程序設(shè)計(jì)課程&大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)改革陳海寶程序設(shè)計(jì)課程&大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)改革陳海寶程序設(shè)計(jì)課程主要內(nèi)容程序設(shè)計(jì)課程與計(jì)算機(jī)編程語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)課程的重要性程序設(shè)計(jì)課程教學(xué)方法教學(xué)的理念和策略創(chuàng)新計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系程序設(shè)計(jì)課程主要內(nèi)容程序設(shè)計(jì)課程與計(jì)算機(jī)編程語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)課程2計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教育改革主要內(nèi)容大學(xué)生的兩種精神與九種能力上課要有一種精神，一種激情什么是“計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)”教育？創(chuàng)新實(shí)踐、學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)！興趣是最好的老師！計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教育改革主要內(nèi)容大學(xué)生的兩種精神與九種能力上課要有3程序設(shè)計(jì)課程與計(jì)算機(jī)編程語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)課程＝計(jì)算機(jī)編程語(yǔ)言？教師的認(rèn)識(shí)？學(xué)生的認(rèn)識(shí)？大環(huán)境（大學(xué)中的普遍現(xiàn)象）小環(huán)境（我們系）計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系程序設(shè)計(jì)課程與計(jì)算機(jī)編程語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)課程＝計(jì)算機(jī)編程語(yǔ)言？計(jì)4程序設(shè)計(jì)課程對(duì)我們計(jì)算機(jī)系的重要性學(xué)生情況分析：

精英教育—大眾教育我們學(xué)院的辦學(xué)方針：

培養(yǎng)應(yīng)用型人才體現(xiàn)在我們系學(xué)生的編程能力上計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系程序設(shè)計(jì)課程對(duì)我們計(jì)算機(jī)系的重要性學(xué)生情況分析：計(jì)算機(jī)科學(xué)與5程序設(shè)計(jì)課程教學(xué)方法程序設(shè)計(jì)課程的教與學(xué)還存在問題理論課（知識(shí)量大，學(xué)無(wú)止境）實(shí)驗(yàn)課目前存在的問題總結(jié)：重教輕學(xué)，重理論輕實(shí)踐教學(xué)一般圍繞語(yǔ)言自身的體系展開，忽略了對(duì)學(xué)生程序設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系程序設(shè)計(jì)課程教學(xué)方法程序設(shè)計(jì)課程的教與學(xué)還存在問題計(jì)算機(jī)科學(xué)6程序設(shè)計(jì)課程教學(xué)方法開展程序設(shè)計(jì)課程的教學(xué)改革是解決上述問題的有效途徑。目的是培養(yǎng)學(xué)生的程序設(shè)計(jì)能力，以適應(yīng)新世紀(jì)人才培養(yǎng)的需求。改革的內(nèi)容包括：教學(xué)內(nèi)容教學(xué)方法教學(xué)手段考核方式(以浙大C程序設(shè)計(jì)課程為例）計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系程序設(shè)計(jì)課程教學(xué)方法開展程序設(shè)計(jì)課程的教學(xué)改革是解決上述問題7教學(xué)內(nèi)容程序設(shè)計(jì)思想為主；編程語(yǔ)言知識(shí)為輔。計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系教學(xué)內(nèi)容程序設(shè)計(jì)思想為主；計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系8教學(xué)方法以編程應(yīng)用為驅(qū)動(dòng)教學(xué)內(nèi)容分主題，以程序設(shè)計(jì)做為貫穿各主題的主線。各主題的教學(xué)過程：“案例分析－要點(diǎn)講解”“自學(xué)/編程實(shí)踐”“疑難解答”計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系教學(xué)方法以編程應(yīng)用為驅(qū)動(dòng)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系9教學(xué)方法(傳統(tǒng)教材知識(shí)模塊）知識(shí)模塊內(nèi)容細(xì)節(jié)概述程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言，發(fā)展歷史，問題求解過程，ANSI99新標(biāo)準(zhǔn)等數(shù)據(jù)表達(dá)基本數(shù)據(jù)類型，運(yùn)算/表達(dá)式，自定義類型數(shù)組，結(jié)構(gòu)，指針（含鏈表）變量的存儲(chǔ)類別，作用域，生存期流程控制語(yǔ)句級(jí)控制：順序、分支、循環(huán)控制結(jié)構(gòu)單位級(jí)控制：C程序結(jié)構(gòu)、函數(shù)的定義/調(diào)用（含遞歸）數(shù)據(jù)的輸入和輸出處理機(jī)制標(biāo)準(zhǔn)文件的輸入和輸出函數(shù)：printf,scanf,getchar,putchar等緩沖文件系統(tǒng)（文本文件與二進(jìn)制文件）的操作編譯預(yù)處理，命令行參數(shù)等基本的程序設(shè)計(jì)方法和風(fēng)格結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)方法，良好的程序設(shè)計(jì)風(fēng)格計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系教學(xué)方法(傳統(tǒng)教材知識(shí)模塊）知識(shí)模塊內(nèi)容細(xì)節(jié)概述程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言10

教學(xué)方法(教材改革主題分類）主題案例對(duì)應(yīng)知識(shí)模塊實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目用C語(yǔ)言編寫程序在屏幕上顯示HelloWorld!概述；數(shù)據(jù)的輸入和輸出（printf）1編寫簡(jiǎn)單的C語(yǔ)言程序求華氏溫度100°F對(duì)應(yīng)的攝氏溫度數(shù)據(jù)表達(dá)（基本數(shù)據(jù)類型，算術(shù)/賦值運(yùn)算）；流程控制（順序結(jié)構(gòu)）2基本數(shù)據(jù)處理計(jì)算分段函數(shù)流程控制（分支結(jié)構(gòu)if-else/else-if）；數(shù)據(jù)表達(dá)（關(guān)系運(yùn)算）；數(shù)據(jù)的輸入和輸出（scanf）3計(jì)算分段函數(shù)輸出華氏—攝氏溫度轉(zhuǎn)換表流程控制（循環(huán)結(jié)構(gòu)for）4指定次數(shù)的循環(huán)程序設(shè)計(jì)生成乘方表與階乘表流程控制（函數(shù)簡(jiǎn)介）；基本的程序設(shè)計(jì)方法和風(fēng)格5函數(shù)分支結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)輸入一批字符，統(tǒng)計(jì)各類字符的數(shù)量數(shù)據(jù)表達(dá)（字符類型/邏輯運(yùn)算）；數(shù)據(jù)的輸入和輸出(getchar/putchar)查詢自動(dòng)售貨機(jī)中商品的價(jià)格流程控制(分支結(jié)構(gòu)switch/嵌套if)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系教學(xué)方法(教材改革主題分類）主題案例對(duì)應(yīng)知識(shí)模塊實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目11教學(xué)手段通過實(shí)踐教學(xué)體系:

