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本學期,現代教育技術中心在校領導的正確指導下,在各部門的支持和配合下,緊緊圍繞學校中心工作,認真組織政治學習,堅定理想信念,不斷提高理論水平和服務水平,認真履行部門工作職責,克服部門人手少、任務重等困難,完成了本學期制定的工作目標和領導交辦的工作任務。現將本學期主要工作總結如下:
一、信息技術教學
信息技術課堂教學過程中,不僅要營造良好的課堂氣氛,還要學生自主探究,注重學生綜合處理信息能力的培養,強調以學生為主體,為信息技術教學營造“寬松、主動、愉悅”的學習氛圍,使學生在快樂中活動,在活動中學習,在學習中創造。
本學期初一的信息技術教學內容是編程的基礎入門。先采用Code.org的“編程一小時”課程,課程內容趣味性較強,學生更感興趣;再引入scratch可視化編程軟件學習,旨在培養學生創新能力、計算思維和普及編程基礎知識,做到寓教于樂,以便為今后的信息技術編程競賽打下基礎。
為推進信息技術課堂教學能力,信息技術教師積極參加兩江新區、巴蜀中學信息技術教研活動及中小學信息技術論文評選活動等,促進教師專業素養,提高教學效率。
二、信息技術特色興趣班開展
本學期開展兩個信息技術特色興趣班,分別為信息學競賽和3D創意設計。
信息學競賽課程以學習C++程序設計語言為主,涉及計算機基礎知識、計算機軟件知識、
程序設計知識等,旨在培養學生分析問題和解決問題的能力,培養有能力的學生參加“青少年信息學競賽”普及組。
3D創意設計課程學習一款3D動畫制作軟件,包括建模、渲染、動畫、后期處理等功能,讓學生掌握基本的專業技能,熟悉項目設計的流程,還能激活學生的創作設計靈感,積累實戰經驗技巧,為下一學期鼓勵學生積極參加比賽打下基礎。
三、日常管理工作
1、及時響應各部門的電腦軟件、硬件、網絡、打印機的維護。盡可能的降低設備使用故障率,在其出現故障的時候,并做到了能在當地解決就當地解決,不能當地解決的也在最短的時間內給予了解決。本學期輔助教師及各辦公室解決問題共計100余次。
2、教室多媒體設備在學期開學前根據教育教學需要安裝教學軟件,并對操作不熟練的教師進行統一培訓。
3、在教學活動過程中及時解決各種設備故障,保證了教育教學活動的順利進行。
4、針對我校教師配備筆記本電腦便于上網問題以及保障辦公電腦網絡的正常使用及網絡安全,本學期進行了上網實名制認證工作,加強網絡與安全工作及規范。
5、本學期完成了校園網站的開發制作工作,并做到有專人進行日常維護、定期更新網站內容。
6、做好智慧校園項目規劃及實施工作,我校一期信息化建設已經完成。二期工程將提高要求,以智慧校園建設為核心,規劃和實施好所有項目,保證二期工程正常投入使用。
7、全力做好鈴聲、廣播的播放及保障工作:升旗儀式廣播、眼保健操和課間操的音樂播放、各類校級英語考試聽力播放、對校園廣播站學生設備使用方法進行培訓等工作。
關鍵詞:C語言;程序設計;編程;基礎;提高
中圖分類號:G642文獻標識碼:A文章編號:1009-3044(2012)12-2857-02
How to Learn C Language
ZHOU Xiao-ping
(Xinjiang Changji Qitai County Occupation Technical Secondary, Changji 831800, China)
Abstract: For the middle-professional students who learn , the C- language is the most basic and usually the first program design language the students must firstly learn. The purpose to learn it is not only to learn the C-language, but also to hold the method of the program de sign and to have the basic program design idea, which should be a good foundation for the students to learn the computer knowledge and other special knowledge about a computer. During the course, most of the students think that they hardly realize the practical purpose and feel that there is not the rate. But the C- language is helpful for the students to understand the program basic principle, program basic knowledge and the form of program in order to improve our own synthetic quality.
Key word: the C-language; program design; write program
C語言是當今世界上最流行的發展最迅速、最受歡迎的計算機程序設計語言之一。具有簡潔、緊湊、靈活、實用、高效、可移植性好等優點。通過學習C語言,學生們不僅能夠掌握一種實用的計算機編程語言,鍛煉抽象思維能力,掌握編程的技巧,同時也為今后學習C++、VB等其它語言打下了良好的基礎。C語言對于中職學生普遍覺得難學、枯燥,難懂。對于教師來說,課程進度慢,無法順利地完成教學規定的內容,也帶來了不少的困惑。作為一名工作在一線的中職計算機教師,在教學的同時不斷地總結如何才能更好地讓學生學好這門課程,如何才能讓教師輕松地完成這門課程的教學任務。下面我就自己的教學經驗和學生學習狀況如何學好C語言談了幾點體會
1明確學習C語言的目的
對于中專計算機專業的學生來說,C語言這門課程是新開的一門專業課,是一門最基本的語言往往也是學生接觸的第一門程序設計語言。首先要讓學生對于新知識,新事物有一個認知的過程,明確我們學習目的不是只為了學習C語言,而是為了能夠掌握程序設計的方法,具有程序設計的基本理念,為以后學習計算機專業其它課程和計算機應用打下良好的基礎。
2要學好數學、英語這二門基礎課
在C語言的學習過程中,一般有大量的算法和數據結構需要去了解,許多算數運算和邏輯運算、關系運算、循環結構都可以利用數學知識來完成的,同樣許多算法都是為了完成數學領域的計算。編寫程序是為了讓計算機可以代替人操作運算過程,從而減少人力。可見數學在計算機學習中的重要地位,有了數學知識,你會發現數據結構與算法原來也是很簡單的。同理,在C語言的學習過程中,我們會用到大量的英語知識。對于編程來說,英語的作用體現在閱讀英文文檔,適應國際化的編程環境,我們要記住常用的一些C語言中用到的詞匯,也就是諸多的關鍵字。
3做好對語言入門和對C語言發展的了解
中職計算機專業的C語言課程一般在入校后的第二學期開設,對于學生來說,已經開始接觸計算機知識,處于一個計算機技術的啟蒙階段.在這個啟蒙階段,最重要的就是入門。當大家都滿懷信心的去學習計算機專業基礎課程時,發現太多的知識抽象,無法理解。“不明白”,的地方處處皆是。因此《C語言程序設計》入門課是至關重要的。因為學生都是初次接觸C語言,C語言對他們來說是神秘的,首先在學習之前要充分了解相關領域的知識,明確學習目的及學習重要性,教師在講授入門課時注意盡量“通俗”化, 不要過多使用程序語言,以最簡單的實例來完成教 學,使的課堂氣氛顯的輕松且有知性,從而激發學生的學習好奇心和學習欲望。
4掌握C語言的知識要點
C語言基礎知識內容豐富,識記的知識點比較多,各知識點具有非常大的連貫性,常常是牽一發而動全身,這往往使得學生在入門階段容易產生畏難情緒。眼高手低是每一個剛學C語言的人都會出現的一種情況。翻開課本就能看懂,拋開課本去完成某一題時卻相當困難。由于C語言靈活、強大,初學者要全面地掌握它非常吃力,因此在學習C語言的過程中,首先一定要熟練掌握變量、常量、基本數據類型及特點和運用、運算、、表達式及語句、C語言編寫的基本格式。再次要掌握C語言的流程控制語句、數組、函數、指針等基礎知識。再次要熟練各個知識點的運用,可以把學習的重點放在函數的設計框架、參數設計、返回值設計等關鍵問題上。
5理論聯系實踐,重視上機試驗
計算機專業的大部分課程都是通過實踐來檢驗學習成果的,更重要的是要將所學的理論知識都要在實踐中更好的發揮。C語言也是一門實踐性很強的課程,既要掌握概念,又要動手編程、上機調試運行。養成上機前分析題目,并編出程序源代碼的好習慣,編程時要注意程序的格式、標點符號等,同時調試程序時要有耐心,有時一個程序可能要修改多次,甚至于費了不少勁還是沒結果。要不斷向老師或者同學請教,不斷地查閱資料,所以編程千萬不可遇難而退,這個時候是決定你水平提高的關鍵,一定要堅持到底。堅持就能成功。程序調試成功后,要總結分析出自己在編寫程序時都出現了那些不足,在以后的解題過程中自己應該注意的問題。上機調式程序成功后要完成實驗報告,逐步積累調試程序的經驗。培養自己良好的編程習慣。
6培養學生要有自信和解決問題的能力
C語言學習的過程中,大部分的學生都感覺學的比較困難,尤其在上機調試程序的過程中,讓許多學生有受挫的感覺。我們首先讓學生對自己要有自信,對學好C語言課程要有信心。這樣我們才會有一個好的學習狀態。
C語言的學習要準確、確定和邏輯。在學生學習的過程中遇到問題,難題也就不可避免。怎樣面對問題,解決學習過程中產生的問題,也是我們目前自主學習的一個重要內容。遇到問題坦然面對,不同程度上又提高了學生的創新思維能力。作為教師我們有義務,有責任努力引導學生把學習過程中所遇到的每一個困難,每一次所犯的錯誤和經歷的失敗,當作學習過程中的一塊墊腳石,人生經歷中的每一步階梯。
7學生探究合作學習能力的培養
所謂探究合作學習可以理解為學生與學生,學生與老師等等各個方面的交流學習。C語言這門課程活動的探究可以激發學生對新知識,新事物有準確,縝密的編程思維,同時也能教給學生正確的學習方法,高效地掌握新知識,新內容,還可以培養學生的實驗,感知和敏銳的觀察力,養成良好的習慣,從而獲得提高。合作呢,也就是鼓勵學生勤思多問,把學習中的自己獨立解決不了問題,大家一起拿出來討論,教師再進行有意識的引導,加以點撥,這樣可以既節約時間,又讓學生把知識得到鞏固。自己在編程過程中遇到不能解決的問題不要死鉆牛角尖,可以參考一下已做出的同學的,也可幾個同學共同探討協同解決。
總之,計算機語言是各計算機專業普遍設置的一門計算機課程,也是培養學生計算機能力的一門基礎課程,是各專業學生進行計算機編程以及從事計算機研究的基礎類課程,意義十分重大。計算機語言的種類很多,各種語言的區別只是語法規則和具體的實現方式不同,好多方面都是相通的,所以對于計算機語言的學習關鍵在于精而不在于多。C語言是計算機程序設計中一種廣泛使用的基本語言工具,學習C語言是學生形成編程思維,是為將來進行計算機軟件開發設計打下基礎的重要過程。
參考文獻:
[1]薛志文.淺談C語言的學習[J].電腦知識與技術,2010(18).
