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计算机编程需要的知识范文1
随着时代的进一步发展,计算机语言已经逐步普遍使用,但是对于计算机语言模式还需要加强学习,合理使用计算机服务系统,完善计算机可视化技术应用。本文主要针对计算机C语言编辑程序技巧进行讨论,在计算机C语言中,体现在编辑程序上一些主要技巧,运用编辑程序能大大提升效率。
我国计算机在科技发展中起到重要作用,在计算机C语言的学习中,还需要很多学生加强学习。目前,C语言正处于一种新型的语言,时代在不断进步,计算机也不断在更新,学习计算机是为了加学习计算机语言,使计算机语言更加普及,能够熟练掌握计算机技巧,计算机C语言还需要更多人去学习。
1 计算机C语言内容
1.1 计算机语言之间运算顺序和运算符
在计算机中,有很多功能都需要去学习。首先,计算机中的运算顺序和运算符号,这两者都是计算机C语言重要的组成部分,在计算机运算顺序和运算符号中,其两者之间都存在很大差别。计算机运算顺序是将要运算数据从某处开始运算,按照预先设计好的顺序进行逐一运算,不会出现漏算或者算错的情况,最终得出运算数据结果。在运算符号中,计算机运算符号就是将符号排入到编辑好的运算数据中,能够实现可以从任意一处开始运算,使数据不存在顺序之分,最后也能准确算出数据。这两者都是计算机重要成员,将这两者结合起来能够使计算机拥有更多功能,在和其他语言相比之下,C语言是计算机的灵魂,相比其他语言,C语言占据很大优势。
1.2 计算机C语言基本结构
计算机C语言有着较为复杂的结构,在计算机C语言中,结构作为计算机重要组成部分,C语言结构分为顺序结构、选择结构、循环结构。计算机C语言就是由这三种结构组成的,这三种结构在计算机中分别担任不同功能,在使用计算机C语言时,一定要预先设计好程序,合理使用和分配计算机结构,使其能对运算数据完整,进一步加强数据运算准确率。在运算过程中,计算机C语言就是通过这三种结进行合理分配,组成一个较为完整的运算程序。
1.3 计算机C语言数组
在计算机C语言中,运算时要使用到很多数字,但是,在C语言中,可以将这些数据进行有序组合,将这些数据可以根据数据特点进行分类,将数据相同性质或数据不同性质进行合理分配,相同数据放在一组,不同数据放在一组,能够使计算机在运算时更加有效的进行,能够提升运算效率。还有数据维数可能不太一样,根据这些维数可以分为单一维数组和多种维数组,只要进行合理分配,都能够使计算机C语言在运算中发挥更好运算准确率。
1.4 计算机C语言函数
计算机C语言中,函数是C语言中重要组成部分。在C语言运算中,使用函数运算是不可缺少的,函数有着运算快特点,在准确率上都高于其他运算方法,因为,函数自己独立完成运算,不需要借助任何运算工具,每一个函数都有着自己独立板块,在运用C语言运算中,只需要通过调用函数功能,就可以将分好的数据通过函数来完成运算,运算结构不仅准确,还能节省时间。函数在计算机中有多种分类,可以分为用户函数、系统函数、返回值函数、无返回值函数、内部函数和外部函数等,这些函数都有各自运算特点,能提升计算机C语言在运算中的效率。
1.5 计算机C语言指针
在通过计算机C语言运算时,指针也是可以进行运算的一种工具,其中指针就包括函数、数组、字符串和地址等,使用指针运算能使整个运算结果更加高效率,指针也是在计算机C语言运算中更加先进的运算方法,同时还包括多种运算方式,指针运算在C语言中能完美展现出运算准确率,为C语言提升运算效率。
2 计算机C语言编程技巧
2.1 学习书本上知识
有很多人在学习C语言时,往往会忽略书本上一些重要知识,每本教材上都会有较多编程案例,在课堂上学习新知识后,应根据教科书上的编程案例进行总结,并且要认真阅读教材上重要知识点,在对程序进行编程时,教材上的案例一般都是和知识点配合出现的,在学习完知识后,还要加强对书本上案例学习,对学习新知识进一步加强,现在学习C语言的方法就是通过不断去模仿案例,根据案例还能制定C语言,对自己也是一种考验,同时还能提升自己对C语言编辑程序认识,使学生能够学习到C语言中考虑问题方法,在以后出现同样编辑程序能够得心应手,完美解决问题,但是,一般在开始学习编辑程序之前,都是通过不断去模仿案例,加强对C语言编辑程序了解,把握在C语言编程时出现重要知识点,加强自己在编辑程序时逻辑思维和解题思路,避免今后再次遇到同等编辑程序时出现错误,一定要不断去学习,去探索C语言编辑程序中的奥妙,才能对编辑程序没有恐惧感,日积月累,能够提升自己对计算机C语言编程的成功率和准确率。
2.2 学习C语言编程要综合所有知识
在计算机C语言编程中,一般通常使用的知识有指针、函数、结构等等,在进行编程时,有时候会发现,通常使用的知识会不适合当前程序,这就需要学生对所学的所有知识进行综合了解,应对不同结构上程序,所需要不同的知识,在结构上不同时,首先就应该考虑到运用循环结构、顺序结构或者选择结构。学习C语言编程就要充分利用所学知识,将所学知识都综合起来,在编程时运用知识,编出最好的程序,同时还对同学进行知识上的考验,加强学生对知识的了解,为此,一定要让学生多多学习编程教学,对知识点逐一掌握,加强学生学习能力,提高计算机C语言编辑程序能力。
3 学习C语言意义
目前,我国正处于高速发展时代,计算机C语言也存在很多种类,每一种计算机都有独特的一面,不同语言存在不同差异,这种情况下,会使学生学习C语言感到非常吃力,但是,C语言的功能还不能够忽视,学好C语言能够使一些工作上困难得到更好解决,能为学生提升计算机技巧,还能够使学生熟练掌握C语言基础,对学生学习和生活都起到很大作用。
4 总结
通过文章叙述,计算机C语言已经普遍被人类使用,随着C语言编辑程序技巧越来越深奥,学生在接触时会感到吃力,但是在后续的学习中应让学生多多接触教科书上知识,在做题方面要注重理论知识运用,才能更好掌握计算机C语言基础,在日后编程中对C语言功能不能忽视,才能提升学生计算机C语言编程的能力。
参考文献
[1]王晓明.计算机C语言编辑程序探讨[J].长春教育学院学报,2014(05):145-145,147.