培養(yǎng)學(xué)生的基本實(shí)踐能力與創(chuàng)新實(shí)踐能力基本實(shí)踐能力培養(yǎng)：通過實(shí)踐訓(xùn)練體系（2類訓(xùn)練/3種作業(yè)），從知識(shí)點(diǎn)、內(nèi)容主線和應(yīng)用面3個(gè)層次上逐步提高編程能力基本編程訓(xùn)練：自測(cè)作業(yè)和主題作業(yè)綜合編程訓(xùn)練：大型作業(yè)，小組合作、自己命題、分組答辯計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系教學(xué)手段通過實(shí)踐教學(xué)體系:計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系12基本實(shí)踐能力培養(yǎng)鼓勵(lì)個(gè)性化、自主學(xué)習(xí)學(xué)生根據(jù)自身水平和興趣，選擇適合的訓(xùn)練方式提供豐富的資源供學(xué)生自學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系基本實(shí)踐能力培養(yǎng)鼓勵(lì)個(gè)性化、自主學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系13創(chuàng)新實(shí)踐能力(1)組織學(xué)生開發(fā)實(shí)用系統(tǒng)(2)學(xué)生自己組織與參加多種訓(xùn)練比賽內(nèi)部訓(xùn)練、網(wǎng)上公開賽國(guó)外網(wǎng)上競(jìng)賽、亞洲區(qū)競(jìng)賽學(xué)生從中體味求知和競(jìng)技的樂趣,吸引了來自世界各國(guó)的編程愛好者參與競(jìng)賽的組題以及網(wǎng)站的維護(hù)和管理計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系創(chuàng)新實(shí)踐能力(1)組織學(xué)生開發(fā)實(shí)用系統(tǒng)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系14網(wǎng)絡(luò)支撐環(huán)境建設(shè)

鼓勵(lì)個(gè)性化、自主學(xué)習(xí)；提供豐富的資源和練習(xí)機(jī)會(huì)，讓學(xué)生自主學(xué)習(xí)，使不同基礎(chǔ)的學(xué)生都能有相應(yīng)的發(fā)展空間計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系網(wǎng)絡(luò)支撐環(huán)境建設(shè)鼓勵(lì)個(gè)性化、自主學(xué)習(xí)；提供豐富15考核方式筆試＋在線編程考試＋平時(shí)練習(xí)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系考核方式筆試＋在線編程考試＋平時(shí)練習(xí)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系16教學(xué)的理念和策略強(qiáng)調(diào)實(shí)踐使學(xué)生從第1周起，就開始練習(xí)編程，并貫穿始終。循序漸進(jìn)快速入門逐步深入分散難點(diǎn)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系教學(xué)的理念和策略強(qiáng)調(diào)實(shí)踐計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系17快速入門：模仿－改寫

第2章“用C語(yǔ)言編寫程序”通過5個(gè)實(shí)例經(jīng)歷“模仿－改寫”的上機(jī)實(shí)踐過程，學(xué)生第一周開始練習(xí)編程經(jīng)過五次練習(xí)，就能運(yùn)用C語(yǔ)言的順序、分支、循環(huán)3種基本控制結(jié)構(gòu)和函數(shù)編寫簡(jiǎn)單的程序

優(yōu)點(diǎn)：上手快，興趣濃，有成就感，在練習(xí)中掌握知識(shí)，大大減少了畏難情緒。計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系快速入門：模仿－改寫第2章“用C語(yǔ)言編寫程序”計(jì)算機(jī)科學(xué)18逐步深入：改寫－編寫引入“分支”、“循環(huán)”、“函數(shù)”三個(gè)主題由于學(xué)生已經(jīng)能編程實(shí)現(xiàn)指定次數(shù)的循環(huán)和簡(jiǎn)單函數(shù)設(shè)計(jì)繼續(xù)進(jìn)行更深入的學(xué)習(xí)也就順理成章了上機(jī)練習(xí)隨之進(jìn)入“模仿－改寫－編寫”的階段。計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系逐步深入：改寫－編寫引入“分支”、“循環(huán)”、“函數(shù)”三19分散難點(diǎn)入門：第2章函數(shù)：第5、9章指針：第7、10章語(yǔ)法內(nèi)容分散在多個(gè)章節(jié)中，以問題為中心例如：C程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)—課程設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系分散難點(diǎn)入門：第2章計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系20C程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)第1章:通過一個(gè)簡(jiǎn)單的“掃雷”游戲軟件的開發(fā)，詳細(xì)講解基于軟件工程的大型程序開發(fā)方法第2章:介紹編寫大型程序可能會(huì)涉及到的硬件基礎(chǔ)知識(shí)第3章:一些高級(jí)編程技術(shù)，包括文本和圖形的顯示、鍵盤和鼠標(biāo)的操作控制、圖形繪制、動(dòng)畫生成、樂曲演奏、漢字顯示、圖像顯現(xiàn)和精確的時(shí)間控制等；第4章:分析3個(gè)大型程序范例,通訊錄\計(jì)算器\俄羅斯方塊第5章:提供8個(gè)大型程序訓(xùn)練的題目，給出了問題的描述、難點(diǎn)分析、主要數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及主要算法提示計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系C程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)第1章:通過一個(gè)簡(jiǎn)單的“掃雷”游戲軟21C程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)

從應(yīng)用出發(fā)，通過案例和問題引入內(nèi)容重點(diǎn)講解程序設(shè)計(jì)的思想和方法結(jié)合相關(guān)的語(yǔ)言知識(shí)的介紹以學(xué)生為主體：研究學(xué)生，快樂學(xué)習(xí)，受歡迎計(jì)算機(jī)專業(yè)：不怕編程－喜歡編程計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系C程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)從應(yīng)用出發(fā)，通過案例和問題引入內(nèi)容計(jì)22創(chuàng)新每位教師都有自己的思路計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系創(chuàng)新每位教師都有自己的思路計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系23大學(xué)生的兩種精神與九種能力

大學(xué)生應(yīng)有的兩種精神：社會(huì)主義人文精神和科學(xué)的創(chuàng)新精神。人文精神是每一個(gè)大學(xué)生必須具備的。以人為本是人文精神的一個(gè)重要內(nèi)容。大學(xué)生要關(guān)懷人，要愛人類；要有責(zé)任感，愛他的國(guó)家、他的民族和他的學(xué)校。

