Введение

Учебное пособие по междисциплинарному курсу «Теоретическая подготовка по профессии 16901 «Оператор электронно-вычислительных и вычислительных машин» предназначено для студентов специальностей, входящих в состав укрупненной группы 09.00.00 Информатика и вычислительная техника базовой подготовки. Перечень и содержание лекций соответствуют требованиям программы междисциплинарного курса.

При составлении учебного пособия учитывались требования к результатам освоения основной профессиональной образовательной программы, общие и профессиональные компетенции.

В результате освоения междисциплинарного курса обучающийся должен знать:

• базовые системные программные продукты и пакеты прикладных программ;

• основные положения и принципы построения системы обработки и передачи информации;

• устройство компьютерных сетей и сетевых технологий обработки и передачи информации;

• методы и приемы обеспечения информационной безопасности;

• методы и средства сбора, обработки, хранения, передачи и накопления информации;

• общий состав и структуру персональных электронно-вычислительных машин и вычислительных систем;

• основные принципы, методы и свойства информационных и телекоммуникационных технологий, их эффективность;

уметь:

• выполнять расчеты с использованием прикладных компьютерных программ;

• использовать сеть Интернет и ее возможности для организации оперативного обмена информацией;

• использовать технологии сбора, размещения, хранения, накопления, преобразования и передачи данных в профессионально ориентированных информационных системах;

• обрабатывать и анализировать информацию с применением программных средств и вычислительной техники;

• получать информацию в локальных и глобальных компьютерных сетях;

• применять графические редакторы для создания и редактирования изображений;

• применять компьютерные программы для поиска информации, составления и оформления документов и презентаций.

Лекционный курс рассчитан на 38 учебных часов. Учебное пособие включает теоретическую часть и контрольные вопросы по каждой теме.

По итогам изучения теоретического курса обучающиеся осваивают практические навыки в период учебной практики.

Базовые системные программные продукты и пакеты прикладных программ

Программное обеспечение

Программное обеспечение вычислительной техники, Программный принцип управления компьютером. Виды программ компьютера. Операционная система: назначение, состав, загрузка

Компьютеры отличаются от других устройств (телевизора, телефона) тем, что они выполняют любые действия по обработке информации с помощью специальной инструкции (программы).

Программное обеспечение (ПО) - это совокупность всех программ и соответствующей документации, обеспечивающая использование компьютера в интересах каждого ее пользователя.

ПО делится на классы:

1. Системное ПО - системные программы, выполняющие различные вспомогательные функции, например: управление ресурсами компьютера; создание копий используемой информации; проверка работоспособности устройств компьютера; выдача справочной информации о компьютере и др.;

2. Прикладное ПО; прикладные программы, непосредственно обеспечивающие выполнение необходимых пользователям работ

3. Системы программирования; инструментальные программные системы, облегчающие процесс создания новых программ для компьютера.

Рисунок – Классификация программного обеспечения [1]

Базовые системные программные продукты

Системное программное обеспечение разрабатывается так, чтобы компьютер мог эффективно выполнять прикладные программы. Некоторую часть ПО встраивают в ПЗУ. Программы, записанные в микросхемы ПЗУ доступны компьютеру сразу после включения. В ходе запуска на экране появляются сообщения о работе программ проверки, появляется приглашение программы-оболочки или операционной системы или среды, дальнейшая работа происходит под управлением ОС. ОС выполняет роль посредника между аппаратной частью и пользователем и устанавливает комфортную среду. Первые компьютеры были без ОС, только программы в ПЗУ. Необходимость появилась, когда стали использоваться диски для хранения информации и появилась файловая структура. Операционная система обычно хранится во внешней памяти компьютера, при включении компьютера она считывается с дисковой памяти и размещается в ОЗУ.

В функции операционной системы входит:

• осуществление диалога с пользователем;

• ввод-вывод и управление данными;

• планирование и организация процесса обработки программ;

• распределение ресурсов (оперативной памяти и кэша, процессора, внешних устройств);

• запуск программ на выполнение;

• передача информации между различными внутренними устройствами;

• программная поддержка работы периферийных устройств (дисплея, клавиатуры, дисковых накопителей, принтера и др.).

