IV Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2012

Для большинства будущих бакалавров направления «Химическая технология» основным вычислительным инструментом будет персональный компьютер, в связи с этим возрастает актуальность обучения студентов программированию и  выбору для этого наиболее подходящего языка программирования.

К основным критериям выбора языка программирования относятся:

• ­ простота и эффективность обучения основам программирования;
• ­ простота среды программирования и удобство работы в ней;
• ­ понятность языка программирования для широкого круга пользователей;
• ­ возможности, предоставляемые языком для решения различных задач;
• ­ распространённость языка.

Рассмотрим язык программирования Паскаль и MathCAD. Язык Паскаль был задуман автором - Н. Виртом как язык для обучения учащихся практике программированию и на нём училось программировать не одно поколение студентов. Свое широкое распространение язык Паскаль получил благодаря наглядности программ и легкости его изучения.  До сих пор язык Паскаль считается одним из самых популярных и удобных.

Язык Паскаль поддерживает современные методологии проектирования программ (нисходящее, модульное проектирование и структурное программирование). Для структурированных программ характерны легкость отладки и корректировки,  возможность их сопровождения без участия разработчиков.

Однако у языка Паскаль есть ряд недостатков, например, отсутствует функция возведения в степень, приходится для этого использовать другие арифметические функции. А так как большинство задач по программированию имеет расчетный характера, то студенты допускают ошибки при написании сложных математических выражений. Паскаль является строго типизированным языком, т. е. каждой переменной и константе ставится соответствие определенный тип. В связи с этим у студентов часто возникают ошибки несоответствия типов, когда тип вводимых данных или тип значения выражения в операторе присваивания не соответствует типу переменных, которые вводятся или вычисляются.

Разработка программы с использованием языков высокого уровня требует соответствующей подготовки и достаточного количества времени, которое часто отсутствует у студентов. Поэтому для обучения программированию вместо традиционных языков можно использовать специальные математические пакеты, например, пакет MathCAD. Также в настоящее время MathCAD все чаще используют для оптимизации расчетов в химии.

Язык программирования MathCAD содержит все элементы языка высокого уровня, необходимые для математических расчетов. В пакет MathCAD встроено большое число математических операторов и функций, возможен численный и символьный расчет различных величин, по эффективности он не уступает системам программирования. Кроме того, у него есть одно преимущество: язык программирования MathCAD предельно прост, а по наглядности в оформлении алгоритмов не имеет аналогов [1].

MathCAD-программы представляет собой последовательность программных элементов, которые по смыслу соответствуют операторам языков программирования высокого уровня. Для записи операторов программ в  MathCAD´e предусмотрена специальная панель инструментов - Программирование. Операторы программы вводят нажатием соответствующих кнопок этой панели, либо  используют сочетания клавиш. Это позволяет избежать большого количества синтаксических ошибок в программе, которые студенты допускают, используя язык Паскаль. Также процесс написания программы в  MathCAD´e занимает меньше времени, чем на языке Паскаль, поэтому можно уделить больше внимания логике решения задачи и  выполнить больше самостоятельных заданий.

Сложные выражения в пакете MathCAD записываются в математической форме, что очень удобно, в отличие от языков программирования, в которых запись выражений отличается от общепринятой формы.

Еще одним  важным преимуществом программирования в MathCAD, по сравнению с языком Паскаль является то, что MathCAD не требует для этого специальной компьютерной  подготовки. Анализируя языки Паскаль и MathCAD на соответствие основным критериям выбора языка программирования, можно сделать вывод, что язык  MathCAD является наиболее подходящим для обучения студентов.

Литература:

1. Гурский Д. А., Турбина Е. С. Вычисления в MathCAD 12. - СПб.: Питер, 2006. - 544 с: ил.

Код для цитирования: Скопировать