Методика преподавания темы: Использование электронных таблиц для финансовых и других расчетов в 10 классе (GLAVA3)

Посмотреть архив целиком

2



ГЛАВА III

Составление технологической последовательности деятельности учащихся при работе с электронной таблицей Excel 5.0

3.1 Àëãîðèòìè÷åñêàÿ ïîñëåäîâàòåëüíîñòü äåÿòåëüíîñòè ó÷àùèõñÿ, íàïðàâëåííàÿ íà ïðèîáðåòåíèå è çàêðåïëåíèå íàâûêîâ ðàáîòû â ýëåêòðîííîé òàáëèöå Excel 5.0

Ââîäíûå çàìå÷àíèÿ

Предлагаемый материал включает алгоритмическую последовательность деятельности позволяющая учащимся старших классов познакомиться с одной из наиболее популярных в настоящее время программ работы с электронными таблицами - Microsoft Excel 5.0 для Windows.

Excel - мощный профессиональный пакет с огромными возможностями. Эта последовательность работ не ставит целью обучить школьников всему многообразию его функций. Цель – на конкретных практических примерах познакомить учащихся с определенным классом задач, которые успешно решаются с помощью электронных таблиц, и дать навыки практической работы в Excel. Это позволяет заложить фундамент для дальнейшего самостоятельного изучения возможностей Excel и успешно использовать пакет в учебной и профессиональной деятельности.

Хотя в настоящее время появилось огромнее количество литературы по Excel практика показывает, что теоретический материал в таких профессиональных изложениях не адаптирован для школьников.

Авторы старались подобрать задачи, ориентированные на общеобразовательный уровень старшеклассников, с интересным и понятным для них содержанием.

Предполагается, что предварительно учащиеся ознакомились с работой в среде Windows 3.1. Первые две работы содержат большое количество теоретического материала, новых понятии, терминов. Каждое вводимое новое понятие подкрепляется практическим заданием. Все задания должны выполняться последовательно, что позволит приобрести и закрепить навыки работы в Excel, довести поставленную задачу до конца. На этапе начального знакомства с Excel подробно описывается способ выполнения каждого задания. Учащиеся должны выполнять многие задания самостоятельно опираясь на ранее приобретенные знания.

Рекомендуется выполнять работы а том порядке в котором они следуют. В работах, содержащих теоретический материал в конце имеются вопросы для самоконтроля знаний учащихся.

Каждая работа заканчивается списком того, что должно быть предъявлено учителю по окончании выполнения работы.

Íàçíà÷åíèå Excel

Microsoft Excel - один из наиболее популярных пакетов для среды Windows, принадлежащих к классу так называем табличных процессоров, или электронных таблиц.

Но Excel - это и нечто большее, чем просто программа, которую можно использовать для упрощения различных математических операций, сложных расчетов. Она дает возможность строить, диаграммы различного типа на основе данных таблиц, создавать базы данных и работать с ними, ставить численный эксперимент и др.

Многообразие возможностей позволяет и использовать Excel не только в экономической области, но также в учебной, научной, административной и хозяйственной сферах деятельности.


Àëãîðèòìè÷åñêàÿ ïîñëåäîâàòåëüíîñòü ¹1 íà òåìó:

«Основные понятия»

Цели работы:

  • познакомится с основными понятиями электронных таблиц;

  • освоить основные приемы заполнения и редактирования электронных таблиц;

  • научится сохранять и загружать электронные таблицы.

Задание 1. Запустите Excel.

Для вызова Excel необходимо дважды щелкнуть кнопкой мыши на пиктограмме Microsoft Excel, которая обычно располагается в одном из групповых окон Windows (например Microsoft Office)

Задание 2. Разверните окно Excel на весь экран и внимательно рассмотрите его.

Экран компьютера при работе с программой будет иметь вид, представленный на Рисунке 1. (может меняться в зависимости от настройки программы).

Верхняя строка - шапка окна с кнопками управления.

Вторая строка - меню Excel.

Третья и четвертая строки - панели инструментов Стандартная и Форматирование.

2.1. Прочитайте назначение кнопок панели инструментов Стандартная, медленно перемещая курсор мыши по кнопкам.

Пятая строка - строка ввода и редактирования или строка формул.

Строки между пятой и последней заняты рабочим листом электронной таблицы.

Строки и столбцы таблицы имеют определенные обозначения.

Нижняя строка - строка состояния.

В крайней левой позиции нижней строки отображается индикатор режима работы Excel. Например, когда Excel ожидает ввода данных, то находится в режиме “готов” и индикатор режима показывает “Готов”.

Задание 3. Освойте работу с меню Excel.

Чтобы войти в меню, необходимо нажать клавишу Alt или F10. После этого одно из слов в меню будет выделено подсветкой. Нижний пункт меню выбирается при помощи клавиш ï и ð. При нажатии клавиши Enter раскрывается подменю, перемещаться по которому можно клавишами ñ и ò, а выбрать команду - нажатием Enter. Выход из меню осуществляется нажатием клавиши Esc.

С меню Excel удобно работать при: помощи мыши. Выбрав необходимый пункт нужно подвести к нему курсор и щелкнуть левой кнопкой мыши.

Аналогично выбираются необходимые команды подменю и раскрываются вкладки, а также устанавливаются флажки.

3.1. В меню Сервис выберите команду Параметры и раскройте вкладку Правка.

3.2. Проверьте, установлен ли флажок [х] Разрешить перетаскивание ячеек. Если нет, то установите его и нажмите кнопку ОК.

(Далее в тексте подобные действия по работе с меню будут описываться в краткой форме: Сервис, Параметры, Правка, Разрешить перетаскивание ячеек [х], ОК.).

Щелчок мыши вне меню приводит к выходу из него и закрытию подменю.

Задание 4. Познакомьтесь с основными понятиям электронных таблиц. Для этого внимательно прочитайте нижеследующий текст и выполните некоторые действия.

Строки, столбцы, ячейки

Рабочее поле электронной таблицы состоит из строк и столбцов. Максимальное количество строк равно 16384, столбцов - 256. Каждое пересечение строки и столбца образует ячейку, в которую можно вводить данные (текст, число или формулы).

Номер строки - определяет ряд в электронной таблице. Он обозначен на левой границе рабочего поля.

Буква столбца - определяет колонку в электронной таблице. Буквы находятся на верхней границе рабочего поля. Колонки нумеруются в следующем порядке: А — Z, затем AA — AZ, затем BA — BZ и т.д.

Ячейка - первичный элемент таблицы, содержащий данные. Каждая ячейка имеет уникальный адрес, состоящий из, буквы столбца и номера строки. Например, адрес ВЗ определяет ячейку на пересечении столбца В и строки номер 3.

Указатель ячейки - светящиеся прямоугольник, определяющий текущую ячейку. Указатель можно перемещать по таблице как при помощи клавиатуры, так и мышью.

Текущая ячейка помечена указателем. По умолчанию ввод данных и некоторые другие действия относятся к текущей ячейке.

4.1. Сделайте текущей ячейку D4 при помощи мыши.

4.2. Вернитесь в ячейку A1 при помощи» клавиш перемещения курсора.

Блок (область)

Блок представляет собой прямоугольную область смежных ячеек. Блок может состоять из одной или нескольких ячеек, строк, столбцов.

Адрес блока состоит из координат противоположных углов, разделенных двоеточием. Например: В13:С19, А12:D27 или D:F.

Блок можно задать при выполнении различных команд или вводе формул посредством указания координат или выделения на экране.

Рабочие лист, книга

Электронная таблица в Excel имеет трехмерную структуру. Она состоит из листов, как книга (таких листов 16). На экране виден только один лист - верхний. Нижняя часть листа содержит ярлычки других листов. Щелкая кнопкой мыши на ярлычках листов, можно перейти к другому листу.

4.3. Сделайте текущим лист 6.

4.4. Вернитесь к листу 1.

Выделение столбцов, строк, блоков, таблицы

Для выделения с помощью мыши:

столбца - щелкнуть кнопкой мыши на букве - имени столбца;

нескольких столбцов - не отпуская кнопки после щелчка, протянуть мышь;

строки - щелкнуть кнопкой мыши на числе - номере строки;

нескольких строк - не отпуская кнопку после щелчка, протянуть мышь;

блока - щелкнуть кнопкой мыши на начальной ячейке блока и, не отпуская кнопку, протянуть мышь на последнюю ячейку;

рабочего листа - щелкнуть кнопкой мыли на пересечении имен столбцов и номеров строк (левый верхний угол таблицы)

Для выделения блока с помощью клавиатуры необходимо, удерживая нажатой клавишу Shift, нажимать на соответствующие клавиши перемещения курсора, или, нажав клавишу F8, войти в режим выделения и выделить блок при помощи клавиш перемещения курсора. Esc - выход из режим выделения.