[2]付欣.关于计算机C语言编辑程序技巧探究[J].中国外资(上半月),2013(12):276-276.
[3]丛书勤.浅析计算机C语言编辑程序技巧[J].电子世界,2014(22):185-185.
计算机编程需要的知识范文2
关键词 中职;计算机课程;编程
中图分类号:G712 文献标识码:B
文章编号:1671-489X(2016)09-0094-02
1 前言
在中职计算机课程教学中,对教师教授的理论知识学生通过编程来运用于实际,因此,编程是一个非常重要的教学内容。然而,编程的复杂性和难度往往让学生感到难以应对。为了帮助学生更加容易地学习编程,可以适当引入机械编程教学方法,帮助学生深化理解记忆基础的语法知识,同时进行经常的上机练习,将实践上机与理论知识合理结合,让学生能够高效快速地进行编程学习,提高对编程学习的兴趣,培养编程能力。
2 构建科学的教学框架
在中职计算机课程的机械编程教学中,构建科学的教学框架是必不可少的。
1)教师要注重理论知识的教授,帮助学生建立深厚的程序语言知识基础。在基础理论知识教学中最为重要的几点:明确程序语言中对变量进行定义、修改的语句;记忆不同变量的类型、所占的内存大小以及运算方式等;掌握控制语句进行循环、组合、计算以及函数调用方法等。
2)在编程中,学生的建模能力是很重要的,教师在编程教学中要帮助学生提高建模能力。教师可以给学生举出一定的问题,指导学生对问题进行分析处理,从中总结规律,建立合适的数学模型,而后根据数学模型合理设计计算方法,并选择最佳的数据存储方式,最后完成代码的编写,进行调试运行。学生在编程学习中需要进行这样的思维方式训练,学习系统的程序设计方法,如此才能明确把握程序的内容和功能,并针对不同的问题设计出行之有效的程序。
3)传统的计算机考试以笔试为主,学生在纸质试卷上进行答题,而不是上机操作。这样的考试方式具有很大的局限性,并不能很好地反映学生对于计算机课程的学习成果。为此,教师可以采用上机考试的方法,为学生提供一定的题目,让学生根据题目要求编写程序。教师根据学生的程序编写情况,就能够有效判断学生的学习情况。
3 采用合理的教学方法
应用情境教学法 心理学的研究表明,在适宜的学习环境中,学生的学习热情和学习效率明显比在其他环境中要高。因此,在中职计算机机械编程教学中,为了提高教学效率,教师可以应用情境教学法。在教学过程中,教师要根据教学内容,结合学生的兴趣所在,为学生设立相应的教学情境。教师在设立教学情境的过程中要注意:首先,教学情境的设立要以提高学生的编程能力为中心;其次,教学情境的设计应当与学生的实际情况相结合,在其中添加与学生兴趣相关的元素,这样才能达到吸引学生的效果,进而增强学生的精神集中度,提高学习效率;最后,教学情境的设计要结合新的课程内容和学过的旧知识,引导学生用已知的知识探究未知的内容[1]。
应用问题教学法 教育究其根本,是为了提高学生对于问题的发现、探究和解决的能力。因此,在中职计算机课程中引入机械编程教学,教师可以采用问题教学法,培养增强学生的问题意识。应用问题教学法,可以增强学生的求知欲,有效提高学生对于编程的学习兴趣,培养学生的思维能力和探究能力,进而提高学生的综合素质。在应用问题教学法的过程中,首先,教师要引导学生学会发现问题,这是进行问题教学的基础;其次,教师带领学生对发现的问题进行分析探究,在分析探究过程中就能很自然地导入所要学习的新的内容;最后,引导学生吸收理解新知识,并设法应用,来解决眼前的问题。在这一过程中,学生的学习活动都是围绕问题来进行的,能够有效调动学生的学习热情,促进学生对问题的思考探究,进而提高学生的思维能力和创新意识。
多媒体教学法 随着科技的发展,多媒体在各中职学校中有了普遍的应用。相较于传统的板书教学,多媒体教学可以为学生展示更加直观的知识内容,提高教学容量。在多媒体教学中,教师可以在课件中添加一些与教学内容有关的趣味性图片,吸引学生的兴趣,活跃课堂氛围。在中职计算机课程编程教学中,教师所要教授的知识往往是生硬而死板的,学生很难从中找到什么乐趣,更难以专注于编程的学习,应用多媒体教学可以在很大程度上改变这一状况。丰富的教学内容,直观的知识展现,多媒体课件可以让编程教学变得简单而富有活性,教师可以在课件中展示新知识的实际应用,让学生知道所要学的知识是非常实用,能够提高学生的重视程度,从而提升教学效率[2]。
4 注重理论结合实践
计算机课程需要以理论知识作基础,进行大量的上机实验。因此,在中职计算机课程编程教学中,教师要注重理论与实践的有效结合,进行合理的教学安排。对于基础理论知识的教学,教师可以选取经典例题、布置适当习题等。在中职计算机课程编程教学中,对于学生的思维能力和创新能力的培养以及知识的巩固记忆,可以通过例题的变化讲解来进行。
如在教授VF语言时,对于赋值语句,教师可以选取这样的例题:在程序中,有变量X等于2,变量Y等于9,请用赋值语句将这两个变量的数值进行交换。对于这样的经典而简单的例题,教师可以进行变化讲解,让学生先思考这样的实质性问题:如何把橙汁倒入盛满牛奶的杯子。有的学生思维比较教条,首先会想杯子都满了这怎么倒?而稍微思维活跃的学生就会想到先把牛奶倒入另一个杯子里,然后就能把橙汁倒进了。类比原例题,就是设置一个中间变量Z充当另一个杯子,令Z=X,X=Y,Y=Z。这样就能够让学生更加容易地理解知识并学会知识的应用。
