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计算机编程语言的发展是在解决人机互动矛盾的过程中所不断推进的。现阶段,根据不同的应用环境,常见的编程语言有如下四种:C、C++、JAVA、Pascal。這四种语言是当前主流的进行计算机软件编程的语言,通过对这几种语言进行解读能够更好的了解计算机编程语言对于加算计软件开发的影响作用。
1.1C语言
C语言出现于二十世纪的七八十年代,是最早的一种能够被人们高度认可的一种编程语言。在当今的各种计算机程序开发中依旧得到广泛的应用。C语言是一种面向过程的计算机语言,其在程序功能的实现上主要是通过对相关欲实现的功能进行步骤划分,详细的写出每一个步骤计算机需要执行的操作,最终实现完整的软件功能。C语言发展至今,已充分证明了其强大的生命力以及通用性。不仅如此,在运用C语言进行软件开发时,无需过度的注重程序各要素之间的关系,代码简短便于理解,语法要求不严格有着较好的容错,并且有着较为完善的数据结构类型,各种运算符同样得到涉及,夸张的讲,现有的所有功能都可以依靠C语言来实现。从硬件角度讲,C语言有着很好的硬件亲和性,能够直接访问硬件的物理区域,并对硬件进行直接的编程。C语言在世界范围内都有着广泛的运用,各种软件开发商都在对C语言进行进一步的研究开发。并且,现阶段较为常用的JAVA语言同样是基于C语言进行开发。
1.2C++语言
C++语言是基于C语言进一步开发的语言,其相较于C语言在程序的根本实现模式上有着很大的不同。C++语言是面向对象的一种编程语言,但在实际的代码以及库文件方面于C语言有着一定的共同。C++语言既有着C语言的各种优点与功能,又有着更家实用的现实意义。在许多熟知的操作平台是上面都能较为通常的见到C++语言的身影。但C++语言较C语言更难学习,思维逻辑结构在初步的理解方面往往存在一定的困难。只有在深入掌握这门语言之后,才能在实际运用中了解其强大的功能作用。并且C++语言是一门基础的面向对象的编程语言,学习C++语言对于未来的其他编程语言的学习有着很大的帮助。
1.3JAVA语言
JAVA语言内核是C语言,即JAVA语言是基于C语言所开发而出的一种语言。并且JAVA语言同样是一种面向对象的编程语言。JAVA语言与C++语言相比,在易用性上更具优势,并且JAVA语言也充分的具有C++语言的各种优势。在非智能机的时代中,JAVA语言为手机娱乐软件的开发做出很大的贡献。在现阶段,JAVA语言在智能手机的运用也很多是非常主流的移动端图形软件的程序编辑语言。另外在JAVA语言的基础上,还发展出C#语言。C#语言相较于JAVA语言更加适合智能手机的软件开发,在语法特性以及一些属性方面都要更加契合现阶段的软件开发。
1.4Pascal语言
Pascal语言在一定程度上不如以上几种语言更令人熟知,但在专业领域Pascal语言有着非常重要的地位。Pascal语言是一种高级编程语言,有着很强的个体特点。Pascal是针对当前计算机环境下所出现的一种语言,有着很高的运行效率,并且对于程序代码也有着较强的检错纠错能力。Pascal语言本身的数据类型丰富,结构也更为严谨。在当前大数据的环境下能够很好的实现数据以及算法的描述。且代表着新一代高级计算机语言的崛起。
以上四种语言是当前发展状态下几种较为有代表性的计算机语言,除了以上几种,计算机编程语言还包括更早的B语言,现在同样有所运用的VB语言等等。计算机编程语言的多样性以及互相之间结构的关联性都表现出新的编程语言是基于传统的语言进行调整优化而来的特点。各种编程语言在发展中都有着自身特有的运用范围与实用价值。
2在软件开发中对于编程语言的选择依据
编程语言的出现是为了设计具有各种功能的计算机软件。不同的软件开发都需要运用到不同种类的计算机编程语言。不同的计算机编程语言有着各自不同的属性,但殊途同归都能构就某一种功能进行实现。但运用不同的编程语言在实现的难度上不同,实际的软件使用条件也不同。选择合适的编程语言对于开发更具通用性,更适合现阶段计算机条件的软件有着重要的意义。所以在进行计算机软件的开发时,对于计算机编程语言的选择往往会遵循着一定改的规律。
2.1内外环境因素
一个优秀的计算机软件往往能够很好兼顾计算机的内外环境,保证在一定的外部硬件环境下能够稳定高效的运行。在内部环境中又能实现很好的兼容,容错等等。所以在对软件的开发中往往要针对软件的内外环境进行慎重的考虑。对于语言的选择,要考虑到软件的整体框架,将要实现的内容,开发的平台等等因素。对于语言的选择要考虑到外部环境变更后对于软件兼容性的影响,所以语言的选择要有前瞻性。另外编程语言的选择还要考虑到软件的功能和与之契合的专业领域内容,保证选择的语言能够很好的实现软件的是指功能。
2.2软件应用领域的因素
对于编程语言的选择要充分的考虑到软件是运用在何种领域之中,是对于硬件进行开发还是针对面向对象的开发,是要实现图形还是要实现数据的统计分析。对于领域的划分清楚后再选择适用的计算机编程语言。不同软件如果不考虑实际应用领域接进行软件的开发,最后做出的软件在一些方面无法适应现实需求。而且,选择合适领域的计算机编程语言既能够保证软件的功能得以全部的实现,又能够保证在软件开发过程中能够顺利的的进行。对于后期的软件维护也有着很重要的意义。一般的C语言更适用硬件的开发,c++以及Java语言更适用于面相对象的软件开发,VC,VB语言则适用于信息领域的软件开发等等。
2.3软件整体框架的影响
软件的整体的框架决定了最终的编程语言的选择,对于软件中的不同的功能项目可以选择不同类型的编程语言,对于加大规模的软件的实现,要充分的进行整体框架之间功能衔接之间进行细致的考量。
2.4掌握程度不同的编程语言影响
掌握程度不同的编程语言在进行软件编写的时候会对软件的开发效率,软件的功能实现效果带来很大的影响,所以选择熟悉的编程语言进行编写也是一个十分重要的考虑因素。即使是同类型的编程语言,不同人掌握的版本也不相同,但是熟悉的编程语言会使得编程变得更加的流畅,最终软件的质量表现更加出众。
以上四个方面即是在进行软件开发中对于编程语言选择时需要考虑到各种元素。对于不同编程语言对软件开发的实际影响会更加直观的表现出编程语言选择的重要性。
3不同编程语言对于软件开发带来的影响
不同编程语言对于实际的软件开发影响其实在上述的编程语言作用以及对编程语言的选择策略中已经进行相关的叙述。但还是要就不同语言对于对于软件开发带来的作用进行详细的表述。
3.1C语言对软件开发带来的影响
上文提到C语言是一种面向过程的计算机编程语言,其有着悠远的运用历史。在现阶段,掌握C语言的人群占据很大的比例,并且C语言能够适应所有软件功能的开发。但在实际上现阶段使用C语言进行较大规模的软件开发实很罕见的,之所以会这样,是充分的考虑到C语言本身的一些特性所做出的决定。C语言实面向过程的酿成语言,其要求在算法设计中详细的对事件的每一个详细步骤进行细致的划分。一旦遇到复杂功能的实现,御用C语言进行编程就会造成过于庞大的程序语句基数。过大的工作量一方面为开发工作带来各种困难,另一方面,一旦初夏那个中问题将很难及时的对软件进行调整,并且有可能出现平台移植时的技术难题。
