中职可视化编程应用

中职可视化编程应用（精选3篇）

中职可视化编程应用 篇1

课程号：

课程名称：可视化编程技术及其应用英文名称：Visual program technology 周学时：2-3学分：3.5

预修要求：数据库原理、C语言程序设计

内容简介：可视化编程技术已经成为当今软件开发最重要的工具和手段，尤其是Power Builder、Visual C++等开发工具的出现，大大推动了可视化编程技术的发展。内容有PowerBuilder、Visual C++、Delphi等开发工具的基本原理、开发环境、可视化编程技术和方法、编程基础，提高实践操作和独立编程的能力，并通过上机实验，结合SQL Server等后台大型数据，提高开发应用系统的基本能力。选用教材或参考书：

<< Power Builder数据库应用系统开发教程>>，崔巍编著，清华大学出版社，2003.<>,黄维通编著, 清华大学出版社,2003.<>, 李传钊编著，中国水利水电出版社.《可视化编程技术及其应用》 教学大纲

一、课程的教学目的和基本要求

随着计算机软件工程技术的迅速发展，可视化编程技术已经成为当今软件开发的重要工具和手段，尤其是PowerBuilder、Visual C++、Delphi、Visual Basic等开发工具的出现，大大推动了可视化编程技术的发展和应用。作为理工科专业的大学生在学习了程序设计课程后，还应掌握一些开发工具，同时也能提高开发应用系统的基本能力。通过<<可视化编程技术及其应用>>的学习，初步掌握PowerBuilder、Visual C++、Delphi等开发工具的基本原理、开发环境、可视化编程方法、编程基础，提高实践操作和独立编程的能力，并通过上机实验，结合SQL Server等后台大型数据，提高开发应用系统的基本能力。

二、相关教学环节安排

1、用多媒体投影教学。

2、上机实验课，每周3学时。

三、课程主要内容及学时分配

每周２＋3学时，共１８周。

每周２＋3学时，共１８周。

主要内容

（一）PowerBuilder可视化编程技术１４学时

１．PowerBuilder 可视化编程技术简介

２．PowerBuilder应用基础

３．PowerBuilder语言简介

４．数据库连接及操作

５．PowerBuilder应用程序

６．用户界面设计

７．PowerBuilder数据窗口

８．PowerBuilder菜单技术

９．PowerBuilder可视用户对象技术

１０．数据结构

（二）Visual C++ 可视化程序设计１４ 学时

１． Visual C++ 基础知识

２． Visual C++开发环境

３． Windows编程基础

４． 使用API函数进行可视化编程

５． Windows标准控件在可视化编程中的应用

６． MFC基础知识

７． 使用MFC进行可视化编程

（三）Delphi 可视化编程技术８ 学时

1、Delphi 可视化编程基本原理

２．Delphi可视化编程基础

３．Delphi中的Object Pascal的基本语法

４．Delphi中面向对象特性

５．Delphi窗口特性

（四）上机实习

四、教材及主要参考书

教材

中职可视化编程应用 篇2

然而, 回顾我国中小学信息技术教育发展的历程, 从上世纪80年代计算机教育发展到强调计算机素质, 再从计算机素养发展到重视和突出信息素养。期间, 在信息技术课程中虽然开设有“程序设计”模块, 但是, 程序设计教学逐渐被冷落, 则是不争的事实。

从计算机教育到信息技术教育的发展演变

世界各国从20世纪80年代开始都特别重视将计算机引入到学校教育中。我国教育部1982年就在全国设立了五所计算机教育实验学校。1983年, 教育部在总结试点学校经验的基础上, 制定了计算机选修课的教学大纲, 1984年颁发了《中学电子计算机选修课教学纲要 (试行) 》。在全世界程序设计思想的影响下, 我国规定教学内容是简单的计算机工作原理和BASIC程序设计语言。

之后, 教育工作者不断反思, 自上世纪90年代中期开始, 中小学计算机教育的“文化论”开始受到“工具论”的冲击。1999年, 计算机课程更名为信息技术课程, 2000年, “全国中小学信息技术教育工作会议”召开, 会议提出了“在中小学大力发展信息技术教育”。

