Информационные технологии. Практикум
Покупка
Основная коллекция
Тематика:
Общая информатика
Издательство:
Сибирская пожарно-спасательная академия
Автор:
Бойко Галина Михайловна
Год издания: 2023
Кол-во страниц: 203
Дополнительно
Учебное пособие включает в себя практические задания по основным темам учебной дисциплины «Информационные технологии», набор практических работ с образцами выполнения и различного уровня самостоятельности для обучающихся по применению прикладных программ и современных компьютерных технологий по сбору, обработке и представлению данных в своей учебной деятельности. Учебное пособие предназначено для организации самостоятельной работы обучающихся дисциплине «Информационные технологии» по направлению подготовки 20.03.01 Техносферная безопасность (уровень бакалавриата) по очной и заочной формам обучения.
Скопировать запись
Фрагмент текстового слоя документа размещен для индексирующих роботов
МИНИСТЕРСТВО РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ПО ДЕЛАМ ГРАЖДАНСКОЙ ОБОРОНЫ, ЧРЕЗВЫЧАЙНЫМ СИТУАЦИЯМ И ЛИКВИДАЦИИ ПОСЛЕДСТВИЙ СТИХИЙНЫХ БЕДСТВИЙ ФГБОУ ВО СИБИРСКАЯ ПОЖАРНО-СПАСАТЕЛЬНАЯ АКАДЕМИЯ ГПС МЧС РОССИИ Бойко Г.М. ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ПРАКТИКУМ Учебное пособие Допущено Министерством Российской Федерации по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации стихийных бедствий в качестве учебного пособия для курсантов, студентов и слушателей образовательных организаций МЧС России Железногорск 2023
УДК 004 ББК 32.97 Б77 Автор: Бойко Галина Михайловна, канд. пед. наук, доцент Рецензенты: Кайбичев Игорь Апполинарьевич, доктор физико-математических наук, доцент (Уральский институт ГПС МЧС РФ) Шварев Евгений Анатольевич, кандидат технических наук, доцент (Ивановская пожарно-спасательная академия ГПС МЧС России) Ченцов Сергей Васильевич, доктор технических наук, профессор (Сибирский федеральный университет) Чубарь Алексей Владимирович, кандидат технических наук, доцент (Сибирский федеральный университет) Бойко Г.М. Информационные технологии. Практикум. [Текст]: учебное пособие / Г.М. Бойко – Железногорск: ФГБОУ ВО Сибирская пожарно-спасательная академия ГПС МЧС России, 2023. – 203 с.: ил. Учебное пособие включает в себя практические задания по основным темам учебной дисциплины «Информационные технологии», набор практических работ с образцами выполнения и различного уровня самостоятельности для обучающихся по применению прикладных программ и современных компьютерных технологий по сбору, обработке и представлению данных в своей учебной деятельности. Учебное пособие предназначено для организации самостоятельной работы обучающихся дисциплине «Информационные технологии» по направлению подготовки 20.03.01 Техносферная безопасность (уровень бакалавриата) по очной и заочной формам обучения. УДК 004 ББК 32.97 Б77 © ФГБОУ ВО Сибирская пожарно-спасательная академия ГПС МЧС России, 2023 © Бойко Г.М., 2023
Оглавление ВВЕДЕНИЕ …………………………………………………………………. 7 1. ТЕМА 1. ИНФОРМАЦИОННАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ ПРИ ПРИМЕНЕНИИ СОВРЕМЕННЫХ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ …………………………………………………………… 8 1.1. Требуемые знания и умения по теме «Информационная безопасность при применении современных информационных технологий» ….………………………………………………………. 8 1.2. Перечень теоретических вопросов по теме «Информационная безопасность при применении современных информационных технологий», выносимых на самостоятельное изучение …………. 8 1.3. Теоретические основы для выполнения практических работ по теме «Информационная безопасность при применении современных информационных технологий» ……………………... 8 1.4. Практические работы по теме «Информационная безопасность при применении современных информационных технологий» ….. 12 1.4.1. Практическая работа «Аппаратные средства информационных технологий» ………………………………… 12 1.4.2. Практическая работа «Аппаратная платформа компьютера»………………………………………………………. 15 1.4.3. Практическая работа «Периферийные устройства персонального компьютера» ………….......................................... 19 1.4.4. Практическая работа «Понятийный аппарат информационной безопасности» ………………………………... 23 1.4.5. Практическая работа «Технологии безопасной работы в Сети» ……………………………………………………………… 25 1.4.6. Практическая работа «Технология защиты информации при применении современных информационных технологий» ……. 28 2. ТЕМА 2. ОСНОВЫ ТЕОРЕТИЧЕСКОЙ ИНФОРМАТИКИ ................... 30 2.1. Требуемые знания и умения по теме «Основы теоретической информатики» ………………………………………………………... 30 2.2. Перечень теоретических вопросов по теме «Основы теоретической информатики», выносимых на самостоятельное изучение ……………………………………………………………..... 30 2.3. Теоретические основы для выполнения практических работ по теме «Основы теоретической информатики» ……………….….. 30 2.4. Практические работы по теме «Основы теоретической информатики» ………………………………………………………… 35 2.4.1. Практическая работа «Позиционные системы счисления» ….. 35 2.4.2. Практическая работа «Арифметические действия с числами, представленными в различных системах счисления» …….......... 41 2.4.3. Практическая работа «Формулы алгебры логики» ................... 43 2.4.4. Практическая работа «Логические схемы» ................................ 44