大學(xué)生應(yīng)有的九種能力：包括五種創(chuàng)新能力（發(fā)現(xiàn)問題的能力、解決問題的能力、實(shí)際動(dòng)手能力、交流能力和表達(dá)能力）和四種可持續(xù)發(fā)展能力（學(xué)習(xí)能力、適應(yīng)能力、協(xié)調(diào)能力和組織能力）。計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系大學(xué)生的兩種精神與九種能力大學(xué)生應(yīng)有的兩種精神24計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教育改革計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)的許多規(guī)律并未被我們充分認(rèn)識(shí)，因此我們必須牢固樹立科學(xué)發(fā)展觀，以人為本、以應(yīng)用為主，繼續(xù)深入地探討教學(xué)規(guī)律，更扎實(shí)地向前推進(jìn)改革什么是大學(xué)的“計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)”教育？是“基礎(chǔ)教育”還是“產(chǎn)品教育”“軟件基礎(chǔ)教育殖民化”的傾向計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教育改革計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)的許多規(guī)律并未被我們充25上課要有一種精神，一種激情要把上好每一節(jié)課作為一種責(zé)無(wú)旁貸的責(zé)任，一種溝通交流的樂趣，一種展示自我的享受。要通過我們的講授感染學(xué)生，給學(xué)生灌輸一種強(qiáng)烈的信息技術(shù)的應(yīng)用意識(shí)。基礎(chǔ)課不能照本宣科，更不能照“片”宣科,教材只是學(xué)習(xí)者最佳的自學(xué)讀物。每一講精彩而受歡迎的授課，無(wú)不包含著嚴(yán)肅認(rèn)真的前期備課，引人入勝的教學(xué)內(nèi)容，輕松愉快的教學(xué)方法，師生交融的課堂組織，活潑新穎的教學(xué)手段，以及教學(xué)藝術(shù)、風(fēng)格、人格的融入等等。計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系上課要有一種精神，一種激情要把上好每一節(jié)課作為一種責(zé)無(wú)26課件——趣味教學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系課件——趣味教學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系27課件——算法舉例1

有兩個(gè)變量Ａ和Ｂ,要求將它們的值互換。例如:Ａ=3,Ｂ=5；互換后Ａ=5，Ｂ=3。可以有兩種算法實(shí)現(xiàn)兩個(gè)變量的值互換。

算法1，引入一個(gè)輔助變量C作為過渡進(jìn)行交換；

算法2，不引入輔助變量，仍用三個(gè)步驟完成交換。算法表示如下（強(qiáng)調(diào)有序、有限、可解、計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)等特性）：

算法1節(jié)省時(shí)間,可讀性好算法２節(jié)省空間，可讀性差

S1：Ｃ←Ａ；S1：Ａ←Ａ＋Ｂ；

S2：Ａ←Ｂ；S2：Ｂ←Ａ－Ｂ；

S3：Ｂ←Ｃ。S3：Ａ←Ａ－Ｂ。

算法舉例不一定要很復(fù)雜的例子！計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系課件——算法舉例1有兩個(gè)變量Ａ和Ｂ,要求將它們的值互換。28創(chuàng)新實(shí)踐、學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)！

計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教育決不是計(jì)算機(jī)專業(yè)教育的“壓縮餅干”，而是一項(xiàng)“頂天立地”的創(chuàng)新事業(yè)。我們不能站在傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)學(xué)科的立場(chǎng)來考慮計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)內(nèi)容的設(shè)置與內(nèi)涵，而要從社會(huì)對(duì)具有“信息素質(zhì)”人才需求的角度來評(píng)價(jià)和考查課程質(zhì)量。計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力的提高要求大學(xué)生們?cè)趯W(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)技術(shù)時(shí)要從應(yīng)用出發(fā)，“眼高手低”、“小題大做”、創(chuàng)新實(shí)踐、學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)！計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系創(chuàng)新實(shí)踐、學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)！計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教育決不是計(jì)算機(jī)專業(yè)教29興趣是最好的老師！

計(jì)算機(jī)技術(shù)領(lǐng)域太深太廣，而且發(fā)展極快，給了教師很大的講授空間；但同時(shí)我們也應(yīng)該給學(xué)生應(yīng)有的學(xué)習(xí)空間，讓他們學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)！“生怕學(xué)生學(xué)的少或?qū)W不會(huì)”是目前教師的普遍心態(tài)，樣樣都想教給學(xué)生，結(jié)果卻事與愿違，傳授給學(xué)生的知識(shí)成了“夾生飯”或“準(zhǔn)文物”。計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系興趣是最好的老師！計(jì)算機(jī)技術(shù)領(lǐng)域太深太廣，而且發(fā)展30興趣是最好的老師！計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程的教學(xué)改革一定要與所在地區(qū)和所在院校有鮮活的匹配性。興趣是最好的老師！我們應(yīng)該認(rèn)真研究圖形界面軟件中自學(xué)自會(huì)以及“所見即所得”的許多設(shè)計(jì)思想和方法（菜單技術(shù)、可視化編程、用戶友好性的保障等等），把它靈活地應(yīng)用于計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)之中，并以此取舍現(xiàn)有的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法，以增強(qiáng)教學(xué)工作的科學(xué)性、合理性、實(shí)用性和趣味性。計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系興趣是最好的老師！計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程的教學(xué)改革一定要與所31圖靈機(jī)圖靈是誰(shuí)？圖靈的貢獻(xiàn)圖靈機(jī)的結(jié)構(gòu)圖靈的應(yīng)用舉例計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系圖靈機(jī)圖靈是誰(shuí)？計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系32圖靈是誰(shuí)？阿蘭·麥席森·圖靈1912年生于英國(guó)倫敦計(jì)算機(jī)界的最高獎(jiǎng)定名為“圖靈獎(jiǎng)”計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系圖靈是誰(shuí)？阿蘭·麥席森·圖靈1912年生于英國(guó)倫敦計(jì)算機(jī)科33圖靈的貢獻(xiàn)他對(duì)計(jì)算機(jī)的重要貢獻(xiàn)在于他提出圖靈機(jī)的概念；許多人工智能的重要方法也源自于這位偉大的科學(xué)家。提出了重要的衡量標(biāo)準(zhǔn)“圖靈測(cè)試”該實(shí)驗(yàn)把被提問的一個(gè)人和一臺(tái)計(jì)算機(jī)分別隔離在兩間屋子，讓提問者用人和計(jì)算機(jī)都能接受的方式來進(jìn)行問答測(cè)試。如果提問者分不清回答者是人還是機(jī)器，那就證明計(jì)算機(jī)已具備人的智能計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系圖靈的貢獻(xiàn)他對(duì)計(jì)算機(jī)的重要貢獻(xiàn)在于他提出圖靈機(jī)的概念；計(jì)算34圖靈機(jī)圖靈機(jī)被公認(rèn)為現(xiàn)代計(jì)算機(jī)的原型圖靈機(jī)奠定了現(xiàn)代數(shù)字計(jì)算機(jī)的基礎(chǔ)（馮諾依曼就是根據(jù)圖靈的設(shè)想才設(shè)計(jì)出第一臺(tái)計(jì)算機(jī)的）