无论是什么学科的学习,习题是必不可少的一部分。在中职计算机课程编程教学中,教师需要根据课堂内容合理布置习题,让学生在做习题过程中巩固基础的理论知识。
在计算机编程教学中,对于理论和实践的结合,最好的方式就是在学习一模块内容后就立刻进行上机实践。在上机过程中,教师要给予学生一定的指导和帮助,做到教师主导,学生进行自主探究。学生刚刚学完一部分知识时,记忆是最为深刻的,此时进行上机操作,能够有效达到巩固应用的作用。学生在实际的上机操作中,会出现各种各样的错误,这是大多数学生很难避免的。对于出现的问题,教师不要直接回答学生,而是指导学生学会使用调试命令进行问题的查找,然后对错误的代码进行修改。在修改过程中,教师可以给学生适当的提示,以免出现学生由于问题难以解决而挫伤学习积极性的情况。对于编程能力较弱的学生,教师可以为其安排难度较低但代码较多的编程任务,让其慢慢熟悉编程方法;而对于编程能力较强的学生,教师可以适当提高任务难度,做到因材施教。
5 结语
在中职计算机课程中,学生需要掌握很多知识,而编程更是重中之重。因此,为了提高教学效率,教师要设计合理的教学框架,应用适当的教学方法,结合理论知识与实践操作,以提高学生编程能力为目标,开展综合教学,在帮助学生学习掌握理论知识的同时,让学生学会实际应用,掌握编程技术。
参考文献
计算机编程需要的知识范文3
论文摘要:现存的非计算机专业编程语言的教学弊端种种,本文提出了一种新的思路。即:使用VBScript语言在记事本中编写程序,在IE浏览器环境下来运行之,且通过实例论证该方法的实用性,使其真正为每个用户服务。
0引言
说起我国非计算机专业编程语言教学的走向,就不得不提到我国高等学校计算机基础教育发展的历史。我国的计算机基础教育始于20世纪80年代初期,从80年代初以来,高校的计算机基础教育大致上经历了三个发展阶段:80年代是起步阶段,90年代是规范阶段,进入21世纪,开始了第三阶段,即深化提高阶段。
计算机基础教育是指面向大学中非计算机专业学生的计算机教育,这部分学生约占全体大学生的95%以上。非计算机专业中进行计算机教育的目的是培养大批能使用计算机的人才,而不同于计算机专业的培养计划,可以说他们是计算机应用人才,学习计算机的目的完全为了应用,计算机只是作为一种现代工具来掌握,而不能当做纯理论的课程来学习。明确了这个培养目标,那就可以有的放矢。
目前各高校非计算机专业编程语言教学的现状是:学时是有限的,学习内容是繁杂的,由此对学生产生的学习压力不仅苦不堪言,而现实更是多数非计算机专业的学生在毕业后,对于大学期间学习的编程语言大部分是忘记,若想拾起来重新使用,也不是一件易事。如何解决非计算机专业编程语言教学和实际使用二者之间存在的矛盾这个问题,是我们每个从事高等计算机基础教育的老师不得不思考的问题。
1非计算机专业编程语言教学的现状
对于现存的高等院校非计算机专业编程语言教学的弊端,我们做以下几点分析说明:
(1) 非计算机专业编程语言教学培养目标定位有误
对于非计算机专业学生进行的编程语言教学,应与计算机专业的学生有所不同。计算机专业培养的是计算机专门人才,将来从事信息技术理论研究、科研教学、系统开发等专业性的工作,而在非计算机专业中进行编程语言教学的目的是培养大批能使用计算机的新型人才,他们需要达到的程度仅仅是使用计算机这个工具。作为高等院校非计算机专业编程语言教学计划的制定者,对于专业和非专业要达到的目标一定要明确,否则有可能南辕北辙。
(2) 非计算机专业的编程语言教学设置好大喜功
经过作者在国内各大高校做的调查,几乎各大高校对于非计算机专业编程语言教学一般从大学一年级就开始,陆续开有VB、C、FoxPro、SQL、C++、PB、Delphi、Java等,有的院校在高年级非计算机专业还开有计算机编程语言课程,美名其曰:多学点东西,增加就业砝码。
诚然多学点东西是不会有什么害处,但是不知道说这个话的人有没有想过:对于非计算机专业的学生来说,能有多少比例的学生在真正学这些开设的计算机编程语言课程,更多的恐怕是在各种考试之间疲于应付。当大家手捧毕业证书的时候,手拿四年所修的学分成绩单的时候,当大家面试应聘的时候,留在大家脑海中的计算机编程语言可能屈指可数,可以炫耀的可能仅仅是修过的计算机课程的数量。
作为从事高等教育的老师,我们不能为了这些表面的假象自欺欺人。如何在有限的学时内进行优化选择,使学生学到最需要的知识。当然不仅是指当前最需要,而且也包括今后踏上工作岗位,对于需要用到的计算机编程语言知识的时候也可以信手拈来,不用再重新学过。因此,对于非计算机专业的学生,我们应该敢于摒弃学习那些当前为了考试,今后根本用不多,仅仅是为了增加学分的计算机编程课程。
(3) 系统本身庞大,掌握的知识有限,学不能使其精
对于现存的计算机程序设计的任何一门语言,如VB、Visual Fox、SQL等,系统都是很庞大的。以一个简单的例子,VB为例来说明,VB采用的事件驱动的编程机制,提供了动态数据交换(DDE)和对象链接与嵌入(OLE)等技术。在数据库方面,VB具有很强的数据库管理功能,不仅可以管理MS Access格式的数据库,还能访问其他外部数据库,如FoxPro、Paradox等格式的数据库。另外,VB还提供了开放式数据连接(ODBC)功能。
