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計算機編程需要的知識精選(九篇)

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計算機編程需要的知識

第1篇:計算機編程需要的知識范文

一般進入大學(xué)后,學(xué)生才會逐漸的接觸到計算機C語言,計算機C語言是一門新的計算機語言,其主要是進行計算機編程,這些計算機程序在實際工作中有很大的作用。雖然計算機C語言現(xiàn)已廣泛流行,有很大的作用,但是對于學(xué)生而言仍然是一門很難的學(xué)科,學(xué)生很難對C語言進行掌握,不理解C語言,但是學(xué)生一旦學(xué)會C語言,就會進行各種程序的編寫,發(fā)現(xiàn)C語言的魅力。在本文中,我們對C語言編寫程序的技巧進行學(xué)習(xí)。

一、計算機C語言內(nèi)容

想要學(xué)習(xí)計算機C語言并不是一件很難的事情,C語言編寫程序是一件水到渠成的事情,C語言主要課可以分成這幾個模塊:(1)語言運算符和運行順序。(2)C語言的基本程序結(jié)構(gòu),順序、選擇以及循環(huán)。(3)數(shù)組。(4)函數(shù)。(5)指針。(6)結(jié)構(gòu)體和共用體。(7)文件。C語言的運算符和運算順序是學(xué)習(xí)計算機C語言的基礎(chǔ),也是計算機C語言的獨特之處,計算機C語言的運算非常的靈活,運用也非常的豐富,當一個運算中出現(xiàn)多種運算時,在組合運算表達式中,就會出現(xiàn)優(yōu)先運算順序和結(jié)合規(guī)則。計算機C語言是三種基本程序的結(jié)構(gòu),這三種程序結(jié)構(gòu)是學(xué)習(xí)計算機C語言必須掌握的程序結(jié)構(gòu),所有的程序結(jié)構(gòu)都是按照執(zhí)行順序進行的,在執(zhí)行程序的過程中,會根據(jù)輸入的任務(wù)選擇結(jié)構(gòu),并不斷的執(zhí)行相關(guān)的任務(wù)指導(dǎo)滿足選擇結(jié)構(gòu)的條件[1]。數(shù)組其實就是一組數(shù)據(jù)的有序結(jié)合,在計算機C語言編寫程序中需要對有共同性質(zhì)的數(shù)據(jù)進行處理,根據(jù)數(shù)組維數(shù)的不同,將其分為一維數(shù)組和多維數(shù)組,在計算機C語言編寫程序中,對數(shù)組的引用,可以為某些編程提供更為方便的環(huán)境。函數(shù)是計算機C語言的重要組成部分,在計算機C語言中每一個函數(shù)都有特定的單一功能,通過函數(shù)模塊的調(diào)用將其特定的功能實現(xiàn)。在計算機C語言編寫程序時,引入函數(shù)主要是為了將其中出現(xiàn)的重復(fù)代碼解決以及滿足編寫程序的結(jié)構(gòu)化和模塊化等需求,根據(jù)不同的使用方法可以將函數(shù)分成不同的種類,從定義上分,可以將函數(shù)分成有返回值函數(shù)和無返回值函數(shù),從作用上分,可以將函數(shù)分成內(nèi)部函數(shù)和外部函數(shù),從使用上分,可以將函數(shù)分為用戶函數(shù)和系統(tǒng)函數(shù)。在計算機C語言編寫程序的過程中,應(yīng)用作為廣泛的一種數(shù)據(jù)類型就是指針,指針是計算機C語言的精華部分,指針也是計算機C語言編寫程序的一個特征。通過指針變量獲取各種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),將數(shù)組和字符的使用簡化。計算機C語言編寫程序中經(jīng)常使用的一種數(shù)據(jù)類型是結(jié)構(gòu)體和共用體,主要是對多個不同的數(shù)據(jù)組成的實體進行描述,其中每一個數(shù)據(jù)項就是一個實體,將這些數(shù)據(jù)項結(jié)合在一起就形成了一個特定的單元,也就是結(jié)構(gòu)體。結(jié)構(gòu)體和共同體可以將計算機C語言編程中的數(shù)據(jù)類型和數(shù)組類型結(jié)合成一個整體。計算機C語言編程中文件是相關(guān)數(shù)據(jù)的有序結(jié)合,從用戶的角度,可以將文件分為設(shè)備文件和普通文件,從儲存方式上進行分類,可以將文件分成二進制碼文件和ASCII碼文件,當然從文件的讀寫方式進行分類,可以將文件分成非緩沖文件系統(tǒng)和緩沖文件系統(tǒng)[2]。

二、計算機C語言編寫程序技巧

計算機C語言最好的學(xué)習(xí)方法就是練習(xí),也就是說要多上機,只有在計算機上運行出來的程序,才是正確的程序,否則將是不正確的C語言編寫程序,學(xué)習(xí)計算機C語言編寫程序的主要技巧有:

1.根據(jù)示例程序,注重示例程序。從示例開始學(xué)習(xí)計算機C語言編程,是學(xué)習(xí)新知識的開始,通過對示例的練習(xí),逐漸形成自己的思考模式。在進行數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)編程時,需要對相關(guān)的程序進行編寫,這時對每一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)都有了一定的了解,這是運用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進行編程的基礎(chǔ),熟練的運用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是對數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)有了深刻的理解和透徹的領(lǐng)悟。在學(xué)習(xí)計算機C語言編程之前,通過對示例的模仿,了解編程的基本步驟,幫助進行程序的編寫。

2.多練習(xí)程序編寫。程序編寫不能停留在對理論知識的掌握上面,需要通過實踐進行鍛煉和提升,想要提高計算機C語言編程能力,就需要多進行上機練習(xí)。上機可以將學(xué)生的動手操作能力提升,在實踐中將學(xué)習(xí)到的理論知識進行運用,通過上機,將自己在理論知識學(xué)習(xí)中的薄弱之處進行指出,然后進行改進,實現(xiàn)計算機C語言編程的效果,提高實際操作動手能力。

3.在編程時,注重綜合知識的運用。計算機C語言編程需要大量的運用綜合知識,包括C語言的7項基本內(nèi)容,同時還要執(zhí)行不同的程序結(jié)構(gòu)。綜合知識的運用,有利于編寫出優(yōu)秀的計算機C語言程序,將理論知識運用到實際的編程中,將編程效果提升。

4.掌握計算機C語言基礎(chǔ)知識。編寫的計算機C語言程序,雖然可以在計算機上運行,但是,掌握住扎實的理論知識是基礎(chǔ),在計算機C語言編程中應(yīng)該明白掌握基礎(chǔ)知識對于對于上機的重要性,沒有基礎(chǔ)知識作為上機的前提,上機操作編程工作是沒有辦法進行的,所以需要掌握住扎實的理論知識[3]。

三、小結(jié)

隨著信息化腳步的加快,計算機C語言在生活中得到普遍的應(yīng)用,在工作有著重要的意義,在計算機C語言編寫程序中,掌握相應(yīng)的技巧,是學(xué)習(xí)計算機C語言編程的基礎(chǔ)也是可靠保證,掌握住基礎(chǔ)理論知識,和上機技術(shù),在計算機C語言編寫程序中有不可替代的作用。

參考文獻:

[1]任國英.計算機C語言編輯程序技巧探討[J].赤峰學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版),2012;01

[2]秦興.探究計算機C語言編輯程序技巧[J].信息與電腦(理論版),2012;6

第2篇:計算機編程需要的知識范文

計算機科學(xué)的很多分支,比如:程序設(shè)計、信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、信息安全等,基本上都要依靠一定的數(shù)學(xué)功底。因此對于一個計算機專業(yè)的學(xué)生來說,數(shù)學(xué)修養(yǎng)是非常重要的。推理、創(chuàng)新、邏輯思維、分析問題解決問題等方面的能力都得到了一定的體現(xiàn)。

一、數(shù)學(xué)在計算機圖形學(xué)中的應(yīng)用

1、三角學(xué)和代數(shù)

三角學(xué)和代數(shù)是計算機圖形學(xué)中最基礎(chǔ)的知識。高中時期所學(xué)的數(shù)學(xué),最重要的內(nèi)容就是三角學(xué)和代數(shù)了,它們可以幫助我們解決類似求幾何圖形邊長等簡單的問題,也可以幫助我們從方程中解答出一個或者多個的根。

2、線性代數(shù)

只要想在計算機圖形學(xué)領(lǐng)域中工作,扎實的線性代數(shù)基礎(chǔ)是必需的。而線性方程組與矩陣是其基礎(chǔ)與核心。圖形學(xué)自始至終離不開矢量,我們常常抽象出的幾何數(shù)值表示法,比如坐標X\Y\Z,就被稱之為矢量。一般我們也可以用矢量來描述平移、縮放或者旋轉(zhuǎn)。在圖形學(xué)里矩陣的表述也相當流行,許多問題都要用到矩陣方程組的數(shù)值解法。由此我們可以看出線性代數(shù)的思想貫穿于整個計算機圖形學(xué)中。

3、微積分學(xué)

數(shù)學(xué)中的基礎(chǔ)分支。內(nèi)容主要包括函數(shù)、極限、微分學(xué)、積分學(xué)及其應(yīng)用。求曲線的切線問題,求長度、面積、體積、重心問題等都需要用到微積分。它是一種很有用的工具,是高級計算機圖形學(xué)的重要成分。也有許多研究者用微積分學(xué)的術(shù)語來描述他們的問題和解決方法。微積分學(xué)是一能為你打開計算機圖形學(xué)與后繼的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)之門的課程。

4、微分幾何學(xué)

數(shù)學(xué)的一個分支學(xué)科,應(yīng)用微分學(xué)來研究空間中的曲線、曲面等圖形性質(zhì)的數(shù)學(xué)分支。以光滑曲線、曲面作為研究對象,由曲線的弧線長、曲線上一點的切線等概念展開。討論的重點內(nèi)容則是平面曲線在一點的曲率和空間的曲線在一點的曲率等。如果需要建模,也就是說用曲線和曲面來創(chuàng)造形體,則微分幾何學(xué)是基礎(chǔ)。

5、概率論與統(tǒng)計學(xué)

概率論是研究隨機現(xiàn)象數(shù)量規(guī)律的數(shù)學(xué)分支。統(tǒng)計學(xué)是通過搜索、整理、分析數(shù)據(jù)等手段,以達到推斷所測對象的本質(zhì),甚至預(yù)測對象未來的一門綜合性科學(xué)。概率論與統(tǒng)計學(xué)則涉足到計算機圖形學(xué)的許多領(lǐng)域。比如:計算機圖形學(xué)涉及人類學(xué)科等的相關(guān)領(lǐng)域,例如虛擬現(xiàn)實和人機交互(HCI),就需要統(tǒng)計學(xué)來分析數(shù)據(jù)。計算機描繪真實世界牽涉到各種未知事件的概率問題,就需要用到概率論進行分析。

二、數(shù)學(xué)在編程中的應(yīng)用

第3篇:計算機編程需要的知識范文

關(guān)鍵詞:VB編程土木工程學(xué)習(xí) 應(yīng)用 淺談

Abstract: with the development of society and the progress of science and technology, people in all walks of life from personnel of ability constantly increasing demand, for civil are no exception. In order to realize the safety of structures, practical, beautiful, economy, accurate, to the computer's dependence on civil engineering are getting more and more serious. Therefore, as a study of civil engineering in the school student, understand and master the computer technology is very important, especially in computer programming. This paper, the author will with computer programming of the Visual Basic programming (hereinafter referred to as VB programming) as an example on computer programming in civil engineering application of learning.

