Курс программирование:
«Объектно-визуальное
программирование в среде Delphi»
Возраст обучающихся: 12 - 16 лет.
Срок реализации: 1 год. I год обучения: 216 час.
Составитель программы:
Шелепов М.И.
1. Пояснительная записка
1.1
По своей направленности программа является
научно-технической.
По уровню усвоения – профориентированной.
1.2
Актуальность и новизна
Одной из задач дополнительного
образования является содействие воспитанию нового поколения, отвечающего по
своему уровню развития и образу жизни условиям информационного общества. Для
этого учащимся дополнительного образования предлагается
осваивать элементы инженерно-технической деятельности. Ознакомиться и
приобщиться к современным информационным технологиям создания программного
обеспечения, научиться использовать компьютер для решения нестандартных
прикладных задач. Данный курс посвящен получению знаний и навыков,
необходимых для ознакомления учащихся с профессией программиста и
современными технологиями
программирования, такими как Объектно-Ориентированное Программирование
(ООП), изучению среды
объектно-визуального программирования Delphi, одного из ярких представителей
семейства объектно-ориентированных языков.
На первом этапе обучения учащиеся ознакомятся с синтаксисом языка Pascal, основными отличиями от уже знакомых им языков.
Изучат систему типов данных платформы. Учащиеся познакомятся с одной из
основных концепций программирования: модульным подходом. Научатся проектировать
программы в соответствии с принципами модульного программирования, грамотно
использовать процедуры и функции.
Также учащиеся изучат основы ООП. С помощью среды
объектно-визуального программирования Delphi
научатся применять полученные теоретические знания на практике. На
втором и третьем году обучения учащиеся получат более глубокие знания в области
ООП. Научатся работать с коллекциями общего и специализированного назначения.
Познакомятся с обобщенными типами. Познакомятся с технологией Windows Forms и
иерархией классов, позволяющей легко создавать современные пользовательские
интерфейсы. Научаться пользоваться имеющимися и создавать или дополнять
элементы управления оконного интерфейса ОС Windows.
Также учащиеся получат представление о многопоточном программировании,
возникающими проблемами и путями их решения.
В рамках специализации «Программирование в объектно-визуальных средах»
производится подготовка программистов, которые являются специалистами в области
разработки прикладного программного обеспечения.
Научиться работать с технической документацией, а также — искать необходимую информацию, анализировать
ее, выявлять в ней факты и проблемы, самостоятельно ставить задачи.
Современный
программист сталкивается с необходимостью выявления и устранения возникающих
ошибок программы. Для решения этих задач привлекаются знания в области
математики, физики, информатики.
Актуальность. данной программы состоит в том, что она дает
возможность школьникам ознакомить учащихся с востребованной и
престижной профессией программиста,
знакомит с объектно-ориентированной средой Borland Delphi , и позволяет приобрести навыки решения вычислительных задач, а так же созданию
самостоятельных творческих проектов.
Отличительной
особенностью и новизной данной
образовательной программы является комплексный и всесторонний подход к
изучению такой сложной области как создание программ в визуальной среде
программирования. При этом приоритетное внимание уделяется практической работе.
1.3
Цели обучения:
¨
Выявление и развитие у школьников творческих
способностей и задатков в информационно-технической области.
¨
Обучение
основам современных ИКТ, в том числе
основам математического моделирования технологии
проектирования и создания программного продукта, с ориентацией на получение
профессий, требующих знаний информационно коммуникационных технологий.
¨
Развитие
личности ребенка, адаптированного к современной жизни, способного к творческому
самовыражению через приобщение его к
технике и компьютерным технологиям.
Для достижения
вышеперечисленных целей, создав комфортную среду для развития личности ребенка,
необходимо решить задачи:
1. Образовательные.
v
Научить планировать свою работу;
v
ознакомятся с синтаксисом языка Pascal, основными отличиями
от уже знакомых им языков;
v
Познакомятся с одной из основных концепций
программирования: модульным подходом;
v
Познакомится с
современными методами программирования и технологией разработки программного
обеспечения, на всех этапах от постановки задачи, выбора алгоритма, его
реализации до сопровождения программы.
v
Познакомятся с
понятием эффективности алгоритма.
v
Познакомятся с
классическими фундаментальными алгоритмами, алгоритмами поиска, сортировки,
математическими алгоритмами нахождения корней уравнения и вычисления рядов;
v
Изучить терминологию программиста.
