计算机教育在中小学阶段,由于受所学知识的限制,只 能学习一些最基本发知识,“程序设计”课程根本无法讲解。
大、中专的学生在学习专业基础课程的同时又学习了与之相 关的文化基础课程,其中数学知识的增长是学生学习“程序 设计”的有力保障,为学生很好的理解程序设计思想奠定了 良好的基础。《高级语言程序设计》课程是一门多学科的综 合课程,要学好程序设计,学生应该在思维方式方面有所突 破。
1. 思维方式的转变 学生在学习程序设计的过程中必须转换思维方式,原来 的数学思维模式在程序设计中可能不再适用,而是有了新的 含义。
例如:在数学中和是等效的两个等式,而在程序设计中 则是不同的两个式子,具有不同的含义。其中的“=”不是数学中的相等号,而是程序中的赋值号。的作用是把的值赋 值给,的作用是把的值赋值给。在数学中“=”(相等号) 是没有方向性的,而在程序设计中“=”(赋值号)却是有 方向性的,它的过程总是把“=”(赋值号)右边的值赋值 给“=”(赋值号)左边的变量。
再如,这一形式,在数学中是一个毫无意义的式子。因 为无论为何值,此等式都不能成立。然而在“高级语言程序 设计”课程中,这一式子不但是有意义的,而且是一个很重 要的式子。赋值语句表示一个运算和赋值的过程:它先将 “=”(赋值号)的右边变量的原始值取出,加上1以后返回, 重新赋值给“=”(赋值号)的左边的原变量,这时取得了 新的值,其原有值则被“冲掉”。如果重复多次执行这一赋 值过程,则使变量的值不断更新,而且的值在不断增加。如 果每次增加的值为1,那么这一赋值语句形式在程序中就起 到了计数的作用。这时的变量在这里叫做计数器;
如果每次 增加的值为,那么这一式子在程序中起到了累计求和的作用, 这时的变量1在这里又称为累加器。在理解累加器时还应注 意,它是一个运算表达式,不能理解成计算机的一个硬件设 备。
所以思维方式的转变对学好“程序设计”课程显得十分 重要,而这门课程的教学又会不断的促进学生思维方式的转 变和发展。
2. 综合能力的培养2.1 艺术审美能力的培养 艺术追求的是一个美。然而美也是需要我们不断去创造 的、主动去发现的。在计算机课程的教育教学中,如何应用 美学思想来提高学生对计算机课程的认识和兴趣,是一个新 的研究课题。
大、中专学校的学生正处在一个互联网蓬勃发展的时期, 学生上网是一个非常普遍的现象,他们上网的主要事情之一 就是聊天,然而随着网上内容的丰富以及网络聊天工具的不 断完善,网友之间可以互发贺卡,以示祝贺。针对这一现象, 中等职业学校在课程设置中开设了与之相关的图形和动画 制作课程:PHOTOSHOP图形处理和FLASH动画制作。学习这些 课程,要求学生有一定的美术基础,从美的角度来设计效果, 会给人更加专业的视觉感受。否则,作品就显得干涩,效果 也就不会出来。
例如:学生在设计作品时,要用到色彩调配的问题,计 算机专业的学生如果不知道美术中有关色相、色度、色性等 概念的含义和不具备简单应用技能,则在设计作品时就很难 确定图像的各种属性。美术中的色彩三原色RYB(R=RED, Y=YELLOW,B=BLUE)与计算机处理图像的三原色RGB(R=RED, G=GREEN,B=BLUE)又是不相同的,因此,学生在学习中对此 必须有一个清醒的认识。
2.2 语言分析能力的提高 学生在学习“程序设计”的过程中经常会遇到用计算机解决一些实际问题的试题,这类试题对学生语言分析能力的 要求比较高。在解答这类试题时,应根据学科特点,准确地 分析出试题所包含的真正含义,才能很好地确定程序设计语 句中的参数,否则会出现相反的、甚至是错误的结论。
例如:在FOXBASE程序设计中,根据语言描述写命令语 句试题:“统计职称是副教授和教授的工资总额”,看似很 简单的一句话,分析起来却容易产生错误的写法。有的学生 一看到“和”就想到“与”运算,没有分析实际意义。如果 结合实际,仔细分析,就不会出现一个人既是副教授同时又 是教授的错误结论。
再如,“年龄大于46岁的男工程师”,看似简单的一句 话,用FOXBASE语言去实现时,就必须按照本学科所要求的 格式去分析。首先分析出相关的“字段”对应的值:年龄、 性别、职称,然后确定各“字段”对应的值:年龄→“46”, 性别→“男”,职称→“工程师”,只有准确分析了题意, 我们才能写出正确的、符合学科要求的表达式:年龄> “46”.AND.性别=“男”.AND.职称=“工程师” 2.3数学分析能力的应用 这里说的数学分析能力是指在程序设计中用数学的方 法分析问题的能力。程序设计中有很多方法的思想源于数学。
例如,数学方法在解决“二个方程三个未知数”的问题时的 “穷举法”、解决“有序数列”时的数学归纳法等,有的方 法在程序设计中应用的非常广泛。利用数学的这些方法分析、设计的算法,运行效率高、速度快。
例如:编程求2+22+222+2222+……+22……22(最后一 项有20个2)的值。初见这种题时,从编程的角度感觉无从 下手,如果从数学分析的角度来解决,问题变得很容易。通 过观察,我们发现有这样一个规律:当从中提取一个2的时 候,式子就变成:(1+11+111+1111+……+11……11)(最 后一项有n个1),其中每一项的值与项数(n)存在这样一 种关系:(10-1)/9。式子中的2称为基数,n是项数。通过 对n的控制,实现项数的变化,利用累加器,实现多项之间 的和。通过这个式子,引导学生总结出这类式子的规律:即 把其中的基数用一个变量a来代替,就成为一个通用的表达 式:a+aa+aaa+aaaa+……+aa……aa(最后一项有n个a)。
最后用编程的方式把通式的程序描述如下:(用QB实现) CLS INPUT“请输入基数”,A INPUT“请输入项数”,N S=0;
K=0 FOR I=1 TO N K=A*(10N-1)/9 S=S+K NEXT I PRINT S END通过这样一个通用的程序,我们可以用来解决所有类似 的问题。根据分析,运行程序后当提示输入基数时,我们输 入2,提示输入项数时,我们输入20,就能解决前面所提到 的问题。
结束语 在教学过程中,要结合学生的基础文化课进度,对“程 序设计”中的内容作适当调整和教学。由于学生思维能力的 转变和培养是一个渐进的过程,不可能让所有的学生一下子 就能完成。因此,作为专业课程的教师要在整个的教学过程 中对学生灌输这种思想,让学生处在一个较为理想的氛围中, 时刻刺激学生的各种思维。从而在他们思维方式的转变和综 合能力的培养中起到较好的教学效果。
参考文献:
[1] 谭浩强,QBASIC语言教程. 北京:电子工业出版社, 1999 [2] 谭浩强,结构化程序设计教程. 北京:中国科学技 术出版社,1990
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