные принципы, вытекающие
из такого
подхода, включают непрерывность
и системность образования, а также раннюю профессиональную ориентацию.
Непрерывность образования. Практические приемы работы
со
средствами вычис-
лительной техники закрепляются не только при изучении информатики, но и в
течение всего периода
обучения.
Они используются при проведении учебных заня-
тий по самым разным дисциплинам.
Системность образования. В едином методическом подходе, основанном на сис-
теме задача
— средство — методы —
приемы^
происходит перекрестное взаимо-
действие изучаемых дисциплин. Конкретная дисциплина поставляет комплекс
задача
—
методы,
а информатика обеспечивает комплекс
средства —
приемы.
Ранняя профессиональная ориентация.
В
системе высшего технического образо-
вания действует многоуровневая иерархическая система, основанная на том, что
знания студента по общетехническим дисциплинам, как правило, реализуются в
практические навыки опосредованно,
то есть через
дисциплины специального цикла,
базирующиеся на общетехнических. Информатика
—
одна из немногих общетех-
нических дисциплин, развивающая такие практические навыки, которые востре-
буются напрямую и немедленно, сразу после включения молодого специалиста
в профессиональную деятельность.
Свою работу над книгой авторы подчинили реализации указанных принципов.
Этому подчинены структура и содержание
пособия.
В
целом книга состоит из двадцати
глав,
содержащих достаточно полные сведения
о
современном состоянии аппарат-
ных и программных средств вычислительной техники.
Главы
1,
2, 8,15 являются теоретическими и обеспечивают единую методическую
базу как для изучения информатики, так и для взаимодействия различных учеб-
ных дисциплин на платформе информатики.
Главы 9-14, 16, 18 представляют единую технологическую базу для взаимодей-
ствия информатики и других предметных дисциплин. Средства, рассмотренные
здесь, могут быть использованы при подготовке домашних заданий, контрольных,
курсовых и дипломных' работ, при обработке результатов экспериментов, сборе
исходной информации для самостоятельных исследований, при выполнении гра-
фических работ, математическом моделировании физических и технических про-
цессов и при математическом обосновании разрабатываемых проектов.