Программы-утилиты (вспомогательное ПО)

Важными классами системных программ являются также программы вспомогательного назначения — утилиты (лат. utilitas — польза). Они либо расширяют и дополняют соответствующие возможности операционной системы, либо решают самостоятельные важные задачи. Кратко опишем некоторые разновидности утилит:

1. Программы контроля, тестирования и диагностики, которые используются для проверки правильности функционирования устройств компьютера и для обнаружения неисправностей в процессе эксплуатации; указывают причину и место неисправности;

2. Программы-драйверы, которые расширяют возможности операционной системы по управлению устройствами ввода-вывода, оперативной памятью и т.д.; с помощью драйверов возможно подключение к компьютеру новых устройств или нестандартное использование имеющихся;

3. Программы-упаковщики (архиваторы), которые позволяют записывать информацию на дисках более плотно, а также объединять копии нескольких файлов в один архивный файл;

4. Программы оптимизации и контроля качества дискового пространства; информация на дисках размещена в кластерах-блоках, может быть разбросана в разных местах диска. Когда информация часто перезаписывается, пространство заполняется неравномерно, появляются пробелы. Дефрагментатор наводит порядок на диске, переносит кластеры так, чтобы они образовывали единые блоки. Эту программу надо использовать время от времени. Дефрагментация увеличивает объем памяти. Проверяет диски на правильность размещения информации. Она сравнивает реальные каталоги с таблицей размещения файлов FAT. Программа выявляет несоответствие, что возникает при аварийном отключении. Утилиту запускают систематически.

5. Программы восстановления информации, форматирования, защиты данных; удаление файла не означает полное уничтожение информации на диске. Первая буква имени файла заменяется другим символом (его код означает ненужность). Если сразу ничего не записывать, то можно найти восстановить свой файл.

6. Коммуникационные программы, организующие обмен информацией между компьютерами, соединенных сетью или с помощью модема (телефонная сеть);

7. Программы для управления памятью, обеспечивающие более гибкое использование оперативной памяти;

Прикладное программное обеспечение

В данный класс входят программные продукты, выполняющие обработку информации различных предметных областей, для решения задач определенного класса конкретной предметной области.

Классификация прикладных программ:

1.Проблемно–ориентированные. По типам предметных областей; информационным системам; функциям и комплексам задач, реализуемых программным способом: автоматизированного бухгалтерского учета; финансовой деятельности; управления персоналом (кадровый учет); управления материальными запасами; банковские информационные системы и др.

2. Методо–ориентированные. Программные продукты, обеспечивающие независимо от предметной области и функций информационных систем математические, статистические и другие методы решения задач. Наиболее распространены методы математического программирования, решения дифференциальных уравнений, имитационного моделирования, исследования операций.

Примеры: Мезозавр, Эвриста – статистическая обработка данных, Ms Project for Windows –сетевые методы и модели для решения управленческих задач.

3. ПП общего назначения. Данный класс содержит широкий перечень программных продуктов:

• Системы управления базами данных (СУБД), например: FoxPro, Access.

• Серверы баз данных – предназначен для создания и использования при работе в сети интегрированных баз данных в архитектуре клиент–сервер. Многопользовательские СУБД в сетевом варианте обработки данных хранят информацию на файл–сервере – специально выделенном компьютере в централизованном виде, но сама обработка данных ведется на рабочих станциях. Примеры: Oracle, Ms QSL Server.

• Текстовые процессоры – специальные программы, предназначенные для работы с документами (текстами), позволяющие компоновать, форматировать, редактировать тексты при создании пользователем документа. Признанными лидерами в части текстовых процессоров для ПЭВМ являются MS WORD, WordPerfect, AmiPro.

• Табличный процессор (электронные таблицы) – пакеты программ, предназначенные для обработки табличным образом организованных данных (осуществляет разнообразные вычисления, строит графики, управляет форматом ввода–вывода данных, проводит аналитические исследования и т.п.). В настоящее время наиболее популярными и эффективными пакетами данного класса являются Excel, Improv, Quattro Pro, 1-2-3.

• Средства презентационной графики – специализированные программы, предназначенные для создания изображений и их показ на экране, подготовки слайд–фильмов, мультфильмов, видеофильмов, их редактирования, определения порядка следования изображений. Примеры: PowerPoint, Multimedia Viewer.

• Интегрированные пакеты – набор нескольких программных продуктов, функционально дополняющих друг друга. Компоненты интегрированных пакетов могут работать изолированно друг от друга. Примеры: Ms Office, Borland Office.

4.ПП автоматизированного проектирования. Программы этого класса предназначены для поддержания работы конструкторов и технологов, связанных с разработкой чертежей, схем, диаграмм, мультфильмов. Примеры: AutoCad, Visio.

5.Программы–переводчики, средства проверки орфографии и распознавания текста: FineReader, Lingvo, Promt.

6.Коммуникационные ПП. Предназначены для организации взаимодействия пользователя с удаленными абонентами или информационными ресурсами сети: браузеры, средства для создания WWW–страниц, электронная почта.

7.Программные средства мультимедиа. Этот класс является относительно новым, он сформировался в связи с изменением среды обработки данных. Основное назначение таких ПП – создание и использование аудио– и видеоинформации для расширения информационного пространства пользователя. Программные продукты мультимедиа заняли лидирующие положение на рынке в сфере библиотечного информационного обслуживания, процессе обучения, организации досуга. Примеры: Multimedia.

