计算机语言的概念实用13篇

计算机语言的概念
计算机语言的概念篇1

Abstract: The similarity calculation based on natural language understanding is still a research content of the computer language processing technology. Based on the knowledge representation of "HowNet", considering the both factors of depth and density, by using a more sophisticated multivariate semantic similarity algorithm, and with a full-text search matching technology, an online answer system in the limited field is designed and implemented. The experimental results show that, the system is reliable, the answer effect is more obvious, and the desired goal is achieved.

Key words: natural language understanding; semantic similarity; full text retrival; on-line answer system

0 引言

随着计算机网络技术的飞速发展,传统的教学手段已不能满足当前大信息量的教学内容需求,因此,创造一个在教师指导和引导下学生自主式学习的智能系统平台很有必要。智能的网络答疑系统可以利用自然语言处理技术对学生的疑问进行自动匹配处理,它的出现为网络教学提供了交互的情境,成为支持网络教学顺利进行的重要条件。智能网络答疑系统是传统课堂教学的重要补充,并逐渐在学生学习、认知、再学习这样一个闭环的学习过程中发挥着举足轻重的作用[1]。

1 设计思想及算法原理

基于计算机自然语言处理技术,充分利用校园网络资源,通过人机互动等丰富信息表现形式,实现一个智能的、高效的基于自然语言理解的专业课程自动答疑系统。系统设计的关键是如何实现快速、高效的智能搜索答案。该过程实际上类似于一个搜索引擎,其核心就是构建一个结构合理、具有完整丰富内容的知识库,并能够在自然语言理解的基础上,快速、准确的完成自动答疑工作。基于自然语言理解的在线答疑系统中两个关键技术分别是:中文分词技术和相似度计算。

1.1 中文分词技术

自然语言理解(Natural Language Understanding,简称NLU)研究如何让计算机理解和运用人类的自然语言,使得计算机懂得自然语言的含义,并对人给计算机提出的问题,通过人机对话(man-machine dialogue)的方式,用自然语言进行回答。为了使计算机系统能够较好地理解用户提出的问题,首先需要对问题进行处理,这一过程最先用到的最为关键的技术就是分词技术【2,3】。由于中英文之间的语言组织、词法结构不同,使得中文分词一直以来成为制约中文自然语言处理的主要因素。而中文文本中,只是字、句和段之间可以通过明显的分界符来简单划界,词与词之间没有天然的分隔符,中文词汇大多是由两个或两个以上的汉字组成,并且语句是连续书写的。这就要求在对中文文本进行自动分析之前,先将整句切割成小的词汇单元,即中文分词(或中文切词),相比英文语句处理,中文分词难度更大。

从算法处理上看,目前主要有三种【4-6】:一是基于词典的分词方法,它使用机器词典作为分词依据,分词效率高,目前应用范围较广;二是基于统计的分词方法,它是利用统计方法,通过对大规模文本的统计,让计算机自动判断的方法,该方法使系统资源开销较大;三是基于人工智能的分词方法,如专家系统和神经网络分词方法等,这类方法目前尚处于实验室阶段,尚未投入实际应用。

1.2 相似度处理技术

相似度计算在自然语言处理、智能检索、文本聚类、文本分类、自动应答、词义排歧和机器翻译等领域都有广泛的应用[7]。其计算方法按照基于规则和统计分为两种情况:一是根据某种世界知识(如Ontology)来计算,主要是基于按照概念间结构层次关系组织的语义词典的方法,根据在这类语言学资源中概念之间的上下位关系和同位关系来计算词语的相似度[8];二是利用大规模的语料库进行统计,这种基于统计的方法主要将上下文信息的概率分布作为词汇语义相似度的参照依据[9]。

⑴ 常用语义词典

对于基于语义词典的相似度计算方法,由于存在计算简单、基础条件低、假设条件易于满足等优点,受到越来越多研究者的欢迎。常用语义词典主要有[10-12]:WordNet、FrameNet、MindNet、知网(HowNet)、同义词词林、中文概念词典(CCD),以及叙词表、领域概念网、概念图等概念网络结构。本文对于相似度的计算主要是基于知网(HowNet)结构。其概念结构如图1所示。

⑵ 相似度计算

与概念相似度密切相关的一个概念是语义距离(semantic distance)。在一棵树形图中,任何两个节点之间有且只有一条路径,在计算语义相似度的时候,这条路径的长度就可以作为这两个概念的语义距离的一种度量,通常认为它们是概念关系特征的不同表现形式,两者之间可以建立一种简单概念词相似度用来描述概念树中两个节点之间的语义接近程度,一般最常用的是刘群提出的以《知网》为基础的相似度计算方法[13]:

式⑴中,p1和p2表示两个概念节点,dis(p1,p2)是树状结构中两节点间的最短距离,α是一个调节参数,表示相似度为0.5时的路径长度。

文献[14,15]综合考虑深度与密度因素,提出了多因素义原相似度计算方法:

式⑵中,h为义原树深度,l为LCN层次,LCN为最小公共父节点。

文献[16]认为该方法存在两点不足:一是该式仅把相似度取为密度、深度因素的算术平均值,显然对于概念节点分布不均的情况不够合理;二是该式没有对密度、深度两者的影响程度进行分析,这样对他的使用范围受到了限制。基于此考虑,提出了改进的语义相似度计算方法:

式⑶中,l(p1,p2)为分别遍历概念网中节点p1,p2到达其最小公共父结点所历经的父结点(包括最小公共父结点)数的最大值。w(p1,p2)为p1,p2所在层概念数的最大值。算法关键部分引进了一个调节参数λ(p1,p2),并保证在该参数的作用下,当节点p1,p2所在层概念数较多,即w(p1,p2)增大时,密度因素对相似度的贡献值大;而当p1,p2离最小公共父结点较远,即l(p1,p2)增大时,深度因素对相似度的贡献值较大。同时算法约定,当p1,p2的父结点和最小公共父结点相同,且同层只有p1,p2两个节点时,调节参数为0.5。该方法即为本文在相似度计算方面采用的算法模型。

2 模型设计

下面我们参考文献[17],按照一般教师对于问题的处理方式,在上述概念语义相似度计算的基础上,从计算机建模层面上给出计算机自动答疑模型的建模过程。

Step1:计算条件

已知标准问题库A可以表示为关键词序列:A=(a1,a2,…,an);学生提问B可以表示为关键词序列:B=(b1,b2,…,bn)。

Step2:相似度计算

⑴ 知识点关键词信息提取

该问题的处理主要通过提取学生问题中每一个关键词,对照系统知识库,从底层开始遍历搜索,当找到对应的概念节点时,提取该节点的高度、密度等属性信息,并保存起来,搜索完成后即可参加相似度的计算。

⑵ 概念相似度求解

概念相似度的计算采用语义相似度技术,设标准问题库A可以表示为知识点的一个向量组A=(a1,a2,…,an),循环遍历每一个学生输入的问题关键词序列,通过概念语义相似度算法可得到任意两概念之间的相似度Sim(ai,bj),其中i=1,2,…,m,j=1,2,…,n。

Step3:匹配结果输出

前面已经完成了输入问题和标准问题库之间的循环相似度匹配计算,为了将需要的信息提取出来,模型还需要设置一个阀值δ。通过阀值δ这个关卡,将相似度结果大于δ的问题提取出来,并按照降序排列输出即可。论文答疑系统模型建模流程如图2所示。