3.2C++语言在软件开发中带来的影响
C++语言是一种面向对象的计算机编程语言,在一定程度上运用C++语言进行功能的实现要比C语言更为容易。并且,C++语言实除了C语言意外被人们所熟知的第二种编程语言。对于这种语言的使用者范围也是十分的广阔。但是,在运用C++语言时,如果不充分考虑到各种因素的影响,就会出现与C语言同样的问题。由于当前的软件开发都是有多人合作进行开发,所以对于各模块程序之间的联系必须要紧密,同时也必须满足一定的共用协议,如歌无法满足上述要求,完成模块化功能开发后,各个模块化程序出现各种不兼容状况,无法连称为一个整体,最终的软件开发以失败告终。
3.3JAVA语言在软件开发中的影响
Java语言就前两种语言来讲,相对更为简单,其实现的软件功能效果也更为优秀。但是Java语言的使用有着更为明显的局限性。运用Java进行基础图形渲染的制作能够实现,但如果要想实现更为高级的表现效果,只是运用Java便显得十分不足。另外,Java开发的软件中,某些协议与计算机中某些软件冲突诸如,Java相关软件在迅雷中的一些问题。着中不兼容问题的出现会大大的影响软件的使用状态。也会降低软件的品质。
3.4VB语言的在软件开发中的影响
VB语言是专门针对数据信息软件开发的一门语言,实一种十分方便且高级的语言,运用VB语言进行软件开发能够十分轻易的实现数据的统计分析与输入输出。但是VB语言的使用范围有着很具体的要求,无法运用VB語言进行其他类型软件的开发,如果忽视这一问题,在实际的软件开发中就会面临更多的困难,且开发出的软件在功能的实现上也并不能满足各种实际的需求,得不偿失。
综合分析来讲,不同编程语言本身就是为针对不同的应用环境所出现,所有的编程语言殊途同归,都是为了将开发者能够理解的语言转化为计算机能够理解的语言。而之所以出现如此多种类的计算及语言正是由于,在不同的开发需求下,单一语言的各种设置无法较好的实现软件所想要实现的功能。编程语言的进步往往实在已有的语言的基础上进行进一步的完善,最终能够更好的实现技术人员的需要,实程序员能够更方便的进行各种功能软件的开发,不断的挖掘计算机功能潜力,更好的方便大众的生活。所以在编程语言的选择中一定要认清编程语言的适用范围以及功能,有原则的对编程语言进行选择。
4结语
计算机软件开发语言就是计算机软件开发的工具。选择合适的工具才能更好的开发出具备各种功能的计算机软件。开发者要加强对于不同编程语言的了解程度,明白各类型编程语言对实际软件开发的影响作用。对于编程语言的选择有更为直观的认知,最终摸索出在软件开发中选择编程语言的方法,更高效的实现计算机软件的开发。
参考文献
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作者简介
周俊威(1993-),男,四川省成都市人。大学本科学历,毕业生。研究方向为计算机科学与技术。
作者单位
西南石油大学四川省成都市610500
一般进入大学后,学生才会逐渐的接触到计算机C语言,计算机C语言是一门新的计算机语言,其主要是进行计算机编程,这些计算机程序在实际工作中有很大的作用。虽然计算机C语言现已广泛流行,有很大的作用,但是对于学生而言仍然是一门很难的学科,学生很难对C语言进行掌握,不理解C语言,但是学生一旦学会C语言,就会进行各种程序的编写,发现C语言的魅力。在本文中,我们对C语言编写程序的技巧进行学习。
一、计算机C语言内容
想要学习计算机C语言并不是一件很难的事情,C语言编写程序是一件水到渠成的事情,C语言主要课可以分成这几个模块:(1)语言运算符和运行顺序。(2)C语言的基本程序结构,顺序、选择以及循环。(3)数组。(4)函数。(5)指针。(6)结构体和共用体。(7)文件。C语言的运算符和运算顺序是学习计算机C语言的基础,也是计算机C语言的独特之处,计算机C语言的运算非常的灵活,运用也非常的丰富,当一个运算中出现多种运算时,在组合运算表达式中,就会出现优先运算顺序和结合规则。计算机C语言是三种基本程序的结构,这三种程序结构是学习计算机C语言必须掌握的程序结构,所有的程序结构都是按照执行顺序进行的,在执行程序的过程中,会根据输入的任务选择结构,并不断的执行相关的任务指导满足选择结构的条件[1]。数组其实就是一组数据的有序结合,在计算机C语言编写程序中需要对有共同性质的数据进行处理,根据数组维数的不同,将其分为一维数组和多维数组,在计算机C语言编写程序中,对数组的引用,可以为某些编程提供更为方便的环境。函数是计算机C语言的重要组成部分,在计算机C语言中每一个函数都有特定的单一功能,通过函数模块的调用将其特定的功能实现。在计算机C语言编写程序时,引入函数主要是为了将其中出现的重复代码解决以及满足编写程序的结构化和模块化等需求,根据不同的使用方法可以将函数分成不同的种类,从定义上分,可以将函数分成有返回值函数和无返回值函数,从作用上分,可以将函数分成内部函数和外部函数,从使用上分,可以将函数分为用户函数和系统函数。在计算机C语言编写程序的过程中,应用作为广泛的一种数据类型就是指针,指针是计算机C语言的精华部分,指针也是计算机C语言编写程序的一个特征。通过指针变量获取各种数据结构,将数组和字符的使用简化。计算机C语言编写程序中经常使用的一种数据类型是结构体和共用体,主要是对多个不同的数据组成的实体进行描述,其中每一个数据项就是一个实体,将这些数据项结合在一起就形成了一个特定的单元,也就是结构体。结构体和共同体可以将计算机C语言编程中的数据类型和数组类型结合成一个整体。计算机C语言编程中文件是相关数据的有序结合,从用户的角度,可以将文件分为设备文件和普通文件,从储存方式上进行分类,可以将文件分成二进制码文件和ASCII码文件,当然从文件的读写方式进行分类,可以将文件分成非缓冲文件系统和缓冲文件系统[2]。
二、计算机C语言编写程序技巧
计算机C语言最好的学习方法就是练习,也就是说要多上机,只有在计算机上运行出来的程序,才是正确的程序,否则将是不正确的C语言编写程序,学习计算机C语言编写程序的主要技巧有:
1.根据示例程序,注重示例程序。从示例开始学习计算机C语言编程,是学习新知识的开始,通过对示例的练习,逐渐形成自己的思考模式。在进行数据结构编程时,需要对相关的程序进行编写,这时对每一种数据结构都有了一定的了解,这是运用数据结构进行编程的基础,熟练的运用数据结构是对数据结构有了深刻的理解和透彻的领悟。在学习计算机C语言编程之前,通过对示例的模仿,了解编程的基本步骤,帮助进行程序的编写。
2.多练习程序编写。程序编写不能停留在对理论知识的掌握上面,需要通过实践进行锻炼和提升,想要提高计算机C语言编程能力,就需要多进行上机练习。上机可以将学生的动手操作能力提升,在实践中将学习到的理论知识进行运用,通过上机,将自己在理论知识学习中的薄弱之处进行指出,然后进行改进,实现计算机C语言编程的效果,提高实际操作动手能力。
