Программное обеспечение персонального компьютера

Цели урока: cформировать у учащихся представление о структуре программного обеспечения, дать краткую характеристику видам программного обеспечения персонального компьютера.

Задачи урока.

Образовательные: дать представление о программном обеспечении персонального компьютера, его видах и структуре, назначении, функциональных возможностях.

Развивающие: способствовать формированию аналитического стиля мышления, умения анализировать, обобщать и делать выводы.

Воспитательные: стимулировать развитие познавательного процесса, способствовать развитию интеллектуальных умений обучаемых.

В результате изучения темы учащиеся должны:

знать:

- понятие программного обеспечения,

- назначение системного программного обеспечения и его виды,

- назначение прикладного программного обеспечения и его виды,

- назначение инструментария программирования;

уметь:

- ориентироваться в структуре программного обеспечения;

- классифицировать компьютерные программы.

Класс: 10-11.

Тип урока: урок-лекция.

Конспект урока

Мы живем в интересное время, когда информационные технологии вторглись во все сферы и виды деятельности. Естественно, что появляются множество всевозможных компьютерных программ. А быть пользователем в настоящее время не так уж и просто. Ведь необходимо уметь не только обращаться с несколькими распространенными программными продуктами, но и ориентироваться в “программном море” - для того, чтобы в случае необходимости легко и быстро найти нужную программу и научиться с ней работать.

Как сориентироваться в таком многообразии программ?

Особенно если каждый день появляются десятки, а то и сотни новых программ?

Какие вообще виды программ существуют?

На эти и другие вопросы мы попытаемся ответить в ходе данной лекции.

Тема занятия “Программное обеспечение персонального компьютера” (слайд 1). Презентация

Выключенный компьютер представляет собой нагромождение железа и пластмассы, но после включения он преображается и оживает: с ним можно играть в игры, набирать тексты, прослушивать музыку и выполнять множество других действий.

Все это происходит благодаря использованию различных программ, одни из которых управляют компьютером, вторые предоставляют возможности по работе с текстом и графикой, третьи выполняют другие не менее важные функции (слайд 2).

Программное обеспечение (ПО) – неотъемлемая часть компьютерной системы. К нему относится также вся область деятельности по проектированию и разработке ПО.

В зависимости от назначения (функциональных возможностей) программное обеспечение подразделяется на системное, прикладное и системы программирования (инструментальные средства) (слайд 3).

Рассмотрим подробнее каждый вид программного обеспечения.

Работоспособность компьютера обеспечивают программы, составляющие системное программное обеспечение (слайд 4).

Системное программное обеспечение (System Software) — это совокупность программных средств, предназначенных для поддержания функционирования компьютера и управления устройствами вычислительной системы.

Системное программное обеспечение (СПО) направлено:

- на создание операционной среды функционирования других программ,

- на обеспечение надежной и эффективной работы компьютера и компьютерной сети,

- на проведение диагностики аппаратуры компьютера и компьютерных сетей,

- на выполнение вспомогательных технологических процессов (копирование, архивирование, восстановление файлов, программ и баз данных и т.д.)

Системное ПО ориентировано на квалифицированных пользователей – профессионалов в компьютерной области: системного программиста, администратора сети, прикладного программиста, оператора (слайд 5).

К основным элементам СПО относятся операционные системы, диалоговые (файловые) оболочки, драйверы и утилиты (сервисные программы) (слайд 6).

Главным компонентом СПО является операционная система. (ОС)

Операционная система (ОС) — системный комплекс взаимосвязанных программ, который служит посредником при организации диалога пользователя с компьютером, управляет распределением и использованием компьютерных ресурсов, руководит работой всех аппаратных средств компьютера. От ОС зависит и качество работы ПК, и удобство работы пользователя. Поэтому не случайно по функциональным возможностям ее сравнивают с нервной системой человека.

К настоящему времени созданы сотни ОС, наиболее известные из которых :

- MS-DOS (аббревиатура сочетания Disk Operating System – дисковая операционная система) с интерфейсом командной строки, т.е. все команды пользователю приходилось набирать вручную, в командной строке (год появления 1981).

- UNIX – целое семейство ОС, предназначенных для “больших” промышленных компьютеров, (первые UNIX-системы появились уже в начале 60-х годов). Ирония судьбы: в конце 70-х гг. в разработке одной из них – Xenix – принимала участие и никому не известная тогда фирма Microsoft.

