实例操作驱动的可视化程序设计教学研究

李灿林?毕丽华

摘要：可视化程序设计是信息技术及相关专业的主干课程，其所涉及的编程理论抽象而复杂，但课程实践性很强。针对该课程传统教学中存在的问题，以强化实际动手操作能力培养为目标，探索实例操作驱动的教学方法在可视化程序设计教学中的运用，以实例详细操作过程的有效展示为中心，突破课堂教学的时空限制，激发学生的可视化编程兴趣，提高教学实效。

关键词：实例操作；可视化程序设计；教学研究

中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2014）11-0163-02

可视化程序设计是学习可视化程序设计基本理论和原理的实践性、综合性、应用性很强的课程。在计算机、信息等相关专业的教学体系中，实际上存在相当多的可视化程序设计类课程，如：C#、Visual Basic、Delphi等等。这些可视化程序设计课程的宗旨是使学生了解现代程序设计理论中的面向对象编程和可视化程序设计等的基本思想，培养学生应用程序设计技术来解决实际问题的能力。本文结合该课程性质与定位分析，针对该课程传统教学中存在的问题，以强化实际动手操作能力培养为目标，探索实例操作驱动的教学方法在该课程教学中的应用。

一、课程定位与分析

教学方法是由课程性质及教学目标所决定的，无论采用什么教学方法都要紧紧围绕课程性质和教学目标展开。在探讨可视化程序设计的教学方法之前有必要对课程性质及教学目标进行分析。

1.课程性质与目标

可视化程序设计课程要求学生既要掌握理论知识，更要掌握操作技能并能在实际中应用。可视化程序设计课程集编程理论与操作实践于一身，然而课程本身的抽象性与复杂性使学生无法完全理解并有效应用所学理论知识。只有在实践中学生才能真正学会编写和调试程序，从而更好地掌握程序设计的理论知识，提高利用理论知识解决实际问题的能力。

可视化程序设计类课程由于实践性很强，所以其性质应该定位在实践性课程、操作性课程。也就是说，课程归根结底应该教会学生怎么做，让学生愿动手、能动手、会动手来实际操作，强调实践性，培养动手能力应该是第一位的。

2.实例教学

针对可视化程序设计的课程性质与目标，按照学生的认知规律组织教学，毫无疑问实例教学是一个理想选择。实例教学法已经在多个学科的教学中应用，并收到了良好的效果。丰富的教学实例能够提高学生的学习兴趣，实例教学增强了课堂教学的灵活性和易懂性，极大地提高学生的学习兴趣和主动性。实例教学有利于学生理论与实际的结合，有利于培养出实用型人才。在实例教学中，教师要本着理论与实际相结合的宗旨，遵循教学目的要求，以实例为基本素材，展开教学内容，培养学生分析和解决问题的能力，加深他们对可视化程序设计理论知识的理解。在实例教学中始终坚持以用为本，将语法、命令、控件等具体使用融于实例开发过程中。以学生的已有知识为基础，按照学生的认知规律，遵循先易后难、先具体后抽象的原则，通过观看、模仿、理解、总结、提高等阶段进行教学。

3.实例与编程思想

可视化程序设计实例教学中有一个重要的阶段就是学生模仿，也就是依葫芦画瓢，照葫芦画样。毋庸置疑，编程思想对于程序开发人员至关重要，教师应该在程序设计课程中帮助学生形成和训练良好的编程思想。巧妇难为无米之炊，学生只有在具备一定量的实例编程基础之上，才能构建和形成编程思想，否则，没有较多的实际操作体验，编程思想的训练只是空谈。实例的模仿、学习与演练也有利于学生熟悉编程步骤、形成编程规范，然而编程步骤与规范并不等同于编程思想的僵化。实例教学能使学生从课堂和课后实例的反复练习中总结一般的算法，进而从算法升华为编程思想。