本書適合對互動媒體技術或者互動裝置藝術感興趣的初學者,也適合對科技制作、硬件編程感興趣的中小學生。通過本書,不僅可以學習到門檻極低的人機互動技術,還可以理解并體驗智能家居和物聯網等高新技術。來,跟隨互動技術,駕馭你的新奇創意,將其變身為現實吧。
為什么要寫這本書
“學生喜歡電腦,但不喜歡信息技術課。”——2006年,上海師范大學黎加厚教授在博客中寫下這句話。
學生為什么不喜歡信息技術課?黎教授認為現行的信息技術課程內容和教學方法存在問題:教材上講的是學生們已經會的,學生不會的和社會生活中需要的知識技能,教材上沒有。信息技術飛速發展,層出不窮的新技術、新軟件、新服務向人們涌來,造成“新課程不新”的永恒的滯后現象。
我曾經把信息技術課程方面的問題分為三類:為什么教,教什么和怎么教。“教什么”的問題,其實直接影響了學生對課程的興趣程度。拿什么課程內容來吸引學生,然后讓他們愛上技術?這幾年來我一直在思考這一問題,并開發了一門名為《互動媒體技術》的課程,試圖在課程建設方面有所突破。本書就是《互動媒體技術》課程的最重要成果之一。
互動媒體是一個全新的領域,一般稱為互動式多媒體、交互式多媒體或者互動多媒體。2010年的上海世博會,標志著我國新媒體藝術方面進入了成熟期。但人們對互動媒體的關注,主要是其媒體內容和藝術表現力,很少關注其背后的支撐技術。在高校尚且很少看到類似的課程,更不要說基礎教育了。在中國當前的課程體系中,像互動媒體技術一樣同時涉及軟硬件的綜合技術是空白的。技術的淺薄,是基礎教育課程的通病,從高中課程內容中可以管窺:通用技術課上學做凳子,信息技術課上學信息搜索。于是,在世博會和一些科技館中,學生面對互動媒體作品只會一臉驚喜,卻不知道這些作品是如何運行的。《互動媒體技術》課程的開發,就是基于這樣的背景。
《互動媒體技術》課程的開發并不是一帆風順的,在找硬件和軟件平臺方面,耗去了我很多精力。直到后來發現了Arduino和Scratch。其實Arduino的誕生和互動媒體有著千絲萬縷的關系,Massimo Banzi和David Cuartielles本來就是為了讓從事互動設計的學生容易掌握單片機技術而開發的。Scratch的設計更是天才,讓編程和游戲一樣有趣。就這樣,Arduino提供了廉價且功能強大的硬件,Scratch則將編程的門檻降到最低。來自西班牙加泰羅尼亞的Citilab團隊將二者完美地結合在一起,推出了S4A。S4A為我們的學生開啟了互動媒體技術的大門!
縱觀國內Scratch教學現狀,更多的教師僅僅把Scratch作為學生編寫小游戲的工具。在一些場合,Scratch愛好者會很謹慎地表示,Scratch非常適合小學生。初高中為什么不能用?2011年,我在全國高中優質課展評活動中,用Scratch上了一節《用計算機程序解決問題》的信息技術課。有聽課的專家就表示在高中階段使用圖形化編程過于簡單。也許他不知道,越來越多的圖形化編程語言(G語言)在涌現,除了Scratch外,LabView,App Inventor、blockly、Sikuli都受到很多人的歡迎。在某些高校的工科課程中,常常可以看到圖形化編程語言的身影。
我一直認為,編程不應該僅僅屬于專業程序員的專利,一些藝術、科學領域的人士,也應該能夠拿起某個簡單的編程工具,寫個小程序,表達自己的創意或者解決某個問題。所幸的是,這幾年面向“非專業”人士的編程工具也越來越多了,如Processing,一款專為設計師和藝術家設計的編程語言。再如App Inventor和AppArchitect,能夠用圖形化的方式給Android和IOS編寫App。其實,在我們的學生中,將來真正從事程序編寫工作的也不過是其中極少的一部分。技術教育是普及教育,而不是僅僅為了培養少數精英。
2011年,一個新的教育名詞——STEM(Science,Technology,Engineering and Mathematics,即科學、技術、工程和數學)引起我的關注。STEM教育是一個多學科交叉的研究領域,強調把學生學習到的零碎知識與機械過程轉變成一個探究世界相互聯系的不同側面的過程。STEM課堂的特點就是在“雜亂無章”的學習情境中強調學生的設計能力、批判性思維和問題解決能力。這種復雜的學習情境包含了多種學科,強調綜合技術的應用。《互動媒體技術》課程以培養學生STEM素養為目標,以研究互動媒體作品的支撐技術為教學內容,通過一系列的互動媒體實驗,把新奇創意變身為現實。相對于大家熟悉的智能機器人課程來說,互動媒體技術側重于通訊和媒體展示,即人機互動。從技術門檻上看,互動媒體技術關注外設和電腦的交互,技術門檻較低,趣味性更強,不僅適合具有科技特長的學生,也適合在藝術上有特長的學生學習。
2012年,正是創客(makers)、3D打印機、新工業革命等名詞在悄悄醞釀并發酵的年份,各種關于Scratch、Arduino的書籍紛紛出版。我受到吳俊杰老師的慫恿,第一次有了為S4A寫本書的沖動。在他的引薦下,有幸認識了北京鄭劍春老師(清華大學出版社《中學生科技創新系列叢書》編委會負責人),很快就確定了本書的定位和大綱。
本書從構思到成稿,差不多十個月時間。在此期間,我也經歷了“十月懷胎”的惶恐、陣痛和喜悅。本書偏重互動媒體技術,在藝術方面并沒有任何可圈可點之處,又擔心在技術上存在紕漏或者錯誤,不免誠惶誠恐。此外,工作上的繁忙,只能在深夜堅持寫稿,不可不謂之“痛”。而眾多同行的期待和鼓勵,也讓我從內心感到滿足而喜悅。
讀者對象
藝術為科技提供想象和創造的空間,科技為藝術提供了實現夢想的方法,互動媒體是科技和藝術相結合的學習領域,具有神奇的魅力。所有對互動媒體感興趣的都可以閱讀本書,不管是小學生、中學生還是在校大學生,或者是對科技動手感興趣的教師、家長。當然,如果你學過Scratch編程,或者折騰過Arduino硬件,更應該看看這本書,從中可以獲得一定的啟發和靈感。本書具體的讀者對象如下:
第一類:中小學生。可以在老師的指導下學習,也可以自學。但是,請別停止腳步,更精彩的互動媒體世界等您探索。
第二類:在校大學生。希望非計算機專業的大學生學習本書,藝術專業的學生,可以把本書當作“互動裝置藝術”的入門書籍。尤其希望將來從事技術教育的計算機專業、教育技術專業的大學生學習本書,為您未來的崗位做點積極的準備。
第三類:教師。正在從事技術課程教學或者綜合實踐活動課程教學的老師,這本書會給您帶來新的教學思路。
第四類:家長。重視家教,喜歡和孩子做點親子項目的家長,可以對照這本書自學,您的孩子會對您刮目相看的。
第五類:入門級創客。創客不是誰的專利,也不是技術很厲害的人才能叫做創客。努力把各種創意轉變為現實的人,就是創客。
如何閱讀本書
本書共分為七章,分別介紹如下:
第一章概述了互動媒體和互動媒體技術的發展現狀,結合經典的互動媒體作品分析“互動”原理和工作流程,并羅列了常見的軟硬件創作平臺。
第二章介紹S4A的基本語法,用一個“大魚吃小魚”的范例,貫穿整章的學習,如舞臺、角色、造型、事件、廣播和變量等基礎知識。如果你已經具備了Scratch的基礎,可以直接跳過。
第三章介紹Arduino UNO和一些周邊的擴展板、傳感器、執行器等電子積木,包括這些電子積木如何和Arduino連接,以及Arduino和電腦的連接。
第四章通過多個范例介紹使用S4A制作互動項目,從輸入、輸出到互動,由淺入深。最后通過對S4A固件的研究,分析S4A和Arduino的互動協議。
第五章圍繞“智能家居”的話題,介紹如何使用S4A控制220V的家用電器,具體介紹了繼電器安全插座的制作過程,并講解利用超再生遙控套件,把普通的家用電器改造為可遙控電器的過程。經過本章的學習后,你就可以設計大型的互動作品了,開始像個創客了!