- Linux – свободно распространяемая (т.е. абсолютно бесплатная) операционная система с открытым текстом. Была создана студентом Линусом Торвальдсом в качестве дипломного проекта в 1991 году и официально выпущенная в 1994 г.,

- Windows (Windows 95, Windows 98, Windows 2000, Windows XP, Windows Vista, Windows 7).

К основным функциям ОС наряду с управлением аппаратными средствами и файловой системой относятся ввод-вывод данных, обработка команд, организация пользовательского интерфейса и др.

Следующим видом системного программного обеспечения являются диалоговые оболочки (файловые менеджеры). (слайд7).

На заре создания персональных компьютеров управление ими осуществлялось путем ручного набора команд с клавиатуры, для чего было необходимо помнить не только форматы (правила написания) команд, но и местонахождение тех объектов, с которыми предстояло работать. Для облегчения работы пользователя были разработаны диалоговые оболочки — комплексы программ, создающих для пользователя удобный интерфейс, упрощающих реализацию диалога между пользователем и компьютером, делающих наглядным и простым выполнение базовых операций над объектами операционной системы (файлами и каталогами).

Современные операционные системы за счет графического интерфейса упростили взаимодействие пользователя с компьютером, но, несмотря на это, диалоговые оболочки по-прежнему достаточно широко применяются и пользуются популярностью. Одной из известных на данный момент оболочек является Windows Commander — аналог известной программы 90-х гг. Norton Commander (слайд 5).

Следующий вид системного программного обеспечения составляет группа особых программ, называемых драйверами (слайд 8).

Драйверы — это программы, обеспечивающие взаимодействие прикладных программ и операционной системы с внешними устройствами. Именно драйверы отвечают за обработку информации, поступающей от таких устройств, как мышь, клавиатура, принтер.

Следующий вид системного программного обеспечения составляет большая группа программ, которые называют утилитами или сервисными программами (слайд 9).

Утилиты или сервисное программное обеспечение (от лат. utilitas - польза) – программы, которые либо расширяют и дополняют соответствующие возможности операционной системы, либо решают самостоятельные задачи (форматирование дисков, восстановление ошибочно удаленных файлов, дефрагментацию файлов на диске и т.п.).

Часть утилит входит в состав операционной системы, а другая часть функционирует независимо от неё, т.е. автономно. Утилиты могут распространятся как по одиночке, так и в составе больших и мощных утилитных комплексов, например, Norton Utilities.

Утилиты в зависимости от их функционального назначения, условно можно разделить на программы-архиваторы, антивирусные программы и программы обслуживания дисков и операционной системы (слайд 10).

Архиваторы (программы-упаковщики) позволяют за счет применения специальных методов сжатия уплотнять информацию, освобождая место на носителях (слайд 11).

Следующая группа – антивирусные программы (слайд 12).

Антивирусные программы предназначены для предотвращения заражения компьютера компьютерными вирусами и ликвидации последствий заражения, если оно произошло. Какие антивирусные программы вам известны? Какие установлены на ваших домашних компьютерах?

И последняя большая группа программ-утилит – это программы обслуживания дисков и операционной системы (слайд 13).

Программы обслуживания дисков отвечают за системную обработку дисковой информации. К таким программам относят:

- Программы оптимизации и контроля качества дискового пространства,

- Программы восстановления информации, форматирования, защиты данных,

- Программы для управления памятью, которые обеспечивают более гибкое использование оперативной памяти,

- Программы для записи CD-ROM, CD-RW, DVD-RW и т.д.

- Программы контроля, тестирования и диагностики, которые используются для проверки правильности функционирования устройств компьютера и обнаружения неисправностей в процессе эксплуатации, указывают причину и место неисправности, и другие программы и д.р.

В отличие от программ, входящих в состав СПО, которые применяются либо человеком для обеспечения удобства работы с компьютером, либо самим компьютером для передачи информации от одного устройства к другому, с помощью систем программирования пользователь имеет возможность самостоятельно конструировать программы для управления компьютером (слайд 14)

Системы программирования — это совокупность программ и программных комплексов, обеспечивающих технологию разработки, отладки и внедрения создаваемых программных продуктов. В состав системы программирования входят язык программирования и специальные программные обслуживающие средства.