Keywords: VB programming civil engineering study on application

中圖分類號: TP313文獻標識碼:A 文章編號

1.引言

VB(Visual Basic)是微軟推出的基于Windows環(huán)境的軟件開發(fā)工具。它的主要特點為:1)、可視化;2)、面向?qū)ο螅?)、采用事件驅(qū)動的編程模式;4)、結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計語言。其編程過程中主要應(yīng)用的是窗體(Form)和幾種基本的控件,如命令按鈕(Command)、標簽(Label)和文本框(Text)并對其進行編程控制。在應(yīng)用VB編程之前,首先分析問題,確定程序要完成什么任務(wù),然后按下面的步驟創(chuàng)建應(yīng)用程序:

1)、新建工程,并在工程中添加窗體

2)、設(shè)計窗體界面

3)、設(shè)置對象的屬性

4)、編寫程序代碼

5)、運行、調(diào)試程序(重復(fù)3、4、5步)

6)、保存工程、窗體文件

7)、編譯程序,產(chǎn)生EXE文件

VB編程是幾種計算機程序中較為易學(xué)的一種,也是為大多數(shù)在校大學(xué)生所掌握的一種計算機編程。它的應(yīng)用十分廣泛,四則運算計算器、體彩模擬器、紅綠燈系統(tǒng)及俄羅斯方塊等小游戲都可以通過VB編程加以實現(xiàn)?;谒唵我讓W(xué)、方便實用的特點,我們可以將它應(yīng)用到我們的日常學(xué)習(xí)當中,用程序語言去詮釋我們的想法,解決難題。下文中,筆者就將以計算機編程中的VB編程為例淺談計算機編程在土木工程學(xué)習(xí)中的應(yīng)用。

2.計算機編程應(yīng)用到土木工程學(xué)習(xí)中必要性

2.1、是提高學(xué)生學(xué)習(xí)能力的需要

對于土木學(xué)子來說,僅學(xué)好專業(yè)知識不再意味著能夠走向成功,時代在改變,對我們的要求也在改變,學(xué)會使用計算機工具才能夠事半功倍。在我們的課本當中,有很多數(shù)據(jù)表格,我們通過查表計算出最終結(jié)果。顯然,表格中的數(shù)據(jù)都是約數(shù),并且書中只列出了部分數(shù)據(jù),其他的數(shù)據(jù)需要通過“內(nèi)插法”求得,計算過程不僅復(fù)雜而且不夠精準,這對一個小小的作業(yè)題目來說可能造不成多大的誤差,但對于一個龐大的工程項目來說就可能造成巨大的誤差,而運用計算機,將其計算過程編輯成程序,計算出來的結(jié)果精度和效率將明顯提高,所造成的誤差將大大的減小。在這個過程當中,學(xué)生既能夠發(fā)揮自己的計算機水平,學(xué)以致用,又能夠提高自身的動手能力和辦事效率;其次,學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性也得到了極大的提高,同時學(xué)生應(yīng)用計算機編程解決實際問題的思維能力也能得到進一步的完善和提高。

2.2、是鞏固專業(yè)知識的需要

計算機編程對于土木學(xué)子來說不僅僅是將公式寫成代碼的過程,還是一個對公式再認識的過程。在公式中,不同的字母具有不同的定義,同時也代表不同的運算規(guī)律。將復(fù)雜的公式轉(zhuǎn)化成計算機能夠識別的代碼的過程中,我們對字母的具體含義會有個更加深刻的認識,這樣有助于加深對知識的理解和應(yīng)用,從而起到鞏固知識的作用。

2.3、是提高就業(yè)競爭力的需要

隨著社會的發(fā)展和科技的進步,各行各業(yè)對其從業(yè)人員的綜合技能要求越來越高,土木從業(yè)人員也不例外。眾所周知,當今學(xué)習(xí)土木工程的大學(xué)生就業(yè)形勢依然嚴峻,不少學(xué)生畢業(yè)后找不到工作,自身能力不足,實難找到稱心如意的工作。另一方面,很多工程單位又找不到理想的人才,它們需要懂土木工程的人才,更需要能夠?qū)⒂嬎銠C和土木工程融會貫通,能夠用計算機語言解決工程問題的人才。為何我們不投其所好,抓住這個契機,學(xué)好專業(yè)知識的同時學(xué)好計算機??偟恼f來,會計算機編程的土木人不會找不到理想的工作。

2.4、是成就事業(yè),取得成功的需要

土木行業(yè)是一個傳統(tǒng)的行業(yè),長久以來人們都是通過紙筆來進行各種數(shù)據(jù)的計算,這樣的計算過程不僅繁瑣,效率還相當?shù)?,并且計算出來的結(jié)果的正確性和精度難以保證,這就成為了行業(yè)發(fā)展和個人成功的極大阻礙。所以對于在校的土木學(xué)子,學(xué)好計算機編程,將其應(yīng)用到學(xué)習(xí)當中,培養(yǎng)自己應(yīng)用計算機編程解決問題的思維和能力,可以為將來的實際工作打下堅實的基礎(chǔ),提高辦事精度和效率,打敗競爭對手、成就事業(yè)、取得成功。

3.計算機編程在土木工程學(xué)習(xí)中的具體應(yīng)用

VB編程的基本步驟在土木工程學(xué)習(xí)中的應(yīng)用同引言敘述步驟相同,下面筆者就以土木工程學(xué)習(xí)中土力學(xué)教材《土力學(xué)地基基礎(chǔ)》(第4版,清華大學(xué)出版社)中求解地基中的附加應(yīng)力為例(例題3.1,P93)淺談VB編程在土木工程學(xué)習(xí)中的應(yīng)用。

例:已知某矩形地基,長度為l=2.0m,寬度為b=1.0m,作用有均布荷載p=100kPa,計算此矩形面積的角點下深度為z=1.0m處的附加應(yīng)力σz。

首先,在理解題意的前提下,為了在VB中實現(xiàn)求解該問題的附加應(yīng)力值,我們先通過已知條件設(shè)置一個窗體,并按要求預(yù)設(shè)好一系列所需要的控件:五個標簽、五個文本框和兩個命令按鈕。

接著根據(jù)矩形面積受均布荷載作用下附加應(yīng)力公式:“,m=,n= ”,對各按鈕控件進行代碼編輯,代碼如下:

Private Sub Command1_Click()

p = Val(Text1.Text)

b = Val(Text2.Text)

l = Val(Text3.Text)

z = Val(Text4.Text)

m = l / b

n = z / b

t = (m * n / (Sqr(1 + m * m + n * n))) * (1 / (n * n + m * m) + 1 / (1 + n * n))

αc = (Atn(m / (n * Sqr(1 + m * m + n * n))) + t) / (2 * 3.1415926)

σz =αc * p

Text5.Text =σz

End Sub

最后,我們運行該程序,在對應(yīng)的文本框中輸入對應(yīng)的已知數(shù)據(jù):均布荷載值P=100kPa,矩形短邊b=1,矩形長邊l=2,點深度值z=1,點擊確定按鈕,就可以得到該條件下深度為1.0m處的附加應(yīng)力值σz= 19.9941076008979kPa。

另外我們可按照課本上的方法,通過查表的方式,求出σz=19.99kPa。不難看出通過程序求解出來的附加應(yīng)力要精確的多,同時,有了這樣一個小程序,在解答類似問題時的效率會得到大大地提高。

4、結(jié)語

以上就是VB編程在土木工程學(xué)習(xí)中的一個簡單應(yīng)用,讀者可以試著自己完成。VB編程在土木工程學(xué)習(xí)中還有很多的具體應(yīng)用,再如土力學(xué)中的分層總和法計算地基沉降等,讀者若有興趣可以試一試,筆者在此就不一一列舉了。作為一個土木學(xué)子,要想提高自己的就業(yè)競爭力找到理想的工作,要想贏得事業(yè)成就未來,掌握專業(yè)知識僅僅是一個前提,我們還要做的就是掌握一些能夠為專業(yè)服務(wù)的工具。計算機作為新時代的產(chǎn)物,對各行各業(yè)從業(yè)人員來說都是舉足輕重的。在校的我們應(yīng)該努力學(xué)習(xí)計算機知識,掌握計算機編程,并將其應(yīng)用到我們的學(xué)習(xí)及以后的工作當中,做一個懂計算機、懂計算機編程的土木人。

參考文獻

【1】尹紫紅,土木工程概論,西南交通大學(xué)出版社,2009;

【2】王曉敏,徐曉敏,Visual Basic程序設(shè)計(第二版),中國鐵道出版社,2008;

【3】陳希哲,土力學(xué)地基基礎(chǔ)(第4版),清華大學(xué)出版社,2003

作者簡介

第4篇:計算機編程需要的知識范文

本文從作者的個人經(jīng)歷和教學(xué)實踐出發(fā),論述了計算機教學(xué)對統(tǒng)計學(xué)專業(yè)學(xué)生的重要性和必要性,希望能引起開設(shè)統(tǒng)計學(xué)相關(guān)專業(yè)的學(xué)校的重視,為應(yīng)用型人才的培養(yǎng)提供理論依據(jù)和技術(shù)支持。

【關(guān)鍵詞】

計算機;R語言;統(tǒng)計學(xué)

2013級以前我都是講授《信息處理技術(shù)》這類大學(xué)計算機基礎(chǔ)課程。隨著教學(xué)的深入,發(fā)現(xiàn)學(xué)生的信息處理技術(shù)課上有很多題,無論是理論題還是操作題都涉及到了統(tǒng)計學(xué)的相關(guān)知識點。于是我很自覺的加入到統(tǒng)計學(xué)知識的學(xué)習(xí)中,從而也發(fā)現(xiàn)了統(tǒng)計學(xué)與計算機技術(shù)緊密結(jié)合的重要性。在我讀大學(xué)的時候,也是整個中國計算機專業(yè)最熱門的時候,幾乎全國理工類大學(xué)或綜合性大學(xué)都開設(shè)了計算機科學(xué)與技術(shù)這個專業(yè)。當時就聽老師在爭論計算機科學(xué)屬于理學(xué)范疇,而技術(shù)屬于工學(xué)范疇,兩個合在一起命名的專業(yè)畢業(yè)時到底是拿理學(xué)還是工學(xué)的學(xué)位證書?反正我大四畢業(yè)時,學(xué)校認定的是工學(xué)學(xué)位。

據(jù)本人感覺計算機是一個工具,學(xué)好計算機的相關(guān)技術(shù),對今后的工作有很大的幫助。計算機的技術(shù)又分兩個方面,一個是硬件方面的技術(shù),一個是軟件方面的技術(shù)。計算機硬件我們俗稱是計算機的“軀體”,計算機軟件我們俗稱計算機的“靈魂”。對于非計算機專業(yè)的學(xué)生而言不需要掌握很多計算機硬件方面的知識,但是與本行業(yè)相關(guān)的計算機軟件是必須掌握的。雖說現(xiàn)今的軟件設(shè)計的都比較人性化、智能化,甚至沒有計算機基礎(chǔ)知識的人只要動動鼠標就可以搞定。但是對于接受過大學(xué)教育的學(xué)生而言,掌握基本的計算機軟硬件知識還是必要的。今天我們探討的是計算機軟件方面的技術(shù),主要想說說計算機軟件與統(tǒng)計學(xué)的結(jié)合。如何通過計算機技術(shù)讓它在統(tǒng)計分析與預(yù)測中發(fā)揮作用。

