أهمية البرمجة وأنواع لغات البرمجة

الأهداف السلوكية :

      أن يعرف الطالب مفهوم البرمجة وأنها لغة التخاطب مع الحاسب الآلي

      أن يذكر الطالب الفرق بين المبرمج ومستخدم البرنامج

      أن يفسر الطالب أهمية أوامر البرمجة

الوسائل التعليمية :

      الكتاب .

      القلم والسبورة.

      عرض بوربوينت

      ورق عمل

      جهاز الكمبيوتر

تمهيد :

ترجع أهمية البرمجة وأنواع لغات البرمجة وخاصة لغات البرمجة بالكائنات أو العناصر إلى معرفة الحقائق العلمية والمعرفية في مجال لغات البرمجة ولغات الحاسب المختلفة

استراتيجيات التدريس :

( الالقاء – الحوار والمناقشة   ) – العصف الذهني )

العرض :

مفهوم البرمجة

جهاز الحاسب الآلـي آلــة تنفذ ما يأتيها من أوامـــر بدقـة ، حيث تكـون هذه الأوامـر مكتوبــة فيمـا يسمى  ( برنامج ) ، وجميع البرامج  تكون مكتوبة على هيئة سلسلة من الأوامر اليسيرة التي ينفذها الحاسب الآلي لتخرج لنا بالشكل الذي نراه.

هذه الأوامر تكتب بلغة معينة يفهمها جهاز الحاسب ، وإذا أردنا من جهاز الحاسب أن ينفذ عملاً معيناً فعلينا أن نعطيه الأوامر اللازمة لتنفيذ هذا العمل وهذه الأوامر مكتوبة على شكل برنامج.

البرنامج

هو سلسلة من الأوامر مكتوبة بلغة برمجة معينة ، تكتب لتنفيذ مهمة محددة في جهاز الحاسب.

أنواع البرمجيات :

1 ) أنظمة التشغيل.

2 ) برامج التشغيل المساعدة.

3 ) البرامج التطبيقية.

الفرق بين المبرمج ومستخدم البرنامج

المبرمج :

هو من يكتب البرامج ، حيث تمر العملية بعدة مراحل هي :

1 ) فهم وتحليل المشكلة.

2 ) كتابة سلسلة من الأوامر لحل المشكلة.

3 ) اختبار البرنامج والتأكد من صحة عمله.

4 ) تحويل البرنامج إلى صيغة تنفيذية ، تمثل الشكل النهائي الذي يحتوي على الواجهة التي يراها المستخدم.

المستخدم :

هو من يستخدم البرنامج ، حيث تظهر له واجهة البرنامج ولن تظهر له الأوامر التي كتبها المبرمج.

كيفية الحصول على البرامج

هناك طريقتان لحصول الشركات أو الأفراد على البرامج :

1 ) شراء برنامج جاهز ( مكتوب سابقاً ).

2 ) تطوير برنامج جديد خاص بالشركة أو الفرد.

أحياناً قد لا تكون البرامج الجاهزة مطابقة لما تحتاجه ، وهنا سوف تضطر إلى تطوير البرنامج بنفسك ومع أن هذا يحتاج إلى وقت وجهد ، إلا أن البرنامج سوف يلبي احتياجاتك تماماً.

أهم الأوامر في البرمجة

1 ) الإدخال : عملية استقبال البيانات التي سوف يعالجها البرنامج.

2 ) الإخراج : عملية عرض المعلومات التي نتجت عن تنفيذ البرنامج.

3 ) الحساب : هي العمليات الحسابية التي تنفذها البرنامج.

4 ) التحقق من الشرط : هي عملية التحقق من صحة شرط ما وتنفيذ بعض الأوامر بناء على مصداقية الشرط.

5 ) التكرار : هي عملية تكرار مجموعة من الأوامر.

أهمية البرمجة

نستطيع القول إن جهاز الحاسب الآلي دون برمجة لا فائدة منه إطلاقاً.

لأن البرامج هي التي تخبر الجهاز بما عليه القيام به وكيفية القيام بالعمل.

أمثلة على أجهزة ونظم تعمل باستخدام برامج خاصة بها

في المنزل : جهاز الميكروويف ، الهاتف المحمول ، الساعات الإلكترونية ، أجهزة الاستقبال الفضائية الرقمية ، التلفزيون ،

في الشارع : إشارات المرور ، السيارات الحديثة ، أجهزة الصراف الآلي.

في المستشفيات : الأجهزة الطبية المختلفة ، نظام المواعيد وملفات المرضى.

في المحلات التجارية : نظام البيع ، قارئ الأكواد.

تعريف البرنامج

البرنامج : هو سلسلة من الأوامر مكتوبة بلغة برمجة معينة تكتب لتنفيذ مهمة محددة في جهاز الحاسب، ويوجد كثير من لغات البرمجة المستخدمة في كتابة البرامج.

لغة الآلة : هي لغة ينفذها الحاسب مباشرة وهي مجموعة من التعليمات تنفذ مباشرة من قبل وحدة المعالجة المركزية للحاسب CPU ، حيث تُكتب مجموعة من التعليمات لتنفيذ مهمة محددة للغاية ، وتتعامل مباشرة مع ما هو مخزن في الذاكرة الرئيسية للجهاز.

