計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)編程課程探索
1網(wǎng)絡(luò)課程概述
1．1網(wǎng)絡(luò)課程的基本涵義教育部現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育資源建設(shè)委員會(huì)在《現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育資源建設(shè)技術(shù)規(guī)范》(2000)中提出：網(wǎng)絡(luò)課程就是通過(guò)網(wǎng)絡(luò)表現(xiàn)的某門學(xué)科的教學(xué)內(nèi)容及實(shí)施的教學(xué)活動(dòng)的總和J。從這個(gè)定義看出，網(wǎng)絡(luò)課程包括兩個(gè)組成部分：即按一定的教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)策略組織起來(lái)的教學(xué)內(nèi)容及網(wǎng)絡(luò)教學(xué)支撐環(huán)境或網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)。其中，教學(xué)內(nèi)容是以提供教學(xué)資源為主，網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)是以提供網(wǎng)絡(luò)教學(xué)交流環(huán)境和學(xué)習(xí)工具為主，都是網(wǎng)絡(luò)課程構(gòu)建的重點(diǎn)和難點(diǎn)J。
1．2編程類網(wǎng)絡(luò)課程特點(diǎn)
不同類型的課程本身具有不同的特點(diǎn)，這是開(kāi)發(fā)網(wǎng)絡(luò)課程時(shí)必須考慮的。通過(guò)研究計(jì)算機(jī)編程類課程，我們認(rèn)為，編程類網(wǎng)絡(luò)課程具有以下特點(diǎn)：①編程本身是一種技能，應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生快速入門，掌握編程的基本過(guò)程；②上機(jī)實(shí)驗(yàn)操作很重要；③可以導(dǎo)入編程案例引導(dǎo)教學(xué)，不斷讓學(xué)生掌握從簡(jiǎn)單到復(fù)雜的案例；④需要隨時(shí)介紹一些計(jì)算機(jī)程序編制的技巧；⑤有國(guó)家及省級(jí)等考試大綱和考題作為部分學(xué)習(xí)指引；⑥因?yàn)榫幊逃玫酱罅康挠⑽膯卧~，所以能夠以英語(yǔ)單詞作為關(guān)鍵詞制作索引；⑦網(wǎng)上資源豐富、學(xué)習(xí)網(wǎng)站較多，可以向?qū)W生推薦j。
2編程類網(wǎng)絡(luò)課程結(jié)構(gòu)構(gòu)建
網(wǎng)絡(luò)課程的結(jié)構(gòu)存在共性，其構(gòu)建應(yīng)該符合網(wǎng)絡(luò)課程的自身特征，同時(shí)不同的網(wǎng)絡(luò)課程的結(jié)構(gòu)根據(jù)其特征又有所不同。由于參加網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)的學(xué)生一般都是以自主學(xué)習(xí)為主，因此該網(wǎng)絡(luò)課程的構(gòu)建是以建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論為指導(dǎo)，創(chuàng)設(shè)了以學(xué)生自主學(xué)習(xí)為主、以協(xié)作學(xué)習(xí)為輔的學(xué)習(xí)情境。在該網(wǎng)絡(luò)課程的構(gòu)建中，我們根據(jù)編程類的網(wǎng)絡(luò)課程的特點(diǎn)，合理編排課程結(jié)構(gòu)，為學(xué)生的學(xué)習(xí)提供了各種學(xué)習(xí)支持以及文本、視頻、音頻等多媒體學(xué)習(xí)資源以供學(xué)生學(xué)習(xí)與參考。在“在線測(cè)試與自動(dòng)評(píng)判”模塊的設(shè)計(jì)中，運(yùn)用了自我反饋策略，對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況進(jìn)行評(píng)價(jià)并自動(dòng)反饋評(píng)價(jià)結(jié)果。