Системы программирования обеспечивают процесс разработки программ и включают в себя специализированные программные продукты, которые являются инструментальными средствами разработчика. Эти средства на рынке программных продуктов наиболее представительны. В последнее время получили широкое распространение системы, ориентированные на создание Windows-приложений:

- пакет Borland Delphi – предоставляющий качественные и очень удобные средства визуальной разработки,

- пакет Microsoft Visual Basic – удобный и популярный инструмент для создания Windows-программ с использованием визуальных средств,

- пакет Borland C++ - одно из самых распространенных средств для разработки DOS – и Windows – приложений.

Большую часть времени за компьютером пользователь проводит, работая с прикладным ПО (ППО) — совокупностью программ, посредством которых он решает свои информационные задачи, не прибегая к системам программирования (слайд 15)

Прикладное программное обеспечение (ППО) — комплекс взаимосвязанных программ для решения задач определенного класса конкретной предметной области.

Пакеты прикладных программ служат программным инструментарием решения прикладных задач и являются самым многочисленным классом программных продуктов. В данный класс входят программные продукты, выполняющие обработку информации различных предметных областей.

ППО подразделяется на программы общего назначения, программы специального назначения и программы профессионального уровня (слайд 16)

Дадим краткую характеристику каждой группе программ (слайд 17)

Программы общего назначения объединяют программы, используемые большинством пользователей и не требующие для освоения специфических знаний из других, не связанных с информатикой наук. К ним относят: текстовые редакторы, табличные процессоры, графические редакторы, программы анимационной графики, базы данных и системы управления базами данных, коммуникационные программы, интегрированные пакеты и узкоспециализированные программы (слайд 18)

Текстовые редакторы – это программы для работы с символьной информацией.

Существуют сотни текстовых редакторов, различных как по функциональным возможностям, так и по сложности освоения работы с ними. По назначению выделяют:

- Редакторы документов ориентированы на работу с текстами, имеющими структуру документа, т. е. состоящими из разделов, страниц, полей, абзацев и т.д. (MS Word).

- Издательские системы позволяют создавать сложные документы (рекламные буклеты, газеты, журналы, книги) высокого качества. В них процесс верстки автоматизирован, т.е. встроены специальные средства для размещения текста по страницам со вставкой рисунков, фотографий. (PageMaker, QuarkXPress)

- Специализированные редакторы созданы для пользователей, работающих с документами, в которых встречаются емкие формулы (например, математические или химические) и специальные символы (например, нотные знаки).

Табличный процессор — это программа для обработки данных, представленных в виде таблицы (слайд 19)

Табличные процессоры обычно применяются тогда, когда ведется работа с относительно сложными формулами и большими объемами исходных данных. (MS Excel)

Графические редакторы — это программы для работы с графической информацией. Они предоставляют пользователю среду, моделирующую работу художника (слайд 20)

По специализации выделяют графические редакторы общего и специального назначения. Посредством первых можно строить и редактировать несложные изображения, копировать и перемещать фрагменты изображений, сохранять и считывать графическую информацию. (Paint). При помощи вторых проектируются сложные в техническом отношении объекты, моделируются различные процессы, создаются рекламные проспекты. (CorelDraw, Photoshop, Adobe Illustrator)

Программы анимационной графики предназначены для создания динамических изображений (слайд 21)

Данный вид ПО по функциональным возможностям напоминает графические редакторы, но, в отличие от них, в пакетах анимационной графики работа идет преимущественно не со статической, а с динамической графической информацией. Условно пакеты анимационной графики можно разбить на пакеты начального уровня и пакеты профессионального уровня. Первые позволяют строить несложные динамические образы, реализовывать простейшие эффекты, вторые обладают большим количеством возможностей. (Macromedia Flash, 3D Studio).

База данных — это набор данных, организованных по определенным правилам, предусматривающим общие принципы описания, хранения и манипулирования ими (слайд 22). Обработкой баз данных занимаются системы управления базами данных (СУБД) — комплекс программ и языковых средств, предназначенных для создания и ведения базы данных, ввода, редактирования и удаления данных, организации взаимодействия баз данных с прикладными программами, обеспечения управления данными, доступа к ним, создания запросов и отчетов.

