Комп'ютерні технології та програмування, частина 2
Спеціальність: Автоматизація та комп'ютерно-інтегровані технології
Код дисципліни: 6.151.00.O.013
Кількість кредитів: 9.00
Кафедра: Автоматизація та комп'ютерно-інтегровані технології
Лектор: Доцент, д.т.н. Ділай Іго Володимирович
Семестр: 2 семестр
Форма навчання: денна
Завдання: Вивчення навчальної дисципліни передбачає формування та розвиток у студентів компетентностей:
загальні компетентності:
ЗК1. Здатність застосовувати знання у практичних ситуаціях.
ЗК4. Навички використання інформаційних і комунікаційних технологій.
ЗК10. Здатність усвідомлювати необхідність навчання впродовж усього життя з метою поглиблення набутих та здобуття нових фахових знань.
фахові компетентності:
ФК1. Здатність застосовувати знання математики, в обсязі, необхідному для використання математичних методів для аналізу і синтезу систем автоматизації.
ФК9. Здатність вільно користуватися сучасними комп’ютерними та інформаційними технологіями для вирішення професійних завдань, програмувати та використовувати прикладні та спеціалізовані комп’ютерно-інтегровані середовища для вирішення задач автоматизації.
Результати навчання: У результаті вивчення навчальної дисципліни здобувач освіти повинен бути здатним продемонструвати такі результати навчання:
ЗН6. Знати сучасні технології програмування мікропроцесорних засобів автоматизації та розроблення програмних додатків систем автоматизації.
ЗН7. Знати основи сучасних технологій та протоколів обміну даними в системах автоматизації, інформаційних технологій для інтегрування систем автоматизації в локальні та глобальні інформаційні мережі на основі принципів інформаційної безпеки таких систем.
УМ1. Вміти застосовувати сучасні інформаційні технології та мати навички розробляти алгоритми та комп’ютерні програми з використанням мов високого рівня та технологій об'єктно-орієнтованого програмування, створювати бази даних та використовувати інтернет-ресурси.
Необхідні обов'язкові попередні та супутні навчальні дисципліни: Пререквізити:
- Комп'ютерні технології та програмування, ч.1
- Мікропроцесорна техніка
- Програмування для систем реального часу
- Мікропроцесорні програмні засоби автоматизації
Короткий зміст навчальної програми: Перша лекція (тема) присвячена висвітленню місця дисципліни в структурі вивчення спеціальності 151 – «Автоматизація та комп’ютерно-інтегровані технології». Студент дізнається про обсяг, структуру, мету та завдання дисципліни. Також студентів ознайомлюють з критеріями оцінювання знань і звітування з дисципліни. Поняття алгоритму. Приклад програми. Студенту викладають загальні відомості та особливості мови програмування Сі; засобів мови Сі (алфавіту, констант, змінних); стандартних функцій, операцій, виразів та операторів мови Сі; структури програми на мові Сі та директив препроцесора; символи мови, константи, змінні, стандартні функції; вирази арифметичні, логічні, символьні; структура програми. Друга лекція присвячена вивченню особливостей програмування в Matlab; стандартних функцій, операцій, виразів та операторів Matlab; символів мови, констант, змінних; виразів арифметичних, логічних, символьних; структури програми; функції для побудови графіків та їх оформлення. Третя лекція присвячена вивченню тем: графічне представлення алгоритму; класифікація алгоритмів (лінійні, розгалужені, циклічні), вкладені повторення, нагромадження сум та добутків, ітераційні процеси, звернення. Четверта лекція присвячена вивченню: операторів присвоєння, галуження і повторення; програмування задач розрахунку значень технологічних параметрів (температури, витрати, рівня тощо). П’ята лекція присвячена вивченню: логічних виразів i порядку їх виконання; операторів умовних переходів; вкладених умовних операторів та їх виконання. Шоста лекція присвячена вивченню: операторів організації циклів; простих та вкладених циклів; нагромадженням суми і добутку; програмування задач інтегрування і вирахування кількості речовин; порівняльної характеристики алгоритмів. Сьома лекція присвячена застосуванню методу найменших квадратів до опрацювання результатів вимірювань залежностей фізичних величин з метою опису їх математичними залежностями. Восьма лекція присвячена вивченню: понять про блоки (модулі) програми; форматів опису функції та звернення до неї. Дев’ята лекція присвячена вивченню методів розв’язування алгебраїчних нелінійних рівнянь (половинного ділення, простих ітерацій, хорд, дотичних і комбінованого) в задачах з інженерної практики. Десята лекція присвячена вивченню: одномірні масивів даних та їх ідентифікатори; оголошення масивів; формування і вивід масивів; визначення екстремальних значень технологічних параметрів з масивів даних; сортування елементів масивів технологічних даних; багатомірні масиви даних та їх ідентифікатори; оголошення масивів; формування і вивід двомірних масивів; приклади задач з масивами. Одинадцята лекція присвячена вивченню механізму вказівників: оголошення, ініціалізація, розіменування вказівників; застосуванню вказівників для роботи з масивами; передачі масивів у функції та повернення значень масивів. Дванадцята лекція присвячена числовим методам визначення підінтегральних площ за допомогою найпростіших квадратурних формул, формули трапецій, Сімпсона. Тринадцята лекція присвячена числовим методам (Ойлера, Рунге-Кутта) для розв’язування задачі Коші. Чотирнадцята лекція присвячена структурам, об’єднанням. П’ятнадцята лекція присвячена парадигмі структурного програмування засобами мови С++, а також відмінностям мов Сі та С++. Шістнадцята лекція присвячена висвітленню основ об’єктно-орієнтованого програмування. Сімнадцята лекція присвячена поняттю класу, формату оголошення класу, конструкторам і деструкторам.
Опис: Тема 1. Вступ. Базові поняття мови Сі
Тема 2. Основи роботи в Matlab
Тема 3. Алгоритмізація задач автоматизації
Тема 4. Керуючі структури
Тема 5. Програмування задач з розгалуженим алгоритмом
Тема 6. Програмування задач з циклічним алгоритмом
Тема 7. Метод найменших квадратів
Тема 8. Програмування алгоритмів із зверненнями
Тема 9. Розв’язування нелінійних алгебраїчних рівнянь. Методи розв'язування нелінійних рівнянь: половинного ділення, простих ітерацій, хорд, дотичних та комбінований
Тема 10. Алгоритмізація та програмування задач з масивами даних
Тема 11. Вказівники. Зв'язок вказівників з масивами. Передача масивів у функції
Тема 12. Числове інтегрування (Найпростіші квадратурні формули. Формули трапецій, прямокутників, Сімпсона)
Тема 13. Розв’язування ЗДР (задачі Коші) числовими методами
Тема 14. Структури
Тема 15. Парадигма структурного програмування мовою С++
Тема 16. Основи об’єктно-орієнтованого програмування
Тема 17. Основні поняття класу
Методи та критерії оцінювання: Під час викладання цієї дисципліни, використовують такі методи діагностики знань:
- усне та фронтальне опитування студентів на лекціях, практичних та лабораторних заняттях;
- перевірка письмових захист звітів до лабораторних робіт;
- усна та письмова компонента на іспиті.
Критерії оцінювання результатів навчання: - поточний контроль (письмові звіти з лабораторних робіт, усне опитування), 30 %;
- екзамен (письмово-усна форма), 70%.
Порядок та критерії виставляння балів та оцінок: 100–88 балів – («відмінно») виставляється за високий рівень знань (допускаються деякі неточності) навчального матеріалу компонента, що міститься в основних і додаткових рекомендованих літературних джерелах, вміння аналізувати явища, які вивчаються, у їхньому взаємозв’язку і роз витку, чітко, лаконічно, логічно, послідовно відповідати на поставлені запитання, вміння застосовувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 87–71 бал – («добре») виставляється за загалом правильне розуміння навчального матеріалу компонента, включаючи розрахунки , аргументовані відповіді на поставлені запитання, які, однак, містять певні (неістотні) недоліки, за вміння застосовувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 70 – 50 балів – («задовільно») виставляється за слабкі знання навчального матеріалу компонента, неточні або мало аргументовані відповіді, з порушенням послідовності викладення, за слабке застосування теоретичних положень під час розв’язання практичних задач; 49–26 балів – («не атестований» з можливістю повторного складання семестрового контролю) виставляється за незнання значної частини навчального матеріалу компонента, істотні помилки у відповідях на запитання, невміння застосувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 25–00 балів – («незадовільно» з обов’язковим повторним вивченням) виставляється за незнання значної частини навчального матеріалу компонента, істотні помилки у відповідях на запитання, невміння орієнтуватися під час розв’язання практичних задач, незнання основних фундаментальних положень.
