电大程序设计教案第二章1.doc

南京市玄武中等专业学校教案课题 第二章 解题要有程序（一）授课时间：教学目标1.了解程序设计语言的发展、分类。2. 掌握高级语言的分类和主要特点，语言的基本组成。3. 熟练掌握程序设计的基本概念和问题求解过程。教学重点熟练掌握程序设计的基本概念和问题求解过程教学难点程序设计语言的发展、分类。教学准备PPT 教学过程教学内容 教师活动学生活动一导入与复习反馈：二新授（1） 计算机如何解题 程序（二）计算机语言三、总结我们知道，计算机系统包括硬件系统和软件系统，硬件系统好比人的躯体，软件系统好比人的灵魂。为了能让计算机为人类做更多的事，不仅要为它配备一套性能良好的硬件设备，还要为其设计出能够解决各式各样问题的软件（即计算机程序）。而要想让计算机代替人们解决某个问题，就得设计出求解该问题的程序。程序：是用计算机语言对所要解决的问题中的数据以及处理问题的方法和步骤所做的完整而准确的描述，描述的过程成为程序设计。（或按照工作步骤事先编排好的、具有特殊功能的指令序列）程序设计过程中密切相关的两个方面：1、数据结构（对数据的描述）2、算法（对处理方法和步骤的描述）即：程序数据结构+算法程序的正确性：程序设计的首要目标，包括书写正确（语法上正确）和结果正确。程序的高质量：程序结构化程度高，可读性好，时空效率高，可靠性高，便于调试维护等。程序设计过程：从问题描述入手，经过对具体问题的分析，抽象出合适的数学模型并设计合适的算法，然后编写程序 ，调试和运行程序，直到得到正确的结果。3、程序设计涉及四个方面问题：数据结构、算法、编程语言以及设计方法4、程序设计基本步骤：（1）确定要解决的问题。（2）分析问题，建立数学模型。（3）选择计算方法。（4）确定数据结构和算法。（5）绘制流程图。（6）编写程序。（7）调试程序。（8）整理资料，交付使用5、程序设计技术与基本原则问题规模不大时：程序设计的核心是算法和数据结构。问题具有较大规模时：程序设计方法（体现在程序的组织结构和层次设计）非常重要。程序设计三要素：算法、数据结构以及程序设计方法学。6、评价程序质量性能的准则：（1）正确性：判断程序质量首要标准。（2）可靠性：程序反复使用中保持不失败的概率。（3）简明性：要求程序简明易懂。（4）有效性：在一定软硬件条件下，程序综合效率的反映。（5）可维护性：分为校正性维护、适应性维护和完善性维护。关系到程序的可用性。（6）可移植性：程序应尽可能适应各类运行环境，提高程序的复用。算法是用语言描述的。人能够理解的算法一般是用自然语言描述的。而计算机所需要的是计算机能够理解的算法，因此就要用计算机能够理解的语言，即使用计算机语言进行设计。计算机语言是人们设计的专用于人与计算机交流、进而计算机能够自动识别的语言。用计算机语言描述的算法就是计算机程序，程序设计是设计、编制和调试程序的方法和过程。计算机语言有三种类型：机器语言、汇编语言和高级语言。 1、机器语言：计算机能直接执行的指令叫机器指令，所有机器指令的集合称之为该计算机的指令系统，由机器指令所构成的编程语言称之为机器语言，用机器语言编写的程序叫做机器语言程序。机器语言程序的特点是程序全部由二进制代码组成，可以直接访问和使用计算机的硬件资源。计算机能直接识别并执行这种程序，其指令的执行效率高。2、汇编语言：将每一条机器语言指令用一串符号来代替，然后用符号进行程序设计。汇编语言源程序与机器语言源程序相比，阅读和理解都比较方便，但计算机却无法识别和执行了。汇编程序的任务是自动地将用汇编语言编写的源程序翻译成计算机能够直接理解并执行的机器语言程序，即目标程序。再通过连接程序将目标程序中所需要的一些系统程序片段（如标准库函数等）连接到目标程序中，形成可执行文件才能执行，获得所希望的结果。 3、高级语言 ：表示形式近似于人们的自然语言，对各种公式的表示也近似于数学公式，而且，一条高级语言语句的功能往往相当于很多条汇编语言的指令，程序编制相对比较简单。用高级语言编写的程序称为高级语言源程序。同汇编语言源程序一样，计算机也不能理解和执行高级语言源程序，于是，人们设计了各种编译程序和解释程序，用于将高级语言源程序翻译成计算机能直接理解并执行的二进制代码的目标程序。 按语言级别：机器、汇编、高级语言。按用户要求：（1）过程式语言：用户可以描述一系列可顺 序执行的运算。如：FORTRAN、C、PASCAL、COBOL等。过程式程序设计主要涉及数据结构的确定，求解算法的设计，代码文档的组织和测试等内容。（2）非过程式语言：不需要指明计算过程的 语言。如：SQL。按应用范围：通用语言和专用语言。目标非单一的语言称为通用语言，如： PASCAL，C，COBOL，FORTRAN目标单一的语言称为专用语言，如自动数控程序工具语言APT。按使用方式：（1）交互式语言：所编写的程序在执行过程中可以向用户发出提示、警告等信息。如：BASIC、APL等。（2）非交互式语言：所编写的程序在执行过程中不可以向用户发出提示、警告等信息。如：FORTRAN、C、PASCAL等。高级语言类型：（1）面向过程的程序设计语言：将任务中的各步骤逐一编写，对问题描述接近于问题的求解过程。如BASIC、 FORTRAN、C等。（2）数据库语言：非过程语言。适合对数据管理。其特点是只关心“做什么”，而不用理会“怎么做”。如：SQL。（3）面向对象的程序设计语言：提供相关机制，使编程者可以按照人类思维的最一般规律，以与所研究的对象认知程度相同步的方式开发软件。如：JAVA、C+、Delphi、PowerBuilder等要设计出