2.4.5. Практическая работа «Составление условия для проверки в алгоритмах и программах» ............................................................. 46 3. ТЕМА 3. ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ …………………………………………………………… 49 3.1. Требуемые знания и умения по теме «Программное обеспечение информационных технологий» ……………………………………… 49 3.2. Перечень теоретических вопросов по теме «Программное обеспечение информационных технологий», выносимых на самостоятельное изучение …………………………………………… 49 3.3. Теоретические основы для выполнения практических работ по теме «Программное обеспечение информационных технологий»… 50 3.4. Практические работы по теме «Программное обеспечение информационных технологий» ……………….……………………... 56 3.4.1. Практическая работа «Возможности текстового процессора MS Word» …………………………………………………………. 56 3.4.2. Практическая работа «Программное обеспечение информационных технологий» ………………………………….. 58 3.4.3. Практическая работа «Создание документа средствами текстового процессора MS Word»…….......................................... 61 3.4.4. Практическая работа «Назначение и основные возможности табличных процессоров» ………………………………………... 66 3.4.5. Практическая работа «Создание документа средствами табличного процессора MS Excel» ……………………………… 74 3.4.6. Практическая работа «Представление числовых данных средствами программ текстового и табличного процессоров» .. 83 3.4.7. Практическая работа «Назначение и возможности программ компьютерной графики» …….…………………………………... 90 3.4.8. Практическая работа «Программы подготовки презентаций».. 91 4. ТЕМА 4. ИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ ………………….……. 98 4.1. Требуемые знания и умения по теме «Информационные системы» 98 4.2. Перечень теоретических вопросов по теме «Информационные системы», выносимых на самостоятельное изучение …….………... 98 4.3. Теоретические основы для выполнения практических работ по теме «Информационные системы» …………..……………………… 98 4.4. Практические работы по теме «Информационные системы» …...... 101 4.4.1. Практическая работа «Представление предметной области различными моделями данных при создании базы данных» …... 101 4.4.2. Практическая работа «Создание базы данных учебной литературы средствами программы MS Access» ……………….. 108 4.4.3. Практическая работа «Справочно-информационные и специализированные системы, используемые в МЧС РФ» ........ 113 5. ТЕМА 5. ОСНОВЫ МОДЕЛИРОВАНИЯ И ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ЧРЕЗВЫЧАЙНЫХ СИТУАЦИЙ ……………………………………....... 116
5.1. Требуемые знания и умения по теме «Основы моделирования и прогнозирования чрезвычайных ситуаций» ………………………... 116 5.2. Перечень теоретических вопросов по теме «Основы моделирования и прогнозирования чрезвычайных ситуаций», выносимых на самостоятельное изучение ………………………...... 116 5.3. Теоретические основы для выполнения практических работ по теме «Основы моделирования и прогнозирования чрезвычайных ситуаций» ..……………………………………………………………. 116 5.4. Практические работы по теме «Основы моделирования и прогнозирования чрезвычайных ситуаций» ………………………... 119 5.4.1. Практическая работа «Моделирование и прогнозирование средствами табличного процессора MS Excel» ……………….... 119 5.4.2. Практическая работа «Методика выбора математической функции используемой в качестве модели» ……………………. 127 5.4.3. Практическая работа «Использование прикладных программ при решении задач временного и пространственного моделирования» ………………………………………………….. 130 6. ТЕМА 6. ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ ………………...……… 134 6.1. Требуемые знания и умения по теме «Интеллектуальные системы» ……………………………………………………………… 134 6.2. Перечень теоретических вопросов по теме «Интеллектуальные системы», выносимых на самостоятельное изучение …………….... 134 6.3. Теоретические основы для выполнения практических работ по теме «Интеллектуальные системы» …………………….…………… 134 6.4. Практические работы по теме «Интеллектуальные системы» ……. 143 6.4.1. Практическая работа «Создание фрагмента учебной экспертной системы» …………………………………………….. 143 6.4.2. Практическая работа «Создание учебной экспертной системы по различным вариантам исходных данных» ………… 147 6.4.3. Практическая работа «Области применения экспертных систем» ……………………………………………………………. 151 7. ТЕМА 7. РАБОТА С РЕСУРСАМИ ИНФОРМАЦИОННО ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ СЕТЕЙ ………………………………………….. 153 7.1. Требуемые знания и умения по теме «Работа с ресурсами информационно-вычислительных сетей» …………………………... 153 7.2. Перечень теоретических вопросов по теме «Работа с ресурсами информационно-вычислительных сетей», выносимых на самостоятельное изучение ………………………………………........ 153 7.3. Теоретические основы для выполнения практических работ по теме «Работа с ресурсами информационно-вычислительных сетей»………………………………………………………………….. 153 7.4. Практические работы по теме «Работа с ресурсами информационно-вычислительных сетей» …………………………... 157