Для выделения нескольких несмежных блоков необходимо:

1) выделить первую ячейку или блок смежных ячеек;

2) нажать и удерживать нажатой клавишу Ctrl;

3) выделить следующую ячейку или блок и т.д.;

4) отпустить клавишу Ctrl.

Для отмены выделения достаточно щелкнуть кнопкой мыши по любому невыделенному участку рабочего листа. Новое выделение снимает предыдущее.

4.5. Выделите строку 3.

4.6. Отманите выделение.

4.7. Выделите столбец D.

4.8. Выделите блок А2:Е13 при помощи мыши

4.9. Выделите столбцы А, В, С, D.

4.10. Отмените выделение.

4.11. Выделите блок C4:F10 при помощи клавиатуры.

4.12. Выделите рабочий лист.

4.13. Отмените выделение.

4.14. Выделите одновременно следующие блоки: F5:G10, HI5:I15, C18:F20, H20.

Задание 5. Познакомьтесь с основные приемами заполнения таблиц.

Содержимое ячеек

В Excel существуют три типа данных, вводимых в ячейки таблицы: текст, число и формула.

Для ввода данных необходимо переместится в нужную, ячейку и набрать данные (до 240 символов), а затем нажать Enter или клавишу перемещения курсора.

Excel определяет, являются вводимые данные текстом, числом или формулой по первому символу. Если первый символ - буква или знак “`”, то Excel считает, что вводится текст. Если первый символ цифра иди знак “=“, то Excel считает, что вводится число или формула.

Вводимые данные отображаются в ячейке и строке формул и помещаются в ячейку только при нажатии Enter или клавиша перемещения курсора.

Ввод текста

Текст - это набор любых символов. Если текст начинается с числа, то начать ввод необходимо с символа “`”.

Если ширина текста больше ширины Ячейки и ячейка справа пуста, то текст на экране займет и ее место. При вводе данных в соседнюю ячейку предыдущий текст на экране будет обрезан (но при этом в памяти он будет сохранен полностью).

5.1. В ячейку А1 занесите текст “Москва - древний город”

Обратите внимание, что текст прижат к левому краю.

Внимание! Не бойтесь ошибок.

Ввод чисел

Число в ячейку можно вводить со знаком “=“, “+”, “-” или без них. Если ширина введенного числа больше, чем ширина ячейки на экране, то Excel его в экспоненциальной форме или вместо числа ставит символы “######” (при этом число в памяти хранится полностью).

Для ввода дробных чисел используется десятичная запятая или точка (в зависимости от настройки).

5.2. В ячейку В1 занесите число 1147 (год основания Москвы).

5.3. В ячейку С1 занесите число - текущий год.

Ввод формул

В виде формулы может быть записано арифметическое выражение. Оно представляет собой последовательность чисел или ссылок на ячейки, объединенных знаками арифметических операций или функций.

Формула должна начинаться со знака «=». Она может включать до 240 символов и не должна содержать пробелов.

Для ввода в ячейку формулы C1+F5 ее надо записать как =C1+F5. Это означает, что к содержимому ячейки С1 будет прибавлено содержимое ячейки F5. Результат будет получен в той ячейке, в которую занесена формула.

5.4. В ячейку D1 занесите формулу =C1-B1.

Что за число получилось в ячейке? это возраст Москвы.

Задание 6. Познакомьтесь с основными приемами редактирования таблиц.

Изменение ширины столбцов и высоты строк

Эти действия можно выполнить с помощью мыши или через меню.

При использовании мыши ее указатель необходимо поместить на разделительную линию между именами столбцов или номерами строк. Указатель примет вид двойной черной стрелки. Затем необходимо нажать левую кнопку мыши и растянуть (сжать) столбец или строку.

При использовании меню необходимо выделить строки или столбцы и выполнить команды Формат, Строка, или Формат, Столбец.

6.1. При помощи мыши измените ширину столбца А так, чтобы текст был виден полностью, а ширину столбцов В, С, D сделайте минимальной.

6.2. При помощи меню измените высоту строки номер 1 и сделайте ее равной 30.

6.3. Сделайте высоту строки номер 1 первоначальной (12,75)

Редактирование содержимого ячейки

Редактирование данных может осуществляться как в процессе ввода в ячейку, так и после ввода.

Если во время ввода данных в ячейку допущена ошибка, то она может быть исправлена стиранием неверных символов при помощи клавиш Backspace и набором символов заново. Клавишей Esc можно отменить ввод данных в ячейку и записать их заново.

Чтобы отредактировать данные после завершения ввода (после нажатия клавиши Enter), необходимо переместить указатель к нужной ячейке и нажать клавишу F2 для перехода в режим редактирования или щелкнуть кнопкой мыши на данных в строке формул. Далее необходимо отредактировать данные и для завершения редактирования нажать Enter или клавишу перемещения курсора.

6.4. Определите возраст Москвы в 2000 году.

Замените текущий год в ячейке С1 на 2000. В ячейке D1 появился новый возраст столицы ( в 2000 году).

Внимание! При вводе новых данных пересчет в таблице произошел автоматически. Это важнейшее свойство электронной таблицы.

6.5. Отредактируйте текст в ячейке А1. Новый текст “Москва - столица России”.

Операции со строками, столбцами, блоками

Эти действия могут быть выполнены через меню, при помощи буфера обмена (вырезать, скопировать - вставить), а также с помощью мыши.

Перемещение

Перемещая данные, необходимо указать, ЧТО перемещается и КУДА.

Для выполнения перемещения требуется выделить ячейку или блок (ЧТО перемещается). Затем поместить указатель мыши на рамку блока или ячейки (он должен принять форму белой стрелки). Далее следует перенести блок или ячейку (вместо, КУДА нужно переместить данные).

6.6. Выделите блок A1:D1 и переместите его на строку ниже.

6.7.Верните блок на прежнее место.

Копирование

При копировании оригинал (ЧТО) остается на прежнем месте, а в другом месте (КУДА) появляется его копия.

Копирование выполняется аналогично перемещения, но при нажатой клавише Ctrl.

6.8. Скопируйте блок А1:D1 в строки 3, 5, 7.

Заполнение

При заполнении исходная ячейка (ЧТО) или блок повторяется несколько раз за одно действие. Заполнение возможно вправо или вниз

Заполнение выполняется так же, как и перемещенное, но при этом курсор должен наводиться на нижнем правом углу ячейки или блока (принимает форму черного плюса и называется маркером заполнения).

6.9. Выделите строку номер 7 и заполните выделенными данными строки по 15-ю включительно.

6.10. Скопируйте столбец С в столбцы E, F, G.

Удаление, очистка

Если надо очистить только данные (числа, текст, формулы), то достаточно нажать клавишу Del на выделенной ячейке или блоке.

6.11. Выделите блок A10: G15 и очистите его.

Для очистки ячейки или блока от введенных данных можно установить указатель на ячейку или выделить блок, а затем выполнить команду Правка, Очистить. В подменю необходимо указать, что конкретно требуется очистить: данные, оформление, примечание или все вместе.

6.12. Очистите содержимое ячейки G9, используя команды меню.

Для удаления столбцов, строк, блоков нужно выделить необходимый элемент, а затем воспользоваться командами меню Правка, Удалить. При удалении место строк, столбцов и блоков “схлопывается”.

6.13. Удалите столбец Е.

Обратите внимание на смещение столбцов.

Для удаления данных из таблицы с сохранением пустого места (удаление данных без удаления ячеек) необходимо воспользоваться командами Правка, Очистить.

6.14. Удалите столбец Е с сохранением пустого места. (Рисунок 2.)

Задание 7. Научитесь использовать функцию Автозаполнения

7.1. В ячейку G10 занесите текст “Январь”.

7.2. В ячейку H10 занесите текст “Февраль”

7.3. Выделите блок G10:Н10.

7.4. Укажите на маленький квадратик в правом нижнем углу ячейки H10 (экранный курсор превращается в маркер заполнения).

7.5. Нажмите левую кнопку мыши и, не отпуская ее, двигайте мышь вправо, пока рамка не охватит ячейки G10:M10.

Заметьте: учитывая, что в первых двух ячейках вы напечатали “Январь” и “Февраль”, Excel вычислит, что вы хотите ввести название последующих месяцев во все выделенные ячейки.

