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[程序设计基础知识]程序设计初步

高中信息技术教案 2015-07-17 网络整理 晴天

【jiaoan.jxxyjl.com--高中信息技术教案】


第三部分 QBASIC程序设计基础

第一章 软件设计基础知识

【教学目的】【教学重点、难点】【教学过程 】

第一节 计算机语言

语言是人类进行思想交流的工具，人与计算机之间进行交流同样也需要“语言”——一种能被计算机识别的专用语言称为计算机语言。能被计算机直接接受的并立即执行的语言称为计算机语言。只能被计算机间接接受的经翻译后形成目标代码再执行的语言，通常称为程序设计语言，包括汇编语言和高级语言。一．         汇编语言由于机器语言不利于计算机的推广应用，人们利用一些简短的英文单词或缩写来表示指令，以便于理解和记忆。这种用数字、符号来代替二进制代码的计算机语言称为汇编语言。例如，要把一个数装入CPU的寄存器里，就用MOV表示，要做加法就用ADD表示，指令顺序跳转用JMP表示等。二．         高级语言高级语句接近自然语句，一般是用一些简单的英语单词或缩写和数学式子来表达意思，它具有易读、易写、易修改，能被方便地移植在不同型号的计算机上等优点。目前国内外通用的高级语言很多，比较常见的有BASIC，FORTRAN，PASCAL，C，COBLE等。它们的特点和应用领域各有侧重：FORTRAN语言主要用于科学计算；PASCAL语言主要用于商业和数据处理；C语言是近年来迅速推广使用的一种现代语言，既具有高级语言的特点又具有低级语言的许多特点，特别适合编写系统软件；BASIC语言易学，适合于初学者。三．         源程序与目标代码用高级语言编写的源程序不能直接被计算机接收，必须通过“翻译”将其翻译成目标代码后才能被计算机执行。“翻译”高级语言的源程序的方式一般有两种：解释型的编译型。所谓“编译”是将源程序翻译成目标文件，而“解释”是将源程序逐行处理，即解释一行处理一行，再解释下一行……直到结束。      BASIC 语言属于解释型的，QUICK BASIC 语言是属于编译型的。  【教学目的】【教学重点、难点】【教学过程 】

第二节  软件设计的步骤

计算机是一种有效的信息处理机，人们怎样利用它去处理信息来解决实际问题呢？一．     分析问题：首先要对问题进行分析，看看这个问题提什么要求，给出了哪些已知条件；要使问题得到解决，需要哪些条件；从给出的已知条件出发，经过哪些处理才能最后解决问题而得到结果。二．     设计算法：从已知的数据出发，到得出所要求解的结果，往往需要经过一系列的处理过程。对某一特定问题的一组（有限的）求解过程（步骤），就是算法。注意这里的“算法”并不是数学中的“计算方法”的缩语，我们所说的“算法”只包含有限的步骤，而计算方法有时是个无限过程。算法不仅是指“数学运算”，也指根据需要而进行的逻辑判断。三．     画出框图：框图也叫流程图。由于应用计算机问题时的算法一般比较复杂，故常用一种人为约定的图形符号把采用的算法描绘出来，用框图可以把解决问题的思路，如要进行的数学运算、逻辑判断等清晰、形象、直观地表示出来，为下面的工作打下良好的基础。四．         编写程序：目前，计算机只能接受并执行用计算机语言编写的程序。所以，编写程序就是用机器语言、汇编语言或高级语言，根据相应的语言法则用一条条语句（命令）形式把框图所表示的算法表达出来。五．         上机调试：编写好的程序，要输入到计算机。由于在编写或输入过程中，往往会发生一些错误，计算机在执行程序时由于这些错误，自然得不出预期的结果，这变需要进行修改以排除程序中错误。要注意的是，计算机会自动找出一些语法方面的错误，数据的错误，如数30被改成了80，以及逻辑性的错误，计算机就无能为力了。【练习】（理论知识或常识）：1．   计算机语言是                                           [黄泽民1]  。2．  程序设计语言一般包括                             [黄泽民2]  。3．  汇编语言是指                     [黄泽民3]                        。4．  软件设计的基本步骤是       、        、        、       、        [黄泽民4] 。参考资料（教科书第114页）：编程语言的演变 。       