統(tǒng)計學(xué)是以現(xiàn)象的數(shù)量特征為研究對象,利用自身特有的方法,探索現(xiàn)象發(fā)展規(guī)律的一門方法論科學(xué)。對于最基本的統(tǒng)計圖表,微軟公司辦公軟件Office中的Excel就可以完成。對于Excel2007以前的版本只能畫簡單的柱狀圖、餅圖、圓環(huán)圖、散點圖等,還能運用統(tǒng)計函數(shù)做一些相關(guān)的計算,生成數(shù)據(jù)匯總表或數(shù)據(jù)透視表。Excel2007以后的版本在做統(tǒng)計分析前,要安裝一個“數(shù)據(jù)分析”功能包,安裝好后它會出現(xiàn)在數(shù)據(jù)菜單下的“分級顯示”模塊的右邊。有了這個數(shù)據(jù)分析包就可以做時間數(shù)列分析(如:移動平均法、指數(shù)平滑法、趨勢推測法)、假設(shè)檢驗(如:均值的假設(shè)檢驗、兩樣本方差的F檢驗、獨立性卡方檢驗)、相關(guān)與回歸分析等。

Excel是一個通用的辦公軟件,它有一部分的統(tǒng)計功能。而對于統(tǒng)計學(xué)專業(yè)的學(xué)生而言,他們可以使用SAS、SPSS、R。SAS全稱STATISTICALANALYSISSYSTEM,它是由美國NORTHCAROLINA州立大學(xué)1966年開發(fā)的統(tǒng)計分析軟件。SAS系統(tǒng)主要完成以數(shù)據(jù)為中心的四大任務(wù):數(shù)據(jù)訪問;數(shù)據(jù)管理;數(shù)據(jù)呈現(xiàn);數(shù)據(jù)分析。但是由于它專業(yè)性強,需要一定的編程基礎(chǔ),而且要付費購買正版軟件,所以只適用于大型公司或企業(yè)里進行統(tǒng)計分析。它是由美國IBM公司收購并繼續(xù)研發(fā)的統(tǒng)計分析軟件。它最突出的特點就是操作界面極為友好,輸出結(jié)果美觀漂亮。用戶只要掌握一定的Windows操作技能,精通統(tǒng)計分析原理,就可以使用該軟件為特定的科研工作服務(wù)。R語言給人的第一印象是免費開源,在某種程度上它與SAS,就像Linux和Windows的區(qū)別。它小巧好用,源代碼開放,可以根據(jù)自己的需要進行更改,也可以在R的綜合檔案網(wǎng)絡(luò)CRAN中下載安裝不同的功能包。但是優(yōu)點同時又是它的軟肋,由于隨意性大對于非常用函數(shù)還是自己寫比較好,下載別人的函數(shù)包使用風(fēng)險比較大。

下面我以一個班的學(xué)生成績舉例,從統(tǒng)計學(xué)的角度分析學(xué)生的文理科偏好,從而對R語言的編程步驟進行說明。這個例子首先把Excel表里的數(shù)據(jù)導(dǎo)入R,求出保留3位小數(shù)的樣本相關(guān)系數(shù)矩陣,根據(jù)結(jié)果我們可以看出主成分的標準差,及相關(guān)矩陣的六個特征值和前兩個主成分的累計貢獻率為82.9%已經(jīng)超過了80%。第一主成分對應(yīng)的系數(shù)符號前三個(數(shù)理化)為負,后三個(語史英)為正,絕對值均在0.4左右,反映了理科和文科成績的類別差異,有的學(xué)生是理科好文科差(如6,7,45號),有的理科差文科好(如30,49號);第二主成分對應(yīng)的系數(shù)符號都相同,反映學(xué)生各科成績的一種均衡特點,比如有的學(xué)生各科成績均好(如26,33號)或者有的均差(如8號)。因此我們可以把第一主成分理解為課程差異因子,第二主成份理解為課程均衡因子。從這個例子中,我們可以看到計算機軟件(R語言)對統(tǒng)計學(xué)分析起到了多么重要的作用。光掌握了統(tǒng)計學(xué)的原理不會用軟件編程,靠自己手工計算的年代已過去,特別是大數(shù)據(jù)時代的到來,更應(yīng)該借助計算機軟件分析大數(shù)據(jù)背后的關(guān)聯(lián),為今后工作的安排和制定,提供預(yù)測依據(jù)。

因此就本人在高校工作十多年的經(jīng)驗來看,統(tǒng)計學(xué)專業(yè)的學(xué)生大一上學(xué)期需要開設(shè)計算機基礎(chǔ)類相關(guān)課程,了解計算機的基本軟硬件知識并且熟練掌握Office辦公組件中的Word、Excel、Powerpoint。大一下學(xué)期再開設(shè)一門計算機編程語言,本人建議是C語言,在計算機眾多編程語言中,C語言是基礎(chǔ),學(xué)好了它再學(xué)習(xí)其他的編程語言,只是寫法上形容詞的不同,算法思想是一致的。如果沒有進行過編程語言的基礎(chǔ)學(xué)習(xí)或編程思維的基本鍛煉,想用好R語言進行統(tǒng)計分析也是不切實際的。而R語言是現(xiàn)今統(tǒng)計學(xué)界最流行的工具軟件,作為統(tǒng)計學(xué)專業(yè)的學(xué)生應(yīng)該很好的掌握并運用它。

第5篇:計算機編程需要的知識范文

關(guān)鍵詞 程序設(shè)計;學(xué)習(xí)方法;編程實踐

中圖分類號:G642.4 文獻標識碼:B 文章編號:1671-489X(2012)28-0012-02

21世紀是信息時代,也是知識經(jīng)濟時代,計算機網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)成為必不可少的交流工具,不懂計算機程序設(shè)計,就不能真正理解計算機的工作原理,進而無法充分有效地利用計算機這個工具解決學(xué)習(xí)和工作中的實際問題。大學(xué)生是社會發(fā)展的新生力量,絕不能落后于社會應(yīng)用,而是應(yīng)該高于社會的一般水平。大學(xué)生應(yīng)該對自己提出更高的要求,學(xué)好程序設(shè)計是非常必要的。

1 學(xué)好程序設(shè)計的重要性

很多非計算機專業(yè)學(xué)生沒有重視程序設(shè)計課程的學(xué)習(xí),主要還是沒有充分認識到其重要性。大家都知道辦公軟件是當今學(xué)習(xí)和工作中必不可少的應(yīng)用軟件,學(xué)生也能夠認真對待,但是多數(shù)人僅限于基本操作和應(yīng)用,沒有研究其高級功能,所以很多人不知道辦公軟件也可以根據(jù)需要編程來實現(xiàn)更高層次的需要。另外,很多應(yīng)用軟件是非計算機專業(yè)的人員編寫的,他們既掌握本專業(yè)知識,又懂得計算機應(yīng)用,由他們來編寫應(yīng)用軟件是非常有實際應(yīng)用價值的。非計算機專業(yè)學(xué)生更應(yīng)該重視程序設(shè)計的學(xué)習(xí)和應(yīng)用。

總的來說,學(xué)好程序設(shè)計還有多個優(yōu)點:1)可以作為今后工作和學(xué)習(xí)的一個輔助工具;2)更加深入地理解計算機的工作過程;3)能夠培養(yǎng)學(xué)生嚴密的邏輯思維和抽象的思維能力;4)能夠培養(yǎng)非計算機專業(yè)學(xué)生利用計算機解決本專業(yè)問題的能力。

2 非計算機專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)程序設(shè)計的困難因素

2.1 動手能力不強

程序設(shè)計是高校非計算機專業(yè)學(xué)生的一門重要基礎(chǔ)必修課程,該課程的教學(xué)目的是培養(yǎng)學(xué)生的嚴密邏輯思維能力,較深入地學(xué)習(xí)和理解計算機處理問題的思路和方法。學(xué)生在學(xué)習(xí)計算機程序語言過程中不僅要學(xué)習(xí)計算機語法知識,還要學(xué)會運用這些知識去編程,學(xué)會利用計算機解決本專業(yè)的實際問題。其邏輯性和實踐性都很強,要求學(xué)生有較好的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)和較強的動手能力。而非計算機專業(yè)學(xué)生多數(shù)沒有編程基礎(chǔ),同時計算機操作能力不強,所以學(xué)起來比較吃力。

2.2 缺乏主動性

非計算機專業(yè)學(xué)生開始學(xué)習(xí)程序設(shè)計時,感到新奇、好玩,聽教師說明該課程的性質(zhì)和用途后,都表示很有信心。但是隨著學(xué)習(xí)的深入,陸續(xù)出現(xiàn)的語法規(guī)則與程序代碼,讓很多學(xué)生感到枯燥乏味,并產(chǎn)生畏懼心理,聽課沒有興趣,缺乏主動性。

2.3 基礎(chǔ)相對薄弱

學(xué)習(xí)程序設(shè)計需要較強的邏輯思維能力和一定的數(shù)學(xué)、英語基礎(chǔ)。有的學(xué)生基礎(chǔ)差,在學(xué)習(xí)程序設(shè)計時顯得力不從心,不能掌握應(yīng)用計算機解題的基本思維方式。尤其是所學(xué)外語非英語的學(xué)生,甚至連英文字母都不認識,記憶程序語言指令很吃力,對計算機程序設(shè)計產(chǎn)生畏懼感。

3 學(xué)好程序設(shè)計的方法

3.1 努力提高學(xué)習(xí)興趣

興趣是最好的老師,要學(xué)好程序設(shè)計,必須對編程產(chǎn)生興趣。只有喜歡上編程,才有興趣去研究它。實在沒有興趣的學(xué)生也不要灰心,盡量做到下面幾點。

1)做好預(yù)習(xí)、記筆記和復(fù)習(xí)工作。課前預(yù)習(xí),將不懂的知識點做好標記;課堂上帶著問題聽課,盡量理解教師所講的重點內(nèi)容,并有針對性和側(cè)重點地做好筆記;課后要認真復(fù)習(xí)消化所學(xué)內(nèi)容,完成作業(yè)。

2)主動編程實踐。程序設(shè)計是高強度的腦力勞動,僅靠聽和看是學(xué)不好的,必須加強練習(xí)。只有自己動手編寫一些程序,才能對所學(xué)知識有更加深入的理解,同時會產(chǎn)生成就感,從而對編程產(chǎn)生興趣,學(xué)起來才比較容易。實踐出真知,在編寫大量程序之后,你會發(fā)現(xiàn)很多新的問題,這些問題會指引你重新審視和理解程序結(jié)構(gòu)等知識點。當你一一解決了這些問題,就會感到運用自如。

3)編程實踐養(yǎng)成幾個好習(xí)慣。實踐前應(yīng)認真將程序?qū)懺诩埳希ù绑w界面需要哪些控件以及事件代碼等,便于培養(yǎng)邏輯思維能力并節(jié)省上機調(diào)試時間;每次實踐后要及時總結(jié),把沒有搞清楚的問題記錄下來,請教老師或同學(xué);多抽時間上機調(diào)試程序,遇到系統(tǒng)的提示信息,盡量獨立思考加以解決,這一過程很重要。

3.2 以通過二級考試為目標

學(xué)習(xí)該課程后,可以參加全國計算機等級考試二級考試,拿到計算機資格證書,這樣不但能夠提高自身走向社會的市場競爭能力,同時也能極大限度地激發(fā)自己學(xué)習(xí)的積極性。