7.6. Введите в ячейки G11:М11 дни недели, начиная с понедельника.

7.7. Введите в ячейки G12:M12 года, начиная с 1990-ro.

Excel позволяет вводить некоторые нетиповые последовательности, если в них удается выделить некоторую закономерность.

7.8. Используя Рисунок 3, внесите следующие данные в таблицу: в ячейки G16:M16 - века; в ячейку G15 - заголовок “Население Москвы (в тыс. чел.)” в ячейки GI7:MI7 - данные о населении Москвы по векам.

Задание 8. Освойте действия с таблицей в целом: Сохранить, Закрыть, Создать, Открыть.

Для действий с рабочей книгой в целом используются команды из меню Файл:

Сохранить - сохраняет рабочую книгу на диске для последующего использования;

Сохранить как... - аналогична Сохранить, но при этом позволяет поменять имя файла или записать рабочую книгу на другой диск;

Закрыть - убирает документ с экрана;

Создать - создает новую рабочую книгу (пустую или на основе указанного шаблона);

Открыть - возвращает рабочую книгу с диска на экран.

Действия Создать, Открыть, Сохранить закреплены за тремя первыми кнопками панели инструментов Стандартная.

8.1. Сохраните таблицу на рабочем диске в личном каталоге под именем workl.xls

8.2. Уберите документ с экрана.

8.3. Вернитесь к своему документу work1.хls

8.4. Закройте файл.

Задание 9. Завершите работу с Excel.

Для выхода из Excel можно воспользоваться одним из следующих способов:

1) командой меню Файл, Выход;

2) из системного меню - команда Закрыть;

3) с клавиатуры - Alt+F4.

Если вы не сохранили рабочую книгу, то появится предупреждающее сообщение и вам будет предложено сохранить книгу или выйти без сохранения.

Задание 10. Подведите итоги.

В результате выполнения работы №1 вы должны познакомится с основными понятиями электронных таблиц и приобрести первые навыки работы с Excel.

Проверьте:

  • знаете ли вы, что такое:

  • элементы окна Excel; строка; столбец; ячейка; страница; книга;

  • умеете ли вы: работать с меню; вводить текст, числа, формулы; редактировать данные: изменять размер строк и столбцов; перемещать; копировать; заполнять; удалять; сохранять таблицу; закрывать, открывать. Если нет, то еще раз внимательно перечитайте соответствующие разделы работы.

Предъявить учителю:

краткий конспект; файл work1.xls на экране и на рабочем диске в личном каталоге.

Àëãîðèòìè÷åñêàÿ ïîñëåäîâàòåëüíîñòü ¹2 íà òåìó:

«Решение задачи табулирования функции»

Цели работы:

  • закрепить навыки заполнения и редактирования таблиц;

  • познакомиться со способами адресации;

  • освоить некоторые приемы оформления таблиц.

Для дальнейшего знакомства с Excel рассмотрим задачу табулирования функции.

Постановка задачи: вычислить значения функции y=kx(x2-l)/(x2+l) для всех x на интервале [-2,2] с шагом 0,2 при k=10. Решение должно быть получено в виде таблицы:

x

k

y1=x^2+1

y2=x^2=1

y=k*(y1/y2)







Задание 1. Прежде чем перейти к выполнению задачи, познакомьтесь со способами адресации в Excel.

Абсолютная, относительная и смешанная адресации ячеек и блоков

При обращении к ячейке можно использовать описанные ранее способы: ВЗ, А1:G9 и т. д. Такая адресация называется относительной. При ее использовании в формулах Excel запоминает расположение относительно текущей ячейки. Так, например, когда вы вводите формулу =В1+В2 в ячейку В4, то Excel интерпретирует формулу как «прибавить содержимое ячейки, расположенной тремя рядами выше, к содержимому ячейки, расположенной двумя рядами выше.

Если вы скопировали формулу =В1+В2 из ячейки В4 в С4, Excel также интер­претирует формулу как «прибавить содержимое ячейки, расположенной тремя ряда­ми выше, к содержимому ячейки двумя рядами выше. Таким образом, формула в ячейке С4 примет вид =С1+С2.

Если при копировании формул вы пожелаете сохранить ссылку на конкретную ячейку или область, то вам необходимо воспользоваться абсолютной адресацией. Для ее задания необходимо перед именем столбца и перед номером строки ввести символ $. Например: $В$4 или $C$2:$F$48 и т. д.

Смешанная адресация. Символ $ ставится только там, где он необходим. Например: В$4 или $С2. Тогда при копировании один параметр адреса изменяется, а другой нет.

Задание 2. Заполните основную и вспомогательную таблицы.

2.1. Заполните шапку основной таблицы начиная с ячейки А1:

в ячейку А1 занесите N;

в ячейку В1 занесите X;

в ячейку С1 занесите К и т.д.

установите ширину столбцов такой, чтобы надписи были видны полностью.

2.2. Заполните вспомогательную таблицу начальными исходными данными начиная с ячейки H1:

xO

step

k

-2

0,2

10

где xO - начальное значение х, step - шаг изменения х, г - коэффициент (константа).

Данный пункт при решении задачи табулирования функции является не обяза­тельным и введен искусственно для демонстрации способов адресации.

2.3. Используя функцию автозаполнения, заполните столбец А числами от 1 до 21, начиная с ячейки А2 и заканчивая ячейкой А22.

2.4. Заполните столбец В значениями х:

  • в ячейку В2 занесите =$Н$2.

Это означает, что в ячейку В2 заносится значение из ячейки Н2 (начальное значение х), знак $ указывает на абсолютную адресацию;

  • в ячейку B3 занесите =В2+$1$2.

Это означает, что начальное значение х будет увеличено на величину шага, которая берется из ячейки 12;

  • скопируйте формулу из ячейки ВЗ в ячейки В4:В22.

Столбец заполнится значениями х от - 2 до 2 с шагом 0,2.

2.5. Заполните столбец С значениями коэффициента k;

  • в ячейку С2 занесите =$J$2;

  • в ячейку C3 занесите =С2.

Посмотрите на введенные формулы. Почему они так записаны?

Скопируйте формулу из ячейки СЗ в ячейки С4:С22.

Весь столбец заполнился значением 10.

2.6. Заполните столбец D значениями функции у1=х^2-1;

  • в ячейку D2 занесите =В2*В2-1;

  • скопируйте формулу из ячейки D2 в ячейки D3:D22.

Столбец заполнился как положительными, так и отрицательными значениями функции у1. Начальное и конечное значения равны 3.

2.7. Аналогичным образом заполните столбец E значениями функции у2=х^2+1.

Проверьте! Все значения положительные; начальное и конечное значения равны 5.

2.8. Заполните столбец F значениями функции

y=k*(x^2-1)/(x^2+1);

  • в ячейку F2 занесите =C2*(D2/E2);

  • скопируйте формулу из F2 в ячейки F2:F22.

Проверьте! Значения функции как положительные, так и отрицательные; началь­ное и конечное значения равны 6.

Задание 3. Понаблюдайте за изменениями в основной таблице при смене данных во вспомогательной.

3.1. Измените во вспомогательной таблице начальное значение х: в ячейку Н2 занесите -5.

3.2. Измените значение шага: в ячейку 12 занесите 2.

3.3. Измените значение коэффициента: в ячейку J2 занесите 1.

Внимание! При всех изменениях данных во вспомогательной таблице в основной таблице пересчет производится автоматически.

3.4. Прежде чем продолжить работу, верните прежние начальные значения во вспомогательной таблице: х0=-2, step=0,2, k=10.

Задание 4. Оформите основную и вспомогательную таблицы.

4.1. Вставьте две пустые строки сверху для оформления заголовков;

  • установите курсор на строку номер 1;

  • выполните команды меню Вставка, Строки (2 раза).

4.2. Введите заголовки;

  • в ячейку А1 «Таблицы»;

  • в ячейку А2 «основная»;

  • в ячейку Н2 «вспомогательная».

4.3. Объедините ячейки А1:J1 и разместите заголовок «Таблицы» по центру;

  • выделите блок А1:Л;

  • используйте кнопку Центрировать по столбцам панели инструментов Форматиро­вание.

4.4. Аналогичным образом разместите по центру заголовки "основная» и «вспомо­гательная».

4.5. Оформите заголовки определенными шрифтами.

Шрифтовое оформление текста

Символы любой ячейки или блока можно оформить разными шрифтами. Для этого необходимо выделить ячейку или блок, а затем воспользоваться кнопками из панели форматирование или командой меню формат. Ячейки, Шрифт. При исполь­зовании команды появится диалоговое окно вида: (Рисунок 2.1.)