2. Развивающие.
v
Развить у детей элементы технического мышления,
изобретательности, творческой инициативы;
v
Развить навыки конструирования и
рационализаторства;
v
Развить базовые познания в области
программирования;
v
Развить усердие, терпение в процессе работы и
аналитические способности.
3. Воспитательные.
v
Воспитание творческих и изобретательских
способностей ребят; отвлечение их от улицы с ее негативным влиянием (алкоголизм
и наркомания);
v
Воспитание уважения к труду;
v
Формирование чувства коллективизма,
взаимопомощи;
v
Воспитание воли, чувства самоконтроля,
стремления к победе;
1.4. Возраст детей,
участвующих в реализации данной образовательной программы 12-16 лет. Для начала обучения требуются начальные знания и
навыки по работе с операционной системой персонального компьютера и текстовыми
редакторами.
1.4
Сроки реализации программы
Указанные выше цели могут быть
достигнуты в течение одного года.
1.5
Формы и режим занятий
Форма проведения занятий - групповая.
Занятия проводятся:
¨
2 раза в
неделю по 3 часа (216 часов за год);
Наполняемость
учебной группы:
¨
10 - 12
человек
1.6. Ожидаемые
результаты и способы определения их результативности
К концу 1 года обучения ребята
v
Освоят методы модульного и объектного
программирования в визуальных средах.
v
Изучат систему типов данных платформы, играющими
важную роль в программировании: множества, записи, последовательности (файлы);
v
Учащиеся
познакомятся с одной из основных концепций программирования: модульным
подходом.
v
Научатся
проектировать программы в соответствии с принципами модульного программирования,
грамотно использовать процедуры и функции.
v
Познакомятся с
технологией Windows Forms и иерархией классов, позволяющей легко создавать
современные пользовательские интерфейсы
v
приучаются планировать свою деятельность;
v
приобщаются к труду и учатся относиться к нему
уважительно;
v
развивают элементы технического мышления,
изобретательности, творческой инициативы;
v
постигают и приобретают чувство коллективизма,
взаимопомощи;
v
должны
знать:
v
ü Общие принципы организации и работы ЭВМ
ü
Программный принцип
работы ЭВМ.
ü
Принципы построения
ЭВМ.
ü
Основные устройства
ЭВМ и их функции.
ü
Архитектуру ЭВМ.
ü
Микропроцессор.
Назначение. Компоненты процессора. Принцип работы
ü
Логические элементы И,
ИЛИ, НЕ.
ü Арифметические понятия
ü
Данные, информация.
ü
Единицы измерения
информации.
ü
Системы счисления.
ü
Представление чисел и
других данных в ЭВМ
ü Алгоритмизация
ü
Понятия алгоритма и
программы.
ü
Способы записи
алгоритмов.
ü
Типы данных.
ü
Базовые
алгоритмические структуры (линейная, ветвление, цикл)
ü
Исполнение алгоритма.
ü Технология
подготовки и решения задач на ЭВМ
ü
Этапы создания
компьютерной программы.
ü
Математическая модель.
ü
Составление алгоритма.
ü
Запись алгоритма на
языке программирования. Компиляция.
ü
Отладка и тестирование
программы
ü
Типы ошибок:
синтаксические, логические, семантические.
ü
Построение и
исследование информационных моделей
ü
Создание
математических моделей.
ü
Построение и
исследование физических моделей. Компьютерный эксперимент.
ü Основы среды программирования Delphi
ü
Операторы
ввода/вывода.
ü
Простые типы данных.
ü
Понятие переменной.
Оператор присваивания.
ü
Понятие массива.
ü
Условные операторы
ü
Операторы цикла с
параметром, с предусловием, c постусловием.
ü
Понятие подпрограммы.
Процедуры и функции. Область видимости переменных. Вызов процедуры и функции.
Передача значений.
v
должны
уметь:
ü
уметь пользоваться специальной технической документацией;
ü
разрабатывать математическую модель;
ü
самостоятельно пользоваться специальной
литературой;
ü
работать редакторами, трансляторами,
компиляторами Pascal, Delphi т.д.);
ü
Уметь разрабатывать приложения для windows сред
ü
планировать порядок рабочих операций;
ü
доводить начатое дело до конца;
ü
обращаться (при необходимости) за помощью к
товарищам;
ü
выполнять поручения коллектива, работать в
группе.
ü
работать в коллективе, адекватно оценивать свое
место в нем;
ü
применять элементы технического мышления,
изобретательности, творческой инициативы;
Способы
определения результативности
Результативность
работы по программе можно отследить, осуществляя на протяжении всего процесса
обучения различные виды формы и контроля.