3 系统实现与验证

系统设计环境为Visual Studio 2005,数据库服务器为SQL Server 2000。采用B/S网络模型进行构架设计,按照系统功能需求划分为用户表示层、应用逻辑层和数据访问层三个层面。系统测试界面如图3所示。

如图3所示,在答疑系统界面中输入问句:“计算机包含哪些硬件?”,系统自动分词后生成的关键词语汇单元为:“计算机;硬件”(其中“包含;哪些”等作为停用词已经被过滤掉了),然后系统自动在数据库中检索匹配,最终反馈了12条相关结果,图3为部分结果截图。这里说明一点,反馈结果的多少取决于阀值δ,测试中我们选取的阀值δ为0.8,一般我们取阀值δ在0.8左右即可。

为了进一步验证系统的查询能力,我们将刚才的问句调整为:“计算机包含?”,这时系统自动分词后生成的汇单元只有一个关键词“计算机”,最终匹配结果如图4所示。

这里读者或许会发现,系统反馈回来的结果与问题毫不相关。其实,这并不是系统出错,而是“知网”概念网络中“计算机”与“硬件、软件”两个概念关系比较密切,表现为在概念网络中的节点位置较为接近,匹配结果相似度值较高,因此才有了上述的结果。也就是说,也许在某些时候当查询某个概念时,相近的结果就会被检索出来(或者当不确定查找的问题时,只需输入相近的问题,也会查询到想要的答案),这就是基于自然语言理解的语义相似度计算模型优势所在。

4 结束语

由于汉语词汇表达的复杂性和词汇语义概念较强的主观性,以及具体应用领域的专业性等因素影响,目前基于自然语言理解的相似度计算仍是计算机语言处理技术需深入研究的内容。本文在“知网”知识表示的基础上,充分考虑“知网”深度和密度因素影响,基于全文检索匹配技术,设计并实现了一个限定领域内的在线答疑系统,大量的运行结果证明了该系统是可靠的,达到了系统设计的目的。但在准确性方面还存在不足,从第一个测试中可以看出,提问人员真正需要的是:“计算机的硬件组成”。其重点关注的是计算机、硬件,而答案给出了太多的“计算机特点,计算机发展”等其他一些与“计算机”有关的匹配答案,其原因是关键词权重的影响因素没有体现出来,离真正的自然语言理解还存在一定的距离,这是系统下一步有待改进的地方。

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计算机语言的概念篇2

二、抓住事物之间的内在联系,寻找共同因素,促进学习迁移

共同因素是迁移的基本条件之一,学习迁移理论证明,凡是在先前的学习同后来的学习之间有着相同或相似地方的,就能产生互相迁移的作用,而且两者之间所包含的共同因素越多,越容易产生迁移。教学中,让学生自行运用先前的知识来学习新的内容往往较为困难,这就需要教师将新的学习内容和学生已有的背景知识联系起来,尽量找出其中的共同因素和内在联系,引导学生促进学习迁移。如在高职计算机程序设计课中,引导学生通过分析和综合把数学语言和算法语言的共同因素和内在联系提取出来,全面系统地认识它们,无疑对提高学习算法语言效率有积极的作用。例如,算法语言是可以用严密的数学形式描述的抽象的符号系统,与数学语言的符号系统比较,二者之间有下列明显的共同之处:两种语言均以英文字母、阿拉伯数字括号、运算(包括逻辑运算),各种运算的意义相同,运算顺序一致,符号也大体一样;数学中的基本初等函数和BASIC语言中的标准函数意义想通,形式也基本一样;单字母变量、下标变量包含有数学里变量的意义,其形式在数学里能找到相应的模型,如数组元素A(I,J)Ai,j或ai,j。又例如,数学语言和算法语言使用的表达方式之间也存在共同因素:数学式子和BASIC表达式都是运算符号将数、变量、函数连接起来的式子,二者表达方式基本一致,在读、写程序时总是要遇到数学式子和BASIC表达式二者之间的互译,等等。对于以上这些共性因素,教师在教学中,可以列举一些对照表充分地揭示出来,并对这些共性加以概括,从而让学生系统地认识它们,不再将算法语言的各种规定视为全新的独立的个体,而是与数学类比纳入旧有的知识系统,进行整体的识记理解。如此,学生就能在弄清一点对应规律的基础上,记住一片,理解一片,大大缓解了学生学习算法语言时大量的概念和符号记忆理解的负担,促进学习效率的提升。

计算机语言的概念篇3

一、计算机词汇概况

严格意义上,计算机词汇属于科技词汇的范畴,具备专业性强,概念抽象的特征。对于缺乏专业背景的普通人来说,科技词汇的认知和理解难度相对较大。认识事物首先是从感知信息开始的,感觉到的事物要经过加工、组织才能被理解和记忆(赵艳芳,2001:96)。与抽象难懂的科技词汇相比,计算机词汇的特点却是形式简单、通俗易懂。由于计算机科学及互联网技术的飞速发展性及普遍应用性,简洁明了的术语概念对于缺乏计算机专业背景的普通人更易接受,计算机词汇与日常生活词汇便通过隐喻的手段紧密联系起来。日常使用的词汇构成方式不是单一的,计算机词汇同样如此,例如,便携式计算机给人们提供了很多便利,只要把计算机放在膝盖上,不论何种场景,都可以使用,人们就把这种计算机称为“laptop”;“menu”通常指在餐馆或饭店点菜用的菜单,人们发现计算机显示器上数据信息的排列与菜单相似,就用menu指排列的数据选择项;“mouse”不仅仅指一种动物,也可以指与计算机相联接的、用于光标移动的设备。计算机词汇通过合成和引申等构成方法,帮助普通人群认识相关新事物、理解相关新概念。

二、概念隐喻理论

Lakoff & Johnson(1980)在《我们赖以生存的隐喻》(Metaphors We Live by)一书中指出语言与隐喻认知结构有密切的联系,提出了概念隐喻理论。他们认为,概念和行为的构建是隐喻性的,因此语言的构建也是隐喻性的。之后,Lakoff & Turner(1989)对隐喻中两个事物间的映射作了解释,即两个概念域之间的对应集。Ungerer & Schmid(1996)又从认知的角度将单个的隐喻理解为某一始源域模型的结构映射到一个目标域模型的结构。 Fauconnier(1997)进一步指出,隐喻中两个域间的映射,是人类认知能力中意义形成、转换和加工的重点。隐喻是能够对经验加以诠释的工具。束定芳(2000)指出,在人类认识事物时,由于思维能力的限制,或者由于语言中缺乏现成的语句或表达方式,而不得不用另一事物来谈论某一事物,其结果就是隐喻。隐喻的实质是借助一类事物理解和体验另一类事物。在日常生活中,人们往往参照熟悉的、有形的、具体的概念来认识、思维、经历和表达无形的、难以定义的概念,形成了一个不同概念之间相互关联的认知方式。在隐喻的基础上,人们可以通过始源域与目标域之间的映射关系达到认识未知事物的目的。隐喻不仅仅是种语言现象,更是一种人类的认知现象。它是人类将其某一领域的经验用来说明或理解另一类领域的经验的一种认知活动。在人类其他的文化和艺术活动过程中,我们到处都能看到隐喻的存在。(束定芳,2003:28)