該網(wǎng)絡(luò)課程的結(jié)構(gòu)構(gòu)建包括：
2．1課程信息主要包括了課程簡(jiǎn)介、課程特色、課程沿革、教學(xué)大綱、實(shí)驗(yàn)大綱、考核大綱、教學(xué)計(jì)劃、教學(xué)方法、師資隊(duì)伍等幾個(gè)方面的內(nèi)容。
2．2學(xué)習(xí)導(dǎo)航
主要是引導(dǎo)學(xué)生怎么利用該網(wǎng)絡(luò)課程J。
2．3初學(xué)入門
通過(guò)六個(gè)步驟幫助學(xué)生快速入門，掌握編程的基本過(guò)程，其目的是引導(dǎo)學(xué)生能夠盡快地上機(jī)進(jìn)行操作實(shí)踐，這一點(diǎn)是非常重要的。
2．4課程學(xué)習(xí)
課程學(xué)習(xí)模塊主要包括課程內(nèi)容和課程資源兩部分。網(wǎng)絡(luò)課程的主要內(nèi)容，按照章節(jié)排布、順序進(jìn)．行理論學(xué)習(xí)和實(shí)踐，有較好的知識(shí)結(jié)構(gòu)、導(dǎo)航結(jié)構(gòu)。
課程資源分課件資源、音頻資源、課程錄像，課程資源可下載也可以網(wǎng)上點(diǎn)播。
2．5案例學(xué)習(xí)
案例學(xué)習(xí)根據(jù)難易程度分為簡(jiǎn)單案例學(xué)習(xí)和復(fù)雜案例學(xué)習(xí)。簡(jiǎn)單案例學(xué)習(xí)大部分是安排在各章節(jié)的學(xué)習(xí)過(guò)程中。例如：用一元二次方程求解、評(píng)委評(píng)分、排序等幾個(gè)重要編程案例引導(dǎo)教學(xué)。復(fù)雜案例學(xué)習(xí)是在完成相關(guān)聯(lián)的章節(jié)或整個(gè)課程學(xué)習(xí)之后，試圖讓學(xué)生編制應(yīng)用程序的框架結(jié)構(gòu)。例如：用專家系統(tǒng)外殼、麻將對(duì)牌游戲、超市收費(fèi)系統(tǒng)等幾個(gè)大中型程序的編制深入引導(dǎo)教學(xué)。
2．6學(xué)習(xí)支持
編程類網(wǎng)絡(luò)課程的學(xué)習(xí)支持主要包括關(guān)鍵詞匯-5J、參考資料、等級(jí)考試。
2．7實(shí)驗(yàn)操作
實(shí)驗(yàn)操作部分主要包括課程實(shí)驗(yàn)大綱、課程實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)、課程實(shí)驗(yàn)報(bào)告、課程實(shí)驗(yàn)成果、課程實(shí)驗(yàn)部分樣本、資料，給出常用工具、材料、要求。
2．8在線測(cè)試與自動(dòng)評(píng)判
練習(xí)和測(cè)試模塊主要包括了在線練習(xí)測(cè)試和可以下載的測(cè)試試題以及對(duì)應(yīng)的答案J。這個(gè)模塊的功能是能實(shí)現(xiàn)程序的自動(dòng)評(píng)判，也就是說(shuō)，當(dāng)學(xué)生在線編好了程序，點(diǎn)擊提交的時(shí)候，系統(tǒng)能對(duì)程序做出判斷。
2．9互動(dòng)學(xué)習(xí)
互動(dòng)學(xué)習(xí)主要是通過(guò)師生聊天室、電子郵件、答題集錦和BBS方式來(lái)實(shí)現(xiàn)師生的互動(dòng)交流學(xué)習(xí)，從而解答學(xué)生的疑問(wèn)，并提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)參與度。
3編程類網(wǎng)絡(luò)課程重點(diǎn)內(nèi)容剖析
3．1初學(xué)入門通過(guò)
