高中計(jì)算機(jī)學(xué)習(xí)中的數(shù)學(xué)內(nèi)容分析

楊軻淇

（長(zhǎng)沙實(shí)驗(yàn)中學(xué) 湖南長(zhǎng)沙 410000）

摘要：當(dāng)前隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，呈現(xiàn)出了學(xué)科基礎(chǔ)研究與數(shù)學(xué)思想聯(lián)系愈加密切的發(fā)展現(xiàn)狀。通過(guò)數(shù)學(xué)思想來(lái)解決實(shí)際科學(xué)技術(shù)當(dāng)中的種種問(wèn)題也成為了當(dāng)前科學(xué)家們的一種手段。本文筆者基于此主要來(lái)分析探究高中計(jì)算機(jī)編程當(dāng)中數(shù)學(xué)內(nèi)容的體現(xiàn)。

關(guān)鍵詞：高中數(shù)學(xué)；計(jì)算機(jī)課程；編程

引言

數(shù)學(xué)學(xué)科自身具有非常顯著的功能性，并且相比于其他的學(xué)科來(lái)說(shuō)，其邏輯性以及縝密性更加系統(tǒng)，能夠通過(guò)數(shù)學(xué)公式、數(shù)學(xué)模型的方式解決生活當(dāng)中的各種問(wèn)題。就以現(xiàn)在的計(jì)算機(jī)編程來(lái)看，很多匯編語(yǔ)言都是通過(guò)數(shù)學(xué)思想以及數(shù)學(xué)模型的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)的，不僅有效的簡(jiǎn)化了計(jì)算機(jī)編程的難度，同時(shí)也提升了編程效率。

一、軟件編程內(nèi)容的概述

1 機(jī)器語(yǔ)言

計(jì)算機(jī)所使用的語(yǔ)言都是以0和1二進(jìn)制為基礎(chǔ)。計(jì)算機(jī)程序也是有這些二進(jìn)制文件所構(gòu)成，計(jì)算機(jī)要想實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的運(yùn)算就需要進(jìn)行不同二進(jìn)制文件的轉(zhuǎn)換與復(fù)合，通過(guò)指令操作的不同來(lái)進(jìn)行計(jì)算機(jī)程序的運(yùn)行。

2 匯編語(yǔ)言

匯編語(yǔ)言主要是為了緩解人們?cè)诰幊踢^(guò)程中的難度，其主要是由一系列的符號(hào)串、英文字母來(lái)替代二進(jìn)制，在通過(guò)匯編語(yǔ)言人們能夠更好的進(jìn)行計(jì)算機(jī)程序的編程。但是在匯編語(yǔ)言編程的過(guò)程中需要結(jié)合一系列的特定程序?qū)⒎?hào)與語(yǔ)言轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制才能夠讓計(jì)算機(jī)進(jìn)行識(shí)別。

3 高級(jí)語(yǔ)言

C語(yǔ)言、C+語(yǔ)言等都屬于高級(jí)語(yǔ)言，高級(jí)語(yǔ)言在實(shí)際的運(yùn)行過(guò)程中可以通過(guò)編譯和解釋兩種方式，對(duì)于當(dāng)前大多數(shù)的編程人員來(lái)說(shuō)，通過(guò)高級(jí)語(yǔ)言能夠有效的將一系列簡(jiǎn)單的指令復(fù)合到一條指令當(dāng)中，通過(guò)高級(jí)語(yǔ)言能夠簡(jiǎn)化編程的難度。在這一過(guò)程中有著大量的數(shù)學(xué)思想以及數(shù)學(xué)知識(shí)的應(yīng)用。

二、數(shù)學(xué)思想內(nèi)容概述

數(shù)學(xué)思想是一種廣泛的概念以及思想，在進(jìn)行計(jì)算機(jī)課程的學(xué)習(xí)過(guò)程中我們往往需要結(jié)合各種數(shù)學(xué)知識(shí)以及思想來(lái)解決實(shí)際的問(wèn)題。例如通過(guò)函數(shù)方程的思想，結(jié)合數(shù)學(xué)函數(shù)當(dāng)中的思想以及概念來(lái)將問(wèn)題進(jìn)行轉(zhuǎn)化和解決。數(shù)形結(jié)合的思想則是將抽象化的概念知識(shí)、代數(shù)知識(shí)轉(zhuǎn)化為幾何知識(shí)來(lái)進(jìn)行具象化的分析。整體思想則是指在解決題目的過(guò)程中將問(wèn)題從整體的角度來(lái)看，通過(guò)整體到局部的方式解決問(wèn)題。在計(jì)算機(jī)編程的過(guò)程中數(shù)學(xué)思想的應(yīng)用頻率是非常廣泛的。

三、軟件編程和數(shù)學(xué)思想的關(guān)系

前述筆者對(duì)當(dāng)前數(shù)學(xué)思想的概念以及計(jì)算機(jī)編程概念進(jìn)行了詳細(xì)的分析和探究。下面筆者主要來(lái)闡述階段計(jì)算機(jī)課程學(xué)習(xí)過(guò)程中有關(guān)數(shù)學(xué)內(nèi)容的體現(xiàn)。

1 軟件編程中數(shù)學(xué)思想的體現(xiàn)