Коммуникационные программы — это программы, обеспечивающие возможность передачи данных по компьютерным сетям (слайд 23).

Среди большого количества программ этого вида можно выделить такие, как Outlook Express, The Bat!, Microsoft Exchange, ICQ и др.

Интегрированный пакет — это набор взаимосвязанных прикладных программ, ориентированных на решение комплекса задач и поддерживающих единый способ взаимодействия пользователя со всеми программами из пакета, а также единый способ представления данных (слайд 24).

Обычно такие пакеты включают в себя текстовый редактор, табличный процессор, СУБД, пакет графического отображения данных и телекоммуникационную программу.

Основной причиной появления интегрированных пакетов считается потребность в совместном использовании данных разных форматов. Поэтому такие пакеты разрабатывались по принципу единой (интегрированной) системы.

Преимущества интегрированных пакетов проявляются в предоставлении пользователю однотипных средств доступа к данным различного вида и упрощении их переноса из одной программы пакета в другую. К недостаткам можно отнести повышенные требования к системным ресурсам. (Microsoft Office)

Узкоспециализированные программы – это программы, которые, как правило, используются для решения узкого круга задач (слайд 25).

Среди наиболее популярных программ можно выделить программы для сканирования документов, программы-переводчики и программы-словари.

Программы для сканирования предназначены для автоматического перевода печатных копий документов в электронный вид.

Программы-переводчики позволяют переводить информацию с одного естественного языка на другой.

Программы-словари — это электронные версии обычных словарей с некоторыми весьма удобными дополнительными возможностями.

Программы специального назначения подразделяются на (слайд 26):

- авторские системы - предоставляют пользователю стандартный интерфейс для выполнения работ в некоторой предметной области.

- экспертные системы - решают задачи, требующие экспертных знаний. Отличительная их черта: адаптивность и самообучение.

- гипертекстовые системы - организуют иерархию нескольких документов с помощью гиперссылок.

- мультимедийные программы - объединяют графику, видео, анимацию и звук. Используются в обучающих программах, рекламе и играх.

Программы профессионального уровня используются людьми в своей профессиональной деятельности. Они подразделяются на (слайд 27):

- АИСУ (автоматизированные системы управления) - обеспечивают поддержку планирования, принятия решений, оперативного управления и учета, проводят анализ результатов работы предприятия (1С Предприятие).

- САПР (системы автоматизированных проектных работ) - моделируют, проводят технические расчеты, создают эскизы и чертежи для автоматизации инженерного проектирования новых механизмов, зданий.

- обучающие системы - основаны на электронных учебниках и дистанционных курсах.

- геоинформационные системы - хранят данные, привязанные к географической карте.

Если условно попробовать представить структуру современного программного обеспечения, то она будет выглядеть следующим образом. (слайд 28). (Обобщить материал, используя схему на слайде).

Задание для домашней работы.

Выясните, к какому классу – текстовым или графическим редакторам, драйверам, системам программирования, программам профессионального назначения и т.д. – относятся следующие программы:

Norton Commander, WinRar, keyboard.drv, “1С Предприятие”, MS Word, FoxPro, 3D Studio, C+, Фортран, Linux, Блокнот, mouse.drv, MS Excel, Adobe Photoshop, Macromedia Flash, Компас 3D, Pascal, QIP, Си, Basic, AVP Касперского, Windows7, Paint, Outlook Express, HTML, Dr Web, MS Access, Nero Premium, “Консультант Плюс”, sound.drv.

Распределите их по группам в ячейки таблицы:

Использованные источники

1. Колмыкова Е.А. Информатика: учеб пособие для студ сред. проф.образования/ Е.А.Колмыкова, И.А. Кумскова. – 6-е изд., – М.:Издательский центр “Академия”, 2009 г.

2. Леонтьев В. Новейшая энциклопедия персонального компьютера 2005. – М.: ОЛМА-ПРЕСС Образование, 2005. – 800 с.

3. Угринович Н.Д. Практикум по информатике и информационным технологиям. Учебное пособие для общеобразовательных учреждений. – М.: Лаборатория базовых знаний, 2002. 400 с.

4. Информатика/Под. ред Беленького. – Ростов-на-Дону: Феникс, 2002.

5. Журнал “Информатика и образование” №8-2004.