  • для заголовка «Таблицы» задайте шрифт Courier New Cyr, размер шрифта 14, полужирный.

Используйте кнопки панели инструментов Форматирование;

  • для заголовков «основная» и «вспомогательная» задайте шрифт Courier New Cyr, раз­мер шрифта 12, полужирный.

Используйте команды меню формат, Ячейки, Шрифт;

  • для шапок таблиц установите шрифт Courier New Суг, размер шрифта 12, курсив.

Любым способом.

4.6. Подгоните ширину столбцов так, чтобы текст помещался полностью.

4.7. Произведите выравнивание надписей шапок по центру.

Выравнивание

Содержимое любой ячейки можно выровнять по левому или правому краю, по центру (по горизонтали и вертикали), а также можно задать необходимую ориента­цию текста (снизу вверх, сверху вниз и т. д.).

Для задания необходимой ориентации используются кнопки в панели Форматирование или команда меню Формат, Ячейки, Выравнивание.

4.8. Задайте рамки для основной и вспомогательной таблиц, используя кнопку панели инструментов Форматирование.

Для задания рамки используется кнопка в панели Форматирование или команда меню Формат, Ячейки, Рамка.

4.9. Задайте фон заполнения внутри таблиц - желтый, фон заполнения шапок таблиц - малиновый.

Фон

Содержимое любой ячейки или блока может иметь необходимый фон (тип штриховки, цвет штриховки, цвет фона).

Для задания фона используется кнопка в панели Форматирование или команда меню Формат, Ячейки, Вид.

Вид экрана после выполнения работы представлен на Рисунке. 2.1.2.

Задание 5. Сохраните результаты работы на дискете в личном каталоге в файле work2_1.xls.

Задание 6. Завершите работу с Excel.

Задание 7. Подведите итоги.

Проверьте:

  • знаете ли вы, что такое: относительная адресация; абсолютная; смешанная;

  • умеете ли вы: использовать различные способы адресации при обращении к ячейкам; оформлять символы; производить выравнивание; задавать рамку; изменять фон.

Если нет, то еще раз внимательно перечитайте соответствующие разделы работы.

Предъявите учителю:

краткий конспект;

файл work2_l.xls на экране и на рабочем диске в личном каталоге.


Àëãîðèòìè÷åñêàÿ ïîñëåäîâàòåëüíîñòü ¹3 íà òåìó:

«Использование функций»

Цели работы:

  • познакомиться с использованием функций в Excel;

  • познакомиться с форматами чисел;

  • научиться защищать информацию в таблице;

  • научиться распечатывать таблицу.

Задание 1. Откройте файл work 2_1.xls.

Задание 2. Защитите от изменений информацию, которая не должна меняться (заголовки, основная таблица полностью, шапка вспомогательной таблицы).

Защита ячеек

В Excel можно защитить от изменения всю рабочую книгу, лист или некоторые ячейки. Защита делает невозможным изменение информации, до тех пор пока она не отключена. Обычно защищают данные, которые не должны изменяться (расчет­ные формулы, заголовки, шапки таблиц). Установка защиты выполняется в два действия:

  1. отключают защиту (блокировку) с ячеек, подлежащих последующей корректи­ровке;

  2. включают защиту листа или книги.

После этих действий можно корректировать и заполнять только те ячейки, которые ранее были разблокированы.

Разблокировка (блокировка) ячеек.

Выделите блок. Выполните команду Формат, Ячейки, Защита, а затем в диалого­вом окне выключите (включите) параметр Заблокировать.

Включение (снятие) защиты с листа или книги.

Выполните команду Сервис, Защита, Защитить лист (книгу) (для отключения: Сервис, Защита, Снять защиту листа (книги)).

2.1. Выделите блок H4:J4 и снимите блокировку.

Выполните команду Формат, Ячейки, Защита, убрать знак [х] в окне Заблокировать.

2.2. Защитите лист.

Выполните команду Сервис, Защита, Защитить лист, (Пароль вводить не обязательно) Ок.

В результате действий заблокируется вся основная таблица и шапка вспомога­тельной.

2.3. Попробуйте изменить значения в ячейках:

  • в ячейке А4 с 1 на 10.

Это невозможно;

  • значение шага во вспомогательной таблице с 0,2 на 0,5.

Это возможно. В основной таблице произошел пересчет;

  • измените текст «step» в ячейке I3 на текст «шаг».

Каков результат? Почему?

  • верните начальное значение шаг4а 0,2.

Задание 3. Сохраните файл под старым именем. Воспользуйтесь кнопкой Сохранить на панели инструментов Стандартная.

Задание 4. Снимите защиту с листа. Выполните команду Сервис, Защита, Снять защиту листа.

Задание 5. Познакомьтесь с функциями пакета Excel.

Функции

Функции предназначены для упрощения расчетов и имеют следующую форму: y=f(x), где у результат вычисления функции, х аргумент, f функция.

Пример содержимого ячейки с функцией: =A5+sin(C7), где А5 адрес ячейки; sin( ) — имя функции, в круглых скобках указывается аргумент; С 7 — аргумент (число, текст и т.д.), в данном случае ссылка на ячейку, содержащую число.

Некоторые функции.

SQRT(x) вычисляет положительный квадратный корень из числа х. Например: sqrt(25)=5.

SIN(x) вычисляет синус угла х, измеренного в радианах. Например: sin(.883)=0.772646.

МАХ(список) возвращает максимальное число списка. Например: max(55, 39, 50, 28, 67, 43)=67.

SUM (список) возвращает сумму чисел указанного списка (блока). Например: SUM(AI:A300) подсчитывает сумму чисел в трехстах ячейках диапазона А1:АЗОО.

Имена функций в русифицированных версиях могут задаваться на русском языке.

Для часто используемой функции суммирования закреплена кнопка на панели инструментов.

Для вставки функции в формулу можно воспользоваться Мастером функции, вызываемым командой меню Вставка, Функция или кнопкой с изображением fx. Появится диалоговое окно, в котором необходимо выбрать функцию, а затем нажать на кнопку Шаг. (Рисунок 1.)

Второе диалоговое окно (второй шаг Мастера функций) позволяет задать аргу­менты к выбранной функции.(Рисунок 2.)

5.1. Познакомьтесь с видами функций в Excel.

Нажмите кнопку Fx. Выберите категорию Все. Посмотрите, как обозначаются функции S, min, max.

5.2. Подсчитайте сумму вычисленных значений Y и запишите ее в ячейку F25.

Кнопка S панели инструментов Стандартная.

  • В ячейку Е25 запишите поясняющий текст “Сумма у=“

(см. Рисунок 3).

5.3. Оформите нахождение среднего арифметического вычисленных значений у (по аналогии с нахождением суммы).

  • Занесите в ячейку Е26 поясняющий текст, а в F26 - среднее значение.

5.4. Оформите нахождение минимального и максимального значений у, занеся в ячейки Е27 и Е28 поясняющий текст, а в ячейки F27 и F28 - минимальное и макси­мальное значения.

Воспользуйтесь Мастером функций: Вставка. Функция, Все, Макс, Шаг, F4:F24, Закончить.

Задание 6. Оформите блок ячеек Е25:F28.

6.1. Задайте рамку для блока Е25:F28.

6.2. Заполните этот блок тем же фоном, что и у шапки таблицы.

6.3. Поясняющие подписи в ячейках Е25:Е28 оформите шрифтом Arial Суг полужир­ным с выравниванием вправо.

Вид экрана после выполнения данной части работы представлен на Рисунке 3.

Задание 7. Сохраните файл под новым именем work2_2.xls.

Задание 8. Познакомьтесь с форматами чисел в Excel.

Числа

Число в ячейке можно представить в различных форматах. Например, число 100 будет выглядеть как: 100,00р. — в денежном формате; 10000% — в про­центном выражении; 1.00Е+2 в научной форме.

Для выполнения оформления можно воспользоваться кнопками из панели Форматирование или командой меню Формат, Ячейки.

Для выполнения команды необходимо:

  1. выделить ячейку или блок, который нужно оформить;

  2. выбрать команду Формат, Ячейки, Число;

  3. выбрать желаемый формат числа в диалоговом окне (Рисунок 4)

При изменении формата числа ячейки изменяется только способ представления данных в ячейке, но не сами данные.

Если ячейка отображается в виде символов ####, это означает, что столбец недостаточно широк для отображения числа целиком в установленном формате.

8.1. Установите масштаб 75%.

8.2. Скопируйте значения Y из столбца F в столбцы К, L, M, N.

