При подготовке к занятию преподаватель обязан изучить учебные вопросы, структуру и содержание группового занятия, ознакомиться с литературой и методическими рекомендациями, уточнить количество и готовность рабочих мест для проведения практического занятия. По завершении личной теоретической подготовки необходимо составить план проведения практического занятия с указанием времени, отводимого на отработку учебных вопросов.
Накануне группового занятия необходимо провести консультацию с обучающимися на рабочих местах, выдать задание на подготовку и выполнение практического занятия, дать указания на получение необходимой литературы и рекомендовать материал для повторения.
Во вступительной части занятия (10мин) основной преподаватель проверяет внешний вид и наличие личного состава группы согласно списку.
Объявляет актуальность темы: актуальность изучаемой темы заключается в том, что обучаемые получают практику в самостоятельной работе с системами счисления принятыми в компьютере и закрепят знания по системам счисления.
Далее объявляет последовательность отработки учебных вопросов, ориентировочное время выполнения задания.
При отработке первого учебного вопроса (20 мин) следует руководствоваться формулой Шеннона и ее разновидностями для разных вариантов исходных данных. Результаты расчетов показать преподавателю.
При отработке второго учебного вопроса (20 мин) обучаемые получают практику в представлении чисел в развернутой и свернутой формах систем счисления используемых в вычислительной технике.
При отработке третьего учебного вопроса (35 мин) выполняется перевод чисел из одной системы счисления в другую. Особое внимание, при этом, уделяется двоичной, десятичной и шестнадцатеричной системам счисления.
В заключительной части (5 мин) основной преподаватель подводит итоги занятия. По результатам работы курсантов и студентов и проведенного опроса определяет степень усвоения материала и выставляет оценки в журнал учета учебных занятий.
Ставит задачу дежурному собрать непроверенные работы, конспекты и литературу, выдаёт курсантам задание на самостоятельную работу и самостоятельную подготовку.
VI. Задание на самостоятельную работу
1. Системы счисления, используемые в компьютере.
2. Правила перевода чисел из одной системы счисления в другую.
IX. Приложение
1. Задание на групповое занятие.
2. Системы счисления.
Разработал:
доцент кафедры ПМ и ИТ А.М. Зубаха
Приложение 1
ЗАДАНИЕ ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ ГРУПОВОГО ЗАНЯТИЯ
Тема № 1 «Введение в информационные технологии и логические
основы компьютера»
Занятие № 1.3 «Расчет количества информации и работа с системами счисления»
Учебные вопросы
1. Расчет количества информации.
2. Системы счисления.
3. Перевод чисел.
Основная
1. Информатика. Базовый курс. Под ред. С.В. Симоновича. СПб: Питер, 2007.
Дополнительная
1. Теоретические основы информатики. Учебное пособие. – М.: Горячая линия – Телеком, 2002
2. Иванов А.Ю. Информатика. Учебное пособие / Под ред. В.С. Артамонова. СПб.: СПб ИГПС МЧС России, 2003.
3. Электронный вариант лекции 1.1.
Задание и указание обучающимся для выполнения группового занятия
1. Расчет количества информации.
1.1. Вероятность появления 10 событий: р1=0,1, р2=0,04, р3==0,06, р4=0,07, р5=0,03, р6=0,2, р7=0,05, р8=0,025, р9= 0,025, р10=0,4. Определить количество информации.
1.2. Вероятности появления 7 событий: р1=0.05, р2=0,025 р3=0,025, р4=0,25 р5=0,0125, р6=0,0125, р7=0,625. Определить количество информации.
1.3. Планируется 8 равновероятных событий. Определить количество информации.
1.4. Какое количество информации будет получено:
а). при бросании шестигранного кубика;
б). при игре в рулетку с 64-мя секторами.
5. Какое количество байт и бит информации содержится в одном 32-разрядном регистре процессора.
2. Системы счисления.
Перед выполнением задания изучить приложение 2 к практическому занятию: «Системы счисления»
2.1. Представить указанные числа в развернутой форме: 49810, 22,79510, 1028710, 7365,29910, 0,1239810, 1011102, 101,112, 1000112, 0,011012, 11011,0111012, A12C16, DC,12A16, 123F98716, 0,AC1F216, 23F4A,AA116.
2.2. Представить указанные числа в свернутой форме:
A10 = 6*103+3*102+1*101+2*100+2*10-1+5*10-2+9*10-3+0*10-4+4*10-5
A2 = 1*26+0*2 5+0*24+0*23+1*22+0*21+1*20+0*2-1+0*2-2+1*2-3+0*2-4+1*2-5
A16 = 1*164+A*163+F*162+4*161+9*160+B*16-1+D*16-2+7*16-3
3. Перевод чисел.
Перед выполнением задания изучить приложение 2 к практическому занятию: «Перевод чисел из одной системы счисления в другую».
