Системы программирования в базовом курсе информатики изучаются только в ознакомительном плане, однако систематическое изучение их возможно в предпрофильном обучении.
Под системой программирования понимают комплекс инструментальных программных средств, предназначенных для создания и работы с программами на одном из языков программирования. Выбор системы программирования определяется поставленной задачей и предпочтениями пользователя. В состав системы программирования входят:
• трансляторы;
• средства редактирования, компоновки и загрузки программ;
• микроассемблеры;
• отладчики машинных программ;
• библиотека блоков и подпрограмм.
В начале обучения надо лишь кратко охарактеризовать компоненты системы, отметив, что более подробно они будут рассмотрены по ходу темы.
Учащимся следует сообщить, что создание программы складывается из трёх этапов: написание программы, отладка программы, исполнение программы. Система программирования позволяет это сделать более продуктивным способом за счёт использования специальных средств и готовых наработок частей и блоков программы.
В любой системе программирования можно выделить компоненты: среда, режимы работы, система команд, данные. С ними следует кратко ознакомить учащихся.
Под средой системы программирования понимают ту системную оболочку, точнее, обстановку на экране монитора, с которой работает пользователь. Обычно она представляет собой такие компоненты, как окна редактора с текстами программы и меню команд переключения режимов работы. В таком представлении среда системы программирования стала в последние годы, в определённой степени, стандартной.
Режимами работы обычно являются следующие:
• режим редактирования программы;
• режим компиляции текста программы;
• режим исполнения;
• режим работы с файлами;
• режим помощи;
• режим отладки программы.
Учителю при объяснении материала следует специально остановиться на том, что в каждом режиме работы используется определённая система команд.
Для системы программирования данными являются файлы с текстами программ, содержащих исходную и конечную информацию для задачи.
В режиме редактирования обычно используется встроенный редактор, на котором и пишется текст программы. В принципе, текст можно подготовить в любом тестовом редакторе и отрабатывать с учащимися навыки написания программ.
В режиме компиляции происходит перевод программы на машинный язык. При этом идёт собирание программы из различных блоков, модулей, обычно взятых из библиотеки системы программирования. В результате компиляции получается объектный файл, представляющий собой часть программы на машинном языке с необходимыми внешними ссылками и связями. Режим компиляции существует у тех систем программирования, которые имеют компилируемые языки (Паскаль, Си, Фортран).
В режиме исполнения происходит исполнение полученной после трансляции программы. Обычно интерпретатор (который является тем или иным типом транслятора) непосредственно сам исполняет программу на языке программирования высокого уровня, например, в Бейсик‐системе.
В режиме работы с файлами выполняются обычные операции: сохранить файл, прочитать информацию из файла в оперативную память, присвоить имя файлу, вывести содержимое окна редактора на печать и др.
В режиме помощи программист может получить подсказку на экране, как по работе с системой, так и по языку программирования.
Режим отладки обычно реализуется в современных системах программирования. В этом режиме можно производить трассировку программы (отображение результатов выполнения каждой команды), пошаговое исполнение программы, отслеживать изменение определённых величин, поиск и исправление ошибок.
Закрепление теоретического материала этой темы рекомендуется проводить на практических занятиях по написанию коротких программ на языке Паскаль или Бейсик.
Вопросы и задания
1. Что понимают под парадигмой программирования?
2. Какая парадигма программирования изучается в базовом курсе информатики?
3. Какой язык программирования, на ваш взгляд, следует изучать в базовом курсе и почему?
4. Из каких этапов складывается создание компьютерной программы? Какую аналогию здесь можно привести?
Лекция 16.
Тема: Методика изучения устройства компьютера