3.3 掌握良好的學(xué)習(xí)方法

有了編程的興趣和目標,就有了動力,學(xué)習(xí)起來會事半功倍。同時還要掌握有效的學(xué)習(xí)方法,培養(yǎng)良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣。下面介紹一下具體的學(xué)習(xí)方法。

1)打好基礎(chǔ)。首先學(xué)好編程要具備一定的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)。這一點不難,有高中水平就差不多了。其次,學(xué)習(xí)程序設(shè)計要有一定的邏輯思維能力。邏輯思維需要長時間的鍛煉,如果覺得自己在這方面有不足之處也沒有關(guān)系,因為編寫程序本身也是對邏輯思維的鍛煉。邏輯思維能力的培養(yǎng)需要長時間的實踐鍛煉,需要反復(fù)的實踐、觀察、分析、比較以及總結(jié),從而逐漸積累經(jīng)驗。在學(xué)習(xí)編程過程中,大家不必等所有知識都完全理解了才去實踐,只要明白了大概,就可以動手去做。通過實踐很多問題就迎刃而解了。

2)重要概念要理解。程序設(shè)計書中介紹的最基本的常量、變量、表達式、函數(shù)、條件語句、循環(huán)語句等概念,需要反復(fù)推敲,深入理解。在此基礎(chǔ)上學(xué)會應(yīng)用,不能機械地記憶語法、結(jié)構(gòu),而要明白其實際含義,針對這些語法、結(jié)構(gòu)應(yīng)用的小程序,應(yīng)做到舉一反三。

3)注重實踐和研究。編程思想必須在實際的編程實踐中去體會。編程初始階段要經(jīng)常自己動手設(shè)計程序,具體設(shè)計時不要拘泥于固定的思維方式,遇到問題要多想幾種解決方案。另外可以和其他同學(xué)多交流多研究,每個人的思維方式不同、角度各異,通過交流可不斷吸收別人的長處,有助于自己水平的提高。動手實踐是創(chuàng)造性思維應(yīng)用的體現(xiàn),也是培養(yǎng)邏輯思維最有效的方法。

4)養(yǎng)成良好的編程習(xí)慣。編程入門相對容易,但入門后必須繼續(xù)長時間地學(xué)習(xí)。在此期間要注意養(yǎng)成一些良好的編程習(xí)慣,編程風(fēng)格的好壞很大程度會影響程序的質(zhì)量。良好的編程風(fēng)格可以使程序結(jié)構(gòu)清晰合理,且使程序代碼便于維護,如代碼書寫的縮進、變量命令的一致性、代碼的注釋等。

5)上網(wǎng)學(xué)習(xí)作為有益的補充。在網(wǎng)上可以學(xué)到很多不同的編程思想、方法、經(jīng)驗和技巧,有大量的工具和作品及相關(guān)的輔導(dǎo)材料供下載學(xué)習(xí)。很多網(wǎng)站提供的內(nèi)容豐富而且實用,可以下載一些技巧性的文章、源代碼等,課余時間慢慢研究,吸取經(jīng)驗,對于后續(xù)的學(xué)習(xí)是很有好處的。

6)學(xué)習(xí)應(yīng)循序漸進。學(xué)習(xí)程序設(shè)計可采用“理論——實踐——再理論——再實踐”的方法,溫故而知新,循序漸進地學(xué)習(xí)效果會更好。具有一定的程序設(shè)計基礎(chǔ)知識后,就可以開始編程實踐,從實踐中發(fā)現(xiàn)問題,要及時加強計算機理論知識的再學(xué)習(xí)。再次研究之后,很多以前遇到的問題都會迎刃而解。因此在學(xué)習(xí)編程的過程中不能急于求成,要不斷地針對應(yīng)用中的困惑和問題進行深入學(xué)習(xí),每一步都要穩(wěn)扎穩(wěn)打。這樣經(jīng)過反復(fù)地學(xué)習(xí)和實踐,編程水平就會有很大的提高。

第6篇:計算機編程需要的知識范文

關(guān)鍵詞 基礎(chǔ)編程工具;初中信息技術(shù);計算機技術(shù)

中圖分類號:G633.67 文獻標識碼:B

文章編號:1671-489X(2017)07-0014-02

1 前言

過去在初中信息技術(shù)課程教學(xué)中,很多教師不敢嘗試采用基礎(chǔ)編程工具進行教學(xué),但是從實際上看,基礎(chǔ)編程工具有助于初中學(xué)生逐漸掌握一些基本的電子計算機操作方式,特別是基礎(chǔ)編程工具對于學(xué)生的綜合電子計算機的運用思維有著較為積極的輔助作用。未來電子計算機技術(shù)的發(fā)展會更加日新月異,初中生在接觸信息技術(shù)方面的知識時,也應(yīng)該適當?shù)亟佑|一些基礎(chǔ)編程工具,這樣才能夠在學(xué)習(xí)過程中逐步提高應(yīng)用技能,隨之適應(yīng)未來的社會需求。當前對于初中信息技術(shù)方面的教學(xué),很多教師已經(jīng)意識到綜合運用多種信息化教學(xué)手段的重要性,克服過去在編程工具的應(yīng)用上缺乏綜合運用思維的缺憾。因此,應(yīng)該重視初中信息技術(shù)與基礎(chǔ)編程工具互相之間的結(jié)合,并有針對性地進行日常教學(xué),只有這樣,才能提高學(xué)生的計算機技能和應(yīng)用水平。

2 基礎(chǔ)編程工具概述

目前,電子計算機技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到一個相對比較深入的階段,特別是信息化產(chǎn)品更新?lián)Q代速度非???,智能化的移動電話還有平板電腦等都已經(jīng)得到廣泛推廣。在初中階段,很多學(xué)生已經(jīng)逐漸接觸一些信息化的工具,他們對于信息化的認知也隨著年齡的增長逐漸深入,并且也影響了他們在信息技術(shù)類課程學(xué)習(xí)時的學(xué)習(xí)偏好,他們對于電子計算機技術(shù)也有自己的興趣,這些都會影響目前初中信息技術(shù)方面的教學(xué)方向。

針對初中信息技術(shù)教學(xué)的發(fā)展特點,基礎(chǔ)編程工具的引入有一定的必要性。編程工具實際上是電子計算機千變?nèi)f化技術(shù)的根源,對于當代的信息技術(shù)發(fā)展有著非常重要的推動作用。但是過于深奧的編程技術(shù)內(nèi)容不利于學(xué)生了解和掌握,所以只有從簡易的基礎(chǔ)編程工具入手,引起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,在此基礎(chǔ)上逐步深入相應(yīng)的技術(shù)內(nèi)容,并鼓勵初中生學(xué)習(xí)電子計算機信息技術(shù)課程。當前基礎(chǔ)編程類的工具主要包括以下幾類。

第一種,Hopscotch技術(shù)類的編碼編輯類軟件。Hop-scotch技術(shù)主要是為每一個初步學(xué)習(xí)編程工具技術(shù)的人提供基本編程設(shè)計工具。運用Hopscotch這一類技術(shù)可以相對輕松地進行教學(xué)。Hopscotch可以拖曳各類代碼的方式進行程序開發(fā),其特色就是對于編程代碼符號的個別控制,在運用上相對比較便捷。不過Hopscotch軟件主要是依靠iPad平板進行編輯。而Scratch軟件則是一種免費的編程編輯方式,其允許初學(xué)者對動畫或者游戲等通過在線社區(qū)進行分享,可以幫助學(xué)生更進一步地理解基礎(chǔ)編程工具的操作模式,幫助學(xué)生更深入理解編程的基礎(chǔ)概念,而且也以分享的方式提高學(xué)生學(xué)習(xí)編程的興趣[1]。

第二種,Alice等基礎(chǔ)的動畫編程工具。Alice軟件是一種免費的3D動畫編程軟件,這樣的一種軟件可以在互聯(lián)網(wǎng)上進行交流和互動,可以讓學(xué)生接觸到電子計算機的動畫編程模式。學(xué)生通過Alice軟件能夠進行簡單的視頻動畫編輯,體會動畫編輯的樂趣,掌握基本的立體3D編輯模式等。Tynker軟件與上述軟件也相仿,這種在線編程軟件也主要是讓學(xué)生參與動畫的編輯過程。因為Tynker軟件是基于可視化的編程語言,這樣也就不需要學(xué)生掌握相對比較復(fù)雜的編程語法,只需要學(xué)生將這些可視化的代碼組合在一起,就能構(gòu)成一個具體的項目。

第三種,Hackety Hack軟件類的編程教學(xué)工具。Hackety

Hack這一類的編程工具主要對學(xué)生進行基礎(chǔ)編程教學(xué),使用Hackety Hack軟件的學(xué)生不需要掌握編程經(jīng)驗,而是以開發(fā)型的簡易編程語言進行桌面應(yīng)用開發(fā),而且更側(cè)重于進行教學(xué)和引導(dǎo),對學(xué)生編程能力的發(fā)展有比較大的推動作用。這類軟件與Kodable軟件類似,主要是讓學(xué)生以游戲的方式掌握編程的方法,特別是游戲和編程的指令互相之間結(jié)合,并且提供不同層次和課程的編程教學(xué)內(nèi)容。

第四種,RoboMind軟件等屬于游戲編程教學(xué)類的軟件。RoboMind主要是讓W(xué)生在操作游戲界面之中逐漸學(xué)習(xí)基礎(chǔ)編程的工具和方法等。從RoboMind軟件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)上看,其對于編程代碼采用如同積木的方式,讓學(xué)生逐步學(xué)習(xí)基礎(chǔ)編程的方法,這種方式也是以游戲作為主要的引導(dǎo)模式。而類似Etoys和Waterbear等編程軟件工具包,也是讓學(xué)生采用拖曳游戲的方式,以可視化的編程語言作為基礎(chǔ),讓學(xué)生在不需要編程語法的基礎(chǔ)上創(chuàng)建一些新的文件,根據(jù)自己的實際狀況進行操作[2]。

從上述四種類型中可以看出,不同的編程教學(xué)軟件和工具,都具備各自的特色,其出發(fā)點都是讓日常的教學(xué)更加便捷,幫助學(xué)生更進一步掌握日常的編輯方式,讓學(xué)生更好地參與編程學(xué)習(xí)。這種學(xué)習(xí)有其便捷性,也有助于初中學(xué)生提高學(xué)習(xí)編程方面的興趣,實際上有助于帶動學(xué)生更進一步地學(xué)好信息技術(shù)方面的課程知識。

3 基礎(chǔ)編程工具在初中信息技術(shù)課程中的應(yīng)用

從上述分析中可以看出,基礎(chǔ)編程工具是多元化的,初中信息技術(shù)教師在進行教學(xué)過程中,應(yīng)該把握當前基礎(chǔ)編程工具的各種類型所呈現(xiàn)出的特性,有的放矢地鼓勵學(xué)生運用這些編程工具,更好地進行初中信息技術(shù)課程教學(xué)。特別是當前初中學(xué)生普遍缺乏電子計算機編程的基礎(chǔ),在語法的掌握上基本處于空白階段,因此,初中信息技術(shù)教師應(yīng)該抓住學(xué)生在學(xué)習(xí)信息技術(shù)方面的主要難點和重點,用好基礎(chǔ)編程工具進行教學(xué),讓學(xué)生真正學(xué)會運用基礎(chǔ)編程工具探索和解決問題。