深入到在校學(xué)生的《程序設(shè)計(jì)(VB)》學(xué)習(xí)課堂，對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況進(jìn)行觀察分析，發(fā)現(xiàn)學(xué)生在VB學(xué)習(xí)課程進(jìn)行到一半時(shí)，大部分學(xué)生對(duì)VB程序設(shè)計(jì)的理念還不了解，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，大部分學(xué)生只是機(jī)械地照抄教師的程序代碼段，并不了解其意思。
因此，在VB學(xué)習(xí)開(kāi)始時(shí)，引導(dǎo)學(xué)生快速地對(duì)VB的整體編程思想進(jìn)行大概的了解和感知是非常必要的。在本研究中，為了讓初學(xué)者能在較短的時(shí)間內(nèi)，對(duì)VB編程界面、編程思想、實(shí)際的編程操作和控件有系統(tǒng)和大概的了解，為以后的VB學(xué)習(xí)打下鋪墊，我們精心設(shè)計(jì)了快速入門的6個(gè)步驟來(lái)引領(lǐng)初學(xué)者入門。六步驟如下：①打開(kāi)VB編程軟件；②添加控件和調(diào)整屬性；③反應(yīng)代碼編制；④邏輯程序設(shè)計(jì)；⑤明確理解VB的核心機(jī)制；⑥存盤和退出。
VB的編程環(huán)境是圖形化的界面，首先要將其打開(kāi)，才能進(jìn)行其他操作；控件是VB編程的必要組成，添加控件是VB編程的基礎(chǔ)；添加控件以后，要讓控件實(shí)現(xiàn)程序的功能，就必須進(jìn)行代碼的編制以及邏輯程序的設(shè)計(jì)；當(dāng)我們完成了程序設(shè)計(jì)，接下來(lái)就是對(duì)編程的成果進(jìn)行存盤和退出了。這6個(gè)步驟，從界面的打開(kāi)到簡(jiǎn)單程序的編寫(xiě)，以及存盤的整個(gè)流程設(shè)計(jì)，既簡(jiǎn)單又完整地體現(xiàn)了整個(gè)VB編程流程，學(xué)生就可以對(duì)VB編程有初步的認(rèn)識(shí)，進(jìn)而可以通過(guò)這6個(gè)步驟的反復(fù)操練和理解，了解VB編程的內(nèi)涵，對(duì)以后的學(xué)習(xí)也就有了方向。將這6個(gè)第25卷第5期鐘瓊等．計(jì)算機(jī)編程類網(wǎng)絡(luò)課程構(gòu)建研究491步驟的設(shè)計(jì)用動(dòng)畫(huà)的形式體現(xiàn)出來(lái)，能夠?yàn)閷W(xué)生起到真正的'引導(dǎo)入門作用。
3．2案例學(xué)習(xí)模塊
案例學(xué)習(xí)模塊包括簡(jiǎn)單案例學(xué)習(xí)和復(fù)雜案例學(xué)習(xí)，主要是運(yùn)用案例引導(dǎo)學(xué)生掌握編程的重要技術(shù)、技巧和規(guī)劃能力。簡(jiǎn)單案例學(xué)習(xí)運(yùn)用于各個(gè)章節(jié)的學(xué)習(xí)中，以促進(jìn)學(xué)生對(duì)各個(gè)章節(jié)內(nèi)容的掌握和提高。
復(fù)雜案例學(xué)習(xí)部分主要是在VB各個(gè)章節(jié)的學(xué)習(xí)課程結(jié)束后安排的綜合案例分析，以加深學(xué)生對(duì)VB編程的整體把握，提高學(xué)生的編程應(yīng)用能力。案例學(xué)習(xí)模塊的設(shè)計(jì)包括：案例的選擇、案例的分析、案例的常見(jiàn)問(wèn)題。
3．2．1案例的選擇案例選擇主要包括案例內(nèi)容和案例難易程度的選擇。案例難易程度的選擇一般遵從由易到難的原則。簡(jiǎn)單案例的選擇必須和各個(gè)章節(jié)的內(nèi)容相對(duì)應(yīng)。比如在設(shè)計(jì)“分支判斷結(jié)構(gòu)”一章中的案例學(xué)習(xí)時(shí)，可以設(shè)計(jì)出租車計(jì)價(jià)器、一元二次方程的求解等。在設(shè)計(jì)“循環(huán)結(jié)構(gòu)”的案例中，可以設(shè)計(jì)排序、求1到n的階乘之和等案例。復(fù)雜案例的選擇就要從整體上來(lái)把握，這種案例的內(nèi)容須涉及到VB中的大部分內(nèi)容以及常見(jiàn)控件的應(yīng)用，是一個(gè)大綜合，擬設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)一個(gè)小應(yīng)用或者一個(gè)小游戲，如設(shè)計(jì)麻將對(duì)牌游戲、超市收費(fèi)系統(tǒng)等。
