程序设计思想与方法ch00 关于课程
程序设计思想与方法问题求解中的计算思维课程设计 (2)
程序设计思想与方法问题求解中的计算思维课程设计1. 课程设计的背景随着计算机技术的不断发展，程序设计思想与方法已经成为现代计算机科学中不可或缺的一部分。
然而，学生们在学习程序设计思想与方法时，经常会遇到各种问题，比如难以理解的概念、缺乏实践经验等等。
因此，针对这些问题，本文提出了一个计算思维课程设计的方案，旨在帮助学生更好地掌握程序设计思想与方法，提高其计算思维能力。
2. 课程设计的目标通过本次计算思维课程设计，学生将能够：•掌握程序设计思想与方法的核心概念和技能；•系统学习并实践程序设计思想与方法的相关内容；•培养计算思维能力，提高解决实际问题的能力。
3. 课程设计的内容本次计算思维课程设计包含以下内容：3.1 程序设计思想基础介绍计算机程序设计的基本概念和方法，包括程序设计的基本要素、程序设计的过程、程序设计的基本框架等内容。
3.2 算法与数据结构学习算法与数据结构的基本概念和方法，包括算法与数据结构的基本定义、常见的算法和数据结构、算法复杂度分析等内容。
3.3 面向对象程序设计学习面向对象程序设计的基本概念和方法，包括对象、类、继承、多态等内容。
同时，实践面向对象程序设计的各种技术。
3.4 程序设计实践通过大量的实践编写程序来加深对程序设计思想与方法的理解，并进一步提高计算思维的能力。
4. 课程设计的方法4.1 课前讲解在课前通过线上或者线下方式讲解一些基本的知识点，并预告课程内容，激发学生对课程的兴趣。
4.2 编程实践针对实际问题，开展编程实践，让学生动手实践，提高其程序设计能力和计算思维能力。
4.3 课后讨论在课后组织学生分享所学知识，进行互动讨论，进一步深化学生对程序设计思想与方法的理解。
5. 课程设计的效果经过本次计算思维课程设计，学生将能够：•综合运用程序设计思想与方法，解决实际问题；•掌握程序设计思想与方法的核心概念和技能，增强计算思维能力；•培养创新能力和团队合作精神。
6. 总结本文提出了一个计算思维课程设计的方案，旨在帮助学生更好地掌握程序设计思想与方法，提高其计算思维能力。
4.1.2结构化程序设计思想和方法
“自顶向下，逐步细化”的优点
结构良好，各模块间的关系清晰简单， 每一模块都由基本单元组成。
清晰易读，可理解性好，容易设计，容 易验证其正确性，也容易维护。
能有效地组织人们的智力，有利于软件 的工程化开发。
实践
请同学们利用这种思想方法为书店 设计一个“销售管理系统”，并思 考这个系统能实现哪些功能？
教学目标
理解结构化程序设计的思想 掌握结构化程序设计的方法
结构化程序设计思想
所谓结构化程序设计思想，就是 要使所设计的程序给人一种一目 了然的感觉。条理清晰，模块化， 自粗到精，逐步细化。
结构化程序设计思想的三个方面
以模块化设计为中心 三种基本结构 实施方法
模块化
(1)把一个较大的程序划分为若干子程序，每一 个子程序总是独立成为一个模块；
条件P 不成立N 成立Y
语句A
先判断条件是否满足（成立）， 满足就执行循环体，每执行完一次 就判断一次，直到条件不满足停止。
三种基本结构的共同特征
语句A 语句B 语句C
成立Y
不成立N 条件P
语句A
语句B
条件P 不成立N 成立Y
语句A
（1）单入口和单出口，即只有一个入口和一个出口。 （2）没有无用的部分，即结构中所有部分都有被执行的机会。 （3）不存在“死循环”（无终止的循环），即执行时间是有限的。
如图所示：执
行顺序结构的程序
语句A
时，按语句在程序 语句B
中的顺序逐条执行，
没有分支，没有转
语句C
移。
选择结构
又称分支结
构，根据给定条
成立Y
不成立N
件是否满足而去
条件P
执行不同的语句，
如图所示，给定 条件P，如果满足
程序设计思想与方法
程序设计思想与方法程序设计思想与方法是软件开发过程中的核心组成部分，它不仅涵盖了编程语言的语法和结构，还包含了解决问题的策略和方法论。
程序设计是一个创造性的过程，涉及到将复杂问题分解成可管理的小部分，并使用计算机可以理解的逻辑来解决这些问题。
1. 程序设计的基础程序设计的基础包括数据结构和算法。
数据结构是组织和存储数据的方式，常见的数据结构有数组、链表、栈、队列、树和图等。
算法则是解决问题的一系列步骤，它们可以是排序、搜索、图遍历等。
掌握这些基础是进行有效程序设计的前提。
2. 程序设计语言的选择选择合适的编程语言对于程序设计至关重要。
不同的编程语言有不同的特性，例如Python以其简洁性和易读性而著称，适合初学者和快速开发；Java以其跨平台性和面向对象的特性广泛应用于企业级应用；C++则以其高性能和系统级编程能力在游戏开发和高性能计算中占据一席之地。
3. 面向对象的程序设计面向对象的程序设计（OOP）是一种流行的设计思想，它通过将数据和操作封装在对象中来模拟现实世界中的实体。
OOP的核心概念包括类（Class）、对象（Object）、继承（Inheritance）、封装（Encapsulation）和多态（Polymorphism）。
