課程群計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)論文范文

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1研究方法

采用多維分析法和時(shí)空分析法。多維分析法認(rèn)為，事物有若干性質(zhì)，并由這些性質(zhì)構(gòu)成，分析事物的變化和發(fā)展，就是分析事物的性質(zhì)。作為一種方法，其將對(duì)事物的分析等價(jià)為對(duì)事物多質(zhì)的分析，沒有交叉互質(zhì)的一個(gè)性質(zhì)就是一個(gè)維，對(duì)事物多質(zhì)的分析方法就是多維分析。任何事物都擁有自身的時(shí)空，事物性質(zhì)的變化都必然是在事物的時(shí)空內(nèi)變化和發(fā)展，對(duì)事物性質(zhì)分析最本質(zhì)的方法就是在時(shí)空維上的分析。以計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)課程群為例，從時(shí)間維來看，問題分階段逐步展開、逐步解決。分階段即分程序設(shè)計(jì)課程、面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)課程、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程；逐步則是指從簡單到復(fù)雜，從語言到程序閱讀，再到程序設(shè)計(jì)的過程。在時(shí)間維上，程序設(shè)計(jì)問題的解有一個(gè)重要的觀察點(diǎn)，即程序閱讀。從空間維來看，程序設(shè)計(jì)＝數(shù)據(jù)＋算法＋語言。其中，數(shù)據(jù)＋算法為程序設(shè)計(jì)的核心［1］。空間維是兩維的，即數(shù)據(jù)維與算法維。程序設(shè)計(jì)課程解決離散數(shù)據(jù)與結(jié)構(gòu)化算法的設(shè)計(jì)問題，面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)課程解決對(duì)象數(shù)據(jù)與對(duì)象互動(dòng)算法，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程解決數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法。算法是數(shù)據(jù)的操作過程。計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)課程群中的課程數(shù)據(jù)形態(tài)具有差異，算法是對(duì)其一定形態(tài)數(shù)據(jù)的加工。從空間來看，程序設(shè)計(jì)問題的解有兩個(gè)重要觀察點(diǎn)：數(shù)據(jù)和算法。

2時(shí)間維分析

程序設(shè)計(jì)問題在課程群的時(shí)間維上，一般都能體現(xiàn)從簡單到復(fù)雜。在數(shù)據(jù)上從簡單的無結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)到有結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)，從簡單的無操作數(shù)據(jù)到有操作的對(duì)象數(shù)據(jù)。在程序設(shè)計(jì)上，從不可分解問題的簡單設(shè)計(jì)到可分解問題的復(fù)雜設(shè)計(jì)，從語言學(xué)習(xí)到程序設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)。程序設(shè)計(jì)問題解在課程群各自獨(dú)立的課程的時(shí)間維上，沒有得到足夠和充分的展現(xiàn)，嚴(yán)重影響了學(xué)生對(duì)問題的認(rèn)識(shí)，以至于學(xué)生無法掌握程序設(shè)計(jì)能力。如同要有充分的文學(xué)閱讀，才能為文學(xué)創(chuàng)作奠定基礎(chǔ)，由于程序設(shè)計(jì)的復(fù)雜性，從語言學(xué)習(xí)再到程序設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)，才會(huì)使程序設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)簡單化，程序設(shè)計(jì)問題解的學(xué)習(xí)也是能力的學(xué)習(xí)，而非理論知識(shí)系統(tǒng)的學(xué)習(xí)，需要有能解決實(shí)際問題的經(jīng)驗(yàn)。經(jīng)驗(yàn)分為直接經(jīng)驗(yàn)和間接經(jīng)驗(yàn)，程序設(shè)計(jì)的間接經(jīng)驗(yàn)是他人設(shè)計(jì)的程序。閱讀程序就是學(xué)習(xí)程序設(shè)計(jì)的間接經(jīng)驗(yàn)。閱讀程序作為程度設(shè)計(jì)的重要過渡橋梁，使學(xué)生在符合認(rèn)識(shí)與學(xué)習(xí)規(guī)律的條件下，充分掌握程序設(shè)計(jì)能力。程序設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)過程劃分為：語言、程序閱讀、程序設(shè)計(jì)。在解程序設(shè)計(jì)的過程中，將程序閱讀作為新的觀察點(diǎn)和分析平臺(tái)。程序閱讀就是對(duì)已知程序或程序段的閱讀，程序閱讀又分為3個(gè)步驟：理解程序結(jié)構(gòu)、模擬計(jì)算機(jī)執(zhí)行程序、上機(jī)驗(yàn)證。程序閱讀有3種層次：第一種是能讀懂程序中所有語句和數(shù)據(jù)，這是基礎(chǔ)層次，是其它層次掌握的條件和前提，屬于計(jì)算機(jī)語言；第二種是能讀懂程序設(shè)計(jì)中的技巧和方法；第三種是能讀懂程序設(shè)計(jì)中的設(shè)計(jì)思想［2］。

