計(jì)算機(jī)課程實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)探討

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1建立專業(yè)的程序編寫習(xí)慣

程序是邏輯的組合，其本質(zhì)是代表人的邏輯模型思想。如何讓計(jì)算機(jī)讀懂我們的思想，在學(xué)習(xí)中最直接的方法就是編碼，通過程序編碼、編譯、連接后成為計(jì)算機(jī)能夠進(jìn)行邏輯運(yùn)行的指令，利用計(jì)算機(jī)的快速反應(yīng)，較高的存儲(chǔ)效率，完成某個(gè)邏輯模型的解答。邏輯是解決問題的方法，那么，讓學(xué)生編寫出，清晰明了、簡(jiǎn)潔高效的代碼，讓其表現(xiàn)出業(yè)務(wù)邏輯思想，是高校教師應(yīng)該考慮的教學(xué)問題。下面兩組代碼：要求用for循環(huán)實(shí)現(xiàn)，如果用戶輸入數(shù)據(jù)為100，返回100以內(nèi)所以正整數(shù)之和，否則返回用戶的輸入數(shù)據(jù)。從代碼的比較來看，學(xué)生在程序編寫的過程中，暴露出了以下幾點(diǎn)問題：

（1）代碼編寫的可讀性差可以看出，學(xué)生在編寫代碼實(shí)踐過程中，其中的變量都用字母x，a，i等。而且代碼的布局沒有層次感，比如for循環(huán)后面，直接就寫了“a+=i”。反觀后者，局部變量命名有含義，而且各語句之間層次清晰、明了、可讀性強(qiáng)。

（2）代碼編寫，不注重編寫程序的技巧性代碼的技巧性不足，前者寫的邏輯判斷語句if(x==100)，后者所寫的為if(100==nInputData)。雖然二者寫法都表示了當(dāng)客戶輸入100后的邏輯，但是如果在編寫中，將“==”寫成了“=”，那么if(x=100)就是個(gè)“賦值恒真”邏輯。而if(100=nInputData)就是“賦值語法錯(cuò)誤代碼”，在編譯階段，后者就會(huì)報(bào)錯(cuò)；而前者就將成為程序的邏輯錯(cuò)誤。

（3）程序運(yùn)算的冗余性前者for(inti=0;i<100;++i)，后者，for(intnIdx=1;nIdx<100;++nIdx)，顯然，前者比后者多一次循環(huán)，雖然不影響最后的結(jié)果，但是程序運(yùn)算出現(xiàn)了冗余，顯得不夠?qū)I(yè)。造成上述的根源有兩方面的原因，學(xué)生對(duì)程序的認(rèn)識(shí)不足，編寫代碼隨心所欲。其次是老師在計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，不注重學(xué)生編寫程序的實(shí)踐練習(xí)，沒有對(duì)學(xué)生的日常作業(yè)或者實(shí)驗(yàn)練習(xí)進(jìn)行規(guī)范性要求。在計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)過程中，需要編寫編碼規(guī)約，讓學(xué)生遵守編碼規(guī)則，讓其通過在編碼規(guī)約中去體會(huì)代碼編寫的要點(diǎn)。在掌握計(jì)算機(jī)語言的同時(shí)，編寫出簡(jiǎn)潔、干凈的代碼程序。因?yàn)榫帉懗绦蛞彩且婚T藝術(shù)。雖然在開始實(shí)施有些困難，但是千里之行，始于足下，萬丈高樓起于累土，只有通過規(guī)范性的程序編碼，才能出現(xiàn)干凈、簡(jiǎn)潔的程序代碼，以此來提升學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力，也可以通過代碼規(guī)范，來規(guī)避一些在編寫程序中出現(xiàn)的技術(shù)問題，比如C++程序中，由于編程者用new申請(qǐng)對(duì)象，而不用delete釋放內(nèi)存的計(jì)算機(jī)資源管理問題。在計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，通過建立規(guī)范程序編寫規(guī)約，幫助學(xué)生建立專業(yè)的程序編寫習(xí)慣，是提升學(xué)生掌握計(jì)算機(jī)語言的有效途徑。

2化自身專業(yè)素質(zhì)