此外，编程思想的训练是一个系统工程，从纵向维度来看，它贯穿于可视化程序设计课程所在的整个课程体系中。可视化程序设计课程的前置课程如C/C++程序设计侧重程序设计基础与语法，同时涉及算法与编程思想，后置或关联课程如算法设计与分析等更是着重解决编程思想的问题，因而没必要将编程思想的形成和训练毕其功于一役，完全集中在可视化程序设计课程中，尽管这一点在该课程中必要而且十分重要。因为学生有了编程思想以后就可以遵循编程规范来指导自己的编程过程，能独立完成编程任务了。

二、传统的多媒体教学不足

教学过程是对教学思想和教学方法的具体体现。可视化编程语言教学基于面向对象的编程机制，它继承了顺序程序设计的思想，重点讲述類、对象、控件的方法、事件与属性，在教学中以多媒体教学为主，以体现可视化程序设计对控件等对象操作的特点，问题的关键在于如何借助多媒体实施可视化程序设计课堂教学。传统的多媒体课堂教学方法包括以下三种：

方法一：课堂借助多媒体投影主要讲授可视化编程理论知识，较少加入实例项目到课堂中。可视化程序设计实践性非常强，并且可视化程序设计理论知识抽象性和复杂性强，缺少实例将很难保证课堂讲授效果。

方法二：课下在课件中编写实例代码，课上利用多媒体投影展示代码。教师课前将代码放在幻灯片上，在课堂上将含有代码的幻灯片打开，直接展示给学生，甚至教师还针对代码做一些必要的讲解。该方法无法直接运行程序，缺乏程序结果的可见性，并且学生也看不到项目或解决方案的详细建立过程。

方法三：课下利用开发环境建立好实例，课上利用多媒体投影展示实例并演示。该方法相对方法二来讲，可以直接运行出程序结果，增加了一定的趣味性和直观性。缺点仍然在于学生看不到项目或解决方案是如何建立的。

以上的这些教学方法，学生需要自己琢磨详细操作过程，其结果是不少学生因为实例操作步骤不清晰而花费了很长时间也没能成功编程完成实例。多次这样的经历就使得这些学生对可视化程序设计失去了信心，自然也就对课程失去了兴趣，这样的现象在课程开始之初表现得尤为突出。

三、教学实施分析

试想，倘若人们在实际生活中需要学习一项之前从不会的技能或学做一件之前从不会做的事情，比如说学习汽车驾驶，最希望得到什么样的指导？毫无疑问，绝大部分的人都希望有人能手把手地教他这项技能或教他做这件事情。同样，经过调查，对于程序设计，尤其是可视化程序设计，几乎所有学生希望得到的也是有教师能手把手地教他如何操作。由教师一对一实实在在手把手来教所有学生，在课堂教学甚至实验教学中实际实施起来具有很大的难度，尤其是在学生人数较多的情况下。事实上，手把手的教学过程可以由展示实例详细操作过程来近似替代。于是，实例的详细操作过程的展示就成为基于实例的教学方法的至关重要的一环。

1.展示实例操作过程

如何展示实例的详细操作过程？现场开发实例是一个直观的选择，这其中包括两种做法。第一，现场利用开发环境建立实例及编写代码，利用多媒体投影展示。[1]该方法将完整建立过程展示给学生，但现场编写代码费时，讲授课堂内容效率较低。第二，课下编写实例代码，现场利用开发环境建立实例，利用多媒体投影展示。该方法将完整建立过程展示给学生，并且期间直接粘贴课下已编写好的代码，相比第一点提高了课堂教学的效率。这两种现场建立实例项目的方法在项目简单、代码量少的情况固然能取得一定效果，但毕竟即使是具有丰富开发经验的教师，在课堂上现场开发实例也可能遇到意料之外的程序错误，甚至数次调试都无法成功解决。其直接结果就是一直卡在出错处，课程无法继续进行，浪费了大量的课堂时间，最严重的后果可能导致学生对教师失去信心。事实上，任何编程者都无法保证在遇到每个程序问题时都能迅速解决。