对于VB强大功能,我相信学过VB的用户,都是普遍承认的,这个不需要多说,但是对于这么大的一个系统,如何能通过简简单单的几个学时就能够完全掌握呢?即使说你上课的时候多么专心地听讲,多么用功地做笔记,都是无济于事的,非要通过系统地做上几个项目才能掌握一二,更不要说是对于仅仅是通过教材上的几个简单例子学习的学生了,这几乎是不太可能的事情。那么有没有学习起来比较容易上手的工具了,答案是肯定的。
(4) 快速记忆,快速忘记
在高等院校里不排除有些用功的学生,学习每门功课都是用功之极,当然也不排除用功是为了在考试中拿个高分,争取奖学金的可能性存在。一个学期,说的更多一点一年对一门语言的学习,在短时间之内掌握某一项技能之后,一旦长时间不使用,肯定会生疏,这是人类不能抗拒的生理现象。而且目前高校里的学生学习的现状是:平时基本不看,考前拼命熬夜苦读,这种短时间内强迫大脑记忆的东西,肯定是经不起时间的考验的,尤其是在一个人不愿意学习这门功课的时候,这是自然规律。
假设你当时学会了VB,而且在大学毕业参加工作的时候也没有忘记,是不是说你就能很好地做自己的事情了呢?答案也是否定的,因为你掌握的是VB,而在工作单位的PC机上或许并没有安装VB的运行环境,这样是不是就为你的使用又出了一道难题。
有没有一劳永逸的工具,只需要简单的学习,而且不论在安装或者未安装VB运行环境的PC机上都能很好的完成自己想做的工作。通过作者亲身实践,本文中提倡的这个方法就可以达到这样的功效。
(5) 支持知识产权保护
如何做才能既使用正版,又不卷入知识产权的纠纷中呢,这里我们提倡在高校中推广,使用VBScript脚本语言在记事本环境下编程,在IE浏览器中运行,就可以达到这样双重效果。
(6) 程序交流困难
一个用户编写的程序如果仅仅是自己使用,这个时候程序的使用有一定的局限性,如果能够拿出去跟别的用户交流,就具有了更大的价值。假设有两个用户A和B,A在VB环境下编写了一段程序,在自己的机器上可以正常运行,当A把这段程序拷贝到B的机器上和B交流的时候,B机器上恰好没有安装VB环境,此时对于二者的交流可能存在障碍。
针对上述,我国高校计算机基础教育体制中存在的诸多问题,作者提出了一种新的思路。
对于一台安装了操作系统(Windows XP、Windows 2000 Professional、Windows ME、Win 98等)的PC机来说,拥有IE浏览器和记事本是再简单不过的事情,作者推荐给大家的就是使用VBScript语言来完成自己想要做的工作。下面我们通过例子来做进一步的说明,以此来演示如何更好的结合二者,使之发挥作用。
在数学或工程应用中,常常存在着大量的数值计算和数值分析问题,如:复合梯形公式、复合Simpson公式、Romberg求积公式等。通过编写简单的程序,就可以让计算机代替人类来做一些复杂的计算任务,在这里以数值计算中一个常见的问题来说明一下如何使用提倡的方法完成计算任务,这里以复合Simpson公式的计算为例。程序是通过输入给定的三个初始值:a、b和n,如图1所示。
图1 数据输入界面
计算设计大致上分为三个步骤:
(1) 在记事本中编写程序代码如下示:
图2 程序源代码
从上述源代码中可以看出:第一,VBScript使用的仅仅是VB中简单的程序设计思想的三种结构:顺序、选择和循环,不涉及复杂的结构,对于非计算机专业的用户来说是非常容易的事情。第二,在程序开始写了一个自定义的函数,在后面对该函数进行了调用,可以达到程序复用的作用。
(2) 将该文件保存为一个html格式的文件,如:a.html。
(3) 运行该程序只需要双击该文件图标就可以在IE浏览器环境下运行,在指定的文本框中输入符合计算要求的数据点击确定就可以得到计算的结果,如图3和图4所示。
图3 程序初始界面
图4 运行结果
3小结
通过上述例子我们可以得出以下结论:
(1) 在记事本环境下,仅仅使用了一些简单的VBScript脚本语句就可以完成复杂的数值计算任务。VBScript是介于HTML语言和Visual Basic、Java等高级语言之间的一种脚本语言,它接近于高级语言的大部分功能,但却比高级语言简单易学。
(2) 在运行该程序时,不像其他的程序设计语言需要经过编译或解释等步骤,以此来生成目标文件、连接文件以及可执行文件等,使用VBScript在记事本中编写的程序需要做的工作仅仅是双击该文件名,而不会生成其他的中间文件,这样就大大节省了系统的存储空间。
(3) 在运行该程序时,对运行环境没有提出特别的要求,仅仅是需要一个IE浏览器。这对于拥有一台PC机的用户是轻而易举的事情。
(4) 当你还在费尽心思考虑程序的在多台机器之间传递的时候,使用在此提倡的方法无需有这方面的顾虑。对于在任何一台PC机上编写的 .html文件,你可以轻松在多台机器上拷贝和运行,而无需进行额外的路径配置等工作。
当然,我们提倡的这种方法并不是十全十美,如:对于需要大量使用界面图形来处理的问题,或者需要使用数据库的问题,该方法就有所欠缺,但是该方法对于仅仅是为了自己方便,进行一些数据处理来说,是再合适不过的了。
全社会的计算机普及,为大学的非计算机编程教育创造了良好的氛围和外部环境,使广大非专业人员学习和使用计算机编程语言变得更加容易,如何使学有所用,使高等教育成为社会发展的推动力量,是高校非计算机专业编程教学面临的严重的挑战,这也是本文的初衷。
参考文献
[1] 施吉林, 刘淑珍, 陈桂芝.计算机数值方法[M].高等教育出版社.
