Применение объектно-ориентированного языка программирования VBA в учебно-педагогической деятельности преподавателей высших учебных заведений
Анализ возможности использования языка программирования VBA для проведения вычислительных экспериментов по дисциплине "Численные методы". Алгоритм решения нелинейного уравнения методом половинного деления. Его реализация на языке программирования VBA.
Рубрика | Педагогика |
Вид | статья |
Язык | русский |
Дата добавления | 31.07.2018 |
Размер файла | 521,6 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru//
Размещено на http://www.allbest.ru//
Алтайский Государственный Университет
Применение объектно-ориентированного языка программирования VBA в учебно-педагогической деятельности преподавателей высших учебных заведений
Борзилова Юлия Сергеевна, студент
Рассматривается возможность использования языка программирования VBA для проведения вычислительных экспериментов по дисциплине «Численные методы».
Применение информационных технологий во все сферах человеческой деятельности является характерной чертой современного общества, и образовательная деятельность не является исключением.
Важной составляющей образовательной программы являют дисциплины математического и естественнонаучного цикла. Выполнение сложных вычислительных процедур, свойственных для математических дисциплин, затруднено, а порой невозможно без использования информационных технологий. Рассмотрим возможности информационных технологий для выполнения вычислительных экспериментов по дисциплине «Численные методы».
Задачами изучения дисциплины «Численные методы» является:
формирование фундаментальных понятий о методах решения прикладных задач с помощью ЭВМ;
умение разрабатывать вычислительные алгоритмы и реализовывать их на ЭВМ;
развитие навыков реализации вычислительных задач на ЭВМ, интерпретация результатов;
формирование общего представления о роли вычислительной математики и численных методов, реализуемых на ЭВМ, в современной жизни.
Таким образом, каждая из задач дисциплины предполагает использование информационных технологий. Рассмотрим возможность использования языком программирования VisualBasicforApplication (VBA) для автоматизации расчетов по дисциплине «Численные методы»
VisualBasicforApplications (VBA) - это встроенный язык программирования, предназначенный для создания и выполнения программ (макросов) в среде приложений MicrosoftOffice. VBA использует среду приложения и встроенный редактор VisualBasic [3].
Язык VBA реализуется в виде визуального программирования, т. е. позволяет работать с графической оболочкой разработанной программы.
В рамках изучения темы «Решение нелинейных уравнений» рассматриваются методы половинного деления, метод касательных, метод хорд, и др.
Рассмотрим алгоритм решения нелинейного уравнения методом половинного деления:
расчет количества итераций по формуле \(\log_{2}\left|\frac{b-a}{E} \right|\), где a,b - концы отрезка; E - требуемая точность вычислений;
нахождение значений функции F(x) в точках a и b (функция дана студентам в задании);
поиск середины текущего интервала неопределенности [a;b] по формуле \(C_{k}=\frac{a+b}{2}\) (k - номер итерации);
нахождение значения функции F(x) в точке Ск;
выбор следующего интервала неопределенности; из 2 возможных выбирается тот интервал, на концах которого функция имеет разные знаки;
расчет полученной точности по формуле , где a,b - значения интервала неопределенности на k - итерации.
Повторение пунктов 2-6 число раз, рассчитанных в пункте 1 (число итераций). вычислительный эксперимент численный алгоритм
Реализация рассмотренного алгоритма на языке программирования VBA подразумевает использование встроенных функций табличного процессора MS Excel. Для удобства работы разработан графический интерфейс программы, представленный на рис.1.
Рис. 1. Графический интерфейс программы
В форме в поле «F(x)» вводится нелинейное уравнение, в поле «интервал» указываются концы отрезка и в поле «точность Е=» - точность решения нелинейного уравнения. Результаты решения располагаются на отдельном листе для удобного представления.
Результат применение метода половинного показан на рис. 2:
Рис. 2. Результат расчета
Фрагмент кода программы реализующий алгоритм нахождения корня уравнения методом половинного деления, представлен ниже:
Sub полов_деление()
Dim i, N As Single
Sheets("ПолДел").Select
Range("A1:O20").Clear
Range("A1") = "метод половинного деления"
Range("A2") = "интервал"
Range("B2").FormulaR1C1 = "=Лист1!R[2]C[2]"
Range("C2").FormulaR1C1 = "=Лист1!R[2]C[2]"
Range("A3") = "Е="
Range("B3").FormulaR1C1 = "=Лист1!R[3]C[1]"
Range("A4") = "кол-во итераций"
Range("C4").FormulaR1C1 = "=ROUNDUP(LOG(ABS(R[-2]C[-1]-R[-2]C)/R[-1]C[-1],2),0)"
Range("A6") = "k"
Range("B6") = "Ak"
Range("C6") = "Bk"
Range("D6") = "F(Ak)"
Range("E6") = "F(Bk)"
Range("F6") = "Ck"
Range("G6") = "F(Ck)"
Range("H6") = "Bk-Ak"
N = Range("C4").Value
For i = 0 To N
Cells(i + 7, 1) = i
Range("B7").Value = Range("B2").Value
Range("C7").Value = Range("C2").Value
Next i
StrText = Worksheets("Лист1").Range("B2")
StrText = Replace(StrText, "x", "B7")
Cells(7, 4) = "=" + StrText
StrText = Replace(StrText, "B7", "C7")
Cells(7, 5) = "=" + StrText
StrText = Replace(StrText, "C7", "F7")
Cells(7, 7) = "=" + StrText
Range("F7").Formula = "=(C7+B7)/2"
Range("H7").Formula = "=ABS(C7-B7)"
Range("B8").FormulaR1C1 = _
"=IF(R[-1]C[2]*R[-1]C[5]<0,R[-1]C,IF(R[-1]C[5]*R[-1]C[3]<0,R[-1]C[4]))"
Range("C8").FormulaR1C1 = _
"=IF(R[-1]C[1]*R[-1]C[4]<0,R[-1]C[3],IF(R[-1]C[4]*R[-1]C[2]<0,R[-1]C))"
Разработка программ с использованием языка программирования VBA в рамках дисциплины «Численные методы» позволяет существенно ускорить вычислительный процесс, особенно при больших входных интервалах и сложных функциях.
