新工科背景下问题驱动法在计算机程序设计教学中的应用研究

在新工科背景下,针对传统计算机程序设计教学方法存在的问题,例如缺乏应用场景、缺乏实践性、缺乏互动与实时反馈等,该文旨在探讨在教学中应用问题驱动教学方法以解决这些问题,包括引入实际问题情境和培养问题解决能力等。通过问题驱动教学方法,学生能够更好地理解所学的知识和技能,并能够运用所学的编程知识解决复杂的实际问题,从而促进其综合能力的发展,为未来的职业发展奠定坚实的基础。

一种基于设计模式的三阶段并行程序设计方法

并行程序的可编程性是并行计算的难点之一 ,使用传统的方法对非数值问题进行并行求解则更加困难 .通过对设计模式概念的扩展 ,定义了算法模式与结构模式 ,以此为基础提出了一种基于设计模式的三阶段并行程序设计方法 ,并通过算法模式库与结构模式库实现对该方法的系统支持 .该方法不仅可用于一般的数值问题求解 ,而且在处理复杂的非数值问题时与传统方法相比要简单得多 .

基于技术进化的产品设计过程研究

在介绍发明问题解决理论(TRIZ)中的S曲线、技术成熟度预测、技术进化模式、技术进化路线的基础上,提出了产品核心技术的两条性质,并且提出技术进化是按TRIZ中进化路线所示结构状态序列不断替代的过程。依据该原理及过程建模方法:IDEF3,建立了一种新的产品设计过程模型。用一个工程实例说明了该模型的应用。

一种将设计模式用于程序精化演算的并行程序设计方法研究

并行程序设计是并行计算的难点之一 提出了一种将设计模式用于程序精化演算的并行程序设计方法 它通过在Z语言的Schema演算体系中扩充并行的概念和表示 ,使用设计模式 ,将问题求解和并行开发的知识进行形式化的定义与描述 ,通过扩充的Schema演算将其与模型规范进行复合 ,逐步精化得到抽象并行程序

面向问题的系统化程序设计方法及其描述工具

一、引言 回顾以程序设计为核心的计算科学的研究、实践和教学,虽然有越来越多的人参与和林林总总的成果发表,而“程序设计危机”并没有得到根本的改善,为此,W.J,Dijistra重指出“

理科开设程序设计课程的教学思考与实践

理科开设计算机程序设计课程教学中应以解决问题为出发点,帮助学生熟悉程序设计的过程,提高应用软件的使用能力,提高学生的思维能力,同时,促进学生自主学习,加强实践环节的训练,重在落实检查.

工程教育认证背景下设计模式课程教学研究

工程教育是我国高等教育的重要组成部分,工程教育认证已成为中国高校新的风向标,也成为高考生选择报考专业的一项重要指标。设计模式是计算机科学与技术专业的一门核心课程,包含了面向对象的精髓,是软件体系结构的基础,在工程教育认证所评估的课程设置中起着承上启下的关键作用。本文基于工程教育专业认证理念,以及山东农业大学申请认证所用的《计算机科学与技术专业培养方案》,从教学内容、教学方式、课程目标与毕业要求对应关系、解决复杂工程问题能力、教学进度安排等方面,对设计模式课程开展了教学研究,并将该教学方案应用于本科教学。

“汇编语言程序设计”课程教学及实验改革的探索

程序设计能力是新世纪创新型人才需要具备的基本能力之一，本文以“汇编语言程序设计”课程为基础，探讨如何通过课堂教学和实验环节培养学生的程序设计能力，提出程序设计能力由问题分析能力和程序实现能力两部分组成，对课堂教学方法、实验内容以及实验环节管理模式进行改革。教学实践结果说明改革措施对培养学生程序设计能力，激发学生学习主动性起到了积极作用。

一种典型并行程序风范——“管理者-工人”的设计模式开发与实现

PVM/MPI并行编程方法是目前编程人员广泛使用的方法之一,但此方法将并行性开发的任务完全交给编程人员,由于系统开发方法的缺乏以及编程人员水平与风格的差异,软件的质量与效率往往难以得到保证。为此,本文在PVM/MPI并行编程方法研究的基础上,引入了设计模式的思想,并针对一种典型的并行程序风范———“管理者-工人”设计模式的思想进行了定义、描述与实现。编程人员通过使用本文实现的设计模式,极大地减轻编程负担,有效地提高并行程序的可编程性,有利于在解决可适用管理者-工人并行程序风范的一类问题时得到结构良好的并行程序。

一种通用的工作池并行结构框架的设计与应用

PVM/MPI并行编程方法是目前编程人员广泛使用的方法之一,但此方法将并行性开发的任务完全交给编程人员,由于系统的开发方法的缺乏以及编程人员水平与风格的差异,软件的质量与效率往往难以得到保证.为此,在对PVM/MPI并行编程方法的研究基础上,引入了设计模式的思想,针对一种典型的并行结构——“工作池”使用设计模式的思想进行了定义、描述与实现.编程人员通过使用本设计模式,极大地减轻编程负担,有效地提高并行程序的可编程性,有利于在解决可适用工作池并行结构的一类问题时得到结构良好的并行程序.