從當前的實踐狀況看,基礎(chǔ)編程工具在初中信息技術(shù)課程中的應(yīng)用主要從以下幾個方面著手。

1)采用游戲類的編程教學(xué)軟件,引導(dǎo)初中生逐漸形成學(xué)習(xí)信息技術(shù)的興趣。初中生還處于一個年齡相對較低的階段,他們往往好奇心比較強,喜歡玩一些游戲。初中信息技術(shù)教師應(yīng)該抓住初中生的這種普遍愛玩的心理,通過游戲類的編程工具進行逐步引導(dǎo),讓學(xué)生通過拖動編程代碼的一些模塊,或者在游戲當中體會電子計算機編程的基礎(chǔ)知識。

初中信息技術(shù)教師應(yīng)該全面地分析學(xué)生在游戲過程中出現(xiàn)的疑難,運用在線教學(xué)互動平臺及時和學(xué)生進行交流,這樣可以讓學(xué)生及時解決自己遇到的難題,進而不斷地提升對電子計算機編程的熱愛,讓學(xué)生真正運用好這種游戲類的工具,同時要避免學(xué)生沉溺在游戲過程中。教師可以運用電子教學(xué)平臺上的遠程監(jiān)督控制,對學(xué)生在編程工具游戲中的具體行為進行引導(dǎo)和監(jiān)督,幫助學(xué)生逐漸建立起嘗試運用編程工具進行編程的興趣和信心。

2)初中信息技術(shù)課程要注重采用一些教學(xué)類的編程工具,引導(dǎo)學(xué)生逐漸掌握這些編程模式,從而帶動學(xué)生逐漸掌握初中信息技術(shù)知識。雖然初中信息技術(shù)課程之中并沒有真正將編程方面的知識納入知識系統(tǒng)框架里,但是初中學(xué)生適當?shù)卣莆找恍┚幊坦ぞ吆蛻?yīng)用技術(shù)還是有比較大的必要性,因為這樣有助于學(xué)生逐漸形成電子信息化編程的思維,更好地掌握信息技術(shù)課程中相對比較難的內(nèi)容。如辦公室軟件中的一些基礎(chǔ)操作,實際上也和部分簡單的基礎(chǔ)編程手段是相似的,初中信息技術(shù)教師可以通過引用的方式,讓學(xué)生逐漸接觸一些教學(xué)類的基礎(chǔ)編程方面的工具,進而更好地把握住初中信息技術(shù)課程里的部分重點和難點。從本質(zhì)上看,很多電子計算機方面的知識和內(nèi)容,都會體現(xiàn)出一定的信息化編程思維,這些思維的普及和推廣,也可以通過教學(xué)類的基礎(chǔ)編程工具進行引導(dǎo)教學(xué),以此讓初中階段的學(xué)生逐漸熱愛信息技術(shù)課程知識,提高學(xué)生在信息技術(shù)課程方面的綜合運用技能。

3)初中信息技術(shù)課程也應(yīng)該相對注重讓學(xué)生參與到三維動畫編程運用中。因為很多初中學(xué)生比較喜歡觀看動畫,他們對于三維動畫的熱愛和關(guān)注,也可以成為初中信息技術(shù)課程教學(xué)的一個重要突破點。初中信息技術(shù)教師可以讓學(xué)生更進一步地嘗試運用基礎(chǔ)編程工具,對一些簡單的三維動畫進行編程和設(shè)計。在初步教學(xué)過程中,信息技術(shù)教師要手把手地進行教學(xué),鼓勵學(xué)生積極地進行嘗試,對于學(xué)生在編輯三維立體動畫過程中出現(xiàn)的一些問題,可以通過面授或者是在線控制教學(xué)等方式進行指導(dǎo)。學(xué)生在基本掌握了動畫基礎(chǔ)編程工具的運用方式之后,應(yīng)該讓學(xué)生適當?shù)赝瓿梢恍┝λ芗暗娜蝿?wù)。

初中信息技術(shù)課程的教學(xué)也應(yīng)該注重以引導(dǎo)為主,特別是觀察學(xué)生在編輯過程中的進步和困難,讓學(xué)生逐漸掌握電子計算機的一般編程模式,在基礎(chǔ)編程工具和教學(xué)軟件里面體會編程的基本內(nèi)涵,從而為學(xué)生更進一步地學(xué)習(xí)信息技術(shù)知識奠定良好基礎(chǔ)[3]。

綜合上述分析,初中信息技術(shù)課程的教學(xué)與基礎(chǔ)編程工具的結(jié)合,需要關(guān)注學(xué)生作為信息技術(shù)課程教學(xué)的主體性,讓學(xué)生主動地進行學(xué)習(xí)和積累經(jīng)驗。在學(xué)生嘗試過編程的行為和成果之后,初中信息技術(shù)教師也應(yīng)該讓學(xué)生針對自身的薄弱環(huán)節(jié)進行調(diào)整,更進一步調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)信息技術(shù)的自信心等。從培育的角度看,二者的結(jié)合仍然是將出發(fā)點和落腳點歸結(jié)在學(xué)生這個學(xué)習(xí)主體上,這也是初中信息技g教師應(yīng)該要關(guān)注的內(nèi)容。

4 結(jié)束語

結(jié)合當前初中信息技術(shù)課程教學(xué)的發(fā)展可以看出,初中信息技術(shù)課程應(yīng)該針對學(xué)生的學(xué)習(xí)情況,適當?shù)丶尤胍恍┬畔⒒幊痰募记桑貏e是基礎(chǔ)編程工具的融會貫通,將有助于學(xué)生的全面發(fā)展和進步。未來的信息技術(shù)課程必然要面對更大的知識量,如果初中信息技術(shù)教師沒有以學(xué)生的真正需求作為中心,那么就沒有辦法讓學(xué)生全面發(fā)展。因此,初中信息技術(shù)教師應(yīng)立足于當前初中信息技術(shù)課程教學(xué)實際,要善于運用基礎(chǔ)編程工具,帶動初中生在信息技術(shù)課程學(xué)習(xí)上取得更好的效果?!?/p>

參考文獻

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第7篇:計算機編程需要的知識范文

關(guān)鍵詞 軟件技術(shù)基礎(chǔ) 教學(xué)實踐 教學(xué)方法

中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:A 文章編號:1002-7661(2012)23-0085-01

一、引言

近年來,計算機在科學(xué)研究、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、商貿(mào)、氣象、國防以及居民生活等領(lǐng)域的應(yīng)用不斷深入。隨著計算機科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,計算機的應(yīng)用領(lǐng)域和范圍不斷擴大。其中,軟件技術(shù)是計算機技術(shù)的重要組成部分。隨著計算機應(yīng)用領(lǐng)域的擴大和深入,非計算機專業(yè)的工程技術(shù)人員掌握必要的計算機軟件技術(shù)基礎(chǔ)知識是提高計算機應(yīng)用水平的重要途徑。

“軟件技術(shù)基礎(chǔ)”課程是“大學(xué)計算機文化基礎(chǔ)”和C語言等相關(guān)程序設(shè)計課程的拓展和延伸。該課程是一門專業(yè)基礎(chǔ)課,課程內(nèi)容涉及到數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、操作系統(tǒng)和軟件工程等。重慶郵電大學(xué)自動化學(xué)院在開設(shè)了“C語言程序設(shè)計”這門課程的基礎(chǔ)上,開設(shè)了“軟件技術(shù)基礎(chǔ)”這門課程。由于本課程學(xué)時較短、內(nèi)容較多,部分內(nèi)容較抽象,同時學(xué)生的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)差異較大,如何利用有限的學(xué)時來教好本門課程是一個值得探討的問題。

二、教學(xué)實踐探索

(一)提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

興趣是學(xué)生最好的老師,也是他們學(xué)習(xí)的巨大動力。對該門課程產(chǎn)生興趣,將會得到事半功倍的效果。那么怎樣才能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣呢?通過教學(xué)實踐我們發(fā)現(xiàn),在開始新知識點學(xué)習(xí)之前,列舉一些相關(guān)應(yīng)用案例,并讓學(xué)生參與應(yīng)用案例的分析,很快就能調(diào)動起學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,其注意力也非常集中。此時,迅速切入新的知識點的講解,學(xué)生會很快跟著老師的思路,學(xué)習(xí)效率非常高。

(二)教學(xué)內(nèi)容的適當擴充

在本課程的教學(xué)中,結(jié)合重慶郵電大學(xué)自動化學(xué)院的實際情況,我們對本課程的教學(xué)內(nèi)容適當擴充。本課程的授課對象是大學(xué)二年級學(xué)生,僅在大學(xué)一年級學(xué)習(xí)了C語言編程,沒有C++語言的基礎(chǔ)。在課程開始利用一次課的時間,給學(xué)生補充了C++編程語言[3]的類、模版及基本的輸入輸出等相關(guān)知識。有兩個目的,一是為了在后續(xù)教學(xué)中讓學(xué)生對本課程內(nèi)容有更深入的認識,讓學(xué)生了解軟件技術(shù)基礎(chǔ)的一些編程思想是否與編程語言深度相關(guān)?二是讓學(xué)生充分利用課余時間好好掌握一下C++知識,拓展了學(xué)生的知識面,增強學(xué)生的自學(xué)能力。也為本課程的后續(xù)學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。

(三)多編程語言、多結(jié)構(gòu)形式的實例對比教學(xué)

在教學(xué)實踐中,針對某個新知識點,先進行理論講解,重點讓學(xué)生掌握新知識的應(yīng)用特點以及編程思想等。然后通過編程實例,重點對知識點應(yīng)用進行講解。在實例講解過程中,采用對比的方式進行,包括多種編程語言實現(xiàn)、多種實現(xiàn)方式的對比。舉例來說,在講解“?!边@個知識點講解時,先講述“?!钡奶攸c及其相關(guān)操作,如“后進先出”的特點,初始化棧、入棧、出棧、讀棧頂元素等等,然后針對“?!钡牟僮鬟M行實例講解。其中,棧的操作分別采用c語言和C++語言來實現(xiàn),并針對兩種語言的實現(xiàn)方式展開對比,重點介紹編程思想。此外,對于“棧”的結(jié)構(gòu)形式也有兩種,一是采用順序表的形式,一是采用鏈表的形式。針對這兩種不同的結(jié)構(gòu)形式在進行對比講解。一個應(yīng)用案例,通過多種實現(xiàn)形式的講解,讓學(xué)生對“?!边@個知識點有了更深刻的認識。

(四)適量的課后作業(yè)

對于“軟件技術(shù)基礎(chǔ)”這門課程,必須經(jīng)過一定量的編程練習(xí)才能夠更好地鞏固所學(xué)知識。然而,每個學(xué)生學(xué)習(xí)基礎(chǔ)和完成作業(yè)的認真程度不同,甚至也有作業(yè)抄襲現(xiàn)象,因此作業(yè)的實際效果不甚突出。為了克服上述弊端,我們在作業(yè)量以及作業(yè)題型的選擇上進行了適當?shù)母淖?,僅布置少量的且較典型的題目。另一方面,在作業(yè)的完成方面,我們也改變了傳統(tǒng)的作業(yè)提交形式。我們采用分組完成作業(yè)的形式。兩個或三個同學(xué)分成一組,在完成作業(yè)的過程中可以討論,尤其是編程思想、編程技巧方面,通過討論學(xué)生能夠?qū)λ鶎W(xué)的知識有了更加深刻的認識,在編程方面能夠相互取長補短,最終個人編程能力得到了提高。

