Introdução à Informática
Lic. Ensino Físico-Química, 1º ano
2003/2004
Docente responsável: A.J.Proença


Sumários

Semana: 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15

 

 departamento de informática

Semana 1

26-Fev-04 (TP)
Não houve aula (ainda não houve aula de apresentação teórica)

26-Fev-04 (T)
Introdução ao funcionamento da disciplina: estrutura e conteúdos, documentação a fornecer em formato electrónico (relativo ao ano em curso no Forum do CIUM e na Web em gec.di.uminho.pt/lefq/ii0304/ e em papel (livros disponíveis na biblioteca em circulação na sala de aula) e da metodologia de trabalho e de avaliação.

Semana 2

02-Mar-04 (T)
Noção de computador, de "informação" no contexto de um computador, e de elemento básico de representação da informação (bit).
Sistemas de numeração.
(Notas de estudo: ITIC (Cap.1 e Anexo A); slides de TIC_(1) )

04-Mar-04 (TP)
Sistemas de numeração e conversão entre bases. Representação binária de valores positivos e negativos (sinal+amplitude, complemento para 1, complemento para 2 e representação por excesso).
(Enunciado do TPC1 para ser resolvido e entregue até ao início da próxima aula TP)

04-Mar-04 (T)
Representação de informação de comando de um computador: noção de instruction set.
Representação de informação textual: vantagens duma normalização e introdução aos códigos Baudot (5 bits) e Braille (6 bits).
Representação de informação numérica: representação de valores inteiros para efeitos de cálculos.
(Notas de estudo: ITIC (Cap.1 e Anexo A) e slides TIC_(1), já disponibilizados)

Semana 3

09-Mar-04 (T)
Representação de informação textual (cont.): análise dos códigos ASCII (7 e 8 bits) e Unicode.
Representação de informação audiovisual: representação de imagens fixas (introdução ao pixel, BMP, mecanismos de compressão de imagem, JPEG, GIF e PNG) e e imagens com movimento e som (AVI, MPEG, e MP3).
Caracterização dos documentos com ficheiros electrónicos (apenas com o texto, com o texto e respectiva especificação de formatação textual, com texto e imagens com especificação normalizada ou proprietária, e apenas com imagens).
(Notas de estudo: ITIC (Cap.1 e 2) e slides TIC_(1), já disponibilizados; rever secção 3.1 do Bloco I do Secundário)

11-Mar-04 (TP)
Aula laboratorial para demonstração da utilização das ferramentas da Internet -  navegação na Web e serviços de correio electrónico - para consulta e descarga de documentação em formato electrónico.
Resolução de exercícios de conversão de sistemas de numeração e de representação binária de valores positivos e negativos.
Resolução de um exemplo prático de formatos alternativos de documentos electrónicos (txt, doc, rtf, html, pdf, ...)
(Resolução de TPC1r. Guião de exemplo prático sobre formatos de documentos (seguido na aula). Enunciado do TPC2 para ser resolvido e entregue até ao início da próxima aula TP)

11-Mar-04 (T)
Representação binária de valores reais em vírgula flutuante: caracterização do problema (compromisso entre intervalo e precisão numa representação limitada ao nº de dígitos disponíveis, noção e vantagens/limitações duma notação normalizada, campos constituintes numa representação binária) e introdução à norma IEEE 754.
(Notas de estudo: ITIC (Anexo B), já disponibilizado)

Semana 4

16-Mar-04 (T)
Organização e estrutura interna de um computador: a Unidade Central de Processamento (função do CPU, blocos constituintes: conjunto de registos, unidades funcionais e unidade de controlo do CPU), a memória principal/primária (função duma memória, organização lógica: noção de célula e de endereço), periféricos/dispositivos, módulos de I/O (tipos de comunicação com periféricos/dispositivos de I/O, papel dos módulos de I/O), e o sistema de interligação de componentes (ligações no CPU/memória/módulos de I/O, estruturas de interligação com destaque para os barramentos - address, data e control bus - e análise da arquitectura típica dum PC) .
(Notas de estudo: ITIC (Cap.2 e 3) e slides TIC_(1), já disponibilizados; rever secção 1.2 do Bloco I do Secundário )

18-Mar-04 (TP)
Resolução de exercícios com valores em vírgula flutuante, e usando como referência a norma IEEE 754.
(Resolução de TPC2r.)