計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系圖靈機(jī)圖靈機(jī)被公認(rèn)為現(xiàn)代計(jì)算機(jī)的原型計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系35圖靈機(jī)模型計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系圖靈機(jī)模型計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系36圖靈機(jī)模型一個(gè)無(wú)限長(zhǎng)的紙帶一個(gè)讀寫頭內(nèi)部狀態(tài)(盒子上的方塊，比如A,B,E,H)還有一個(gè)程序?qū)@個(gè)盒子進(jìn)行控制這個(gè)裝置就是根據(jù)程序的命令以及它的內(nèi)部狀態(tài)進(jìn)行紙帶的讀寫、移動(dòng)。計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系圖靈機(jī)模型一個(gè)無(wú)限長(zhǎng)的紙帶計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系37圖靈機(jī)模型工作原理從讀寫頭在紙帶上讀出一個(gè)方格的信息并且根據(jù)它當(dāng)前的內(nèi)部狀態(tài)開始對(duì)程序進(jìn)行查尋。然后得出一個(gè)輸出動(dòng)作，也就是是否往紙帶上寫信息，還是移動(dòng)讀寫頭到下一個(gè)方格。程序也會(huì)告訴它下一時(shí)刻內(nèi)部狀態(tài)轉(zhuǎn)移到哪一個(gè)。

計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系圖靈機(jī)模型工作原理計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系38工作原理—規(guī)則表具體的程序就是一個(gè)列表，也叫做規(guī)則表，是這樣的：當(dāng)前內(nèi)部狀態(tài)s輸入數(shù)值i輸出動(dòng)作o下一時(shí)刻的內(nèi)部狀態(tài)s‘B1前移CA0往紙帶上寫1BC0后移A

計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系工作原理—規(guī)則表具體的程序就是一個(gè)列表，也叫做規(guī)則表，是這樣39工作原理—規(guī)則表圖靈機(jī)只要根據(jù)每一時(shí)刻讀寫頭讀到的信息和當(dāng)前的內(nèi)部狀態(tài)進(jìn)行查表就可以確定它下一時(shí)刻的內(nèi)部狀態(tài)和輸出動(dòng)作了。圖靈機(jī)就是這么簡(jiǎn)單！而只要你變化它的程序（也就是上面的規(guī)則表），那么它就可能為你做任何計(jì)算機(jī)能夠完成的工作。可以說，圖靈機(jī)就是一個(gè)最簡(jiǎn)單的計(jì)算機(jī)模型！

計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系工作原理—規(guī)則表圖靈機(jī)只要根據(jù)每一時(shí)刻讀寫頭讀到的信息和當(dāng)前40如何理解圖靈機(jī)小蟲的比喻假設(shè)一個(gè)小蟲在地上爬，那么我們應(yīng)該怎樣從小蟲信息處理的角度來建立它的模型？首先，我們需要對(duì)小蟲所在的環(huán)境進(jìn)行建模。我們不妨就假設(shè)小蟲所處的世界是一個(gè)無(wú)限長(zhǎng)的紙帶，這個(gè)紙帶上被分成了若干小的方格，而每個(gè)方格都僅僅只有黑和白兩種顏色。計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系如何理解圖靈機(jī)小蟲的比喻計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系41建模這個(gè)小蟲要有眼睛或者鼻子或者耳朵等等感覺器官來獲得世界的信息。我們不妨把模型簡(jiǎn)化，假設(shè)它僅僅具有一個(gè)感覺器官：眼睛，而且它的視力短，也就是說它僅僅能夠感受到它所處的方格的顏色。因而這個(gè)方格所在的位置的黑色或者白色的信息就是小蟲的輸入信息計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系建模這個(gè)小蟲要有眼睛或者鼻子或者耳朵等等感覺器官來獲得世界的42建模我們還需要為小蟲建立輸出裝置，也就是說它能夠動(dòng)起來。我們?nèi)匀豢紤]簡(jiǎn)單的情況：小蟲的輸出動(dòng)作就是往紙帶上前爬一個(gè)方格或者后退一個(gè)方格。有了輸入以及輸出裝置，小蟲還不能動(dòng)起來，因?yàn)樗⒉恢涝撛鯓釉诟鞣N情況下選擇它的輸出動(dòng)作。計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系建模我們還需要為小蟲建立輸出裝置，也就是說它能夠動(dòng)起來。我們43建模于是我們就需要給它指定行動(dòng)的規(guī)則，這就是程序！假設(shè)我們記小蟲的輸入信息集合為I={黑色，白色}，它的輸出可能行動(dòng)的集合就是：O={前移，后移}，那么程序就是要告訴它在給定了輸入比如黑色情況下，它應(yīng)該選擇什么輸出。因而，一個(gè)程序就是一個(gè)從I集合到O集合的映射。我們也可以用列表的方式來表示程序計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系建模于是我們就需要給它指定行動(dòng)的規(guī)則，這就是程序！假設(shè)我們記44建模程序1：

輸入

輸出

黑色前移

白色后移這個(gè)程序非常簡(jiǎn)單，它告訴小蟲當(dāng)讀到一個(gè)黑色方格的時(shí)候就往前走一個(gè)方格，當(dāng)讀到一個(gè)白色方格的時(shí)候就后退一個(gè)格。假設(shè)小蟲所處的世界的一個(gè)片斷是：黑黑黑白白黑白……，小蟲從左端開始。計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系建模程序1：

輸入輸出

黑色45建模現(xiàn)實(shí)世界中的小蟲肯定不會(huì)這樣傻的在那里無(wú)限循環(huán)下去。我們還需要改進(jìn)這個(gè)最簡(jiǎn)單的模型首先，我們知道小蟲除了可以機(jī)械地在世界上移動(dòng)以外，還會(huì)對(duì)世界本身造成影響，因而改變這個(gè)世界。比如蟲子看到旁邊有食物，它就會(huì)把那個(gè)東西吃掉了。在我們這個(gè)模型中，也就相當(dāng)于我們必須假設(shè)小蟲可以改寫紙帶上的信息。計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系建模現(xiàn)實(shí)世界中的小蟲肯定不會(huì)這樣傻的在那里無(wú)限循環(huán)下去。計(jì)算46建模因而，小蟲可能的輸出動(dòng)作集合就變成了：O={前移，后移，涂黑，涂白}。我們可以把程序1改為比如：

