導(dǎo)語(yǔ)：WolframAlpha在程序設(shè)計(jì)類課程的應(yīng)用一文來(lái)源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要：wolframalpha是跨平臺(tái)的知識(shí)型搜索引擎。支持網(wǎng)頁(yè)方式與手機(jī)應(yīng)用的訪問(wèn)方式。不僅能夠給出特定問(wèn)題的精確答案，還可以提供相應(yīng)的解決算法步驟。利用WolframAlpha，可解決高級(jí)語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)課程中的常見問(wèn)題。其作為現(xiàn)有程序設(shè)計(jì)類語(yǔ)言教學(xué)的輔助工具，用以改善課程教學(xué)效果，提升學(xué)生的興趣度。

關(guān)鍵詞：WolframAlpha；程序設(shè)計(jì)課程；高級(jí)語(yǔ)言

WolframAlpha(以下簡(jiǎn)稱WA)是WolframResearch公司推出的一款在線自動(dòng)問(wèn)答系統(tǒng)。其特色是可以直接向用戶返回答案，而不是像傳統(tǒng)搜索引擎一樣提供一系列可能含有用戶所需答案的相關(guān)網(wǎng)頁(yè)[1]。它的目標(biāo)是隨時(shí)隨地為每個(gè)人帶來(lái)廣泛、深入、專家級(jí)的知識(shí)。程序設(shè)計(jì)類課程是計(jì)算機(jī)相關(guān)專業(yè)的核心課程。由于每一種程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言都有自己特定的語(yǔ)法，學(xué)生在學(xué)習(xí)相關(guān)課程的時(shí)候，有時(shí)會(huì)舍本逐末，忽視問(wèn)題本身，糾結(jié)于各種繁瑣的程序設(shè)計(jì)語(yǔ)法，學(xué)習(xí)積極性備受打擊，學(xué)習(xí)效果也大打折扣。國(guó)內(nèi)目前已有WA的相關(guān)研究，但是主要集中于數(shù)學(xué)類課程的應(yīng)用[2-3]。但是WA不僅可以完成數(shù)學(xué)、統(tǒng)計(jì)學(xué)領(lǐng)域的查詢、計(jì)算和分析，它也同樣適用于計(jì)算機(jī)科學(xué)、物理、化學(xué)等各個(gè)學(xué)科[4]。本文嘗試?yán)肳A來(lái)解決程序設(shè)計(jì)類課程中經(jīng)常遇到的一些基本問(wèn)題[5]。

1WA的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)

⑴提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣利用WA求解問(wèn)題有兩種輸入方式，一種使用自然語(yǔ)言描述問(wèn)題，另一種是使用它內(nèi)部的函數(shù)。也就是說(shuō)，對(duì)于同一個(gè)問(wèn)題，用戶既可以用WA內(nèi)嵌的函數(shù)去求解，也可以用容易理解的自然語(yǔ)言來(lái)描述問(wèn)題，然后提交給WA來(lái)解決。使用體驗(yàn)就像是用英語(yǔ)對(duì)話一樣，可以有效提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。⑵提升學(xué)生的英文水平WA支持多種語(yǔ)言搜索，但是毫無(wú)疑問(wèn)，它對(duì)英文的支持是最佳的。所以，用戶想要得到最好的結(jié)果，當(dāng)然是用英文去描述問(wèn)題。如此，學(xué)生就會(huì)在潛移默化中提高自己的英文水平，特別是專業(yè)相關(guān)的英文詞匯。這對(duì)于將來(lái)學(xué)生從事學(xué)術(shù)研究，或者從事專業(yè)技術(shù)工作都可以打下良好的基礎(chǔ)。⑶隨時(shí)隨地、多種多樣的訪問(wèn)方式WA既可以使用任何設(shè)備(手機(jī)、平板、電腦)通過(guò)任何操作系統(tǒng)(Windows、Linux、iOS)以網(wǎng)頁(yè)來(lái)訪問(wèn)，同時(shí)也支持在設(shè)備上以APP的方式訪問(wèn)。不像其他的程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言只能在電腦上編程實(shí)踐，而不能在手機(jī)或平板上操作。⑷完整的求解過(guò)程WA在給出問(wèn)題答案的時(shí)候，也會(huì)提供相應(yīng)的解題步驟。如果同一個(gè)問(wèn)題有多種方法，那么它會(huì)給出所有方法的解題過(guò)程。而這些解題的過(guò)程就相當(dāng)于程序設(shè)計(jì)中的算法，讓學(xué)生查詢到問(wèn)題答案的同時(shí)，也能學(xué)習(xí)到對(duì)應(yīng)的算法。

