2184字论文范文高职非计算机算法语言课程新探

论文类型：论文范文

论文字数：2184字

论点：语言,算法,课程

论文概述：

算法语言课程必须以高等数学为核心，训练学生将实际问题抽象化为数学问题的“建模”能力。选择 Mat-lab 为教学语言，有利于提高学生解决实际问题的能力和水平。

论文正文：

首先，用高等数学指导算法语言课程

顾名思义，
算法语言属于学生计算机教育范畴；当然，计算机专业的教师应该承担教学任务。但是我们必须打破这种思维局限。我们认为算法语言的核心是“算法”，而不是“语言”。一个实际的问题，只要学生有能力“模拟”问题，并且能够对模型进行算法化，用什么语言在计算机上实现算法就不是问题。因此，我们必须树立用高等数学指导算法语言课程的新理念。高等数学(主要是微积分和线性代数)是高职教育中的一门重要基础课程。它不仅为学生学习后续专业课程和解决实际问题提供了必要的数学方法和知识，还能有效培养学生的思维能力，发挥“思维体操”的作用。
不用说，在当前高等职业教育受市场驱动的影响下，高等数学实际上正受到学生对算法语言课程同样的质疑，“学习有什么用？”产生这种疑问的原因在于高等数学课程与学生专业课程的脱节。无论是数学教师还是专业课教师都没有让学生认识到，科学和工程各专业的问题最终都可以归因于或模拟为纯数学理论和概念，如高等数学课程中学习的微分、积分、微分方程和矩阵。华罗庚先生在他的《应用数学》中举了一个化学的例子。太棒了。“有些物质含有硫，苯被用来提取硫。苯吸收一定饱和度的硫。在这个过程中，苯中的硫越多，吸收硫就越难，而剩余的硫越少，苯就越难吸收。
这一过程一直在变化，吸收过程正在放缓。实验本身就是这个过程的积分过程，它的数学表达式是微分方程及其解。”让我们再举几个例子来说明专业概念的数学化:静力学的核心是物体的平衡方程。一个物体有6个平衡方程，形成n =6的线性方程组(物理、工程和其他专业课程)；平衡化学方程本质上是一个求解线性方程的问题(中学化学课程)；稳态电路的核心是基尔霍夫方程，n个节点是n个联立方程。交流电路可以抽象成复杂的方程(物理和电子等专业课程)。)；牛顿第二定律F( t) md2xdt2是一个可约y( n)= f( x)型高阶微分方程(理科专业普通物理课程)；求解薛定谔方程获得分子振动本征函数和振动本征值可以简化为格点间哈密顿矩阵的对角化问题空(物理或化学专业量子力学或结构化学课程)。
在科学和工程的各个学科中，有许多数学被巧妙地反复使用的例子。显然，在高等数学课程中教授太多解决这些问题的数学方法是不可能的，这将冲淡数学课程本身的主题。这些问题的教学可以放在算法语言的课程中。虽然不同专业遇到的问题差异很大，但它们总是可以归结为各种数学问题(解方程(组)的问题、数值解微分方程的问题、矩阵运算的问题等)。)。用高等数学指导算法语言课程可以使学生在“建模”和算法方面得到充分的训练。它不仅回答了学生提出的“算法语言的用途是什么”和“高等数学的用途是什么”的问题，而且将数学课程中复杂而困难的理论概念转化为真正的“可计算数学”。值得注意的是，“可数”是高职理工科非计算机专业开设算法语言课程的初衷，“可数”一词对高职学生尤为重要，这是由他们的“高技能人才”培养目标决定的。高等数学主宰算法语言课程。一方面，它促进学生学习专业课程；另一方面，数学在专业课中的反复应用必然会反过来提高学生学习高等数学的兴趣。这是一种相互发挥最佳的情况，算法语言课程起到了链接的作用。

2。Matlab语言是高等数学主导的算法语言的最佳选择

虽然“算法”是算法语言课程的核心，但它最终必须归入“语言”。如前所述，C语言具有功能丰富、表达灵活等特点，但这些特点往往成为学生的难点。选择C语言作为算法语言课程的编程语言不利于学生对“模型”和“算法”的理解，也难以达到让学生“可计算”的目的。经过对高职院校理工科各专业的认真调查，我们认为Matlab语言是高等数学主导的算法语言课程的唯一选择。Fortran是科学界公认的最适合科学计算的语言。它还有大量的软件包，如IMSL、BLAS、LAPACK等供用户调用。
世界上大多数科学计算软件都是用Fortran语言编写的。Matlab起源于美国。自20世纪90年代中期以来，Matlab已经成为科学界和工程界不可或缺的工具。我用Matlab语言编写了一系列程序，计算势能面上分子波函数随时间的演化，计算分子在强激光场中的行为，设计化学反应相干控制的理论方案和模型。不容忽视的是，自20世纪90年代初以来，Matlab作为一种教学语言一直方兴未艾。
美国的高等数学教学与Mat-lab越来越和谐。几乎所有的教科书都配备了大量的例子，并用Matlab语言实现。就时间而言，可以说我们在培养学生进行科学计算方面落后于其他人20年。由此，我们想起钱学森先生在1989年说过的话，我不禁钦佩他的远见卓识。不幸的是，王先生的话没有引起当时教育界的注意。运用高等数学指导高职院校理工科非计算机专业的算法语言课程，突出课程中的“算法”，有助于学生将数学与专业实际问题相结合，极大地培养学生的建模能力。选择Matlab作为算法语言课程的首选语言，有利于将学生在课堂上学习的难学理论知识转化为“可计算的”科学，并将大大提高学生解决实际问题的能力和水平。