实例的详细操作过程的动画录制与展示看似是对现场开发实例的一种互补，但它是相比现场开发实例更为可取的一种做法。教师课前进行实例操作过程的动画录制，准备课堂实例的动画演示课件，演示课件主要包含实例的详细操作全过程录像，也可以加上必要的文字甚至语音解说。实例操作过程的录制通常可以借助屏幕录像类的软件，比如屏幕录像专家、RoboDemo等来完成。学生可以下载这些演示课件并对实例进行模仿操练，这样就使得教师实际编程的过程可以回放，课堂的实例教学得以延续。

2.实例的准备

实施实例教学前要进行充分的准备，实例教学的成败与准备充分与否关系紧密，要有充足的准备时间，而且要认真思考学生的学习兴趣点。要对学生的己有的知识水平和能力进行调查和了解分析，也就是要了解学生已有的计算机知识水平和对面向对象程序设计的了解程度，只有这样才能在具体内容的讲解和实例的选择演示方面有所把握。

实例的选取是实例教学的关键环节，由于实例教学是以实例展开的，实例选取的好坏直接影响到教学的效果及质量，所以要精心选编实例。实例选择时要注意：[2]第一，实例要精。实例选取要有针对性、典型性和代表性，紧扣教学重点、难点、编程理论进行选编，这种实例的教学有助于达到举一反三的效果。第二，实例要实。实例选取不仅要从学生的实际情况出发，还要从实际生活出发，既要体现教学目的和要求，也要反映实际生活的需求，更要能提高学生的学习兴趣。实例的选取除了选择教材上的典型实例外，可以由教师自己编制一些源自于实际项目的更为实际的例子。

3.课后及时操练

实例教学实施过程中，课后操练这一环节是非常重要的，它是让学生理解掌握可视化程序设计理论、培养解决问题能力的主战场。学生观看了实例的详细操作过程后，只有反复模仿、操练，才能理解、总结，并进行实例的拓展，获得能力的提高。操练的实例一方面来源于课堂上讲解的实例或教师录制好的实例，另一方面来源于接近但超越这些实例的作业，这些题材包含了对实例的分层次拓展与完善。此外，教师有必要设计良好的类游戏规则激发学生对于实例操练的兴趣，自觉地去实施这一过程，这些规则比如有积分动态排行榜等。教师也可以借助自己创建的教学论坛解决学生在完成作业和学习过程中遇到的问题，并在论坛上开展关于可视化编程学习的讨论，激发学生的学习兴趣，培养学习氛围。

四、总结

实例操作驱動的可视化程序设计教学方法强调实例教学，并且着重展示实例的详细操作构建过程，目的在于教会学生怎么做，让学生愿动手、能动手、会动手来实际操作。在这种教学方法中，学生可以获知编程任务如何下手，也能成功地完成编程实例，给其可视化编程奠定良好的起步，极大激发了学生的学习兴趣，提高了学生的学习主动性与积极性。在教学实施中教师本着实而精的原则准备好实例，包括花功夫精心选取、编制实例，认真细致地进行实例详细操作过程的动画录制，给学生模仿操练、拓展提高打下良好的基础，使课堂教学得以延续。学生课后针对实例和作业及时操练、巩固所学，也就不仅能掌握可视化编程理论知识，还能扎实地培养动手能力，培养应用可视化编程解决实际问题的能力。实例操作驱动的可视化程序设计教学基于实例操作的详细展示，突破课堂教学的时间与空间限制，融教、学和做为一体，提高了教学实效。

参考文献：

[1]高亮，郭基凤，赵冬.现场编写代码的讲课方式在编程课程中的应用[J].教育与职业，2012，（2）：149-150.

[2]赵燕萍.案例教学法在Visual C++程序设计教学中的探索[J].长春理工大学学报，2012，7（3）：221-222.

（责任编辑：王意琴）