新的隐喻之所以可以被人们所理解,是因为人类具有共同的经验、想象力和理解力,具有相似的隐喻概念(赵艳芳,2001:113)。相似性的联想是隐喻认知方式赖以生存的前提。以相似性为基础的隐喻是利用事物之间的人们已感受到的相似性;而创造相似性的隐喻则将原来并不以为其间存在着相似性的两个事物并置在一起,构成隐喻,从而使人们获得对其中某一事物新的观察角度或新的认识。可见,相似性是隐喻赖以成立的基本要素(束定芳,2003:172)。正因为万事万物是普遍联系的,任何事物之间总存在这样或那样相似的特点,人们才可能在始源域与目标域间搭起认识的桥梁,才可能在两物间寻求一个或多个共同点,达到认识的目的。人类在认识事物的时候,由于思维能力的限制,或者由于语言中缺乏现成的语句或表达方式,而不得不用另一事物来谈论某一事物,其结果就是隐喻(束定芳,2000)。隐喻是人类借用对事物某一领域的认知来诠释或解读另一领域的认知,可见相似性是隐喻的基础,是隐喻赖以生存的生命基石。(王文斌,2007:229)

三、计算机英语词汇的概念隐喻认知构建

计算机领域出现了许多新概念,无法在人类普通词汇中找到相应表达,所以就通过人脑中的意象图式寻找类似的词汇来谈论新事物。在新词语或旧词新意的创造过程中,形象化的类比、想象、联想等多种隐喻思维方式起着很大的作用。由于计算机和互联网发源于西方,本文将计算机英语词汇作为文本,研究计算机和互联网词汇与日常生活所使用的英语间的隐喻映射关系,进而理解计算机英语词汇的认知构建过程。

(一)计算机是人(THE COMPUTER IS A HUMAN BEING)

人体是由各器官共同协调工作的一个整体,各个器官的职责不同,都由大脑进行控制。计算机是一个由不同的部件构成的系统,每一个部件都有自己的作用,缺一不可,都由CPU(中央处理器)指令,进行操作。因此两者之间存在相似性,把人的特征投射到计算机词汇方面有利于我们对计算机的认识和理解。computer翻译成“电脑”就是典型的隐喻。人脑能够通过其他感官进行阅读并保留记忆,电脑也能读取数据信息以及存储数据,这样就完成了由始源域“人脑”到目标域“电脑”的映射。如“card reader”(读卡器),“command”(命令),“instruction”(指令),“edit”(编辑),“run”(运行),“record”(记录), “virus”(病毒),“bug”(漏洞)皆属于这类隐喻的词汇。

(1)My computer reads and stores data quite quickly.(我的电脑读取和存储数据都很快。)

(2)The memory is very large.(内存很大。)

(二)计算机是办公室(THE COMPUTER IS AN OFFICE)

计算机最初广泛应用在办公室,使用最频繁的是一般办公软件。人们首先就有计算机是用在办公室这类场所中的相关联想。那么,将办公室与计算机作为始源域和目标域进行映射后,“办公桌”(desktop),“文件夹”(folder),“文件”(document),“垃圾桶”(recycle bin),“打印机”(printer)这些计算机词汇就非常容易理解。计算机使用者可以对文件进行“set up”(建立)、“edit”(编辑)、“save”(存储)、“sort”(分类)、“retrieve”(恢复)和“print”(打印),就像是在真实的办公室里进行一样。

(3)The file takes up too much storage spaces.(文件占了很大的存储空间。)

(三)计算机是建筑(THE COMPUTER IS A BUILDING)

建筑和计算机之间的隐喻映射可以从“sign in/log in”(进入),“sign out/log out”(退出)看出。用户可以在计算机界面上打开不同的“window”(窗口),可以更换屏幕的“wallpaper”(墙纸),同时在不同的网络“platform”(平台)进行学习、交友、娱乐。“workstation”(工作站),“port”(端口),“library”(图书馆)等也是有关建筑物被映射到计算机领域的隐喻。

(4)You can log in the library without password.(不用密码也可以登陆图书馆。)

(四)计算机是工厂(THE COMPUTER IS A FACTORY)

在这个概念隐喻中,工厂的生产与计算机的运作构成了映射。计算机同样具有生产设施如“CPU”(中央处理器),“processor”(处理器),“device”(设备),“household”(仓库),“modulate”(模板)等。同时,“operating system”(操作系统)可以进行资源 “distribute”(分配)和“manage”(管理)。另外,为了保证预期的“quality”(质量),还应对产品进行 “debug”(调试),最后产品才能“package”(打包)出厂。

(5)Most of the devices connected to the computer communicate with CPU in order to carry out a task.(大多数连接到计算机上的设备通过与中央处理器通信完成作业。)

(五)计算机是容器(THE COMPUTER IS A CONTAINER)

计算机就像一个容器,可以“input”(输入)文字, “output”(输出)文本,它甚至还有“entrance”(入口),可以“log in”(进入)或“log out”(退出)该容器,“save”(存入)或“retrieve”(调出)你所要的资料。同时,它还拥有一定的“capacity”(容量),如果内存太满,就会出现数据“fill out”(溢出)。这时,就要“delete”(清空)回收站或“free”(释放)一些磁盘“space”(空间)。

(6)Low disk space.(磁盘空间不足)。

(7)Delete some unused files to free some disk space.(删除一些没用的文件,释放一些磁盘空间。)

随着计算机科学技术的迅猛发展,互联网日益贴近普通人的生活,成为最大、最重要的计算机网络。许多网络词汇也在概念隐喻理论的框架下应运而生。这些词汇简洁形象、易于理解,为使用者提供了很多便利。

(六)互联网是高速公路网(THE INTERNET IS A NET OF HIGHWAYS)

高速公路网是对互联网较为贴切的隐喻描述。遍布全国各地的高速公路互相联系、彼此交织,构成了四通八达的交通网络。在高速公路上,各种车辆高速行驶,畅通无阻。遇到收费站要交费,遇到事故可能会致使交通堵塞。高速公路网映射到“Internet”(互联网),有运行“path”(路径),“shortcut”(捷径),“access permission to information”(信息准入许可),“web speed”(网速)和“download speed”(下载速度)。如果迷路,还可以寻求“guide”(向导)和“map”(地图)的帮助。

(七)互联网是战争(THE INTERNET IS A WAR)

战争和互联网间的映射是后来出现的。随着互联网的不断渗透,计算机用户有时会受到“hacker”(黑客)的“attack”(袭击),“virus”(病毒)的“threaten”(威胁)。为了“defend”(保护)个人计算机的“security”(安全),用户可以设置自己计算机的“password”(口令)或者“code”(密码),确保个人信息的“safety”(安全性)。

(8)The website has been attacked by hacker.(网站让黑客袭击了。)

(9)My file was destroyed.(我的文件被毁了。)

(八)互联网是本书(THE INTERNET IS A BOOK)

很多要素构成了始源域书和目标域互联网的隐喻映射。如当人们在浏览或阅读“web page”(网页)时,可以调节屏幕“brightness”(亮度),“contrast”(对比度),“font”(字体)等,也可以通过“category”(目录)进行“retrieval”(检索),或者“page up”(前进翻页),“page down”(后进翻页)。

四、结语

隐喻无处不在,与日常生活联系十分紧密。在原始社会中,人类创造并使用的第一批词汇多是表示具体事物的,后来人们又用它们命名其他相似的具体事物,当人类从具体概念中逐渐获得了抽象思维能力的时候,往往借助于表示具体事物的词语表达抽象的概念(赵艳芳,2001)。计算机作为人类的新创造、新发明,就是通过这样的方式被人类认知理解进而广泛运用。隐喻普遍存在于计算机英语词汇中,因此对计算机英语词汇的认知构建十分重要。借由概念隐喻的映射,我们可以对现有的计算机英语词汇进行理解,也能为理解将来产生的计算机英语词汇提供有效的认知途径。

