 |
Методические указания по выполнению задания на курсовую работу
|
|
|
|
АЛГОРИТМИЗАЦИЯ И ПРОГРАММИРОВАНИЕ
МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ
ПО КУРСОВОЙ РАБОТЕ
Санкт-Петербург
В методических рекомендациях изложены основные требования, порядок выполнения и правила оформления курсовой работы. Рекомендации предназначены для студентов, изучающих дисциплину «Алгоритмизация и программирование». Часть материала может быть использована при курсовом проектировании по другим учебным дисциплинам. Рекомендации могут также оказать помощь при дипломном проектировании и оформлении конкурсных работ.
ОГЛАВЛЕНИЕ
1. Цель и задачи курсовой работы................................................................................................ 2
2. Методические указания по решению прикладной задачи..................................................... 3
3. Требования к содержанию и форме пояснительной записки............................................... 5
4. Защита курсовой работы............................................................................................................ 8
5. Методические рекомендации по оцениванию курсовой работы......................................... 8
Приложение А. Задание на курсовую работу.............................................................................. 9
Приложение Б. Титульный лист…………………………………………………………………17
Цель и задачи курсовой работы
Курсовая работа имеет целью научить студентов применять полученные знания для самостоятельного решения на ПК конкретных практических задач.
На кафедре БИС выполняется курсовая работа по дисциплине «Алгоритмизация и программирование», которая направлена на закрепление и углубление теоретических знаний и практических навыков решения вычислительных задач на ПК и получение навыков в оформлении курсовой работы.
|
|
|
В процессе выполнения курсовой работы студенты должны:
· закрепить, углубить и обобщить знания, полученные при изучении дисциплины;
· закрепить навыки в составлении схем алгоритмов, а также в разработке и отладке программ;
· приобрести навыки самостоятельной работы с учебной и справочной литературой;
· получить навыки в разработке календарного плана выполнения курсовой работы и правильного оформления пояснительной записки.
Полученные в ходе курсовой работы знания являются базовыми для выполнения последующих курсовых работ, а также для разработки дипломного проекта.
Методические указания по выполнению задания на курсовую работу
Выполнение задания целесообразно разбить на ряд относительно самостоятельных этапов, которые вытекают из общей последовательности решения задачи на компьютере. К этим этапам относятся:
- уяснение задания курсовой работы;
- формализация задачи и разработка алгоритма ее решения;
- составление программы;
- ввод и отладка программы.
Начальным этапом курсовой работы является уяснение задания. Опыт показывает, что для того, чтобы минимизировать количество ошибок, необходимо вникнуть в содержание задачи, то есть четко уяснить себе основные функции, которые надо реализовать, исходные данные для работы программы, накладываемые ограничения и так далее. На основе этого составляется ориентировочный план работы.
Этап формализации задачи и разработки алгоритма является довольно ответственным и включает в себя следующие виды работ:
- изучение необходимой литературы;
- выбор математического метода решения задачи;
- выбор форм организации данных;
- выбор рациональной схемы вычислений в вычислительных задачах или подходящего способа поиска, упорядочения, сортировки в информационно-поисковых задачах;
- разработку алгоритма решения задачи.
После выбора математического метода решения задачи и форм организации данных, разработка алгоритма является важнейшей задачей, так как в алгоритме находят отражение основные идеи и порядок её решения. Алгоритм полностью определяет структуру программы, позволяет облегчить ее написание, предотвратить возникновение ошибок и, следовательно, сократить время отладки.
|
|
|
В основу разработки алгоритма целесообразно положить метод пошаговой детализации. Суть метода состоит в следующем. Разработка алгоритма производится по принципу «от общего к частному, сверху вниз». На первом шаге детализации обычно разрабатывается укрупненная схема алгоритма, в которой хорошо просматривается основная идея выбранного метода решения задачи. Она является как бы генеральным планом и обычно имеет вид простой последовательности. На втором и последующих шагах раскрываются отдельные функциональные блоки путем замены их стандартными блоками. Степень детализации зависит от опыта программиста и языка программирования, на котором будет реализован алгоритм. При разработке алгоритма необходимо выделять одинаковые повторяющиеся участки и по возможности оформлять их в виде подпрограмм. Чтобы облегчить переход от алгоритма к программе и обратно, желательно использовать в схеме алгоритма только те обозначения, которые допустимы в программе. Разработанный алгоритм представляется в виде схем.
Этап составления программы. Программа составляется путем записи алгоритма решения задачи на языке программирования высокого уровня. При этом необходимо стремиться, чтобы программа получалась простая, наглядная и читаемая. Чем проще написана программа, чем лучше она оформлена, тем удобнее такая программа в изучении и эксплуатации. Удобочитаемость программы связана со стилем программирования. Поясним основные требования хорошего стиля программирования.