程序2：

輸入

輸出

黑前移

白涂黑

紙帶：黑黑白白黑……小蟲將會(huì)不停的重復(fù)上面的動(dòng)作不斷往前走，并會(huì)把所有的紙帶涂黑計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系建模因而，小蟲可能的輸出動(dòng)作集合就變成了：O={前移，后移，47建模小蟲比起真實(shí)世界中的蟲子有弱點(diǎn)：給它固定的輸入信息，它都會(huì)給你固定的輸出信息！每當(dāng)黑色信息輸入的時(shí)候，無(wú)論如何它都僅僅前移一個(gè)方格，而不會(huì)做出其他的反應(yīng)。在現(xiàn)實(shí)環(huán)境中遇到食物：真實(shí)的蟲子有兩種反應(yīng)：吃/不吃計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系建模小蟲比起真實(shí)世界中的蟲子有弱點(diǎn)：計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系48建模這就是加入小蟲的內(nèi)部狀態(tài)！假設(shè)黑色方格是食物，蟲子可以吃掉它，而當(dāng)吃到一個(gè)食物后，小蟲子就會(huì)感覺到飽了。當(dāng)讀入的信息是白色方格的時(shí)候，雖然沒有食物但它仍然吃飽了，只有當(dāng)再次讀入黑色時(shí)候它才會(huì)感覺到自己饑餓了。因而，我們說小蟲具有兩個(gè)內(nèi)部狀態(tài)，并把它內(nèi)部狀態(tài)的集合記為：S={饑餓，吃飽}。這樣小蟲行動(dòng)的時(shí)候就會(huì)不僅根據(jù)它的輸入信息，而且也會(huì)根據(jù)它當(dāng)前的內(nèi)部狀態(tài)來決定它的輸出動(dòng)作，并且還要更改它的內(nèi)部狀態(tài)。計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系建模這就是加入小蟲的內(nèi)部狀態(tài)！計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系49建模當(dāng)前內(nèi)部狀態(tài)s輸入數(shù)值i輸出動(dòng)作o下一時(shí)刻的內(nèi)部狀態(tài)s‘黑饑餓涂白吃飽黑吃飽后移饑餓白饑餓涂黑饑餓白吃飽前移吃飽計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系建模當(dāng)前內(nèi)部狀態(tài)s輸入數(shù)值i輸出動(dòng)作o下一時(shí)刻的內(nèi)部狀態(tài)s‘50擴(kuò)展小蟲模型小蟲的行為比以前的程序復(fù)雜了一些。盡管從長(zhǎng)期來看，它最后仍然會(huì)落入機(jī)械的循環(huán)或者無(wú)休止的重復(fù)。然而這從本質(zhì)上已經(jīng)與前面的程序完全不同了，因?yàn)楫?dāng)你輸入給小蟲白色信息的時(shí)候，它的反應(yīng)是你不能預(yù)測(cè)的！它有可能涂黑方格也有可能前移一個(gè)。如果你已經(jīng)徹底搞懂了我們的小蟲是怎么工作的，那么你已經(jīng)明白了圖靈機(jī)的工作原理了！因?yàn)閺谋举|(zhì)上講，最后的小蟲模型就是一個(gè)圖靈機(jī)！

計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系擴(kuò)展小蟲模型小蟲的行為比以前的程序復(fù)雜了一些。盡管51擴(kuò)展小蟲模型可以把小蟲的輸入集合、輸出行動(dòng)集合、內(nèi)部狀態(tài)集合進(jìn)行擴(kuò)大，這個(gè)模型就一下子實(shí)用多了。但是所有這些改變?nèi)匀粵]有逃出圖靈機(jī)的模型：輸入集合、輸出集合、內(nèi)部狀態(tài)、固定的程序！就是這四樣?xùn)|西抓住了小蟲信息處理的根本。圖靈機(jī)由哪幾部分組成計(jì)算機(jī)由哪幾部分組成它們之間的關(guān)系計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系擴(kuò)展小蟲模型可以把小蟲的輸入集合、輸出行動(dòng)集合、內(nèi)部狀52謝謝!謝謝!程序設(shè)計(jì)課程&大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)改革陳海寶程序設(shè)計(jì)課程&大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)改革陳海寶程序設(shè)計(jì)課程主要內(nèi)容程序設(shè)計(jì)課程與計(jì)算機(jī)編程語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)課程的重要性程序設(shè)計(jì)課程教學(xué)方法教學(xué)的理念和策略創(chuàng)新計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系程序設(shè)計(jì)課程主要內(nèi)容程序設(shè)計(jì)課程與計(jì)算機(jī)編程語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)課程55計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教育改革主要內(nèi)容大學(xué)生的兩種精神與九種能力上課要有一種精神，一種激情什么是“計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)”教育？創(chuàng)新實(shí)踐、學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)！興趣是最好的老師！計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教育改革主要內(nèi)容大學(xué)生的兩種精神與九種能力上課要有56程序設(shè)計(jì)課程與計(jì)算機(jī)編程語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)課程＝計(jì)算機(jī)編程語(yǔ)言？教師的認(rèn)識(shí)？學(xué)生的認(rèn)識(shí)？大環(huán)境（大學(xué)中的普遍現(xiàn)象）小環(huán)境（我們系）計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系程序設(shè)計(jì)課程與計(jì)算機(jī)編程語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)課程＝計(jì)算機(jī)編程語(yǔ)言？計(jì)57程序設(shè)計(jì)課程對(duì)我們計(jì)算機(jī)系的重要性學(xué)生情況分析：

精英教育—大眾教育我們學(xué)院的辦學(xué)方針：

培養(yǎng)應(yīng)用型人才體現(xiàn)在我們系學(xué)生的編程能力上計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系程序設(shè)計(jì)課程對(duì)我們計(jì)算機(jī)系的重要性學(xué)生情況分析：計(jì)算機(jī)科學(xué)與58程序設(shè)計(jì)課程教學(xué)方法程序設(shè)計(jì)課程的教與學(xué)還存在問題理論課（知識(shí)量大，學(xué)無(wú)止境）實(shí)驗(yàn)課目前存在的問題總結(jié)：重教輕學(xué)，重理論輕實(shí)踐教學(xué)一般圍繞語(yǔ)言自身的體系展開，忽略了對(duì)學(xué)生程序設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系程序設(shè)計(jì)課程教學(xué)方法程序設(shè)計(jì)課程的教與學(xué)還存在問題計(jì)算機(jī)科學(xué)59程序設(shè)計(jì)課程教學(xué)方法開展程序設(shè)計(jì)課程的教學(xué)改革是解決上述問題的有效途徑。目的是培養(yǎng)學(xué)生的程序設(shè)計(jì)能力，以適應(yīng)新世紀(jì)人才培養(yǎng)的需求。改革的內(nèi)容包括：教學(xué)內(nèi)容教學(xué)方法教學(xué)手段考核方式(以浙大C程序設(shè)計(jì)課程為例）計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系程序設(shè)計(jì)課程教學(xué)方法開展程序設(shè)計(jì)課程的教學(xué)改革是解決上述問題60教學(xué)內(nèi)容程序設(shè)計(jì)思想為主；編程語(yǔ)言知識(shí)為輔。計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系教學(xué)內(nèi)容程序設(shè)計(jì)思想為主；計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系61教學(xué)方法以編程應(yīng)用為驅(qū)動(dòng)教學(xué)內(nèi)容分主題，以程序設(shè)計(jì)做為貫穿各主題的主線。各主題的教學(xué)過程：“案例分析－要點(diǎn)講解”“自學(xué)/編程實(shí)踐”“疑難解答”計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系教學(xué)方法以編程應(yīng)用為驅(qū)動(dòng)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系62教學(xué)方法(傳統(tǒng)教材知識(shí)模塊）知識(shí)模塊內(nèi)容細(xì)節(jié)概述程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言，發(fā)展歷史，問題求解過程，ANSI99新標(biāo)準(zhǔn)等數(shù)據(jù)表達(dá)基本數(shù)據(jù)類型，運(yùn)算/表達(dá)式，自定義類型數(shù)組，結(jié)構(gòu)，指針（含鏈表）變量的存儲(chǔ)類別，作用域，生存期流程控制語(yǔ)句級(jí)控制：順序、分支、循環(huán)控制結(jié)構(gòu)單位級(jí)控制：C程序結(jié)構(gòu)、函數(shù)的定義/調(diào)用（含遞歸）數(shù)據(jù)的輸入和輸出處理機(jī)制標(biāo)準(zhǔn)文件的輸入和輸出函數(shù)：printf,scanf,getchar,putchar等緩沖文件系統(tǒng)（文本文件與二進(jìn)制文件）的操作編譯預(yù)處理，命令行參數(shù)等基本的程序設(shè)計(jì)方法和風(fēng)格結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)方法，良好的程序設(shè)計(jì)風(fēng)格計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系教學(xué)方法(傳統(tǒng)教材知識(shí)模塊）知識(shí)模塊內(nèi)容細(xì)節(jié)概述程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言63