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计算机语言的概念篇4

2教学内容设计

笔者曾经做了这样一个调查,对正在学习C语言程序设计课程,而且学习已经接近尾声的学生进行问卷调查。75%的学生回答不出来课程有什么用?85%的人不能准确说出“计算机语言”的概念,80%的人不能说出到底什么是“C语言”?70%以上的学生认为没有十足的把握一次通过计算机二级考试。从这个调查问卷,发现笔者的“C语言程序设计”教学真的很失败――学生连最基本的概念都没有掌握,我们感到上好“概述”真的十分重要。教师在讲解“概述”时,一般就是从给学生演示“程序编辑调试”入手,进而讲解C语言的发展,接着讲解C语言程序设计中的数据类型、控制语句等。殊不知,这些学生都是从高中才进入大学,他们对程序设计可能一无所知,乍一接触这些知识,一下子可能无法接受,更有学生从此就失去了学习“C语言程序设计”的兴趣。

2.1设问解答式教学思路[4-6]

“概述”是C语言教学的敲门砖,上好这一节课,直接影响到后续章节的成败。讲述这个内容时,我们首先需要讲解这门课程的重要性,使学生认识到这门课必须要学好。在学生还不知道课程内容时,适当地通过课程提问,逐一分析解决,使学生认识到C语言的强大功能,产生学习的动力,希望学好C语言,了解C语言的学习方法。如图1所示。

2.2承上启下讲解课程的性质

对于学习,人总有一种想法,重要的东西才去学。对任何一门课程,教师必须要跟学生强调这门课程的重要性,从扩充知识体系方面去强调重要性,同时要用通俗的语言来提起学生的兴趣。对于C语言程序 设计,我们采用了如图2所示的讲解方法,使学生初步了解课程的重要性。

2.3层层递进提出问题

设问解答式在教学中已经成为一种流行的教学方法,但在问题设置和解答方面都要有技巧。很多人习惯提的问题是某一讲内容的重点、难点,殊不知,学生还没有开始内容的学习,如何能做到对提出问题有印象,从而做出解答。针对学生对程序设计的了解情况,我们设置以下问题,这些问题层层递进,如果学生了解了这几个问题,那么就对C语言有了一定的了解:

1) 有了丰富的人类语言,为什么还要有计算机语言?

2) 计算机语言有何特征?

3) 程序设计语言是一种什么样的计算机语言?

4) C语言是什么样的程序设计语言?有何特点和作用?

5) 如何学习C语言?

2.4教学方法和技巧――解决问题

2.4.1为什么要学习计算机语言

这是每个计算机初学者遇到的问题,我们利用图3所示的方法来使学生了解计算机语言与人类语言的区别:计算机语言是人与电脑交流的工具,计算机看得懂;而人类的自然语言是人与人交流的工具,计算机不认识。因此我们要指挥计算机做事,就必须要学习计算机的语言。

2.4.2计算机语言家族

有学生认为所有的语言学起来都枯燥无味,计算机语言也不例外。这个时候我们可以列举一下“图灵奖与计算机语言”,如图4为计算机语言的类别,通过讲解让学生了解到计算机语言的大师们对计算机语言的贡献,对计算机及信息技术发展的贡献,使他们感受到计算机语言的魅力,激发学习兴趣。

2.4.3以独特的视角展现“C语言”特色

学生在了解了计算机语言的概念后,肯定很想知道计算机语言的特征,我们抓住学生的心理特点,将C语言的特点总结如下:

1) 严格定义,有严谨的语法;

2) 语义上无二义性;

3) 比自然语言要精简;

4) 是机器可执行的。

在讲解这一部分时,我们一定要注意与人类的自然语言进行对比,使学生留下深刻的印象。

2.4.4层层细化,讲解C语言的发展

当学生了解了“语言”、“计算机语言”之后,接着即可引入“C语言”的相关知识。讲解过程中,我们始终把握联系实际,由浅入深的步骤[3]252-253,如图5展示了讲解思路,采用图示的方式讲解计算机语言的发展过程:

2.4.5图解“程序”的概念

我们一直强调,要计算机做事,要控制计算机,而其中重要的步骤是编写程序、解决问题。理论上说,计算机可以作任何事情,只要把实际问题抽象、制作为可求解的程序,本过程适宜采用如图6所示的图示方式讲解[3]252。

3结语

我们在全校“C语言程序设计”教学中普遍实施上述教学思路,教师和学生普遍感觉收获颇多,特别是加深了学生对C语言的了解,激发了他们学习的兴趣,课堂教学与实验教学效果都比过去有了明显改善。“C语言程序设计”课程在2010年度被评为湖南省精品课程。通过改革教学内容、改进教学方法使C语言教学更适应学生的需求,便于学生循序渐进地学习相关知识和技能[7]。同时在这个过程中,学生会不断地获得成就感,更大地激发起求知欲望,从而培养出独立探索、勇于开拓进取的自学能力。最终使我们的教学更适用于培养学生的创新能力、独立分析问题和解决问题的能力[8]。

注:本文所涉及内容的视频录像可在湖南工业大学“C语言程序设计”省级精品课程网站:218.75. 216.182/vc/850839观看。

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[7] 温雅敏. 数学专业高级语言程序设计课程教学模式改革探讨[J]. 科技经济市场,2008(5):119-120.

[8] 楼蔚松. C语言教学新模式探索[J]. 现代企业文化:理论版,2009(22):191-192.

Based Question and Answer Style’s“C Programming Language Overview”Teaching Content Design

LIU Qiang, LI Changyun, RAO Juhua

计算机语言的概念篇5

引言

2006年3月,美国卡耐基梅隆大学计算机科学系主任周以真教授给出了计算思维的定义。她认为,计算思维是运用计算机科学的基础概念去求解问题、设计系统和理解人类的行为,包括了涵盖计算机科学之广度的一系列思维活动。[1]计算思维活动是和“读、写、算(Reading, writing and arithmetic――3R)”同等重要且适合每个人的“一种普遍的认识和普适的技能”。

目前,包括美国、英国在内的众多国家,信息素养与计算思维能力培养已经成为中小学信息技术教育的新趋势和重要教育内容。计算思维在我国也引起了越来越多教育教学者的关注,很多学者提出应强化对大学生及中小学生计算思维能力的培养。在高中阶段,培养高中生的计算思维就是要培养他们“像计算机科学家”那样去思考问题,并将这些问题渗透到信息技术的每一个角落。美国ACM计算机课程IEEE-CS2001总结了学习信息技术的四种方法,认为“编程先行(programming-first)”是一种行之有效的方法。[2]而程序设计语言是程序设计(编程)最主要的工具之一。因此,本文以程序设计语言为切入点,针对目前我国高中教育阶段程序设计作为非核心课程的现状,探析一种既适合高中生学习编程概念又适合高中生计算思维能力培养的程序设计语言。

一种适合高中生的程序设计语言

1.程序设计语言的选择

目前,我国高中信息技术课程学习的编程语言主要是Visual Basic,而针对高中生的信息技术竞赛多采用C++或Java语言。虽然这些语言都适用于学习面向对象的编程概念,但基于目前高中信息技术课的教学现状以及高中生的综合信息素养,学生学习这两种语言的整体兴趣并不高,而且对许多编程概念只“知其然,而不知其所以然”,求解实际问题的能力也不甚理想。这种局面与程序设计语言的选择有很大关系。首先,Visual Basic和C++/Java是目前高校学生学习的主流程序设计语言,语法学习难度较大,而且语言本身的抽象程度也并不完全符合高中生的认知能力,不适合高中与大学计算思维能力培养的衔接教育。其次,虽然这些语言都能够提供可视化的编程环境,但程序代码本身的文本编写模式和文本输出模式很容易让学生认为编程是一种枯燥无味的事情,从而影响他们深入学习编程的积极性。鉴于此,本文从以下四个方面选择程序设计语言。