Рекомендована література: 8. Рекомендована література
1. Шпак З.Я. Програмування мовою С: Навч. посібник. – Львів: Вид-во Львівської політехніки, 2011. - 436 с.
2. Практичний курс програмування мовою С++: Навч. посібник. П.П.Зінченко та ін. - К.: НТУУ “КПІ”, 2008. – 216 с.
3. Петрович Р.Й., Тумашова О.В. Основи програмування мовою СІ: Навч. посібник. – Львів: Вид- во Національного ун-ту „Львівська політехніка”, 2005. – 116 с.
4. Щедріна О.І. Алгоритмізація та програмування процедур обробки інформації: Навч. посібник. – К.: КНЕУ, 2001. – 240 с.
5. Практичний курс програмування мовою С++: Навч. посібник. П.П.Зінченко та ін. - К.: НТУУ «КПІ», 2008. – 216 с.
6. Інструкції до лабораторних робіт.
7. Каленюк П.І., Клюйник І.І., Кравець І.Т., Гнатів Л.Б., Демків Л.І., Подун І.М. Основи програмування в середовищі С. Лекції та завдання до лабораторних робіт, Львів, 2007 р.,100 с.
8. Гоблик Н. М., Гоблик В. В. МАТLАВ в інженерних розрахунках. Комп’ютерний практикум. – Львів: Видавництво Львівської політехніки, 2021. – 264 с.
9. Гордійчук М.І., Пістун Є.П. Числові методи і моделювання на ЕОМ. Навчальний посібник. – Івано-Франківськ: ІФНТУНГ, 2010. – 409 с.
10. Мельничук С.І., Кулинин Н.Л. Методи та алгоритми обчислень: Навчальний посібник. – Івано-Франківськ: Галицька академія, 2010. – 140 с.
11. Фельдман Л.П., Петренко А.І., Дмитрієва О.А. Чисельні методи в інформатиці. – К.: Видавнича група ВНV, 2006. – 480 с.
12. Коссак О., Тумашова О., Коссак О. Методи наближених обчислень: Навч. посіб. – Львів: Бак, 2003. – 168 с.
13. Новіков Л.О., Обшта А.Ф., Чисельні та наближені методи прикладної математики. Львів, 1998.- 187 с.
Уніфікований додаток: Національний університет «Львівська політехніка» забезпечує реалізацію права осіб з інвалідністю на здобуття вищої освіти. Інклюзивні освітні послуги надає Служба доступності до можливостей навчання «Без обмежень», метою діяльності якої є забезпечення постійного індивідуального супроводу навчального процесу студентів з інвалідністю та хронічними захворюваннями. Важливим інструментом імплементації інклюзивної освітньої політики в Університеті є Програма підвищення кваліфікації науково-педагогічних працівників та навчально-допоміжного персоналу у сфері соціальної інклюзії та інклюзивної освіти. Звертатися за адресою:
вул. Карпінського, 2/4, І-й н.к., кімн. 112
E-mail: nolimits@lpnu.ua
Websites: https://lpnu.ua/nolimits https://lpnu.ua/integration
Академічна доброчесність: Політика щодо академічної доброчесності учасників освітнього процесу формується на основі дотримання принципів академічної доброчесності з урахуванням норм «Положення про академічну доброчесність у Національному університеті «Львівська політехніка» (затверджене вченою радою університету від 20.06.2017 р., протокол № 35).