第六章介紹物聯網。主要分析了S4A的遠程傳感器功能,并結合范例,實現了S4A和瀏覽器、智能手機之間的互動。讓你能近距離接觸物聯網技術,并能做出一個簡單的物聯網模型。
[關鍵詞]游戲制作 選修課 課程設計 RPG Maker
每年信息技術的第一節課,都要對學生進行一次計算機起點水平的調查,目的是了解學生掌握計算機的水平,以及學生平時使用計算機的情況。收上來的問卷中對于平時使用計算機主要做什么這個問題,幾乎90%以上的學生回答的都是游戲和娛樂,其中,男生回答游戲的比例占多數。在信息技術課堂教學中也有這樣的情況,一些學生會利用各種機會去下載游戲來玩。可見,電腦游戲對學生的吸引力之大,尤其是現在電腦游戲產業發展迅速,各種游戲產品層出不窮,而且設計的越來越精美,這對學生的吸引力更是大。
隨著電腦游戲的迅速發展,游戲設計人才的需求量也隨之增加,因此,如何培養電腦游戲設計人才也逐步受到重視。就中國而言,游戲產業的超高速增長讓人們對游戲產業的價值刮目相看,游戲產業的發展也讓我們把更多的目光投入到游戲發展上,但卻發現中國根本沒有正規的游戲開發教育。為促進本土游戲開發,國家也在為游戲開發人才的培養制定專門的計劃,一些大學開始開設動漫游戲專業,培養專門的游戲人才。
游戲具有的挑戰性與復雜性,使學生對玩游戲感興趣。那么,可否換一種思路,換一個角度,通過學習游戲制作來激發和促進學生的學習。游戲制作是一個充滿挑戰的過程,也是一個很好的綜合學習過程。因為制作一款游戲要從多方面(策劃、腳本、程序、音樂、美術等方面)來進行,游戲的制作過程實際上就是學生綜合學習信息技術的過程。在這個過程中,學生可以學習如下技能:制定計劃并分步實施,進行策劃并協調連接,學會如何與他人合作以及怎樣看待現在的各種商業游戲等。讓學生自己動手開發電腦游戲,從學生自己的角度看電腦游戲,利用電腦游戲的開發環節來激發學生的創造性,發展學生的創意能力。如果能自己親手開發出一款游戲,對學生來說也是一種新的嘗試,同時,也是一種激勵,可以充分激發學生的學習興趣,使學生在制作游戲的過程得到成就感。
為使學生既能體會到游戲制作的樂趣,體驗電腦游戲開發的基本流程,又不至于在游戲制作中因為太難而放棄,那么選擇一款能讓學生容易上手,可以快速入門的游戲制作工具是首要任務。在眾多的游戲類型中,RPG是最常見的類型,RPG即Role-playing Game,意為角色扮演游戲。一個RPG游戲由故事主線、人物角色、特定環境及完整情節等組成。因此,在游戲制作教學中,選擇了以RPG游戲制作為主要學習內容,并選擇了RPG Maker XP這個工具。RPG Maker XP軟件滿足了初學者制作RPG游戲的需求,可以讓不懂編程的人也能做出精美的RPG游戲來。
游戲制作可以作為選修課的內容讓感興趣的學生來學習。選修課作為學生正規課程之外的學習,課程設置較為靈活,課程內容可以由任教老師自由選擇,作為游戲制作課程的嘗試非常不錯。但是選修課也有另外的不足的地方,就是學習時間短,一個星期只有一節課,而且由于開課的時間較正式課程晚,又經常受期中、期末考試等各類學校其他活動的影響,一個學期大概只有12到14個課時。所以,在教學設計中,以完成一個簡單RPG游戲作品為主線,在學習游戲作品設計與制作過程中,穿插其他與游戲制作相關的內容進行學習。可安排教學課時如下:第一課時,認識RPG游戲。主要教學內容為做一次RPG游戲歷史之旅,了解什么是RPG游戲,RPG游戲的特點是什么,有哪些著名的RPG游戲,這些RPG游戲都有哪些共同點。主要是學生討論與交流。第二課時,了解游戲開發過程。主要教學內容為一般游戲的開發過程,并通過一個范例游戲讓學生來分析游戲開發的各個環節。第三課時,游戲制作工具介紹。主要教學內容為介紹游戲制作工具RPG Maker XP,并動手制作自己的第一個小游戲。第四課時,游戲腳本設計。主要教學內容為游戲主題、故事情節與人物等的設計介紹。第五課時,游戲場景設計。主要教學內容為游戲地圖的安排,制作技巧。第六至第八課時,游戲制作工具的深入學習。主要教學內容為根據故事情節深入學習游戲制作工具中的各種功能。第九課時,游戲的修改與完善。主要為學生對自己的作品進行進一步的修改。第十至十二課時,游戲作品的完成與交流。主要是開展交流活動,鼓勵學生推薦自己的作品。
根據課時安排,游戲制作選修課分別選擇在高一第一學期、高一第二學期以及高二第一學期開設。從開設情況來看,學生對于游戲制作選修課興趣挺高,報名選修的學生人數爆滿,感覺比較新奇,但也有很多學生都沖著可以玩游戲而來。通過與學生的交談了解到,學生平時雖然對游戲接觸較多,但也呈現比較明顯的差別。男學生對于策略類游戲、格斗類游戲比較感興趣,而女學生則對于小游戲比較感興趣。學生對RPG游戲知道,但了解不多。從學習情況來看,對于高一學生,在第二學期開設比第一學期開設效果要好,而從高一、高二學生對比來看,又以高二學生開設的效果好一些。究其原因,主要是學生在經過一段時間的信息技術課程學習后,對計算機操作及一般電腦作品制作有一定的了解。因此,開設游戲制作選修課的時間應以高一第一學期以后為好。而從作品完成情況來看,在游戲制作中女學生比男學生要仔細,因此,規劃地也比男學生要好一些。男學生雖然游戲玩的比較多,但在制作游戲時并不一定比女學生有優勢,出現此情況的原因可能與選擇的游戲制作主題有關,因為RPG游戲在制作中主要以故事情節設置、對話設置為主,而這方面與男學生所擅長的游戲不太符合。
雖然,由于各種原因,在課程中并未涉及到游戲編程的內容,制作出來的游戲比較簡單,但在選修課中開設游戲制作內容,可以作為一種新的嘗試,加入更多地關于游戲開發的理念,結合現在游戲開發設計的熱點。如動漫游戲制作、游戲美工等,讓學生有更廣泛地選擇,能接觸到更多電腦游戲開發的過程,激發學生學習電腦游戲設計的熱情。雖然游戲開發制作不是一件容易的事情,要求也較高,但教師可以利用選修課課程的靈活性,以激發學生興趣為主,引導學生學習更多的關于這方面的知識,擺脫選修課為技術而學習的局面,開拓學生對計算機課程
的認識,了解更多關于計算機應用方面的知識,尤其是游戲制作方面的知識。讓學生除了會玩游戲外,還能了解游戲背后的知識,自己動手來制作游戲,知道游戲制作“我”也行!
