09.02.13 ПМ01-МДК04 «Основы алгоритмизации и программирование»
Лекции
Данный сборник представляет собой полный курс лекций по основам алгоритмизации и программирования на языке Python. Материал структурирован по темам и предназначен для студентов среднего профессионального образования, начинающих изучать программирование.
Содержание курса:
1. Моделирование решения задач: 5 классических этапов решения задач на компьютере, классификация языков программирования, настройка инструментов (Python, VS Code, PyCharm).
2. Основы алгоритмизации: Понятие и свойства алгоритмов, способы их описания (блок-схемы, псевдокод), базовые конструкции: следование, ветвление, циклы.
3. Программирование на Python: Введение в синтаксис, типы данных, операторы, ввод и вывод данных.
4. Управляющие конструкции: Реализация ветвлений (if-elif-else, match-case), циклов (while, for), обработка исключений (try-except).
5. Структуры данных: Подробный разбор списков, кортежей, множеств и словарей, а также методов работы с ними.
6. Функции: Создание и вызов функций, параметры, аргументы, области видимости переменных, лямбда-выражения.
7. Работа с файлами: Чтение и запись данных, форматы CSV и JSON, контекстный менеджер with.
8. Модульное программирование: Создание собственных модулей и пакетов, установка сторонних библиотек через pip.
9. Объектно-ориентированное программирование (ООП): Принципы инкапсуляции, наследования и полиморфизма на примерах Python.
10. Разработка GUI: Создание оконных приложений с использованием библиотек Tkinter и обзор PyQt.
Ключевые особенности:
• Практическая направленность: Теория подкрепляется примерами кода и блок-схемами.
• От простого к сложному: Материал разбит на логические блоки и лекции.
• Контроль знаний: В конце каждой лекции приведены вопросы для самопроверки.
• Современные стандарты: Рассматриваются актуальные версии Python (3.10+) и инструменты.
Сборник практических работ
Данный сборник содержит полный комплект практических и лабораторных работ по основам алгоритмизации и программирования на языке Python. Материал структурирован по темам и предназначен для аудиторной и самостоятельной работы студентов СПО.
Содержание практикума: 1. Алгоритмизация (блок-схемы)
• Линейные, разветвляющиеся, циклические и комбинированные алгоритмы
• Контрольная работа по построению блок-схем (4 варианта) 2. Основы Python
• Установка среды, первая программа "Hello, World!"
• Типы данных, операторы, ввод/вывод
• Программная реализация линейных и разветвляющихся алгоритмов (if-else)
• Оператор выбора (if-elif-else, match-case), вложенные условия
• Обработка исключений (try-except) и валидация ввода 3. Циклы
• Циклы while и for, функция range()
• Вложенные циклы, операторы break и continue
• Решение прикладных задач (финансовые расчёты, статистика, игры) 4. Функции и модули
• Создание и использование функций, параметры и аргументы
• Область видимости переменных, *args, **kwargs, lambda
• Импорт стандартных модулей, создание собственных модулей и пакетов
• Установка сторонних библиотек (pip, requirements.txt) 5. Структуры данных
• Списки (list): методы, срезы, генераторы списков
• Кортежи (tuple), множества (set), словари (dict)
• Решение задач: удаление дубликатов, поиск, подсчёт частоты 6. Работа с файлами
• Текстовые файлы (чтение, запись, дозапись)
• Форматы CSV и JSON (чтение, запись, конвертация)
• Программа "Система учёта студентов" с сохранением данных 7. Объектно-ориентированное программирование (ООП)
• Создание классов и объектов, конструктор __init__, параметр self
• Инкапсуляция (приватные атрибуты, геттеры, сеттеры)
• Наследование, переопределение методов, super()
• Полиморфизм, абстрактные классы (ABC)
• Комплексный проект "Система управления сотрудниками" 8. Разработка оконных приложений (GUI)
• Tkinter: создание окон, виджеты (Label, Button, Entry, Text, Listbox, Checkbutton, Radiobutton), менеджеры геометрии (pack, grid, place), диалоговые окна (messagebox, filedialog)
• Проекты: Калькулятор, Анкета пользователя, Менеджер заметок
• PyQt5 + Qt Designer: установка, создание .ui файлов, конвертация в Python
Ключевые особенности:
• Готовая методика: Каждая работа содержит цели, задания, примеры кода и критерии оценки.
• От простого к сложному: Материал разбит на занятия по 2 часа (1 пара) с постепенным наращиванием сложности.
• Практическая направленность: Все темы подкреплены большим количеством упражнений и итоговых проектов.
• Для преподавателя: Приведены типичные ошибки студентов и ответы к контрольным работам.
