Программирование на языках высокого уровня: различия между версиями

Материал из Поле цифровой дидактики
Строка 45: Строка 45:
{{#ask: [[Category:Person]] [[Environment::+]] | ?Description | ?Environment }}
{{#ask: [[Category:Person]] [[Environment::+]] | ?Description | ?Environment }}


=== Языки высокого уровня. Типология языков ===  
=== Языки высокого уровня. Типология языков ===
 
[[Язык высокого уровня]]


===Стандартные типы данных===  
===Стандартные типы данных===  

Версия от 10:58, 17 февраля 2023



Планируемые результаты обучения (Знать, Уметь, Владеть) Целью освоения дисциплины является формирование у студентов понимания общих принципов использования языков высокого уровня

Результаты обучения: обучающийся понимает и умеет использовать базовые конструкции языков программирования высокого уровня

Знать
  1. основные типы данных, их особенности
  2. основы функционального и объектно-ориентированного программирования;
  3. особенности реализации программ на языках различных типов ;
Уметь
  1. выбирать наиболее подходящий способ программирования;
  2. выполнять стандартные операции над данными различного типа;
  3. писать программу разными способами - с использованием процедурного, функционального, объектно-ориентированного подходов
  4. структурировать программы;
  5. работать с файлами (создавать, записывать, считывать)
  6. использовать стандартные модули и библиотеки для работы с данными, текстами, временем
  7. находить ошибки, улучшать код, документировать программу
Владеть
  1. навыками совмещения нескольких языков высокого уровня
  2. навыками совместной деятельности в среде Semantic MediaWiki
Содержание разделов курса
  1. Языки высокого уровня. Типология языков
  2. Стандартные типы данных
  3. Концепции программирования. Распространённые языковые конструкции
  4. Контейнеры для хранения данных.
  5. Функциональное программирование. Функции высшего порядка
  6. Объектно-ориентированное программирование
  7. Визуальное программирование
  8. Алгоритмы поиска и сортировки в разных языках
  9. Модули и библиотеки
  10. Работа с текстами
  11. Работа с данными. Среда выращивания данных и анализа данных.
  12. Работа с медиа. Программирование игр и программирование внутри игр.
Видео запись
Среды и средства, которые поддерживают учебный курс Snap!, Python, PHP, Semantic MediaWiki, Lisp, Lua, R, JavaScript
Книги, на которых основывается учебный курс The Wiki Way: Quick Collaboration on the Web, Стили и методы программирования, Structure and Interpretation of Computer Programs, Simply Scheme: Introducing Computer Science
  1. Связать курс Программирование на языках высокого уровня и репозиторий МЭШ
    1. Сообщество МЭШ
    2. Взаимное копирование МЭШ (датасет)