3．2．2案例的分析案例分析主要包括：界面設(shè)計(jì)、控件編程、邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、對(duì)象和事件分析。
界面設(shè)計(jì)。界面設(shè)計(jì)是對(duì)整個(gè)VB程序的界面設(shè)計(jì)，特別是對(duì)于復(fù)雜案例，界面的整體框架設(shè)計(jì)和布局尤為重要。界面的設(shè)計(jì)涉及到窗體屬性的修改、控件的選擇和添加，以及控件屬性的修改和界面布局的設(shè)計(jì)。比如在“一元二次方程的求解”案例中，該案例主要涉及a、b、C三個(gè)參數(shù)的輸入和x1、】【2的結(jié)果輸出，以及計(jì)算的實(shí)現(xiàn)。輸入的內(nèi)容用TextBox來(lái)呈現(xiàn)，輸出的內(nèi)容用Label來(lái)呈現(xiàn)，計(jì)算用Command按鈕來(lái)實(shí)現(xiàn)。因此主要界面設(shè)計(jì)如圖l所示。
邏輯結(jié)構(gòu)。邏輯結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)也即程序的邏輯編程，通過(guò)分析程序的功能及邏輯結(jié)構(gòu)，決定程序的邏輯結(jié)構(gòu)編程。一元二次方程求解是典型的分支判斷結(jié)構(gòu)案例，其具體的邏輯結(jié)構(gòu)為：當(dāng)b2-4ac<0時(shí)，方程無(wú)實(shí)數(shù)根；當(dāng)b_4ac=0時(shí)，方程有且只有兩個(gè)相等的實(shí)數(shù)根；當(dāng)b-4ac>0時(shí)，方程有兩個(gè)不相等的實(shí)數(shù)根。
對(duì)象和事件分析。分析程序中的有關(guān)對(duì)象
件，比如說(shuō)窗體事件、鼠標(biāo)事件等等。在“一元二次方程求解”案例中主要涉及鼠標(biāo)的Click事件：?jiǎn)螕簟坝?jì)算”按鈕事件和單擊“清除”按鈕事件。前者實(shí)現(xiàn)計(jì)算操作，根據(jù)輸入?yún)?shù)不同，輸出不同的結(jié)果，方程無(wú)實(shí)數(shù)根時(shí)彈出MsgBOX對(duì)話框，提示“該方程無(wú)實(shí)數(shù)根”，當(dāng)方程有實(shí)數(shù)根時(shí)，輸出x1和)【2的值。
單擊“清除”按鈕，將所有輸入和輸出的值清空。
控件編程。控件編程是把控件和程序結(jié)合起來(lái)，通過(guò)編寫(xiě)相應(yīng)的代碼，實(shí)現(xiàn)控件的操作。在“一元二次方程求解”案例中，根據(jù)邏輯結(jié)構(gòu)、對(duì)象事件分析，編寫(xiě)實(shí)現(xiàn)“計(jì)算”和“清除”的相應(yīng)代碼以實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的功能。
3．2．3案例常見(jiàn)問(wèn)題案例常見(jiàn)問(wèn)題部分，列舉了本案例學(xué)習(xí)過(guò)程中學(xué)生可能會(huì)遇到的一些問(wèn)題，以及這些問(wèn)題的參考答案。根據(jù)調(diào)查了解，在“一元二次方程求解”案例的學(xué)習(xí)過(guò)程中，學(xué)生主要遇到的問(wèn)題如下：①變量未定義；②xl、x2沒(méi)有輸出值，要將x1、】【2的值賦給相應(yīng)的Labe1．Caption，才能有相應(yīng)的輸出值；③當(dāng)a值為空或?yàn)?時(shí)，單擊“計(jì)算”按鈕會(huì)出錯(cuò)，需要在程序中的ifelse條件中加入“a<>0”。
3．3在線測(cè)試與自動(dòng)評(píng)判