3.在编程时,注重综合知识的运用。计算机C语言编程需要大量的运用综合知识,包括C语言的7项基本内容,同时还要执行不同的程序结构。综合知识的运用,有利于编写出优秀的计算机C语言程序,将理论知识运用到实际的编程中,将编程效果提升。
4.掌握计算机C语言基础知识。编写的计算机C语言程序,虽然可以在计算机上运行,但是,掌握住扎实的理论知识是基础,在计算机C语言编程中应该明白掌握基础知识对于对于上机的重要性,没有基础知识作为上机的前提,上机操作编程工作是没有办法进行的,所以需要掌握住扎实的理论知识[3]。
三、小结
随着信息化脚步的加快,计算机C语言在生活中得到普遍的应用,在工作有着重要的意义,在计算机C语言编写程序中,掌握相应的技巧,是学习计算机C语言编程的基础也是可靠保证,掌握住基础理论知识,和上机技术,在计算机C语言编写程序中有不可替代的作用。
参考文献:
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一. 计算机软件行业的现状
近年来,计算机软件行业越发崛起,成为有发展潜力的有创新精神和蓬勃生机的年轻行业,得到社会的广泛关注,得到年轻人的青睐,让更多人置身于软件开发行业中。这个行业的发展与外国发展相比还有很大的差距,没有外国发展的那么迅速。软件开发行业中很少有资深的人才,许多人都是在这个行业呆了一段时间后转业或者离开开发前线。一些从经验中总结得到的技术没有传承下来,进而慢慢的被淹没遗忘。
二.常见的计算机编程语言
(一)C语言
早在上个世纪七十年代到八十年代末期,C语言已经被广泛应用在生活中,同时小型微机、大型主机也被应用到C程序中,它不仅拥有良好的设计语言,还能为工作系统编制对应的应用程序。在编写过程中,它不依赖计算机硬件以及相关功能。随着时间的推移,C语言已经拥有一定的历史,到现在它仍然被利用,说明它具有极强的生命力。它已经得到了很多人的认可,并且成为现代性编程语言。在计算机开发中,它具有灵活方便、精悍短小等特征,虽然只有9类控制语句、32个关键性词语,但是它能将高级语言的语句、基本构造以及低级语言有机的整合起来。另外,它还能计算机进行字节、单元位以及选址工作。由于数据模型丰富,具有整型、实型、数组型、字符型、构造型以及共用体类型,在丰富的数据来行中,它为计算机软件成本提供了良好的运算过程,从而逐步提升运作效率。
它具有34种运算符号,在赋值、括号都能被C语言利用的过程中,具有表达方式灵活等特征,通过生成质量有保障目标代码,从而不断提高执行效率。除此之外,它还能直接访问物理区域,对软件开发进行实时性开发,它允许对物理地址进行访问,具有表达能力好、移植性好等特征,几乎所有的软件商都会装有C语言。
(二)C++与VC++
从目前的计算机软件开发来看,视觉窗口已经让图像成为标准,但是运用C语言具有很大的难度。在C语言的基础上,通过革新与创造,开发了C++,它不仅具有C语言的特征,还对C语言进行了大量的知识扩充。C++的功能是,通过多种编程范式、程序设计以及类型检查,让其不仅适用于程序设计,还被公认为是拥有混合性程序设计的语言,通过该程序能便捷的设置窗口。在微软的高功能地位中,VC++只要微软在C++语言的基础上,都能加快计算机软件开发以及利用步骤。
(三)Access与Visual Basic
在计算机软件开发与编程中,Visual Basic主要包括事件驱动以及环境开发等编程语言,这个程序也是目前使用量最多的程序。GUI图形用户与RAD快速应用都是VB编程语言的应用功能。在计算机软件开发中,数据库作为一项不可缺少的语言。SQL机构化查询已经成为数据库使用最频繁的语言,VB可图像操作为其提供了良好的数据库功能。另外,它还在内部设置了SQL结构查询语言,和VC++比较,VB更加方便。而Access并联式数据库管理则主要运用在小型数据库中,并且具有强大的功能。通过Visual Basic语言工具不仅能让VB与VBA产生良好的协作关系,还能让VB语言更好的应用在软件开发中。
(四)Java语言
在计算机软件开发中,运用Java语言避免了C++与C+语言在软件开发中的困难,能够将单机的软件开发编程对应的网络模式。它和普通的语言开发以及应用相比,它的工作原理是将代码翻译成二进制节码,而不是利用多种平台的机器对其翻译。这样,也就展示了一次翻译、执行的编程特性。在字节翻译的环境下,它也会缩短Java运行效率。在语法利用上,它和C++、C+类似,但是也在它们的基础上进行了发展,没有多继承、操作符重载等特征。根据封装性、继承性、多态性等语言特征,在提供接口、原语继承的同时,使用各种接口,确保多重功能顺利完成。另外,Java还具有移植性、通用性、高效性、安全性等特征,已经广泛应用于互联网、数据处理、游戏控制与手机中,综合Java特点,它具有广阔的应用前景与优势。
三.原则
(一).整体结构
开发项目的整理结构决定了用什么样的开发软件,使用什么样的编程语言,整个系统是由多个部分组成,并不是说整个系统都必须要使用同一种编程语言进行编写,编程语言的选择应该依据项目功能而定。对于成本投入较大的操作,如:图形渲染、密码学、视频处理以及信号处理等,程序员要认真考虑,尽量用一些静态类型的语言。
(二)尽量使用最为熟悉的语言
熟练掌握的语言能够运用在开发软件方面的话,可以节省大量的时间,并且能够对软件工程项目时间表进行准确预测,及时完工。此外,熟悉的语言可以创新,如,开发的软件是偏重复处理手工劳动时, 就可以根据实际情况选择简单、灵活的编程语言,尤其是选择那些自身就具备相应功能的编程语言。
(三)充分考虑硬件环境
硬件环境是软件开发的基础,所有软件编程语言都应该适应硬件环境,所以软件开发过程中要考虑外部硬件环境。
通常情况下,编程语言适应了目前版本的硬件环境,但随着硬件设备的更新,当前的软件可能就不适应了,不匹配的问题仍然存在。
因此,在程序开发以前要选择适应环境的编程语言,这样编出来的程序就能够长时间较好地运行。只有这样才能确保任何编程语言编出来的开发软件都能够实现并能够快速调整,因此,快速原型是很重要的,动态语言在这方面表现出了突出的优点,可以和很多相关库进行结合。
(四)语言的选择要考虑是否支持平台
支持平台也是在编程语言选择过程中需要考虑的因素。
例如:在浏览器中运行的程序语言,根据语言是否适应就可以有选择的使用一些语言。平台是一个大环境,所有操作都应该适应于平台,一些程序开发过程中,程序语言的格式决定了要涉及大量的位操作,此时,要充分考虑大量的位操作是否给软件开发带来困难,是否可以避免大量的工作,如果必须要进行大量的位操作,那就应该选择那些具有容易位操作而且可以提供合适数据类型等特点的编程语言。
同时, 在一些特殊领域,程序员应该使用专业的编程语言,因为这些程序语言具有很强的针对性,使用起来既能够节省很多的工作时间,还可以防止编程出现较大的失误。
四.结语:
