編程基礎課程改革研究

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編程基礎課程改革研究

【摘要】在對編程基礎教育發展現狀進行調研的基礎上,分析高職學生的特點和認知規律,以興趣教學法為主導,設計以積木塊和圖形化編程方式開展編程基礎教學的解決方案,解決學生對編程類課程積極性不高、排斥厭學的問題。

【關鍵詞】編程基礎教學;興趣教學法;積木塊編程;圖形化編程

1.概述

編程基礎課程是一類課程的統稱,采用的編程語言不盡相同,一般采用C語言、Java、Python、VB等。這類課程是高職信息技術類專業學生的必修課程,通過課程學習,能理解計算機程序的組成結構和執行流程,并運用結構化設計方法設計、編寫、調試、運行程序,培養學生用計算思維方法分析和解決問題的能力。計算機編程語言具有模塊化、抽象化的特點,多數學生在初學階段比較吃力,只能記錄、仿照老師寫的程序,不容易理解這樣做的原因,不能自己設計程序解決問題。久而久之,學生逐漸喪失學習興趣。從高職學生自身特點來看,多數學生在以前的學習經歷中有過挫敗感,在基礎教育階段投入精力不夠,在學習習慣和學習方法方面存在一些問題[1]。實施興趣教學法的目的,是為了培養學生的自信心、責任感,激發創造性思維,鍛煉實踐手能力,讓學生改變不良習慣,進入正常學習軌道。

2.編程基礎教育發展現狀

針對上述問題,本文從中小學的編程基礎教育中尋找對策,探究在基礎知識比較薄弱的情況下,如何開展編程基礎教育的方法和途徑。目前,國外比較流行的適合青少年編程的產品有Scratch、AppInvertor、Blockly等。其中Scratch是由麻省理工學院開發的一款編程語言,可以創作出舞蹈、故事、音樂、游戲等互動式多媒體動畫作品,功能強大,互動性強,適合7到12歲孩子學習;AppInvertor是由一款由Google公司開發的Android編程環境,拋棄復雜的程式代碼而使用積木式的堆疊法來完成Android程序,適合15歲以上孩子學習。Blockly是一款Google公司針對青少年開發的積木式編程環境,并在此基礎上開發出一系列BlocklyGames(積木塊編程游戲),適合12歲以上孩子學習。以上的編程基礎教育軟件產品主要突出簡易性、趣味性、創造性。在不需要多少知識積累的基礎上,就可以像搭積木一樣,動手搭建一段程序,完成一個簡單的游戲任務或一個簡單的創意設計。

3.高職編程基礎課程改革方案

3.1用積木編程游戲作為課程引入

多數學生在成長過程中都有玩電腦游戲或其它形式游戲的愉快經歷,通過游戲任務的形式引入課程,學生會覺得親切、自然,在不知不覺中就進入面對問題、挑戰困難的狀態。圖1對傳統的字符界面編程和積木塊編程進行了對比,字符界面編程總體比較抽象,包含較多的語法規則和英文單詞,程序運行過程中容易出現錯誤,初學者會覺得枯燥乏味,沒有成就感,學習的信心容易受到打擊;而圖形界面的積木式編程顯得生動形象,任務目標明確,規則簡單,在沒有什么編程基礎的情況下,通過積極思考和嘗試,就可以解決問題,達成目標,保護了學習者的自信心。

3.2積木編程向代碼編程過渡

和中小學的編程思維培養課程的目標不同,高職學生的最終培養目標是要能夠用代碼編程。在用積木塊編程的同時,和對應的代碼進行參照比對,可以自然過渡到代碼編程。為了適應教學,對GoogleBlockly編程環境作了適當改造,增加代碼比對功能,當選擇一個積木塊時,代碼視圖能高亮顯示對應的代碼塊。此外,在教學內容編排上,逐步減少積木塊的使用,增加代碼錄入。通過把一部分積木塊替換為可以自由錄入代碼的萬能積木塊,設計程序填空題,讓初學者逐漸適應自己錄入代碼的編程方式,從積木編程方式自然過渡到代碼編程方式。

3.3借助Processing編程平臺展示圖形化的執行結果

除編程過程外,程序的輸出結果也會影響學習者的情緒,圖形化的輸出結果比字符更具吸引力。通過比較,本文選自Processing作為編寫、運行程序的平臺。Processing是一個開源的編程環境,為電子交互設計和數字媒體藝術提供支持。通過Processing開發平臺,學生不需要系統地學習編程語法知識,也不需要較高英語水平,便可通過代碼創作出圖形或交互式界面。

4.總結

本文通過分析高職學生特點和認知規律,結合國外中小學編程基礎教育的經驗,以興趣教學法為主導,設計出適合高職學生的編程基礎教育課程改革方案,并付諸實踐。對保護學生自信心,提高學習興趣,提升學習效果方面起到一定作用。

參考文獻:

[1]趙玉新.“95后”高職學生的特點及對策探索[J].產業與科技論壇,2015,14

作者:萬青 單位:重慶工程職業技術學院

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