وتُكتب كافة برامج الحاسب اليوم بلغات متعددة ومختلفة لها قواعدها ومفرداتها ، وتترجم إلى لغة الآلة بواسطة برنامج المترجم.

اللغات المنخفضة المستوى

هي اللغات القريبة جداً من جهاز الحاسب تظهر التركيب الداخلي للحاسب في مجموعة أوامر وتعليمات هذه اللغات. أي أنها لا توفر تجريداً أو فصلاً بين مجموعة أوامر أو تعليمات هذه اللغات والتركيب الداخلي للحاسب ، وتنقسم إلى :

1-لغــة الآلــة

تكتب الأوامر في لغة الآلة على شكل سلسلة من الأرقام الثنائية ( الصفر والواحد ) حتى يفهمها جهاز الحاسب الآلي مباشرة ، وترمز كل مجموعة من الأرقام إلى عملية محددة يسيرة يمكن للحاسب تنفيذها ، وتتعامل مباشرة مع ما هو مخزن في الذاكرة الرئيسية للجهاز.

2-لغة التجميع

هي اختصارات للغة الآلة ، حيث تُكتب الأوامر على هيئة  اختصارات مفهومة باللغة الإنجليزية يسهل تذكرها ، ويوجد مترجم يحول أوامر لغة التجميع إلى الصفر والواحد حتى يفهمها الجهاز وينفذها ، وتتعامل أوامر لغة التجميع مع مكونات جهاز الحاسب الداخلية مباشرة.

اللغات العالية المستوى

هي لغات تخفي تفاصيل تركيب الحاسب الداخلية عن المبرمج ، وهي بعكس لغات البرمجة منخفضة المستوى. ولا تتوافق أوامر اللغات عالية المستوى وتعليماتها مع التركيب الداخلي للحاسب.

وتعد هذه اللغات أسهل في الاستخدام وعملية كتابة البرامج من اللغات منخفضة المستوى ، ويوجد كثير من لغات البرمجة عالية المستوى تستخدم لبرمجة تطبيقات في مجالات مختلفة ، كما تسمى باللغات المتقدمة.

وتنقسم إلى :

1-لغة البرمجة الإجرائية

تعتمد على قيام المستخدم بكتابة البرنامج مفصلاً إجراءً بعد إجراء ، ومن ثم تحديد التعليمات التي تؤدي إلى قيام الحاسب بالمهام المطلوبة للبرنامج خطوة بعد أخرى.

وفي هذه اللغات تُجمَّع الأوامر التي تنفذ مهمة واحدة تحت إجراء واحد يعطى اسماً معيناً ، ثم في كل مرة نريد تنفيذ هذه المهمة يستدعى هذا الاسم الذي اخترناه بدلاً من كتابة جميع هذه الأوامر مرة أخرى ، وتمتاز البرامج المكتوبة باللغات الإجرائية بأنها قصيرة وسهلة القراءة والفهم.

أمثلة

1 ) لغة بيسك BASIC طورت عام 1964م ، وتم تطويرها حالياً للغة فيجول بيسيك

1 ) لغة سي C طورت عام 1973م ، تستخدم لكتابة برمجيات نظم التشغيل.

2-لغة البرمجة بالكائنات

تسمى أيضاً البرمجة بالعناصر ، وفي هذه اللغات تُجمع البيانات مع الأوامر الخاصة بها تحت كائن واحد ، ويعطى اسماً معيناً ويمكن استخدام هذا الكائن عدة مرات داخل البرنامج ، ويتم في لغة البرمجة بالكائنات تعديل وإعداد البرنامج بالرؤية المباشرة للكائنات التي يتألف منها البرنامج مثل الجداول أو الشاشات أو الرموز الصورية ، لذا فإن البرمجة بالكائنات لا تتطلب من المستخدم كتابة برنامجه على شكل خطوات إجرائية محددة أو كتابة أوامر وتعليمات متتابعة.

البرامج المصممة بهذا النوع تتألف من العديد من الكائنات التي تستجيب لأحداث معينة مثل النقر أو النقر المزدوج أو التحميل أو الفتح أو تنشيط أداة معينة بحيث تستجيب هذه البرامج الفرعية إلى وقوع ذلك الحدث وتقوم بتنفيذ الأوامر الخاصة بالكائن.

أمثلة

1 ) لغة السي بلس بلس ( C++ ) وهي امتداد للغة سي الإجرائية وقد طورت عام 1979م وتمتاز بأنه يمكن استخدامها للبرمجة الإجرائية أو البرمجة بالعناصر.

2 ) لغة جافا Java

وجميع هذه اللغات يجب تحويل برامجها إلى لغة الآلة حتى يتم تنفيذها ، حيث لكل لغة مترجماً خاصاً يقوم بتحويل برامجها للغة الآلة.

أسئلة المناقشة :

      س : عرف  مفهوم البرمجة وأنها لغة التخاطب مع الحاسب الآلي ؟

      س : اذكر الفرق بين المبرمج ومستخدم البرنامج ؟

      س : فسر أهمية أوامر البرمجة

أسئلة التقويم :

      أجب عن الاسئلة في ورقة العمل ؟