计算机编程需要的知识范文4
1.1亟待解决的问题
课程的改革目标是让学生在学习计算机核心知识和掌握应用工具的基础上学习运用高效的思维去思考,将无意识的计算思维教学理念提升到有意识、系统性的计算思维教学。力求从根本上扭转目前大学计算机基础课程所面临的教学困境。针对以上目标,需要以计算思维为核心重构教学内容,并通过合适的教学实践手段和方法使得这些重构的内容能够被学生接受和理解。通过分析,提炼出要解决的具体问题如下:
1)在有限课时内需要培养学生哪些具体计算思维要素。我们的目标是传授给学生基本的计算机核心知识,但是计算机科学作为一门学科包含了复杂的知识体系,并在不断地发展和创新,需要确定哪些知识点能够被定义为该课程教授的核心内容。
2)如何在学生尚未掌握任何一门编程语言的情况下实践所学计算思维内容。大学计算机基础课程所面临的是大学一年级学生,除个别学生在入校之前有过编程经验,学生普遍没有编程基础。如何在缺乏编程实践的前提下让学生掌握计算思维是决定最终教学效果的关键问题。
3)面向不同基础和专业的学生如何体现不同的计算思维的教育和训练内容。
1.2分类教学、专业融合的教学内容设计
西北工业大学是一所以发展航空、航天、航海工程教育和科学研究为特色,以工、理为主,管、文、经、法协调发展的研究型、多学科性和开放式大学。不同专业对学生的计算机知识的要求不同,存在较大差异。相同专业学生之间的计算机知识也有较大差距,在这种情况下采用分类教学是必要的。例如在程序设计课程中按照文、理科进行分类实践教学,取得了良好的成效,积累了经验,但是在大学计算机基础课程中尚未实施。此次以计算思维培养为核心的大学计算机基础课程教学改革在教学内容设计上除按照文、理分类外,还考虑到特殊方向和专业学生群体的较高计算机教育的需求,将教学内容分为4个方向:
(1)面向理工类专业学生;
(2)面向文管类专业学生;
(3)面向国际班学生全英文计算机教学;
(4)面向教育实验学院卓越班。西北工业大学作为理工科重点院校,大多数学生都归类于方向(1),以2013年数据为例,方向(1)约占62%,方向(2)约占17%,方向(3)约占4%,方向(4)约占17%。在确定每个方向学生教学内容时,遵循“两个融合”的原则,将计算机基础教育与计算思维培养融合,构建以计算思维能力培养为主线的非计算机专业通识教育;将计算机基础知识与学生的专业技术融合,在进行计算机思维培养教学内容选择时,注重计算机基础知识与学生专业方向的融合度。“两个融合”的具体内容包括:(1)计算思维培养融合,是指将计算机科学中最具有基础性和长期性的计算思想教授给学生,侧重使非计算机专业学生能够领略计算的核心方法,学会如何把问题转化成能够用计算机解决的形式,培养学生从本质和全局来建立解决问题的思路,为其今后的专业学习和应用计算技术打下坚实基础。(2)专业技术融合,是指根据学生专业特点和需求,在计算思维培养融合的基础上,动态选择课程内容,形成可定制教学模块,实施分类分层教学。“两个融合”原则体现了具有鲜明特色的非计算机专业大学计算机教学方案,形成了纵向分类、横向分层的教学内容。每个方向内容由基本理论知识层、计算思维融合层、专业融合层组成。以面向理工类专业学生的方向(1)为例说明各层的含义。
1)基本理论知识层。该层属于计算机基本知识内容,包括基本概念和基本计算思维模块,在介绍计算机软、硬件的历史和未来发展趋势过程中贯彻计算机基本知识,包括二进制、冯•诺依曼计算机、图灵机、计算复杂性等计算机重要基础概念等。这部分内容比较近似于之前课程中计算机基本知识部分,但我们在教学改革中对其内容重新组织,从计算机重要的“分层”和“抽象”概念出发引导学生学习这部分知识,力图让学生领略到这些技术背后的基本计算思维内涵。通过学习计算机发展历史,让学生对整个计算科学发展有全局了解。
2)计算思维层。包括问题求解方法和算法模块,学生在学习了计算机重要基础知识后,开始深入学习计算系统底层具体思维和运行机制。这部分从系统和算法角度让学生学习计算机解决问题的方法,包括求解框架、典型案例的计算算法、具体思维过程和实现方法等,让学生在计算思维较高层次讨论计算机学科的根本问题和思维方式,深入了解计算机的工作和运行机理。这一部分内容体现了本课程的计算思维培养目标。
3)专业融合层。最高层的专业融合层完成融合专业知识、提升学生在专业学习中应用计算思维的能力的任务。该部分从数据处理和网络计算角度,让学生领略到计算机目前最广泛的应用模式,从而在自己的专业领域加以运用。这部分模块属于变化较大的模块,目前仍然需要开发和扩充大量与其他专业更为紧密相关的案例和应用模式。按照图1所示,不同类别学生在基本理论知识层内容是相同的,在第2层上,教育实验学院学生所学的算法和系统内容更为深化和多样,实现了差异化教学。在专业融合层,为理工类和文管类不同专业特色的学生设计了不同模块内容。理工类学生学习数据处理和计算网络知识,而文管类学生侧重学习用计算机处理数据和利用计算知识研究社会关系等。
1.3两阶段培养、可视化计算思维实践的实验环节
一直以来,实验教学通常是理论教学的辅助,和理论教学在章节内容上是对应的。但在我们的教学改革中将实验课程和理论课程定位为“互补关系”,实验课程具有相对独立性,在内容中体现“两阶段培养”的实验教学理念。第一阶段实验为计算机基础知识实践,包括Windows的使用、常用工具软件的使用、常见网络应用等。此阶段目标是培养学生对计算机基本操作技能和常用工具软件的掌握;第二阶段实验是关于计算思维的实验。这部分内容要求学生依据具体应用问题设计程序,实现典型算法。两阶段培养中的第一阶段目标就是要学生熟练掌握工作和学习中常用的工具类软件,为以后的学习和科研打下基础。针对在本文2.1节中提出的第2个问题,即此阶段的学生尚未具备程序设计的基本知识和经验,我们认为,采用可视化编程工具是解决这一问题的有效方法。可视化编程工具支持可视化(Visual)程序设计,主要是让程序设计人员利用软件本身所提供的控件,构造应用程序的各种界面,可视化编程技术已经成为当今软件开发的重要工具和手段。为此,我们在课程实验改革中引入可视化编程工具Raptor,使得尚未具备编程基础的大一学生能够实施算法实践和验证。Raptor是一种可视化的程序设计环境,其将程序设计中的要素以图形符号的方式展现,使得学生在不具备编程知识的基础上可以实践计算机中算法类问题。目前,它已经在卡内基•梅隆大学等世界22个以上的国家和地区的高等院校中使用。在实验课程中设计了4个学时讲解Raptor工具并要求每个学生至少课堂完成8个基本算法实验任务。在实验课之外,要求学生用Raptor完成算法类大作业并撰写实验报告,以综合训练学生解决算法类问题的能力。教学过程和最后的调查结果表明,引入算法类可视化工具有助于实验教学取得良好效果。
2改革实践和总结
在2013—2014学年,我们将改革后的教学内容对部分理工类班级开展了试点教学,试点专业涉及材料、自动化、电子信息专业等,在课程末期分别针对任课教师和学生做了教学效果调查,调查结果表明教学效果基本达到预期教学目标。教师普遍感受为所带课程的难度和以往课程内容相比备课较难,但课堂氛围较好,内容受到学生关注,尤其实验环节引入了Raptor可视化程序设计工具,课堂氛围活跃,学生的学习兴趣和积极性较以往有大幅提高。部分学生调查结果如图2和图3所示。图2是学生对计算思维认识的调查结果,显示出大多数学生(达到60%以上)理解了计算思维的概念,认识到计算思维和计算机基础课程的重要性,不仅仅只是学习工具应用,而是对今后理解和掌握计算机应用技术奠定基础,从无意识地应用计算机解决问题到有意识地培养自己的计算思维思想。图3为调查学生认为教学内容中哪部分收获最大,19%的学生认为计算思维有最大收获,居第二位置,说明这部分的学习为培养优秀学生的创新能力打下了良好的基础。