參考文獻:
[1]房曉溪,陳黎.電腦游戲設計\[M\].北京:中國水利水電出版社,2007.
[2]吳璽璽.游戲設計入門\[M\].重慶:重慶大學出版社,2005.
[3]葉思義,宋昀璐.游戲設計全方位學習\[M\].北京:中國鐵道出版社,2006.
關鍵詞 計算機圖形學;圖形學理論教學;圖形學實踐教學
中圖分類號:G642.44 文獻標識碼:B
文章編號:1671-489X(2016)04-0162-03
Teaching Research of Theory and Practice in Course of Com-puter Graphics//LIAO Bin, HU Jinlong
Abstract Through analyzing the main problems in the course of computer graphics, the teaching reform of the computer graphics course is proposed about theoretical teaching and practical teaching. We divide the course of computer graphics into theory course and practice course, and make the theory course of computer graphics become the pre-course for the practice course of computer graphics. Students’ learning interest is stimulated and their ability to contact the theory with practice is improved through integration the theory and practice of the computer graphics course.
Key words computer graphics; graphics theoretical teaching; graphics practical teaching
1 引言
計算機圖形學是研究如何利用計算機生成、處理和顯示圖形的原理、方法與技術的一門學科[1]。它以圖形用戶界面和可視化技術為典型應用,是信息技術中不可缺少的部分。近年來,國內外大學逐漸將其列為計算機應用類課程中的專業課。現在,計算機圖形學已經在諸如影視動漫、軍事仿真、醫學圖像處理、氣象等科學可視化領域獲得成功運用,在帶來經濟效益的同時,也給計算機圖形學的發展提供了機遇與挑戰。
本文通過分析計算機圖形學傳統教學中存在的問題,提出改革思路。在教學中,將課程設置為理論教學與實踐教學兩門獨立課程,針對理論教學與實踐教學分別進行教學設計,轉變傳統教學中實驗教學的附屬性質,使理論知識為實踐教學鋪路,增強教學效果,促使學生積極動手操作、思考,促進新舊知識的結合,通過教學過程的探索與總結,增強計算機圖形學的教學效果。
2 計算機圖形學課程教學中存在的問題
傳統的計算機圖形學教學重點一般側重于考核學生對知識點的掌握[2],課程實踐所占比例較低。然而計算機圖形學課程本身的特點不適于傳統的教學模式,若仍采用傳統教學模式,不僅不利于維持學生的學習興趣,更不利于學生發現問題、解決問題能力以及創新能力的培養。
計算機圖形學教學內容與學生的學習興趣 傳統的計算機圖形學內容主要有[3]計算機圖形系統概述、二維圖形生成和變換技術、三維圖形生成和變換技術、真實感圖形生成技術、計算機動畫技術與實踐。該課程入門階段需要的數學知識主要涉及代數、三角學和線性代數,數學原理與圖形的結合在理論教學中占據了一定比重。
傳統的計算機圖形學教學目標側重于培養學生對計算機圖形學理論知識的了解與掌握,在教學內容的設置上主要強調圖形學知識、概念的系統性與整體性,重點是概念解釋與原理講解,體現為大量的公式推導。
未進入圖形學教學前,學生對該課程的理解主要分為兩類:一類認為該課程主要講述游戲開發,學完本課程后就可立即完成諸如游戲編程、動畫設計、特效處理等任務;另一類認為是藝術設計,主要為廣告傳媒等行業服務。實際上,在本科階段開設的計算機圖形學課程,通常立足于計算機圖形學科的入門,教學內容主要是理解與掌握基本的圖形繪制原理及其實現算法,能進行基本圖形的程序設計。由此,圖形學課程認知的不全面將導致學生學習興趣的下降。學習內容的枯燥、教學內容與現實應用的巨大落差會導致部分學生的學習興趣隨課程的深入而進一步下降。
計算機圖形學課程實驗的設置 計算機圖形學的實驗內容主要集中于基本圖形算法的實現,需要學生運用高級程序語言進行編程,然而作為專業基礎課程學習的此類高級程序設計課程,往往以基本知識、程序設計、數據組織三方面為主要內容,一般不涉及圖形庫編程接口(API)。這導致在本課程的實驗教學時,需要針對授課學生原先所學的高級程序語言,補充對應的圖形庫編程知識,這使得實際的有效實驗學時被縮減,而且增大了學生實現算法的難度,以至于進一步加劇了理論與實踐脫節的現象。
3 理論教學與實踐教學的改革方法與目標
在大學本科第7學期開設計算機圖形學課程,并將其分為理論課與實驗課兩門課程,兩門課程單獨核算成績。其中,理論課為32學時,2.0學分;實驗課為16學時,0.5學分。在理論課程完成后開始實驗課程,計算機圖形學的實驗不再是傳統教學中對理論課上知識點的簡單重復與驗證,而是對所學知識的綜合運用與深化。由此,需要合理選擇理論課教學內容,以完成與實驗課程的銜接。同時,設計合適的實驗項目使學生掌握課程基礎知識,提高學生的動手能力,以提升計算機圖形學的教學質量。
理論課教學內容設計 計算機圖形學技術在快速發展,與之相適應,圖形學課程的教學也發生變化[4]。現階段,在計算機圖形學教學中主要有3種教學體系,大致分為理論為主、編程為主、問題為主。
1)理論為主是傳統的教學體系,強調對計算機圖形學理論的理解與掌握,以公式推導為主要呈現方式,國內外此類教材有Floey的《計算機圖形學原理及實踐――C語言描述》(原書第2版)、孫家廣的《計算機圖形學》等。
2)編程為主的教學體系側重于培養學生初步掌握一種典型的圖形學API,以圖形學使用者的角度講授計算機圖形學所需的理論與概念,去除非必需的數學原理與公式推導。國內外此類教材有Donald的《計算機圖形學》(第四版)、徐文鵬的《計算機圖形學基礎(OpenGL版)》等。
3)問題為主的教學體系的教學目標著重于培養利用計算機圖形學知識建立與用戶交流的能力,從而實現問題的圖形化建模并解決問題。相應的教學內容既涵蓋了圖形學中的基本概念和技術,也涉及了實現這些概念和技術的圖形學工具,然而重點在于介紹如何使用計算機圖形學知識來解決實際問題以及如何有效地進行結果展示。Steve Cunningham的《計算機圖形學》是此類教學體系的典型教材。此類問題為主的教學體系近年來在美國興起。
在本科教學中,考慮到學生前期課程的設置與掌握情況,采用結合OpenGL實現算法的編程為主的教學體系。在實際教學中,既要保證計算機圖形學基本概念、理論的完整講述,也為后續的實踐課程做鋪墊,有針對性地介紹圖形支撐軟件,使學生在掌握圖形學基本知識的同時,能夠在一定程度上自主實踐,保持與激發學生的學習興趣。
實驗課教學內容的設計 計算機圖形學傳統教學中的實踐一般使用C++來實現相關算法[5],實現難度過大,導致學生沒有時間和興趣去完成[6]。實踐教學的本意是對理論教學的鞏固、完善與提高,為實現理論與實踐教學的平穩銜接,在實踐教學環節中采用OpenGL作為圖形算法接口,讓學生有針對性地完成若干實驗項目。
OpenGL是一個工業標準的三維計算機圖形接口軟件,其具有的功能基本上涵蓋了圖形系統要求提供的所有功能。此外,OpenGL具有的跨平臺性、可擴展性、繪制專一性、網絡透明性等特點使其應用廣泛,降低了對學生編程能力的要求,且由于其開源的特性,使得學生可通過參考其中的算法實現獲得編程能力的提高。
結合圖形學的實際應用與學生的實踐能力,設置如表1所示的實踐項目。
4 小結
計算機圖形學隨著計算機理論與技術的進步、社會應用的需要而有了迅速發展,是理論與實踐并重的學科,對教學有較高要求。本文從計算機圖形學的學科特點出發,分析了計算機圖形學傳統教學中存在的問題,提出將理論與實驗相融合的教學思路,改變傳統教學中實驗教學的附屬地位,從實踐的角度出發,在理論教學中進行概念、理論向實踐的平穩過渡,一定程度上降低了學生完成課程實驗的難度,激發了學生的學習興趣。從教學效果來看,本文提出的教學方法取得較好的成效,同時對計算機專業的類似課程也具有一定的參考意義。
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160-162.