Содержание разделов дисциплины

Введение

Авторы и книги, которые оказали влияние на курс

 DescriptionEnvironment
1.Kla$Артём Франк, он же 1.Kla$ (род. 1 декабря 1983 года в пос. Нагорном, Пермский край) — российско-немецкий рэпер. Является одним из основателей лейбла «Rap Woyska», в который помимо его входили Иван Махалов и Дмитрий Xинтер.Баттл-рэп
Cunningham120px-Cunningham_Patarakin_sm.jpg
Ward Cunningham - программист и создатель первой wiki https://wiki.c2.com/?InformalHistoryOfProgrammingIdeas
Smalltalk
Semantic MediaWiki
Экстремальное программирование
DiSessaSome of his notable work in Education research focuses on the concept of material intelligence and computational literacy, and ontological innovations and the role of theory in design based research.Лого
Boxer
EpsteinEpstein Joshua - Профессор эпидемиологии в Школе глобального общественного здравоохранения Нью-Йоркского университета; директор-основатель Лаборатории агентного моделирования Нью-Йоркского университета, аффилированной с Курантовским институтом математических наук. Джошуа Эпштейн – автор всемирно признанных и уже ставших классическими книг по агентному моделированию - «Growing artificial societies: Social science from the bottom up», «Agent_Zero: Toward Neurocognitive Foundations for Generative Social Science» и др., в прошлом веке развивал теорию клеточных автоматов и эволюционным путем разработал методологию моделирования социальных и экономических процессов с применением агент-ориентированного подхода. Являясь пионером в этой сфере, в 2006 г. совместно с Джоном Паркером разработал крупнейшую в мире агент-ориентированную модель, включающую в себя все население планеты, которая неоднократно использовалась для оценки скорости распространения эпидемий различных заболеваний.Growing Artificial Societies: Social Science From the Bottom Up (Complex Adaptive Systems)
GainesBrian R. Gaines (born c. 1938) is a British scientist, engineer, and Professor Emeritus at the University of Calgary. Gaines is one of the pioneers in what is known as stochastic computing, a term he used first to characterise the highly attractive field when working at the Standard Telephones and Cables Ltd. (STL) in search of computational processors capable of learning during the 1960s.WebGrid
GeeДжеймс Джи американский исследователь в области психолингвистики, анализа дискурса, социолингвистики , двуязычного образования, вычислительной и игровой грамотностиКомпьютерная игра
Gamestar Mechanic
Мультимодальность
Hal AbelsonГарольд (Хэл) Абельсон профессор электротехники и компьютерных наук в Массачусетском технологическом институте, член Института инженеров электротехники и электроники, и директор-основатель Creative Commons и Free Software Foundation.Лого
App Inventor
Boxer
Scheme
Structure and Interpretation of Computer Programs
Turtle Geometry: The Computer as a Medium for Exploring Mathematics
Blown to Bits
Harvey120px-Harvey_solomon2.png
Brian Harvey - Математик, программист, лектор, автор нескольких книг по обучению программированию. Автор UCB Logo, Snap!
Scratch
Snap!
Лого
Scheme
UCB Logo
KayАлан Кёртис Кэй (англ. Alan Curtis Kay; 17 мая 1940) — американский учёный в области теории вычислительных систем. Один из пионеров в областях объектно-ориентированного программирования и графического интерфейса. Также известен благодаря высказыванию «лучший способ спрогнозировать будущее — изобрести его». Президент исследовательского института Вьюпоинта, адъюнкт-профессор информатики в Калифорнийском университете.Scratch
Squeak
Smalltalk
Dynabook
LiebermanHenry Lieberman американский ученый в области информатики, языков программирования и искусственного интеллекта.Snap!
Using Prototypical Objects to Implement Shared Behavior in Object Oriented Systems
Minsky
  • Ма́рвин Ли Ми́нский — американский учёный в области искусственного интеллекта, сооснователь Лаборатории искусственного интеллекта в Массачусетском технологическом институте.
Scratch
Лого
Wolfram
NormanДон Норман - Norman - специалист по организации деятельности, психологии и дизайну. Автор книги Дизайн повседневных вещейThe Design of Everyday Things
PapertСимур Паперт (Пейперт) — выдающийся математик, программист, психолог и педагог, создатель конструкционизма и языка Лого, один из основоположников теории искусственного интеллекта,Конструкционизм
Scratch
Лого
Lego Mindstorms
Mindstorms
20 things to do
RepenningИсследователь, профессор в области компьютерных наук и образования. Создатель первых блочных обучающих средВычислительное мышление
Agentsheets
AgentCubes
ResnickМитчел Резник - профессор MIT Media Lab, создатель сред обучения программированию - StarLogo, Scratch 120px-Patarakin_resnick2007.jpgScratch
Lego Mindstorms
StarLogo
SchwartzД. Л. Шварц – ведущий учёный в области образовательных технологий, декан Стэнфордской школы образования, разработал инновационные методы обучения на основе «обучения через преподавание» (teaching by learning) и популяризировал практические инструменты, включая книгу «The ABCs of How We Learn» и платформу Teachable Agents с экспериментальной средой Betty’s BrainThe ABCs of How We Learn
