怎樣從數(shù)學(xué)中了解軟件開發(fā)

李錕

摘 要：結(jié)合目前信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)的實(shí)際情況，對(duì)如何提高學(xué)生的軟件開發(fā)能力進(jìn)行探索與研究，以求能夠在有限的學(xué)習(xí)時(shí)間內(nèi)最大限度地提高自身的計(jì)算機(jī)實(shí)際應(yīng)用水平及提升軟件開發(fā)能力，數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)專業(yè)屬于基礎(chǔ)專業(yè)，是其他相關(guān)專業(yè)的“母專業(yè)”。該專業(yè)欲“轉(zhuǎn)行”進(jìn)入科研數(shù)據(jù)分析、軟件開發(fā)、三維動(dòng)畫制作等職業(yè)，具備先天的優(yōu)勢。一項(xiàng)針對(duì)IT行業(yè)230名成功人士的抽樣調(diào)查表明，其中的200名成功人士屬于以數(shù)學(xué)專業(yè)或其相關(guān)專業(yè)為依托實(shí)現(xiàn)職業(yè)再選擇的人。

關(guān)鍵詞：數(shù)學(xué)；軟件開發(fā)；軟件編碼

一、數(shù)學(xué)的地位

數(shù)學(xué)被稱為科學(xué)的皇冠，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人們?cè)絹碓缴羁痰卣J(rèn)識(shí)和感受到數(shù)學(xué)在科技發(fā)展中的重要地位。1999年以來，我國高校數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)專業(yè)規(guī)模得到了較大的發(fā)展，據(jù)統(tǒng)計(jì)，截至目前，全國范圍內(nèi)開設(shè)數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)專業(yè)的高等院校有523所，其中山西地區(qū)18所。根據(jù)教育部公布的2016年全國高等學(xué)校名單，截止2016年5月30日，山西省共有普通本科高校33所（含民辦），開設(shè)數(shù)學(xué)及其應(yīng)用專業(yè)的本科院校占山西普通本科高校的55%。

二、什么是軟件開發(fā)

軟件開發(fā)是根據(jù)用戶要求建造出軟件系統(tǒng)或者系統(tǒng)中的軟件部分的過程。軟件開發(fā)是一項(xiàng)包括需求捕捉、需求分析、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)和測試的系統(tǒng)工程。軟件一般是用某種程序設(shè)計(jì)語言來實(shí)現(xiàn)的。通常采用軟件開發(fā)工具可以進(jìn)行開發(fā)。軟件分為系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件，并不只是包括可以在計(jì)算機(jī)上運(yùn)行的程序，與這些程序相關(guān)的文件一般也被認(rèn)為是軟件的一部分。軟件設(shè)計(jì)思路和方法的一般過程，包括設(shè)計(jì)軟件的功能和實(shí)現(xiàn)的算法和方法、軟件的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和模塊設(shè)計(jì)、編程和調(diào)試、程序聯(lián)調(diào)和測試以及編寫、提交程序。階段劃分為：（1）計(jì)劃；（2）分析；（3）設(shè)計(jì)；（4）編碼；（5）測試；（6）維護(hù)。設(shè)施需求分為：（1）開發(fā)平臺(tái)；（2）開發(fā)環(huán)境；（3）開發(fā)語言。專業(yè)需求分為：專業(yè)培養(yǎng)；培養(yǎng)對(duì)象；就業(yè)方向；軟件開發(fā)工具。行業(yè)分為：手機(jī)；電腦。