【摘要】本文分析了目前高校單片機實驗教學中存在的不足,并從教學內容和教學方法兩方面提出了單片機實驗課程改革的一些思路。教師只有不斷豐富教學內容,改進教學方法,才能培養學生的動手能力和創新能力,實現教與學的最佳統一。
【關鍵詞】單片機;實驗;教學改革
單片機又稱微控制器,是微型計算機的一個重要分支。由于單片機具有功能強、體積小、可靠性好、價格便宜、應用靈活等特點,因此廣泛應用于儀器儀表、家用電器、醫用設備、航空航天、專用設備的智能化管理及過程控制等領域,可以說單片機已經滲透到我們生活的方方面面。目前高校的計算機類、電子類、控制類等專業都開設了單片機課程。該課程是一門理論性和實踐性都很強的課程,因此實驗教學應該占很重要的地位。然后,目前很多高校中單片機實驗教學存在問題,如何通過改革單片機實驗教學的內容和方法,充分調動學生學習的積極性,進一步發揮他們的主觀能動性和創新能力,成為了本學科實驗教學的重中之重。
1.單片機實驗教學的現狀
大多數高校在單片機課程的理論教學中,先介紹單片機內部結構和引腳、再講匯編指令系統和匯編語言程序設計、然后講存儲器擴展、最后講單片機系統的擴展和各種外圍芯片的應用。實驗課一般在匯編語言程序設計講完之后才開始進行。實驗課設置存在以下問題。
1.1實驗設備不能鍛煉學生的動手能力;實驗教學一般使用教學用實驗箱,實驗箱在出廠時,已經把單片機和外圍芯片的大部分接線連接好了。實驗時,學生按照實驗指導書給出的接線圖、實驗方法和步驟操作,通過安裝在pc機上的仿真軟件,把匯編程序輸到pc機上,然后通過串口通信,把編譯好的機器碼傳送到單片機實驗箱。實驗結果通過pc機、示波器、萬用表以及其它一些輔助設備觀察。
這種實驗箱性能穩定,避免了學生自己搭建實驗設備帶來的不確定性,從—定程度上可以讓學生盡快熟悉和進入實驗環境。但是,它缺少培養學生的動手能力、創新能力和綜合運用知識的能力,也不利于進一步激發學生的學習興趣和主觀能動性。本來單片機的內部結構就看不見摸不到,學生們學起來感覺很抽象,再加上實驗箱中單片機和外圍芯片的連接也早已經固定好,所以很不利于學生們掌握單片機和其它芯片的連接。甚至有的同學做完了實驗,竟然不知道單片機在本實驗中起到什么作用。
1.2實驗課時少;由于課時限制等因素,單片機原理與應用實驗學時很少,一般在8-12個課時左右。其中入門實驗、軟件實驗和驗證性實驗至少要占4個課時,所以設計型和綜合型實驗開出率不高,其結果是學生對所學的知識缺少一個整體的了解與認識。
1.3學生在思想上不重視;我國目前的文化教育,重視理論輕視實踐,這造成了學生們從小就重視理論知識的學習而輕視動手實踐。另外,在考核方式上,實驗課一般作為理論課考試分值的一部分,即使實驗課單獨考核,往往也只占很少的學分,并且只要寫過實驗報告就基本可以通過。久而久之,大部分學生也滋生了重視理論課程輕視實驗的思想。
通過以上分析可以看出,目前單片機的實驗教學顯然不利于培養學生的動手能力、創新能力和綜合運用知識的能力,也不能進一步激發學生的學習興趣和主觀能動性,學生普遍反映單片機這門課太難學或者沒有收獲。為了適應當今社會對單片機行業人才的需求,必須對單片機實驗教學進行改革。
2.單片機實驗教學的改革
針對單片機實驗教學存在的問題,可以從以下幾個方面進行改革。
2.1教學內容的改革。
2.1.1增加c5l的編程訓練;目前教學中,單片機的開發采用匯編語言。匯編語言是一種面向機器的語言,其匯編指令與機器指令一一對應,要想完成某種操作,就必須考慮計算機的硬件如何工作。由于匯編語言程序要安排運算的每一個細節,這就使得編寫匯編語言程序比較繁瑣、復雜。一個簡單的計算公式或計算方法,也要用一系列匯編指令一步一步來實現。另外,調試匯編語言程序要比調試高級語言程序困難得多。
現在市場上單片機開發己經普遍采用了c51高級語言。和匯編語言相比,c51高級語言具有程序結構清晰、可讀性好、易于維護等優點,一條c語言相當于幾條匯編指令,完成同樣功能程序的行數也大大縮小,更便于復雜算法的實現和調試。c51與c語言十分類似,通過先修課程c語言的學習,學生已經有一定的基礎,學起c51會很快入門。所以為了提高學生的學習興趣和開發能力,我們可以在實驗中給學生增加c51的編程訓練。
2.1.2 protues軟件的學習;proteus isis是英國labcenter公司開發的電路分析與實物仿真軟件,運行于windows操作系統上。它支持主流單片機系統的仿真,如68000系列、8051系列、avr系列、pi c12系列、pic16系列、pic18系列、z80系列、hc11系列以及各種外圍芯片。還可以仿真模擬電路、數字電路、rs232、i2c調試器、spi調試器、鍵盤和lcd系統、各種虛擬儀器等。同時由于在硬件仿真系統中具有全速、單步、設置斷點等調試功能,同時可以觀察各個變量、寄存器等的當前狀態,因此在該軟件仿真系統中,也具有這些功能。
在單片機的實驗教學中,可以讓學生自學proteus。
學生學習了proteus之后,可以在課余時間利用這些虛擬工具完成一些實驗題目,整個過程如同操作硬件仿真器一樣。過去需要到實驗室操作電子儀器設備、電子元件才能完成單片機等實驗,現在只要一臺電腦,就可在該軟件環境下快速輕松地實現。對于學習單片機的學生來說,擁有一臺計算機和一套proteus軟件,就可以隨時隨地開展單片機的學習了。
2.1.3 實驗內容的調整;目前市場上單片機實驗設備種類繁多,但總的來說,都能夠完成相關的軟件實驗和硬件實驗。在教學中,我們可以把實驗分成入門實驗、軟件實驗、驗證實驗、設計性實驗及綜合性實驗五部分。入門實驗主要是完成對單片機仿真實驗箱的硬件結構及相應的集成開發環境的熟悉。軟件實驗可以幫助學生盡快掌握匯編指令,提高編程水平,這類實驗可以選擇外部ram數據傳送、數據區清零、數據排序等讓學生們練習。驗證性實驗所用的例子應該與實際生活相結合,實驗指導書給出實驗要求、實驗步驟、相應連線以及軟件程序,讓學生按實驗指導書實現相應功能。比如我們可以給出8155控制交通燈的實驗讓學生們驗證。通過驗證性實驗,學生們可以進一步了解單片機及外圍芯片的作用,提高學生的學習興趣。設計性實驗,可以培養學生實踐動手能力及創新能力。這類實驗可以選擇利用p1口進行輸入輸出、利用定時器進行定時、利用中斷系統進行工業現場控制、利用a/d,d/a芯片進行轉換、利用串口進行兩機通信。實驗指導書只列出各個實驗項目的目的、要求和原理性的說明,學生在實驗過程自行設計完成任務。綜合性實驗要求學生要有廣闊的知識面,要對所學知識有較全面的掌握。開設綜合性實驗的目的,是為了提高學生的實驗技能和和培養學生的創新能力。實驗的項目包括:電子音響、led點陣顯示、數字溫度傳感器、邏輯加密ic存儲卡讀寫等實驗。在進行這部分實驗的過程當中,學生可任意挑選感興趣的實驗項目,自行在課余時間完成。在實現此類實驗過程中,學生們可以利用所學的c51編程和proteus軟件來幫助完成任務。
2.2教學方法改革。
2.2.1 提高學生學習單片機的興趣;為了提高學生對單片機課程的學習興趣,可以在剛開課時給學生布置課下作業,讓他們在網上搜索單片機的用處以及列舉他自己身邊單片機的影子。或者邀請有單片機開發經驗的技術人員來學校作有關單片機的講座,使學生了解單片機在工業控制、智能化儀器儀表、計算機外部設備、計算機網絡與通訊技術和家用電器等領域的應用。當學生們明白了單片機的作用,尤其是看到廣闊的就業前景之后,學習興趣自然就會提高。
2.2.2 用目標教學法促進學生學習;目標教學法是指提出教學目標,通過努力實現目標,達到教學目的的一種教學方法。在教學過程中,教師以教學目標為導向,整個教學過程圍繞教學目標展開。在教學目標的刺激下,學生為實現目標而努力學習。這種方法的突出特點是教學活動過程中確立以理論為實踐服務的指導思想,注重知識的實用性,有的放矢地培養學生,倡導教學過程中師生間的互動性,并以此來確保教學目標的實現。教學過程一般分為制定目標—展示目標—實施目標—檢測目標—矯正深化達成目標等幾個階段。