这种思想提高了代码的可重用性和可维护性。
4. 函数式程序设计与面向对象相对的是函数式程序设计，它强调使用纯函数和不可变数据来构建程序。
函数式编程语言如Haskell和Erlang，通过避免副作用和状态变化，使得程序更加并发和易于理解。
5. 模块化与组件化模块化和组件化是程序设计中提高代码组织性和可维护性的重要手段。
通过将程序分解为独立的模块或组件，可以降低各部分之间的耦合度，使得代码更容易理解和维护。
6. 设计模式的应用设计模式是解决特定问题的通用解决方案。
它们是经验的总结，可以帮助开发者避免重复发明轮子。
常见的设计模式包括单例模式、工厂模式、策略模式等。
合理应用设计模式可以提高程序的灵活性和可扩展性。
Java程序设计教学思想与方法的探讨
Java程序设计教学思想与方法的探讨面向对象程序设计是目前程序设计的主流，是软件开发人员必须掌握的一项基本的技术。
Java是一种典型的面向对象的程序设计语言，已在学术界、产业界得到广泛应用。
如何培养和激发学生学习兴趣、想象力、创造力和创新能力，更好地进行Java程序设计的教学，如何培养能够适应当今社会发展需要、具有良好整体素质的Java程序设计人才是很多教师都在思考的问题。
1 Java教学的定位与内容根据教学研究型大学的实际情况，我们的目标是培养具有创新精神和实践能力的高素质应用型人才。
Java教学实现的最终目标是培养合格的软件工程师，相关的教学就应该围绕这一目标而设计。
Java的教学内容一般说来包含如下部分：Java语言基础；Java面向对象的程序设计；输入输出流及文件操作；Applet和图形用户界面（GUI）；Java的多线程机制；Java网络编程基础；Java与数据库技术[1]。
从课程内容看，Java内容多，知识点散，没有一条明确的主线。
与传统的面向过程编程语言相比，面向对象教学本身有一定难度。
面向对象编程语言提出很多新概念如继承、多态、异常等，这些都需要学生用心体会和掌握。
2 Java教学的重点Java安排在C++程序设计语言之后开设，学生已经有一定的程序基础。
很多学生受面向过程设计思想的影响，首先进行函数算法等细节设计，然后把所有的函数都放入到一个类中，所有的函数都是静态函数，程序虽然有一个类，但是忽略了类的设计，没有体现面向对象的设计思想[2]。
因此，教学的重点是侧重于面向对象的思想和方法的培养，深刻理解Java的核心思想。
只有掌握了普遍的规律与核心思想，才能把握Java技术发展的新趋势，学生才具备可持续发展的能力。
3 提高Java教学质量的途径3.1 明确课程学习目标学习不能总是空中楼阁的感觉，要让学生明晰目标，并找到前进的途径。
学习Java程序设计这门课的最终目标是成为Java软件工程师。
程序设计思想与方法问题求解中的计算思维课程设计
程序设计思想与方法问题求解中的计算思维课程设计介绍计算思维是指通过理解计算与计算机科学中的概念、模型、原则、方法与工具，从而培养出一种思考与解决问题的方式。
本文档将介绍在程序设计思想与方法问题求解中的计算思维课程设计。
课程设计目标本课程设计旨在：•培养学生计算思维的基本概念和方法。
•培养学生复杂问题求解和创新思维的能力。
•通过实践培养学生的程序设计和逻辑思维能力。
•提高学生对计算思维和程序设计的兴趣和热爱。
课程设计内容本课程设计分为三个阶段：第一阶段：计算思维基础本阶段旨在引导学生掌握计算思维中的基础知识和方法。
教学内容主要包括：•计算思维概述•算法与流程控制•编程构思与程序设计•问题建模与模拟•数字和算术计算•逻辑推理和规则建立第二阶段：问题求解中的计算思维本阶段旨在引导学生将计算思维应用于问题求解，培养学生复杂问题求解和创新思维的能力。
教学内容主要包括：•创意编程和程序设计•算法与实现的优化•数据处理和模式识别•数字证据和数据分析•风险控制和决策分析第三阶段：计算思维在行业中的应用本阶段旨在引导学生了解计算思维在不同行业中的应用，增加学生对计算思维和程序设计的认识。
教学内容主要包括：•人工智能和智能化•金融和保险•物流和金融•生物和医药•媒体和文化课程设计实施方法本课程通过课堂教学和实践教学相结合的方式进行实施。
具体方法如下：课堂教学在课堂教学中，将采用灵活性强的互动式教学方式，结合实例和案例，激发学生的求知欲，让学生在灵活和富有探究性的学习环境中自主探索，较好地达到教学目标。
实践教学在实践教学中，将采用项目式学习方式，让学生结合所学知识，进行实际项目的设计和实现，以实践增强学生的学习效果。
结束语通过本课程设计，我们希望能够培养学生计算思维的基本概念和方法，提高学生复杂问题求解和创新思维的能力，通过实践培养学生的程序设计和逻辑思维能力，最终达到提高学生对计算思维和程序设计的兴趣和热爱的目的。
程序设计思想与方法——第一章
31
Python安装与运行
• 版本:教材和上课都采用Python 2.7
– 与最新的Python 3.x有不兼容的地方.