Для этого воспользуйтесь правой кнопкой мыши. Откроется контекстно-зависи­мое меню, где нужно выбрать пункт Копировать значения.

8.3. В столбце К задайте формат, в котором отражаются две значащие цифры после запятой 0,00.

8.4. В столбце L задайте формат Научный .

8.5. В столбце М задайте формат Процент.

8.6. В столбце N установите собственный (Пользовательский) формат - четыре знака после запятой:

Формат, Ячейки, Число, код: 0,0000, ОК.

8.7. Оформите блок К2:N24 в стиле оформления основной и вспомогательной таблиц (заголовок, обрамление, заполнение, шрифт).

Задание 9. Предъявите результат работы учителю. Вид экрана представлен на Рисунке 5.

Задание 10. Сохраните файл под старым именем work2_2.xls.

Задание 11. Распечатайте таблицу на принтере, предварительно просмот­рев ее вид на экране.

Печать таблицы на экране и принтере

Прежде чем распечатать таблицу, неплохо убедиться в том, что она выглядит так, как вы хотите. Excel позволяет сделать это.

Для этого необходимо выполнить команду меню Файл, Просмотр или щелкнуть по кнопке Просмотр панели инструментов Стандартная, функция предварительного просмотра выводит таблицу на экран, но ошибки исправлять не позволяет. Для исправления прийдется вернуться в обычный режим представления на экране, но в режиме просмотра (Рисунок 5.) можно выполнить очень полезные операции: изменить параметры страницы, установленные поля и разбивку на страницы; начать печать.

Функция предварительного просмотра позволит вам сэкономить время, бумагу и избежать ненужных разочарований.

11.1. Задайте режим предварительного просмотра.

С помощью кнопки Просмотр панели инструментов Стандартная.

11.2. Щелкните по кнопке Страница и в окне параметров выберите ландшафтную ориентацию.

11.3. Щелкните по кнопке Поля; на экране будут видны линии, обозначающие поля.

  • Установите указатель мыши на второй квадратик, расположенный слева по вертика­ли. Нажмите и не отпускайте левую кнопку мыши.

Внизу вы увидите цифры 2,50. Это высота установленного в данный момент верхнего поля.

  • Измените высоту верхнего поля на 3,00.

Этот способ может использоваться для изменения любого поля в режиме предва­рительного просмотра.

  • Измените ширину левого поля на 1,00.

  • Измените ширину полей таблицы таким образом, чтобы все данные в них были видны и таблица полностью помещалась на странице.

11.4. Убедитесь в том, что принтер подключен к вашему компьютеру и работоспосо­бен.

11.5. Нажмите на кнопку Печать.

Задание 12. Завершите работу с Excel.

Задание 13. Подведите итоги.

Проверьте:

  • знаете ли вы, что такое: функции Excel; форматы чисел;

  • умеете ли вы: защищать информацию в таблице; использовать функции;

Если нет, то еще раз внимательно перечитайте соответствующие разделы работы.

Предъявите учителю:

краткий конспект;

файл work2_2.xls на экране и на рабочем диске в личном каталоге;

распечатку таблицы work2_2.xls.

Àëãîðèòìè÷åñêàÿ ïîñëåäîâàòåëüíîñòü ¹4 íà òåìó:


«Составление штатного расписания хозрасчетной больницы»

Цели работы:

  • научиться использовать электронные таблицы для автоматизации расчетов;

  • закрепить приобретенные навыки по заполнению, форматированию и печати таблиц.

Постановка задачи: заведующий хозрасчетной больницей должен составить штат­ное расписание, т. е. определить, сколько сотрудников, на каких должностях и с каким окладом он должен принять на работу. Общий месячный фонд зарплаты составляет $10 000.

Построим модель решения этой задачи.

Поясним, что является исходными данными. Казалось бы, ничего не дано, кроме общего фонда заработной платы. Однако заведующему больницей известно больше: он знает, что для нормальной работы больницы нужно 5—7 санитарок, 8—10 медсе­стер, 10—12 врачей, 1 заведующий аптекой, 3 заведующих отделениями, 1 главный врач, 1 заведующий хозяйством, 1 заведующий больницей. На некоторых должно­стях число людей может меняться. Например, зная, что найти санитарок трудно, руководитель может принять решение о сокращении числа санитарок, чтобы увели­чить оклад каждой из них.

Итак, заведующий принимает следующую модель задачи. За основу берется оклад санитарки, а все остальные вычисляются исходя из него: во столько-то раз или на столько-то больше. Говоря математическим языком, каждый оклад является линейной функцией от оклада санитарки: А´С+В, где С оклад санитарки; А и В—- коэффи­циенты, которые для каждой должности определяются решением совета трудового коллектива.

Допустим, совет решил, что

медсестра должна получать в 1,5 раза больше санитарки (А=1,5, В=0);

врач в 3 раза больше санитарки (В=0, А=3);

заведующий отделением на $30 больше, чем врач (А=3, В=30);

заведующий аптекой в 2 раза больше санитарки (А=2, В=0);

заведующий хозяйствомна $40 больше медсестры (А=1.5, В=40);

главный врач в 4 раза больше санитарки (А=4, В=0);

заведующий больницей на $20 больше главного врача (А=4, В=20).

Задав количество человек на каждой должности, можно составить уравнение: Nl´(Al´C+BI)+N2´(A2´C+B2)+...+N8´(A8´C+B8)=10000,

где N1 количество санитарок; N2 количество медсестер и т. д.

В этом уравнении нам известны А1...А8 и В1...В8, а неизвестны С и NI...N8.

Ясно, что решить такое уравнение известными методами не удастся, да и единственно верного решения нет. Остается решать уравнение путем подбора. Взяв первоначально какие-либо приемлемые значения неизвестных, подсчитаем сумму. Если эта сумма равна фонду заработной платы, то нам повезло. Если фонд заработной платы превышен, то можно снизить оклад санитарки либо отказаться от услуг какого-либо работника и т. д.

Проделать такую работу вручную трудно. Но вам поможет электронная таблица.

Ход работы

1. Отведите для каждой должности одну строку и запишите названия должностей в столбец А (см. Рисунок 1 — пример заполнения таблицы).

2. В столбцах В и С укажите соответственно коэффициенты А и В.

3. В ячейку Н5 занесите заработную плату санитарки (в формате с фиксированной точкой и двумя знаками после нее).

4. В столбце D вычислите заработную плату для каждой должности по формуле А*С+В.

Обратите внимание! Этот столбец должен заполняться формулами с использова­нием абсолютной ссылки на ячейку Н5, в которой указана зарплата санитарки. Изменение содержимого этой ячейки должно приводить к изменению содержимого всего столбца D и пересчету всей таблицы.

5. В столбце Е укажите количество сотрудников на соответствующих должностях в соответствии со штатным расписанием.

6. В столбце F вычислите заработную плату всех рабочих данной должности. Тогда сумма элементов столбца F даст суммарный фонд заработной платы.

Данные в столбцах D, F должны быть представлены в формате с фиксированной точкой и двумя знаками после нее.

7. Если расчетный фонд заработной платы не равен заданному, то внесите измене­ния в зарплату санитарки или меняйте количество сотрудников в пределах штатного расписания, затем осуществляйте перерасчет - до тех пор, пока сумма не будет равна заданному фонду.

8. Сохраните таблицу в личном каталоге под именем work_3.xls.

9. После получения удовлетворительного результата отредактируйте таблицу.

См. Рисунок 2 — пример оформления штатного расписания больницы без подо­бранных числовых значений.

9.1. Оставьте видимыми столбцы А, D, Е, F.

Столбцы В, С можно скрыть, воспользовавшись пунктом меню Формат. столбец, Скрыть.

9.2. Дайте заголовок таблице “Штатное расписание хозрасчетной больницы” и подзаголовок “зав. больницей Петров И. С.”.

9.3. Оформите таблицу, используя автоформатирование. Для этого:

  • выделите всю таблицу, включая заголовки;

  • выберите пункт меню Формат, Автоформат (см. Рисунок 3);

  • выберите удовлетворяющий вас формат.

10. Сохраните отредактированную таблицу в личном каталоге под именем hospital.xls.

11. Распечатайте отредактированную таблицу hospital.xls. Воспользуйтесь режимом предварительного просмотра. При просмотре выберите ландшафтное расположе­ние и подберите оптимальную ширину полей.

Предъявите учителю:

файл work_3.xls на экране;

распечатанный файл hospital.xls.