Teachable Agent
Betty's Brain
Smaldino
  • Associate Professor of Cognitive & Information Sciences and faculty in the Quantitative and Systems Biology graduate program at UC Merced, where I am also affiliated with the Center for Analytic Political Engagement and the Center for Interdisciplinary Neuroscience.
  • External Professor at the Santa Fe
NetLogo
R
RStudio
Shiny
WengerТеоретик в области обучения, известный по работам в области ситуативного обучения и сообщества практикиCommunities of Practice
WickhamHadley Wickham - разработчик библиотек и автор книг по R, Shiny и анализу данных. His work includes the data visualisation system ggplot2 and the tidyverse, a collection of R packages for data science based on the concept of tidy data.R
RStudio
Shiny
WilenskyWilensky - Ури Виленски - математик, педагог и программист, создатель языка NetLogo. Профессор в Северо-Западный университете — Чикаго.NetLogo
StarLogo Nova
БрэдлиБрэдли Эфрон (англ. Bradley Efron, род. 24 мая 1938, Сент-Пол, Миннесота, США) — американский статистик, предложил метод статистического бутстрэпа.Bootstrap
БушВэни́вар Буш (англ. Vannevar Bush — американский ученый, инженер, разработчик аналоговых компьютеров, методолог и организатор научных исследований и научного сообщества. Советник по науке при президенте Рузвельте. Автор статьи «Как мы можем мыслить», в которой предложил прообраз гипертекстового устройства Memex.Гипертекст
ВинерНо́рберт Ви́нер (англ. Norbert Wiener; 26 ноября 1894, США, штат Миссури, США — 18 марта 1964, Стокгольм, Швеция) — американский математик, один из основоположников кибернетики и теории искусственного интеллекта. Профессор MIT, где работал с 1919.Кибернетика и общество
Вольфрам, СтивенСтивен Вольфрам (англ. Stephen Wolfram, род. 29 августа 1959, Лондон) — британский физик, математик, программист и писатель. Разработчик системы компьютерной алгебры Mathematica и системы извлечения знаний WolframAlpha.Wolfram
A new kind of science
WolframAlpha
SMP
ВыготскийЛев Семёнович Выго́тский — советский психолог. Основатель марксистской исследовательской традиции изучения высших психологических функций. Эта психологическая традиция стала известна начиная с критических работ 1930-х годов как «культурно-историческая психология» (или же, иначе, культурно-историческая теория в психологии). Объединил вокруг себя коллектив исследователей, известный как «круг Выготского».Зона ближайшего развития
Скаффолдинг
Культурно-историческая психология
ГибсонГибсон, Джеймс Джером — американский психолог, считающийся одним из известнейших когнитивных психологов в области зрительного восприятия XX века. Согласно теории прямого восприятия Гибсона, восприятие может быть сведено к потокам информации в рецепторах органов чувств, отражающими также и контекст чувственного опыта. Среда и сопровождающая перцепцию активность субъекта в достаточной степени структурируют стимульную информацию. Стимульная информация чувственного опыта и комплексные процессы восприятия не опосредуется никакими другими более высокого уровня когнитивными процессами, процессами происходящими в головном мозге. Свой новый подход Гибсон назвал экологической психологией.Экологический подход к зрительному восприятию
ГончаровИва́н Алекса́ндрович Гончаро́в (6 (18) июня 1812, Симбирск — 15 (27) сентября 1891, Санкт-Петербург) — русский писатель и литературный критик. Член-корреспондент Петербургской академии наук по разряду русского языка и словесности (1860), действительный статский советник.Обрыв (роман)
Фрегат «Паллада»
ГоссетУи́льям Си́ли Го́ссет (англ. William Sealy Gosset, 13 июня 1876, Кентербери — 16 октября 1937, Беконсфилд) — британский учёный-статистик, более известный под своим псевдонимом Стьюдент (англ. Student — студент) благодаря своим работам по исследованию так называемого распределения Стьюдента.T-тест
ДекартРене́ Дека́рт (фр. René Descartes) — французский философ, математик и естествоиспытатель; один из основоположников философии Нового времени, создатель аналитической геометрии, одна из ключевых фигур научной революции.Математика
Геометрия
Философия
ЕршовАндре́й Петро́вич Ершо́в — советский учёный, один из пионеров теоретического и системного программирования, создатель Сибирской школы информатики, академик АН СССР. Его работы оказали влияние на формирование и развитие вычислительной техники не только в СССР, но и во всём мире.РАПИРА
ИлличИван Иллич — американо-мексиканский богослов, педагог, философ, социальный критик смешанного хорватско-еврейского происхождения. Книги: Тишина как общинное достояние, Дружественные средства, Общество без школДружественное средство
Культура участия
КеллиДжордж Александр Келли, создатель теории личностных конструктовWebGrid
Репертуарная решетка
КолбDavid A. Kolb — американский психолог и теоретик образования, наиболее известный своей теорией обучения через опыт, которая была представлена в его книге "Experiential Learning: Experience as the Source of Learning and Development" (1984). Колб разработал модель, описывающую процесс обучения как циклический процесс, состоящий из четырех этаповStarLogo Nova