Вводный (входной) контроль, в форме первоначальной диагностики (беседа, тест, выполнение
практических заданий), позволяет выявить уровень подготовленности и возможности
детей для занятия данным видом деятельности и, при необходимости, коррекции
этого уровня. Проводиться на первых занятиях обучения.
Текущий или промежуточный контроль – проводиться после прохождения каждой темы, чтобы выявить пробелы в
усвоении материала и развитии воспитанников, заканчивающийся коррекцией
усвоения. Проводиться в форме опроса, беседы, практической либо самостоятельной
работы.
Итоговый контроль – проводится в
конце года и позволяет оценить уровень усвоения знаний и способов деятельности,
для чего проводится серия лабораторных работ и несколько этапов тестирования (что и
является формой подведения итогов реализации дополнительной образовательной
программы). Способами проверки
результата могут быть
v
первоначальная диагностика (в виде беседы и
выполнения практических заданий) – входной контроль;
v
опрос, самостоятельная работа, визуальная и
техническая оценка качества выполнения практических работ – текущий или
промежуточный контроль;
2.
Учебно-тематический план
|
№п/п
|
Темы
|
Количество
часов
|
|
Теория
|
Практика
|
Всего
|
|
1
|
Вводное занятие.
|
4
|
-
|
4
|
|
2.
|
Принцип построения и основные устройства
компьютера. Типичные параметры современных персональных компьютеров.
|
6
|
4
|
10
|
|
3.
|
Арифметические основы ЭВМ.
|
6
|
6
|
12
|
|
4.
|
Языки программирования (обзор).
|
6
|
12
|
18
|
|
5.
|
Программы и алгоритмы.
|
12
|
24
|
36
|
|
6.
|
Решения задач на ЭВМ.
|
5
|
10
|
15
|
|
7.
|
Практическое программирование в среде Delphi.
|
19
|
40
|
59
|
|
8.
|
Работа с динамическими библиотеками DLL
|
4
|
8
|
12
|
|
9.
|
Сообщения Windows.
|
4
|
8
|
12
|
|
10.
|
Управление клавиатурой
|
4
|
8
|
12
|
|
11.
|
Выпускная
работа.
|
-
|
25
|
25
|
|
12.
|
Итоговое занятие.
|
1
|
-
|
1
|
|
|
Итого:
|
71
|
145
|
216
|
3. Содержание программы .
Тема 1. Вводное занятие (4 часа)
Теория (4 часа):
знакомство с коллективом, техника безопасности, Содержание курса и его
значение в обучении. Алгоритмы и программы. Программное обеспечение. Профессия
программист, задачи на год.
Тема 2. Принцип построения и основные устройства компьютера. Типичные
параметры современных персональных компьютеров. (10 час)
Теория (6 часов): Процессор. Функции процессора.
Устройства ввода и вывода.
Шина. Память. Функции памяти. Виды запоминающих устройств в
компьютере. Единицы измерения памяти.
Практика (4 часа):.Работа с электронными
тренажерами, монтаж и демонтаж устройств, входящих в системный блок ПК.
Настройка ip адресации
на ПК
Тема 3. Арифметические основы ЭВМ. (12 час)
Теория (6 часов): Понятие данные, информация.
Типы данных. Система счисления. Представление данных в ЭВМ.
Практика (6 часов):.Лабораторные
работы на тему: Логические элементы ЭВМ. Решение задач по основам Булевой
алгебры с обязательным разбором логических выражений. Электронное тестирование. Решение задач на преобразование чисел из
двоичной в десятичную систему счисления и обратно. Преобразование чисел из
шестнадцатиричной в двоичную и десятичную системы счисления и обратно. Решение
задач по теме системы счисления двоичное
сложение вычитание.
Тема 4 Языки программирования (обзор). (18 час)
Теория (6 часов): Уровень языка
программирования. Трансляторы. Достоинства и недостатки языков низкого уровня.
Языки высокого уровня. Преимущества.
Практика (12 часов):.
Лабораторные работы на тему: Знакомства с различными средами и языками программирования (Бейсик, Паскаль,
СИ, HTML, Delphi). Обзор
существующих языков программирования их назначение примеры применения. Запуск Бейсик,
Паскаль, СИ, HTML, Delphi. Создание исходника программы, запись, чтение текста
программы, выполнение программы,
получения исполняемого файла программы.
Тема 5. Программы и алгоритмы. (36 час)
Теория (12 часов):Этапы создания программы.
Понятие алгоритма. Способы записи алгоритмов. Написание простейшей программы в
среде Delphi. Оператор вывода.
