Разработка электронного учебного пособия по Visual Basic 6.0

  • Предметная область программирования; парадигмы программирования.

  • Методические вопросы изучения языков программирования,

  • Методические  вопросы   изучения систем программирования, Программирование — это раздел информатики, задача которого -

разработка  программного обеспечения  ЭВМ. В узком смысле слова «программирование» обозначает процесс разработки программы на определенном языке программирования. Разработку средств системного программного обеспечения и систем программирования принято называть системным программированием; разработку прикладных программ называют прикладным программированием. По этому принципу делят программистов на системных и прикладных, в зависимости от типа создаваемых ими программ.

     Существуют  различные парадигмы программирования, и преподавание каждой из них имеет  свои особенности. К основным парадигмам программирования относятся 

   • процедурное программирование (Паскаль, Бейсик, Фортран, Си, Ассемблеры);

   • логическое программирование (Пролог);

   • функциональное программирование (Лисп);

   • объектно-ориентированное программирование (Смолток, Си++, Делфи).

В скобках приведены примеры языков программирования, в которых реализована соответствующая парадигма. Классической, универсальной и наиболее распространенной является процедурная парадигма. Наибольшее количество существующих языков программирования относятся к этой линии. Кому чаще всего в учебных заведениях изучается процедурное программирование. А наиболее часто изучаемыми в школе языка программирования являются Паскаль и Бейсик. В дальнейшем словом «программирование» мы будем подразумевать именно процедурную парадигму. Процесс изучения и практического освоения программирования можно разделить на три части:

• изучение методов построения вычислительных алгоритмов;
• изучение языка программирования;
• изучение и практическое освоение определенной системы программирования.

 Здесь  и в дальнейшем термин «вычислительные алгоритмы» будем понимать в самом широком смысле — как алгоритмы работы с величинами любых типов, ориентированные на исполнителя — ЭВМ. Методические вопросы изучения алгоритмизации обсуждались в предыдущих разделах. Теперь рассмотрим вопросы методики изучения языков программирования и систем программирования.

    Таким образом, мы рассмотрели основные особенности программирования в базовом курсе информатики, а именно:

  • предметную область программирования и структуру процесса его изучения;

  • парадигмы программирования. 

4.   Методические рекомендации по изучению языков программирования в учебной литературе

 

     Появление в Средней Общеобразовательной Школе нового предмета – основ информатики и вычислительной техники, как известно, произошло в 1985  году. Хотя первые примеры изучения информатики в школах относится к 50-м годам, когда академиком А.П.Ершовым в ряде школ города Новороссийска вводилось изучение программирования. В 60-х годах в московских школах проводилась подготовка программистов, а в 70-х годах школьников готовили по специальностям связанных с ЭВМ. В конце 70-х началось массовое производство микро ЭВМ, произошёл скачёк их использования. В это время разрабатывается концепция школьной информатики под редакцией А.П.Ершова, В.А.Звенигородского, Ю.А.Фермена. Создаётся язык программирования «рапира» и школьный алгоритмический язык. В 1985 году разрабатывается программа предмета основы информатики и первый  учебник, авторы которого: Ершов, Монахов и другие, выдвигается лозунг: «Программирование – вторая грамотность». 1 сентября 1985 года в массовой школе вводится новый предмет – ОИВТ. В первой части излагались основы алгоритмизации и основы алгоритмического языка, внешне очень похожего на Паскаль, но в русскоязычном варианте. Вторая часть учебника излагала основы языков программирования Basic и Рапира. В 1988 году предложено новое учебное пособие (авторы А.П.Ершов, А.Г.Кушнеренко) в котором вместо основ программирования изучаются деловые применения ЭВМ.

В 1990 году коллектив авторов под руководством Кушнеренко выпускает новый учебник, который разбил учебник 1988 года. В  этом учебнике для введения сложных алгоритмических конструкций используются исполнительные конструкции алгоритмов: робот и чертёж.

В 1991 году выходят 2 учебника под редакцией  В.А.Каймина  и А.Г.Гейна. В учебнике Кайна впервые изучение алгоритмизации предваряется изучением логики. Школьники знакомятся с языком программирования Пролог, изучают Basic. В настоящее время от Министерства Образования Российской Федерации рекомендовано для преподавания два учебника: А.Г.Кушнеренко, А.Г.Гейна.

     В настоящее время школьная информатика переживает переломный момент. Требования заставляют школьников изучать современные ЭВМ и готовить их как пользователей.

Однако  слабая техническая база затрудняет решение поставленных задач. В этих условиях от каждого конкретного  учителя зависит, насколько он сможет реализовать имеющиеся в  его распоряжении возможности в требовании времени.

     Сформулированные  в учебнике («Основы информатики  и вычислительной техники» под редакцией  А.П.Ершова и В.М.Монахова. 1985-1986) понятия явились дидактической основой для раскрытия темы алгоритмизации во всех последующих учебниках информатики.

Практически весь алгоритмический раздел учебника ориентирован на исполнителя — человека. В задачах вычислительного характера  в качестве метода работы исполнителя  предлагается заполнение таблицы значений. В программировании такие таблицы принято называть трассировочными таблицами. В учебнике сказано: «При исполнении алгоритма компьютером значения величин хранятся в его памяти. При исполнении алгоритма человеком таблица значений выполняет роль дополнительной памяти для исполнителя».