將這種方法應用到單片機實驗教學中,可以引起學生的興趣,提高學生獨立思考能力和解決問題的能力。實施時,教師先制定本次實驗要實現的目標,并在實驗室演示目標問題的實際運行過程。然后,讓學生從硬件設計部分入手,再到軟件編程,使軟、硬件相結合,最后,由老師進行檢查,指出軟硬件設計過程中不合理的地方,由學生進行修改,從而完成單片機實驗課的整個過程。在實施的過程中,老師可以引導學生將實際應用與所學的知識點、指令、原理緊緊地聯系在一起,使學生清楚地了解理論知識在實際應用中的作用。在解決問題的過程中,學生置于實際問題之中,使學生可以清楚地認識到單片機的原理、概念在實際生活中的意義。這對于激發學生的學習興趣,培養創造能力及分析、解決問題的能力極有益處。
2.3 增加實驗學時數。單片機是實踐性很強的一門課程。單片機實驗是掌握單片機應用技術不可缺少的重要環節,對理工科大學生實踐能力和創新能力的培養起到至關重要的作用。筆者認為應該增加實驗課學時,讓學生有盡量多的時間在實踐中進行學習,如果再配合目標教學法,很多理論知識點完全可以從課堂上的理論教學轉移到實驗教學中。當然這也利于綜合性設計實驗的開展。
2.4 實驗考核模式的改革。目前,很多高等院校對單片機這門課程只有理論考試沒有實驗考核,有的院校即便有實驗考核,也只是僅看本學期實驗課所做實驗的實驗報告而已,不進行任何考試。要改變單片機實驗教學的現狀,就必須把理論與實驗分開,分別考試。考試雖然不是檢查和促進學生學習的唯—手毆,但是不考試會給學生造成—個誤區,認為實驗課不重要,因此也就不會認真學習。因而筆者在參考了其他一些高校的做法后認為。在做完所有實驗之后,我們進行一次考試。教師事先擬定好幾個題目,題目的內容與本學期所做實驗的內容相近,由考生抽簽來決定自己做的題目并當場于規定的時間內完成。考試時,學生可以帶課本、以前寫好的實驗報告等資料。考試成績由教師檢查實驗結果后給出。期末實驗課成績由實驗課考試成績(占80%)和平時出勤情況、實驗報告提交情況(共占20%)進行綜合評定給出。
3.結束語
由于單片機本身軟、硬兼備的特點,在單片機課程的教學中,實驗環節直接關系到教學效果的好壞。本文分析了目前高校單片機實驗教學中存在的不足,并從教學內容和教學方法兩方面提出了單片機實驗課程改革的—些思路。隨著單片機技術的迅速發展,教師應不斷調整教學理念,豐富教學內容,改進教學模式,調動學生學習的積極性,培養學生的動手能力和創新能力,實現教與學的最佳統一,以適應科技時代不斷發展的需要。
參考文獻
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(三峽大學計算機與信息學院,湖北 宜昌 443002)
【摘 要】Visual Basic (VB)是一門較為優秀和實用的可視化編程語言,在許多高校里作為計算機公共基礎課程而開設,授課對象是非計算機專業的大一年級學生。該課程內容較多,側重理解與運用。在實際教學過程中,學生普遍感覺該課程難學、教師也覺難教,導致教學效果很不理想。以VB中的數據類型的導入及教學方法為例,探討了如何引導學生理解學習內容、幫助學生提高學習興趣和快速入門的辦法,以期改進教學方法、提高課教學效果。
關鍵詞 VB;數據類型;教學方法
【Abstract】Visual Basic (VB) is regard as one of good and practical visual programming language, has already become a required fundamental course in domestic universities of non-computer majors. But in practical teaching process, there exsists the diffcult about instruction and study. This paper takes the instruction object as example for how to teaching the basic data type, and exploring improving the instruction method.
【Key words】VB instruction;data type;exploration of teaching method
作者簡介:石勇濤(1978—),男,湖北天門人,博士,講師,研究方向為機器學習、圖像處理。
0 引言
VB(Visual Basic)是Windows環境下的一種方便實用的可視化編程語言,同時也是全國計算機等級考試二級科目中設置的一門開考語言,在國內許多高校里被作為計算機公共基礎課程、針對非計算機專業的大一年級學生而開設。該門課程的教學目的是培養學生具有程序設計和簡單的系統開發及應用的能力。學生通過學習,可以理解計算機程序編寫設計方法以及面向對象的編程思想;通過強化運用與編程實踐,從而具備高級語言程序設計及可視化編程的能力。同時,有了該門課程的學習基礎,學生也可報考計算機等級考試的二級科目“VB語言程序設計”,取得考試證書,為將來畢業找工作添磚加瓦。
1 存在的問題
VB語言內容較多,既有結構化程序設計部分,又有面向對象程序設計部分,兩者均比較抽象。在實際教學過程中,很多學生反映VB課程聽起來枯燥、難懂,跟不上老師的節奏,理解不了學習的內容,更談不上靈活運用,因此逐漸產生厭學情緒。不少教師也同樣反映,在開課前經過精心的準備,對課程的授課內容作了認真的組織,電子教案、例題、習題也作了相應的挑選和設計,但在課堂上,感覺到學生領悟力不夠,反映平平,導致教師的教學熱情受到一定程度的影響。教與學嚴重脫節,教學效果可想而知。
對于非計算機專業的學生而言,一門計算機語言的學習,要想達到較好的教學效果,首先得讓學生明白課程的學習目的,更為重要的是在教學過程中,教師的授課方式方法、知識的引入及案例的設計,要能夠吸引學生的興趣,使學生對所學內容能夠充分認識和理解。這就要求教師在教學過程中,對一些較為枯燥和抽象的內容的導入上,應盡可能做到深入淺出、形象生動、貼近實際,以幫助學生加強理解、盡快入門。因此,結合學生的認知規律,研究該門課程的學習內容,改進教學方法,提高課程知識的易受度,幫助學生迅速入門,進而達到學以致用,是教師在VB課程教學中必須要認真面對和妥善解決的問題。
2 VB教學中的疑難點分析
VB語言的內容相當豐富,包含有數據類型、變量、運算符、表達式、結構化程序設計、面向對象程序設計等知識。其中,數據類型、變量、運算符和表達式構成語法基礎,是編程中的最基本知識,重在精確掌握和熟練運用;結構化程序設計分為順序結構、分支結構和循環結構,其中以循環結構最難理解和掌握;面向對象程序設計需要學生理解類和對象這些概念,學習各種控件類的使用,利用它們設計界面型應用程序,難的是事件處理過程的設計,主要還是建立在對前面基礎性編程內容的掌握和運用上。學生要達到對VB語言較為熟練的運用編程,對基礎編程部分的學習、理解和熟練掌握是必須的。教師在授課過程中對這些知識的恰到好處地導入、激發學生的學習熱情、幫助提高學生對知識的理解程度,是十分重要必要的。
3 用生動的引例導入,提高知識的易受度
以VB語言中的基本數據類型為例,如果一開始就告訴學生有哪幾種數據類型,比如,告訴學生數據類型分為整型、實型,整型又包括Integer(整型)、Long(長整型)、Byte(字節型)。實型又包括Single(單精度的浮點數)、Double(雙精度的浮點數)和Currency(貨幣型)。對于剛接觸計算機語言編程的學生來說,自然會產生一頭霧水的感覺,這樣的導入學習內容的方式是不被提倡的。如果能從實際生活中的一些物品分類的生動例子著手,說明分類的好處,再以數據為例,分析數據的特征和處理特點,讓學生首先清楚數據為什么要分類,再過渡到計算機中數據的分類及編程語言中的表示,則可加深學生對數據的理解,進而結合基本數據類型的知識進行學習,就能容易接受和理解這些數據類型了。
VB中的數據類型較為豐富,例如整型類型又進一步細分為Integer(整型)、Long(長整型)、Byte(字節型)。為了讓學生理解這些類型的區別,能夠正確運用它們,在VB授課時,我們可以刻意設計一些學生可以共同參與的內容,使之與將要學習的VB知識進行很好的銜接,以提高學習的效率。比如:設計一段小程序讓VB計算兩個數的運算結果。