第二章BASIC  的基本常识

【教学目的】【教学重点、难点】【教学过程 】BASICJ 是英文“Beginers All-purpose Symbolic Instruction Code”的缩写，意思是：初学者通用符号指令代码。在1964年美国初次采用BASIC，仅仅是为了培养初学者，后来内容不断补充，短短几年就以它表达能力强、容易掌握、使用方便、应用广泛的特色而风靡全球。BASIC又是流行的常用高级语言之中的一种。新颖的、功能更强大的高级语言不断产生，而古老的BASIC也在不断地得到更新和发展。目前BASIC的家庭已发展成最为庞大的高级语言之一。它由原来的解释型BASIC 如：BASIC、GWBASIC等，发展成为编译型BASIC如：QUICKBASIC、TRUEBASIC等。且各种BASIC都有不同的版本。作为中学阶段的教材，本书介绍的是DOS5.0（或是更高版本）提供的QBASIC。

第一节 BASIC 的特点

BASIC 有以下特点：1．             单易学 BASIC所使用的命令、语句中的词汇和符号十分接近英语和数学语言，因此初学者易于理解、记忆和掌握。2．            具有“人机对话”功能 使用者和计算机可以互相“交谈”、彼此提问和回答，计算机能把使用者所出现的错误及出错的原因通过显示器告诉使用者，便于使用者在键盘上进行修改，直到双方满意为止。这样对程序语句逐句地边算边改的方式，对于编程不太熟悉的初学者，是十分方便的。3．            实用性较强 BASIC不仅能用于科技方面的数值计算，而且在数据处理方面也有相当的能力，特别是科技计算和事务管理中的小型题目，使用BASIC也是很方便的。在过程控制及辅助教学等方面，也能看到不少BASIC的应用。 

第二节 QBASIC 的工作环境

QBASIC将程序的编辑、运行及文件管理等工作融为一体，提供了一个集成化的编程环境。一．     BASIC系统的启动启动QBASIC系统，首先得进入 MS-DOS。有两种方式：一种是在Windows环境下的启动方式，另一种是在DOS下的启动方式。（一）        Windows方式下有两种方式启动QBASIC方式1．          Windows操作系统的桌面上，用鼠标点击“开始”菜单栏，点击桌面图形出现中的“程序”栏，点击其后出现的“MS-DOS”，进入MS-DOS方式。此时在屏幕上出现C:\ windows>_，请输入 cd  \dos(或QBASIC所在的目录)回车。然后输入QBASIC回车即可。2．          Windows操作系统的桌面上，用鼠标点击“开始”菜单栏，点击桌面图形出现中的“关闭系统”栏，点击“重新启动计算机并切换到MS-DOS方式”，计算机重新启动，启动后屏幕出现 C:\windows>_，请输入 cd  \dos(或QBASIC所在的目录)回车。然后输入QBASIC回车即可。（二）        DOS下启动QBASIC将载有DOS启动系统并包含有QBASIC.EXE和QBASIC.HLP 两个文件的磁盘插入软盘驱动器，然后开机启动DOS系统。DOS系统启动成功后，屏幕上将会出现提示符，在提示符后面键入：QBASIC并回车就能进入QBASIC的工作环境（如下图）。QBASIC编程环境是通过菜单式选项来选择操作命令的。二．     菜单命令的使用在屏幕顶部的主菜单中有8类操作命令，对应8个下拉式菜单，每个下拉菜单中又有多个具有操作命令，选择了某一个具体操作命令就会进行相应的操作。其选择具体命令的操作如下：先按住Alt键不放，再按单词的第一个字母，相应的下拉菜单就会出现，用光标键选择要执行的具体命令，然后按回车键，就可以执行该命令。例如，同时按Alt和F键，就会出现File(文件)类下拉菜单，此时要退出QBASIC 系统，将光标移至Exit按回车键或直接按x键，就会退出QBASIC系统返回到DOS方式。三．     即执行方式QBASIC程序有程序方式和立即方式两种方式。立即方式是在立即执行窗口中输入一条语句后，按F6键就会切换到下面的立即执行窗口。例如，在Immediate(立即执行)窗口中输入PRINT 4*5按回车键后，转到“输出屏幕”显示处理结果：20。按任意键后将返回Immediate窗口。再按F6键，将回到编辑窗口。本章的重点是让学生熟悉、了解和掌握QBASIC的编程窗口，掌握各菜单的使用，能用键盘则不用鼠标去操作，要反复操作。    

