Конспект урока по информатике на тему «Пакеты прикладных программ»

Цели занятия:

 Образовательная:  знать базовые, системные, служебные программные продукты и пакеты прикладных программ.  Средства автоматизации.

 Воспитательная: Стремиться к воспитанию проявления устойчивого интереса к своей будущей профессии, ответственности за результат выполнения заданий.

 Развивающая: Развивать стремление к осуществлению поиска и использование информации, организовывать собственную деятельность, использовать информационно-коммуникационные технологии в профессиональной деятельности.

Ход урока.

1. Организационный момент.
2. Повторение ранее изученной темы.
3. Изучение новой темы.
4. Итог урока.
5. Домашнее задание.

Пакет прикладных программ (ППП) — это набор программ для решения некоторого класса задач.

Офисные пакеты.

Самые известные офисные пакеты — Ш Microsoft Office и Ш OpenOffice (а также его вариант LibreOffice). Пакет Microsoft Office — коммерческий, a OpenOffice можно установить и использовать бесплатно. Кроме того, OpenOffice — это кроссплат- форменное программное обеспечение: существуют версии этого пакета для операционных систем Windows, Linux и macOS.

В состав любого офисного пакета входит текстовый процессор. В пакетах OpenOffice и LibreOffice он называется Writer, а в пакете Microsoft Office — fSj Word.

Табличные процессоры (электронные таблицы, англ, spreadsheet) — это программы для обработки табличных данных. В отличие от текстовых процессоров они не только хранят данные, но и позволяют выполнять с ними достаточно сложные вычисления, строить диаграммы, проводить анализ, делать прогнозы. Сейчас  электронные таблицы — незаменимый рабочий инструмент экономистов, бухгалтеров, менеджеров. В состав пакета Microsoft Office включён табличный процессор Ш Excel, а в пакете OpenOffice есть близкая по возможностям программа jgf OpenOffice Calc.

Компьютерная презентация (лат. praesentatio — представление) — это набор изображений (слайдов), который предназначен для иллюстрации доклада или выступления. Задача презентации — улучшить восприятие информации. Для создания презентаций в пакете Microsoft Office используют программу /зз Microsoft PowerPoint, а в пакете OpenOffice — программу §3 OpenOffice Impress.

Система управления базами данных (СУБД) — это ПО для

поиска информации в базах данных, а также для создания и изменения баз данных. В пакет Microsoft Office входит СУБД gS Access, а в пакет OpenOffice — программа Щ OpenOffice Base, которая работает с СУБД HSQLDB.

Программы для управления предприятием

В работе предприятия, особенно крупного, очень важно обеспечить надёжность работы и совместимость используемых программ и баз данных. В современных компаниях используются пакеты прикладных программ для:

• управления предприятием;
• бухгалтерского учёта;
• управления персоналом (кадрового учёта);
• управления перевозками сырья и товаров и других задач.

В России разработкой высококачественных программ этого класса занимается компания 1C.

Пакеты для решения научных задач

Для учёных, работающих в области точных наук (математиков, физиков, астрономов), компьютер стал незаменимым помощником: без него выполнить обработку огромных массивов данных было бы практически нереально.

Пакет прикладных программ 4 MAT LAB (от англ. Matrix Laboratory — «матричная лаборатория») используют более миллиона инженеров и научных работников во всем мире. Этот пакет работает на большинстве современных операционных систем, включая Windows, macOS и Linux. Он позволяет не только использовать готовые алгоритмы, но и программировать  на специальном языке в удобной интегрированной среде разработки программ. Первоначально MAT LAB разрабатывался как система проектирования систем управления, но сейчас используется в самых разных областях.

Пакет MAT LAB — это коммерческое программное обеспечение. Но существуют бесплатные пакеты, относящиеся к свободному программному обеспечению, которые решают практически те же задачи:        GNU Octave и Scilab. На рисунке 6.37 показано

окно системы Scilab. Пакеты MATLAB, GNU Octave и Scilab предназначены для выполнения численных расчётов

Рис. 6.37

Если нужно получить решение математической задачи в аналитическом виде (в виде формулы, «в буквах»), применяют системы символьных вычислений (системы компьютерной алгебры): # Matematica9 MathCAD, Maple. На рисунке 6.38 показано окно системы Maple.