3.1. Перевести указанные числа из десятичной системы счисления в двоичную: 15; 321; 23;17; 44,1; 11.
3.2. Перевести указанные числа из двоичной системы счисления в десятичную: 101; 1100,1; 111,111; 110101; 11,0001.
3.3. Перевести указанные числа из шестнадцатеричной системы счисления в десятичную: AF123; 45D; D22; BA67,33; 23,71.
Приложение 2
Системы счисления
Всякий раз, когда используется для вычислений система счисления, отличная от фактической, необходимо выполнить перевод 10 => p, p => 10.
Перевод 2 ® 10.
Имеем двоичное число 10,112. Представим его в развернутой форме и произведем вычисления:
10,112 = 1*21+0*20+1*2-1+1*2-2 = 2+0+0,5+0,25 = 2,7510
Перевод 16 ® 10.
19F16 = 1*162+9*161+F*160 = 256+144+15 = 41510
Есть системы, дающие значительно более высокие скорости, но и требующие большего количества оборудования.
Этот перевод может быть выполнен:
1. вручную,
2. на ЭВМ (с помощью специальных программ).
Во всех этих случаях принципиально используется различные подход и методы. В связи с тем, что нам придется готовить информацию для программы вручную, мы рассмотрим, прежде всего, методы, направленные на ручной перевод.
Итак, имеем дело с позиционной системой счисления с основанием "p", с естественными весами разрядов.
В качестве промежуточной используется, естественно, десятичная система. Вначале число переводится из системы "p" в 10-ую, затем из 10-ой в систему с нужным основанием.
Мы отступим от этого правила и воспользуемся алгоритмом непосредственного перевода из системы с основанием "p" в систему с основанием "q".
Обычно произвольное число, содержащее целую и дробную части, переводят по частям: вначале целую, затем дробную часть.
Рассмотрим перевод целых чисел:
Перевод осуществляется по следующему правилу: исходное число, записанное в системе с основанием "p" и его частные последовательно делятся на число "q", представленное в системе "p". Деление производится в системе с основанием "p" и продолжается до получения результата, меньшего "q". Первый остаток, меньший "q", дает младшую цифру числа Nq. Остатки от деления дают остальные цифры числа Nq
Перевод 10 ® 2.
1. 3110 => 2; 3110 = 111112
Перевод дробных чисел из системы с основанием "p" в систему с основанием "q" выполняется по следующему правилу: исходное число Dp последовательно умножается на число "q", записанное в системе "p". Целые части получаемых произведений дают "p"-ые записи "q"-х цифр, начиная со старшей. Умножение производится в системе с основанием "p" до получения необходимой точности.
Пример:
0,31810 => 2; 0,31810 = 0,01010...2.
| 0, | 31810 210 |
Перевод чисел из одной системы счисления в другую, когда одно основание является целой степенью другого.
Как мы уже знаем, в ЭВМ наибольшее применение находит система с основаниями 2, 4, 8, 16, т.е. системы которые кратны степени 2. Поэтому целесообразно рассмотреть лишь правила перевода чисел в этих системах. Аналогичные правила будут справедливы и для других систем. Допустим, что имеется некоторое целое число N8 в 8-ой системе. Оно может быть представлено в виде:
N8 = a1*8n-1 + a2*8n-2 + a3*8n-3 +... + an-2*82 + an-1*81 + an*80.Пусть каким-либо образом мы получили запись этого числа в виде двоичного, т.е.:
N2 = b1*2k-1 + b2*2k-2 +... + bk-2*22 + bk-1*21 + bk*20.Разделим эти выражения на 23 = 8:
a1*8n-2 + a2*8n-3 + a3*8n-4 +... + an-1*80 + an*8-1 ------- дробная часть b1*2k-4 + b2*2k-5 +... + bk-3*20 + bk-2*2-1 + bk-1*2-2 + bk*2-3 ------------------------- дробная частьТак как числа были равны, то получается одинаковые частные и одинаковые остатки:
an*8-1 = bk-2*2-1 + bk-1*2-2 + bk*2-3. (6.2)
Если снова разделим целые части на 23 = 8, то опять получим равные частные и равные остатки.
При этом видим, что каждой восьмеричной цифре соответствует её двоичный эквивалент. Поэтому перевод выполняется простой заменой цифры восьмеричной системы её двоичным эквивалентом и обратно.
Пример:
62,7538 = 110010,1111010112Аналогично для 4-ой системы:
321,22334 = 111001,101011112Аналогично для 16-ой системы:
1D876,72 = 00011101100001110110,011100102Из этих примеров видим, что чем выше основание системы счисления, тем компактнее запись.
| bk-2 | bk-1 | bk | an |
Если умножить последние соотношения (6.2) на 8, то:
an*8-1*8 = (bk-2*2-1 + bk-1*2-2 + bk*2-3)*23an = bk-2*22 + bk-1*21 + bk*20
МЧС России
Санкт-Петербургский университет государственной противопожарной службы
УТВЕРЖДАЮ
Начальник кафедры ПМ и ИТ
майор внутренней службы
Т.А. Подружкина
«____» сентября 2013 г.
