計算機課程實驗設計探討

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1建立專業(yè)的程序編寫習慣

程序是邏輯的組合，其本質(zhì)是代表人的邏輯模型思想。如何讓計算機讀懂我們的思想，在學習中最直接的方法就是編碼，通過程序編碼、編譯、連接后成為計算機能夠進行邏輯運行的指令，利用計算機的快速反應，較高的存儲效率，完成某個邏輯模型的解答。邏輯是解決問題的方法，那么，讓學生編寫出，清晰明了、簡潔高效的代碼，讓其表現(xiàn)出業(yè)務邏輯思想，是高校教師應該考慮的教學問題。下面兩組代碼：要求用for循環(huán)實現(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，學生在程序編寫的過程中，暴露出了以下幾點問題：

（1）代碼編寫的可讀性差可以看出，學生在編寫代碼實踐過程中，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。

（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“賦值恒真”邏輯。而if(100=nInputData)就是“賦值語法錯誤代碼”，在編譯階段，后者就會報錯；而前者就將成為程序的邏輯錯誤。

（3）程序運算的冗余性前者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，學生對程序的認識不足，編寫代碼隨心所欲。其次是老師在計算機實驗教學中，不注重學生編寫程序的實踐練習，沒有對學生的日常作業(yè)或者實驗練習進行規(guī)范性要求。在計算機實驗過程中，需要編寫編碼規(guī)約，讓學生遵守編碼規(guī)則，讓其通過在編碼規(guī)約中去體會代碼編寫的要點。在掌握計算機語言的同時，編寫出簡潔、干凈的代碼程序。因為編寫程序也是一門藝術(shù)。雖然在開始實施有些困難，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、簡潔的程序代碼，以此來提升學生的實踐動手能力，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申請對象，而不用delete釋放內(nèi)存的計算機資源管理問題。在計算機實驗教學中，通過建立規(guī)范程序編寫規(guī)約，幫助學生建立專業(yè)的程序編寫習慣，是提升學生掌握計算機語言的有效途徑。

2化自身專業(yè)素質(zhì)

軟件程序是邏輯思想的集合。邏輯思想的冗余會直接影響到程序運行的效率。比如數(shù)據(jù)存儲冗余，影響運行速度。對于學生而言，在上學期間，還無法接觸到對海量數(shù)據(jù)的處理。在計算機課程實驗中，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)量級上。所以當學生編寫完應用程序后，基本上不考慮程序的運行效率，因為無論用什么邏輯算法，處理結(jié)果都基本相同，計算機都會在2s內(nèi)完成邏輯運算。這就麻痹了學生對程序邏輯運行性能的認識，從而對程序邏輯算法無法擁有一個清楚的認知能力。這就出現(xiàn)了為什么軟件程序員多，但是高級軟件人才匱乏的原因之所在?？v觀程序處理，抽象其本質(zhì)，主要為排序、查找、存儲，相關業(yè)務的數(shù)學運算。這些都是課堂教學的基礎，而這些往往也是我們學生容易忽略的地方。為何會忽略？因為他們在校學習期間，缺乏實際工作的實踐，缺乏對基礎知識的認識，重視度不夠高，最后參加工作后，往往做不到“信手拈來”。對于某些行業(yè)，對程序的性能要求比較高，在這樣的業(yè)務下，可能會要求學生重構(gòu)哈希表、堆存儲等算法，才能夠解決業(yè)務上的性能要求。計算機實驗是對課堂知識的實踐，所以在實驗課程設計中，應該突出基礎知識的差異性，以及其在工作中的實踐性。能夠結(jié)合實踐讓學生對課題知識擁有一個清楚的認識。比如在學習完成數(shù)據(jù)排序后，學習了冒泡排序、二分排序、快速排序等排序邏輯。針對上述內(nèi)容的課程實驗，通過實驗是讓學生能夠掌握上述算法思想，在課程實驗中讓學生實踐課堂上所學的專業(yè)知識，編寫相關算法程序，幫助學生強化自身專業(yè)素質(zhì)。在課程實驗中，經(jīng)常會看到這樣的一個題目“教師給予學生100以內(nèi)的20個隨機數(shù)，讓學生分別應用冒泡排序，二分排序依據(jù)快速排序?qū)ζ溥M行數(shù)據(jù)排序"。這樣的實驗內(nèi)容無可厚非，讓學生進行編程實踐掌握上述排序算法。但是這樣就會出現(xiàn)一個問題，哪就是無論是選擇用什么排序方法，計算機完成排序后所用的時間基本相同，完全無法體現(xiàn)出各種算法的優(yōu)越性。課程實驗設計應該結(jié)合實踐工作，教師在計算機課程實驗的實踐過程中，可以結(jié)合對外軟件企業(yè)，抽取部分相關業(yè)務，讓學生進行課題練習。就以上述排序為例。以1G的企業(yè)財務文本文件數(shù)據(jù)，讓學生對其中的某一財務數(shù)據(jù)為依托，讓其對文本文件內(nèi)的數(shù)據(jù)進行數(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，由學生自己選擇。大多數(shù)的學生在看到該題目后，在上機實驗中，大多數(shù)都選擇了冒泡排序算法，實現(xiàn)對該文本的排序，結(jié)果可想而知，由于數(shù)據(jù)量大，等學生完成了排序過程，啟動運行后，20分鐘內(nèi)，都無法完成排序。而有的同學選擇了快速排序算法，3分鐘內(nèi)，完成了該排序事務。顯然對于學生而言，這樣的課程實驗才是有效的，通過這樣的實驗，才能夠讓學生體會到邏輯的本質(zhì)，對各種算法擁有清楚的認識。通過計算機課程實驗教學，提升學生的專業(yè)素養(yǎng)。

3結(jié)語

提升學生的程序語言認識是一個循序漸進的過程。計算機課程實驗教學主要注重學生動手實踐。需從作業(yè)準則、編碼規(guī)范，以及邏輯算法出發(fā)，規(guī)范化實驗教學，通過專業(yè)化的知識培養(yǎng)與實踐，方可提升計算機課程實驗教學品質(zhì)，提升計算機課程教學水平。

作者：董芳 單位：集寧師范學院計算機系