8.Настольные издательские системы. Данный класс программ включает программы, предназначенные для профессиональной издательской деятельности и позволяющие осуществлять: форматирование и редактирование текстов; автоматическую разбивку текста на страницы; создание заголовков; компьютерную верстку печатной страницы; монтирование графики; использование всевозможных шрифтов; подготовку иллюстраций и т.д. Например: Adobe Page Maker, CorelDraw.

Основные положения и принципы построения системы обработки и передачи информации. Необходимость и сущность автоматизированных систем сбора, обработки и передачи информации. Основные автоматизированные системы сбора, обработки и передачи информации в настоящее время.

Проблемы повышения прибыльности предприятия, эффективности работы персонала, создание оптимальной структуры управления волнуют любого руководителя. Ему приходится принимать решения в условиях неопределенности и риска, что вынуждает его постоянно держать под контролем различные аспекты финансово - хозяйственной деятельности. Эта деятельность отражена в большом количестве документов, содержащих разнородную информацию. Грамотно обработанная и систематизированная она является в определенной степени гарантией эффективного управления производством. Напротив, отсутствие достоверных данных может привести к неверному управленческому решению и, как следствие, к серьезным убыткам.

Внедрение бухгалтерских пакетов и программ позволяет автоматизировать не только бухгалтерский учет, но и навести порядок в складском учете, в снабжении и реализации продукции, товаров, отслеживать договоры, быстрее рассчитывать заработную плату, своевременно сдавать отчетность.

Конечно, компьютер не может заменить опытного и грамотного бухгалтера, но позволит упорядочить бухучет, увеличить количество получаемой информации, повысить оперативность бухучета, уменьшить число арифметических ошибок, оценить текущее финансовое положение предприятия и его перспективы.

Автоматизированная система обработки информации и управления (АСОИУ) в общем смысле представляет собой некоторую систему обработки данных, основанную на использовании ЭВМ и связанную с управлением теми или иными объектами (предприятиями, организациями, технологическими процессами).

Определение АСОИУ в форме, изложенной выше, указывает на наличие в ее составе:

1. современных автоматических средств сбора и обработки информации;

2. человека, как субъекта труда, принимающего содержательное решение в выработке решений по управлению;

3. реализации в системе процесса обработки организационно-административной, технологической и технико-экономической информации;

4. цели функционирования системы, заключающиеся в общем смысле в оптимизации работы объекта по заданному критерию управления.

Критерием управления является экономический, технический или технико-экономический показатель.

АСОИУ является системой управления объектом в том и только в том случае, если она реализует управление в темпе протекающих на объекте процессов, если в выработке и реализации управляющих решений участвуют средства вычислительной техники, специальные технические средства и человек.

Автоматизированные системы управления — человеко-машинные советующие системы, в которых компьютер выполня­ет функции сбора, хранения, обработки и выдачи информации, но принятие оперативного решения остается за человеком.

АСУ состоит из двух основных частей: функциональной и обеспечивающей. Функциональная часть представляет собой комплекс задач и подсистем, созданных для оптимального управления объек­том. Декомпозиция АСУ на составляющие ее подсистемы произво­дится по функционально-организационному признаку с учетом дей­ствующей структуры и особенностей объекта управления (типа предприятия, характера производства, действующей системы уп­равления).

Обеспечивающая часть АСУ состоит из информационного, технического, программного, организационного и правового обеспе­чения. Наиболее сложной составляющей обеспечивающей части АСУ является программное обеспечение, т.е. совокупность компьютер­ных программ и алгоритмических языков, обеспечивающая функ­ционирование комплекса технических средств. АСУ позволяет решать комплекс информационно и нормативно связанных произ­водственных задач, объединенных в следующие основные подсис­темы:

• техническая подготовка производства (ТПП);

• технико-экономическое планирование (ТЭП);

• оперативное управление основным и вспомогательным производством (ОУП);

• бухгалтерский учет (БУ);

• управление финансами, сбытом и реализацией готовой про­дукции (УФСР);

• материально-техническое обеспечение (МТО). [2]

Технология сбора подразумевает использование определенных методов сбора информации и технических средств, выбираемых в зависимости от вида информации и применяемых методов ее сбора.

Процедура хранения информации заключается в формировании и поддержке структуры хранения данных в памяти ЭВМ.

Технологический процесс обработки информации — есть строго определенная последовательность взаимосвязанных процедур, выполняемых для преобразования первичной информации с момента ее возникновения до получения требуемого результата.

 Современные средства связи способны передавать информацию в любой форме: телефонные, телевизионные, телеграфные сообщения, массивы данных, печатные материалы, фотографии и т. д. В соответствии со спецификой передаваемых сообщений организуется канал передачи информации — совокупность технических средств, обеспечивающих передачу сигналов от источника к потребителю.