程序代碼如下:
Private Sub Form_Click()
Dim a As Integer, b As Integer, c As Integer
a = 123
b = 456
c = a + b
Print c
End Sub
通過改變變量a、b的值,觀察程序的運行狀態和結果。比如,可以通過提問的方式,引導學生學習不同進制數的表達。“假如我們想在該程序中輸入八進制或者十六進制的數,怎么辦?”接下來,可以將a、b的值改為整型形式下的臨界值,比如,a=20000、b=12767和a=20000、b=12768,以觀察值得溢出情況,讓學生了解Integer數據類型的表示范圍,從而引出Long型數據的概念。最后,趁熱打鐵,說明除了Integer(整型)、Long(長整型)數據外,還存在著一種單字節的存放無符號數據的Byte(字節型)數據。
通過上面的介紹,我們可以將整型數據類型的不同范圍、不同進制表示方式很自然地表述出來,而且學生很容易地在潛移默化中將知識理解和消化。講解完整型數據后,接著可以繼續引導學生,“那么在VB種如何表示帶小數點的數呢?”于是順利地進入實型數據的講授環節。
4 強化實驗環節,進一步加深學生理解
VB程序設計對于初學者來說本身就比較抽象,再加上如果盲目地讓學生對照著課本編寫一些針對性不強的程序,很容易使學生對此產生厭學情緒。因此,如何提高學生的學習興趣,克服學習過程中的厭學情緒,對于VB課程教學來說是非常重要的。其中,結合課程教學進度及講述內容設計一些小程序的編寫,讓學生以此為突破口在愉快的氛圍中培養學習興趣,讓他們體會到程序設計不是枯燥無味的、抽象難懂的課程,而是可以用來很方便地解決實際問題的工具。
針對數據類型的內容學習,可以設計一些簡單計算題,讓學生上機操作體會。特別是針對日期型數據,讓學生體會日期的加減法運算,通過結果理解相應的知識點。比如,針對數據范圍及溢出的解決方案,可以設計如下的代碼:
Private Sub Form_Click()
Dim a As Integer, b As Integer, c As Integer
a = 20000
b = 12768
c = a + b
Print c
End Sub
Private Sub Form_Click()
a = 20000
b = 12768
c = a + b
Print c
End Sub
通過程序的運行結果,讓學生自行總結造成的原因。通過對相關問題的整理和學習,學生除了對數據范圍的概念加深理解外,還會很自然地理解VB的顯式聲明方式和隱式聲明方式。這和在課堂上強行填鴨式灌輸相應的內容相比,起到了事半功倍的效果。
5 總結
在VB的教學中,對一些知識的講授需要巧妙導入和總結歸納的方式,切忌按照教材的順序機械地羅列出來。并且應注重創設教學情境,培養學生主動參與的積極性。精心設計實踐內容,引導學生通過上機實踐自我總結,加深對知識的理解。當然,對于知識點的講授切記不可能采用一種固定不變的模式就能解決所有問題,在VB教學中,教師應根據講授的具體內容、具體情況采用靈活多變的教學方式進行。
參考文獻
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關鍵詞:PLC仿真學習軟件;PLC編程;教學效果
PLC是可編程控制器的簡稱,PLC技術是在繼電接觸器控制和計算機基礎上開發的工業自動控制裝置。由于它可以通過軟件來改變控制過程,且編程較為簡單,所以目前PLC在工業控制中占據了主導地位,得到了非常廣泛的應用。為適應這種形勢需求,PLC技術已成為各類職業技術學校電子電氣專業的一門專業課,我校也不例外。PLC是我校電子信息與應用專業開設的專業課之一,教材版本以學習三菱FX2N系列PLC的基本指令和應用為主。
在PLC教學過程中,筆者發現學生學習PLC普遍感到比較困難。一方面是因為PLC是以微處理器為核心,將自動化控制技術、計算機技術、通信技術融為一體的工業自動控制裝置。要學好這門課程,對學生在電力拖動、工業電子學等課程的理論、實操能力有一定的要求,而職校學生的基礎普遍較差,學習起來比較吃力。另一方面,學校缺乏相應的PLC實驗設備,學生沒有動手實踐的機會。在這種情況下,如何尋找到PLC教學的突破口,提高教學質量呢?通過教學實踐和探索,筆者認為利用PLC仿真學習軟件(該軟件名稱為FX-TRN-BEG-C),可以輕松有趣地引導學生學習PLC,取得事半功倍的教學效果。
FX-TRN-BEG-C是三菱電機最新推出的中文版教學軟件,它將虛擬舞臺和專家操作指導合成在一起,學習通用梯形
圖邏輯編程。將該軟件安裝在學校多媒體教室的電腦上,學生上PLC實訓課時只要到多媒體教室上機,就可以身臨
其境地感受到PLC的無窮魅力了。
該軟件在教學中的應用主要體現在以下幾方面。
大量生動的圖片,可激發學生學習PLC的興趣和熱情教育心理學認為,學習興趣是學習動機的重要組成部分,是推動學生努力學習的強大動力。學生只有對PLC學習有了濃厚的興趣,才會有求知的欲望,才能勤于思考。該教學軟件一共分六個單元,分別是A~F。A是PLC簡介單元,它用大量的圖片介紹了在工廠自動化領域以及日常生活中應用PLC技術的許多實例,通過A單元的入門學習,可以讓學生充分認識到PLC技術的實用性。PLC已經滲透到我們日常生活中的各個角落,在提高我們的生活質量方面扮演著很重要的角色,以此來激發學生學習PLC的興趣和熱情。這些生動的圖片演示,比在教室里枯燥的講述有趣,學生更樂于接受。
專家指導式的編程提示,可突破學生學習PLC的難點在PLC學習中,學會編程是重點,如何繪制梯形圖是難點。利用該軟件可以較容易突破難點,掌握重點。因為該軟件的B單元就是基本程序的學習單元,它主要介紹了基本輸入輸出程序、標準程序、控制優化程序、輸入狀態讀取程序等等。在每一個程序的學習單元中,它都列出了詳細明了的操作步驟,一步一步引導學生學會編制簡單的梯形圖,以及進行仿真運行,使學生對基本程序的編程有初步的認識。該軟件的C單元是輕松的練習單元,它詳細介紹了基本定時器和計數器的編程要領,并介紹了應用定時器和基本計數器來編程的兩個典型實例。通過這個單元的學習,學生對常用的定時器和計數器的編程有了基本的了解。在B、C兩個單元的基本編程訓練中,它都采用了專家指導式的編程提示,為基礎較差的學生學習PLC提供了非常有用的幫助。通過這兩個單元基本編程的訓練,學生能基本了解PLC編程的特點,對PLC的基本編程方法有了一定的認識,突破了學習PLC的難點,為后續的實際應用題的編程學習打下較扎實的基礎。
模擬場景中的仿真運行,可幫助學生更好地理解PLC的工作原理要讓學生對PLC的工作過程有全面的認識和了解,除具備一定的編程能力,掌握基本的編程技巧外,還要讓學生按照實際的控制要求進行仿真運行和調試,從而找到程序中的不足和漏洞,進行反復修改,達到優化程序、熟悉編程的目的。而FX-TRN-BEG-C教學軟件就是這樣一個能提供各種控制要求、仿真運行各種控制程序的教學平臺。它操作簡單,利用3D虛擬空間設計,模擬出各種真實場景。例如,交通信號燈控制、正反轉控制、分揀和分配線控制、舞臺裝置控制、升降機控制等等,每一個場景都惟妙惟肖,圖文并茂。學生可以在任意一個場景中按照控制要求進行編程,繪出梯形圖,并對PLC進行仿真運行操作,在仿真運行中可以觀察運行結果是否符合設計要求。同時,在運行中還可以確認各個元件與程序的狀態,適時監控各個元件的工作過程。通過運行監控,學生更好地理解和掌握PLC各個元件的作用,鞏固課堂上所學的理論知識。