Понятие переменной. Целочисленные типы данных. Оператор
ввода. Арифметические операции. Оператор присваивания. Алгоритмы с ветвлением.
Запись алгоритмов с ветвлением с помощью блок-схем. Запись алгоритмов с
ветвлением. Полная и сокращенная запись ветвления. Операции сравнения.
Логические операции.
Циклы. Запись циклов с помощью блок-схем. Цикл с параметром.
Цикл с параметром. Цикл с предусловием. Цикл с постусловием.
Практика (24 часа):
Лабораторные работы на тему: Этапы проектирования программы. Элементы
структурной схемы программы. Создание письменного и графического способа записи
алгоритма. Создание структурных схем программ в текстовом процессоре MSWord.
Решение задач на линейные и
разветвляющиеся алгоритмы.
Работа с условиями ( If ,Then ),
Безусловный переход по метке (Label, Goto N)
Логические конструкции
программирования Пройти логические конструкции (счетчик , сумматор)
(счетчик, сумматор,
определитель четности кратности, min-max, использование флагов). Решение типовых задач на
строки. Удвоение символов, шифрование
данных.
Разработка программ
Определитель количества слов в тексте. Программа перевертыш. Создание алгоритма
для создания игры Морской бой.
Самообучающаяся программа Города. Создание алгоритма базы данных.
Тема 6. Решения задач на ЭВМ). (15 час)
Теория (5 часов): Постановка задачи, анализ и
исследование задачи, составление математической и информационной модели, разработка алгоритма.
Программирование, тестирование и отладка. Анализ результатов, сопровождение
программы. Математическая модель. Этапы разработки программы. Отладка и
тестирование программы. Типы ошибок: синтаксические, логические, семантические.
Практика (10 часов):.
Лабораторные работы на Методы
обнаружения и исправления ошибок в программе. Отладка программы (расчленение
программы на этапы) Визуальное программирование “Создание музыкального
фотоальбома”.Визуально алгоритмическое программирование “Создание калькулятора
в среде Delphi”
Тема 7. Практическое программирование в среде Delphi. (59 час)
Теория (19 часов): Разные операции с экраном.
Рисование картинок. Задержка времени. Рисование движущейся картинки. Понятие данные, информация. Типы данных.
Система счисления. Представление данных в ЭВМ. Символьный тип данных. Строковый
тип данных.Понятие теста. Требование к тестовым заданиям. Этапы процесса
тестирования. Понятие подпрограммы. Процедуры и функции. Область видимости
переменных. Вызов процедуры и функции. Передача значений. Массивы.
Решение задач.
Практика (40 часов):.Лабораторные
работы с применением 15 - ти визуальных компонентов Визуального
программирования, и работа с ними.
1) Form -Главная форма,
2) Label -надпись -> (Компонент
строчного вывода)
3) Edit -текстовое поле, (Компонент строчного ввода-вывода )
4) MainMenu -Меню (Компонент позволяющий создавать расширенное
разветвленное меню пользователя )
5) memo-текст многострочное текстовое
поле (Компонент ввода вывода)
6) Button -кнопка (Компонент старта события)
7) Panel -панель (Служит подложкой для других компонентов)
Группа
8) ComboBox -кнопка (Компонент ввода-
вывода, типа Edit с
раскрывающимся списком выбора )
9) Image
-холст (Графический компонент,
позволяет выводить граф файлы *.BMP, *.JPG, делать графические построения,
'Точка, линия, прямоугольник, Эллипс, создание анимации')
10) StringGrid -
Список (Компонент, позволяет выводить текстовые данные в табличной форме, а так
же производить выбор из списка )
11) RichEdit-текст
многострочное текстовое поле (Компонент
ввода-вывода)
12) TrackBar-Ползунок
регулятор (Компонент регулировка, установка позиции )
13) Timer-Таймер
(Компонент генератор процессов привязанных к интервалам времени )
14) MediaPlayer-Музыкальный проигрыватель (Компонент позволяющий
прослушивать *.mid, wav, *.avi файлы)
15 OpenDialog, SaveDialog-Выбрать,
сохранить файл (Компоненты позволяют в диалоговом режиме интерактивно выбирать, сохранять нужные
файлы, устанавливать маску, определить полный путь к файлу)
16) Работа с несколькими
формами передача данных между формами
Лабораторные работы
по графическим построениям. Работа с
графикой, настройка графического режима, графические построения (прямоугольник,
линия, окружность, точка, установка, цвета фона, линий, заливки). Построения
фигур в относительных координатах. Движение изображений .