随着《中小学信息技术课程指导纲要 (试行) 》 (教育部, 2000) 和《基础教育课程改革纲要 (试行) 》 (教育部, 2001) 的出台, 信息技术教育的目标确定为信息素养的培养。之后, 伴随着信息与通讯技术的发展, 在过去的十多年时间里, 我国中小学信息技术教育取得了巨大的成绩, 也日益显示出信息技术教育的重大意义。

可视化编程:让青少年以轻松有趣的方式学习编程

史蒂夫·乔布斯曾经说过, “在这个国家, 我觉得每个人都应该学习计算机编程, 因为程序设计学习可以教会你如何去思考”。程序设计教学对儿童创造性思维能力的培养、思维训练以及创新能力培养具有至关重要的意义。

然而, 如何教会儿童编程?特别是如何以一种儿童喜闻乐见的、有趣的方式学习程序设计是一个值得思考的问题。也因此, 可视化编程 (Visual Programming Language) 成为世界各个国家重视青少年程序设计教学的人们始终努力的方向。

在计算机技术的发展历程中, 涌现出过各种各样的程序设计语言:机器语言、汇编程序设计语言、高级程序设计语言 (BASIC, FORTRAN、PASCAL、C、C++、Prolog、Java、C#等) 、数据库管理语言 (如SQL) 、网络数据交换语言 (如XML) 等。可视化编程是在高级程序设计语言的基础上发展起来的, 它是让程序设计人员利用软件本身所提供的各种控件, 以一种可视化的方式, 像搭积木似地构造应用程序。可视化编程因其可以使教学模式更加直观, 教学效果提高更加明显而备受关注。

LOGO语言和Scratch软件是两款出自美国麻省理工学院的早期编程语言, 也是两种与自然语言非常接近的可视化编程语言, 它们通过“绘图”的方式, 以一种寓教于乐的方式, 来帮助青少年儿童学习编程。LOGO语言创始于1968年, 是由美国国家科学基金会所资助的一项研究, 在麻省理工学院 (MIT) 的人工智能研究室完成。而Scratch则是2007年推出, 在推出之后, 与LOGO当年的情景一样, 许许多多的中小学纷纷将Scratch教学纳入信息技术课程之中。

随着LOGO、Scratch、BYOB、Alice、Treehouse、Hackety Hack、Codecademy、Codea等一批可视化编程工具的应运而生, 以及支持学习者编程制品分享的在线社区的迅速兴起, 以“社交化转向”为特征的计算参与, 开始成为当今世界各国中小学程序设计教学实践中培养学生计算思维的新范式。

事实上, 在过去几年间, 在国内, 有一批热衷对中小学信息技术课程教学进行改革的教师, 他们对单纯由信息素养主导的中小学信息技术课程进行了反思, 并创造性地运用Scratch之类的可视化编程语言, 开展可视化程序设计教学, 积极推动Scratch及相关传感器技术的教学应用, 尤其是学生创新思维能力培养上的应用, 取得了可喜的成绩。

跳房子:基于iPad的儿童可视化编程应用

遥想当年, 邓小平讲“计算机要从娃娃抓起”, 我想他强调的应该不仅仅是从小就抓计算机应用, 还应该包括借助计算机通过编程教学从小培养孩子的创新思维能力。因此, 在计算机教育阶段, 计算机课程的学习, 基本上就等同于某一种编程语言的学习了, 因学生在算法和数据结构等方面缺乏基础, 加之当时计算机珍贵稀少, 联系机会很少, 学生所学较难实践应用, 所以教学效果并不理想。

最近一些年, 随着移动终端的普及, 不少学校开展了基于平板电脑、笔记本电脑等移动终端的一对一数字化学习, 而基于平板电脑的可视化编程应用开始倍受人们的重视。后来, 受Scratch的启发, 利用Javascript、HTML5和其他开放Web标准开发的基于iPad的可视化编程应用不断涌现出来, HopScotch、Daisy the Dino以及Tynker就是最有影响力的两款。

Hopscotch, 其中文翻译为“跳房子”。这款应用程序非常适合8~12岁的儿童使用, 它采取模块化代码和图形编程界面, 儿童只需要拖动编程模块到代码区域就可以完成一个功能, 不需要进行任何输入操作, 就像是堆积木一样, 这样“编”出来的程序有点类似于游戏, 互动性很强。

Hopscotch还专门开发了一款更加适合低幼儿童使用的、基于iPad的可视化编程应用, Daisy The Dino, 它采用“自由创作”和“挑战升级”两种模式, 以更加直观、有趣的方式培养低幼儿童的编程兴趣和创造的乐趣。