3.2 Ìàòåðèàëüíî-òåõíè÷åñêîå îáåñïå÷åíèå êîìïüþòåðíîãî êëàññà. Òðåáîâàíèå ïàêåòà Microsoft Office ê ïðîãðàììíîìó è àïïàðàòíîìó îáåñïå÷åíèþ

Ìàòåðèàëüíî-òåõíè÷åñêîå îáåñïå÷åíèå êîìïüþòåðíîãî êëàññà

Прежде чем рассматривать возникшее недавно направление компьютерного обучения, определим предмет обсуждения, потому что многие авторы публикаций, посвященных компьютерным технологиям, в основном рассматривают программную часть. Здесь возникает ситуация, похожая на ту, когда возможности характеристик автомобиля оцениваются без учета характеристик двигателя. Уровень образовательной системы определяется в равной степени не только программой, но и аппаратной составляющей. Поэтому уместно ввести понятие обучающей системы как совокупности программных и аппаратных средств.

Под аппаратурой понимается компьютер как совокупность средств, обеспечивающих ранение, ввод/вывод, модификацию текстовой, графической, аудио- и видеоинформации. Программное обеспечение это управляющая среда, которая, в зависимости от возникающей ситуации, адекватно реагирует на действия обучаемого. Компьютерная программа учебного назначения это любое программное средство, специально разработанное или адаптированное для применения в обучении. Выбирая конкретную модель персонального компьютера ПК для выполнения образовательных задач, необходимо остановиться на варианте, который при минимальных затратах соответствовал бы требованиям, предъявляемым при решении подобных задач.

На возможности компьютеров, призванных решать образовательные задачи, влияют следующие компоненты аппаратуры:

•тип процессора;

•кэш-память;

•тип шины;

•размер и характеристики оперативной памяти;

•параметры внешних носителей информации;

•звуковые адаптеры;

•видеоадаптеры;

•периферия.

Наиболее популярными в настоящее время в России являются компьютеры, совместимые с IBM PS, поэтому ниже они будут рассмотрены более подробно.

Процессор. В совместимых IBM PS компьютерах используются процессоры фирмы INTEL или им подобные. Каждый тип процессора имеет свое обозначение, которое заканчивается двузначной цифрой 86, 87 и др. Полное обозначение процессора выглядит следующим образом: INTEL8086 (либо i8086). За сравнительно короткий период фирма INTEL выпустила целый ряд процессоров - i8086, i8088, i80186, i80286, i80386, i80486, i80586 (PENTIUM), i80686 (P-6 или PENTIUM PRO). Сегодня на завершающей стадии разработки процессор P-7.

Процессоры в - i8086, i8088, i80186 имеют аналогичную внутреннюю структуру, позволяющую обрабатывать. 16-разрядные слова Принципиальные различия между этими устройствами заключаются в следующем:

•i8086 работает с 16-разрядными словами данных;

•i8088 по организации идентичен предыдущему: но обмен информацией за пределами процессора осуществляется только байтами, что существенно снижает производительность ПК, но, с другой стороны, упрощает его схему;

•i80186 включает в свой состав схемы процессора, идентичного i8086, и математического сопроцессора, обмен данными ведется с 16-разрядными словами. Для совместной работы с i8086 и i8088 используется сопроцессор i8087 (ускоритель при работе со специальной математикой), который увеличивает производительность. Первые ПК типа IBM PC и PC/XT (eXTended version - расширенная версия) были укомплектованы процессорами i8086, i8088 и i80186, которые позволяли работать с оперативной памятью объемом до 640 Кб (основной). Частота работы процессора определяет производительность процессора.

•Процессор i80286 (или i80286) стал основой для создания компьютера IBM PC/AT (Advanced Technology усовершенствованная технология). Основные особенности данного процессора заключаются в том, что, хотя обмен с памятью ведется 16-разрядными словами, шина адреса теоретически может иметь 24 разряда (возможность адресации к 16 Мб памяти), но практически реализуется двадцатиразрядная адресная шина (1 Мб ОЗУ). Частота работы процессора от 8 до 20 мГц. Для эффективного выполнения математических вычислений предназначен сопроцессор i287.

•Вслед за i286 были выпущены несколько типов процессоров с номером i386 (или i80386), за которыми указывается буквенное обозначение DX или SX. Общим для 386 процессоров является то, что они обрабатывают 32-разрядные слова, а отличие заключается в длине слов, которыми они обмениваются с памятью и внешними устройствами: i386 имеет "широкую" шину, то есть за одно обращение к памяти обрабатывается 32-разрядное слово, а i386SX с узкой шиной ведет обмен 16-разрядными словами. Частота работы этих процессоров составляет от 16 до 40 мГц. При равной частоте i386DX примерно в полтора раза производительней i386SX. Процессор может дополняться математическим сопроцессором i387 (с обозначением DX и SX соответственно. Тридцать два разряда адресной шины позволяют адресовать до 4 Гб памяти.

•Следующий процессор, i486, также имеет несколько типов. Первоначально был выпущен i486DX, в кристалле которого размещаются:

•процессор i386;

•сопроцессор i387;

•схема управления кэш-памятью;

•дополнительные схемы управления.

Кроме конструктивных особенностей необходимо отметить иную организацию процесса обработки команд по сравнению с предыдущими вариантами.

Процессоры i486 работают на частоте 25, 33 и 50 мГц. Выпускаются также процессоры, работающие на удвоенной частоте, у которых при использовании внутренней кэш-памяти частота процессоров удваивается, а при работе с данными за пределами процессора остается неизменной. Такие процессоры имеют обозначения i486DX2-50 (или 66, 100). Одновременно выпускаются процессоры i486 с упрощенной за счет уменьшения кэш-памяти до 1 Кб и отсутствия сопроцессора схемой. Такие процессоры обозначаются как i486SX .

Под кэш-памятью (cache) понимается очень быстродействующая буферная память, размещенная между процессором и оперативной памятью (ОЗУ), которая используется для сокращения времени обмена информацией между ОЗУ и процессором. Объем памяти типа кэш составляет:

64 128 Кб для i386;

128 256 Кб для i486;

512 Кб для PENTIUM и P6.

Практика показывает, что оптимальным является объем не менее 128 Кб.

Следует отметить, что в прошлом году фирмы, занимающиеся выпуском процессоров этой серии прекратили их выпуск ниже i486. Одновременно начат выпуск процессоров i80586 (PENTIUM), который обеспечивает удвоенную производительность по сравнению с i486DX2- 66.

И, наконец, последнее детище фирмы INTEL процессор P6 (i80686 или PENTIUM PRO) с производительностью вдвое большей, чем PENTIUM. Тактовая частота 200, 180, 166, 150 мГц. Уже сейчас он завоевывает рынок. Оценить степень сложности этого процессора можно, если сравнить количество транзисторов в схемах процессоров разных поколений. Если i486 содержал в себе несколько тысяч транзисторов, то P6 имеет на двух кристаллах поистине фантастическое количество 5.5 млн.

Всеобщая болезнь это зацикливание только на IBM PC. Между тем большую работу по созданию обучающих систем ведут программисты для компьютеров Macintosh. Если учесть, что фирма Apple недавно выпустила целую серию русскоязычных обучающих пакетов на CD-ROM, то следует обратить внимание INTEL на этот компьютер. Тем более, что оптические диски распространяются бесплатно. В комплект входят мультимедийные пакеты по естественно-научным, лингвистическим INTEL филологическим дисциплинам.

Оперативная память. В персональных компьютерах выполнена на интегральных схемах и характеризуются двумя параметрами: объемом для хранения информации (в битах, байтах и их производных килобайтах Кб, мегабайтах Мб, гигабайтах Гб) и временем доступа к элементам оперативной памяти. Кроме этого модули памяти, выпущенные разными фирмами, отличаются возможностью контроля и исправления ошибок при хранении информации. Это определяет с одной стороны надежность ОЗУ, а с другой стороны стоимость 1 Мб памяти. Оперативная память разделяется на зоны; основная память (640 Кб), дополнительная память (Expanded Memory Specification EMS) и расширенная память (extended Memory Specification XMS). Время обращения в современных микросхемах составляет 60 80 нанасекунд.

Шина (или магистраль) является связующим компонентом между элементами компьютера по ней передаются адреса ячеек, ОЗУ информация и управляющие инструкции. В персональных компьютерах используются, в зависимости от типа процессора три вида шин:

•XT-bus i8086, i8088 (по этой шине на частоте 4.77 МГУмГц передается одновременно один байт информации;

•ISA (Industry Standard Architecture) для процессоров i80286, i80386 (по этой шине на частоте 4.77 мГц передается за один такт два байта);

•EISA (Extended Industry Architecture) используется в моделях с процессорами выше i80386 и позволяет при работе с частотой 10 мГц передавать четыре байта.

