Одной из дисциплин, изучаемой студентами 1 курса бакалавриата различных направлений (в частности, «Электроэнергетика и электротехника», «Инноватика», «Информационная безопасность») является «Информатика». Изучение основ программирования является неотъемлемой составляющей данной дисциплины.
В ходе выполнения лабораторной работы на тему «Операторы ветвления» студенты главным образом должны научиться разрабатывать программы в системе Турбо-Паскаль с использованием операторов ветвления if и case.
Для проведения лабораторной работы было подготовлено методическое пособие, основанное прежде всего на учебных пособиях [1, 2]. Также при подготовке этого пособия был учтен опыт создания методических разработок на кафедре ИТАС ПНИПУ [3-7].
В первую очередь, студенты читают раздел данного пособия, называющийся «Краткие теоретические сведения», в котором изложены следующие аспекты, связанные с программированием на языке Турбо-Паскаль: 1) разновидности базовых конструкций структурного программирования; 2) условный оператор if (формат оператора, алгоритм выполнения, примеры); 3) оператор выбора case (формат оператора, алгоритм выполнения, примеры); 4) рекомендации по хорошему стилю программирования.
Изучение раздела методического пособия «Краткие теоретические сведения» во многом направлено на систематизацию студентом знаний, полученных на лекциях.
Далее студенты выполняют индивидуально по вариантам задания на компьютере, осваивая тем самым особенности написания в системе Турбо-Паскаль простейших программ с использованием операторов ветвления if и case.
Рассмотрим один из вариантов, включающий в себя 4 задания.
Задание №1. Написать на языке Турбо-Паскаль программу для вычисления значения функции, используя условный оператор if (значение 
вводится пользователем с клавиатуры):
Задание №2.Пользователь вводит с клавиатуры три натуральных числа , 
, 
. Подсчитать среди них количество чисел, не кратных трем.
Задание №3. Написать программу, с помощью которой можно определить, пройдет ли график функции 
через заданную точку с координатами 
. Значения 
, 
, 
, 
, 
, 
должны вводиться пользователем с клавиатуры.
Задание №4. Написать программу, которая по номеру месяца выдает название соответствующего месяца. Например, если пользователь ввел номер 5 – на экране выводится май. Если введен номер меньше 1 или больше 12, то выводится сообщение о том, что такого месяца не существует.
Приведем пример выполнения задания, аналогичного заданиям №2 и №3, разобранный в методическом пособии.
Пример выполнения заданий №2 и №3.
Услуги телефонной сети оплачиваются по следующему правилу: за разговоры до A минут в месяц оплачиваются B руб., а разговоры сверх установленной нормы оплачиваются из расчета C руб. в минуту. Написать программу, вычисляющую плату за пользование телефоном для введенного времени разговоров за месяц [1].
Обозначим плату за пользованием телефоном за месяц как S, а время (в минутах), фактически потраченное на разговоры за месяц, как T.
В случае, если за месяц на разговоры по телефону было потрачено меньше A минут, то плата за пользование телефоном вычисляется по формуле:
.
В случае, если за месяц на разговоры по телефону было потрачено больше A минут, то плата за пользование телефоном вычисляется по формуле:
.
Т.е. в данном случае помимо B руб., потраченных за A минут разговоров, необходимо оплатить сумму за разговоры сверх установленной нормы A, равную разности фактически потраченного времени T и времени A, умноженную на стоимость минуты сверх нормы C.
На рис. 1 представлен текст данной программы в системе Турбо-Паскаль.
Рис. 1. Текст программы для примера выполнения заданий №2 и №3
Рассмотрим особенности данной программы.
Все переменные объявлены в разделе описания переменных var.
Исполняемые операторы программы располагаются между служебными словами begin и end.
C помощью процедур writeln и write выводятся подсказки пользователю о том, что необходимо последовательно ввести значения A, B, C, T.