3空間維分析

3．1課程群的解空間與各課程的子空間

計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)課程群的解空間可即程序設(shè)計(jì)解空間分解為：結(jié)構(gòu)化的程序設(shè)計(jì)課子空間、面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)課子空間、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課子空間，如圖1所示。計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)類課程群的解空間與它的三個(gè)子空間是整體與部分的關(guān)系。因此，一方面課程群的解空間由3門課程的解空間構(gòu)成。另一方面課程群的解空間具有抽象性和普遍性，3門課程的解空間呈現(xiàn)泛化。課程群的解空間具有程序設(shè)計(jì)最本質(zhì)的意義，對(duì)課程群中各門課程有著本質(zhì)的指導(dǎo)意義。課程群的解空間有數(shù)據(jù)維和算法維，程序設(shè)計(jì)課的解空間是由離散數(shù)據(jù)維和結(jié)構(gòu)化算法維構(gòu)成；面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)課的解空間由對(duì)象數(shù)據(jù)維和對(duì)象互動(dòng)的算法維構(gòu)成；數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課的解空間由結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)維和結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)的算法維構(gòu)成。程序?qū)嵸|(zhì)就是對(duì)已知數(shù)據(jù)進(jìn)行加工得到結(jié)果數(shù)據(jù)，是數(shù)據(jù)與加工過程的相互作用。相比較程序設(shè)計(jì)解的二維而言，數(shù)據(jù)維是處于主要和核心位置，程序設(shè)計(jì)就是圍繞數(shù)據(jù)的加工處理。程序設(shè)計(jì)課與面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)課的加工處理方式有所區(qū)別，程序設(shè)計(jì)采用結(jié)構(gòu)化的處理方法，如順序結(jié)構(gòu)、選擇結(jié)構(gòu)、循環(huán)結(jié)構(gòu)；面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)采用對(duì)象方法，如繼承、事件、多態(tài)等。對(duì)數(shù)據(jù)的分析至關(guān)重要，離散數(shù)據(jù)是與運(yùn)算是分離的，主要分析數(shù)據(jù)的形態(tài)，即常量、變量、表達(dá)式。其中變量是重點(diǎn)，體現(xiàn)了數(shù)據(jù)與存儲(chǔ)空間的聯(lián)系；面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)是對(duì)象的一部分，即數(shù)據(jù)成員；數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)有結(jié)構(gòu)，且重點(diǎn)在結(jié)構(gòu)上。

3．2各課程的數(shù)據(jù)分析

在結(jié)構(gòu)化的程序設(shè)計(jì)中，數(shù)據(jù)變量對(duì)應(yīng)一個(gè)存儲(chǔ)單元，有三層含義：一是表達(dá)物理存儲(chǔ)單元；二是表達(dá)存儲(chǔ)單元的存儲(chǔ)內(nèi)容；三是存儲(chǔ)內(nèi)容的讀寫性質(zhì)。必須全面完整理解和掌握此3個(gè)含義。例：intx數(shù)據(jù)變量定義，分配一個(gè)存儲(chǔ)單元；x＝0；x＜＝10，數(shù)據(jù)變量體現(xiàn)存儲(chǔ)單元的存儲(chǔ)內(nèi)容：x＋＋；cout＜＜x，數(shù)據(jù)變量讀寫反映了數(shù)據(jù)變量內(nèi)容的變化。關(guān)于面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)（C＃語言）的程序重點(diǎn)關(guān)注和描述對(duì)象數(shù)據(jù)成員的構(gòu)成、內(nèi)容變化和訪問限制。只有關(guān)注和分析有關(guān)聯(lián)的對(duì)象數(shù)據(jù)成員的關(guān)聯(lián)情況、對(duì)象數(shù)據(jù)成員與存儲(chǔ)空間的關(guān)系，以及與對(duì)象數(shù)據(jù)成員的一切有聯(lián)系的內(nèi)容，才能實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的全面掌握。在此基礎(chǔ)上，了解和掌握以數(shù)據(jù)為加工處理的算法過程，才合乎程序設(shè)計(jì)能力培養(yǎng)的邏輯［4］。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（C語言）程序的重點(diǎn)是數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)及定義性描述。例如：順序表就是利用連續(xù)存儲(chǔ)空間的線性關(guān)系來實(shí)現(xiàn)連續(xù)存儲(chǔ)空間中數(shù)據(jù)元素的線性關(guān)系，只有先從數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)上理解，才能理解存儲(chǔ)實(shí)現(xiàn)，分析數(shù)據(jù)的物理結(jié)構(gòu)以及兩者之間的關(guān)系，如圖3所示。數(shù)據(jù)定義是對(duì)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)邏輯結(jié)構(gòu)的計(jì)算機(jī)語言代碼的描述，在算法設(shè)計(jì)之前須要有充分的分析、表現(xiàn)、描述，以使算法設(shè)計(jì)有依據(jù)和目標(biāo)。在程序設(shè)計(jì)中，首先要分析數(shù)據(jù)，充分、全面、清晰地分析數(shù)據(jù)后，再作算法分析和設(shè)計(jì)。在數(shù)據(jù)與算法的二維空間中，基于數(shù)據(jù)加工處理的算法才會(huì)自然合乎邏輯地體現(xiàn)出其過程。

4結(jié)語

構(gòu)建課程群的解時(shí)空，按時(shí)間維與空間維，重新組織和理解課程目標(biāo)和任務(wù)，不失為一種新的教改思想和方法。構(gòu)建計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)課程群的解時(shí)空，突破傳統(tǒng)的程序設(shè)計(jì)能力培養(yǎng)模式，還需其它環(huán)節(jié)的配套實(shí)施，如課件、教材、習(xí)題等，只有這樣才能有好的教學(xué)效果。

作者：楊正武單位：貴州財(cái)經(jīng)大學(xué)信息學(xué)院