3结语
计算机编程需要的知识范文5
[关键词] 计算机图形学;思维导图;图形学理论教学;图形学实践教学
[中图分类号] G642 [文献标志码] A [文章编号] 1008-2549(2016) 07-0106-02
一 计算机图形学课程教学中存在的问题
本科的计算机图形学教学对数学理论有一定要求,往往体现为公式推导、演化等形式,同时也涉及算法设计及其代码实现。而传统计算机图形学教学重点一般侧重于考核学生对知识点的掌握,课程实践所占比例较低。因此传统的教学模式不适用于计算机图形学课程,若仍沿用传统教学模式,则不仅不利于维持学生的学习兴趣,更不利于学生发现问题、解决问题以及创新能力的培养。
1 计算机图形学教学内容与学生的学习兴趣
传统的计算机图形学内容主要有:计算机图形系统概述;二维图形生成和变换技术;三维图形生成和变换技术;真实感图形生成技术;计算机动画技术与实践。该课程入门阶段需要的数学知识主要涉及代数、三角学和线性代数,数学原理与图形的结合在理论教学中占据了一定比重。
传统的计算机图形学教学目标是侧重于培养学生对计算机图形学理论知识的了解与掌握,在教学内容的设置上主要强调图形学知识、概念的系统性与整体性,重点是概念解释与原理讲解,体现为大量的公式推导。
未进入图形学教学前,学生们对该课程的理解大致分为两类:一类认为该课程主要讲述游戏开发。另一类认为是艺术设计。实际上,在本科阶段开设的计算机图形学课程,通常立足于计算机图形学科的入门,教学内容主要是理解与掌握基本的图形绘制原理及其实现算法,能进行基本图形的程序设计。由此,学习内容的枯燥、教学内容与现实应用的巨大落差会导致部分学生的学习兴趣随课程的深入而有所下降。
2 计算机图形学课程实验的设置
计算机图形学的实验内容主要集中于基本图形算法的实现,需要学生运用高级程序语言进行编程,然而作为专业基础课程学习的此类高级程序设计课程,往往以基本知识、程序设计、数据组织三方面为主要内容,一般不涉及图形库编程接口(API)。这导致在本课程的实验教学时,需要针对授课学生原先所学的高级程序语言,补充对应的图形库编程知识,这使得实际的有效实验学时被缩减,而且增大了学生实现算法的难度,以至于进一步加剧了理论与实践脱节的现象。
二 理论教学与实践教学的改革方法与目标
我们在大学本科的第7个学期开设计算机图形学课程,并将其分为理论课与实验课两门课程,两门课程单独核算成绩。其中理论课为32学时,2.0学分;实验课为16学时,0.5学分。在理论课程完成后开始实验课程,计算机图形学的实验不再是传统教学中对理论课知识点的简单重复与验证,而是对所学知识的综合运用与深化。由此,需要合理选择理论课教学内容,以完成与实验课程的衔接。同时,设计合适的实验项目使学生掌握课程基础知识,提高学生的动手能力,以提升计算机图形学的教学质量。
1 理论课教学内容的设计
计算机图形学技术在快速的发展着,与之相适应,图形学课程的教学也发生着变化。现阶段,在计算机图形学教学中主要有3种教学体系,大致分为:理论为主、编程为主、问题为主。其中,理论为主是传统的教学体系,强调对计算机图形学理论的理解与掌握,以公式推导为主要呈现方式,国内外此类教材有Floey的《计算机图形学原理及实践――C语言描述(原书第2版)》,孙家广的《计算机图形学》等。编程为主的教学体系侧重于培养学生初步掌握一种典型的图形学API,以图形学使用者的角度讲授计算机图形学所需的理论与概念,去除非必需的数学原理与公式推导。国内外此类教材有Donald的《计算机图形学(第四版)》,徐文鹏的《计算机图形学基础(OpenGL版)》等。问题为主教学体系的教学目标着重于培养利用计算机图形学知识建立与用户交流的能力,从而实现问题的图形化建模并解决问题。相应的教学内容既涵盖了图形学中的基本概念和技术,也涉及了实现这些概念和技术的图形学工具,然而重点在于介绍如何使用计算机图形学知识来解决实际问题以及如何有效地进行结果展示,Steve Cunningham的《计算机图形学》是此类教学体系的典型教材。此类问题为主的教学体系近年来在美国兴起。
在我们的本科教学中,考虑到学生前期课程的设置与掌握情况,采用了结合OpenGL实现算法的编程为主的教学体系。在实际教学中,既要保证计算机图形学基本概念、理论的完整讲述,也为后续的实践课程做铺垫,有针对性地介绍图形支撑软件,使学生在掌握图形学基本知识的同时,能够在一定程度上自主实践,保持与激发学生的学习兴趣。
2 以思维导图优化图形学教学的实践应用
思维导图(又称心智图),是英国教育学家东尼・博赞在20世纪60年代创造的,它作为模拟放射性思维的图形工具,能激发大脑的潜力。在人获得信息后,进入大脑的信息以新的思想中心与其他信息建立关联,形成向外发散的网状结构。此后,每一个发散出的节点,又将作为新的中心,再次发散形成新连接。
3 实验课教学内容的设计
计算机图形学传统教学中的实践一般使用C++来实现相关算法,实现难度过大,导致学生没有时间和兴趣去完成。实践教学的本意是对理论教学的巩固、完善与提高,为实现理论与实践教学的平稳衔接,我们在实践教学环节中,采用OpenGL作为图形算法接口,让学生有针对性地完成若干实验项目。
计算机编程需要的知识范文6
关键词:计算机;编程;教学经验
中图分类号:G642文献标识码:A文章编号:1009-3044(2011)24-5963-03
Discussion of the Teaching of Computer Programming Courses in Academies of CAPF
LUAN Wan-na
(Teaching and Researching Office of Information Technology, Special Police Academy of CAPF, 100089 China)
Abstract: The courses of computer programming languages are very important in the majors of computer sciences. What is more, with the development of information technology and the growing popularity of computer applications, the studying of computer programming languages also becomes compulsory for all the students in higher education institutions nowadays. The author does some in-depth thinking and research in terms of teaching modes, counseling programs and ways to take tests, and tries to integrate the teaching, counseling, and the ways to pass the exams into a referable and characteristic teaching mode.
