Указания методические к выполнению лабораторных работ по курсу: «информатика» (2 семестр) для групп 2040, 2240, 2440, 2Б41, 2Б42, 2Б43, 2540 Министерство образования Российской Федерации Томский политехнический университет __________________________________________________________ УТВЕРЖДАЮ Директор ИГНД А.К.Мазуров «___»___________ 2004г. Методические указания к выполнению лабораторных работ по курсу: «ИНФОРМАТИКА» (2 семестр) для групп 2040, 2240, 2440, 2Б41, 2Б42, 2Б43, 2540 Томск - 2004 Составитель: к.т.н. , доцент каф. ИПС Хамухин Александр Анатольевич Методические указания рассмотрены и обсуждены на заседании кафедры Информатики и проектирования систем «___»_____________2004г. Заведующий кафедрой__________________ В.К.Погребной УДК 665.001.57:518.61 АННОТАЦИЯ В первом семестре на базе знаний, полученных по школьной программе, цикл лабораторных работ развивает у студентов навыки работы с электронными документами и электронными таблицами MS Word и MS Excel. Систематизируются и расширяются знания по основам программирования путем изучения встроенного в MS Office объектно-ориентированного языка высокого уровня VBA. Изучаются широко используемые пакеты программ для математических и инженерных расчетов (на примере MATHCAD). Изучаются основы компьютерной графики. Целью цикла лабораторных работ 1-го семестра является заложить основы для изучения и применения во 2-ом семестре основных методов компьютерной обработки геологической информации, а также для применения полученных знаний в последующем обучении и работе. Лабораторная работа №1 Тема: Работа с файлами на ПК и в локальной сети Цель работы: научиться выполнять типовые операции с файлами и каталогами в средах типа Norton Commander и Windows Explorer Порядок работы 1. Создать в корневом каталоге на локальном диске каталог группы, внутри него создать личный каталог, внутри которого создать текстовый файл под своей фамилией, в содержании файла набрать личные данные. 2. Определить доступный сетевой диск и переместить на него созданный файл. 3. Определить на доступном сетевом диске файлы, созданные студентами своей подгруппы на соседних ПК по атрибутам файлов. 4. Скопировать их с сетевого диска на локальный диск в личный каталог. 5. Продемонстрировать результат преподавателю и удалить созданные на локальном диске файлы и каталоги. Индивидуальные задания Формируются по фамилии студента и его личным данным. Лабораторная работа №2 Тема: Работа с электронными документами в MS Word Цель работы: научиться создавать электронные документы с элементами навигации Порядок работы По заданному преподавателем образцу (типа , научный отчет с титульным листом ТПУ) набрать в MS Word текст и сохранить его в личном каталоге. Отформатировать текст по образцу, разделить его на 3-4 раздела с заголовками и добавить элемент «оглавление». Добиться, чтобы при щелчке на каждом пункте оглавления осуществлялся переход на соответствующий ему раздел. В конце каждого раздела поместить перекрестную ссылку «возврат на оглавление» и добиться этого перехода при щелчке на ссылке. Добавить в созданный документ (по заданию преподавателя) следующие элементы: сноски, примечания, гиперссылки, таблицы, автофигуры. Продемонстрировать результат преподавателю и удалить созданные на локальном диске файлы. Индивидуальные задания Формируются из имеющихся у преподавателя образцов ов, отчетов, статей в научно-технической литературе. Лабораторная работа №3 Тема: Работа с таблицами в MS Excel Цель работы: научиться создавать электронные таблицы и выполнять в них расчеты с представлением результатов в идее графиков и диаграмм Порядок работы Набрать в первых двух столбцах «массив экспериментальных данных» X и Y, например Ваш прогноз температуры на 10 (N) дней (A2:A11, B2:B11), первую строку использовать для подписи заголовков столбцов. С помощью строки формул и копирования ячейки третий столбец заполнить произведением первых двух столбцов (X*Y), четвертый столбец – квадратами от содержимого ячеек первого (X*X). Внизу всех столбцов вычислить сумму числовых ячеек, используя встроенную функцию. Теперь на листе имеются все данные, чтобы набрать