教學(xué)方法(教材改革主題分類）主題案例對(duì)應(yīng)知識(shí)模塊實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目用C語(yǔ)言編寫程序在屏幕上顯示HelloWorld!概述；數(shù)據(jù)的輸入和輸出（printf）1編寫簡(jiǎn)單的C語(yǔ)言程序求華氏溫度100°F對(duì)應(yīng)的攝氏溫度數(shù)據(jù)表達(dá)（基本數(shù)據(jù)類型，算術(shù)/賦值運(yùn)算）；流程控制（順序結(jié)構(gòu)）2基本數(shù)據(jù)處理計(jì)算分段函數(shù)流程控制（分支結(jié)構(gòu)if-else/else-if）；數(shù)據(jù)表達(dá)（關(guān)系運(yùn)算）；數(shù)據(jù)的輸入和輸出（scanf）3計(jì)算分段函數(shù)輸出華氏—攝氏溫度轉(zhuǎn)換表流程控制（循環(huán)結(jié)構(gòu)for）4指定次數(shù)的循環(huán)程序設(shè)計(jì)生成乘方表與階乘表流程控制（函數(shù)簡(jiǎn)介）；基本的程序設(shè)計(jì)方法和風(fēng)格5函數(shù)分支結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)輸入一批字符，統(tǒng)計(jì)各類字符的數(shù)量數(shù)據(jù)表達(dá)（字符類型/邏輯運(yùn)算）；數(shù)據(jù)的輸入和輸出(getchar/putchar)查詢自動(dòng)售貨機(jī)中商品的價(jià)格流程控制(分支結(jié)構(gòu)switch/嵌套if)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系教學(xué)方法(教材改革主題分類）主題案例對(duì)應(yīng)知識(shí)模塊實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目64教學(xué)手段通過實(shí)踐教學(xué)體系:

培養(yǎng)學(xué)生的基本實(shí)踐能力與創(chuàng)新實(shí)踐能力基本實(shí)踐能力培養(yǎng)：通過實(shí)踐訓(xùn)練體系（2類訓(xùn)練/3種作業(yè)），從知識(shí)點(diǎn)、內(nèi)容主線和應(yīng)用面3個(gè)層次上逐步提高編程能力基本編程訓(xùn)練：自測(cè)作業(yè)和主題作業(yè)綜合編程訓(xùn)練：大型作業(yè)，小組合作、自己命題、分組答辯計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系教學(xué)手段通過實(shí)踐教學(xué)體系:計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系65基本實(shí)踐能力培養(yǎng)鼓勵(lì)個(gè)性化、自主學(xué)習(xí)學(xué)生根據(jù)自身水平和興趣，選擇適合的訓(xùn)練方式提供豐富的資源供學(xué)生自學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系基本實(shí)踐能力培養(yǎng)鼓勵(lì)個(gè)性化、自主學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系66創(chuàng)新實(shí)踐能力(1)組織學(xué)生開發(fā)實(shí)用系統(tǒng)(2)學(xué)生自己組織與參加多種訓(xùn)練比賽內(nèi)部訓(xùn)練、網(wǎng)上公開賽國(guó)外網(wǎng)上競(jìng)賽、亞洲區(qū)競(jìng)賽學(xué)生從中體味求知和競(jìng)技的樂趣,吸引了來自世界各國(guó)的編程愛好者參與競(jìng)賽的組題以及網(wǎng)站的維護(hù)和管理計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系創(chuàng)新實(shí)踐能力(1)組織學(xué)生開發(fā)實(shí)用系統(tǒng)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系67網(wǎng)絡(luò)支撐環(huán)境建設(shè)

鼓勵(lì)個(gè)性化、自主學(xué)習(xí)；提供豐富的資源和練習(xí)機(jī)會(huì)，讓學(xué)生自主學(xué)習(xí)，使不同基礎(chǔ)的學(xué)生都能有相應(yīng)的發(fā)展空間計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系網(wǎng)絡(luò)支撐環(huán)境建設(shè)鼓勵(lì)個(gè)性化、自主學(xué)習(xí)；提供豐富68考核方式筆試＋在線編程考試＋平時(shí)練習(xí)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系考核方式筆試＋在線編程考試＋平時(shí)練習(xí)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系69教學(xué)的理念和策略強(qiáng)調(diào)實(shí)踐使學(xué)生從第1周起，就開始練習(xí)編程，并貫穿始終。循序漸進(jìn)快速入門逐步深入分散難點(diǎn)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系教學(xué)的理念和策略強(qiáng)調(diào)實(shí)踐計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系70快速入門：模仿－改寫

第2章“用C語(yǔ)言編寫程序”通過5個(gè)實(shí)例經(jīng)歷“模仿－改寫”的上機(jī)實(shí)踐過程，學(xué)生第一周開始練習(xí)編程經(jīng)過五次練習(xí)，就能運(yùn)用C語(yǔ)言的順序、分支、循環(huán)3種基本控制結(jié)構(gòu)和函數(shù)編寫簡(jiǎn)單的程序