第三章QBASIC 的基本概念

【教学目的】【教学重点、难点】【教学过程 】

第一节  什么是QBASIC程序

什么是QBASIC程序？QBASIC程序是什么样的？是怎样构成的？程序是人们为了解决某不问题而设计编写的指挥计算机运行的一系列指令或语句。QBASIC程序就是用QBASIC编制的程序，也称为QBASIC源程序。我们先看一个用QBASIC编写的简单程序：                                                    i.              求长、宽分别是6.8, 3.5的矩形的周长和面积。用QBASIC编写的程序如下（右边是语句的意思）：LET A=6.8                 将数6.8送入变量A中LET B=3.5                 将数3.5送入变量B中LET L=(A+B)*2        将A与B的2倍送入变量L中LET S=A*B               将A与B的积送入变量S中PRINT L,S                显示输出L及S的值END                          结束从这个简单程序我们可以看出：QBASIC十分接近人的自然语言和数学语言，只是个别符号的含义有所不同。通过上面这个程序，可以看出BASIC程序是这样构成的：一个BASIC程序由若干程序行组成。一个程序行由语句和回车两个部分或由冒号隔开的多个语句、回车组成，即程序行的构成是：语        句 回车  （如上面程序中的第一行）LET    A=6.8 ↙ 一、     语句语句是程序行的核心，每个语句指定执行某一方面的特定功能。一个语句由语句定义符和语句体组成。1．          语句定义符：由英文单词或缩写词等英文符号组成。用来确定它所在的语句的功能。除了个别特殊的语句定义符可以省略外，语句不可没有定义符，否则机器不能执行该语句并显示出错信息。上面程序中的LET、PRINT和END都是语句定义符。2．          语句体：为语句操作的具体内容和对象，跟在语句定义符的后面。不是每个语句都有语句体，有些语句就只有语句定义符，END.也可将若干个语句写成一个程序行，各语句间用“：”隔开，形成多语句行，即语句1 : 语句2 : … : 语句n上面的例1程序可以写成：LET A=6.8:LET B=3.5:LET L=(A+B)*2:LET S=A*BPRINT L,S:END 这样可以节省书写行。使用多语句行时应注意：（1）            多语句行中语句执行顺序是从左到右逐个执行，将多个语句放在一个程序行时，一定要留心不要改变它们的执行顺序，否则程序将会执行出意料之外的情况。（2）            每程序行的长度有一定限制，在QBASIC中，一个程序行的长度最多不能超过255个字符（含↙⊔）二、     回车只有当我们输入回车键后计算机才接收从键盘上输入的任何信息。当我们输完语句时必须用回车作结束。一个QBASIC程序，实际上是由若干条语句按照人们所要解决问题的步骤顺序组合而成的。

第二节  QBASIC的符号系统

任何一种计算机语言都有它自己特定的基本符号，在使用中，不允许出现非规定的符号，否则，将不被接受。QBASIC的符号系统则由英文大小写字母、10个阿拉伯数字和一些特殊符号组成。                                                  ii.              阿拉伯数字：0  1  2  3  4  5  6  7  8  9                                              iii.              大小写英文字母:  A  B  …  Z,  a  b  …  z                                               iv.              符号.符号可分为4种：1．          运算符号(加减乘除、乘方)：+  — * / ^ =（ ）2．          点符号：逗号，分号; 小数点. 问号? 单引号‘’3．          关系符号：=  <  >  <>  >=  <=4．          专用符号：串变量$  整型变量%  格式#  空格⊔

第三节  常量和变量

一．     常量（在程序执行过程中，值始终保持不变的量）QBASIC中的常量分为两类：数值型常量和字符型常量1．量有正负数之分，负号不能省略。可以有如下几种表达方式：（2） 整数。又称整型数，不能含有小数点。（3） 定点数，只用数字、小数点和正负号来表示的数。（4） 浮点数：在定点表示的基础上增加指数来表示的方法。其实质是数学中科学记数法：2E3。浮点数由尾数、底数E和阶码三部分组成，其中尾数表示数的有效部分，E表示幂的底数为10，阶码表示幂的指数。由于受机器的限制，多数QBASIC只允许使用绝对值在2.9*10-39至1.7*1038之间的实数，如果数的绝对值小于前者视为0，大于后者则溢出。2．          字符型常量，用于对非数值的字符进行处理。字符型常量的长度不超过255个字符。二．变量：在程序执行过程中值可以改变的量。分为数值变量（用于存放数值常量）和字符串变量（用于存放字符型常量）。用英文字母表示数值变量： A ,B,AN 等。用A$, B$, A1$等表示字符串变量。变量名的前40个字母是有效的，超过则被计算机忽略掉了，不能用保留字作变量名。