в любой свободной ячейке формулу и вычислить коэффициент линейной регрессии (а) На втором листе поместить диаграмму, в которой графически отобразить зависимость столбца Y от столбца X. Сделать оформление диаграммы. Проверить правильность вычисления коэффициента линейной регрессии (а) путем задания «массива экспериментальных данных» в виде прямой линии под углом 45 градусов (а=1) Добавить на график температуры линию тренда (с помощью меню) и , изменяя массив экспериментальных данных во втором столбце, проверить правильность расчета коэффициента (а) в трех случаях: 1) линия тренда возрастающая (а>0), линия тренда убывающая (а< 0), линия тренда параллельна оси Х (а=0) Расчетные формулы Пример Лабораторная работа №4 Тема: Работа с макросами в приложениях Word и Excel Цель работы: научиться работать со встроенным редактором VBA (создавать, выполнять, останавливать, выполнять по шагам макросы в Word и Excel) Порядок работы В MS Word найти редактор VBA двумя способами (вход через меню «сервис-макрос», вход через вставку в документ элемента управления «командная кнопка») и открыть в нем окно программ, окно проектов и окно свойств. С помощью меню VBA «вставить модуль» набрать в окне программ заданный текст программы, в окне свойств изменить название кнопки С помощью пошагового выполнения и просмотра значений переменных на шагах добиться правильной работы макроса. Повторить п.п.1-3 в MS Excel Индивидуальные задания Программа Private Sub CommandButton1_Click() Sum = 0 o1 = MsgBox("Является ли макрос программой?", 3, "Вопрос 1") If o1 = 6 Then Sum = Sum + 10 '*********************************************************** o2 = InputBox("Как называется программа VBA?", "Вопрос 2", " ") If o2 = "макрос" Then Sum = Sum + 10 '*********************************************************** If Sum >= 20 Then Call MsgBox("Вы набрали " & Sum & " баллов. Можете продолжать дальше", 0, "Результаты") Else Call MsgBox("Вы набрали " & Sum & " баллов. Этого мало. Необходимо повторить изучение", 0, "Результаты") End If End Sub Индивидуальные задания Формируются путем вариации вопросов и ответов в примере Пример Лабораторная работа №5 Тема: Обмен информацией между листами Excel и программой на VBA Цель работы: научиться на VBA: считывать исходные данные с листа Excel и записывать результаты расчетов на лист Excel Порядок работы Набрать на листе 1 в первых двух столбцах таблицу исходных данных X и Y, например Ваш прогноз температуры на 10 дней (A2:A11, B2:B11), первую строку использовать для подписи заголовков столбцов. В ячейку B14 занести количество точек в массивах (10) На листе 1 разместить 3 командных кнопки, одну подписать «ЧТЕНИЕ С ЛИСТА», вторую «ЗАПИСЬ НА ЛИСТ », третью «ОЧИСТКА» Через кнопку «ЧТЕНИЕ С ЛИСТА» открыть редактор VBA и набрать программу считывания данных (двумя способами) с листа 1 в переменные VBA (X, Y, N). С помощью пошаговой отладки убедиться, что переменные VBA заполняются. Через кнопку «ЗАПИСЬ НА ЛИСТ » открыть редактор VBA и набрать программу записи данных (двумя способами) на лист 2. Через кнопку «ОЧИСТКА» набрать программу, стирающую все результаты с листа 2. Изменить исходные данные на листе 1 и убедиться, что эти изменения отражаются на листе 2 после нажатия соответствующих кнопок. Программа Dim X(10), Y(10), N As Variant ' объявление переменных уровня модуля Private Sub CommandButton1_Click() N = Worksheets(1).Range("B14").Value ' чтение ячейки B14 листа 1 в переменную N ' цикл считывания N ячеек первого и второго столбца листа 1 в массивы X и Y For i = 1 To N X(i) = Worksheets(1).Cells(i + 1, 1).Value Y(i) = Worksheets(1).Cells(i + 1, 2).Value Next i End Sub Private Sub CommandButton2_Click() ' Запись на лист 2 содержимого переменных N (в ячейку D14), X и Y ( 3 и 4 столбцы) Worksheets(2).Range("D14").Value = N For i = 1 To N Worksheets(2).Cells(i + 1, 3).Value = X(i) Worksheets(2).Cells(i + 1, 4).Value = Y(i) Next i End Sub Private Sub CommandButton3_Click() ' Очистка на 2 листе ячейки D14, 3 и 4 столбца Worksheets(2).Range("D14").Value = " " For i = 1 To N Worksheets(2).Cells(i + 1, 3).Value = " " Worksheets(2).Cells(i + 1, 4).Value = " " Next i End Sub Индивидуальные задания Формируются путем вариации чисел в массивах исходных данных X и Y Пример Лабораторная работа №6 Тема: Программирование арифметических выражений. Оконный ввод-вывод информации на VBA Цель работы: научиться на VBA: программировать арифметические выражения, вводить исходные данные и выводить результаты через окна Порядок работы Набрать на листе 1 в первых двух столбцах таблицу исходных данных X и Y, например Ваш прогноз температуры на 10 дней (A2:A11, B2:B11), первую строку использовать для подписи заголовков столбцов. Под таблицей поместить командную кнопку «РАСЧЕТ» Через кнопку «РАСЧЕТ» открыть редактор VBA и набрать фрагмент программы чтения с листа массивов X и Y (из предыдущей лабораторной работы № 5). Переменную N (количество точек, по которым считается коэффициент а) ввести с помощью функции оконного ввода INPUTBOX. Дополнить программу расчетом коэффициента линейной регрессии (а) по расчетной формуле из лабораторной работы № 3. Результат расчета (коэффициент линейной регрессии а) вывести с помощью функции оконного вывода MSGBOX. Проверить правильность вычисления коэффициента линейной регрессии (а) путем задания массива исходных данных в виде прямой линии под углом 45 градусов (а=1) Программа Dim X(10), Y(10), N As Variant ' объявление переменных уровня модуля Private Sub CommandButton1_Click() 'Считываем N из окна ввода N = InputBox("ВВеди N", "Окно ввода") ‘********************** сюда вставить фрагмент чтения с листа массивов 'Вычислим все суммы в расчетной формуле s1 = 0 s2 = 0 s3 = 0 s4 = 0 For i = 1 To N s1 = s1 + X(i) s2 = s2 + Y(i) s3 = s3 + X(i) * Y(i) s4 = s4 + X(i) ^ 2 Next i 'Вычисляем коэффициент линейной регрессии а и выводим его в окно a = (N * s3 - s1 * s2) / (N * s4 - s1 ^ 2) Call MsgBox("Коэффициент А= " & a, 0, "Результаты") End Sub Индивидуальные задания Формируются путем вариации чисел в массивах исходных данных X и Y Пример Лабораторная работа №7 Тема: работа с массивами и отладка программ на VBA Цель работы: научиться на VBA: программировать вычисления с помощью статических и динамических, одномерных и двухмерных массивов, выполнять программу пошагово, с точками останова и просмотром значений переменных Порядок работы Набрать на листе 1 в первых трех столбцах таблицу исходных данных X и Y, например Ваш прогноз температуры и давления на 10 дней (A3:A12, B3:B12, C3:C12), первую и вторую строки использовать для подписи заголовков столбцов. Под таблицей поместить командные кнопки «РАСЧЕТ» и «ОЧИСТКА» Через кнопку «РАСЧЕТ» открыть редактор VBA и набрать фрагмент программы чтения с данных из таблицы листа в одномерный массив X(i) и двухмерный массив Y(i,j) Дополнить программу пересчета элементов двухмерного массива Y из град. Цельсия в град. Фаренгейта и из мм ртутного столба – в МПа и программой записи элементов массива на лист ( в столбцы 4 и 5) Через кнопку «ОЧИСТКА» открыть редактор VBA и набрать фрагмент программы, стирающий содержимое столбцов 4 и 5. Заменить статические массивы на динамические и добиться такого же результата работы программы. Расчетные формулы Программа Dim X(10), Y(2, 10) As Variant ' объявление переменных уровня модуля Const N = 10 Private Sub CommandButton1_Click() ' цикл считывания N ячеек первого столбца в одномерный массив X, ' второго и третьего столбцов - в двухмерный массив Y For i = 1 To N X(i) = Worksheets(1).Cells(i + 2, 1).Value Y(1, i) = Worksheets(1).Cells(i + 2, 2).Value Y(2, i) = Worksheets(1).Cells(i + 2, 3).Value Next i 'пересчет град. Цельсия в град.Фаренгейта Y(1,i) и мм.рт.столбца в килоПаскали Y(2,i) For i = 1 To N Y(1, i) = Y(1, i) * 9 / 5 + 32 Y(2, i) = Y(2, i) / 748 * 101.325 Next i ' цикл записи результатов расчет в 4 и 5 столбцы первого листа Excel For i = 1 To N Worksheets(1).Cells(i + 2, 4).Value = Y(1, i) Worksheets(1).Cells(i + 2, 5).Value = Y(2, i) Next i End Sub Private Sub CommandButton2_Click() ' цикл очистки 4 и 5 столбцов первого листа Excel ‘***************сюда вставить фрагмент, подобный как в лаб.работе №5 End Sub Индивидуальные задания Формируются путем вариации чисел в массивах исходных данных X и Y Пример