Key words: computer; programming; teaching experience
计算机编程语言类课程不仅是计算机专业的一类重要课程,而且随着信息技术的发展,计算机应用的不断普及,计算机编程语言类课程已经成为高等院校的一门公共基础课。武警部队提出“建设信息化武警,实现跨越式发展”的建设目标,科技强警的要求越来越高,对广大武警官兵的信息化素质、计算机操作水平要求也越来越高。自我院由武警部队初级指挥院校升级为本科院校后,学院将通过国家英语四级与计算机二级考试作为本科学员获得学士学位的两项硬性指标。针对以往过级率不高的情况,本人以实践教学为基础,从教学模式、辅导计划、应考对策诸方面都进行了深入思考和研究,边摸索,边实践,努力将计算机编程语言的教学、辅导、应考统一为了可借鉴的特色教学模式。
1 计算机编程语言类课程的特点与教学目的
机械性。计算机编程语言是人机交流的工具。由于计算机没有模糊思维能力,它只能接收语法严格、表示固定的信息和指令,否则便不予“理解”和执行。
简单性。每一门自然语言的构成都相当复杂。以汉字为例,不完全统计汉字约有10多万个,还有多样的词语构成、俗语、成语,以及不同的句式和语法;英语也同样拥有大量的单词、丰富的句式、时态等。相对来说,计算机编程语言非常简单。以C语言为例,仅具有顺序、分支、循环3种基本结构,32个关键字,它所使用的只有字母、数字及20多种符号。
综合性。计算机编程语言的学习要综合用到数学、英语、计算机应用等基础学科做支撑,任何一门基础知识的欠缺都会给学习带来困难。
计算机编程语言教学的最主要目的是让学生掌握如何用计算机语言去解决实际问题的思想与方法。究到根本,学生学的不是“语言”而是一种思维方式,一种解决问题的能力。正由于计算机编程语言具有机械性、简单性的特点,应用这种语言通过编程来解决一定的算法问题,就要求使用者(编程者)具有一定的创造性和独立解决问题的能力。用相对简单、固定的元素来创造出能够解决问题的“工具”,要求学生不仅对计算机语言要足够精通,而且对解决实际问题的方法和步骤要有科学、严密的设计和掌控。计算机编程语言的学习过程,是对学习者逻辑思维进行系统锻炼的过程,主要包括以下几个环节:发现问题,明确目标,分析问题,设计方案,动手实践,解决问题,结果检验,修改完善。
2 武警初级指挥院校学员特点
基础相对薄弱。武警初级指挥院校的生源主要由两部分构成:一部分地方生源:高中生毕业考军校;一部分是部队生源:战士考学。从后一部分生源来看,学员的文化知识底子相对较薄,再加上离开学校一二年的当兵经历,使得他们在本科的编程语言教学中突显出基础知识的不扎实,有的学员英语弱,有的学员数学弱,有的学员没有接触过计算机等等情况,都会为他们进行编程语言的学习带来实际的困难。
思维能力不强。学员因为深受部队成长经历的影响,在思维能力方面存在着与编程语言学习要求不相适应的地方。比如,编程语言的学习倡导开放性思维,而我们的学员大多数时间是在部队相对封闭的环境里生活,习惯了听从指挥,服从命令,往往表现出来的就是不知道该如何去思考解决一个新的问题,认识一个新的事物,从而摸不清解决问题的门路。再有,编程语言的学习需要创新思维,而我们的学员又很习惯了去遵循已有的规章制度、固有模式、优良传统,而慢慢放弃了主动思考。他们在学习中暴露的问题就是等、靠思想严重,对教师依赖性过强。
3 教学改革与实践
结合编程语言学科特点以及武警初级指挥院校学员的特点,为了提高教学质量,提高二级通过率,笔者在教学实践中尝试着在课堂设计、教学模式、教学方法等方面进行了一些改革。
3.1 课堂设计
教学实践中,笔者的每一堂课都立足于解决学员在编程语言学习中可能遇到的三个问题:不想学、不愿学、不会学。不想学,主要是学员在思想上对这门课程重视程度不够。有些学员重武轻文,不重视公共基础课的学习;有些学员的学习目标还停留在技能学习的层次上,忽视素质和能力学习。不愿学,主要是计算机编程语言难度大,学员相关基础知识不扎实,学习起来比较吃力。不会学,有些学员学习积极性很高,但由于在以往的学校教育中,没有养成良好的学习习惯,没有掌握适当的学习方法,导致他们在编程语言的学习中无从下手。分别针对三个问题,笔者在课前、课中、课后分别打消学员的三大顾虑,提高了他们的学习积极性。
授课前笔者从编程语言对提高逻辑思维能力以及获得学位的重要性等入手,对学生进行思想教育,让他们从思想上解决掉不想学的问题。计算机编程语言的学习可以提高学员的自学能力、实践能力、协作能力、逻辑思维能力,从而提高学员解决实际问题的创新能力和灵活运用能力。通过经常性的思想动员与精神激励,很多学员逐步端正了学习态度,提高了学习兴趣,逐步发挥了学习自主性。
不愿意学是因为这门课程难度大,编程语言对个人的逻辑思维能力、英语水平、数学基础都要求很高,学员难免有畏难情绪,于是笔者在授课中采取化难为简的方法,力争用通俗易懂的语言去分析、讲解复杂的算法问题,带领学员进行系统的思维锻炼,将一些常用的程序报错的英文语句和单词归纳整理方便学员记忆,必要时将算法中用到的数学知识帮学员做简要的回顾和讲解。这样化难为简的授课方法深受学员喜爱,帮助学员排解了畏难情绪,极大的激发了他们的学习兴趣,从根本上解决了不愿意学的问题。