7.4.1. Практическая работа «Общая характеристика информационно-вычислительных сетей» …………………….... 157 7.4.2. Практическая работа «Технологии глобальной сети» ………. 158 7.4.3. Практическая работа «Почтовые программы в глобальной сети» ………………………………………………………………. 160 7.4.4. Практическая работа «Процедура поиска информации в глобальной сети» …………………………………………………. 161 7.4.5. Практическая работа «Основы гипертекстовой разметки» …. 163 7.4.6. Практическая работа «Подготовка и размещение графических данных при создании Web-страницы» …………… 171 7.4.7. Практическая работа «Разработка Web-сайта» ……...……….. 175 7.4.8. Практическая работа «Программы разработки Web-сайта» .... 184 ЗАКЛЮЧЕНИЕ ……………………………………………………………… 187 СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ ………………………....... 188 ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ И ИНТЕРНЕТ-РЕСУРСЫ ..…………. 190 ПРИЛОЖЕНИЯ
ВВЕДЕНИЕ Практикум составлен в соответствии с Рабочей программой учебной дисциплины «Информационные технологии», разработанной в соответствии с Федеральным Государственным образовательным стандартом высшего образования согласно требованиям к результатам освоения основных образовательных программ по направлению подготовки 20.03.01 Техноферная безопасность, уровень бакалавра. Цель составления данного практикума: сопровождение самостоятельной работы обучающихся путём многократного вхождения в учебный материал при выполнении практических заданий. Актуальность: в связи с увеличением часов самостоятельной работы и наличием учебников теоретической направленности появилась необходимость в методическом обеспечении практической работы обучающихся очной, заочной и дистанционной форм обучения для успешного усвоения дисциплины и освоения современных информационных технологий. Структура практикума. В практикуме представлены материалы по следующим темам: 1. Информационная безопасность при применении современных информационных технологий. 2. Основы теоретической информатики. 3. Программное обеспечение информационных технологий. 4. Информационные системы. 5. Основы моделирования и прогнозирования чрезвычайных ситуаций. 6. Интеллектуальные системы. 7. Работа с ресурсами информационно-вычислительных сетей. В каждой теме представлены основы теоретических материалов, необходимых для выполнения практических работ. В каждой практической работе размещены задания, сопровождаемые рекомендациями и образцами их выполнения для актуализации знаний и умений предыдущего уровня образования, включены задания поискового, аналитического, творческого характера. Практические работы содержат задания различного уровня самостоятельности слушателя при их выполнении.
ТЕМА 1. ИНФОРМАЦИОННАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ ПРИ ПРИМЕНЕНИИ СОВРЕМЕННЫХ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ Вернуться в Оглавление 1.1. Требуемые знания и умения по теме «Информационная безопасность при применении современных информационных технологий» • Информационные технологии. Определение, этапы становления, классификация, перспективы и направления развития информационных технологий. • Информационная безопасность. Понятийный аппарат ИБ, место и роль ИБ в системе национальной безопасности РФ. Правовое регулирование в области ИБ. Современные угрозы информационной безопасности. • Виды защиты информации. • Технология защиты информации. • Ведомственное регулирование в области информационной безопасности и защиты информации в МЧС РФ. • Аппаратные средства защиты информации. • Программные средства защиты информации. Общая характеристика компьютерных вирусов, классификация антивирусных программ. Практическая работа с антивирусными программами. • Алгоритм действий пользователя по защите информации. 1.2. Перечень теоретических вопросов по теме «Информационная безопасность при применении современных информационных технологий», выносимых на самостоятельное изучение • Эволюция и классификация компьютеров и компьютерных систем. • Основы построения и функционирования центральных устройств персонального компьютера. • Основы построения и функционирования периферийных устройств персонального компьютера. • Цели и задачи организации бесперебойного питания в информационных системах и сетях, классификация источников бесперебойного питания. • Анализ рисков информационной безопасности. • Защита персональных данных в информационных системах. • Сжатие данных. • Классификация средств, методы криптографической защиты. • Сущность и особенности применения электронной цифровой подписи. 1.3. Теоретические основы для выполнения практических работ по теме «Информационная безопасность при применении современных информационных технологий» Информационная технология - процесс, использующий совокупность средств и методов обработки и передачи первичной информации для получения информации нового качества о состоянии объекта, процесса или явления.