•С повышением тактовой частоты возможности шины EISA перестали удовлетворять пользователей компьютерных систем. В современных машинах стали использовать различные альтернативные локальные шины, такие, как, SCSI, SCSI-2, VESA, PPSI, VL-BUS и прочие. Разрядность таких шин достигла 64 (видеоплаты для приложений MULTIMEDIA) и частота обмена возросла до 500 мГц (локальные шины памяти).

•В современных персональных ЭВМ обычно сочетаются несколько типов шин: два три слота (разъема) PPSI или VESA для "быстрых устройств и три четыре слота EISA/ISA для обычных периферийных устройств.

Накопители на дисках. В компьютерах типа IBM PC используются, в основном, два вида накопителей на магнитных дисках: для гибких (FDD) и жестких (HDD) дисков. Образовательные программы могут работать на компьютере с любым набором ей, если, конечно, позволяет информационный объемов.

Гибкие сменные диски, то есть диски, которые могут быть установлены в накопитель тогда, когда записанная на нем информация необходима для работы или когда необходимо сохранить информацию. Гибкие диски бывают двух видов диаметром 5.25( (133 мм) до 1.2 Мб и 3.5( (89 мм) до 2 Мб.

Как правило, жесткие диски постоянно находятся в компьютере и доступны для чтения и записи информации сразу же после включения ПК. В последнее время появились и сменные жесткие диски (диски Бернулли), но они пока не получили широкого распространения. Выпускаемые для ПК жесткие магнитные диски обеспечивают хранение данных о 40 Мб до 3 Гб, причем в настоящее время выпуск дисков емкостью меньше 100 Мб практически прекращен.

Кроме отдельных жестких дисков в ряде случаев используются так называемые избыточные массивы недорогих дисков (RIAD). Фактически, это набор из отдельных жестких дисков, объединенным специальным контроллером. Для пользователя такая матрица дисков кажется одним большим диском, емкость которого может достигать сотен гигабайт, с достаточно малым временем доступа. Емкость матрицы RIAD может легко наращиваться приобретением дополнительных дисков по мере надобности. Известно, что мультимедийные образовательные продукты содержат в той или иной степени текстовую, графическую, звуковую, неподвижную визуальную, анимированную видеоинформацию, которые требую больших объемов памяти. Поэтому в последнее время при создании образовательных систем все чаще используются лазерные диски, имеющие емкость свыше 600 Мб. Они бывают двух типов: для записи/чтения WORM (Write or Read Memory) и с уже осуществленной одноразовой записью (только для чтения) CD-ROM (Compact Disk Read Only Memory).

Видеосистема персонального компьютера. Основным средством для оперативного отображения информации в компьютере является видеосистема, состоящая из видеоадаптера (видеоконтрол-лера), дисплея (монитора) и, возможно, специальной платы видеоускорителя. Видеоадаптер осуществляет непосредственное управление работой дисплея, Наиболее распространенными видеоадаптерами являются следующие:

•MDA (Monochrome Display Adapter) монохромный дисплейный адаптер; •CGA (Color Graphics Adapter) цветной графический адаптер;

•EGA (Enhanced Graphics Adapter) усовершенствованный графический адаптер;

•VGA (Video Graphics Array) видеографическая матрица;

•SVGA (Super VGA) супервидеографическая матрица.

Все видеосистемы могут работать в двух режимах текстовом и графическом. Любое изображение формируется из точек (пиксел) определенного цвета. Тип видеоадаптера определяет качество изображения. Лучшим на сегодняшний день признан SVGA, который пока не является точно определенным стандартом.

Мониторы выпускаются таких же типов, как и видеоадаптеры. Они характеризуются тремя параметрами: величина пиксела, размер экрана по диагонали и поддерживаемые частоты развертки изображения.

Периферийные устройства. Для современных компьютеров разработано огромное число периферийных устройств. Условно можно разделить их на базовый набор (мышь, принтер, модем и сетевые адаптеры) и дополнительное оборудование. Базовый набор всем известен и не требует особых пояснений, но именно от него во многом зависят возможности компьютера.

Любая работа, связанная с получением "твердой копии" (распечатки), требует принтера. Возможности современных принтеров:

•Матричный (9 или 24 иголки). Плотность печати меньше 200 точек на дюйм, обычно 144. Число цветов обычно два (черный и белый) Качество печати удовлетворительное. При работе высокий уровень шума.

•Лазерный или струйный принтер, плотность печати достигает 600 800 точек на дюйм. В зависимости от типа принтера (цветной или черно-белый) либо 256 градаций яркости, либо 256 и более цветов. Отличительные особенности полиграфическое качество, малый уровень шума и высокая скорость печати.

Одновременно с этим стоит заметить, что современные средства связи и коммуникации предусматривают возможность сетевых устройств печати, к которым могут иметь доступ одновременно много пользователей. Таким образом, наличие в комплекте с каждой ЭВМ не очень качественного матричного принтера больше не является необходимостью, можно ограничиться меньшим количеством качественных сетевых печатающих устройств. К дополнительному оборудованию можно отнести в первую очередь системы обработки и ввода/вывода графической и текстовой информации на бумаге. К ним мы относим графопостроители, позволяющие выводить на бумагу, в том числе и на стандартный ватманский лист, высококачественные многоцветные чертежи, удовлетворяющие требованиям ЕСПД. Графопостроители (плоттеры) классифицируются по принципу работы (планшетный или рулонный) разрешающей способности, количеству цветов и размеру рабочего поля. Следующими важными устройствами периферии являются сканеры устройства для ввода (считывания) в компьютер текста или изображения с бумаги. Изображение считывается с достаточно хорошим качеством (400 800) точек на дюйм. Полутоновый сканер обычно поддерживает до 256 градаций серого, а цветной 256 и более цветов. При наличии соответствующего программного обеспечения и аппаратной поддержки сканер позволяет не только считать с бумаги "картинку", но и преобразовать ее в текст, что существенно сокращает занимаемый объем памяти. Таким образом, можно очень легко и быстро вводить в машину информацию из книги или журнала.

По принципу работы сканеры делятся на ручные и планшетные. Скорость ввода во многом определяется быстродействием используемого компьютера.

Следующее устройство сходного назначения диджитайзер. С его помощью в машину вводятся в реальных размерах координаты точек какого-либо рисунка или чертежа. Если при работе со сканером вводится весь рисунок, то при работе с диджитайзером вводятся, например, только координаты каких-то ключевых точек рисунка. В ряде случаев, например, при выполнении чертежей, такой подход имеет свои преимущества.

В какой-то мере к диджитайзерам примыкают перья, которыми можно писать либо прямо на экране дисплея (световое), либо на специальном планшете. В обучающих системах такое перо обеспечивает более удобный и естественный ввод информации, нежели клавиатура. Обычно перо используется в графическом режиме, то есть текст интерпретируемая как рисунок, но почти всегда можно использовать оптическую распознающую систему для перевода информации из графического изображения в текст.

В ряду периферийных устройств особое место занимают так называемые саундбластеры (SOUND BLUSTER). Это устройство, предназначенное для воспроизведения с помощью вашего компьютера высококачественного стереофонического звука. Качество звука сопоставимо с качеством цифровой записи на оптическом диске. Существует достаточно много программ для генерации человеческой речи с использованием саундбластера. Их можно использовать в компьютерных системах безопасности и оповещения, в процессе общения с компьютером на естественном языке, в процессе обучения людей с дефектами зрения. В учебном процессе и научной работе саундбластер можно использовать для генерации программируемых во времени напряжений и сигналов. Кроме того, саундбластер способен оцифровывать (переводить в цифровой вид) внешние звуковые сигналы, например, голос или музыку. В настоящее время это широко применяется в системах безопасности для идентификации личности, при изучении иностранных языков и в программах диктовки текста. Существует достаточно большой рынок таких программ, лучшие из них имеют словарный запас до ста тысяч слов и возможность обучения (настройки на голос конкретного человека). Процент распознавания естественной человеческой речи для таких программ весьма высок (> 95 %).

Дополнительно к саундбластеру выпускается довольно много разнообразных добавочных устройств, в основном ориентированных на подготовку или нужды профессиональных музыкантов. С использованием этой техники компьютер превращается в полноценную студию звукозаписи с неограниченными возможностями.

