COMP1100(編程即解決問(wèn)題)課程向?qū)W生介紹了計(jì)算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域，即通過(guò)計(jì)算解決問(wèn)題的學(xué)科，并為更高級(jí)的編程和軟件開發(fā)課程奠定了基礎(chǔ)。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法是計(jì)算機(jī)科學(xué)核心的關(guān)鍵概念，在本課程中首次得到介紹。本課程涉及函數(shù)式和命令式編程范式。由于課程學(xué)習(xí)難度較高，因此不少學(xué)生選擇進(jìn)行1V1課程輔導(dǎo)。

一、課程涵蓋內(nèi)容

本課程深入介紹了函數(shù)式編程，開發(fā)了函數(shù)在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)上運(yùn)行的核心思想。學(xué)生將學(xué)習(xí)使用類型組織編程語(yǔ)言、如何評(píng)估程序(歸約)、函數(shù)組合、遞歸函數(shù)、代數(shù)數(shù)據(jù)類型、模式匹配、參數(shù)多態(tài)性、高階函數(shù)。學(xué)生還將接觸結(jié)構(gòu)歸納和證明、基本數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的漸近分析簡(jiǎn)介、抽象數(shù)據(jù)類型、模塊、惰性和流。函數(shù)式范式展示了許多編程問(wèn)題的優(yōu)雅解決方案。

本課程還介紹了命令式編程作為函數(shù)式編程的替代范例，強(qiáng)調(diào)了兩者的相似之處和對(duì)比差異。學(xué)生將學(xué)習(xí)命令式程序的基本要素：可變變量、排序、條件、迭代、函數(shù)、急切求值和副作用。

本課程還向?qū)W生介紹了軟件開發(fā)的標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)力工具，這些工具將在整個(gè)課程和計(jì)算機(jī)科學(xué)學(xué)位的其余部分使用。這些包括分布式軟件修訂控制系統(tǒng)。

二、學(xué)習(xí)該課程存在的困難

1.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法的理解難度

在課程中首次介紹的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法是計(jì)算機(jī)科學(xué)的核心概念。學(xué)生需要理解如何有效組織和處理數(shù)據(jù)，這些概念復(fù)雜且抽象，要求具備邏輯思維能力和對(duì)編程語(yǔ)言的深入理解，通常是初學(xué)者的難點(diǎn)。

2.函數(shù)式編程的遞歸與高階函數(shù)

函數(shù)式編程的核心思想是遞歸和高階函數(shù)。這些概念對(duì)于初學(xué)者來(lái)說(shuō)不易掌握，特別是遞歸的思維方式與命令式編程的迭代不同，學(xué)生需要花時(shí)間去適應(yīng)這種不同的思維模式。

3.抽象數(shù)據(jù)類型和惰性求值的復(fù)雜性

抽象數(shù)據(jù)類型、模塊和惰性求值等概念涉及到更高層次的編程抽象。理解這些概念需要學(xué)生具備一定的編程基礎(chǔ)，尤其是惰性求值的機(jī)制可能與傳統(tǒng)的急切求值方式不同，增加了學(xué)習(xí)的難度。

4.函數(shù)式與命令式編程范式的對(duì)比

函數(shù)式編程和命令式編程范式的對(duì)比是學(xué)生需要掌握的重要內(nèi)容。這兩種范式在變量處理、控制結(jié)構(gòu)和程序設(shè)計(jì)上有顯著差異，學(xué)生在學(xué)習(xí)時(shí)容易混淆，特別是兩者如何分別解決相同問(wèn)題。

5.軟件開發(fā)工具的應(yīng)用難點(diǎn)

本課程介紹的分布式軟件修訂控制系統(tǒng)是現(xiàn)代軟件開發(fā)中的關(guān)鍵工具，但對(duì)于初學(xué)者而言，學(xué)習(xí)如何使用這些工具進(jìn)行版本控制、協(xié)作開發(fā)可能具有一定的挑戰(zhàn)，尤其是在與編程概念結(jié)合時(shí)。

三、課程輔導(dǎo)成果

成功進(jìn)行課程輔導(dǎo)后，學(xué)生將掌握以下知識(shí)和技能：

成功完成本課程后，學(xué)生將能夠：

應(yīng)用基本的編程概念，使用函數(shù)式編程語(yǔ)言來(lái)解決簡(jiǎn)單問(wèn)題。

了解基本類型和靜態(tài)類型的好處。

區(qū)分語(yǔ)言定義與實(shí)現(xiàn)、語(yǔ)法和解析與語(yǔ)義和評(píng)估。

通過(guò)文檔、測(cè)試和調(diào)試來(lái)描述、理解和發(fā)展程序。

討論、使用和應(yīng)用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、算法和設(shè)計(jì)的基本原理;創(chuàng)建、實(shí)施和調(diào)試用于解決簡(jiǎn)單問(wèn)題的算法，包括遞歸、分治和分解。

討論簡(jiǎn)單算法的基本算法分析;確定問(wèn)題的適當(dāng)算法方法(蠻力、貪婪、分而治之、遞歸回溯、啟發(fā)式、動(dòng)態(tài)規(guī)劃)。

描述并應(yīng)用替代計(jì)算范式來(lái)解決簡(jiǎn)單問(wèn)題。

了解軟件作為知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)的法律背景。

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