(1)对象先行

从广义上看,程序设计语言主要有命令式、面向对象、函数式、逻辑式和并发式等范型,而目前高校使用的主流程序设计语言是面向对象程序设计语言,如C++/Java。因此,为了更好地满足高中与大学计算思维能力培养的衔接教育要求,笔者选择了面向对象的程序设计语言。

(2)高度抽象

基于高中生的综合信息素养和认知能力,选择的程序设计语言应是一种比C++/Java更高抽象层次的可视化编程语言。该语言应语法简单,操作便利,能极大减轻学生学习语法的负担,提高学生使用程序设计语言与计算机进行交流的能力,从而激发他们学习编程的动力。

(3)学习编程概念

在满足高度抽象的基础上,为了初步培养学生的计算思维能力,这种程序设计语言应不影响学习基本的编程概念,如类、对象、封装、方法、事件与事件处理、变量、表达式、控制语句、递归和并发等。

(4)培养计算思维

基于高中生的认知能力,能够通过编程培养高中生用程序设计语言分析问题、解决问题的能力,从而逐步训练计算思维是选择这种程序设计语言的最终要求,即能够充分呈现计算思维的思想或计算思维的核心概念。

2.Alice――面向对象的三维可视化编程语言

Alice(http://)是Carnegie Mellon大学免费提供的一个可以用来学习设计与编程的面向对象的可视化编程语言。用Alice学习编程就是建立自己的虚拟世界,在其中添加各种三维模型(Alice已提供大量预定义的三维模型),然后编写程序(类似于电影剧本)指挥这些三维模型做出所需的动作,从而在虚拟的三维世界中快速地创建故事、游戏或类似卡通的交互式动画程序(如上页图1、图2)。Alice是一种适合高中生学习面向对象编程概念的高度抽象的可视化编程语言,能很好地满足高中与大学学习编程的衔接教育要求。

(1)满足对象先行

Alice语言的最新版本是完全面向对象的。在Alice创建的虚拟世界中,每一个三维模型(人、动物或建筑等)都是一个可见的对象。此外,Alice本身是使用Java语言编写的,用Alice编写的程序最终会被转换成Java程序运行。因此,学习Alice语言可为将来进一步学习Java或C++语言奠定良好的基础。

(2)满足高度抽象

Alice设计了一个拖拽式的可视化用户界面,学生可以在屏幕上拖动程序中的组件(如对象、方法、语句等),而不会出现语句结构或标点符号等语法错误。一个使用Alice的程序员更像是一个导演或一个木偶操纵者,通过鼠标拖拽屏幕上的语句和对象就能编写一个交互式程序,且运行过程具有即时反馈性。从程序设计语言的角度来看,Alice是一种比C++/Java抽象层次更高的程序设计语言,极大地提高了学生与计算机的交流能力,因此更容易激发他们学习编程的兴趣与欲望。

(3)学习编程概念的极佳选择

学习编程实际上是学习怎样合理地安排一系列的指令从而实现一个任务。Alice虽然是一种高度抽象的可视化编程语言,但并不影响学生学习和理解面向对象的基本编程概念,如类(class)、对象(object)、继承(inheritance)、方法(method)、发送消息(sending message)、控制结构(control structure)、运算符(operator)、表达式(expression)、事件处理(event handler)等。Alice程序是由很多行描述对象动作或修改对象属性的代码组成,代码可以组织在Do in order和Do together模块中,以此来告诉Alice哪些动作是顺序发生的,哪些动作是同时发生的。此外,由于Alice编程是一种基于剧情或故事的可视化程序设计方法,能把抽象的编程概念用形象的方式呈现给初学编程的人,因此它更符合高中生的认知能力。

使用Alice编程培养初步的计算思维能力

计算机语言的概念篇6

计算机网络完全是模拟真实的空间而建的,在这个空间里人们可以交朋友、浏览信息、学习、工作、娱乐休闲等等。当然,生活空间的一些词语与互联网中一些空间是相似的,即原始域同目标域之间是一种结构映射的关系。比如:你想看书,可以有“书架”,设置“文件夹”、“书签”;互联网有“封皮”(screen);有“纸张”,纸张有“亮度”(brightness),“对比度”(contrast);有“字体”(font);有“目录”(category),有“检索”(retrieval);有“首页”(home)也有“尾页”(end);有“前进翻页”(pageup),“后进翻页”(pagedown)和“暂停”(pause)。由此可以看出,计算机网络中的新词都是隐喻的,“电子书”的概念是由真实书本的概念所构成的。电子书有目录、有检索、有文字、有封面等等。从此意义上讲,网络是书这个隐喻概念决定了人们对电子书的认识和理解。

(二)计算机是人脑

计算机作为一种功能强大的工具,被设计用来处理人们全部的商务事务和所有的个人需要。因此,计算机又被称为电脑或人脑。顾名思义,电脑体现了人脑的功能以及人脑处理事务时的运行模式,而关于电脑在不久的将来终将取代人类的预言也屡见不鲜。电脑设备和运行过程也是从人脑隐喻而来的。人脑就是一个系统,在这个系统里,记忆力(memory)是人脑的核心,没有学习就没有理解,理解是记忆的基础。人类通过眼睛耳朵等感觉器官接受信息,也就是说感觉器官是人类摄取信息的途径。同样,计算机也有和人脑相似的记忆系统,那就是存储器(memory),计算机的内存是通过键盘、鼠标接受指令和信息的,没有键盘就没有计算机的工作平台。正因为memory一词被人们所理解,原始域人脑的各个特征才能成功地映射到目标域计算机系统。

综上可知,人是以人脑为中心的,在人脑的指挥下进行所有的工作,比如看、听、学等。计算机和人是一样的,它是以cpu为大脑,并且在它的指挥下也能和人类一样进行一系列的动作。人脑的认知特征与计算机的主要特性基本相同,用一种概念结构来架构另一种概念结构。通过对比,我们发现二者都有存储信息和读取信息的功能,正因如此,才能通过记忆的概念来理解存储器功能。

计算机语言的概念篇7

文章编号:1004373X(2008)0518102

Application of Semantic Analysis of Noun Phrase Understanding in Special Domains

CHEN Zhoujuan,QU Erguang

(Yuncheng University,Yuncheng,044000,China)

Abstract:The Natural Language Understending is limited to the field of special domains,it is easy to realize natural language understanding,solve intelligent man-machine interface,automatic modeling and so on.The paper analyses the semantic characteristics of noun phrase,and introduces its processing process in a detail.