不会学是因为没有掌握适当的学习方法,每次授课后笔者都会对下一阶段的学习任务和方法做详细的布置和安排,从每一个知识点如何记忆、每一个小时如何分配入手,手把手的把学习方法落实到每个人的头上,经过这样的长期锻炼,使得学员在离开课堂后仍然可以延续课堂上的知识脉络和学习进度,进行自主学习,取得更好的学习效果。学习兴趣的提高,伴随学习方法的掌握,学员如鱼得水,学习能力与学习成绩都相应有所提高。
3.2 五步循环教学模式
鉴于计算机编程语言是一门操作性较强、注重动手能力的课程,综合考虑学员的文化基础和学习能力,以及国家计算机二级考试的要求,笔者在教学中采取了“五步循环”的教学模式:
步骤一:知识讲解
主要形式:教员教授基础知识。使学员对编程语言的步骤、语法有初步的了解和认识。授课过程中,不仅将语言基础做详细讲解,更要对编程思路、算法设计进行重点剖析,以带动学生拓宽思路,培养学生设计能力和创新思维。这一步骤,是学员对语言基础的“初次见面”。
步骤二:练习强化
主要形式:学员进行考点题型练习。通过自主练习和教员分析讲解,让学员对知识点有进一步深入了解,对考试题型有初步认识。在这一步骤中,学员将自己在课堂上的学习情况进行初步检验,从练习中辨析出模糊的知识点,便于明确下一步学习的重点和方向。这一步骤,是学员和语言基础的“再次相遇”。
步骤三:上机操练
主要形式:学员进行上机练习,教员辅导。计算机编程语言需要很强的动手能力,通过自己动手编程实践,学员可以更深入的掌握语法规则、语句功能。这一步骤,是计算机编程语言课程的核心环节,学员各种能力的培养以及知识的掌握程度都要在这个环节进行实战的检验。这是一个反复且艰难的过程,这一部分在教学中的比重也是最大的。一般来说,上机操作的课时与讲解课时的比例不应低于1:1。这一步骤,是学员和编程语言的“实战交锋”。
步骤四:测验总结
主要形式:学员进行闭卷测验。一方面可以检验阶段学习成效,另一方面可以加强学员闭卷考试的适应性,让其养成在规定时间内完成规定考试题目的习惯。到了这一步骤,学员应该对语言的基础知识以及编程应用有了更为深入的理解和认识,通过阶段测验总结,学员再次明确知识体系中的不足和漏洞,对已掌握的知识点进行再次强化记忆。这一步骤,是学员“核实战果”的过程。
步骤五:考点汇总
主要形式:教员带动学员总结各章考点。结合测验暴露的问题,通过对重点、难点问题的再次讲解,使学员对知识点进一步加深记忆。通过以上四步骤,学员已经可以将所学内容划分为已知、半知半解、不知三类,在此基础上,教员将一阶段学习的重点、难点、要点再次重申并作必要讲解,将会为学员起到查缺补漏的作用。这一步骤,是学员“经验总结”的过程。
五步骤循序渐进,以滚动模式让学员从无到有的掌握计算机编程语言,并在每一步骤的实践中为下一阶段的学习打下良好基础。
3.3 教学方法
一是“互助小组”的学习模式。采取一强带一弱,或者是多强带一弱,组成互助小组,基础好的学员负责在平时学习中起到监督、帮助、理论讲解、实践指导的作用,这种固定的帮扶模式,消除了基础较差学员的顾虑,也使他们在课上、课下都得到了所需的帮助。“互助小组”的搭配不是固定不变的,而是根据学员阶段学习成绩和个人特点随时调整,保证有效资源合理配置。
二是“量身定做”的辅导模式。有的学员理论掌握较好,动手能力较差,有的学员理论功底薄,上机操作反应快,笔者根据实际情况,将学员的平时成绩汇总,根据阶段性特点以及学员的性格和基础强弱,为他们量身定做了一套适合自己的学习技巧和方法,告知他们在整个知识体系中的弱点以及下一阶段学习的对策。总体来说是弥补不足,强化优势,将理论与上机的比例和学习内容做相应调整。从学员期末考试成绩看,相当一部分学员从中收益,成绩有很大提高。
三是“模拟仿真”的考试模式。除平时学习完成6次阶段测验、4次大型上机项目外,在去年期末考试中首次采用A、B卷的试卷发放及填涂答题形式,以及标准的上机考试模拟环境,让学员在平时考试中第一次全方位体验了计算机二级考试的真实考试情况,起到了模拟训练的良好效果。
通过以上教学方法、教学模式的改革,笔者真正做到“了解学生思想动态,把握学生学习进度,掌控学生进步幅度”,计算机编程语言的教学真正达到了目的。学员不仅掌握了基本的语言编程知识,而且能够发挥其最大潜能,改进思维方式,提高独立解决问题的能力,在相当大的程度上培养了其创新意识。在这个艰辛的、充满压力和挑战的学习过程中,学员不仅学到了知识,还学到了方法,不仅得到了技能训炼,更得到了精神和意志的磨练。笔者仍会在计算机编程语言的教学中继续探索,努力寻求更为开放、自主的学习模式,让学员在课程学习中取得更大的收益。
参考文献:
[1] 李武.高职计算机语言类课程教学探讨与实践[J].中国科技信息,2008,(16).
[2] 王基生,张俊俊.继续教育中计算机编程类课程教学方法研究[J].中国成人教育,2005,(2).
[3] 陈学进.计算机语言教学改革探析[J].安徽工业大学学报(社会科学版).2008,25(4).
[4] 赵玉平.关于高职学生计算机语言编程能力培养的探究[J].乌鲁木齐成人教育学院学报,2006,8(14).