编程语言是计算机软件开发的灵魂,它决定了我们所开发软件的效果。而编程语言的选择则是计算机软件开发的重要环节,选择了合适的编程语言进行编写,不仅能够很好的提高编程效率也提高了计算机软件的效率。选择合适的编程语言进行编写并不是一件简单的事,所以我们要在编程语言的选择上不断的进行探究,丰富及强化自身的知识,进行探索。如果不这样的话,就很难在复杂而系统的计算机软件开发中崭露头角,在竞争激烈的计算机软件行业中占有一席之地。
关键词:Java编程语言;计算机软件;开发应用
1 概述
随着现代社会科学技术的发展进步,为了满足不同人群对计算机的各种需求,相关的专家每年都在不断地对各种计算机软件进行开发。目前在行业中普遍使用到的计算机编程语言有Java语言以及C语言、Python语言等,在这一系列的语言中,Java语言是具有较强实用性,并且也是很重要的一种编程语言。Java编程语言主要是根据传统的C++等编程语言进行改造,吸收了传统编程语言中的特点以及优势,并且抛弃了传统语言中存在的不足之处[1]。Java编程语言具有较强的灵活性,当应用到不同计算机系统中的时候,就可以按照操作系统的具体状况来进行调整,可以兼容到多个平台中。所以在对各种计算机编程语言进行应用的时候,有必要首先对主要的编程语言进行分析研究。在使用Java语言进行实际编程设计的时候,还可以利用该语言进行多样化系统的操作,可以看出Java编程语言具有较为普遍的适用性[2]。Java编程语言主要是通过静态的方式面向对象进行调整,所以该编程语言是更加适合于从事思维逻辑方面的相关工作人员,应用起来也是非常的方便快捷。
2Java编程语言特点
2.1 操作较为简单
当使用Java编程语言进行软件开发时,不难发现Java语言在语法构造方面设计独到。相对于其他的编程语言而言,Java编程语言将其他传统的编程语言中的优点进行了科学的整合,保障整个程序的完整性。在学习与理解计算机编程语言时,初学者会察觉到Java语言与其他编程语言如C语言具有一定的相似性,一些学生就会将这些编程语言进行对比与分析,构建其相互之间的联系。但是这样的操作方式是有一定局限的,不能够有效地获得较好的效果[3]。相对于其他编程语言而言,Java语法结构会更加的简单,并且也可以具体应用到各种软件开发中,具有较强实用性。Java语言中没有使用传统的一些较为复杂的运算符号,以及循环嵌套的语言模式,这样就使得整体的语法结构变得更加的简单,操作起来也会感觉更加快捷。除此以外,Java语言还能够自动地将空间中的垃圾进行清除,优化计算机内部的存储空间,有利于提升计算机使用的寿命。下面是一个简单的Java应用程序
2.2 语言应用灵活性强
在应用的过程中,Java语言具有较强的灵活性,因为它能够较好地适应在编程设计过程中对各类软件系统进行的更新。并且还可以结合自身灵活性的特点,快速地使用新型案例以及新的方法,这样就能够帮助在计算机软件开发中的工作效率提升。Java编程语言不会对整个计算机系统的正常运行造成影响,而是会帮助计算机软件的开发效率进行提升。Java编程语言还具有较强的可移植性,如果在各种网站上通过初步的搜索能够获取到相应的素材,那么也会有利于计算机系统的远程传输的发展。与其他的编程语言相比,Java语言能够使用多重继承接口,因此具有很强的扩展性和灵活性。如下父类引用指向子类对象
2.3 具有较强的针对性
在各种技术开发的过程中,都需要使用到编程语言。在开展日常工作的时候,需要重视编程思维,对各种编程理论进行深入的分析与设计,充分地发挥出Java编程语言相对于其他编程语言的优势。在构建Java编程语言系统的时候,需要充分地利用各种主观元素,并且将这些主观元素的类型进行细致的划分[5]。这样才能够保障Java编程语言系统具有较强的动态性,能够继承以及封装各种相关信息与数据,充分地展现出Java编程语言所具有的优势。在进行计算机软件开发设计的时候,需要将Java编程语言设计集中在对象和接口,这样才能为整个程序的设计以及开发提供动态的类机制接口模型。Java编程语言能够给所有的应用对象针对性的进行应用,充分地展现出自身具有的优势以及较高的性能,推动软件开发设计,保障软件开发的顺利开展。
2.4 应用安全系数较高
在使用Java编程语言进行软件开发的时候,需要利用该种语言开发出相应的公共密钥,从而保障计算机内部系统的安全性。公共密钥的开发研究具有较强的前瞻性,这项计算机工程是非常有意义的,并且这个项目也得到了大量人群的关注。在系统中设置了公共密钥,那么当计算机被外部入侵的时候,就会出现相应的外界访问提示信号,从而给用户发出警示。通过将公共密钥进行有效的利用,相关技术人员也能够对计算机进行相关的安全控制操作,有效地阻止外部入侵计算机,科学高效的保障计算机内部的文件安全性,以及系统的安全性[6]。所以为了保障计算机软件开发的安全性,需要使用到Java编程语言设置相应的公共安全密钥。
3Java编程语言在计算机软件开发中的应用
3.1 游戏软件开发
将Java编程语言应用到各种游戏软件开发中,能够使游戏的整体效果变得更加的丰富,从而使用户能够在体验游戏的过程中获得更佳的参与感。随着社会的发展,各种游戏软件的开发已经成为了计算机软件开发中的一大重要应用领域,在整个软件开发的市场中占据了较大的份额。人们生活质量不断提高的过程中,对于娱乐方面的需求在不断地增加,所以越来越多的用户群体开始喜爱使用具有较强娱乐性以及趣味性的游戏软件,将Java编程语言进行灵活的应用,可以使得游戏软件之中的一些场景以及人物形象得以更加的完善,优化视觉体验,让游戏用户的代入感不断地增强。并且Java编程语言还能够灵活地将浏览器之中所拥有的各种代码以及图片等进行移植,充分地发挥出该编程语言的灵活性,能够在游戏软件开发的时候,进行相关的内测,让游戏能够适应各种平台系统[7]。通过对市场中Java编程语言在游戏软件开发方面的应用状况进行充分的调查,发现了通过使用Java编程语言,可以将一些只能在PC端运行的绝地求生:刺激战场等游戏类型移植到手机应用端上面,能够实现程序之间的高效移植,让用户获得更加方便、快捷的游戏体验。
3.2 各种软件设计
为了保障计算机软件设计的科学性以及合理性,可以将Java编程语言进行灵活的应用,提高整体软件的形象性,丰富软件的各种功能。为了让用户能够在软件之中获得更好的服务体验,Java编程语言可以将各种动态图形融入到其中,让数据之间能够有效地进行交互。并且相关的编程工作人员还可以通过利用Java编程语言,直接操作嵌入式设备,这样就能够使用较短的时间,从而完成相关的任务。将Java编程语言应用到嵌入式设备中,就产生了诸如在日常工作中,需要使用到的一些打印机、扫描仪、复印机及其他设备。带有微处理器的新式设备,例如个人数字助手、立体音响、空气净化器、抽油烟机,甚至数字手表也连到了数字网络中。通过对这些应用软件进行深入分析,发现这些软件在设计的时候都是将Java编程语言进行灵活运用而获得的,所以可以看出,Java编程语言的有效应用将会提高嵌入式设备的应用效率。
3.3 软件的图像调节
