COMP1100(編程即解決問題)課程向?qū)W生介紹了計算機科學領域，即通過計算解決問題的學科，并為更高級的編程和軟件開發(fā)課程奠定了基礎。數(shù)據(jù)結構和算法是計算機科學核心的關鍵概念，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。由于課程學習難度較高，因此不少學生選擇進行1V1課程輔導。

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)結構上運行的核心思想。學生將學習使用類型組織編程語言、如何評估程序(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)。學生還將接觸結構歸納和證明、基本數(shù)據(jù)結構的漸近分析簡介、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，強調(diào)了兩者的相似之處和對比差異。學生將學習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)的標準生產(chǎn)力工具，這些工具將在整個課程和計算機科學學位的其余部分使用。這些包括分布式軟件修訂控制系統(tǒng)。

二、學習該課程存在的困難

1.數(shù)據(jù)結構與算法的理解難度

在課程中首次介紹的數(shù)據(jù)結構和算法是計算機科學的核心概念。學生需要理解如何有效組織和處理數(shù)據(jù)，這些概念復雜且抽象，要求具備邏輯思維能力和對編程語言的深入理解，通常是初學者的難點。

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)。這些概念對于初學者來說不易掌握，特別是遞歸的思維方式與命令式編程的迭代不同，學生需要花時間去適應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生具備一定的編程基礎，尤其是惰性求值的機制可能與傳統(tǒng)的急切求值方式不同，增加了學習的難度。

4.函數(shù)式與命令式編程范式的對比

函數(shù)式編程和命令式編程范式的對比是學生需要掌握的重要內(nèi)容。這兩種范式在變量處理、控制結構和程序設計上有顯著差異，學生在學習時容易混淆，特別是兩者如何分別解決相同問題。

5.軟件開發(fā)工具的應用難點

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)中的關鍵工具，但對于初學者而言，學習如何使用這些工具進行版本控制、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合時。

三、課程輔導成果

成功進行課程輔導后，學生將掌握以下知識和技能：

成功完成本課程后，學生將能夠：

應用基本的編程概念，使用函數(shù)式編程語言來解決簡單問題。

了解基本類型和靜態(tài)類型的好處。

區(qū)分語言定義與實現(xiàn)、語法和解析與語義和評估。

通過文檔、測試和調(diào)試來描述、理解和發(fā)展程序。

討論、使用和應用數(shù)據(jù)結構、算法和設計的基本原理;創(chuàng)建、實施和調(diào)試用于解決簡單問題的算法，包括遞歸、分治和分解。

討論簡單算法的基本算法分析;確定問題的適當算法方法(蠻力、貪婪、分而治之、遞歸回溯、啟發(fā)式、動態(tài)規(guī)劃)。

描述并應用替代計算范式來解決簡單問題。

了解軟件作為知識產(chǎn)權保護的法律背景。

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