另外一款可视化编程应用叫Tynker。它是一个基于网页的学习平台与一个可视编程语言, 为中小学教师和在校中小学生提供编程学习服务。Tynker可以在课堂上和回家以后使用, 教师和家长只要通过其网站给孩子们注册, 后者就可以访问基于Web的课程和学习内容, 这些学习内容既有游戏、练习, 也有互动式辅导及答疑。

可视化编程应用:让儿童快乐学编程

随着移动终端的日益普及, 以可视化的方式, 借助可视化编程应用, 让儿童快乐有趣地学习编程, 从而培养学生创新性思维能力, 相信业已成为许多教育工作者、学生家长以及广大教师的共同愿景。

那么, 究竟如何借助可视化编程应用, 让儿童快乐有趣地学编程呢?关中客这里分析自己的几点建议:

第一, iPad不只可以“切西瓜”、追电视剧, 还可以用来做很多事情, 其中包括教授孩子编程。教师和家长应当身先士卒, 率先垂范, 树立终身学习的榜样。

第二, 了解可视化编程应用, 建议下载安装Hopscotch, 对于幼儿园以及小学中低年级的孩子, 可以安装Daisy the Dino。安卓平板也可以检索获取适合Andriod操作系统的可视化编程应用。

第三, 克服学生对编程的恐惧心理, 在学龄前和小学中低年级以游戏为核心, 以鼓励“创造”为主要目标。

第四, 示例演练, 模仿尝试, 跟孩子一起探索。先让孩子采用“挑战过关”的模式, 熟悉基于平板的可视化编程基本操作, 再鼓励孩子模仿, 家长和孩子一起尝试探索是非常重要的且值得鼓励的举措。

中职可视化编程应用 篇3

随着机器人技术教育的蓬勃发展，各地的重点中小学均已开展了机器人兴趣小组活动，有条件的地方甚至已经开始在学生中全面开展机器人教育[1]。与此同时，教育机器人基础开发平台的研究也得到了迅速发展。然而，由于市场上已经出现的各种各样的教育机器人基础开发平台都需要中小学生具有一定的编程基础，而且其界面的操作比较抽象、不易理解，并不完全适合于中小学生使用，给机器人技术的普及教育带来了很多的限制[2]。

针对以上现状，本文利用Visual Basic 6.0软件开发研制了一种开放的、特别适用于中小学生的新型教育机器人辅助开发平台———可视化编程软件。它拥有完全的图形化编程方法[3]，只要将编程思路用结构化的流程图搭建起来，软件平台会自动将流程图转化为程序代码，使得用户在设计程序时真正做到不需要了解任何编程语言规范，不用编写一句程序代码，即可实现编程，避免了中小学生要使用开发平台就必须学习高级编程语言的尴尬。程序的下载也很简单，只要在设计完成后点击编译下载的图标就可以完成下载，使软件更易操作。另外，它还拥有动画演示窗口，通过对所编程序的动画仿真，使其编程学习更生动。

2 教育机器人可视化编程软件的界面及应用

教育机器人可视化编程软件的主界面如图1所示，主要由菜单栏、工具条、模块库、流程图编辑区和代码编译区五大部分组成[4]。

本软件主要具有流程图设计、修改和存储、代码编译、动画演示及下载等功能，这些功能都能通过主界面的各种控制来实现。

下面以机器人“先以0.3m/s的速度匀速直线前进5s，再顺时针走弧度为π/2的圆曲线(其半径为1.5m)”为例，简单说明该软件的应用方法和步骤：

2.1 新建应用程序

打开可视化编程软件，选择“文件”菜单中的“新建”项，就会新建一个应用程序。

2.2 流程图的编写

根据机器人要完成的功能，通过添加模块、移动模块、删除模块和连线等操作，编辑好机器人流程图框架“开始—前进—顺1/4圆—结束”(如图1流程图编辑区所示)，然后对各模块进行属性设置。