18-Mar-04 (T)
Execução de programas num computador: níveis de abstracção num computador e mecanismos de conversão entre níveis (compilador, assembler e interpretador); execução de instruções em linguagem máquina num CPU (ciclo de execução de instruções); introdução ao modelo de computação de von Neumann no funcionamento básico dum computador.
Análise detalhada da execução de uma instrução em linguagem máquina, com introdução aos conceitos de registo de instrução, registo apontador para a próxima instrução, e mecanismo de busca de instruções/operandos à memória, utilizando os barramentos de endereços, de controlo e de dados.
(Notas de estudo: ITIC (Cap.8); slides de TIC_(2) )

Semana 5

23-Mar-04 (T)
Iniciação à programação: revisão da noção de programa de computador, de linguagem de programação imperativa e dos mecanismos de conversão de um programa para linguagem máquina e respectiva execução; leitura, análise e interpretação de programas simples em Basic (contendo if...then...else e switch...case...end switch).
(Notas de estudo para este módulo de programação: slides de ProgComp_1 e o livro recomendado do Prof. Teixeira Dias, sendo útil para esta aula os Cap. 1 a 3)

25-Mar-04 (TP)
Introdução a um ambiente de desenvolvimento de programas na linguagem imperativa Basic (yabasic).
Codificação de programas: codificação de variáveis, do interface H-C e do corpo do programa com estruturas de controlo simples.
(Guião da aula prática)

25-Mar-04 (T)
Iniciação à programação (cont): análise e interpretação de programas com estruturas de controlo de iteração e respectiva codificação em Basic, nomeadamente os ciclos for...to...step, repeat...until e while...wend.
Concepção e desenvolvimento de um programa, através de um exemplo: a especificação do problema, a construção do algoritmo e a sua codificação numa linguagem de programação.
A concepção e desenvolvimento de programas: construção de um algoritmo - a caracterização dos dados, o interface humano-computador, as estruturas de controlo de decisão - e sua codificação para a linguagem Basic.
(Notas de estudo: slides de
ProgComp_2, bem como o Cap. 4 do livro recomendado; leitura suplementar recomendada: uma Introdução à Programação do Prof. Manuel Sequeira do ISCTE, Lisboa)

Semana 6

30-Mar-04 (T)
Construção de algoritmos: interpolação polinomial (linear e quadrática).
(Notas de estudo: introdução no enunciado do
TPC3 e Cap. 8.3 do livro recomendado)

01-Abr-04 (TP)
Técnicas de codificação de algoritmos numéricos em Basic: interpolação polinomial e representação gráfica de uma função trigonométrica.
(Guião incluido no TPC3, fornecido antecipadamente no Forum. Enunciado de
TPC4 )

01-Abr-04 (T)
Traçado da execução de um algoritmo e/ou da sua codificação, para teste da sua correcção.
Estruturas algorítmicas de invocação de sub-programas (procedimentos ou funções) e respectiva codificação.
(Notas de estudo: slides de
ProgComp_3, bem como o Cap. 5 do livro recomendado)

Semana 7

06-Abr-04 (T)
Análise de exemplos de construção e teste de algoritmos.

08-Abr-04 (TP)
Não houve aula (férias de Páscoa)

08-Abr-04 (T)
Não houve aula (férias de Páscoa)

Semana 8  

13-Abr-04 (T)
Não houve aula (férias de Páscoa)

15-Abr-04 (TP)
Análise da execução e teste de programas codificados em Basic, usando funções gráficas.
(Guião incluido no TPC3, fornecido antecipadamente no Forum. Resolução de TPC3r. )

15-Abr-04 (T)
Análise de exemplos de construção/teste de algoritmos e sua codificação em Basic: o movimento circular uniforme e o seu comportamento em ambiente alfanumérico e em janelas gráficas.
(Notas de estudo: introdução no enunciado do TPC4, fornecido antecipadamente no Forum )

Semana 9

20-Abr-04 (T)
A utilização de estruturas de dados em programação: análise do manuseamento de matrizes (organização na memória, leitura e escrita de matrizes).
(Notas de estudo: slides de
ProgComp_4, bem como a secção sobre "Variáveis indexadas" no Cap. 6.2 do livro recomendado)

22-Abr-04 (TP3)
Estudo do movimento circular uniforme e do seu comportamento gráfico, através da construção e teste de programas em Basic.
(Guião incluido no TPC4, fornecido antecipadamente no Forum. Resolução de TPC4r. )

22-Abr-04 (T)
A utilização de estruturas de dados em programação (cont.): análise do manuseamento de matrizes (cálculo da transposta e do produto de 2 matrizes; testes de validação dos índices).

Semana 10

27-Abr-04 (T)
Computação numérica usando ferramentas em alternativa à programação (1): a folha de cálculo como ferramenta generalista e as ferramentas específicas. Revisão de conceitos básicos na folha de cálculo Excel: utilização de funções matemáticas, de estruturas de controlo/decisão e manuseamento de matrizes.
(Notas de estudo: sugere-se-se a revisão do Cap. 4 do Bloco I da bibliografia de ITI do Secundário, já referida, sobre a "Utilização de folhas de cálculo", em especial as secções que antecedem a "Elaboração e manipulação de gráficos"; slides de
CompCient_1 ; os exemplos utilizados nos slides são adaptações dos exercícios propostos e resolvidos nos Cap. 2, 4 e 5 do livro recomendado sobre Excel, de Bernard Liengme )