循序漸進式的課程設置,科學合理,可以照顧到全體學生教學是面向全體學生的。從心理學的角度來講,人的個性特征及心理傾向不盡相同,學生在智力上有差異,在觀察力、理解力、想象力、記憶力、模仿力、表達及思維能力方面有所不同。因此,在PLC教學中,筆者采用了“因人施教”的分層教學法。而PLC教學軟件就提供了一個分層教學的良好平臺。因為該軟件的D、E、F單元分別是初級、中級、高級挑戰單元,每一單元均有6道設計題,難度不等,其中初級挑戰題難度較低,難度系數為1~2顆星;中級挑戰題的難度稍大,難度系數為2~3顆星;高級挑戰題的難度最大,難度系數為3~4顆星。在具體教學過程中,對程度較低的學生,采用“初級挑戰單元”中的部分內容進行訓練。對程度較好的學生采用“中級挑戰單元”或“高級挑戰單元”中的部分內容進行訓練。學生各取所需,各有所獲,這樣既提升了學生的自信心,又拓展了學生的創造性思維。另外,對于較復雜的設計題,如自動門操作控制、輸送帶控制等等,還可以采用讓學生分工合作的教學形式,將全班學生分成不同的小組,明確各小組的設計任務和目標,培養學生團結協作的團隊精神。
總之,通過教學實踐,筆者認為用PLC仿真學習軟件進行PLC輔助教學是可行的,能收到較好的教學效果。學生通過電腦上機,仿真實踐,可以更好地觀察和消化所學的理論知識,同時通過PLC仿真學習軟件實現人機交互,可以嘗試改變某些指令、程序,再觀察試驗結果,立竿見影,能極大地調動學生的學習熱情,使學生體會到成功的快樂,有成就感,學習時興趣盎然,產生不斷深入學習PLC的動力。在筆者所教授的學生當中,就涌現了不少學習積極性高、編程能力強的尖子生,通過這些尖子生可帶動班級同學共同學習、共同進步。筆者所教授班級的大部分學生都具備了初步的編程能力,掌握了一定的編程技巧,取得了較為顯著的教學效果。
參考文獻:
1 游戲行業發展的現狀
游戲作為一個行業真正發展起來是從上世紀70年代之后,電子技術的飛速發展帶動了游戲行業的發展。特別是計算機技術的飛速發展和個人電腦、移動設備的廣泛普及,為游戲提供了廣闊的平臺和眾多的用戶。巨大的市場需求為游戲行業的發展和建設提供了新的契機。游戲行業對人才的需求也極大地推進了游戲教育的發展。全球首家游戲設計教育機構――DigiPen理工學院從1994年開始與任天堂聯手創建游戲教育基地,培訓電腦游戲技術和設計專業人才。隨后各院校相繼開展游戲教育,游戲逐漸獨立成為一門學科,并進一步細分為游戲美術和游戲編程技術兩大專業,提供從本科到博士的人才教育。
游戲開發不只是需要熟練的計算機游戲編程技術,還需要游戲開發者具有相當的藝術修養,比如說游戲背景、劇情、游戲美術、模型、游戲動畫、游戲特效等眾多的內容。這也對游戲開發行業人才的培養提出了更高的要求。雖然我國很早就在大學開設了計算機專業,但將計算機技術應用到游戲開發方向,專門成立以游戲開發為目的的相關專業卻是在本世紀初的事情。2004年浙江大學成立數字媒體與網絡技術專業,以游戲編程技術為主要培養方向。各高校根據自己的技術力量特點,分別以技術和藝術為主要方向培養游戲開發人才,紛紛成立數字媒體技術或數字媒體藝術專業。從事游戲開發的企業也紛紛面向應屆本科畢業生招收學員,為自己或者社會培養游戲開發專業人才。
隨著電腦、手機、平板等各游戲運行平臺的飛速發展,行業對游戲開發人才的需求在質量上對學校和培訓機構提出了更高的要求,在數量上更是需要大量的人才。如何改革游戲教育教學體系,為行業培養出滿足企業需求的合格人才,是擺在高校面前的重要問題。
2 游戲的特性
2.1 娛樂性和參與性
娛樂是游戲的天性。游戲的主要目的是讓人獲得快樂的感覺。參與性是讓游戲的參與者以當事人的身份進入游戲,有身臨其境的感覺,讓玩家認為自己不是在玩游戲而是在創造。
2.2 交叉性
游戲專業是一個交叉性很強的學科。一款游戲從構思、設計到最后在計算機上用編程語言實現,直到最終在各種硬件軟件平臺上,需要文學、藝術、到建模、編程等眾多學科的知識。一款優秀的游戲需要有良好的故事背景、情節發展,需要藝術方面的人才根據故事背景、人物的性格特征等內容創造符合人物特征的圖像、模型等素材內容,然后需要電腦編程人員編程實現。此外,還需要諸如動畫、特效、聲音效果等內容的知識。正因為如此,目前和游戲開發聯系緊密的數字媒體專業在不同的高校分為數字媒體藝術和數字媒體技術兩個,以便各高校根據自身的師資情況確定自己的培養方向。而真正的技術和藝術的融合只能是當學生走上工作崗位后,在行業企業里潛移默化地融合。
3 高校在培養游戲人才方面的優勢
游戲人才的培養從游戲制作流程上可以劃分為游戲策劃人才、美術人才、聲音特效人才、游戲程序設計人才、游戲運營、管理和服務人才等。游戲人才培養是一個系統工程,極強的學科交叉性要求培訓機構掌握游戲開發流程所需要的各類人力、物力資源。不過考慮到游戲方向的人才培養目標不是要培養大而全的全能型人才,所以,國內大多數高校在設置游戲方向人才培養目標時,往往是結合本校的技術優勢特點,充分發揮學校的專業特色,在游戲開發的某一個特定的方向重點培養,而對于其他自己不是特別擅長的方面只是做一個入門性質的簡介。中國傳媒大學的數字媒體藝術專業在游戲人才的培養上主要培養游戲藝術方面的專業人才。結合學校的特色在美術、動畫、平面設計、影視特效、角色和道具建模等方面的特長培養藝術方面的人才。而像浙江大學等一些理工類的院校,借助理工科背景的傳統優勢,設立了數字媒體技術專業,在教學過程中主要側重于游戲行業技術人才的培養,主要開設計算機網絡技術、人工智能、人機交互、程序設計、動畫、建模等方面培養游戲行業的專業人才,并與藝術學院合作共同開發游戲項目。
4 高校游戲人才培養模式改進措施
4.1 加強實踐類課程的設計和建設
游戲專業人才培養大多數是要培養從事游戲開發的應用型人才,而對于游戲理論性研究人才的培養少之又少。但是在我國有不少高校的人才培養模式仍然是沿襲了傳統的人才培養模式,重理論輕實踐,這和游戲人才培養目標是背道而馳的。從歐美發達國家在游戲人才培養的成功模式上來看,無不是非常看重實踐類課程的設計和建設,這樣做不僅有利于讓學生更好地掌握理論知識,更能充分地將理論和實際應用結合起來,以便于更加適應游戲行業的需求,同時也有利于培養從事游戲設計與開發工作所必需的職業道德與行為規范。
4.2 大力推進科研項目與教學相結合
高等學校是科學技術文化的最高殿堂。目前,一所學校知名度的高低,主要看他所承擔的科研項目級別的高低和以該高校為第一作者單位發表在高等級的學術期刊上面的論文的數量。因此,有些高校為提高學校的知名度,大力支持學校的科研建設,允許這部分教師將全部精力投入到科學研究和論文的發表上,而不需要完成一丁點兒的教學工作。這樣做在一定程度上提高了學校的知名度,但對于高校的另外一個職能,即為社會培養人才上卻無多大益處。大力推進科研項目與教學相結合,以科研項目推進專業水平的發展,將科研成果應用于教學提升專業人才培養的水平,做到科研教學兩不誤。
4.3 注重培養游戲行業的人文價值觀
任何一款成功的游戲背后無不包含著藝術、文學、背景文化等方面的內容。任意一款游戲都不是空蕩蕩的。通過加強對游戲開發方向人才的游戲文化方面的培養,探討社會文化和游戲的本質之間的聯系,進而引導學生進行游戲的創作,將社會、文化以及對人生的思考融入到游戲創作中,使人文價值貫穿于游戲教育的全過程中。同時,跟進前沿科技成果,把握專業建設與人才培養的方向,培養特色鮮明的游戲教育學術價值觀。
4.4 建立多元化的師資隊伍
我國的游戲教育起步較晚且教師隊伍中大多數都沒有社會工作經驗,一般都是直接完成了從學生到教師這一角色的轉變,即畢業后直接進入高校教師隊伍,基本沒有什么行業從業經驗。學校在建設游戲專業教師隊伍時大多采用的是讓教師進行轉型發展,這對游戲專業的發展及人才的培養是遠遠不夠的。因此,借鑒歐美高校游戲教育的經驗,建立多元化教師隊伍,游戲方向的基礎專業課程由具有相關知識的專業教師承擔,另外,從游戲行業聘請具有豐富經驗的工作者和精英到學校來講課,把從業者的工作經驗帶入課堂,使游戲教育貼近實戰。
4.5 采用校企聯合培養的模式,對即將畢業的高年級學生進行企業員工式培訓
以培養游戲行業公司急需的實用型人才為目的,加強學校與行業企業的合作,采用校企聯合培養的模式,對即將畢業的高年級學生進行企業員工式的培訓高年級的學生經過幾年的在校學習,已經基本掌握了游戲開發行業所需要的基本知識,他們所欠缺的是對整個游戲開發流程的切身體驗和對以往所學知識的認識和提高。通過最后的職業培訓,可以讓學生切身體驗到游戲開發的各個環節,對游戲開發過程中的分工與合作有更深層次的了解,并且讓學生對自己畢業時應該選擇一個什么樣的適合自己的工作有了一個更加清楚的認識,到底是從事設計創作還是編程開發。