Первое требование. Программа должна содержать комментарии. Комментарии нужны как на стадиях проектирования и отладки программы, так и позже. Можно выделить комментарии вводные и пояснительные. Вводные комментарии должны помещаться в начале каждой программы или подпрограммы (функции) и пояснять их назначение. Пояснительные комментарии сопровождают наиболее трудно описываемые части программы. Средней нормой можно считать одну строку комментариев на десять строк программы.
|
|
|
Второе требование хорошего стиля программирования заключается в пропуске строк, что значительно повышает наглядность программы. Как в естественном языке мы пользуемся пропусками строк для отделения разделов, так и в программе с помощью пропуска строк можно разделять ее отдельные фрагменты. Например, пропуском одной строки можно отделять группу логически связанных операторов, пропуском двух строк – основные логически связанные фрагменты программы. Использование незаполненных строк облегчает поиск отдельных частей в программе.
Третье требование заключается в рациональном выборе имен переменных так, чтобы они наилучшим образом характеризовали те величины, которые они представляют. Все обозначения объектов в алгоритме и программе должны по возможности совпадать.
Четвертое требование касается размещения операторов. В большинстве языков программирования высокого уровня допускается размещение нескольких операторов на одной строке. Однако запись нескольких операторов на одной строке затрудняет чтение программы. Кроме того, по сообщению транслятора о синтаксической ошибке легче обнаружить эту ошибку при размещении в одной строке одного оператора.
Пятое требование. Для указания связи операторов, между ними делают одинаковые отступы от начала строки. Отступы, не оказывая влияния на логику программы, существенно улучшают ее читаемость. Правильно сделанные отступы хорошо подчеркивают структуру программы.
Этап тестирования и отладки программы. Этот этап является наиболее сложным этапом, так как общих и одновременно эффективных методов поиска ошибок не существует.
Все ошибки, которые возникают в процессе работы можно разделить на две большие группы: алгоритмические и программные. Алгоритмические ошибки приводят к неправильному или неэффективному решению задачи и обусловлены либо некорректной постановкой задачи, либо непониманием ее сути, либо неправильным выбором или применением математического аппарата. Программные ошибки возникают из-за недостаточного знания программистом языка программирования. Кроме алгоритмических и программных ошибок могут также возникать ошибки, вызываемые невнимательными действиями программиста в процессе набора программы.
|
|
|
При тестировании и отладке программы выполняются следующие виды работ:
a) Подготовка контрольных вариантов для проверки правильности решения поставленной задачи по программе. Контрольные варианты представляют собой наборы исходных данных и соответствующие им результаты решения задачи для наиболее характерных частных случаев выполнения программы. Контрольные варианты обычно рассчитывают вручную.
b) Планирование процесса отладки. Состоит в выборе режима трансляции в интегрированной среде программирования, в определении контрольных точек для проверки ошибочных ситуаций, в формировании списка тех переменных, значения которых необходимо контролировать в этих точках в процессе выполнения программы или при других отладочных действиях.
c) Трансляция и исправление обнаруженных транслятором синтаксических ошибок. Исправление выявленных транслятором синтаксических ошибок представляет собой сложный этап отладки программы. Следует отметить, что на этапе трансляции выявляются не все ошибки. Ошибки логического характера транслятор обнаружить не может.
Из-за большого разнообразия синтаксических ошибок невозможно дать конкретные рекомендации по поводу способов их устранения. Однако можно указать следующий подход. Если в программе выявлено очень большое количество ошибок, следует просто исправить понятные и очевидные ошибки и повторить трансляцию. Некоторые сообщения о синтаксических ошибках являются на самом деле ложными, так как вызваны другими ошибками. Поэтому не стоит тратить много времени на то, чтобы разобраться с каждым выданным сообщением, если характер ошибки не очевиден сразу. Ложных сообщений об ошибках особенно много тогда, когда в программе имеет место какое-то серьезное упущение, например, неправильное написание начала главной функции, отсутствие описания массива и так далее.
d) Выполнение программы и исправление логических ошибок. Программист приступает к этому виду работ только после устранения всех ошибок, обнаруженных на предыдущем этапе отладки программы. Выполнение программы производят для варианта, разработанного ранее в качестве контрольного. Если при этом получаются правильные результаты, то следует переходить к проверке программы на других вариантах. В случае если результаты не верны, производится обнаружение и исправление логических ошибок и повторная проверка программы по контрольным вариантам. После совпадения результатов выполнения программы со всеми контрольными вариантами отладка считается законченной.
|
|
|