Keywords:natural language understanding;noun phrase;semantic analysis;domain

自然语言理解研究是当前最热门的研究课题之一。目前国内对汉语理解的研究虽然比较多,但相对成熟的却比较少。这主要是由于汉语语句经过词法分析、语法分析以后还存在很多歧义。汉语与印欧语不同,关于成分间的搭配,其句法制约因素少一些,相应地,语义制约因素更复杂一些。因而语法分析以后进行详细地语义分析,计算机就可以更准确地理解汉语了。而又由于自然语言本身的模糊性和非精确性,以及计算机语言知识的贫乏,使得对语言的语义分析理解很困难。鉴于目前自然语言理解的需求,同时为了有效解决这个问题,本文将自然语言理解的范围限制到某个领域内进行研究。本文重点介绍汉语中名词短语的语义分析过程。

1 基于领域的自然语言理解特点

基于领域的自然语言理解把自然语言进行领域划分,在较小的范围内进行语言处理有其自身的优势:

(1) 缩小自然语言理解的研究范围有利于系统研究与实现。计算机要达到能够象人类一样游刃有余地理解自然语言,不仅需要将全部的自然语言知识输入进去,而且还需要将足够的经验输入进去,这将是一个相当大的挑战。将自然语言限制在领域内理解,其涉及的方面比较窄,词汇量比较少,语义比较确定,故分词、词法分析就变得相当简单,语义推理相也对比较简单,歧义处理的复杂性也会降低。这样系统开发就容易实现。

(2) 人们在分析处理复杂事物时,最常用的办法是把复杂事物进行分解,由局部到全部逐步处理。对自然语言理解这一庞大的工程来说,把自然语言按不同领域进行划分,不仅符合人类的思维习惯,而且降低了语言处理的难度。

2 名词短语的语义分析

计算机对名词短语的理解主要是对其组成成分间关系的识别。而在名词短语的组成成分中,名词与名词之间关系的最为复杂,可以形成定心结构、联合结构等等。同时,名词间关系的理解又是短语语义结构分析的重点,因此下面讨论一下名词间的关系。

第一种关系为一般特殊关系,这种关系不仅揭示了事物之间特有规律的联系,而且还可以简化概念的描述。采用面向对象中继承的方法,可以使下层概念自动具有上层概念的可继承的属性,因而也就可以集中考虑下层概念的特有属性。第二种关系是整体部分关系,又称组装关系,用于描述概念与其他概念之间的组成关系。通过他可以看出某个概念是以另外一些概念为其组成部分的。客观世界中,整体和部分关系广泛存在于事物之间,如:物理上的整体事物和他的一个部分,如汽车与发动机;团体(组织)与成员,如班级与学生;空间上的包容关系,如教室与桌椅;抽象事物的整体与部分,如法律与法律条文;具体事物和他的某个抽象方面,如人员与人员的身份。第三种为实例关系。概念间的实例关系也叫类概念的实例化,他是连接类概念和对象概念的桥梁和纽带,他主要是把类概念的属性值适当取值而得到的。例如,对于概念“三角形”当其属性“边”取值为“AB、BC、AC”,顶点取值为“A、B、C”时,就得到概念“三角形”的实例化概念“三角形ABC”。

3 名词短语语义分析的实现

3.1 语义分析总流程

名词短语理解的总流程图如图1所示。

3.2 句中名词语义识别的实现

简单句中名词识别是分析名词短语的基础,名词所描述的概念内涵、外延等语义直接影响名词短语的划分及识别。名词语义分析的详细流程如图2所示。

本系统对名词语义分析实质上是概念的实例化过程,实例化就是对概念的属性值进行填充。我们用动态名词及名词属性模板记录实例概念及其属性。因此,这里只需通过语义规则来填充动态名词模板和名词属性模板就可完成概念的实例化,实现对具体概念的理解。

3.3 名词短语划分的实现

名词短语的界定一直是理解名词短语的难点。我们认为组成句子的基底结构是动核结构,任何一个动核结构都是由动核和动元(动核所联系的强制性语义成分)组成,而充当动核和动元的正是动词和名词,所以可认为名词与动词的理解是句子识别的核心。此外,结合汉语名词短语的语法结构特征,即大多数的名词短语都是以名词结尾,我们提出先对简单句中的名词短语做模糊划分,将句子分为作动元的名词块与作动核的动词块两部分。而对名词短语的进一步准确界定,仍需更多的语义知识才能处理。

名词短语识别的详细流程如图3所示。

3.4 名词短语识别的实现

名词短语的识别模块是整个名词短语理解的核心,他不仅实现名词短语各组成成分及其语义关系的识别,而且通过语义分析的方法,可进一步界定名词短语。

名词短语识别模块的流程如图4所示。

4 结 语

把自然语言理解限定在领域范围内,显著降低了语言理解的难度,有助于自然语言理解系统的开发。本文将自然语言中的名词短语限制在特定的领域,大大降低了语义分析处理的难度,也提高了其实现的可能性。将自然语言理解的语义分析应用于中学几何网络智能辅导的专家系统的接口,对其中的名词短语进行理解,经过初步调试,取得一定的成果,结果比较令人满意。不过,由于自然语言理解是一个十分庞大的系统工程,对名词短语的语义分析处理涉及面很广,以及时间、条件和作者个人认识的限制,我们的工作还需要进一步深入,我们的系统还需要进一步的完善和改进。

参考文献

[1]姚天顺.自然语言理解――一种让机器懂得人类语言的研究[M].北京:清华大学出版社,2002.

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计算机语言的概念篇8
计算机语言的概念篇9

1 引言

程序设计课程是工科大学生的计算机基础教育必修课,而C语言作为一种常见的高级语言被广泛采用。另外,C语言程序设计课程也是计算机科学与技术专业的学科基础课程,是数据结构、操作系统等课程的先修课程。通过该课程的学习,可以使学生了解高级语言程序设计的基本思想,掌握相应的程序设计语法与一定的算法,为后续课程打下良好基础[1]。

然而,C语言涉及的概念较多,其语法规则广且较分散,各知识点间有穿插,常常使初学者很难理清头绪。传统教学方法按照相关知识点顺序介绍,常常使学生在学习的中前期“只见树木不见森林”,陷入到语法规则中。这样,部分学生在趣味性较多的算法介绍到来之前容易丧失信心甚至放弃学习。

针对这种情况,本文提出了多角度模块化教学方式,通过对教学内容进行整体化归纳提炼,使得学生在教学的早期阶段能够对课程有感性的整体认识。另外,通过不同视角的知识点模块化,让学生从多个角度理解相关概念及它们的区别与联系,从而达到更好地掌握课程知识的目的。

本文剩余部分的结构为:第2节详细介绍了多角度模块化教学方法的实施细节,第3节介绍该教学改革的试点情况,第4节对全文进行了总结。

2 多角度模块化教学方法

C语言课程知识点较多,包括:数据类型,运算符与表达式,顺序程序,循环程序,数组,函数,编译预处理,指针,结构体与共用体,文件,等。这些知识点中又包含相当多的语法规则,显得零零碎碎,初学的学生很难把握[2]。本章从三个不同的视角介绍模块化教学方式以解决这些问题。

2.1概念模块化

通过将众多的概念知识归纳提炼并模块化授课,可以有利于学生从总体上把握概念,也便于进一步自学更多的知识点。以数据类型为例,授课时并不是逐一讲解,而是首先以模块化方式展现这一部分的主要知识点,图1给出了这部分概念模块化的一个示意图。

授课时根据模块图讲解概念间的区别和联系,鼓励学生克服对这一部分的学习感到枯燥的情绪,然后再逐步讲解这些概念内容,讲解中注重相关比较,使得学生进一步加深印象。

由于从不同角度归纳总结存在不同的模块化,因此同时展现多个角度的知识概念模块对深刻理解问题是非常重要的,以C语言中的作用域与存储类别为例,通过时间和空间的不同角度可以加深学生对这部分重要概念的掌握。图2给出了从作用域角度和存在时间角度归纳的变量存储类别。这些模块化归纳对学生深入理解和掌握函数及软件复用的相关概念和思想是非常必要的。