Типовые задачи и
работы:
1 Определение
размеров графического окна компонента Image
2 Построение
прямоугольника
3 Построение
точки и окружности
4 Просмотр
Графических файлов
5 Управление движением
фигур анимация
6 Компоновка графики JPG в ресурс EXE
файла
7 Перемещение фона декорации _СКРОЛИНГ ЗКРАНА
8 Построение цветной точки на
холсте Image (Pixels)
9 Определение цвета точек
10 Определение разрешения
экрана
11 Программа определения
координат мыши в движении
12 Построение линии
13 Надпись на рисунке
14 Упрощенный просмотр
графических файлов
15 Пример движения изображений
14 Компоновка графики BMP в ресурс анимация
15 Создание анимационного
фильма
16 Определение цвета точки
черно-белого изображения
Практические работы на тему:
Арифметические записи. Задачи на условия. Задачи на циклы. Задачи на Массивы. Массивы
одномерные , двумерные массивы, числовые, символьные массивы, примеры создание
, записи , чтения в массив. Работа со строками. Определение длинны строки,
поиск фрагмента в строке, выделение части из строки (length, Pos, Copy )
Тема 8 Работа с динамическими библиотеками DLL. (12 час)
Теория (4 часа): Разработка и использование
динамически присоединяемых библиотек DLL. Создание DLL. Статическое связывание
и отладка DLL. Динамическое связывание. Изображения в DLL. Получение информации
об экспорте из DLL.
Практика (8 часов):Создание резидентных программ с
использованием dll и winapi функций. Компоновка
текста, графики звука в Dll.
Тема 9 Сообщения Windows. (12 час)
Теория (4 часа): Перехват сообщений. Задание
собственных сообщений. Сообщения окон редактирования и окон RichEdit,
применение этих сообщений. Сообщения окон списков.
Практика (8 часов):Лабораторные работы с
реализацией функций: (Автозапуск через реестр. Убрать из списка задач. Сделать
невидимой форму. Путь к каталогу windows, Захват картинки с экрана. Перезагрузка компьютера).Создание
программы резидентная мышь. Создание
текстовых редакторов, Создание баз данных в Delphi.
Тема 10 Управление клавиатурой.. (12 час)
Теория (4 часа): Сведения о переключении клавиш:
проверка и установка регистра и режима вставки. Эмуляция нажатия клавиши.
Установка языка. Горячие клавиши для неактивного приложения. Горячие клавиши
окна.
Практика (8 часов):Создание программ: Асинхронный
опрос клавиш. Перехват сообщений клавиатуры SendKey. Переключение языка на
клавиатуре. Блокирование клавиатурных комбинаций alt-ctr-del, alt-tab. Игра тир с звуком и
счетом. Программа рисования. Создание электронной записной книжки с функцией
поиска.
Тема 11. Выпускная
работа. (25 час)
Практика (25 часов):
Написание и обсуждение с преподавателем индивидуальных
проектов.
Написание и защита проектов Windows приложений
и полезных прикладных программ, обучающих тренажеров, компьютерных игр.
Разработка
технического задания.
Распределение работы
между разными участниками группы
Особенности
коллективной (групповой) деятельности по созданию сети в учебном заведении.
Создание программы
отладка и компиляция проекта.
Защита выпускной
работы.
Оценка работы
товарищами группы.
Тема 12. Итоговое занятие.
(1 час)
6. Список
литературы
Для педагога:
Delphi 5 Руководство разработчика том1. Основные
методы и технологии Стив Тейксейра и
Ксавье Пачеко 2003.
Программирование в Delphi. Учебник по классическим версиям Delphi Для
программистов и разработчиков Архангельский А.Я. Бином 2006
Название: Учимся программировать на языке С++ К. Джамса Мир 2006
Visual Basic .NET. Разработка приложений Андрей Гарнаев. БХВ-Петербург, 2002 г.
Штайнер, Г. HTML/XML/CSS / Г.
Штайнер. – 2-е изд., перераб. – М.: Лаборатория Базовых Знаний, 2005. – 510 с.:
ил.
Периодические издания: журналы
«Информатика и образование», «Информатика в уроках и задачах
Сагман С. «Microsoft
Office» - М.:ДМК Пресс, 2002. - 672 с.: ил. (Серия “Самоучитель).
Пахомов С., Асмаков С. «Железо
2008» СПб.: Питер, 2008
Хонхикатт Джерри. «Использование Internet» Пер. с англ. – 3-е
изд. – К.; М.; СПб: Издательский дом «Вильямс», 2009