Оценочные средства
Данный фонд оценочных средств предназначен для проведения текущего контроля, промежуточной аттестации и экзамена по дисциплине. Материал структурирован по темам и включает теоретические вопросы, практические задания и критерии оценки.
Структура и содержание ФОС: 1. Текущий контроль (устный опрос)
• Вопросы по всем темам курса с эталонами ответов:
• Моделирование решения задач на компьютере
• Основы алгоритмизации (алгоритмы, блок-схемы, базовые конструкции)
• Основы программирования на Python (типы данных, операторы, ввод/вывод)
• Условные операторы и циклы
• Функции, структуры данных (списки, кортежи, множества, словари)
• Работа с файлами (CSV, JSON)
• Модульное программирование
• Объектно-ориентированное программирование (ООП)
• Разработка оконных приложений (Tkinter) 2. Контрольная работа (1 семестр)
• Структура: 4 части (теория, блок-схемы, написание кода, чтение кода)
• Длительность: 100 минут
• Максимальный балл: 100
• Варианты: Приведены 2 полных варианта контрольной работы 3. Экзамен (2 семестр)
Структура:
• Теоретическая часть: устный ответ на 3 вопроса (30 баллов)
• Практическая часть: выполнение задания (50 баллов)
• Защита работы: устное объяснение решения (20 баллов)
• Длительность: 6 часов
• Варианты: 20 экзаменационных билетов с теоретическими вопросами и практическими заданиями 4. Критерии оценки
• Устного ответа (10-балльная шкала)
• Практического задания (50-балльная шкала: работоспособность, соответствие ТЗ, оформление кода, обработка ошибок)
• Защиты работы (20-балльная шкала) 5. Оценочный лист студента
Готовая форма для заполнения на экзамене с разделами:
• Теоретические вопросы (3 × 10 баллов)
• Практическое задание (4 критерия × 10-15 баллов)
• Защита (4 критерия × 5 баллов)
• Шкала перевода баллов в оценку: 85-100 = 5, 70-84 = 4, 56-69 = 3, 0-55 = 2
Ключевые особенности:
• Готов к использованию: Преподаватель может сразу применять материалы для контроля знаний.
• Все формы контроля: Устный опрос, контрольная работа, экзамен.
• Прозрачная оценка: Чёткие критерии и оценочные листы для каждого вида работ.
• Полное покрытие: Охвачены все темы курса от алгоритмизации до ООП и GUI.
• Разнообразие заданий: Теория, блок-схемы, написание кода, чтение кода.
Сборник заданий для самостоятельной работы
Материал для организации внеаудиторной работы студентов: задания по теории, алгоритмизации и программированию, а также темы консультаций.
Структура и содержание:
1. Общие положения
• Объём: 6 часов — самостоятельная работа, 2 часа — консультации.
• Цели: Закрепление теории, написание кода на Python, построение блок-схем.
2. Самостоятельная работа №1 (2 часа) — Теория
• Задания: Конспекты по 10 темам (алгоритмы, Python, ООП, файлы).
• Контроль: Ответы на вопросы для самопроверки.
3. Самостоятельная работа №2 (2 часа) — Алгоритмизация
Задания: Построение блок-схем:
• Линейный алгоритм (гипотенуза).
• Разветвляющийся (среднее из трёх).
• Циклы (сумма чисел, поиск максимума).
4. Самостоятельная работа №3 (2 часа) — Программирование на Python
Задания с примерами кода:
• Линейные алгоритмы (перевод температуры).
• Ветвления (калькулятор, високосный год).
• Циклы (таблица умножения, сумма до 0).
• Функции (is_even, factorial, gcd).
• Списки и словари (удаление дубликатов, телефонная книга).
• Файлы (чтение чисел, запись результата).
• ООП (класс Student).
5. Консультации (2 часа)
• Темы: Блок-схемы (типичные ошибки) и Python (условия, циклы, функции).
• Разбор: Сложных заданий и частых ошибок студентов.
6. Форма отчёта и критерии оценки
• Отчёт: Шаблон (код, скриншоты, ответы на вопросы, выводы).
• Оценка: «Зачтено» (от 3 до 5 баллов) / «Не зачтено» (2 балла).
7. Ресурсы
• Ссылки: Python Tutor, Stepik, Replit, официальная документация.
Ключевые особенности:
• Готовый план самостоятельной работы с разбивкой по часам и формам отчёта.
• 10 тем для конспектирования с контрольными вопросами для самопроверки.
• Примеры ожидаемого кода к каждому практическому заданию.
• Шаблон отчёта для студента (код, скриншоты, выводы).
• Материалы для консультаций: типичные ошибки и готовые примеры для разбора.
• Чёткие критерии оценки (зачтено / не зачтено).