在软件开发中,可以充分利用Java编程语言的特点对图像进行更加精细化处理。这样就能够使得计算机中的各种图像以及动态画面变得更好,通过将Java编程语言进行合理利用,带给用户更高质量的视觉体验。Java语言还可以将图片中的各种信息进行科学的衔接,在计算机软件中,通过色彩表现的方式进行传达,让图片内涵更加的丰富[8]。为了让所开发出来的软件功能变得更加的多样化,可以通过使用Java编程语言,将各种相应的声音信息以及视频信息等融入到软件之中。通过这种操作,可以发挥Java编程语言在计算机软件开发中的优势,并提升软件的市场竞争力。基于Java的图形处理功能,PhotoShop这个软件在设计的时候就使用到了该编程语言,让整个软件的各项功能变得更加的完善,用户的视觉体验得到了有效的保障。例如,在图像平滑处理等方面,Java编程语言的应用,让图像平滑处理变得更加的便捷与美观。利用Java编程语言进行图像调节,可以实现基本的绘图功能,以及对图形和图像进行更好的、更全面的处理。
4 结语
Java编程语言是当今社会中互联网技术发展基础上产生的计算机系统开发的方法,对于计算机软件的开发而言是非常重要的,通过将Java编程语言进行高效利用,能够给人们的生产与生活造成较大的影响。因此相关的软件开发人员应当充分认识到Java编程语言的重要性。在软件开发的过程中,将Java编程语言所具有的优势以及各种特点发挥出来,提高软件开发的质量与水平,推动我国计算机软件技术的发展。
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计算机技术的应用提高了机械制造业生产效率
作为一种新的生产方式,数控技术摆脱了传统制造业的束缚,避免了人为操作的高失误率。同时,数控技术也是计算机技术与现代机械制造业的有机结合的典型代表。在实际操作中,必须合理地应用计算机技术,以保证其更好地服务于机械制造,从而形成协调的数控制造生产运作。
计算机编程技术,有两种不同的形式:手工编程与自动编程。手工编程,是指编程过程中各个阶段都由人工完成的编程方式;而自动编程则是指形状复杂的零件,结合计算机,并通过标准的数控语言进行编写、处理的加工程序。随着我国计算机技术的不断进步,以及数控机床系统的迅速更新,当下数控语言与计算机语言之间的转化,已变得越来越方便。但是,由于计算机发展速度远高于数控系统的发展速度,因此,在进行计算机编程教学时,必须要注意两者内容的一致性,只有这样才能真正满足当前数控编程的需要。
由于计算机技术的飞速发展,使得机械制造中虚拟成像技术的应用得以实现,并出现了能够对设备加工环境进行准确模拟的仿真培训系统。在实际工作中,企业、学校等教育机构,可以通过这一系统对相关制造人员进行实际操作培训,这样不但能够加速操作者熟练水平的提升,同时能够保证其安全。目前,我国许多企业已经利用这一技术,对操作人员进行技术培训,通过计算机对真实场景进行模拟仿真,从而提高操作者的工作技能,并为企业自动化创造有利条件。
机械CAD通过使用AutoCAD中的查询实体质量特征的功能,能够对实体的质量、体积等进行准确的计算。模具CAD则能够通过对CAD、CAM集成软件的运用,完成整套复杂模具的设计工作。通过CAD、CAM技术的应用,能够在计算机上绘制出零件的模型,并进行模拟装配,再通过对其他各种不同的加工工艺的准确应用,设计更为合理的刀具路径,并模拟整个加工过程,将之处理转化成数控程序,并输入到数控机床进行加工制造。
开放使数控加工主要的特征在于其适用于网络操作,要在开放式数控中运用计算机网络技术,可以借助于计算机网络中的通信与接口协议,利用网络通讯、图形显示以及动态仿真等功能,形成独立模块,并通过通信实现信息交换,从而满足其需求。随着当前计算机网络技术的飞速发展,以及数控技术的不断更新,两者之间的联系日益紧密,而对以PC平台为基础的开放式数控系统的研究,更是极大地方便了现代数控加工技术。这就要求充分地利用计算机的软硬件资源,以及高级语言对相应程序进行编制,从而将计算机网络更加全面地应用于开放式数控加工。
减少维修成本
随着科学技术的不断进步,世界各国对于设备维修技术的研究也在不断深入,如今发达国家大多数都采用了较为先进的设备维修技术。而通过与计算机技术相结合,对设备的维修效率也得到大幅度的提升。目前我们所说的设备维修,主要有BM、TBM、CBM这3种,通过与计算机技术的配合使用,维修效率可以得到很大提高。(1)BM。在设备出现故障后及时高效的进行维修;(2)TBM。通过对机械设备可能出现故障的时间进行预算,对机械设备进行定期维修;(3)CBM。通过一系列的检测、分析过程以及对设备的磨损情况的掌握,及时预测故障时间,并进行维修处理。
为了能够准确地针对机械设备故障进行维修,就必须制定科学的维修方法,针对设备的具体情况,选择不同的方法进行维修。并选择相应的计算机技术配合维修,这时可以按照故障设备的重要程度、设备的磨损故障模式以及RCM逻辑树分析法,设定不同的维修方式。其中,维修方法的设定,必须以设备的重要程度为主要依据,在进行考量时,对其重要程度要根据具体的评价项目进行评价。此外,参考机械设备的使用寿命,对机械设备的磨损故障进行确定,可以使维修方法更具备针对性。而RCM逻辑树分析法,则要求对机械设备进行专业性质更强的综合分析,并通过推测判断对设备中存在的故障进行初步的判断,并制定最终的解决办法。
由于该技术拥有灵敏度高的优势,因此能够及时发现使用设备中的故障,从而保证对机械设备的及时维修,有效避免多余费用的增加。在机械设备的使用中,主要会应用到红外测温技术,该技术是通过对红外线成像原理的应用,及时地现实机械设备表面的温度,并清晰地呈现设备内部的电阻变化、损坏情况以及散热损失等。之后在通过计算机模拟仿真技术,分析设备的受力及磨损情况,从而对设备中的异常情况进行及时维修,防止设备故障扩大而增加维修费用。
随着时代的发展,计算机编程课程已经成为高等学校非计算机专业学生的计算机基础课程,面对不同专业基础的大学生,如何培养他们良好的编程习惯和逻辑思维,提高他们的计算机编程能力等已被不少院校广泛关注,他们也已将此课程列为教改课程。因此,可以以C++为例,探讨该教改课程的教学模式、教学内容、教学方法、教学手段等内容。
[关键词]
计算机编程;课程改革;C++
一、引言
所谓计算机编程,就是人类运用某种计算机编程语言设计程序代码而让计算机运行得到结果的过程。人类只需将所要解决问题的思路、方法和手段等通过计算机能够理解的形式告诉计算机,使得计算机能够根据人的指令一步步去工作,完成预先设定的任务。在高校,计算机编程也已成为许多非计算机专业学生的基础课程。如何讲解好计算机编程课程日益成为很多高校关注的问题,而且不少院校已经将计算机编程课程列为教改课程,针对教改课程的教学研究方法也就此展开。苏莉蔚,白洪涛,朱晓旭[1]针对C语言程序设计课程提出分段教学法与项目驱动法,以及考试形式的改革等方法;时海亮,汪远征[2]针对非计算机专业的计算机编程设置,以VB为例提出了一些建议;孟雪梅[3]提出在程序设计教学中培养学生的创新能力的思想;张青,苏叶健,高伟锋[4]在软件开发技术类课程中采用语境式教学,采用营造实践环境,以用代学,以用促学,并结合项目教学进行语境式教学方法研究与应用的探索,以上所有这些改革方法都取得了较好的效果。本文主要以C++为例,从该课程的现状出发,在教学内容及相应的改进措施等方面展开研究,以提出一些改进措施。
