1 Wykorzystanie metody blended learning w nauce programowania w języku C++ na Wydziale Chemicznym Politechniki Rzeszowskiej. Barbara Dębska, Lucjan Dobrowolski Zakład Biotechnologii i Bioinformatyki Wydział Chemiczny, Politechnika Rzeszowska 1

2 Fraza wyszukiwawcza: „chemia, programowanie komputerów”2

3 Forum dyskusyjne : Języki programowania i chemia … Może ktoś wie i podałby mi jakie są przydatne języki programowania w pracy chemika?? To zależy do czego będziesz chciał je stosować. Podaj jakieś szczegóły ... Jeśli tak generalnie chcesz zacząć przygodę z programowaniem to myślę, że warto uczyć się myślenia w systemie C/C++ - potem zawsze łatwo też dostosować się do C#, PHP i kilku innych :) Jeśli chodzi chemię teoretyczną to wiem, że bardzo wielu naukowców kocha Fortrana, przy czym silnie bym preferował Fortran 90/95. No chyba głównie do obliczeń naukowych ... spotkałem się kiedyś z ofertą pracy na jakimś tam stanowisku chemicznym, który wymagał znajomości C++, więc pewnie to będzie wymagane coraz częściej przez pracodawców. A jeśli chodzi np. o modelowanie molekularne i projektowanie leków to co warto wziąć pod uwagę??? Trudno powiedzieć, to zależy, ja podam Ci kilka przykładów chemia teoretyczna: głownie Fortran 90/95, czasami C++ chemia - dydaktyka, materiały, programy do nauki: Java, C++ chemia - modelowanie procesów np. przemysłowych: chyba C++ lub Perl Jeśli chcesz cos kodować, to koniecznie zapoznaj się też z bibliotekami języka – w końcu nie da się samemu wszystkiego zaimplementować … 3

4 Przykład poszukiwania pomocy w napisaniu programu:... Pilna robota na zliczenie projektu z C++, niech ktoś pomoże … … Ktoś ma zrobić coś za Ciebie? Nie żartuj sobie dziewczyno, jesteś jak żebrak. … Proszę tylko o pomoc a nie żebrzę, więc jeśli nie chcesz, to głupio nie gadaj … … Ona założyła konto na wykopie chyba tylko dlatego, aby żebrać o darmową pracę z programowania. Nienawidzę takich ludzi, jakby wrzucanie takich wpisów było łatwiejsze od nauczenia się durnego programowania (na poziomie matury) … … Jeśli sobie nie radzisz to nie studiuj, skoro nie potrafisz zrobić prostego zadania to studia nie są dla Ciebie … … Nie studiuję infy, jestem na kierunku Biotechnologia, który z infą nie ma nic wspólnego, ale programowanie jest w programie studiów, to musze jakoś zaliczyć … … No, jeśli Ty uważasz, że biotechnologia w XXI wieku nie ma nic wspólnego z programowaniem to nie mamy o czym mówić. Czepiam się, bo zajęłaś miejsce komuś innemu, kto mógłby się z pożytkiem dostać na te studia i nie żebrałby w Internecie o pracę za niego … … To nie Twój interes co studiuję i nie masz prawa mnie oceniać … … No jasne nie mam prawa Cię oceniać, szczególnie, że na 4 Twoje wpisy dwa dotyczą zadań z programowania, a jedno rozwiązania zadania z fizyki. W oddzielnym wpisie pytasz też o pirackie filmy. No chyba weryfikacja już się zaczęła, powodzonka … … Wpierw czego powinni uczyć na studiach to umiejętności korzystania z wyszukiwarki internetowej. To jest jakaś kpina, że nawet o najprostsze rozwiązania trzeba pytać w necie zamiast poszukać materiałów w necie, a następnie pomyśleć i samemu napisać ten prosty program … 4

5 Fraza wyszukiwawcza: język C++ siedemdziesiątych XX w. przez Dennisa Ritchiego do programowania systemów ... C++ – Wikipedia, wolna encyklopedia - Podobne strony Język C++ jest językiem wieloparadygmatowym. Oznacza to, że można w nim stosować jednocześnie różne style ... C - Wikibooks, biblioteka wolnych podręczników - Podobne strony Kilka ważnych informacji nt. przenośności programów napisanych w języku C: C++ - Wikibooks, biblioteka wolnych podręczników - Podobne strony Witamy w kursie C++ na Wikibooks. Podręcznik ten przybliży ci podstawy C++ - języka programowania, który obecnie ma prawdopodobnie największy wpływ na ... "Język C++. Szkoła programowania. Wydanie V" - Książka, kurs ... - Podobne strony Język C++. Szkoła programowania. Wydanie V, ISBN , Stephen Prata, Książka "Język C++. Szkoła programowania. Wydanie V" to właśnie taki ... "Język C++. Pierwsze starcie" - Książka, kurs - Zbigniew Koza - Helion - Podobne strony 5