軟件編程當(dāng)中往往需要借助一系列的數(shù)學(xué)思想來(lái)解決實(shí)際的問(wèn)題。計(jì)算機(jī)匯編程序包含語(yǔ)法分析程序、語(yǔ)義分析程序以及各種信息表的管理程序等，而通過(guò)數(shù)學(xué)當(dāng)中的文法、整體思想以及函數(shù)思想能夠有效的解決計(jì)算機(jī)匯編語(yǔ)言當(dāng)中的一系列難題。通過(guò)數(shù)學(xué)思想的應(yīng)用大大簡(jiǎn)化計(jì)算機(jī)編程難度，并且提升編程的效率。

2 軟件編程與數(shù)學(xué)思想的結(jié)合

在計(jì)算機(jī)知識(shí)的學(xué)習(xí)過(guò)程中，很多時(shí)候我們需要了解離散數(shù)學(xué)思想、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)以及編程的原理，數(shù)學(xué)課程當(dāng)中整體思想便是我們進(jìn)行計(jì)算機(jī)編程的核心所在，在編寫具體程序的過(guò)程中，編寫人員需要提前了解到計(jì)算機(jī)程序的整體意思以及目的，進(jìn)而從系統(tǒng)角度出發(fā)來(lái)進(jìn)行程序的編寫。

四、軟件編程中數(shù)學(xué)思想具體應(yīng)用

1 用數(shù)學(xué)思想解決軟件編程問(wèn)題

在實(shí)際的編程過(guò)程中，往往很多問(wèn)題都需要通過(guò)數(shù)學(xué)思想以及數(shù)學(xué)知識(shí)來(lái)進(jìn)行解決，比如說(shuō)在進(jìn)行for語(yǔ)句的學(xué)習(xí)過(guò)程中，往往需要學(xué)生們將階乘的概念引入到其中，通過(guò)階乘能夠更好的幫助學(xué)生來(lái)理解for語(yǔ)言的應(yīng)用情況。在這一教學(xué)過(guò)程中一方面應(yīng)用到了數(shù)學(xué)思想當(dāng)中的類比思想方式，同時(shí)也通過(guò)數(shù)學(xué)知識(shí)有效的提升了計(jì)算機(jī)編程的學(xué)習(xí)效率。

2 數(shù)學(xué)模型解決編程問(wèn)題

在進(jìn)行計(jì)算機(jī)編程的過(guò)程中有關(guān)于蟲子吃餅的問(wèn)題也是學(xué)習(xí)的難點(diǎn)，例如一個(gè)餡餅的體積已知，蟲子吃餅的位置也是一直，蟲子從起始位置到最后位置吃餅?zāi)芊裨谝?guī)定時(shí)間內(nèi)吃完或者在不返回原路的一條路上吃完問(wèn)題是學(xué)生們困惑的一系列問(wèn)題。

而要解決這一問(wèn)題，就需要利用數(shù)學(xué)思想當(dāng)中的數(shù)形結(jié)合思想，將立方體染色，通過(guò)不同的顏色來(lái)確定蟲子的行走路線，相鄰的小立方體染得顏色必須顏色不同，然后根據(jù)N餡餅的大小來(lái)確定具體的計(jì)算，如果N為奇數(shù)，那么說(shuō)明紅色立方體與藍(lán)色立方體之間相差一個(gè)，如果N為偶數(shù)，則相同，問(wèn)題有解。將原本一個(gè)復(fù)雜的不知道何從下手的問(wèn)題轉(zhuǎn)化為了一種數(shù)學(xué)問(wèn)題來(lái)解決有效的提升了學(xué)生們學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)編程的效率。

總結(jié)：

綜合上文所述，本文筆者主要從當(dāng)前階段高中計(jì)算機(jī)學(xué)習(xí)過(guò)程中數(shù)學(xué)思想以及數(shù)學(xué)內(nèi)容的體現(xiàn)。隨著現(xiàn)階段科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展與完善，人們?cè)谶M(jìn)行現(xiàn)代信息技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展過(guò)程中結(jié)合數(shù)學(xué)思想以及數(shù)學(xué)知識(shí)的頻率愈來(lái)愈高，通過(guò)抽象化的數(shù)學(xué)模型以及數(shù)學(xué)思想，能夠解決各種復(fù)雜的編程問(wèn)題。因此在高中的計(jì)算機(jī)學(xué)習(xí)中，也是與數(shù)學(xué)思想脫不開(kāi)關(guān)系的。

參考文獻(xiàn)：

[1]張馨月. 計(jì)算機(jī)編程語(yǔ)言輔助下的生成設(shè)計(jì)研究[D].中央美術(shù)學(xué)院，2014.

[2]鄧昶. 常用計(jì)算機(jī)編程語(yǔ)言的分析和選用技巧探析[J]. 計(jì)算機(jī)光盤軟件與應(yīng)用，2014，19：75-76.

[3]葉連杰. 計(jì)算機(jī)編程語(yǔ)言的發(fā)展與應(yīng)用[J]. 信息與電腦（理論版），2014，11：191-192.

[4]劉詠梅. 計(jì)算機(jī)編程中數(shù)學(xué)算法優(yōu)化探析[J]. 電腦編程技巧與維護(hù)，2015，23：21-22+28.