優(yōu)點(diǎn)：上手快，興趣濃，有成就感，在練習(xí)中掌握知識(shí)，大大減少了畏難情緒。計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系快速入門：模仿－改寫第2章“用C語(yǔ)言編寫程序”計(jì)算機(jī)科學(xué)71逐步深入：改寫－編寫引入“分支”、“循環(huán)”、“函數(shù)”三個(gè)主題由于學(xué)生已經(jīng)能編程實(shí)現(xiàn)指定次數(shù)的循環(huán)和簡(jiǎn)單函數(shù)設(shè)計(jì)繼續(xù)進(jìn)行更深入的學(xué)習(xí)也就順理成章了上機(jī)練習(xí)隨之進(jìn)入“模仿－改寫－編寫”的階段。計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系逐步深入：改寫－編寫引入“分支”、“循環(huán)”、“函數(shù)”三72分散難點(diǎn)入門：第2章函數(shù)：第5、9章指針：第7、10章語(yǔ)法內(nèi)容分散在多個(gè)章節(jié)中，以問題為中心例如：C程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)—課程設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系分散難點(diǎn)入門：第2章計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系73C程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)第1章:通過一個(gè)簡(jiǎn)單的“掃雷”游戲軟件的開發(fā)，詳細(xì)講解基于軟件工程的大型程序開發(fā)方法第2章:介紹編寫大型程序可能會(huì)涉及到的硬件基礎(chǔ)知識(shí)第3章:一些高級(jí)編程技術(shù)，包括文本和圖形的顯示、鍵盤和鼠標(biāo)的操作控制、圖形繪制、動(dòng)畫生成、樂曲演奏、漢字顯示、圖像顯現(xiàn)和精確的時(shí)間控制等；第4章:分析3個(gè)大型程序范例,通訊錄\計(jì)算器\俄羅斯方塊第5章:提供8個(gè)大型程序訓(xùn)練的題目，給出了問題的描述、難點(diǎn)分析、主要數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及主要算法提示計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系C程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)第1章:通過一個(gè)簡(jiǎn)單的“掃雷”游戲軟74C程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)

從應(yīng)用出發(fā)，通過案例和問題引入內(nèi)容重點(diǎn)講解程序設(shè)計(jì)的思想和方法結(jié)合相關(guān)的語(yǔ)言知識(shí)的介紹以學(xué)生為主體：研究學(xué)生，快樂學(xué)習(xí)，受歡迎計(jì)算機(jī)專業(yè)：不怕編程－喜歡編程計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系C程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)從應(yīng)用出發(fā)，通過案例和問題引入內(nèi)容計(jì)75創(chuàng)新每位教師都有自己的思路計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系創(chuàng)新每位教師都有自己的思路計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系76大學(xué)生的兩種精神與九種能力

大學(xué)生應(yīng)有的兩種精神：社會(huì)主義人文精神和科學(xué)的創(chuàng)新精神。人文精神是每一個(gè)大學(xué)生必須具備的。以人為本是人文精神的一個(gè)重要內(nèi)容。大學(xué)生要關(guān)懷人，要愛人類；要有責(zé)任感，愛他的國(guó)家、他的民族和他的學(xué)校。

大學(xué)生應(yīng)有的九種能力：包括五種創(chuàng)新能力（發(fā)現(xiàn)問題的能力、解決問題的能力、實(shí)際動(dòng)手能力、交流能力和表達(dá)能力）和四種可持續(xù)發(fā)展能力（學(xué)習(xí)能力、適應(yīng)能力、協(xié)調(diào)能力和組織能力）。計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系大學(xué)生的兩種精神與九種能力大學(xué)生應(yīng)有的兩種精神77計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教育改革計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)的許多規(guī)律并未被我們充分認(rèn)識(shí)，因此我們必須牢固樹立科學(xué)發(fā)展觀，以人為本、以應(yīng)用為主，繼續(xù)深入地探討教學(xué)規(guī)律，更扎實(shí)地向前推進(jìn)改革什么是大學(xué)的“計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)”教育？是“基礎(chǔ)教育”還是“產(chǎn)品教育”“軟件基礎(chǔ)教育殖民化”的傾向計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教育改革計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)的許多規(guī)律并未被我們充78上課要有一種精神，一種激情要把上好每一節(jié)課作為一種責(zé)無(wú)旁貸的責(zé)任，一種溝通交流的樂趣，一種展示自我的享受。要通過我們的講授感染學(xué)生，給學(xué)生灌輸一種強(qiáng)烈的信息技術(shù)的應(yīng)用意識(shí)。基礎(chǔ)課不能照本宣科，更不能照“片”宣科,教材只是學(xué)習(xí)者最佳的自學(xué)讀物。每一講精彩而受歡迎的授課，無(wú)不包含著嚴(yán)肅認(rèn)真的前期備課，引人入勝的教學(xué)內(nèi)容，輕松愉快的教學(xué)方法，師生交融的課堂組織，活潑新穎的教學(xué)手段，以及教學(xué)藝術(shù)、風(fēng)格、人格的融入等等。計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系上課要有一種精神，一種激情要把上好每一節(jié)課作為一種責(zé)無(wú)79課件——趣味教學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系課件——趣味教學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系80課件——算法舉例1

有兩個(gè)變量Ａ和Ｂ,要求將它們的值互換。例如:Ａ=3,Ｂ=5；互換后Ａ=5，Ｂ=3。可以有兩種算法實(shí)現(xiàn)兩個(gè)變量的值互換。

算法1，引入一個(gè)輔助變量C作為過渡進(jìn)行交換；

算法2，不引入輔助變量，仍用三個(gè)步驟完成交換。算法表示如下（強(qiáng)調(diào)有序、有限、可解、計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)等特性）：

算法1節(jié)省時(shí)間,可讀性好算法２節(jié)省空間，可讀性差

S1：Ｃ←Ａ；S1：Ａ←Ａ＋Ｂ；

S2：Ａ←Ｂ；S2：Ｂ←Ａ－Ｂ；

S3：Ｂ←Ｃ。S3：Ａ←Ａ－Ｂ。

算法舉例不一定要很復(fù)雜的例子！計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系課件——算法舉例1有兩個(gè)變量Ａ和Ｂ,要求將它們的值互換。81創(chuàng)新實(shí)踐、學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)！

計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教育決不是計(jì)算機(jī)專業(yè)教育的“壓縮餅干”，而是一項(xiàng)“頂天立地”的創(chuàng)新事業(yè)。我們不能站在傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)學(xué)科的立場(chǎng)來考慮計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)內(nèi)容的設(shè)置與內(nèi)涵，而要從社會(huì)對(duì)具有“信息素質(zhì)”人才需求的角度來評(píng)價(jià)和考查課程質(zhì)量。計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力的提高要求大學(xué)生們?cè)趯W(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)技術(shù)時(shí)要從應(yīng)用出發(fā)，“眼高手低”、“小題大做”、創(chuàng)新實(shí)踐、學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)！計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系創(chuàng)新實(shí)踐、學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)！計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教育決不是計(jì)算機(jī)專業(yè)教82興趣是最好的老師！