2.2常见算法模块化

学生在课程教学的中后期开始逐步理解和阅读相关程序,但自己写程序却非常困难,常常对自己理解的简单的程序也难以独立写出,这是因为缺少常见算法的模式积累。如同英语作文写作需要积累一定的句式一样,程序设计初学者也需要积累一定的常见算法模块。可以从多个角度积累相关算法模块,如从实际问题的角度、从程序套路的角度归纳提炼并进行模块化。

以实际问题的角度为例,比较重要的算法有:求素数、求公倍数公约数等等,这些算法的重要性其实不在应用本身,而是一种编程思想的锻炼。对这些问题模块化,有助于训练学生快速独立编写程序,树立学习信心。

从程序套路的角度,对初学者而言,熟练掌握累加、阶乘、求最值等的模块化套路是非常重要的。以累加为例:诸如:-+…± 此类的程序均可模块化为如下代码:

sum=0;sign=1;for(i=0;i

其中为泛化的累加项,sum记录累加和,sign记录正负号变化,i是循环变量,N是循环次数。通过将这些套路模块化也有助于学生理解计算机与人各自的优缺点,理解自然语言转化为高级语言直至机器语言的一般过程,激发学生程序设计的兴趣和灵感。

2.3 实验模块化

实验对程序语言的学习至关重要,只有通过实验反复训练才可能真正掌握纷繁复杂的C语言语法规则,领悟程序设计的思想[3]。如何利用好有限的实验时间是非常值得探索的问题。将实验按内容或方式模块化可以方便程序验证,提高学习效率。

通常,实验根据课程进度分阶段完成不同的内容,前后联系并不大,如果能合理规划,将内容模块化,随着课程的推进,后面的实验内容利用前面的模块,可以极大地提高实验效率并培养学生软件复用的思想。

对初学程序设计的同学而言,对于布置的实验,常常对结果比较重视,而忽略了调试能力的锻炼。鉴于这种状况,对实验方式开展专项练习,对实验的代码编写、运行、调试、测试、维护等阶段开展专项模块化训练,可以锻炼学生对程序的排错能力,提高所编写代码的质量,并逐步体会到软件工程的相关思想。

3 班级试点结果

教学方法改革在多个计算机专业和非计算机专业班级均进行试点,所试点的计算机专业班级有多名同学参加程序设计竞赛获奖;所试点的非计算机专业班级在学校组织的同类型班级统考中多次名列前茅,在40多个同类型班级中一次排名第七,一次排名第四,一次排名第一,取得了较好的效果。

4 总结

C语言是一门重要的计算机基础教育课程,其教学方法的改革和创新是一项系统工程,涉及到教材选用、理论知识点的讲授以及实验的设计和创新。通过多视角多模块化教学方法的探索,可以有效地克服学生在学习中容易陷入繁杂知识点从而缺少整体观念的问题,提高学生的学习兴趣。总之,针对C语言程序特点,探索相应的教学方法创新有助于提高教学质量,为培养应用型、创新型、复合型人才做出贡献。

参考文献:

[1]何钦铭,颜晖,苏小红,等.“程序设计基础”课程教学实施方案[J].中国大学教学,2010,(5):62-65

计算机语言的概念篇10

词汇相似度反映了两个词汇相互关联的程度,即词汇间的组合特点,可以利用两个词汇在同一语言环境中的可替换程度来衡量。目前,词汇相似度的计算方法主要有基于统计的方法和基于语义词典的方法两种,但这两种方法在实现中都存在不足。本文充分挖掘出HowNet中丰富的语义关系,在计算了词汇的语义相关度以及语义关联度的基础上,提出一种基于HowNet的词汇语义相关度计算方法,使计算结果更趋于合理化。

2、基础知识

2.1 HowNet简介

HowNet是一个以中英文词汇所代表的概念为描述对象,以揭示概念之间以及概念的属性之间的关系为基本内容的常识知识库。它采用知识词典的描述语言(Knowledge Dictionary Mark-up Language,KDML),将词语表示为几个“概念”,即利用“概念”对词汇的语义进行描述。组成“概念”的最小意义单位称为义原语义描述式,由义原以及某些表达概念语义的符号组成,有基本义原描述式和关系义原描述式两种形式。

2.2 概念之间的隐含语义关系

概念的基本义原描述式展示了概念的基本信息,而关系义原描述式则表达了概念与其它义原间的复杂关系,我们可以根据这些关系挖掘出隐含在两个概念之间的复杂语义关系。笔者对HowNet关系以及关系义原描述式进行了仔细研究比较,概括出了概念之间的八个语义关系,如表1所示。

3、语义相关度计算

两个词汇语义相似度高,它们的语义相关度必定较高,如“医生”与“患者”;反之两个语义相关度高的词语,却不一定有很高的相似度,如“医生”与“医治”。因此词汇间语义相关度是由语义关联度以及语义相似度两方面共同决定。

5、结语

本文提出的基于HowNet的词汇语义相关度计算的方法,充分利用了HowNet中隐含的语义信息,结合语义相似度的算法来进行词汇间的关联度计算。此算法更符合实际情况,实用性强,可对自动问答系统中的文本聚类、文本分类、信息检索等研究工作提供有效的支持。

参考文献

[1] 田萱,杜小勇,李海华.语义查询扩展中词语-概念相关度的计算[J].软件学报,2008,19(8):2043-2053.

[2] 刘群,李素建.基于《知网》的词汇语义相似度计算[J].计算语言学及中文信息处理,2002(7):59-76.

计算机语言的概念篇11

走出计算机语言教学困境的方法是要求教师通过教学使学生深刻体会到马克思主义世界观和方法论的科学真理性和力量;将教会学生科学的思维作为自己的崇高目标,为思维而教,教会思维;充分发挥左脑与右脑的抽象思维与形象思维能力,让语言与算法由抽象的虚拟世界变成一个实实在在的东西,让学生在一个“现实世界”里领悟语言与算法,使学生从传统的思维中走出来,创新思维及创新能力得到极大的发展。

本文结合c语言的教学,从哲学理念与科学思维两方面作一些计算机语言教学法方面的研究与实践。

一、树立哲学理念,用辩证唯物主义指导教学,培养创新精神

大家都知道中药,为了治疗某一个疾病,不同的医生开出的药方可能是不同的,药方里多味药共同起作用,有的疗效好,有的不太好,而有的医生神秘地加上某味药后,就有了药到病除的神效。WWw.133229.cOm在中药的配方里头蕴含着普遍联系的理念:药与药的联系,药与病的联系。

同样,知识与知识之间,知识与应用之间也有着内在的关联。在程序设计教学过程中,教师应设计一些具有现实应用价值的任务,它能让学生把与任务有关的知识点紧密联系在一起而形成一张网,在这张网中,既有旧知识,也隐藏着新知识,旧知识某方面的功能得到应用并得以巩固,新知识因为需要而学习,整个网也体现了知识的综合应用。知识的价值在应用中得到了充分体现。

教师要在学生熟悉的事物和陌生的事物之间运用类比,找到它们的相似与不相似之处,如生物的进化是生物自身的否定之否定,反映了生物现在与历史之间的、生物与生物之间的联系,在计算机语言中同样有着进化现象,如类型-数组-结构体-类的发展就如同单细胞生物向多细胞生物的进化,无机物向有机物的进化。高阶知识的雏形是基础知识,也是基础知识的合理组合,明了知识之间的血缘关系,学生更加重视基础知识的学习,而对高阶知识的理解就显得容易得多了。