Существует сходное по назначению устройство, но оно работает не со звуковым, а с видеосигналом видеобластер. С его помощью можно считать в компьютер подвижное видеоизображение с телевизора или телекамеры, отредактировать его, дополнить компьютерными фрагментами и снова перевести в форму телевизионного видеосигнала. Качество получаемого изображения очень сильно зависит от возможностей компьютера, и в хорошем случае (PENTIUM) не уступает возможностям оптического диска. Без использования видеобластера в настоящее время невозможно создание качественного рекламного телевизионного продукта, приложений мультимедиа, актуальных и современных обучающих систем, программных продуктов из серии "искусственная реальность". Есть несколько огромных достоинств видеобластера: в настоящее время проще и удобней тиражировать и хранить не компьютерное, а видеоизображение; видеобластер дает возможность выводить качественное изображение на большие телевизионные видеопанели или проекционную аппаратуру. Размер видеопанели может достигать 10 ( 10 метров, что делает такую технику незаменимой при организации массовых видеодемонстраций и телеконференций. Примерно такие же видеопанели используются в различных тренажерах наподобие систем "искусственная реальность" (вождение автомобиля, пилотирование самолета, изучение микроэлектронных схем и т.д.).

Очень большую область сверхсовременных периферийных устройств составляет оснащение систем "искусственной реальности". С развитием компьютерной техники стало возможным создать для человека среды ощущений, включая стереоскопическое видеоизображение, стереозвук и тактильные ощущения. Человек попадает в полностью искусственную среду и может взаимодействовать как с объектами этой среды, так и с другими людьми (партнерами или противниками) или объектами, также погруженными в мир "искусственной реальности". Направление искусственной реальности получило мощный импульс развития применительно к видеопрограммам, но в последнее время за рубежом очень интенсивно ведутся работы по созданию обучающих систем типа "искусственная реальность" в области медицины, космических исследований, социологии и выживания человека или группы людей в экстремальных условиях. Непосредственное приобретение реального опыта в этих сферах деятельности может быть затруднено или невозможно (медицина: полная имитация условий реальной операции для студента-хирурга).

К сожалению, в данной предметной области еще не сформировалась терминология для обозначения данных устройств. Типовое оборудование включает в себя систему наподобие саундбластера, систему видеоизображения, систему пространственной ориентации и систему тактильных ощущений. Видеосистема может строиться как на базе проекционных экранов и поляризующих очков для создания эффекта стереоскопического зрения, так и на базе видеошлема, который с помощью отдельных электронно-лучевых трубок формирует отдельные изображения для левого и правого глаза. Система пространственной ориентации включает в себя инфракрасные или механические датчики перемещения в пространстве как всего человека в целом, так и отдельных частей его тела головы, рук и других. Такая система необходима, так как все наши ощущения взаимосвязанны, и при повороте головы надо соответственно изменить картинку "окружающего мира", выдаваемого видеосистемой. Тактильные перчатки служат для иллюзии осязания и определения положения в пространстве пальцев рук. Таким образом, взяв в мире "искусственной реальности" в руки какой-либо предмет, человек увидит его электронный образ с помощью видеосистемы. Достаточно часто тактильная система работает в обе стороны, то есть. она не просто передает движения рук человека в ЭВМ, но и может по командам машины имитировать мышечные усилия, нагрев или охлаждение поверхности кожи. По мере надобности такие системы могут усложняться вплоть до образов биопотенциалов мозга с одной стороны и, например, управления искусственной беговой дорожкой для мышечной нагрузки с другой стороны. Все зависит от уровня используемой техники и требуемой достоверности ощущений.

Существует еще одна очень большая группа периферийных устройств ЭВМ, применяемая в учебном процессе и научной работе. В настоящее время выпускаются десятки тысяч всевозможных цифроаналоговых преобразователей, анализаторов и интерфейсов ЭВМ измерительная техника. Эту периферию можно использовать для регистрации с помощью ЭВМ различных измерений в ходе учебного процесса и научного эксперимента. Но, к сожалению, номенклатура этих изделий настолько велика и разнообразна, что в кратком обзоре невозможно даже частично описать функции и назначение этих устройств. Можно сказать только то, что существующая периферия подобного рода позволяет собрать как из кубиков любую измерительную систему.

В заключение отметим, что практически вся ныне выпускаемая периферия работает по принципу "Plug-'n'-play" (включи и играй), то есть она обеспечивает полную совместимость с современным компьютером, легкую замену при модернизации и простоту установочных и настроечных операций.

Итак, какой компьютер нужен сегодня в вузе для реализации современных технологий обучения? Безусловно тот, который позволил бы реализовывать и эксплуатировать современные обучающие системы. Этот компьютер должен быть следующей конфигурации: процессор i486DX2 (лучше PENTIUM), шина не хуже EISA + V ESA/PCI, монитор SVGA, ОЗУ не менее 8 Мб, жесткий диск не менее 0,5 Гб. Компьютер должен обладать весьма развитой периферией CD-ROM, сканеры, диджитайзеры, видео-, звуковые бластеры, преобразователи информации и прочее. Безусловно, такой компьютер стоит дороже, но, если мы хотим иметь современный уровень так называемых технологий обучения, нужно придерживаться тривиального тезиса "лучше меньше, да лучше". Если сегодня приобретать технику с "облегченным" процессором и "отсутствующей" периферией, то завтра можно оказаться у разбитого корыта.

В настоящее время существует достаточно много компьютерных программ, разработанных для совершенствования учебного процесса. Все учебные программы могут быть классифицированы по назначению следующим образом:

•Автоматизированные системы обучения (или компьютерные учебники) АСО (или АОС);

•Предметно-ориентированные Среды (микромиры) ПОС;

•лабораторные практикумы ЛП;

•тренажеры ТР;

•контролирующие программы КП;

•справочные системы СС;

•компьютерные игры КИ.

Автоматизированная система обучения программный пакет, обеспечивающий возможность самостоятельно освоить учебный курс или его большой раздел. Он соединяет в себе свойства обычного учебника, справочника, задачника, лабораторного практикума и эксперта усвоенной информации. При этом АСО обладает следующими преимуществами по сравнению с указанными видами учебных пособий:

•обеспечивает оптимальную для каждого конкретного пользователя последовательность,

•скорость восприятия предлагаемого материала

•возможность самостоятельной организации чередования изучения теории,

•разбора примеров, методов решения типовых задач,

•отработки навыков решения типовых задач

•обеспечивает возможность самоконтроля качества приобретенных знаний и навыков; прививает навыки аналитической и исследовательской деятельности;

•экономит время обучаемого, необходимое для изучения курса.

Предметно-ориентированная среда это учебный пакет программ, позволяющих оперировать с объектами определенного класса. Среда реализует отношения между объектами, операции над объектами и отношениями, соответствующие их определению, а также обеспечивает наглядное представление объектов и их свойств. Студент оперирует объектами среды, руководствуясь методическими указаниями, в целях достижения поставленной дидактической задачи, либо производит исследование, цели и задачи которого поставлены студентам самостоятельно.

Лабораторный практикум. Программы этого типа служат для проведения наблюдений, для их численного и графического представления и для исследования различных объектов использования этих объектов на практике. В программе обычно определяются цели эксперимента, описываются средства и методики проведения эксперимента, методы обработки данных, формы отчета. Тренажеры служат для отработки и закрепления технических навыков при решении задач. Они обеспечивают получение информации по теории и приемам решения задач, тренировку на различных уровнях самостоятельности, контроль и самоконтроль. Как правило, тренажеры включают следующие режимы: изучение теории, демонстрация примеров, работа с репетитором, самостоятельная работа, самоконтроль, контроль. Контролирующие программы программные средства, предназначенные для проверки (оценки) качества знаний. КП должна предоставлять обучаемому возможность ввода ответа в форме, максимально приближенной к общепринятой, обеспечивать фиксацию результатов контроля, сбор, распечатку и статистический анализ. КП должна анализировать ответ на правильность и выдавать адекватную оценку независимо от формы и синтаксической грамотности ответа.

Справочные системы. Программы этого класса предназначены для хранения и предъявления обучаемому разнообразной учебной информации справочного содержания. Для них характерны иерархическая организация материала и быстрый поиск информации по различным признакам (гипертексты). Гипертекст состоит из некоторого числа страниц, одни из которых содержат ссылки на другие. У каждого гипертекста есть головная страница. Она появляется на экране в начале работы и содержит название гипертекста и заголовки разделов. Можно выбирать любой раздел и переходить от одного к другому последовательно. Таким образом СС обеспечивают возможность получения контекстной справки, возможность сохранения и вывода в твердой копии полученной справки.