МЕТОДИЧЕСКИЙ ПЛАН
ПРОВЕДЕНИЯ ГРУППОВОГО ЗАНЯТИЯ
по дисциплине «Информатика и информационные технологии в профессиональной
деятельности»
для обучающихся по направлению подготовки (специальности) 030901.5
«Правовое обеспечение национальной безопасности»
специализация (профиль) специалист
Тема № 1 «Введение в информационные технологии и логические основы компьютера»
Занятие № 1.3 «Расчет количества информации и работа с системами счисления»
Дата проведения занятия
Место проведения занятия: компьютерный класс
Время проведения: 2 часа.
Учебные вопросы
1. Расчет количества информации.
2. Системы счисления.
3. Перевод чисел.
4. Преобразование логических выражений.
I. Цели занятия
1. Учебные
1. Закрепить теоретические знания по теме.
2. Получить практику в работе с криптографическими методами защиты информации.
3. Получить практику в работе с программными методами защиты информации.
2. Воспитательные
1. Воспитать у курсантов и студентов стремление к повышению профессиональных знаний и навыков.
II. Расчет учебного времени
| Содержание и порядок проведения занятия | Время, мин |
| ВВОДНАЯ ЧАСТЬ: принять доклад о готовности группы к занятиям; проверить наличие обучаемых, внешний вид, готовность к занятиям. Объявить тему, цели и учебные вопросы занятия. Подчеркнуть актуальность и значимость темы для дальнейшей практической деятельности обучаемых. ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ Учебные вопросы: 1. Расчет количества информации. 2. Системы счисления. 5. Перевод чисел. ЗАКЛЮЧИТЕЛЬНАЯ ЧАСТЬ: напомнить тему, цели занятий, ответить на поставленные вопросы, объявить результаты выполнения заданий | 10 минут 20 минут 20 минут 35 минут 5 минут |
III. Литература
Основная
1. Информатика. Базовый курс. Под ред. С.В. Симоновича. СПб: Питер, 2007.
Дополнительная
1. Теоретические основы информатики. Учебное пособие. – М.: Горячая линия – Телеком, 2002
2. Иванов А.Ю. Информатика. Учебное пособие / Под ред. В.С. Артамонова. СПб.: СПб ИГПС МЧС России, 2003.
3. Электронные варианты лекций 1.1, 1.2.
IV. Методические рекомендации преподавателю по подготовке
и проведению занятия
При подготовке к занятию преподаватель обязан изучить учебные вопросы, структуру и содержание группового занятия, ознакомиться с литературой и методическими рекомендациями, уточнить количество и готовность рабочих мест для проведения практического занятия. По завершении личной теоретической подготовки необходимо составить план проведения практического занятия с указанием времени, отводимого на отработку учебных вопросов.
Накануне группового занятия необходимо провести консультацию с обучающимися на рабочих местах, выдать задание на подготовку и выполнение практического занятия, дать указания на получение необходимой литературы и рекомендовать материал для повторения.
Во вступительной части занятия (10мин) основной преподаватель проверяет внешний вид и наличие личного состава группы согласно списку.
Объявляет актуальность темы: актуальность изучаемой темы заключается в том, что обучаемые получают практику в самостоятельной работе с системами счисления принятыми в компьютере и закрепят знания по системам счисления.
Далее объявляет последовательность отработки учебных вопросов, ориентировочное время выполнения задания.
При отработке первого учебного вопроса (20 мин) следует руководствоваться формулой Шеннона и ее разновидностями для разных вариантов исходных данных. Результаты расчетов показать преподавателю.
При отработке второго учебного вопроса (20 мин) обучаемые получают практику в представлении чисел в развернутой и свернутой формах систем счисления используемых в вычислительной технике.
При отработке третьего учебного вопроса (35 мин) выполняется перевод чисел из одной системы счисления в другую. Особое внимание, при этом, уделяется двоичной, десятичной и шестнадцатеричной системам счисления.
В заключительной части (5 мин) основной преподаватель подводит итоги занятия. По результатам работы курсантов и студентов и проведенного опроса определяет степень усвоения материала и выставляет оценки в журнал учета учебных занятий.
Ставит задачу дежурному собрать непроверенные работы, конспекты и литературу, выдаёт курсантам задание на самостоятельную работу и самостоятельную подготовку
Задание для самостоятельной работы
Изучить системы счисления, применяемые в современной компьютерной технике.
Разработал:
доцент кафедры ПМ и ИТ А.М. Зубаха