КушниренкоАнато́лий Гео́ргиевич Кушнире́нко — советский и российский математик и специалист в области информационных технологий. Заведующий отделом учебной информатики НИИСИ РАН, автор многих учебных пособий по информатике, разработчик обучающей системы программирования КуМир.Kumir
ЛатурБруно Латур - — французский антрополог, философ и социолог науки.Макроскоп
ЛотманЛотман, Юрий Михайлович - литературовед, культуролог и семиотик.Семиосфера
ПирсонКарл Пи́рсон (англ. Karl (Carl) Pearson, — британский математик, статистик, биолог, расовый теоретик, философ; основатель современной математической статистики, один из основоположников биометрики.Гистограмма
Коэффициент корреляции
Биометрика
Психометрика
Критерий согласия Пирсона
ПопперСэр Карл Раймунд По́ппер (нем. Karl Raimund Popper; 28 июля 1902, Вена, Австро-Венгрия — 17 сентября 1994, Лондон, Англия, Великобритания) — австрийский и британский философ и социолог. Один из самых влиятельных философов науки XX столетия. Поппер наиболее известен своими трудами по философии науки, а также социальной и политической философии, в которых он критиковал классическое понятие научного метода, а также решительно отстаивал принципы демократии и социального критицизма, которых он предлагал придерживаться, чтобы сделать возможным процветание открытого общества.Логика научного исследования
ПуанкареЖюль Анри́ Пуанкаре́ (фр. Jules Henri Poincaré; 29 апреля 1854, Нанси, Франция — 17 июля 1912, Париж, Франция) — французский математик, механик, физик, астроном и философ. Глава Парижской академии наук (1906), член Французской академии (1908) и ещё более 30 академий мира, в том числе иностранный член-корреспондент Петербургской академии наук (1895). Историки причисляют Анри Пуанкаре к величайшим математикам всех времён. Он считается, наряду с Гильбертом, последним математиком-универсалом, учёным, способным охватить все математические результаты своего времени.Математика
Наука и гипотеза
РуденкоРуденко Валерий Павлович, С 1985 года – старший научный сотрудник лаборатории учебных коммуникаций Института Программных Систем Российской Академии Наук - координатор смен детского компьютерного лагеря (Переславль-Залесский)Лого
Prolog
LogoWriter
СкиннерБе́ррес Фре́дерик Ски́ннер (англ. Burrhus Frederic Skinner; 20 марта 1904 — 18 августа 1990) — американский психолог, изобретатель и писатель. Один из самых влиятельных психологов середины XX века. Внёс значительный вклад в развитие и популяризацию бихевиоризма — школы психологии, рассматривающей поведение человека и животных как результат предшествующих воздействий окружающей среды. Скиннер наиболее известен своей теорией оперантного обусловливания.Программированное обучение
ТорндайкЭдвард Ли То́рндайк (англ. Edward Lee Thorndike) — американский психолог и педагог.Бихевиоризм
ТурчинВалентин Фёдорович Турчин - физик и кибернетик, создатель языка Рефал и новых направлений в программировании и информатикеФеномен науки: Кибернетический подход к эволюции
РЕФАЛ
Principia Cybernetica
УоллЛарри Уолл (англ. Larry Wall, род.1954) — американский программист. Знаменит как создатель языка программирования Perl. Лингвист по образованию.Perl
ФишерФишер, Роналд - В математической статистике Фишер является виднейшим продолжателем классических работ и методов Карла Пирсона; в частности, Фишер, наряду с Ежи Нейманом, разработал фундамент теории оценок параметров, статистических решений, планирования эксперимента и проверки гипотез. Большинство методов Фишера имеют общий характер и применяются в естественных науках, в экономике и в других областях деятельности.F-test
Дисперсионный анализ
ФуллерРичард Бакминстер Фуллер (англ. Richard Buckminster Fuller; 12 июля 1895 — 1 июля 1983) — американский архитектор, дизайнер, инженер, изобретатель, философ, математик, писатель, поэт.Эфемеризация
Синергетика
ЭнгестрёмЮрьё Энгестрём (Yrjo Engestrom)— известный финский ученый, один из наиболее пытливых последователей культурно-исторической теории Л.С. Выготского и психологической теории деятельности А.Н. Леонтьева, одновременно разрабатывающий собственную деятельностную концепцию экспансивного обученияТреугольник Энгестрёма

Языки высокого уровня. Типология языков

Язык высокого уровня

Стандартные типы данных

Концепции программирования. Распространённые языковые конструкции

Контейнеры для хранения данных

Функции высшего порядка

Визуальное программирование

AgentCubes, Agentsheets, AlgoBlock, AlgoBrix, Alice, App Inventor, Beetle Blocks, Blockly, Boxer, CreatiCode, DBSnap, DRAKON, Etoys, GP, GameBlox, Gamefroot, Gamestar Mechanic, Hopscotch, Kodu, Kodular, LogoBlocks, Looking Glass, MakeCode, Mama, MicroBlocks, Move the Turtle, NetsBlox, OctoStudio, Piktomir, Pocket Code, Robo Pro Light, SciSnap!, Scratch, ScratchJR, Snap!, Snap4arduino, Sophie, Squeak, Stagecast Creator, StarLogo Nova, Tangible Programming Bricks, The Incredible Machine, Thunkable, ToonTalk, Битва Големов, ПервоЛого

Алгоритмы поиска и сортировки в разных языках

Модули и библиотеки

Работа с текстами

Работа с данными. Среды выращивания данных и анализа данных.

Работа с медиа. Программирование игр и программирование внутри игр

Lua