三、教學(xué)效果檢驗

“軟件技術(shù)基礎(chǔ)”這門課程還設(shè)置了實(下轉(zhuǎn)第88頁)(上接第85頁)驗教學(xué)環(huán)節(jié),每次實驗都針對理論教學(xué)中的知識點,結(jié)合實際應(yīng)用設(shè)計了合理的編程實驗。通過實驗環(huán)節(jié),能夠很好地檢驗教學(xué)效果。在進行了教學(xué)改革實踐之后,從實驗的完成情況來看,學(xué)生實驗的完成效率和質(zhì)量都有了較明顯的提高。

第8篇:計算機編程需要的知識范文

一、概述

測量平差是測繪學(xué)科重要的專業(yè)基礎(chǔ)課,隨著測量領(lǐng)域?qū)τ诰軘?shù)字獲取創(chuàng)新手段不斷涌現(xiàn),將觀測數(shù)據(jù)集體體現(xiàn)在多源化、多樣化,測量平差的研究對象以及計算方法也將不斷發(fā)展與創(chuàng)新。這就給誤差理論與測量平差教學(xué)的改革與研究提出了更加新型的要求。

在本科一年級學(xué)生學(xué)習(xí)了《數(shù)字測圖原理與方法》課程,緊隨著對數(shù)學(xué)基礎(chǔ)課程諸如《高等數(shù)學(xué)》、《線性代數(shù)》、《概率論與數(shù)理統(tǒng)計》等課程的學(xué)習(xí)以及《計算機基礎(chǔ)》、《C++程序設(shè)計》等計算機核心課程?,F(xiàn)在學(xué)生已初步建立了誤差的基本概念和測繪理論基本框架,具備了必要的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識和簡單編程技巧。本科二年級開設(shè)了測量平差的入門課程《誤差理論與測量平差基礎(chǔ)》。在誤差理論的學(xué)習(xí)中,了解到測量平差的主要目的是確定觀測量的最佳估值并評定其精度,結(jié)合四種經(jīng)典平差模型列出相應(yīng)的條件方程或誤差方程,得到估值主要是解算法方程,法方程的解算是一個重要內(nèi)容,有的矩陣計算已經(jīng)超過人工計算的限度,然而對于一些觀測量非常龐大的數(shù)據(jù)、往往花費了大量學(xué)時講解如何計算。

因此,學(xué)生需要達到高效的學(xué)習(xí)效率、老師需要達到先進的教學(xué)目的,一些測繪專家學(xué)者在平差領(lǐng)域中以計算機為載體,結(jié)合專業(yè)性質(zhì)提出了測量平差程序設(shè)計軟件。程序軟件可根據(jù)課程設(shè)計任務(wù)提出的具體要求解決實際問題。這樣可以讓每個學(xué)生在相同的教學(xué)要求下,各自處理的平差內(nèi)容都不一樣,能夠培養(yǎng)學(xué)生結(jié)合所學(xué)計算機編程知識獨立解決實際問題的能力。將計算中所用的部分計算編制成函數(shù),供以后學(xué)習(xí)以及實地測繪工作編程時調(diào)用。

“測量平差程序設(shè)計”是一門涉及多領(lǐng)域多維度多學(xué)科交叉的一門課程,涵蓋了計算機基礎(chǔ)知識、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)學(xué)學(xué)科、程序設(shè)計、測繪學(xué)基本理論等多門專業(yè)、學(xué)科知識,旨要培養(yǎng)測繪專業(yè)的學(xué)生利用計算機編程技術(shù)解決空間數(shù)據(jù)的計算、分析等問題的基本技能,利用所學(xué)測繪專業(yè)理論知識分析、解決實際測量中所遇到的問題的實踐能力[1]。現(xiàn)階段是信息化、結(jié)構(gòu)化測繪空間數(shù)據(jù)獲取的海量、復(fù)雜、多維和快速性的時代,由于傳統(tǒng)計算的局限性導(dǎo)致手工處理空間數(shù)據(jù)已經(jīng)不能滿足生產(chǎn)需要,必須通過有效的計算機程序進行處理,因此,開設(shè)“測量平差程序設(shè)計”課程,掌握基本的程序設(shè)計方法和技能是我們這個創(chuàng)新時代和行業(yè)發(fā)展的迫切需要[2]。

可是在測量平差程序設(shè)計教學(xué)方面,也會出現(xiàn)很多諸如以下的一些問題:

1.學(xué)科之間銜接不緊密。“測量平差程序設(shè)計”是集綜合性、實踐性于一體的理論與實踐相結(jié)合的課程,運用的時候會用到計算機編程語言(如C/C++、VB等)、測繪學(xué)基本理論(誤差理論與測量平差、數(shù)字測圖原理與方法、3S等),計算機基礎(chǔ)知識(如數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)庫原理、計算機繪圖等)和其他基礎(chǔ)學(xué)科知識(如高等數(shù)學(xué)、工科數(shù)學(xué)分析、數(shù)理統(tǒng)計與概率論等)。這些知識之間沒有必然的邏輯理論體系,學(xué)生可能由于某一方面的知識缺乏,而對“測量平差程序設(shè)計”課程的學(xué)習(xí)興趣大大減少[3]。

2.學(xué)生認識問題不全面。很多我們本專業(yè)的學(xué)生以及其他非工科學(xué)生對我們測繪工作的認識只停留在“扛儀器搬尺子外業(yè)測量,用軟件拿鉛筆內(nèi)頁成圖”的水平,認為平差程序設(shè)計是軟件工程專業(yè)學(xué)生該做的專利,因此,沒有足夠的重視程序設(shè)計的學(xué)習(xí),投入的精力也很有限甚至根本就是完成任務(wù)式的學(xué)習(xí),相反還是有少量確實對計算機編程感興趣的學(xué)生才會花大力氣學(xué)習(xí)。另外,很多學(xué)生是到大學(xué)才開始接觸計算機編程,對一個新的學(xué)科還沒理解透徹,導(dǎo)致先修編程語言課程學(xué)習(xí)效果不甚理想,對程序設(shè)計沒有信心,所以對“測量平差程序設(shè)計”課程產(chǎn)生消極、抵觸情緒。

3.老師教學(xué)模式需創(chuàng)新。高等學(xué)校的教學(xué)改革是一個進行時而沒有完成時,很多高校教學(xué)主要是以“老師在講臺上講,學(xué)生在下面聽”,所謂的“灌輸式”的教學(xué)方法。這種教學(xué)方式基本是按照選定的教材把選定的章節(jié)內(nèi)容從頭至尾照本宣科“灌輸”給學(xué)生[4]。這種方法能夠在規(guī)定的教學(xué)日志內(nèi)完成較多的教學(xué)內(nèi)容,但是留給學(xué)生的思考時間太少,不能起到“醍醐灌頂”的效果,對于專業(yè)課程里面內(nèi)容較抽象、晦澀難懂的“測量平差程序設(shè)計”課程,學(xué)生學(xué)習(xí)效果不會太理想。

由于這些專業(yè)性質(zhì)的問題和編程技術(shù)在學(xué)習(xí)中非常重要,在本科階段增加在這個領(lǐng)域繼續(xù)學(xué)習(xí)信心,學(xué)生教師必須準備的非常充分。我們需要實踐經(jīng)驗尤其是常見的編程結(jié)構(gòu)。對于初學(xué)者編程使用編程語言解決實際問題不是一件容易的事。他們需要徹底了解一種語言的語法和語義完全理解,然后轉(zhuǎn)換,使用自己的心理模式完全將自己的理解轉(zhuǎn)化為計算機代碼。學(xué)生們應(yīng)該參與創(chuàng)建基于計算機的問題,并提供可能的解決方案。這種方式,他們不太可能從這項研究中獲益的編程的主題。導(dǎo)師會指導(dǎo)選擇和幫助設(shè)計和提出解決方案。大部分的工作應(yīng)該是由學(xué)生完成的?;诖宋覀冃枰岢鲆环N學(xué)習(xí)方法,叫做主動學(xué)習(xí)法。

二、主動學(xué)習(xí)法

主動學(xué)習(xí)是學(xué)生參與閱讀、寫作、討論或解決問題、促進分析、綜合和評價等活動的一個過程。這是一個計劃好了的一些活動和事情,邀請了這些參與者通過運用,互動和分享經(jīng)驗教育過程的一部分。在教育活動中交互式成分偏向于這個培養(yǎng)目標。主動學(xué)習(xí)促進思考,解決問題,批判性思維,操作材料、分析、綜合和評價信息。

在眾多主動式學(xué)習(xí)的描述中,學(xué)生自主解決問題,舉一反三,嘗試新技能以及完成作業(yè)任務(wù)都是依靠他們所學(xué)的知識或者已經(jīng)具備的能力。構(gòu)建主義者認為學(xué)習(xí)是一個獲得創(chuàng)意和知識構(gòu)建的過程,而不是一個被動的過程。換句話說,學(xué)習(xí)需要個人積極主動而且需要參與構(gòu)建和建設(shè)個人的心智模式。

主動學(xué)習(xí)是現(xiàn)今被廣泛接受的高品質(zhì)形式的教育。研究表明,學(xué)生比起傳統(tǒng)的演講的話更喜歡提升主動學(xué)習(xí)的策略。研究人員一致認為學(xué)習(xí)涉及到構(gòu)建我們自己的想法。他們建議有結(jié)構(gòu)的設(shè)計、有結(jié)合力的材料然后鼓勵學(xué)生積極參與進來。主動學(xué)習(xí)是涉及學(xué)生直接和積極參與學(xué)習(xí)過程本身。這意味著學(xué)生不是簡單的接受口頭和視覺上的信息、接收、參與做一些事情,例如說、聽力、寫作和閱讀程序并反映個人或小組。

深入學(xué)習(xí)法講述的是如果我們的學(xué)生都是編程的初學(xué)者,他們剛剛學(xué)習(xí)了長達一個學(xué)期的C++程序課程[5]。一本面向?qū)ο笳Z言計算機教育科學(xué)的著作看起來不是一項容易的任務(wù)。在大學(xué)里面,這一門課程一般的學(xué)生很難通過。這門課主要是偏向于面向?qū)ο蟮腃++語言特性?,F(xiàn)實生活中沒有很多時間來做應(yīng)用程序開發(fā)和解決問題。我們的學(xué)生由于知識很薄弱使得他們通過記憶分離事實。

我們的課程將重點放在教會學(xué)生解決問題所需的技術(shù),學(xué)生充當老師能夠教授高級學(xué)校使用編程語言解決問題。學(xué)習(xí)者應(yīng)該學(xué)會通過整合新知識與他們已經(jīng)獲得的知識。教師應(yīng)該明白心智模式改變緩慢,并可以改善通過學(xué)習(xí)者的積極參與。面對心理模型不會在其中工作的情況,他們應(yīng)該尋找意義,這個意義不是被直接指令所強加。學(xué)生應(yīng)該自己尋找在鑒于先前的知識和經(jīng)驗在材料和解釋知識之間的關(guān)系。

深度學(xué)習(xí)是一種學(xué)習(xí)方法和態(tài)度,學(xué)習(xí)者使用的高階認知技能等能力分析,合成,解決問題,并且認為元認知為了構(gòu)建長期的理解。它包括新思想的批判性分析,聯(lián)系他們已知的概念和原則,這種理解可以用于解決問題的新的不熟悉的環(huán)境。深入學(xué)習(xí)者反思他們所學(xué)的個人意義。他們是自主的、幾乎自學(xué)。但他們也與學(xué)習(xí)者合作,高元認知和學(xué)習(xí)技能。

