1 程序設計方式改進的必要性
計算機技術現在發展如火如荼，它在科學技術發展中佔有着不可動搖的地位，計算機本身經歷了電子管時代、晶體管時代、集成電路時代及超大規模集成電路時代的階段性發展，計算機程序設計也因應產生了機器語言編程、彙編語言編程及高級語言編程的階段性發展。
對程序設計而言，機器語言、彙編語言、高級語言的發展讓程序設計越來越容易，計算效率越來越高。但進入高級語言的發展階段之後，計算機程序設計方式沒有出現大的變革，編程語言本身的發展非常緩慢，如誕生於1972年的C語言，迄今仍然廣泛使用，是最受歡迎的編程語言。雖然期間也出現了很多重要發展，例如面向對象開發模式，但與計算機硬件在“摩爾定律”的指導下性能呈百倍增長的速度比起來是遠遠落後的。因此，當前計算機編程改進是必要的，不僅是爲了適應人們的需求，更是讓計算機技術的發展提上一個新的臺階，它是計算機技術在市場經濟發展體制下的一種必然趨勢。
2 程序設計目前存在的一些問題
2.1 技術層面的缺失
在第三次科技革命爆發後，我國的科學技術也隨之得到了發展，計算機技術及其應用隨之長足發展。但是由於存在市場與技術的短板，我國計算機技術的發展仍然沒有能很好應用，在計算機編程領域更是如此。特別是程序設計語言、集成開發環境與開發框架等工具絕大部分來自國外，如最受歡迎的20種編程語言，沒有一個是起源自我國，相關自主研發技術非常少，這說明我國在編程技術層面上有很大的缺失。只有自己研究的`技術，才說明本國的科學技術取得了進步，所以這方面是需要提升的。
2.2 應用層面的缺失
隨着計算機超大規模集成電路時代的發展，隨之而來的移動互聯網、物聯網掀起了計算機技術應用的下一個高潮，對於計算機程序設計而言，編程過程中需面向的對象從單一的電腦擴展到需同時面向手機、平板電腦、汽車等各類型設備，編程應用的層面增強了複雜性。
所以在程序設計的應用層面，面向的設備類型增加了，各類型設備數據一致性要求增加了，不同設備適應性要求增加了，這些都要求程序設計模式隨之而改進。
3 程序設計方式的改進及教學優化策略研究
3.1 程序設計方式改進的一些改進思想
計算機科學中有兩類基本的問題，一類是理論，如算法、數據結構等，一類是系統，如操作系統、網絡系統、存儲系統等。在我們對計算機編程方式優化的思考中，首要考慮的應該是算法，因爲算法是程序設計的基礎。計算機編程的目的就是利用計算機語言，把人類的語言進行翻譯，然後轉換成計算機語言，從而處理人們的工作和一些需求。對算法的優化就是用數學中的一些理論和思想，對程序設計要解決的問題進行總結和劃分，讓問題變得更容易理解和解決。因此我們更要積極研究，把數學算法更好地運用在編程中。
對計算機程序設計方式改進，除了算法之外，我們更應該從全局的高度，去思考如何降低開發難度，讓更多的人能夠更容易掌握編程技術，從而更好地促進計算機技術在工作和生活中的應用。
3.2 程序設計中具體的改進及教學優化策略
3.2.1 通過結構優化對高級語言改進的研究
C語言是當前應用最廣泛的高級語言之一，是一種面向過程的高級語言，由於C語言早在1972年就被髮明出來，因此語言上存在一些缺陷是在所難免，例如C語言的重複編譯問題，以及對程序員編程過程中代碼邏輯性關聯問題等。這就促使我們對C語言加以優化。例如前文提到的重複編譯問題，就採用#ifndef預處理命令加以解決，從而降低了編程的複雜度。
3.2.2通過算法優化對高級語言改進的研究
面向對象的開發語言，是一類以對象作爲基本程序結構單位的程序設計語言，指用於描述的設計是以對象爲核心，而對象是程序運行時刻的基本成分，語言中提供了類、繼承等成分。面向對象開發方式是處理程序系統龐大的較優解決辦法。C++就是典型的面向對象開發語言，也是基於C語言拓展出來的一種高級語言，C++支持多種編程模式，比如面向對象編程、泛型編程和過程化編程等。隨着計算機應用的日益廣泛，計算機需要處理的數據也日益龐大，因此程序設計的體量也隨之大規模增長。
當程序設計體量大規模增長時，編程就需要很多人力物力，需要花費很多時間。我們就需要在編寫過程中運用數學建模的方法來節省時間，因爲數學建模的方法主要是體現在對數據的統一性，這樣會很大程度的節省了程序員的程序編寫[4]。而C++語言就很好地體現了數學建模方法的運用，保證了程序的快速高效性。這樣提高了程序員的編寫效率。這就是數學算法在計算機編程中的很好的運用，對計算機編程進行了很好的優化。
今後我們也需要更多地研究利用數學算法來進行編程的優化，重點研究待解決問題的規模、算法在各模型的運用、不同設備運算效率的區別等，從而選擇更合適的算法來進行數學建模，實現優化。
3.3 對於編程人才的大力培養
通過語言結構、數學算法等各種方法來進行程序設計方式的優化解決了技術問題，而人的問題也是很重要的環節，就是高素質的程序員。只有高素質的程序員才能進一步推動編程方式的優化。
因此，國家需要加大這方面的科研投入，增強科研機構實力，提高相關政策推動力。提升相關培訓機構水平，各類型學校特別是高校更要注重這方面的人才的培養，讓更多的人蔘與到其中，爲計算機程序設計的優化做出貢獻，使之更好地服務於社會，被人們所應用。
3.4 對於技術方面要創新
創新在科學技術中是一個重要的因素，在計算機技術中更是不可例外。我國需要研究出屬於自己國家的編程方面的技術，在原有的技術上得到創新，使之更適合我國的發展。在這方面，可以着重建立新興軟件工業園，大力引進專業人才和技術，並進行研發，工業園的建立，將會帶動地區性發展，吸引更多的優秀人才參與其中，進行創新計算機編程技術，由於人才的合力，再加上創新的因素，使計算機編程方式得到更好的優化和改進。
4 結束語
綜上所述，隨着技術的發展，程序設計有一定程度的發展，但是各方面的侷限，程序設計技術與計算機硬件的爆發式增長是不相符的，導致不能被更好地運用。所以計算機編程方式需要優化，目前我們研究的數學算法在計算機編程方式中，可以起到很好的優化作用，但是這些優化遠遠還不夠，還需要我們培養這方面的人才，需要技術的創新。