2求解實(shí)例

2.1打印100以內(nèi)的整數(shù)

在WA中，直接使用自然語(yǔ)言1to100，就可以打印出100以內(nèi)的正整數(shù)。或者使用range()函數(shù)，也可以打印給定參數(shù)范圍的整數(shù)，例如使用命令range(100)也可以打印100以內(nèi)的整數(shù)。

2.2求整數(shù)的因子

在WA中，使用factor命令可以方便地求出整數(shù)的所有正因子，同時(shí)還輸出整數(shù)的質(zhì)因數(shù)分解式，例如輸入factor12，可以求出12所有的因子：{1,2,3,4,6,12}。

2.3打印九九乘法表

WA可以根據(jù)自然語(yǔ)言返回相應(yīng)的結(jié)果，并且輸出的結(jié)果排版也非常專業(yè)和美觀。例如輸入multiplicationtableto9，可打印出如圖1所示的九九乘法表，圖1中所有的元素都已經(jīng)自動(dòng)對(duì)齊。

2.4自然數(shù)求和

自然數(shù)求和是程序設(shè)計(jì)中的常見問(wèn)題。在WA中，不僅可以實(shí)現(xiàn)普通程序語(yǔ)言數(shù)值求和的功能，而且可以輕松完成其他高級(jí)語(yǔ)言無(wú)法實(shí)現(xiàn)的符號(hào)求和功能。例如求1到100的和，輸入sumofk1to100，就可以返回求和的結(jié)果：5050，這里的k就相當(dāng)于循環(huán)變量。只要把這條語(yǔ)句中的100換成n就可以實(shí)現(xiàn)符號(hào)求和。2.5解方程在WA中，要解方程，甚至不需要專門的命令，只要將方程輸進(jìn)去，就會(huì)直接給出方程的解，并且還自動(dòng)繪制出精美的函數(shù)圖像。例如輸入x^2-5x+6=0，輸出x=2,x=3。

2.6打印楊輝三角

楊輝三角是中國(guó)古代的一項(xiàng)杰出的數(shù)學(xué)成就，在WA中，只要給出這個(gè)三角的名稱，就可以打印出排版精美的效果，輸入pascaltriangle，就會(huì)打印出圖2所示的結(jié)果。

2.7排序

在WA中要實(shí)現(xiàn)排序功能非常簡(jiǎn)單，只要用到sort命令就可以。例如輸入sort{1,3,2,4}，輸出從小到大的排序結(jié)果：{1,2,3,4}。如果要輸出從大到小的順序，輸入sort{1,3,2,4}bydescendingorder，輸出：{4,3,2,1}。

2.8畫幾何圖形

在一般的高級(jí)程序語(yǔ)言中要畫幾何圖形并不是件容易的事情，但是在WA中，畫圖卻是非常簡(jiǎn)單，只要一條語(yǔ)句就可以。例如輸入：circlewithr=5，可以輸出半徑為5的圓，如圖3所示。

3結(jié)束語(yǔ)

WA是高效、專業(yè)、使用體驗(yàn)友好的搜索引擎，同時(shí)也具備編程功能，可以在程序設(shè)計(jì)類課程中發(fā)揮獨(dú)特的作用，是現(xiàn)有編程工具的良好補(bǔ)充。本文希望能起到拋磚引玉的作用，引起更多的教育工作者對(duì)WA的重視，使得WA在我國(guó)的高等教育中發(fā)揮更大的作用。

參考文獻(xiàn)(References):

[1]王保衛(wèi),劉黨生.WolframAlpha開啟自適應(yīng)知識(shí)學(xué)習(xí)新時(shí)空[J].中國(guó)信息技術(shù)教育,2017(13):60-63

[2]郝慶一.WolframAlpha在大學(xué)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用研究[J].安慶師范學(xué)院學(xué)報(bào):自然科學(xué)版,2016

[3]李雨江.計(jì)算知識(shí)引擎WolframAlpha在高等數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用[J].遵義師范學(xué)院學(xué)報(bào),2021,23(4):97-100

[4]張大雷,孫淮寧,史學(xué)梅,等.WolframAlpha在網(wǎng)絡(luò)信息安全課程中的應(yīng)用[J].計(jì)算機(jī)時(shí)代,2021(9):32-33,38

[5]王雪,姜學(xué)鋒,劉君瑞,魏英,等.線上線下混合式教學(xué)模式在C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用[J].計(jì)算機(jī)教育,2021(11):152-156

作者：張大雷 馬龍虎 王智強(qiáng) 單位：淮南師范學(xué)院計(jì)算機(jī)學(xué)院