Ручная  трассировка является весьма полезным методическим приемом при обучении алгоритмизации и программированию. Она позволяет человеку ощутить  себя формальным исполнителем, проследить процесс выполнения алгоритма, обнаружить ошибки в алгоритме. От этого приема не следует отказываться, независимо от того, имеется ли в распоряжении учеников компьютер или нет. Одним из основных методических достижений учебника «Основы информатики и вычислительной техники» стало введение в школьную информатику учебного алгоритмического языка. Алгоритмический язык А. П. Ершова можно назвать русскоязычным псевдокодом, предназначенным для обучения методике структурного программирования. Хотя в самом учебнике слова «структурное программирование» нигде не употребляются, но, фактически, реализуется именно этот подход.

     Идея  и технология структурного программирования возникла и интенсивно развивалась  в 60 —70-х гг. XX столетия и связана с именами таких классиков программирования, как Э.В. Дейкстр, X. Д. Миле, Е. Кнут и др. Большой вклад в теорию и практику программирования внес в этот период и академик А. П. Ершов. В частности, им был разработан АЛЬФА-язык программирования и создан транслятор с этого языка. Учебный алгоритмический язык содержит в себе многие черты АЛЬФА-языка. Для учебных целей на базе алгоритмического языка был создан язык программирования РАПИРА. Однако он не получил распространения. В 1987 г. в МГУ была осуществлена разработка учебной среды программирования на основе алгоритмического языка, получившая название «Е-практикум» (Е-87). Впоследствии она получила развитие и распространение через известный пакет учебного программного обеспечения КуМир (Комплект Учебных Миров).

Наряду  с использованием алгоритмического языка для описания алгоритмов в учебнике активно используются блок-схемы. Подчеркивается необходимость стандартного изображения блок-схем, чего также требует методика структурного подхода к программированию.

     В своих методических статьях и  выступлениях А. П. Ершов выдвигал следующую идею применительно к школьной информатике: различать исполнителей алгоритмов, работающих с величинами и работающих «в обстановке»; а соответствующие алгоритмы для этих исполнителей называть алгоритмами работы с величинами и алгоритмами работы «в обстановке». В алгоритмах второго типа отсутствуют такие элементы, как величины (переменные, константы), команда присваивания, однако используются все типы алгоритмических структур. Идея применения таких исполнителей для обучения в полной мере была реализована в более поздних учебных изданиях.

     Языком  описания алгоритмов для всех исполнителей является учебный алгоритмический  язык (АЯ). За основу взята версия АЯ, описанная в учебнике А. П. Ершова 1985 года. Однако введены некоторые модификации в изобразительные средства языка. Введение всякой новой конструкции алгоритмического языка в учебнике Кушниренко и Лебедева, происходит по одинаковой методической схеме:

   •  рассматривается новая задача, требующая  введения новой конструкции;

   • описывается алгоритм решения этой задачи;

   • дается формальное описание данной конструкции в общем виде.

     В этом учебнике рассматриваются алгоритмы вычислительного характера, ориентированные на универсального исполнителя обработки информации — компьютер.

     Таким образом, в данном пункте нами была рассмотрена краткая история появления предмета информатики в школе, а так же различные учебные пособия по изучению языков программирования, принятые для изучения в школьном курсе информатики. 

5.   Основные понятия объектно-ориентированного программирования

 

     Объектно-ориентированный  подход в программировании предлагает все, что входит в состав приложения, считать объектами, которые взаимодействуют  друг с другом и с пользователем  в соответствии с заданными в  программе свойствами и поведением, выполняя необходимые функции приложения.

     Прикладная  программа состоит из объектов с  некоторыми свойствами и некоторых  операций, которые эти объекты  могут выполнять. Текущее состояние  объекта через некоторое время  может изменяться, но программа всегда зависит от объектов.

     Объекты приложения VB могут быть вполне "осязаемы" для пользователя, например, окна диалога, кнопки, текстовые поля. Но кроме этого, объекты могут представлять собой некоторые категории, которые непосредственно не являются частью пользовательского интерфейса и которые нельзя "потрогать" курсором мыши. Например, рабочие области, соединения и т. д..

     Всем  объектам, с которыми работает программист, независимо от типа объекта, присущи  стандартные свойства (характеристики, управляющие поведением объекта) и, методы (программное описание действий объекта). При построении приложения программируются действия объектов или задают реакцию этих объектов на некоторые события. Например, описываются события при нажатии кнопки.

     В VB объект - это комбинация программного кода и данных, воспринимаемая как единица и которой можно каким-либо образом манипулировать. Например, в текстовом поле можно выводить информацию, менять шрифт, размер.

Программно  каждый объект определяется как экземпляр  класса.

Класс - это шаблон или  проект, из которого создают объект.

В VB манипулировать объектами можно двумя способами:

1. изменяя свойства объекта;
2. заставляя объект выполнять определенные задания.

Событие - действие или ситуация, связанная с объектом.

     Например, нажатие клавиши, загрузка формы в память и т. д..

     В традиционном программировании программа  выполняется в строгой последовательности написания программного кода.

     В событийно- управляемом программном  коде VB отдельные модули (группы операторов) выполняются только в ответ на событие. Так как события могут происходить в произвольной последовательности, например, щелчок по кнопке, то путь выполнения программы каждый раз различный.

    Свойства определяют представление, поведение и другие черты объекта.

Цвет, шрифт, размер, координаты расположения - все это свойства объекта.