目前的理論認為不關(guān)注教師教學(xué),但關(guān)注老師和學(xué)生之間的有效溝通。建構(gòu)主義理論認為學(xué)習(xí)方法源于學(xué)生知覺的教師的要求。教練的作用在形成這些觀念是至關(guān)重要的對學(xué)生所學(xué)內(nèi)容的理解。也是至關(guān)重要的理解,教師不直接產(chǎn)生深度學(xué)習(xí)的學(xué)生。主要是學(xué)生的努力,對深度學(xué)習(xí)很重要。

導(dǎo)師需要幫助學(xué)生看到他們要做的工作的目的,并監(jiān)督他們的成功。主動學(xué)習(xí)需要發(fā)現(xiàn),知識獲取是一個持續(xù)的過程,和大量的不確定性。發(fā)現(xiàn)發(fā)生在學(xué)習(xí)者的大腦,刺激搜索,商店和解決具有挑戰(zhàn)性的問題和機會深入去探索它們。犯錯誤并改正是學(xué)習(xí)過程的一部分,而不應(yīng)該勸阻學(xué)生學(xué)習(xí)更多。

我們的目標是促進深度學(xué)習(xí)的原則和技巧,并創(chuàng)建獨立的沉思的終身學(xué)習(xí)者。我們認為實現(xiàn)這需要學(xué)生的積極參與。主要建議擺脫文學(xué)教學(xué)不僅應(yīng)該把焦點放在學(xué)習(xí)新的語言特性,但也的組合和使用這些特性,特別是基本程序設(shè)計的根本問題。學(xué)生沒有給出足夠的指導(dǎo)如何將程序塊結(jié)合在一起。良好的教學(xué)需要教師保持最初的事實,模型和規(guī)則簡單,只有擴大和完善學(xué)生收獲的經(jīng)驗。

心理模型也是一個學(xué)習(xí)方法的內(nèi)因所在。當我們在教基礎(chǔ)編程這些編程概念時,解決心理模型的類型是很重要的。模型對建構(gòu)控制,數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),數(shù)據(jù)展示,程序設(shè)計以及問題域的理解是至關(guān)重要的。主動學(xué)習(xí)文獻可以鼓勵學(xué)生積極參與,探索編程相關(guān)信息,通過例子或者用自己的話來解釋,在解決問題和創(chuàng)造性轉(zhuǎn)移兩方面表現(xiàn)的更為出色。

循環(huán)句、條件句、數(shù)組和遞歸都被認為是語言特征,而這些語言特征都是有極大問題的,

它們可能會因為特別關(guān)注而受益。然而,一些學(xué)者認為,潛在問題的最重要的缺陷是將方案和設(shè)計說成是一個實際的程序。實際上頻繁的編程練習(xí)是解決這一問題的關(guān)鍵[6]。

三、基于主動學(xué)習(xí)的平差程序設(shè)計教學(xué)模式

主動學(xué)習(xí)涉及三個基本步驟:

1.告訴學(xué)生自我組織成2~4組和每組隨機指定一個記錄者,如果需要就寫下來。

2.提出一個具有挑戰(zhàn)性的問題,給出足夠的時間讓大多數(shù)組織完成任務(wù)或取得合理的進度,一個問題可以細化成幾個小問題,幾個小步驟并且把每一步當成一個獨立的活動。

3.呼吁一些個人或小組來分享他們的反應(yīng),然后討論。

基于主動學(xué)習(xí)的平差程序設(shè)計教學(xué)模式包括四個階段:開始、行動、討論、總結(jié)。

第一階段:開始。

去做好測量平差程序設(shè)計的基礎(chǔ)工作不是一件容易的事。它所運用的知識非常深而且很廣泛,在學(xué)校課堂有限的時間內(nèi),要使學(xué)生快速把握學(xué)習(xí)目標以及學(xué)習(xí)內(nèi)容是一個難點,是教學(xué)任務(wù)設(shè)計的首要工作。結(jié)合這個問題,從學(xué)生主觀認知每一個平差問題的習(xí)慣出發(fā),一些非常有教學(xué)經(jīng)驗的老師設(shè)計了比較系統(tǒng)的課堂教學(xué)體系:程序設(shè)計語言與平臺發(fā)展史―面向?qū)ο驝++編程語言―編程平臺適用性及選擇―測量科研項目及企業(yè)具體需求的工程案例與實踐教學(xué)[7,8]。在教學(xué)中主要以工程案例為主線,提出由簡單到復(fù)雜的經(jīng)典教學(xué)模式:測量典型函數(shù)設(shè)計―GUI程序設(shè)計―菜單程序設(shè)計―測量控制網(wǎng)精度估算與平差程序設(shè)計―綜合應(yīng)用程序設(shè)計。

為此,學(xué)生教師提出的一個具有挑戰(zhàn)性的基于主動學(xué)習(xí)的開始,一個他們不熟悉的開放式的活動。特別是一個開始應(yīng)該加強和培養(yǎng)有意義的學(xué)習(xí),應(yīng)該有一系列廣泛的有潛力的問題、難題、態(tài)度和看法。一個學(xué)習(xí)者的開始應(yīng)該是復(fù)雜且相關(guān)的。根據(jù)開始的主要目標,活動可以單獨、成對或者以小組形式運行。

引入一個新的話題的主要的目的之一是訓(xùn)練學(xué)生的老師如何面對和處理不熟悉的情況。在這種情況下,計算機科學(xué)教育需要學(xué)生的老師考慮多個反應(yīng)選項。為了實現(xiàn)這個目標,必須設(shè)置超過一種能夠開始的方法。此外,一種設(shè)計良好的開始能夠暴露學(xué)生在電腦科學(xué)與教育方面豐富多樣的知識。整個模型中,這個龐大的創(chuàng)意包括討論、推敲,精練和重新組織。

第二階段:行動。

學(xué)生的工作在開始就交給他們,這一階段的持續(xù)時間由開始階段的復(fù)雜性及其目標所決定。在課堂上老師講解了諸多理論、演示了很多經(jīng)典例子,對平差程序設(shè)計的代碼進行調(diào)試以及編碼和調(diào)試所設(shè)計的流程圖。由于在學(xué)校安排的教學(xué)時間是有限的,想要融會貫通本課程設(shè)計不是一日之寒,千里之行始于足下,所以很遺憾的僅能對相近(或相似)內(nèi)容選擇一項基本內(nèi)容進行程序?qū)崿F(xiàn),對于測量平差經(jīng)典模型里面的其他內(nèi)容,還需要同學(xué)們利用課余時間,回顧老師課堂上講授的,模仿課堂教學(xué)內(nèi)容并且獨立完成,紙上來的終覺淺,絕知此事要躬行。因此,課下練習(xí)是課堂實驗教學(xué)非常有必要的。在學(xué)生通過老師講授和課外練習(xí)完成測量平差數(shù)據(jù)處理程序的每一個模塊后,引導(dǎo)學(xué)生將各個獨立的程序模塊集成為一個完整的程序系統(tǒng),這個任務(wù)可以通過課程設(shè)計來完成,可以做一個“測量平差數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)”軟件的界面和接口,將已經(jīng)調(diào)試好的程序模塊集成到軟件系統(tǒng)。

第三階段:討論。

測量平差程學(xué)設(shè)計課堂教學(xué)應(yīng)從傳統(tǒng)的模式化、單一化和“灌輸式”教學(xué)方式向引導(dǎo)式、研究式教學(xué)方式轉(zhuǎn)變。“測量平差程序設(shè)計”課程融入了高級程序語言,以及測繪科學(xué)相關(guān)算法等內(nèi)容,一般采用多媒體進行講解與學(xué)生進行交流互動,程序如何編寫、如何運行、如何調(diào)試等內(nèi)容,都應(yīng)演示給學(xué)生看,學(xué)生出現(xiàn)的問題也需要在互動的同時進行探討。由于編程問題里面比較多的測量計算過程非常復(fù)雜,涉及到大量的數(shù)學(xué)公式及推導(dǎo)過程,加大學(xué)科之間的交流,同學(xué)之間,師生之間問題的探討是非常有必要的,這樣互相學(xué)習(xí)互相進步,再難得問題都會迎刃而解。

同時,在上課的時候老師可通過提問和布置作業(yè)的方式培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)能力和創(chuàng)新能力。在必要的一段時間以后,在此期間,學(xué)生們要么單獨工作、要么成對工作,要么是小組工作,呈現(xiàn)聚類情況。

在這一階段,結(jié)果、主題、思想,起源于活動階段,并對此進行了討論。學(xué)生完善他們對于概念、態(tài)度和理念的理解,作為他們對于專業(yè)建構(gòu)過程的一部分。

老師強調(diào)學(xué)生提出的重要想法,并強調(diào)從這些想法派生出的想法。為了表達在一般情況下,大多數(shù)數(shù)學(xué)概念不存在唯一解的情況,還有開始階段提出的特殊活動,老師不能判斷學(xué)生的立場和意見。同時,同學(xué)們都被鼓勵通過提交不同的觀點合材料反應(yīng)和表達他們的意見和建設(shè)性的批評。

第四階段:總結(jié)。

這一階段將話題的上下文和強調(diào)的概念進行了討論。它不同于前三階段的管理。首先,它明顯縮短。其次,在前三階段,學(xué)生是主要的對象,但是在總結(jié)階段,課程的老師需要走向前沿。老師結(jié)束,并突出在前三階段提出的或討論的中心概念、教學(xué)理念,概念框架以及其他相關(guān)主題[9,10]。同樣重要需要注意的是,學(xué)生字前三階段可以提問,并且在老師的指導(dǎo)下作為一個建造者。總結(jié)可以用不同的形式表達,如框架構(gòu)想、主題與其他主題之間的關(guān)系列表、概念地圖等。

四、基于主動學(xué)習(xí)的教師任務(wù)

基于主動學(xué)習(xí)模型中老師的角色:老師必須創(chuàng)造一個全班參加的支持性的,充分鼓勵學(xué)生活躍性的知識環(huán)境。

在第一階段,顯示了開始階段的教師。以測量科研項目的工程案例為主線,采用多媒體技術(shù)輔助教學(xué),在課堂現(xiàn)場演示編程的主要步驟與核心代碼,并演示編程效果,給學(xué)生以直觀的學(xué)習(xí)印象。

在第二個行動階段,老師不斷的在不同的小組和個人之見聽取意見,并留心他們說了什么,還要鼓勵他們深入思考。當需要的時候,老師應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生的討論。當然,老師的引導(dǎo)應(yīng)該鼓勵不同的想法,不要給定一個確切答案。結(jié)合測繪行業(yè)企業(yè)對數(shù)據(jù)處理方面程序軟件的需求,選擇有針對性的教學(xué)案例,使學(xué)生對程序設(shè)計產(chǎn)生濃厚興趣。

在第三個討論階段,老師應(yīng)該作為一個好的傾聽者,并需要留心有關(guān)鍵建議的學(xué)生。特別的,老師應(yīng)該鼓勵學(xué)生解釋他們?yōu)槭裁刺岢鲎约旱慕ㄗh和如何深化自己的建議,并建議探索不同的路徑,培養(yǎng)反思的過程,但不要對學(xué)生的意見進行評判。老師要強調(diào)其中的重點,并提出不同的想法之間的可能的聯(lián)系。