C помощью процедуры readln пользователю предлагается ввести значения данных величин.
Далее выполняется вычисление оплаты за месяц с помощью условного оператора if. Если было потрачено времени в пределах нормы, то расчет производится по формуле . Если же времени на разговоры по телефону было потрачено больше нормы, то расчет ведется по формуле .
Для вывода значения оплаты за месяц используется стандартная процедура writeln.
С помощью стандартной процедуры readln пользователю предлагается завершить выполнение программы, нажав клавишу «Enter».
Рассмотрим особенности выполнения программы для различных значений A, B, C, T, вводимых пользователем.
Пусть пользователь ввел значения A=100, B=50, C=5, T=120. Поскольку логическое выражение 120<=100 принимает значение false, то выполняется оператор присваивания, расположенный после ключевого слова else, т.е. оплата вычисляет по формуле (рис. 2).
Рис. 2. Пользователь ввел значения A=100, B=50, C=5, T=120
Пусть пользователь ввел значения A=60, B=100, C=2.5, T=50. Поскольку логическое выражение 50<=60 принимает значение true, то выполняется оператор присваивания, расположенный после ключевого слова then, т.е. оплата вычисляет по формуле (рис. 3).
Рис. 3. Пользователь ввел значения A=60, B=100, C=2.5, T=50
После выполнения заданий на компьютере студент должен оформить отчет, содержащий постановку каждого задания, тексты программ и результаты выполнения программ. Отчет в распечатанном виде студент должен защитить, ответив на вопросы преподавателя (аналогичные вопросам для самоконтроля, приведенным в методическом пособии).
Пример вопроса для защиты отчета:
Дана последовательность операторов программы, записанной на языке Турбо-Паскаль:
x:=5;
y:=3;
if (a>=15) and (a<27)
then
x:=x+y
else
y:=y-x;
Переменные x, y, a имеют тип integer.
Какое значение примут переменные x и y после выполнения данной последовательности операторов для случаев, если переменная a примет значения: a=20; a=27; a=30?
По мере накопления опыта преподавания дисциплины «Информатика» организация данной лабораторной работы и соответствующее данной работе методическое пособие будут совершенствоваться.
Литература:
1. Семакин И.Г., Шестаков А.П. Лекции по программированию: Учебное пособие. Изд. 2-е, доп. – Пермь: Изд-во Перм. ун-та, 1998. – 279 с.
2. Программирование на языке высокого уровня Паскаль. Лекция 2: Управляющие операторы языка. [Электронный ресурс] – Режим доступа: http://www.intuit.ru/studies/courses/628/484/lecture/6260. (Дата обращения: 22.08.2013).
3. Файзрахманов Р.А. Проектирование автоматизированных информационных систем на основе объектно-ориентированного подхода : учебное пособие / Р.А. Файзрахманов, А.В. Архипов ; Пермский государственный технический университет .— Пермь : Изд-во ПГТУ, 2011 .— 222 с.
4. Полевщиков И.С. Особенности проведения практического занятия по теме «Количественная оценка информации» в рамках дисциплины «Теория информации и информационных систем» // Педагогика и современность. – 2013. – №4 - М.: Издательство «Перо» – С. 78-80.
5. Файзрахманов Р.А., Липатов И.Н. Цифровое моделирование случайного процесса с использованием формирующего фильтра // Вестник Ижевского государственного технического университета. – 2011. – №1 – С. 135-138.
6. Полевщиков И.С. Особенности проведения практического занятия по теме «Избыточность сообщений» в рамках дисциплины «Теория информации и информационных систем» // Педагогика и современность. – 2013. – №5 - М.: Издательство «Перо» – С. 101-103.
7. Файзрахманов Р.А. Автоматизация научных исследований : учебное пособие / Р.А. Файзрахманов, И.Н. Липатов ; Пермский государственный технический университет. — Пермь : Изд-во ПГТУ, 2011. — 161 с.