Рис. 6.38

Программы для дизайна и вёрстки

Графические редакторы — это программы для создания и редактирования изображений. Существуют отдельные программы для редактирования растровых и векторных рисунков, которые часто называют просто растровыми и векторными графическими редакторами.

Растровые редакторы предназначены для:

• обработки фотографий;
• подготовки цифровых изображений к печати на бумаге;
• создания и редактирования изображений для веб-сайтов.

Растровый редактор V Paint — стандартное приложение Windows, но для сложной обработки (например, для улучшения качества фотографий) его возможностей недостаточно.

Среди профессионалов популярен растровый редактор D Adobe Photoshop. Он работает в операционных системах Windows и macOS.

Бесплатный графический редактор Gimp (рис. 6.39) — кроссплатформенный, разработаны его версии для Windows, Linux и macOS.

Рис. 6.39

Существуют бесплатные онлайновые редакторы — специальные сайты в Интернете, на которых можно редактировать рисунки, не устанавливая себе на компьютер никаких программ. Векторные редакторы используются для подготовки:

художественных иллюстраций;

чертежей, схем, графиков;

логотипов (эмблем), визиток, плакатов;

небольших изображений для сайтов в Интернете (иконок, кнопок).

Самые известные профессиональные векторные редакторы — ■ Adobe Illustrator и о CorelDraw. Бесплатно можно использовать редактор §gf Draw из пакета OpenOffice и кроссплатформенную программу g Inks cape (рис. 6.40).

рис. 6.40

Иногда «плоских» рисунков недостаточно, и нужно представить объект в пространстве. Такие задачи возникают при проектировании машин и самолётов, в архитектуре, кино, телевидении и компьютерных играх. Для работы с трёхмерными объектами используют программы ЗБ-моделирования (трёхмерного моделирования), которые позволяют:

• определить форму (геометрию) объектов;
• задать материалы для объектов;
• установить источники света;
• определить точки наблюдения (виртуальные камеры);
• создать анимацию с трёхмерными объектами;

выполнить рендеринг, т. е. построить «плоскую» картинку или анимацию, выбрав какую-нибудь точку наблюдения. Среди программ ЗБ-моделирования наиболее популярны коммерческая программа  3ds Мах и бесплатная кроссплатформенная программы  Blender (рис. 6.41). Модели, построенные в программах ЗБ-моделирования, можно использовать для печати на ЗD-принтерах

Рис. 6.41

Алгоритмы работы с трёхмерной графикой достаточно сложны и требуют большого объёма вычислений. Поэтому для нормальной работы программ ЗБ-моделирования, особенно для выполнения рендеринга, при котором просчитывается ход многих тысяч лучей от источников света и их влияние на изображение, требуется быстродействующий процессор и большой объём оперативной памяти.

В любом современном издательстве для подготовки к печати книг и журналов используется специальное программное обеспечение — настольно-издательские системы (англ. DTP: DeskTop Publishing — «настольное издательство»). Основное отличие этих программ от текстовых процессоров состоит в том, что в них можно выполнять вёрстку — точно задавать расположение текста, рисунков, таблиц и другого материала на странице в соответствии с правилами типографского дела. В настольно-издательских системах готовят оригинал-макет (изображение, точно совпадающее с будущим отпечатком) и отправляют его в типографию.

Долгое время для подготовки оригинал-макетов использовались настольно-издательские системы (g) QuarkXPress (www.quark. com), Corel Ventura и Adobe Page Maker; сейчас конкуренцию им составляют |Q Adobe InDesign (www.adobe.com) и бесплатная свободно распространяемая программа Scribus.

В состав пакета Microsoft Office входит программа вёрстки  Microsoft Publisher с несколько меньшими возможностями. Вёрстку несложных изданий (например, визиток, буклетов) можно выполнять в программе CorelDraw, но профессионалы не рекомендуют её использовать.

Системы автоматизированного проектирования

Современный инженер для подготовки чертежей уже почти никогда не использует традиционные инструменты: кульман, линейку, лекала, перья. Всё делается на компьютере в системах автоматизированного проектирования (САПР). САПР (англ. CAD: Computer-Aided Design) применяются в машиностроении, строительстве, электронике.

Все САПР используют векторное кодирование двумерных (плоских) и трёхмерных моделей. Главная задача большинства простых (двумерных) САПР — качественная подготовка чертежей. В ЗБ-системах можно вращать модель и строить растровую картинку, показывающую, как будет выглядеть готовое изделие.