Список литературы
Беликов В.В. Инструментарий анализа содержания обучения дисциплине «Численные методы» [Текст] / В.В. Беликов // Московский городской педагогический ун-т. - М., 2014. - 3 с.
Евсеева О.Н. Объектно-ориентированный подход в программировании. Проектирование и реализация приложений в среде MicrosoftOffice [Текст] : учеб.пособие. / О.Н. Евсеева // - Ульяновск, УлГТУ, 2000. - 145 с.
Борисова Е. А. Из опыта обучения программированию на занятиях по информатике в экономическом вузе [Текст] / Е. А. Борисова // Проблемы и перспективы развития образования: материалы междунар. науч. конф. (г. Пермь, апрель 2011 г.). Т. II. -- Пермь: Меркурий, 2011. -- С. 45-47.
Жужжалов В.Е. Интеграционные методы изучения программирования в вузовском курсе информатики // Вестник МГПУ. Серия информатика и информатизация образования. - М., 2003, № 1 (1).
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Основные понятия и принципы объектно-ориентированного программирования. Структура программы, типы данных, операторы языка в Object Pascal. Интерфейс интегрированной среды разработки Delphi. Методика обучения визуальному программированию, контроль знаний.
курсовая работа [442,5 K], добавлен 09.07.2012Характерные черты языка Бейсик. Язык программирования Pascal: особенности, развитие. Применение Форт для создания экспертных систем, систем искусственного зрения, автоматизации анализа крови. Спецификации языка Ада. Система программирования на Java.
контрольная работа [22,8 K], добавлен 29.07.2016Выбор технологии программирования для учебного процесса, возможности методического обеспечения структурного программирования, принципы структурной алгоритмизации. Базовый набор структур и построение алгоритмов на их основе, особенности языка Pascal ABC.
курсовая работа [46,7 K], добавлен 17.05.2010Характеристика внеклассных занятий по информатике. Функциональные особенности среды программирования SCRATCH. Положения федерального государственного образовательного стандарта. Возможности интерфейса SCRATCH. Методика и организация учебной деятельности.
дипломная работа [1,6 M], добавлен 07.09.2017Исследование алфавита и синтаксиса языка Python. Темы и основные понятия факультативного курса "Основы программирования на языке Pyhton", адаптация теоретического материала для учащихся 10–11 классов. Разработка лабораторных работ по данной теме.
дипломная работа [2,3 M], добавлен 25.06.2013Разработка урока на тему "Введение в языки программирования" в соответствии с типовым учебным и календарно-тематическим планами обучения предмету "Языки программирования". Алгоритм проведения урока: проверка прошедшего материала, изложение новой темы.
курсовая работа [441,7 K], добавлен 25.09.2010Исторические корни развивающего обучения. Характеристика технологии личностно-ориентированного обучения. Реализация этой технологии в практике преподавания русского языка. Педагогические приемы и методы формирования интереса к урокам русского языка.
дипломная работа [1,2 M], добавлен 12.01.2012Высшее образование как путь к самореализации. Функции высшего образования, его структура. Проведение научных исследований в государственных высших учебных заведениях г. Твери. Услуги, предоставляемые филиалами высших учебных заведений в г. Тверь.
курсовая работа [72,8 K], добавлен 15.12.2014И.И. Бецкой как заметная личность в России XVIII в., особенности и направления его деятельности, вклад в развитие педагогической мысли того времени. Анализ произведений Бецкого, источники его идей, роль в формировании учебных заведений, пути воспитания.
реферат [17,9 K], добавлен 27.03.2011Алгоритмическая содержательная линия школьного курса программирования, средства формализованного описания действий исполнителя. Методика изучения раздела "Алгоритм и исполнители" в курсе информатики. Основные формы представления циклического алгоритма.
курсовая работа [363,8 K], добавлен 06.02.2014