二、计算机编程课程现状分析
(一)学时少
尽管计算机编程已经延伸到非计算机类专业,但是因为对课程的要求不一样,不同院校设定的学时也不一样,有些总学时为32学时,有些为48学时,但无论多少学时,都要求学生通过这些有限学时的学习达到掌握计算机编程的基本内容和编程思想的要求。由于该课程的理论性和实践性都很强,因此这门课程既需要通常的理论课时,也需要一定的上机实践的课时。教师在理论课上主要讲解基本的语法知识、算法的设计思想以及相应的编程方法。但是由于学时严重不足,教师往往顾此失彼,学生也疲于奔命,很多专业的学生上机实践的课时大打折扣,这就要求学生自己在课外多加强练习。而对初学者而言,可能一个简单的问题都会影响到后续的学习,比如,在将变量定义成整型后,很多学生对“8/5”这样简单的算术运算结果为什么是1感到不理解。诸如此类的问题很多,学期结束后,学生普遍感到计算机编程课程难懂、不好理解,不知道编程能解决什么样的问题,从而失去了学习热情,造成应用水平相对较低、不能满足课程要求等问题。尤其对于学时数只有32学时的非计算机专业的学生来说,要想在有限的学时内学好这门课程,这对教师和学生都是非常大的挑战。
(二)专业基础不同
很多院校将计算机编程课程拓展到非计算机专业后,该课程变成了一门相关专业的公共基础课,这就可能会出现文科专业的学生与理科专业的学生同在一个班级上课的情况。这时由于思维方式的差异会导致:如果教师课程内容讲快了,文科专业的学生跟不上讲课进度;如果教师课程内容讲慢了,理科专业的学生又会觉得比较乏味的情况。因此,如何计划好讲课内容以及采用什么样的讲课方法对教师来说都是一种挑战。我们采取的解决方法通常是对同一个算法编排两个不同难度的例题供课堂练习使用。很多学生在编写好相对简单的例题后会选择去挑战编写相对难点的例题,这样既可以保证这些学生课上有事做,又能提升他们的水平,而且一旦程序编译通过并运行出正确的结果时,学生也会很激动,这也激发了学生学习这门课程的热情。
(三)教学方式
本课程目前采用在机房并结合多媒体的教学方法,这种教学方法的优点是每讲好一个例题,学生可以立即上机操作实践,若有问题可得到及时解决。但因为学时的限制,学生也只能在课堂上练习例题,更多的练习需要学生课后自己去加强。实践证明,采用在机房并结合多媒体的授课方式是在学时有限的情况下相对有效的一种教学方法。
三、计算机编程课程的改进措施
(一)精心安排教学内容
针对只有32学时的计算机编程课程,教学内容的设计非常重要。学生通过掌握这些内容,可以熟悉相关的编程软件及其用法,了解计算机编程的特点,掌握计算机编程的逻辑思维并会应用编程解决一些简单的实际问题,本文以C++为例进行探讨。基于上述目的,教学内容主要包括C++语言的特点、C++语言的数据类型、C++语言的结构、数组、指针、结构体和类等相关内容。
(二)采用启发式教学方法
这要求教师在讲课时提出问题要自然,具有一定的逻辑性;分析问题要简明扼要、透彻,防止繁琐杂乱,尤其是在设计算法时更应如此;解决问题要切实准确,要引导学生积极思考。要做到这一点,教师必须考虑到在讲解一个问题时,怎样引导学生多动脑筋。比如在讲解多个if语句时,很多学生不是很理解,这样教师可以先从简单的学生熟知的函数入手,比如符号函数,讲清楚如何设计条件,结果会以什么样的形式显示,在学生充分理解后再引入相对复杂一些的条件;也可以从日常实际的生活入手,比如购买商品时会有不同的折扣,以此为例,让学生有一个感性的认识后再来设计算法。
(三)承上启下、及时归纳的教学方法
很多院校的计算机编程课程安排在大学一年级的第一学期,而大学的教学方式与中学的教学方式有着明显的区别。首先是教学方式的不同。大学教学不再像中学教学那样,一个知识点大学教师不会反反复复讲好几遍,对于难度稍高的知识点教师会讲得比较详细,而相对简单的知识点可能就讲得比较快甚至一带而过。其次,教学内容的量上也会有明显的区别。为了能够将课程设计的内容讲解完,教师每次的讲课内容量比较大,学生不容易全部掌握。这就需要教师及时总结本次课堂上需要重点掌握的内容,告诉学生这次课堂讲授内容需要达到一个什么样的水平,这样学生自己才有一个衡量标准。比如,第一次课结束时,大部分的专业可能就将C++的概况及特点讲解完毕,学生会觉得信息量太大,这时只需告诉学生需要掌握C++的几个特点,可以强调一下几个重点的语句即可。最后,大学里相邻两次课的授课时间间隔相对较长,教师上次课讲的内容到下次课时学生容易忘记。这就要求学生做到课前认真预习,课后复习并做练习,以巩固所学内容。下次上课时,教师可与学生一起先回顾上次课堂的教学内容,并简单阐述一下本次课将要学习的内容,以做到承上启下,更好地让学生将知识点连接起来。
(四)利用网络平台,建立共享机制
目前好多院校都有自己的教学网络平台,教师需要将课程大纲、教学进度、课程文档等内容到该平台上,这些功能也是大部分教师和学生对该平台常用的功能。除此之外,在该平台上教师也可以建立讨论组,学生可以将学习过程中遇到的问题等通过平台反馈给教师,甚至可以进行在线的互动。
(五)注重实践,加强学生的编程能力,培养学生良好的编程习惯
学习任何计算机编程语言,都需要学生多加强课后练习,在实践中掌握编程技巧及上机调试的方法,很多概念和知识点需要通过上机练习才能更好地理解。同时,练习也能提高其对当前新的编程语言及应用系统软件的掌握程度和使用能力。编程是一门实用实践性较强的课程,所以学生实际编程解决问题的能力是检验教学成绩的关键。因此,教师需要在教授基本知识的同时,给学生创造更多的机会编写可用、实用性较强的程序。如果条件允许,也可以让学生多参与一些课题或项目,以提高学生的编程能力。此外,要让学生养成一个良好的编程习惯,在编写程序之前先设计好流程图,不要拿到问题就开始编写代码。此外,在编写源代码时应尽可能简单明晰,易读性要强,直观明了,可以适当地添加一些注释语句,遵守编程过程中约定俗成的一些标准,这样自己或他人在阅读程序时都容易理解。同样,养成一个好的编程习惯对提高自己的编程水平也会有一定的帮助。从以上几方面进行教学改革,既可以将抽象的理论用通俗易懂的示例进行讲解,又能让学生因为学以致用而提高学习的积极性,能取得非常良好的教学效果。
四、总结
计算机编程课程既具有严密的逻辑性,又有一定的结构性。学习计算机编程可以培养学生运用算法解决实际问题的能力。因此,计算机编程课程是培养全面发展、能迎接信息化社会挑战的新型人才所必需的,这也是这门课程越来越受到高校关注的主要原因之一。
[参考文献]
[1]苏莉蔚,白洪涛,朱晓旭.《C语言程序设计》课程教学改革探讨[J].大学教育,2013(6):122-123.
[2]时海亮,汪远征.关于非计算机专业“计算机编程”课程设置的一些思考[J].电子设计工程,,2014(8):15-17.
[3]孟雪梅.在程序设计教学中培养学生的创新能力[J],JOURNALOFJILINCOMMERCIALCOLLEGE,2006(1):39-40.