29-Abr-04 (TP)
Especificação e resolução prática de problemas de Matemática e Física usando uma ferramenta generalista de computação numérica e traçado de gráficos (Excel).
(Guião fornecido na aula e disponibilizado no Forum; enunciado de TPC5  )

29-Abr-04 (T)
Modelação computacional numérica de fenómenos físicos
, usando uma folha de cálculo: análise da modulação de amplitude e de frequência de um sinal, sobre uma onda sinusoidal.
(Notas de estudo:
slides de CompCient_2 ; os exemplos utilizados nos slides são adaptações dos exercícios propostos e resolvidos nos Cap. 9 do livro recomendado sobre Excel, de Bernard Liengme )

Semana 11 

04-Mai-04 (T)
Ficha de avaliação 1 (programação de computadores).
(Notas de estudo: enunciado e uma proposta de resolução da FA1 )

06-Mai-04 (TP)
Estudo do movimento circular uniforme, de forma quantitativa (cálculos, estatísticas e erros) e qualitativa (gráficos e ajustes de curvas), usando
uma folha de cálculo (Excel).
(Guião da aula incluido no TPC5, já disponibilizado)

06-Mai-04 (T)
Resolução de equações - polinomiais e transcendentais - e de sistemas de equações lineares e não-lineares - usando as ferramentas Atingir objectivo ("Goal Seek") e Solver do Excel.
(Notas de estudo: slides de CompCient_3 ; para além da versão em PDF dos conjuntos de slides de Computação Científica, estes também estão disponíveis no seu formato original em PowerPoint, em PPT; os exemplos utilizados nos slides são adaptações dos exercícios propostos e resolvidos nos Cap. 10 do livro recomendado sobre Excel, de Bernard Liengme )

Semana 12 

11-Mai-04 (T)
Não houve aula (semana académica: tolerância de ponto).

13-Mai-04 (TP)
Não houve aula (semana académica: tolerância de ponto).

13-Mai-04 (T)
Não houve aula (semana académica: tolerância de ponto).

Semana 13

18-Mai-04 (T)
Computação numérica usando ferramentas em alternativa à programação (2): o Modellus como instrumento de modelação matemática interactiva de fenómenos físicos e consequente representação gráfica e animada.
(Notas de estudo: a versão mais actual do Modellus com manuais e exemplos diversos encontra-se no site http://phoenix.sce.fct.unl.pt/modellus; o pacote completo (versão inglesa) é um ficheiro com 28.8 MB; uma versão reduzida da versão 2.5 sem o manual e sem alguns exemplos, com 1.99 MB encontra-se aqui; apenas o ficheiro executável e o ficheiro de ajuda (que deverá ser aberto fora do Modellus, senão dá erro), compactados com 0.98 MB, estão aqui; slides da aula de CompCient_4 , que contêm também um outro ficheiro com uma introdução visual ao uso de funções e movimentos no Modellus )

20-Mai-04 (TP)
Estudo do movimento circular uniforme, em particular o seu comportamento gráfico e animações a partir da sua modelação matemática, usando o Modellus.
(Guião disponibilizado no Forum, incluido no
TPC6 )

20-Mai-04 (T)
Análise tecnológica de um PC (Wintel): terminologia, o processador e a memória.
(Notas de estudo: slides de TIC_(2), já disponibilizados )

Semana 14

25-Mai-04 (T)
Objectivos e funções de um sistema operativo
(SO).
Análise tecnológica de um PC (Wintel): o SO e alguns periféricos.
(Notas de estudo: slides de TIC_(2), já disponibilizados )

27-Mai-04 (TP)
Simulação e animação de funções (Modellus). Preenchimento dos inquéritos de avaliação.

27-Mai-04 (T)
Preenchimento dos inquéritos de avaliação.
Interligação de computadores em rede: noção de rede de computadores e de comunicação de dados; análise do modelo OSI de 7 camadas e relação com o modelo do TCP/IP (arquitectura da Internet).
 
(Notas de estudo: recomenda-se a revisão do Cap. 6.1 do  Bloco II do Secundário; slides TIC_(3) )

Semana 15

01-Jun-04 (T)
Reflexão sobre as relações entre o ensino secundário - enquanto estudantes recém chegados à universidade - e o ensino superior - incluindo o papel futuro de professores de candidatos ao ensino superior.
(Notas de estudo: slides com textos e pensamentos de reflexão )

03-Jun-04 (TP)
Ficha de avaliação 2 (estudo de propriedades de um fenómeno físico usando MS Excel e Modellus).
(Enunciado da Ficha de avaliação 2 para resolução nesta aula, e respectivos anexos)

03-Jun-04 (T)
Interligação de computadores em rede (cont.): características físicas (inclui modulação), tipos e meios de transmissão de dados; dispositivos e equipamentos de ligação de redes; arquitecturas de redes locais.
(Notas de estudo: as mesmas da semana anterior sobre o mesmo tema)