第四节  数值函数和数值表达式

一．     数值函数在QBASIC中，把一些常用的算法编成一个个标准程序放在QBASIC解释程序中，称为标准函数，编写程序时，只要按规定写出函数名及自变量就可以随时调用。按照这些函数的不同用途，可分为数值函数和字符串函数，本书只介绍数值函数。SIN(X)  COS(X)   TAN(X)   SQR(X)ABS(X)  INT(X)  RND(X)二．     数值表达式用QBASIC的运算符和括号把常量、变量及函数按QBASIC规定连接起来构成的式子，称为QBASIC表达式。能够产生一个数字值的QBASIC表达式称为数值表达式。实际上QBASIC数值表达式一般就是按QBASIC符号系统的规定表示的数学式子。表达式中的运算顺序：从高到低执行。书写表达式时需要注意的若干问题

第五节  程序的输入和运行

要让计算机运行一段程序，首先必须把这段程序输入到计算机中去，下面学习程序的输入和修改的方法。一．      从键盘输入程序。启动QBASIC系统，并确认光标是在编辑窗口后，就可以输入QBASIC程序了，输入的方法是按照程序清单在键盘上逐个敲入每一字符，敲完一行语句后，按一下回车键。每一次按回车键后，计算机就把所输入的这一行内容存放到内存储器里了。同时光标移到下一行的最左端，等待接收下一行要敲入的内容。二．      程序的运行。输入的程序经检查无误后，就可以运行了。运行程序的操作方法：利用下拉菜单，即同时按下Alt键和R键，出现Run类下拉菜单，选择Start并按回车键，就可运行程序；另一种方法是在编辑窗口中同时按下Shift键 和F5键，就可以运行程序了。

第四章                 输出语句与终止语句

【教学目的】【教学重点、难点】【教学过程 】从本节开始，学习十几条QBASIC语句的格式和功能，也将懂得程序的结构和掌握一些最基本的算法，并熟悉用它编写程序。第一节   输出语句（PRINT）用计算机来解决各种问题，必然希望计算机输出处理后的结果，语句PRINT就是用来起这种作用的。它是QBASIC中使用最频繁、用法最灵活的一条语句。正确使用PRING语句，不仅可以输出计算结果，还可以输出文字、绘制各种图表。一．     格式PRINT  <      输出内容>例如： PRINT 3     PRINT “QBASIC”二．     功能PRINT语句的功能是将<输出内容>显示在显示器上或在打印机的打印出来。输出的内容分为两类：数值和字符串。输出常量、变量或算术表达式的值字符串原样输出三．     PRINT语句的输出格式：1标准输出格式：如果PRINT语句的表达式组中各项用“，”分隔，那么输出显示的时候按标准格式输出，每行输出定为5个标准打印位置。如果在一个打印语句中的变量多于5 个，则计算机在打印完5 个数之后，就自动换到第二行的第一个标准位置开始打印；如果打印数据长度超过了当前所具有的字符位置个数，那么这个数据将从下一行的起点开始打印。2紧凑输出格式：如果PRINT语句的表达式组中各项用“；”分隔，那么输出显示的时候按紧凑格式输出。也就是各项之间没有空格。3 PRINT语句末尾标点符号的作用：PRINT 语句末尾没有标点符号时，计算机执行完成这个语句后将自动换行；当PRINT语句以“，”或“；”结束时，不产生换行操作，下一条PRINT语句所输出的内容将按标准格式或紧凑格式继续输出显示。4 空PRINT语句的作用：当print语句中不含任何表达式时，称为空PRINT 语句，它只输出一个空行（只起换行作用），利用空PRINT语句，可以加大行与行之间的距离，或者解除前面PRINT语句末尾的“，”或“；”的不换行作用。第二节 终止语句（END语句）一个完整的程序应该有终止语句。终止语句一般放在程序的末尾。1 格式：END2 功能： 使计算机停止该程序的运行。 

第五章   提供数据的语句

【教学目的】【教学重点、难点】【教学过程 】

第六章  转向语句

【教学目的】【教学重点、难点】【教学过程 】

第七章  循环语句

【教学目的】【教学重点、难点】【教学过程 】

第八章  一维数组

【教学目的】【教学重点、难点】【教学过程 】
 [黄泽民1]能被计算机直接接受的并立即执行的语言称为计算机语言 [黄泽民2]包括汇编语言和高级语言 [黄泽民3]用数字、符号来代替二进制代码的计算机语言 [黄泽民4]1.分析问题； 2.设计算法： 3.画出框图； 4.编写程序； 5.上机调试。

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