6 Problemy nauki programowania przez Internet z jakimi spotykają się studenci kierunków nieinformatycznych: Materiały edukacyjne mają formę podręcznika elektronicznego, o charakterze encyklopedycznym, po którego stronach można się poruszać wybierając tematy wymienione w interaktywnych spisach treści. Student kierowany jest do dokumentów, które omawiają podstawowe struktury języka i zawierają proste przykłady pokazujące sposób korzystania z zaprezentowanych definicji, Przykłady są trywialne i niespójne, gdyż autorom lekcji chodzi jedynie o prostą ilustrację aktualnie objaśnianego pojęcia. Chociaż studenci mają dostęp do takich materiałów, to najczęściej są one zbyt obszerne, nie potrafią ich analizować, a następnie wykorzystać w praktyce. Studenci nie mają dostępu do przykładów objaśniających możliwości zastosowania metod programowania w tej dziedzinie wiedzy, którą studiują. Studenci nie nabywają umiejętności praktycznego wykorzystania podanej wiedzy, a więc budowania własnych programów, które mogłyby posłużyć do rozwiązania zadań inżynierskich. Istnieje opór psychiczny przed opanowywaniem wiedzy z dziedzin związanych z informatyką. 6

7 Dobór materiałów dla lekcji poświęconych programowaniu w języku C++: Analiza przykładów ze zbioru zadań dla przedmiotu „Inżynieria chemiczna i procesowa”, Wyznaczenie klas równoważności dla wybranego zbioru zadań pod kątem typu algorytmu, np.: liniowy, rozgałęziony, cykliczny, wykorzystujący definicje procedur i funkcji, operujący na tablicach - danych eksperymentalnych, korzystający z bazy danych zapisanych na dysku (tablice fizykochemiczne), wymagający zdefiniowania obiektu i klasy. Opracowanie tematyki 10 lekcji omawiających podstawy programowania w języku C++. Przygotowanie bazy procedur: tablicowanie funkcji, różniczkowanie funkcji - wyznaczanie punktów charakterystycznych, całkowanie funkcji, rozwiązywanie równań algebraicznych i przestępnych, rysowanie funkcji, i.in. Przygotowanie 10 zadań ilustrujących omawiane struktury języka i zawierające rozwiązania przykładowych złożonych zadań, których bez umiejętności programowania nie można rozwiązać. 7

8 Struktura kursu: 8

9 Etap pierwszy - realizowany w trybie samokształcenia:9

10 Typy zadań obliczeniowych z Inżynierii Chemicznej i Procesowej:10

11 11

12 12

13 13

14 14

15 15

16 16

17 17

18 18

19 Etap II, rozwiazywanie zadań z wykorzystaniem procedur obliczeniowych, zajęcia w laboratorium komputerowym pod opieką nauczyciela: 19

20 Dane eksperymentalne:Przykładowe zadanie: Obliczanie współczynnika Obliczanie współczynnika mieszania dla danych pozyskanych z eksperymentu: mieszania. Dane eksperymentalne: 20

21 Podsumowanie: Kurs nauki programowania w języku C++ prowadzony jest metodą blended learning. Student powinien sam przerobić te lekcje, które zastępują wykład z przedmiotu. Nowe pojęcia, z którymi student spotyka się podczas nauki, zdefiniowane są w słowniczku dołączonym do lekcji. Do kursu włączono filmy instruktażowe dotyczące obsługi kompilatora, którym kursant powinien się posługiwać tworząc własne programy. Nauka programowania dotyczy tylko tych elementów języka C++, które są niezbędne do rozwiązania zadań z dziedziny Inżynieria Chemiczna i Procesowa. Jednakże, w kursie umieszczono hyper-linki służące do przekierowania studenta do stron zawierających dodatkowe, szczegółowe informacje dotyczące zasad programowania w języku C++, rozszerzające tematy poruszone w kursie Opisy przykładowych programów zostały dodatkowo wyposażone w ścieżkę dźwiękową, na której nagrano słowny komentarz nauczyciela omawiającego prezentowane treści. Student może pobrać wersje źródłowe (i egzekucyjne) programów omawianych w kursie Przygotowany kurs programowania w języku C++ wchodzi w skład repozytorium portalu na którym udostępnia się zdalnie materiały dydaktyczne studentom Wydziału Chemicznego Politechniki Rzeszowskiej. 21

22 Dziękuję za uwagę 22