Наиболее совершенные (но и очень дорогие!) САПР позволяют выполнять математическое моделирование, рассчитывать детали на прочность и температурные нагрузки, определять допуски (максимально допустимые отклонения размеров от заданных), готовить данные для работы станков с числовым программным управлением. Это даёт возможность не строить дорогие натурные модели, а просчитывать многие варианты на компьютере и выбирать лучший из них.

Наиболее известные САПР:

• AutoCAD (autodesk.com) — самая популярная система автоматизированного проектирования и черчения;
• ArchiCAD (graphisoft.ru) — для проектирования зданий, ландшафтов и мебели;
• OrCAD (cadence.com) — для проектирования электронных схем;
• КОМПАС 3D — российская САПР, позволяющая оформлять чертежи в соответствии с российскими стандартами.

Рассмотрим подробнее возможности САПР КОМПАС 3D. Её главная задача — облегчить создание чертежей и другой стандартной документации.

В программе удобно создавать обычные («плоские», двумерные) чертежи деталей (виды с разных сторон, разрезы и т. д.) и сборочные чертежи.

Сначала строятся вспомогательные направляющие линии, все размеры задаются в виде чисел. Затем остаётся просто обвести контур каждого вида по нужным направляющим и построить выносные размерные линии, причём значения размеров будут проставлены автоматически с учётом выбранного масштаба. Таким образом, всё, что раньше инженеры рисовали вручную, теперь можно значительно быстрее и аккуратнее сделать с помощью компьютерной программы.

Однако есть и другой вариант, который даёт ещё большие возможности. Сначала строится трёхмерная модель нужной детали, а затем программа по ней автоматически создаёт нужные виды на чертеже. Причём при любых изменениях модели чертёж также автоматически перестраивается (рис. 6.43).

Чтобы создать простейшую трёхмерную фигуру в КОМПАС 3D, необходимо сначала нарисовать плоское сечение фигуры — эскиз. Сама фигура строится по этому сечению как результат выдавливания  или вращения. Например, выдавливанием из прямоугольника получается параллелепипед, а из окружности — цилиндр; при выдавливании внутрь тела образуется отверстие. Вращением прямоугольного треугольника вокруг катета можно получить конус, а вращением прямоугольника вокруг его стороны — цилиндр

Рис. 6.43

При построении трёхмерных моделей сложных объектов приходится многократно добавлять к детали или «вычитать» из неё некоторые тела. При добавлении мы получаем различные выступы, а при вычитании — отверстия или канавки.

Программа КОМПАС 3D работает с файлами нескольких форматов. Чертежи сохраняются в файлах с расширением cdw, трёхмерные модели деталей — в файлах с расширением m3d9 сборки (несколько трёхмерных моделей, между которыми установлены связи) — в файлах с расширением a3d. Программа умеет открывать файлы, созданные в программе AutoCAD с расширениями dxf и dwg9 возможен экспорт модели из КОМПАС 3D в некоторые другие форматы САПР.

В КОМПАС 3D можно не только готовить чертежи, но и выполнять инженерные расчёты. Например, можно задать материал детали и изучить её реальные физические свойства — объём, плотность, массу, центр тяжести и т. д. Дополнительные библиотеки позволяют рассчитывать прочность деталей, напряжения, которые возникают при действии на них различных сил, выполнять теплофизические расчёты.

КОМПАС 3D — это коммерческая программа, но существует её «облегчённая» версия КОМПАС 3D LT, которая бесплатна для домашнего использования и учебных целей. Главное ограничение этой версии — в ней можно работать только с одной деталью.

Выводы

• Пакет прикладных программ (ППП) — это набор программ для решения некоторого класса задач.

• Офисные пакеты обычно включают текстовый процессор, табличный процессор, программу для подготовки компьютерных презентаций, систему управления базами данных.
• ППП для управления предприятием содержат программы для бухгалтерского учёта, управления персоналом, управления перевозками и др.
• Пакеты для решения научных задач используют численные методы и символьные вычисления (алгоритмы компьютерной алгебры).
• Программы для дизайна — это растровые и векторные графические редакторы, программы ЗБ-моделирования.
• Настольно-издательские системы служат для подготовки книг и других изданий к печати в типографии.
• Системы автоматизированного проектирования применяют для подготовки чертежей и математического моделирования различных деталей, приборов, зданий и др.