三、數(shù)學(xué)與軟件編碼的關(guān)系

軟件編碼是指把軟件設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī)可以接受的程序，即寫成以某一程序設(shè)計(jì)語言表示的“源程序清單”。充分了解軟件開發(fā)語言、工具的特性和編程風(fēng)格，有助于開發(fā)工具的選擇以及保證軟件產(chǎn)品的開發(fā)質(zhì)量。當(dāng)前軟件開發(fā)中除在專用場合，已經(jīng)很少使用二十世紀(jì)八十年代的高級(jí)語言了，取而代之的是面向?qū)ο蟮拈_發(fā)語言。而在高中數(shù)學(xué)中，很多知識(shí)都與編碼息息相關(guān)，高中數(shù)學(xué)會(huì)為以后對(duì)于軟件編碼打下良好的基礎(chǔ)，學(xué)習(xí)高中數(shù)學(xué)是必不可少的。對(duì)于很多IT界精英，也許他們并不是主要學(xué)習(xí)軟件開發(fā)，但是因?yàn)閿?shù)學(xué)學(xué)得好，轉(zhuǎn)型之后也能快速上手。很多軟件開發(fā)需要大量的時(shí)間和精力，高中數(shù)學(xué)中很多知識(shí)會(huì)對(duì)軟件開發(fā)起著至關(guān)重要的作用。在生活中，也有很多數(shù)學(xué)編碼，是數(shù)學(xué)創(chuàng)造出這些簡單方便的編碼。（1）電話區(qū)號(hào)與電話號(hào)碼，如010-********，短橫前表示地區(qū)北京，后面表示用戶話機(jī)號(hào)碼。（2）身份證號(hào)，如你自己身份證件號(hào)，其中也包含地區(qū)、出生年月日、性別等信息。（3）個(gè)人賬號(hào)，如銀行卡號(hào)等。（4）#000000表示黑顏色此外還有車牌號(hào)、門牌號(hào)、郵政編碼、學(xué)號(hào)等。生活中這些與我們息息相關(guān)，因此，數(shù)學(xué)與編碼之間存在微妙的關(guān)系。

四、軟件開發(fā)需要具備怎樣的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)

軟件開發(fā)需要數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，不是有數(shù)學(xué)基礎(chǔ)就能學(xué)懂軟件開發(fā)的課程。軟件開發(fā)需要有很強(qiáng)的邏輯思維。如果僅僅是想成為一個(gè)程序員，只是一個(gè)寫代碼的人，那數(shù)學(xué)不需要太好。如果想精通計(jì)算機(jī)，尤其是軟件開發(fā)，則必須有很好的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)才行，計(jì)算機(jī)本就是從數(shù)學(xué)里分支出來的，越往上走也就越接近和依賴數(shù)學(xué)。

軟件開發(fā)是一種極具創(chuàng)造性的活動(dòng)，其中充滿了樂趣。舉個(gè)例子，現(xiàn)在的網(wǎng)絡(luò)游戲，說到底其實(shí)都是編好的程序，玩網(wǎng)游，其實(shí)就是在玩程序。在軟件開發(fā)中，幾行代碼就能使物體漂移，攻防逆轉(zhuǎn)，軟件工程師要做的，就是想方設(shè)法讓電腦聽從于輸入的每一條命令，讓它計(jì)算、做游戲、放音樂……

需要注意的是，數(shù)學(xué)課本里的具體知識(shí)、公式，是一種數(shù)學(xué)的思維方式、邏輯思維的表達(dá)。高中數(shù)學(xué)中的很多知識(shí)，例如：函數(shù)、幾何、代數(shù)等都是重要的數(shù)學(xué)知識(shí)，如果你只是為了學(xué)習(xí)而學(xué)習(xí)，數(shù)學(xué)在以后的生活中起不了多大的作用，至多用加減乘除，而數(shù)學(xué)對(duì)于軟件開發(fā)卻不一樣，如果你想了解甚至學(xué)習(xí)如何進(jìn)行軟件開發(fā)，那就必須從數(shù)學(xué)中去了解、去學(xué)習(xí)。在數(shù)學(xué)系的學(xué)生做程序員的居多，原因就在于數(shù)學(xué)系的學(xué)生分析推理能力、邏輯推理能力強(qiáng)，數(shù)學(xué)思想的建立比計(jì)算機(jī)系學(xué)生強(qiáng)，這是數(shù)學(xué)專業(yè)學(xué)生從事軟件開發(fā)的優(yōu)勢，也是培養(yǎng)數(shù)學(xué)專業(yè)學(xué)生軟件開發(fā)能力的意義所在。

參考文獻(xiàn)：

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編輯 劉瑞彬