計(jì)算機(jī)技術(shù)領(lǐng)域太深太廣，而且發(fā)展極快，給了教師很大的講授空間；但同時(shí)我們也應(yīng)該給學(xué)生應(yīng)有的學(xué)習(xí)空間，讓他們學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)！“生怕學(xué)生學(xué)的少或?qū)W不會(huì)”是目前教師的普遍心態(tài)，樣樣都想教給學(xué)生，結(jié)果卻事與愿違，傳授給學(xué)生的知識(shí)成了“夾生飯”或“準(zhǔn)文物”。計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系興趣是最好的老師！計(jì)算機(jī)技術(shù)領(lǐng)域太深太廣，而且發(fā)展83興趣是最好的老師！計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程的教學(xué)改革一定要與所在地區(qū)和所在院校有鮮活的匹配性。興趣是最好的老師！我們應(yīng)該認(rèn)真研究圖形界面軟件中自學(xué)自會(huì)以及“所見即所得”的許多設(shè)計(jì)思想和方法（菜單技術(shù)、可視化編程、用戶友好性的保障等等），把它靈活地應(yīng)用于計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)之中，并以此取舍現(xiàn)有的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法，以增強(qiáng)教學(xué)工作的科學(xué)性、合理性、實(shí)用性和趣味性。計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系興趣是最好的老師！計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程的教學(xué)改革一定要與所84圖靈機(jī)圖靈是誰(shuí)？圖靈的貢獻(xiàn)圖靈機(jī)的結(jié)構(gòu)圖靈的應(yīng)用舉例計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系圖靈機(jī)圖靈是誰(shuí)？計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系85圖靈是誰(shuí)？阿蘭·麥席森·圖靈1912年生于英國(guó)倫敦計(jì)算機(jī)界的最高獎(jiǎng)定名為“圖靈獎(jiǎng)”計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系圖靈是誰(shuí)？阿蘭·麥席森·圖靈1912年生于英國(guó)倫敦計(jì)算機(jī)科86圖靈的貢獻(xiàn)他對(duì)計(jì)算機(jī)的重要貢獻(xiàn)在于他提出圖靈機(jī)的概念；許多人工智能的重要方法也源自于這位偉大的科學(xué)家。提出了重要的衡量標(biāo)準(zhǔn)“圖靈測(cè)試”該實(shí)驗(yàn)把被提問的一個(gè)人和一臺(tái)計(jì)算機(jī)分別隔離在兩間屋子，讓提問者用人和計(jì)算機(jī)都能接受的方式來進(jìn)行問答測(cè)試。如果提問者分不清回答者是人還是機(jī)器，那就證明計(jì)算機(jī)已具備人的智能計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系圖靈的貢獻(xiàn)他對(duì)計(jì)算機(jī)的重要貢獻(xiàn)在于他提出圖靈機(jī)的概念；計(jì)算87圖靈機(jī)圖靈機(jī)被公認(rèn)為現(xiàn)代計(jì)算機(jī)的原型圖靈機(jī)奠定了現(xiàn)代數(shù)字計(jì)算機(jī)的基礎(chǔ)（馮諾依曼就是根據(jù)圖靈的設(shè)想才設(shè)計(jì)出第一臺(tái)計(jì)算機(jī)的）

計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系圖靈機(jī)圖靈機(jī)被公認(rèn)為現(xiàn)代計(jì)算機(jī)的原型計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系88圖靈機(jī)模型計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系圖靈機(jī)模型計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系89圖靈機(jī)模型一個(gè)無(wú)限長(zhǎng)的紙帶一個(gè)讀寫頭內(nèi)部狀態(tài)(盒子上的方塊，比如A,B,E,H)還有一個(gè)程序?qū)@個(gè)盒子進(jìn)行控制這個(gè)裝置就是根據(jù)程序的命令以及它的內(nèi)部狀態(tài)進(jìn)行紙帶的讀寫、移動(dòng)。計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系圖靈機(jī)模型一個(gè)無(wú)限長(zhǎng)的紙帶計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系90圖靈機(jī)模型工作原理從讀寫頭在紙帶上讀出一個(gè)方格的信息并且根據(jù)它當(dāng)前的內(nèi)部狀態(tài)開始對(duì)程序進(jìn)行查尋。然后得出一個(gè)輸出動(dòng)作，也就是是否往紙帶上寫信息，還是移動(dòng)讀寫頭到下一個(gè)方格。程序也會(huì)告訴它下一時(shí)刻內(nèi)部狀態(tài)轉(zhuǎn)移到哪一個(gè)。

計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系圖靈機(jī)模型工作原理計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系91工作原理—規(guī)則表具體的程序就是一個(gè)列表，也叫做規(guī)則表，是這樣的：當(dāng)前內(nèi)部狀態(tài)s輸入數(shù)值i輸出動(dòng)作o下一時(shí)刻的內(nèi)部狀態(tài)s‘B1前移CA0往紙帶上寫1BC0后移A

計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系工作原理—規(guī)則表具體的程序就是一個(gè)列表，也叫做規(guī)則表，是這樣92工作原理—規(guī)則表圖靈機(jī)只要根據(jù)每一時(shí)刻讀寫頭讀到的信息和當(dāng)前的內(nèi)部狀態(tài)進(jìn)行查表就可以確定它下一時(shí)刻的內(nèi)部狀態(tài)和輸出動(dòng)作了。圖靈機(jī)就是這么簡(jiǎn)單！而只要你變化它的程序（也就是上面的規(guī)則表），那么它就可能為你做任何計(jì)算機(jī)能夠完成的工作。可以說，圖靈機(jī)就是一個(gè)最簡(jiǎn)單的計(jì)算機(jī)模型！

計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系工作原理—規(guī)則表圖靈機(jī)只要根據(jù)每一時(shí)刻讀寫頭讀到的信息和當(dāng)前93如何理解圖靈機(jī)小蟲的比喻假設(shè)一個(gè)小蟲在地上爬，那么我們應(yīng)該怎樣從小蟲信息處理的角度來建立它的模型？首先，我們需要對(duì)小蟲所在的環(huán)境進(jìn)行建模。我們不妨就假設(shè)小蟲所處的世界是一個(gè)無(wú)限長(zhǎng)的紙帶，這個(gè)紙帶上被分成了若干小的方格，而每個(gè)方格都僅僅只有黑和白兩種顏色。計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系如何理解圖靈機(jī)小蟲的比喻計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系94建模這個(gè)小蟲要有眼睛或者鼻子或者耳朵等等感覺器官來獲得世界的信息。我們不妨把模型簡(jiǎn)化，假設(shè)它僅僅具有一個(gè)感覺器官：眼睛，而且它的視力短，也就是說它僅僅能夠感受到它所處的方格的顏色。因而這個(gè)方格所在的位置的黑色或者白色的信息就是小蟲的輸入信息計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系建模這個(gè)小蟲要有眼睛或者鼻子或者耳朵等等感覺器官來獲得世界的95建模我們還需要為小蟲建立輸出裝置，也就是說它能夠動(dòng)起來。我們?nèi)匀豢紤]簡(jiǎn)單的情況：小蟲的輸出動(dòng)作就是往紙帶上前爬一個(gè)方格或者后退一個(gè)方格。有了輸入以及輸出裝置，小蟲還不能動(dòng)起來，因?yàn)樗⒉恢涝撛鯓釉诟鞣N情況下選擇它的輸出動(dòng)作。計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系建模我們還需要為小蟲建立輸出裝置，也就是說它能夠動(dòng)起來。我們96建模于是我們就需要給它指定行動(dòng)的規(guī)則，這就是程序！假設(shè)我們記小蟲的輸入信息集合為I={