指定配对编程策略的实证研究

随着新课标、新教材的实施,通过编程教育培养学生的计算思维受到高度关注。配对编程被认为是课堂上一种有效的教学方式。然而,如何配对更能充分发挥其作用,鲜有研究。文章采用准实验法,通过比较控制班和实验班的后测成绩,验证指定配对编程策略的效果。研究发现:指定配对编程模式下的中等生在编程技能上显著提升,学困生的问题解决能力明显提高,因此,教师的指导将更有针对性。

“最近发展区”理论在C程序设计教学中的应用

首先指出"最近发展区"理论的内涵;然后探讨该理论与"问题解决"教学方法之间的关系以及实施要点;最后在"最近发展区"理论指导下,运用"问题解决"教学方法,围绕C程序设计课程中的一项重点及难点内容——数组及排序问题,设计了一份教学过程计划方案。

面向问题解决能力培养的算法课程教学设计——以动态规划算法教学为例

问题解决能力是目前学生亟待提升的能力之一。围绕动态规划算法教学,介绍了一种以问题解决能力目标为导向的教学设计,通过调整教学内容和教学过程,突出学生问题解决能力的培养和训练,为能力目标导向的课程改革提供了一种新思路。

FJRR:一种基于阵列型数据划分应用的并行设计模式

并行设计模式能够降低并行编程的难度与复杂度。针对科学与工程计算领域大量耗时的数据密集型应用的计算,提出了一种能够适用于阵列数据划分应用的FJRR并行设计模式;鉴于开发者更习惯串行编程,在FJRR模式中提出并实现了一种类串行化并行程序设计的思想。通过两个示例进行了模式应用说明与性能分析,并将该模式在EasyPAB可扩展并行应用开发平台中实例化并应用。

基于问题解决模型的学习者计算思维培养——以编程类课程“数据库技术及应用”的教学为例

作为计算时代的新产物,计算思维体现了学习者解决问题的思维发展过程,捕获其过程性数据可为开展有效且精准的计算思维评价提供数据基础。为此,文章以计算思维的问题属性为契机,以问题解决过程中产生的学习行为数据为依据,构建了促进计算思维发展的问题解决模型,并基于此模型设计了教学流程和智能训练系统。之后,文章在编程类课程“数据库技术及应用”中开展了基于问题解决模型培养学习者计算思维的应用实践,对学习者的计算思维水平进行了测量,验证了问题解决模型的有效性。效果评价结果表明,问题解决模型能有效促进学生计算思维的培养,其中智能训练系统的设计与学习行为数据的捕捉为学习者解决问题提供了可靠性依据,是发展计算思维的双重保障。

直面现实的建筑设计转型——以八分园及相关设计为例

文章通过分析八分园及相关设计案例,解析了面对当代中国复杂的建设现实,如何从满足功能走向问题解决与内容挖掘,借助基于问题解决的空间内容策划、基于时间演变的形式追随利益、网络传播赋值等策略,实现直面现实的建筑设计转型,并在每个策略论述中始终提醒建筑师应保持警惕,以防失去公共立场,完全屈服于市场、大众或权力逻辑。在转型中保持抵抗,才能创作出多方共赢的社会空间产品。

以程序设计比赛为导向的多模式《程序设计基础》教学研究

分析《程序设计基础》课程目前存在的问题,主要针对教学内容、教学模式及考核模式,提出以程序设计比赛为导向、案例驱动教学、基于建构主义的问题解决教学、翻转课堂教学多种教学模式并存的教学体系。该教学体系转变传统教学中教与学的关系,注重实践教学,提高学生问题分析、逻辑思维能力及计算思维能力。

VERTAF/Multi-Core:A SysML-Based Application Framework for Multi-Core Embedded Software Development

Multi-core processors are becoming prevalent rapidly in personal computing and embedded systems. Nevertheless, the programming environment for multi-core processor-based systems is still quite immature and lacks efficient tools. In this work, we present a new VERTAF/Multi-Core framework and show how software code can be automatically generated from SysML models of multi-core embedded systems. We illustrate how model-driven design based on SysML can be seamlessly integrated with Intel＇s threading building blocks （TBB） and the quantum framework （QF） middleware. We use a digital video recording system to illustrate the benefits of the framework. Our experiments show how SysML/QF/TBB help in making multi-core embedded system programming model-driven, easy, and efficient.