1 JAVA编程语言的特点
JAVA编程语言在计算机软1件开发中被广泛使用,是因其本身的优势,本文对其优势的总结描述如下:
第一,编写结构简单。与C++,VF、VB等语言相比,JAVA的编写方式更加简单,对软件开发人员而言操作较为简单,其简单之初主要是没有嵌套循环的程序、没有复杂的运算过程,能够提高软件开发效率,能有效为编程人员减负,也能减少占用计算机内存空间。因此,计算机软件开发使用JAVA语言进行编程是一个跨时代的改革,对提高计算机的运行速度有重要作用。
第二,独立性较好。在计算机软件的开发阶段,JAVA语言的独立性特点主要表现在,它可以在JAVA虚拟机中完成编写、运行、改进、在运行的过程,通过充分的校验和试运行后运用到计算机软件开发中[1]。因其具有独立的虚拟机可以對编程内容进行详细的解释,便于修改,对计算机的要求相对较低。
第三,JAVA编程语言的应用能够推动面向对象技术发挥其作用。面向技术是在计算机软件开发过程中使用的一种技术,其优势和特点也较为显著。在计算机技术的发展进程当中,面向对象技术的作用也越来越强大。面向对象技术在计算机软件的开发阶段能够有效区分客观元素,对编程形式进行多样式的描述,充分发挥其多用性、继承性等等特点,而JAVA编程语言对其具有很强的辅助作用,能够凸显面向对象技术的一系列特性,推动软件开发过程顺利进行。
第四,多线程。IAVA编程语言自身存在优势还有,提升软件开发工作的精准度,确保计算机在数据共享过程中的准确性;JAVA编程语言本身具有多线程的优势,因此在计算机软件开发过程中,能够对完成不同维度和方向的功能有所助力。
第五,安全性高。在软件开发过程中使用JAVA进行编程,可以实现公共密钥技术,对保障计算机安全有重要作用。所以说JAVA编程语言安全性能较高,受软件开发和使用者的一致好评。
2 计算机软件开发中的JAVA编程语言技术
2.1 Database Connectivity技术
这一技术的功能主要是整合和融合关系数据,通过连接方式实现数据连接。在计算机软件开发中使用这一技术能够有效建立数据库的管理体系,也能有效统一一类数据和接口,不断优化数据连接方式,推动计算机后台系统顺利运行。
2.2 Annotation技术
这一技术能够有效连接计算机各项因素,对其进行整合。在进行计算机软件的开发过程中,编程人员能够借用这技术对各项软件元素进行分类,建立各自管理体系。其中,Beans技术作用最不可小觑,可以自成一个体系独立于软件开发平台之外。
2.3 Remote Method Invocation技术
这一技术可以对软件开发中的各项元素进行调用;还可以有效连接客户机和总服务器。此外,还可以维护系统正常运行,保障程序运行的安全性和完整性。
3 JAVA编程语言在计算机软件开发中的相关技术
3.1 JAVA编程语言数据库连接
在计算机软件开发过程中,依赖于JAVA编程语言数据库对各种相关数据库进行连接,在完成软件开发的程式编写过程之后,为了功能的完整性,需要对各个数据库进行连接,这时候JAVA编程语言数据库连接就要发挥作用了。这一技术,可以对接口进行分类,以供软件编程人员调动,为简化开发过程提供重要支持。
3.2 JAVA Annotatnn
JAVA Annotation技术能够对编程语言中的某些信息进行整合和分析,为用户的使用提供便利,也能优化软件行为[2]。其中,我们上文提到的JAVA Beans,它具有很强的实用性,可以对体系进行独立控制,也正因为此其具有的安全性和一致性要强于其他编程语言。
3.3 JAVA远程方法调动技术
这种应用程式能够促进分布式的实现,此外,还能调动JAVA中的类和对象等,协调客户机和服务器之间的关系,确保其正常运转。它的远程调动技术可以有效整合软件开发中需要的信息和资源,调试各种分布式的小程序,对于实现软件开发的整体功能和安全性意义重大。
关键词:计算机信息技术;高中生;信息检索;图书馆;编程能力
现如今,计算机信息技术得到了广泛应用,融入到了社会中的各个领域。正因为此,我们要及时学习最先进的计算机信息技术,这样才能跟上时代的发展,学习到更多的知识。同时还要加强练习,这样才能更好的培养自身的创新思维。因此,我们需要提高对计算机信息技术的重视,并在实际学习过程中进行合理的运用。
一、高中生需要学习的计算机技术
(一)培养计算机信息意识
兴趣是学习不同学科之间新知识的动力,一个学生只有拥有了兴趣,才会渴望学到新知识。我们在学习计算机时,要具有学习与计算机信息有关知识的意识。现阶段出现的新产业都会使用到计算机信息技术,这些新产业的发展离不开信息技术的大力支持,这样才能保证新产业拥有自己的特色。高中时学生升学做关键的时期,更需要利用计算计信息技术,辅助我们进行学习,确保我们能获得全面的发展。
(二)具备计算机信息检索的能力
现如今,很多教师都是采用传统的方式授课,将所有的知识直接灌输给学生,还有就是其教授的知识很多都是片面的,这对学生今后的创新思维产生深远的影响。学生在学习计算机信息技术的过程中,需要仔细的思考,选择那些适合自己的学习方式,并将自己在学习中遇到的技巧总结下来,这样才能将自身的计算机信息技术水平提高。当今社会是一个信息多样化的社会,我们需要的信息是非常多的,需要经常使用到计算机,这就要求我们必须学会在计算机上检索各种知识,这样才能满足自己学习的需要,学到更多的知识。拥有计算机信息检索能力对于我们今后的学习是非常有力的,这样既能帮助我们学到许多计算机的知识,还能获得诸多资源,提高学习成绩。
二、计算机信息技术在高中生学习中的应用策略
(一)增强应用能力
现如今,大部分学生都拥有着计算机信息技术,但是却很少进行应用。而且我们所学到的计算机技术都是非常基础的,但是与之相关的课程时非常少的,这样就到导致学生所中我的计算机技术有跟大的差异。这就表明,我们不仅要学习相关的计算机信息技术,还要及时的进行实践,提高自身的应用能力。其一是要学习计算机上常用软件的使用方法。例如计算机上的办公软件使用方法,并且要学会灵活的运用它们,这样才能更好的认识相关的计算机信息技术,更好的才做计算机。其二是要根据自己今后想要从事的工作来选择自己需要的计算机信息技术方面,还要制定新相关的学习计划。还可以在高中阶段就将计算机有关的基础打好,这样自己才会有兴趣去学习更深层次的计算机知识。同时,还要积极的进行实践,努力将自己的应用能力提升,并与生活实际密切结合。
(二)合理运用图书馆的不同资源
在高中阶段,与计算机信息技术有关的课程是非常少的,根本不能和重点学科小比较,根本不能让我们学到更多的计算机技术。所以我们可以在课外寻找相关的资源,拓展自己的学习渠道,积极的汲取这些我们在学校中接触不到的计算机信息技术知识。当自己遇到一些问题时,要及时的进行信息检索,寻找解决问题的办法。可以充分利用学校里的图书馆,寻找各种资源,不断提高自身的计算机水平。在信息检索系统中包含多种图书馆资料,并实现了归类于管理,能够便于检索和查询。在家时,我们可以充分利用家里的电脑,查阅相关的计算机知识,并充分的吸收这些知识,提高自己的计算机能力。这一过程中,我们的信息分析以及信息应用能力会有所提升,并得到相应的锻炼。所以,对于我们寻找的各种与计算机有关的资料要予以充分的应用,可以观看相关的计算机教程,这样才能将计算机信息技术水平进一步的提升。
(三)培养编程能力
高中阶段,我们会学到很多的计算机技术,但是我们不能满足于现阶段学到的这些知识,而是要不断的去学习,将自己的编程能力进一步提高。高中时的基础是薄弱的,根本不能做好程序设计工作,但是具有计算机信息技术是非常实用的,通过不断的学习,我们可以进一步提高自身的计算机水平,更好的学习其他的各学科知识。身为高中生,要重视自己现阶段学到的诸多计算机基础知识,还要学习最基础的编程规律与思想。而且我们还可以将自己在课本上学到的知识,通过实践课中的上机时间进行相应的练习,并认真听课,积极的复习老师讲过的知识,这样才能在一定程度上积累编程的经验。长时间的进行学习,我们才会获得更多的灵感,并利用这些灵感进行程序修改。在开发程序时,经常会遇到一些不懂的问题,这时要及时的去询问教师,根据教师的指导,自己动手来解决自己遇到的这些问题。而且在学习的过程中,我们不能知识去模仿他人,而是要主动地去创新,每一个编程片段都要有自身的设计创意,这样才能进一步提高自己的计算机信息技术。