根據(jù)自我反饋的教學(xué)設(shè)計(jì)策略，該模塊在學(xué)生學(xué)習(xí)完一個(gè)單元或整體內(nèi)容時(shí)，分別設(shè)計(jì)了與之相應(yīng)的單元測(cè)試題和綜合測(cè)試題，對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果進(jìn)行及時(shí)的評(píng)價(jià)。并且通過(guò)相關(guān)網(wǎng)絡(luò)課程設(shè)計(jì)技術(shù)的運(yùn)用，當(dāng)學(xué)生提交測(cè)試題時(shí)，實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生的測(cè)試結(jié)果進(jìn)行自動(dòng)的評(píng)判，并及時(shí)反饋給學(xué)生評(píng)判的結(jié)果。
對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果進(jìn)行及時(shí)的評(píng)價(jià)和反饋，有利于學(xué)生了解自己的學(xué)習(xí)情況、提高和改進(jìn)。
在線測(cè)試與自動(dòng)評(píng)判模塊的主要結(jié)構(gòu)建構(gòu)如圖2所示。
在線測(cè)試與自動(dòng)評(píng)判模塊的用戶管理部分主要
分為學(xué)生用戶和管理員用戶。學(xué)生用戶的權(quán)限部分包括：選題、測(cè)試、提交答案。管理員用戶的權(quán)限主要包括：試題庫(kù)管理和學(xué)生信息管理。
在線測(cè)試與自動(dòng)評(píng)判子系統(tǒng)功能的整體設(shè)計(jì)包括：題庫(kù)設(shè)計(jì)、選題設(shè)計(jì)、自動(dòng)評(píng)判設(shè)計(jì)。
題庫(kù)設(shè)計(jì)。根據(jù)題型不同，題庫(kù)設(shè)計(jì)分為3個(gè)子庫(kù)：選擇題題庫(kù)、填空題題庫(kù)、程序設(shè)計(jì)題題庫(kù)l8J。管理員可以通過(guò)試題庫(kù)管理對(duì)題庫(kù)進(jìn)行增加、修改和刪除等操作。
選題設(shè)計(jì)。學(xué)生可以通過(guò)選題設(shè)置功能，自己確定要進(jìn)行測(cè)試的題目類型以及題量。學(xué)生設(shè)置好題型和數(shù)量后，點(diǎn)擊確定就可以自動(dòng)生成相應(yīng)題型和數(shù)量的試卷。比如：學(xué)生可以通過(guò)選題設(shè)置選擇1O道選擇題、10道填空題以及2道程序設(shè)計(jì)題，單擊確定后就會(huì)生成一張相應(yīng)的自測(cè)試卷。
自動(dòng)評(píng)判設(shè)計(jì)。學(xué)生答題完畢，提交試卷，系統(tǒng)就自動(dòng)對(duì)學(xué)生的答題情況進(jìn)行評(píng)判J。對(duì)于選擇題和填空題的評(píng)判比較簡(jiǎn)單，系統(tǒng)將把學(xué)生的答案和系統(tǒng)存儲(chǔ)的正確答案進(jìn)行比較，就能作出評(píng)判的結(jié)果。程序設(shè)計(jì)題的評(píng)判比較復(fù)雜，初步的評(píng)判流程如下：首先用戶通過(guò)瀏覽器訪向系統(tǒng)的代碼提交頁(yè)面，提交頁(yè)面有個(gè)表單，表單包含一個(gè)輸入框，可以將代碼輸入到輸入框；點(diǎn)擊提交表單后，服務(wù)器端將會(huì)根據(jù)提交的代碼類型調(diào)用相應(yīng)的編譯器，對(duì)用戶的代碼進(jìn)行編譯。如果因?yàn)檎Z(yǔ)法錯(cuò)誤導(dǎo)致編譯失敗，將會(huì)終止程序，并將失敗原因反饋給用戶；如果編譯成功，將會(huì)運(yùn)行用戶程序。由于每個(gè)程序都有時(shí)間和空間限定，如果用戶超出限制，也將被終止運(yùn)行，并反饋給用戶終止的原因；如果運(yùn)行成功，將接受題目預(yù)設(shè)樣例輸入，并且將運(yùn)行后得到的結(jié)果與題目樣例預(yù)設(shè)的輸出對(duì)比，如果不一致，終止程序運(yùn)行，向用戶返回出錯(cuò)信息，同時(shí)將用戶提交操作和評(píng)判結(jié)果信息寫(xiě)入系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)中，在線評(píng)判題結(jié)束。
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