Цель информационной технологии - производство информации для её последующего анализа и принятия на его основе решения. В современном обществе основным техническим средством обработки информации служит персональный компьютер. Новый этап развития информационных технологий связан с внедрением ПК в информационную сферу и использованием телекоммуникаций. Существуют три основных принципа компьютерной информационной технологии: • интерактивный (диалоговый) режим работы с компьютером; • интеграция с другими программными продуктами; • гибкое изменение данных и поставленных задач. В информационной технологии в роли технических средств производства выступает аппаратное, программное, математическое обеспечение этого процесса. Инструментарий информационных технологий - совокупность программных продуктов, использование которых позволяет достичь поставленную пользователем цель. Информационная технология представляет собой процесс, состоящий из четко регламентированных правил выполнения операций с данными, хранящимися в компьютере. Информационная среда - это среда, равноправными элементами которой являются: работники персонала, компьютеры, компьютерные сети, программные продукты, базы данных, технические и программные средства связи. Основная цель - организация хранения и передачи информации. Информационная система поддерживает принятие решений со стороны человека, который для получения информации должен владеть и умело применять компьютерную информационную технологию. Основным инструментом применения информационных технологий является компьютер. Методы классификации компьютеров: • Классификация по назначению. • Классификация по уровню специализации. • Классификация по типоразмерам. • Классификация по совместимости. • Классификация по типу используемого процессора. Аппаратное обеспечение, аппаратные средства, компьютерные комплектующие, «железо», (англ. hardware) - электронные и механические части вычислительного устройства, входящие в состав системы или сети, исключая программное обеспечение и данные (информацию, которую вычислительная система хранит и обрабатывает). Аппаратное обеспечение включает: компьютеры и логические устройства, внешние устройства и диагностическую аппаратуру, энергетическое оборудование, батареи и аккумуляторы.
К аппаратному обеспечению относятся устройства, образующие конфигурацию компьютера. Различают внутренние и внешние устройства. Согласование между отдельными узлами и блоками выполняется с помощью аппаратно-логических устройств, называемых аппаратными интерфейсами. Стандарты на аппаратные интерфейсы называют протоколами. Протокол - это совокупность технических условий, которые должны быть обеспечены разработчиками устройств. Персональный компьютер - универсальная техническая система, конфигурацию которой можно изменять по мере необходимости. Персональные компьютеры (ПК) выполняют две основные функции: обработка и хранение информации; обмен информацией с внешними объектами. Выполнение этих функций осуществляется с помощью двух компонентов компьютера: программного обеспечения и аппаратного обеспечения. Под аппаратным обеспечением понимают узлы, модули и блоки, составляющие компьютер или компьютерную систему. В современных компьютерах применяется принцип «открытой архитектуры», т.е. состав аппаратного обеспечения компьютера можно изменять, сменив один из модулей, или расширять, вставив дополнительный модуль. Виды современных компьютеров. Рабочие станции – АРМ (решение узкого круга задач: математические, инженерные, экономические и др.), остальные возможности урезаны. «Настольное издательство» - дорогостоящая система с большим монитором, профессиональной видеоплатой, лазерным принтером и сканером. Серверы – компьютеры-распорядители в сетях (локальной и глобальной). Мощный процессор, большая ОП, несколько жестких дисков. Мультимедиа может отсутствовать. Настольные компьютеры. Настольный компьютер (Desktop) – системный блок с периферией. Громоздок, недорог, легко модернизируется, имеет наибольшие возможности. Домашние компьютеры. Особенность: мультимедийность (звук, видео, трехмерная графика, джойстик, очки и прочее для игровых программ). Настольные мини-компьютеры (barebone) – корпус в четыре раза меньше, чем у домашних ПК. Дешевле, но мощнее ноутбука. Модернизация ограничена. Возможно воспроизводить аудио и видеодиски без загрузки компьютера. Портативные компьютеры (ноутбуки (в прошлом: laptop)) – низкая функциональность по сравнению с ПК (пока!), высокая цена, компактность, легкость, зависимость от аккумулятора, поддержка беспроводной связи (Wi-Fi, Bluetooth), плохо поддается модернизации. Субноутбуки (мини-ноутбук, нетбук) – монитор 8-10 дюймов, часто внешний DVD, отсутствует 3D-ускоритель (не поиграешь!), вес менее 1 кг. Карманные компьютеры (Perconal Digital Appliance (персональный цифровой помощник)– PDA или КПК) – компактное, устройство весом 150-200 граммов с цветным экраном 3,5-4 дюйма, с «перьевым» рукописным вводом