关键词:计算机科学;ACM国际大学生竞赛;教学方法
TP3-4;G652
一、引言
ACM国际大学生程序设计竞赛(ACM International Collegiate Programming Contest,ACM-ICPC)是由美国计算机协会(ACM)主办的,一项旨在展示大学生创新能力、团队精神和在压力下编写程序、分析和解决问题能力的年度竞赛。该项竞赛从1970年举办至今已历31届,因历届竞赛都荟萃了世界各大洲的顶尖计算机人才,竞赛采取ACM/ICPC程序设计竞赛评测系统pc2评判,实时各赛队解题结果,避免人为的主观因素的影响,ACM/ICPC竞赛的公正性与公平性得到充分的肯定,备受国际上的知名大学和各著名信息技术公司如Microsoft (微软公司)、GOOGLE、IBM 等的高度关注,成为世界各国大学生最具影响力的国际级计算机的赛事[1]。
创新实验学院于2009年成立ACM实践班,依托于校创新实践基地,以培养创新人才为目标,近年来在省赛全国赛中获得多项大奖,并于2012年获得了我校首枚区域赛金牌[2]。目前,计算机人才培养的专业课程存在以下问题,专业课程广度和深度都不够,学生对算法理解的不深入。教学内容理论性强,而缺乏实际应用问题,内容枯燥,学生缺乏学习兴趣。实践教学环节时间较少,形式不够丰富,实践活动不具有连贯性和持续性,学生的编程能力弱。
而面向ACM-ICPC竞赛的计算机科学人才培养的教学与实践方法能够解决以上在计算机科学人才培养上存在的不足与弊端。ACM国际大学生程序设计竞赛需要参赛队员具备数据结构、排序算法、搜索技术、数论、组合数学、搜索技术、动态规划、计算几何等多方面的知识。学生要想具备参加ACM-ICPC竞赛的能力,需要学量的算法知识,而且ACM-ICPC竞赛更要求算法的效率,因此学生对算法的理解更加深入。参赛学生需要要在国内外的网站的OJ系统(online judge,OJ)上完成ACM竞赛涉及到的多个专题的竞赛题目,一个参加ACM竞赛的合格学生在一年中的编写代码数量至少是计算机专业同学大学4年完成的平均编程量的数十倍数百倍的量[3]。因此,ACM实践班培养出来的计算机人才具有编程基础过硬、算法设计能力强、逻辑思维缜密和良好的合作精神,因此在就业和保研中有着优异的表现,获得了来及微软、google等知名信息企业以及国内各重点院校的青睐。
二、ACM-ICPC弥补计算机教学不足
目前,大学计算机专业的教学中存在着理论教学与实践运用的严重脱节。一方面,理论教学内容不能指导实践的运用,学生掌握了理论,却无法用计算机语言实现。计算机专业课程包括C语言程序设计、数据结构、算法设计采用笔试的方式考核学生的知识掌握能力,考试能得高分的学生,,却不能编写一条简单的程序,这完全背离的计算机专业对人才培养的目标。虽然,目前,国内计算机专业的实践环节已经得到了强化,但是实验课程中的程序设计题目单调枯燥,考察知识点单一,实际应用意义不大,不利于学生对知识的深入理解和灵活应用,更不利于创新能力的培养。现在的实验系统,老师对学生的编程结果的考核几乎是不现实的,很难评价实验课学生的编程结果,因此也不能保证学生的实验课效果。引入ACM-ICPC竞赛的PC2判题系统就可以解决以上问题,各大高校的OJ,如北大、杭电上的编程题目知识点综合性很强,题目贴近生活且趣味性很强,同学们非常有兴趣去做题,每道题目都由测试样例,PC2系统可以自动评判程序的运行结果[4]。对程序的时间复杂度也有限制,同样一道题目,只有效率最优的算法才能满足题目的时间复杂度要求,这样思考问题,才能对知识深入理解并灵活运用,这样的编程过程能有效的培养学生的创新能力的培养和实践能力。但目前国内的计算机专业的实践课还尚未引入ACM-ICPC的PC2系统。
ACM-ICPC竞赛内容以大学计算机学科理论课程为基础,内容往往涉及离散数学,数据结构与算法,高等数学,高等代数,组合数学,图论,网络优化与线性规划,数论,计算几何等多个领域,一些竞赛题目是多个领域知识的结合,掌握的知识需要融会贯通,才能解答出来。目前,关于计算机课程的讲授还是独立的,没能很好的结合起来,可以通过ACM-ICPC竞赛和培训模式将多门计算机理论课内容融合起来并能够运用于程序设计当中。
三、面向ACM-ICPC的教学实践方法
1.ACM程序设计竞赛实际问题的案例教学方法
在课程的理论教学中嵌入具有实际问题背景的ACM-ICPC赛题。ACM赛题目涉及的知识面非常广,如果按照知识点一一讲授,二年的课程时间学习难以讲授完,且传统的教学方法,学生感觉课程枯燥,对算法理解不够深入,在竞赛中难以获得好成绩。
采用acm竞赛题目的实际问题案例教学方法,通过计算机编程语言实现算法巧妙的解决生活中遇到的有趣且有一定难度的问题,首先这些案例问题都非常的引人入胜,比如旅行商问题、背包问题、图着色问题,acm竞赛中解决这些问题的算法复杂度要求都很高,因此解决这些问题算法都具有一定的数学思想和理论深度,在解决实际问题的同时,学生对算法和数学思想理解深度、掌握和运用的熟练程度都有了非常大的提升。而且在解决每一道实际问题过程中,遇到的数据结构、算法、数学的知识点有若干个,学生能够在短时间内吸收到大量的知识。
2.以赛代练的实践教学方法
课程的实验教学以程序设计竞赛的形式实施,在实践课环节通过在OJ系统上完成ACM的竞赛题目。实ACM竞赛对学生编程和算法的基本功要求非常高,对算法理解不深入、编程基础不扎实、知识点不全面都难以在要求的时间复杂度下完成题目。因此,实践教学部分至关重要,实践教学需要全方位、各层次的组织,保证实践教学的时间和深度,在实践中提升学生的能力,发现自身知识结构的欠缺,促使学生发挥自主学习精神,自学所需算法和相关知识。
实践教学分一下几个方面组织,日常训练:根据课堂教学的内容,为学生挑选acm竞赛中相关的题目,加强训练,真正掌握相关的知识点和扩展内容。周赛:每周周末举办周赛,督促学生对算法的持续学习,提高学生的学习热情,巩固学生成果。校赛:每学期举办一次校赛,春季学期为个人赛,秋季学习为团队赛,校赛考察学生知识点全面,提升学生竞技状态,团队赛培养学生的团队精神和配合。暑期集训:暑期集训是大幅度提升学生能力的关键时期,暑期时间集中,学生集中,学生学习效率高,学生学习氛围浓厚。省赛、四省赛、区域赛:更高级别的acm-icpc竞赛,与全国高校中的出类拔萃的计算机人才同场竞技,也是为高级别的acm比赛选拔队员。这样高层次的比赛可以激发学生的潜能,在准备各级赛事的短时间内,吸收、巩固大量的知识。
实践教学通过ACM/ICPC在线评判系统为教学实训平台,辅助完成日常训练和模拟竞赛,增加上机考核方式,实现对学生程序的自动运行和测试,增强学生的程序调试能力。并通过分析比赛结果,更加精细地评估学生对教学知识点的掌握程度,这些信息进一步反馈到课程的理论教学中,可以确定课程教学的实际难点和重点。
四、结语
大连理工大学创新实验学院经过多年培养面向ACM国际大学生竞赛的学生发现,这部分学生的计算机专业素质较高,表现在编程能力强、知识面广、具有良好的团队合作能力、创新能力和临场应变能力,因此在毕业时能获得名校和名企的青睐。这主要与ACM-ICPC竞赛的一些良好的竞赛规则和竞赛环境有关,本文提出了面向ACM-ICPC竞赛的计算机人才培养教学与实践方法提升计算机专业人才的素质,包括以下几个方面:1、理论课按专题讲授,包括:图、动态规划、搜索、计算几何、数论等案例教学;2、实践课引入PC2自动判题系统,趣味综合性题目选自国内外著名OJ:3、周赛、月赛、校赛、省赛、区域赛培养学生综合素质、加深理论知识理解与实际运用能力。
参考文献
[1] 赵 龙,李贝贝,王喜凤ACM/ICPC竞赛对培养大学生综合能力的作用.安徽工业大学学报(社会科学版).2013, 30(5):110-111
[2] ACM/ICPC竞赛人才培养模式的研究与实践――以大连理工大学ACM/ICPC创新实践班为例.内蒙古范大学学报(教育科学版).2012,25(3):141-144