在程序设计中,要培养学生的http://“求异”精神,实现辩证的肯定与否定。教师的讲解不是权威,不是唯一正确答案,鼓励学生进行小修小改,甚至另辟蹊径,找出一个更为睿智的思路,学生的任何思考都应辩证地肯定。学生在另觅思路的过程中,有的想法正确,有的想法错误,其实正确与错误不是绝对的,正确的程序可能在时间或空间上或许有一些问题,而错误的程序只要稍作修改(如语句顺序的改变)就是正确的,有时错误本身是正确的,只是因为它出现的时机或地方不对而已,正确与错误只有一步之遥。学生走过的不可能是一条“直路”,让他们在这条“曲折”的思路上做一回苦行僧,在这条创新的道路上完成一次洗礼,实现自我新的发展。

二、协调左右脑思维,提高科学思维素质,培养创新能力

美国的罗杰.斯佩里教授通过实验证实了左右脑分工理论。大脑分为左半球和右半球,一般左脑具有言语、概念、分析、计算、逻辑推理,将复杂事物细化等功能;右脑具有音乐、绘画、空间几何、想象、创造、综合等功能,右脑最重要的贡献是能进行创造性思维,研究表明右脑具有的巨大潜能并没有被充分利用。

现今的计算机语言教学大多都是以左脑为中心的教学,右脑基本处于睡眠状态,而学生的左脑也在抽象与逻辑思维中昏昏欲睡。

充分利用右脑惊人的形象思维能力,调动右脑思维的积极性是科学思维的关键。

计算机的数字世界是现实世界的一面镜子,现实世界里有什么,数字世界里就有什么,只是表现形式可能不同而已。计算机语言的概念、理论、方法在现实世界里都能找到它的“生活原型”。以概念教学为例,概念的重要性在于它是一种语义规定,弄不清楚就会出现“个个字都认识,句句话都听不懂”的现象,概念教学要加强形象思维。 c语言的指针概念是学生的一大难点,对于c系统中这一灵魂性的知识点,“地址”是它的原型,“地址”是一个“范围”概念,它不仅包含开始信息,也包含结束信息,还包含此范围内数据的特征三方面的信息。形象地理解了指针的概念后,对指针的重要性、指针的运算,通过指针获取数据的运算就有了一个“实实在在”的理解。这样的例子举不胜举,如容器与变量,时分秒的变化与循环,族谱与树结构等等。

李政道教授倡导科学与艺术的结合,他邀请画家们“画科学”。爱因斯坦描述他的思维过程是先用形象思维,再将形象思维转换成语言。计算机程序设计既是一门技术,也是一门艺术,在进行程序设计的过程中利用左右脑分工理论,重视右脑功能,并将左右脑“并联”起来协调工作。左脑将复杂的过程进行功能分解,右脑负责过程的形象化,将过程想象成一幅幅形象生动的画面,最后,由左脑负责将画面描述的算法抽象成一个个的语句,最后形成完整的程序。

右脑的思维具有无序性、不拘泥于局部的分析,而是统观全局,以大胆猜测跳跃式地前进,达到直觉的结论。在程序设计中有一个很有意思的现象,学生很快地想出了方法,但要求他们用计算机语言描述步骤时,他们却犯了难!步骤难以描述了,甚至在看似简单的顺序结构上也出现了困难,没有了头绪,此时可利用左脑的分析与细化功能对右脑绘制的主要画面做一些重组,变无序为逻辑上的有序,对右脑的思维进行“慢镜头”式的细化,细化到每一个“镜头”都能用一个语句加以描述为止。

人的右脑就像一台照相机,将输入大脑的信息以直观的图像加以思考并记忆,“图像记忆”这种右脑特有的机能,是右脑高速海量记忆的奥秘所在。在学习过程中,不妨“模糊性”学习,对接触到的东西先混个眼熟,混个耳熟,有意识地训练右脑的形象记忆与情感记忆,使记忆更生动、长久不忘。

人的创新能力与右脑思维密切相关,在左脑的配合下,右脑充分发挥想象力,在一闪念间产生顿悟,将一些看似不相干的知识与知识,知识与应用联系起来,并能进行综合应用。程序设计中不断“求异”的精神,是对右脑思维潜能的充分发挥,使我们的学生成为洋溢着创新欲望、充满活力的人。

计算机语言的概念篇12

二、协调左右脑思维,提高科学思维素质,培养创新能力

美国的罗杰.斯佩里教授通过实验证实了左右脑分工理论。大脑分为左半球和右半球,一般左脑具有言语、概念、分析、计算、逻辑推理,将复杂事物细化等功能;右脑具有音乐、绘画、空间几何、想象、创造、综合等功能,右脑最重要的贡献是能进行创造性思维,研究表明右脑具有的巨大潜能并没有被充分利用。现今的计算机语言教学大多都是以左脑为中心的教学,右脑基本处于睡眠状态,而学生的左脑也在抽象与逻辑思维中昏昏欲睡。充分利用右脑惊人的形象思维能力,调动右脑思维的积极性是科学思维的关键。计算机的数字世界是现实世界的一面镜子,现实世界里有什么,数字世界里就有什么,只是表现形式可能不同而已。计算机语言的概念、理论、方法在现实世界里都能找到它的“生活原型”。以概念教学为例,概念的重要性在于它是一种语义规定,弄不清楚就会出现“个个字都认识,句句话都听不懂”的现象,概念教学要加强形象思维。C语言的指针概念是学生的一大难点,对于C系统中这一灵魂性的知识点,“地址”是它的原型,“地址”是一个“范围”概念,它不仅包含开始信息,也包含结束信息,还包含此范围内数据的特征三方面的信息。形象地理解了指针的概念后,对指针的重要性、指针的运算,通过指针获取数据的运算就有了一个“实实在在”的理解。这样的例子举不胜举,如容器与变量,时分秒的变化与循环,族谱与树结构等等。

计算机语言的概念篇13

二、开设活动课创造应用环境

根据教学内容,组织学生参加社会实践活动,让学生深入生产、生活实际,参观学习,了解各行各业的生产、经营、供销、成本、产值、利润及工程设计、立项、预算等情况,引导学生搜集实际背景资料,发现问题、提出问题并解决问题,以培养学生自觉用数学的意识。例如,在函数与方程的教学中,给学生布置研究性课题,让学生调查中国电信在资费调整前后对于市话用户有何变化,然后探讨此次电信资费调整中提价的最大百分比是多少。在三角函数的应用教学中,组织学生实地测量山高、塔高、河宽等,从方案设计,到实地测量、数据记载、结果计算、检验都由学生完成,加深学生对俯角、仰角、方位角等概念及数学理论与方法的理解,学会自己动脑动手解决实际问题,增强应用意识、提高数学素质。

三、“背景化”一些纯数学问题

许多纯数学问题,对巩固基础知识、训练思维、掌握技能和方法、形成能力等起到了很好的作用,但也正是这些抽象的推理、烦琐的论证、复杂的计算,僵化了学生的思维,使之重理论、轻应用,学了数学不知有什么用。如果我们在教学中,结合课本例题、习题引导学生积极思考,把这些数学模式生活化,设法把这些纯数学问题寓于一定的生动形象的现实背景中去,再进行转化解决,给枯燥乏味的数学问题、公式、结论等注入活力,真正体现数学源于现实、寓于现实、用于现实,即可使学生在问题解决中领悟到探索未知世界确实须臾离不开数学,进而树立应用意识,提高应用能力。

四、加强数学语言的教学,提高阅读理解能力

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