軟件程序是邏輯思想的集合。邏輯思想的冗余會(huì)直接影響到程序運(yùn)行的效率。比如數(shù)據(jù)存儲(chǔ)冗余，影響運(yùn)行速度。對(duì)于學(xué)生而言，在上學(xué)期間，還無法接觸到對(duì)海量數(shù)據(jù)的處理。在計(jì)算機(jī)課程實(shí)驗(yàn)中，經(jīng)常編寫的程序只有10幾行。處理的數(shù)據(jù)量最多也是在kb的數(shù)量級(jí)上。所以當(dāng)學(xué)生編寫完應(yīng)用程序后，基本上不考慮程序的運(yùn)行效率，因?yàn)闊o論用什么邏輯算法，處理結(jié)果都基本相同，計(jì)算機(jī)都會(huì)在2s內(nèi)完成邏輯運(yùn)算。這就麻痹了學(xué)生對(duì)程序邏輯運(yùn)行性能的認(rèn)識(shí)，從而對(duì)程序邏輯算法無法擁有一個(gè)清楚的認(rèn)知能力。這就出現(xiàn)了為什么軟件程序員多，但是高級(jí)軟件人才匱乏的原因之所在。縱觀程序處理，抽象其本質(zhì)，主要為排序、查找、存儲(chǔ)，相關(guān)業(yè)務(wù)的數(shù)學(xué)運(yùn)算。這些都是課堂教學(xué)的基礎(chǔ)，而這些往往也是我們學(xué)生容易忽略的地方。為何會(huì)忽略？因?yàn)樗麄冊(cè)谛W(xué)習(xí)期間，缺乏實(shí)際工作的實(shí)踐，缺乏對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的認(rèn)識(shí)，重視度不夠高，最后參加工作后，往往做不到“信手拈來”。對(duì)于某些行業(yè)，對(duì)程序的性能要求比較高，在這樣的業(yè)務(wù)下，可能會(huì)要求學(xué)生重構(gòu)哈希表、堆存儲(chǔ)等算法，才能夠解決業(yè)務(wù)上的性能要求。計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)是對(duì)課堂知識(shí)的實(shí)踐，所以在實(shí)驗(yàn)課程設(shè)計(jì)中，應(yīng)該突出基礎(chǔ)知識(shí)的差異性，以及其在工作中的實(shí)踐性。能夠結(jié)合實(shí)踐讓學(xué)生對(duì)課題知識(shí)擁有一個(gè)清楚的認(rèn)識(shí)。比如在學(xué)習(xí)完成數(shù)據(jù)排序后，學(xué)習(xí)了冒泡排序、二分排序、快速排序等排序邏輯。針對(duì)上述內(nèi)容的課程實(shí)驗(yàn)，通過實(shí)驗(yàn)是讓學(xué)生能夠掌握上述算法思想，在課程實(shí)驗(yàn)中讓學(xué)生實(shí)踐課堂上所學(xué)的專業(yè)知識(shí)，編寫相關(guān)算法程序，幫助學(xué)生強(qiáng)化自身專業(yè)素質(zhì)。在課程實(shí)驗(yàn)中，經(jīng)常會(huì)看到這樣的一個(gè)題目“教師給予學(xué)生100以內(nèi)的20個(gè)隨機(jī)數(shù)，讓學(xué)生分別應(yīng)用冒泡排序，二分排序依據(jù)快速排序?qū)ζ溥M(jìn)行數(shù)據(jù)排序"。這樣的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容無可厚非，讓學(xué)生進(jìn)行編程實(shí)踐掌握上述排序算法。但是這樣就會(huì)出現(xiàn)一個(gè)問題，哪就是無論是選擇用什么排序方法，計(jì)算機(jī)完成排序后所用的時(shí)間基本相同，完全無法體現(xiàn)出各種算法的優(yōu)越性。課程實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)應(yīng)該結(jié)合實(shí)踐工作，教師在計(jì)算機(jī)課程實(shí)驗(yàn)的實(shí)踐過程中，可以結(jié)合對(duì)外軟件企業(yè)，抽取部分相關(guān)業(yè)務(wù)，讓學(xué)生進(jìn)行課題練習(xí)。就以上述排序?yàn)槔?。?G的企業(yè)財(cái)務(wù)文本文件數(shù)據(jù)，讓學(xué)生對(duì)其中的某一財(cái)務(wù)數(shù)據(jù)為依托，讓其對(duì)文本文件內(nèi)的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)排序，并且輸出前200位數(shù)據(jù)，輸出到另外的文件中。至于排序的算法，由學(xué)生自己選擇。大多數(shù)的學(xué)生在看到該題目后，在上機(jī)實(shí)驗(yàn)中，大多數(shù)都選擇了冒泡排序算法，實(shí)現(xiàn)對(duì)該文本的排序，結(jié)果可想而知，由于數(shù)據(jù)量大，等學(xué)生完成了排序過程，啟動(dòng)運(yùn)行后，20分鐘內(nèi)，都無法完成排序。而有的同學(xué)選擇了快速排序算法，3分鐘內(nèi)，完成了該排序事務(wù)。顯然對(duì)于學(xué)生而言，這樣的課程實(shí)驗(yàn)才是有效的，通過這樣的實(shí)驗(yàn)，才能夠讓學(xué)生體會(huì)到邏輯的本質(zhì)，對(duì)各種算法擁有清楚的認(rèn)識(shí)。通過計(jì)算機(jī)課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)，提升學(xué)生的專業(yè)素養(yǎng)。

3結(jié)語

提升學(xué)生的程序語言認(rèn)識(shí)是一個(gè)循序漸進(jìn)的過程。計(jì)算機(jī)課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)主要注重學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐。需從作業(yè)準(zhǔn)則、編碼規(guī)范，以及邏輯算法出發(fā)，規(guī)范化實(shí)驗(yàn)教學(xué)，通過專業(yè)化的知識(shí)培養(yǎng)與實(shí)踐，方可提升計(jì)算機(jī)課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)品質(zhì)，提升計(jì)算機(jī)課程教學(xué)水平。

作者：董芳 單位：集寧師范學(xué)院計(jì)算機(jī)系