• 安装后,启动Python解释器
– 命令行
– GUI
Lu Chaojun, SJTU
32
第一个程序:HelloWorld
• 交互方式 >>> print "Hello, World!" Hello, World! • 本课程的教学中常用交互方式演示新语句 • 实际上很少用交互方式执行程序
7
Lu Chaojun, SJTU
计算机:软件
• 计算机是信息处理机器,信息处理过程由 预定的程序控制.
– 单条指令是做不了什么事情的,需要大量指 令组成一个逐步执行的指令序列－程序.
• 各种程序统称为计算机软件. • 没有软件的计算机毫无用处.
Lu Chaojun, SJTU
8
计算
• 计算:利用计算机执行程序来解决问题.
– 多次执行同一程序需要多次输入程序 – 多行语句无法一次性执行
Lu Chaojun, SJTU
33
第一个程序:HelloWorld
• 程序文件
– 将语句保存在纯文本文件hello.py中
print "Hello, World!"
– 四种执行方式
在IDLE中用Run Module菜单执行 双击hello.py文件图标 >>> import hello C:\Python27> python hello.py
次级存储器
计算机:硬件(2)
• 中央处理器(CPU):执行指令.
– 每条指令只能完成简单的操作!
python程序设计思想与方法
精确的语法和语义 无二义性
I saw the man in the park with the telescope. 有不同层次的程序设计语言
12
不同层次的程序设计语言
机器语言 汇编语言 高级语言
机器语言
以及可移植性问题，不同的处理器之间不具兼容性
高级语言
X=1
类似于英语的语言，适合于人理解 在构造形式和意义方面具有严格定义，从而避免了语言
的歧义性 高级语言与计算机硬件没有关系，用高级语言写的程序
可以移植到各种计算机上执行
高级语言
高级程序设计语言有很多种，2008年网上被引用 最多的10个语言是(按字母顺序): C，C++，C#， Java，JavaScript，Perl, PHP，Python， Ruby，SQL
➢ 程序设计是什么?
1、写一篇英文作文 2、阅读对象：计算机 3、目的：让计算机按照你的命令完成一系列的任务
➢ 程序设计是什么?
英文作文
int main() { float a, b, c, x1, x2, dlt; cout << “input 3 parameters:”;
cout << “input a:”;
（3）chaos.py必须在python程序的 同一个目录下才能直接用
>>> import chaos >>>chaos
（4）DOS下的命令语句方式 C:\Python27> python hello.py
添加python的路径
系统必须知道到哪里去找那个文件
C++程序设计思想与方法第二版教学设计
C++程序设计思想与方法第二版教学设计
一、前言
本教学设计针对C++程序设计思想与方法第二版的教学，旨在通过深入浅出的
讲解，帮助学生全面掌握C++的基础知识和编程思想，掌握面向对象的程序设计方法，提高编程实践能力。
此教学设计适用于高校计算机相关专业的本科生，建议开设时间为一学期，每
周2-3课时，共计36-54学时。
下面将对本教学设计的目标、教学内容、教学方法、教学手段和教学评价进行详细说明。
二、教学目标
本教学设计的主要目标是：
1.通过掌握C++的语法规则和编程思想，使学生能够熟练运用C++进行
程序设计。
2.帮助学生掌握程序设计思想和面向对象的程序设计方法，提高其抽象
和分析问题的能力。
3.培养学生良好的编程实践能力和团队合作精神，使其能够在实际开发
中独立完成大型软件项目。
三、教学内容
本教学设计主要包括以下内容：
第一部分：C++基础
1.C++程序设计入门
2.C++语言基础
1。