第四階段總結(jié)時,建立課下學(xué)習(xí)興趣小組,借助網(wǎng)絡(luò)教育手段,分工合作,共同完成綜合性實驗項目或來自企業(yè)直接需求的編程項目的設(shè)計與代碼編寫。要總結(jié)前一階段提出的觀點,總結(jié)強調(diào)要對要點進行討論。老師可以補充新的想法與類別,但不建議有學(xué)生提出。

五、總結(jié)

第9篇:計算機編程需要的知識范文

關(guān)鍵詞:計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu);多核;FPGA

隨著計算需求的不斷增長,由于復(fù)雜的芯片工藝與功耗成本限制,處理器的性能提升從原有的主頻提高轉(zhuǎn)為多內(nèi)核發(fā)展。很快,一些大型機制造廠商,如IBM、Sun開始利用并行計算設(shè)計出了多核處理器(例如:IBM推出的CELL異構(gòu)多核處理器,Sun公司推出的OpenSparc T1開源多核處理器[1]),這些處理器在一塊芯片上集成多個計算內(nèi)核,成倍地提高了計算速度。2006年,以Intel與AMD為代表的處理器制造商在年初和年底相繼推出雙核、四核處理器,緊接著,在2007年1月,Intel展示了配置兩個四核處理器的八核計算機,這標志多核處理器開始全面進入市場,宣告計算機真正進入多核時代。

所謂“多核(Multi-core)”,即指一塊芯片上集成多個處理核,各自擁有獨立的控制和計算部件,無需共享關(guān)鍵資源。多核技術(shù)的發(fā)展給大學(xué)計算機教育帶來新的課題,即在多處理器環(huán)境下,計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、計算機操作系統(tǒng)、編譯原理和應(yīng)用軟件的編程模型等都發(fā)生了很大的變化,促使大學(xué)計算機的教學(xué)需要做出針對性的變化。

計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)(Computer Architecture),作為研究計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)演化以及影響計算機硬件與軟件系統(tǒng)設(shè)計的一門重要課程,在介紹計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理、分析設(shè)計方法、性能評價、發(fā)展趨勢和新的實現(xiàn)技術(shù)上,需要增加多核技術(shù)這個重要的新知識點。在過去相當長的一段時間里,由于不具備開設(shè)計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和多核技術(shù)相關(guān)實驗的硬件平臺和軟件環(huán)境,

國內(nèi)很多高校開設(shè)計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)課程時均未開設(shè)該課程的實驗,特別是多核技術(shù)方面的實驗,以至于學(xué)生沒有實驗教學(xué)和體驗式實踐而很難掌握該課程的知識。

為了更好地應(yīng)對新的“多核”時代,電子科技大學(xué)的計算機科學(xué)與工程學(xué)院、信息與軟件工程學(xué)院(原示范性軟件學(xué)院)從2007年開始在計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)課程教學(xué)中引入多核技術(shù)。一是在理論教學(xué)上增加處理器體系結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)架構(gòu)和程序設(shè)計內(nèi)容,從三個方面給學(xué)生展現(xiàn)了一個比較完整的多核技術(shù)概覽圖景;二是在實驗平臺建設(shè)上設(shè)計多核實驗,從實踐環(huán)節(jié)上來鍛煉學(xué)生的動手能力和提升其創(chuàng)新能力。

1實驗教學(xué)的現(xiàn)狀

在計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)課程中設(shè)計多核實驗,須從計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與多核知識的課堂教學(xué)成果入手,把握多核技術(shù)的理論教學(xué)動態(tài)。然后重點調(diào)查國內(nèi)高校在多核實驗教學(xué)方面的研究現(xiàn)狀,為計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中的多核技術(shù)實驗設(shè)計提供必要的技術(shù)支持和可行性研究。

事實上,計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)課程重在培養(yǎng)計算機專業(yè)本科生的抽象思維能力、自頂向下系統(tǒng)分析和創(chuàng)新能力。全國重點和普通高校中幾乎都開設(shè)了這門課程,出現(xiàn)了大量的課程教學(xué)與教研成果[2-12]。雖然課程教學(xué)成果多,但是實驗教研成果小,而且還缺乏多核知識點的引入或多核體系更新不足。

作者簡介:于永斌,男,副教授,研究方向為計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、大規(guī)模集成電路設(shè)計與應(yīng)用。

關(guān)于多核技術(shù),清華大學(xué)的王小鴿[13]提供了理解多核技術(shù)、并行計算與未來計算機發(fā)展的視角。薛巍[14]從并行計算基礎(chǔ)、高性能計算前沿技術(shù)研討課、多線程/多核CPU邏輯設(shè)計短期課程等方面介紹了清華大學(xué)多核課程建設(shè)成果。吳繼雁[15]簡要地分析與總結(jié)了多核技術(shù)及發(fā)展趨勢。北京交通大學(xué)計算機學(xué)院的劉近光和梁滿貴[16]介紹了基于MIPS體系結(jié)構(gòu)的多核處理器特點。浙江大學(xué)的陳天洲等[17-21]介紹了多核程序設(shè)計課程和進行了多核精品課程建設(shè)探索與實踐,并主持了教育部骨干教師多核技術(shù)培訓(xùn),對多核技術(shù)的教學(xué)科研做出了很大的貢獻。武漢大學(xué)電子信息學(xué)院的楊劍鋒等[22]介紹了“多核架構(gòu)及編程技術(shù)”這一教育部-Intel精品課程建設(shè)成果。北京工業(yè)大學(xué)計算機學(xué)院的方娟[23]探討了多核教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)模式。與這些多核技術(shù)的教學(xué)成果相比較,由于多核硬件實驗平臺與軟件環(huán)境的難構(gòu)造,使得多核技術(shù)方面的實驗研究成果特別少。根據(jù)作者的可查文獻,中山大學(xué)教學(xué)實驗中心的程小雄和伍麗華[24]進行了基于FPGA的多核技術(shù)課創(chuàng)新實驗探索,介紹了在現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA,F(xiàn)ield Programmable Gate Array)芯片和SoPC(片上可編程系統(tǒng))、NOIS-II等工具軟件所組成的軟硬件平臺下,開展多核技術(shù)課程創(chuàng)新實驗的研究;并在新組成的多核系統(tǒng)中,移植和擴展了µC/OS-II操作系統(tǒng),還設(shè)置了相關(guān)的實驗環(huán)境和若干實驗項目,對提高學(xué)生的綜合實驗?zāi)芰哂蟹e極的作用。

通過對計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和多核技術(shù)課堂教研與實驗教學(xué)動態(tài)的充分調(diào)研,我們不難得到多核技術(shù)在國內(nèi)課堂與實驗教學(xué)中的實施狀況,雖有新增多核課程或修改原有課程(如:計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、高級計算機體系結(jié)構(gòu)或高等計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu))的教學(xué)內(nèi)容,但較少涉及多核技術(shù)方面的實驗教學(xué)?;谶@樣的背景,在計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中設(shè)計多核實驗,這對學(xué)生的實驗?zāi)芰途C合素質(zhì)提高具有特別重要的作用。

2多核實驗的設(shè)計

在計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)課程中設(shè)計多核實驗,需要把握多核本質(zhì)和其技術(shù)要點。多核的本質(zhì)是為了解決高性能計算和并行計算問題,它在硬件和軟件兩個方面改變了傳統(tǒng)的計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。由此,多核技術(shù)的發(fā)展使得計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的教學(xué)發(fā)生了變化,這種變化主要來自于多核技術(shù)所帶來的新知識點。多核技術(shù)所涉及的知識點可歸納為硬件和軟件兩個方面,具體如下:

1) 多核硬件方面的知識點。

(1) 多核下的硬件設(shè)計技術(shù),包括Cache與存儲一致性、網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)、IO管理;

(2)多核芯片與傳統(tǒng)單核微處理器的區(qū)別,多核SoC(System on a Chip)芯片技術(shù);

(3) 嵌入式多核芯片技術(shù)以及典型多核芯片:Cell、OpenSparc、Intel雙核芯片、AMD雙核芯片等;

(4) 并行體系與多核體系結(jié)構(gòu)、多核平臺結(jié)構(gòu)與芯片組支持技術(shù)。

2) 多核軟件方面的知識點。

(1) 多核操作系統(tǒng)、多核系統(tǒng)軟件對并行編程的支持、多核API優(yōu)化函數(shù)庫,多核平臺上編譯工具;

(2) 多線程編程對多核的支持,Windows/Linux多核多線程編程技術(shù);

(3) OpenMP多線程編程及性能優(yōu)化,MPI (Message Passing Interface)編程及性能優(yōu)化;

(4) 多核多線程程序的性能評測方法與工具。

基于上述的多核知識點,聯(lián)系計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原有實驗,可在硬件平臺和多核軟件工具上設(shè)計多核實驗。

多核實驗,包括兩個方面的實驗內(nèi)容。一是在FPGA芯片上設(shè)計多個同構(gòu)或異構(gòu)處理器內(nèi)核,并進行操作系統(tǒng)的移植,最終做出一個可實際運行的多內(nèi)核計算機系統(tǒng);通過該實驗,可增長學(xué)生對實驗的興趣,更深刻理解多核技術(shù)的知識點。二是Windows/Linux多核多線程編程實驗,利用多核軟件工具進行編程;在Windows平臺下,利用Win32API、MFC或.Net Framework提供的接口來實現(xiàn);若在Linux平臺下,利用IEEE POSIX標準定義的API進行多線程編程。對于綜合設(shè)計,可設(shè)計為學(xué)生課外的有關(guān)多核技術(shù)設(shè)計、實驗或發(fā)展趨勢調(diào)研的課程設(shè)計、創(chuàng)新設(shè)計或畢業(yè)設(shè)計,訓(xùn)練學(xué)生面對實際應(yīng)用問題的綜合分析、方案設(shè)計、多種程序設(shè)計結(jié)構(gòu)的綜合使用和實際工程問題的綜合解決能力。

在計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中設(shè)計多核實驗,希望達到如下目標。

1) 設(shè)計多核實驗,發(fā)展計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)課程教學(xué)與實驗實踐內(nèi)容,按照Intel多核技術(shù)大學(xué)合作計劃[25],實現(xiàn)高校與Intel的合作;

2) 理解普適的多核思想和硬件設(shè)計理念[26, 27],普及并行計算技術(shù),使廣大的本科生能在以后的程序設(shè)計與開發(fā)中可以發(fā)揮多核計算優(yōu)勢;

3) 通過多核實驗,強化計算機專業(yè)本科生和未來的科研人員的實驗動手能力,激發(fā)興趣愛好

和創(chuàng)造潛能,幫助他們更有效地開展進一步的科研工作。

3結(jié)語

計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中多核實驗的嘗試性設(shè)計,旨在教學(xué)實踐中不斷完善和創(chuàng)新,充分體現(xiàn)多核技術(shù)的革命。應(yīng)用FPGA技術(shù)設(shè)計多核實驗,是一種培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的嘗試,一種引導(dǎo)學(xué)生從感性上理解多核技術(shù)內(nèi)涵的實驗創(chuàng)新,有利于促進計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)課程在多核時代的發(fā)展。

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Multi-core Experiment Design of Computer Architecture

YU Yongbin, XU Jie, WANG Hua, ZHANG Fengli, LIAO Jianming, ZHOU Shijie

(Computer Science and Engineering College, University of Electronic Science and Technology, Chengdu 610054, China)