(1)前进模块的属性设置：双击“前进”模块，会弹出属性设置对话框，设置运行时间为5s、速度为0.3m/s。

(2)曲线模块的属性设置：用鼠标右键单击“顺1/4圆”模块，会弹出曲线模块属性设置对话框，设置曲线半径为1.5m、弧度为π/2、速度为0.3m/s。

2.3 转化为汇编语言程序代码

选择“工具”菜单中的“汇编”项，即可自动生成与流程图相对应的汇编语言程序代码(如图1代码编译区所示)。

2.4 动画演示

选择“工具”菜单中的“演示”项，会打开动画演示窗口，其中的车型体机器人会按照流程图的设置进行动画仿真，并描绘出运动轨迹，如图2所示是仿真完毕之后的画面。先睹为快后，如果不满意原来的设计，无需硬件调试即可进行修改。

2.5 编译

选择“工具”菜单中的“编译”项，即可进行程序代码编译。

2.6 保存

编译成功后，选择“文件”菜单中的“保存”项，在弹出的对话框中设置应用程序名，点击“确定”即可。

2.7 程序下载、调试

首先，正确连接计算机与机器人之间的串口线，打开机器人的电源开关。其次，选择“工具”菜单中的“下载”项，点击“发送”就可以将程序代码传入机器人的控制器中。最后，关闭机器人电源开关，断开计算机与机器人之间的串口线，再打开机器人电源开关，调试程序。

3 可视化编程软件动画仿真的实现方法

动画仿真主要包括机器人直线移动的动画仿真和机器人曲线移动的动画仿真。

3.1 机器人直线移动动画仿真的实现方法

机器人直线移动的动画仿真设计中主要利用了图片框PictureBox控件的“显示图像”功能，因此，在动画演示的开发窗体中添加一个图片框控件，相关的属性设置如下：

控件属性Name AutoSize BorderStyle Visible Picture,

属性值Pic1True 0-None True车型体机器人图像。

基于图片框Pic1的AutoSize属性为True的初始设置，可判断Pic1的大小与车型体机器人源图像的实际大小一致，则实现机器人直线移动的动画仿真即可转化为图片框Pic1的直线移动。程序代码如下：

3.2 机器人曲线移动动画仿真的实现方法

机器人曲线移动动画仿真的实现主要涉及两个关键问题：一是机器人每一瞬时位置的确定;一是机器人每一瞬时图像旋转的实现。

由于在VB6.0中没有一种控件能够直接实现图像的旋转，所以本文采取了画点的方法。设计中主要用到了图片框PictureBox控件的“绘图”功能。在绘图时，它的坐标系是以其自身控件的(Left,Top)为坐标原点的，而与窗体无关。另外，设计中主要利用Pset方法(将一个像素点设置为指定颜色)和Point方法(读取指定点颜色)来实现图像任意角度的旋转。下面以机器人“顺时针走π/2圆弧曲线”的动画仿真为例具体介绍其实现方法。

3.2.1 对象属性的初始设置

在机器人直线移动动画仿真开发窗体的基础上，再添加一个图片框控件，相关的属性设置如下：

控件属性Name AutoSize BackColor BorderStyle Visible属性值Pic2 False与窗体背景颜色相同0-None True另外，其Height属性和Width属性都要设置为比Pic1图像框对角线尺寸大的数值，以保证在Pic2图像框中可以描绘旋转任意角度后的图像。

3.2.2 程序设计

为了实现机器人“顺时针走π/2圆弧曲线”的动画仿真，首先使机器人的中心点沿着曲线的轨迹移动，同时保证每一瞬时机器人的移动方向和曲线半径方向垂直，即当机器人中心点沿着曲线走过α弧度时，机器人图像也应绕其自身中心点旋转α弧度(如图3所示)。

(1)机器人每一瞬时位置的确定：如图3所示，设曲线半径为r，起点坐标为(x0,y0)，机器人移动了α弧度时曲线上点的坐标为(xi,yi)，则：

确定图片框Pic2此时的位置，使其中心点坐标为(xi,yi)，即：

(2)机器人每一瞬时图像旋转的实现：假设两图片框的中心点位置重合，其中Pic1为源图片框，用于存放源图像;Pic2为目标图片框，用于存放旋转后的图像。则实现图像旋转的原理图如图4所示。设置图片框Pic1和Pic2坐标系的度量单位都为最小单位———像素。即：

图4中，xoy是以两图片框的中心点O为原点的坐标系，x′o1y′是图片框Pic1的独立坐标系，x″o2y″是图片框Pic2的独立坐标系。点N是图片框Pic1中任意一点，绕其中心点O顺时针旋转α弧度，得到图片框Pic2中的点M，设ON=ρ，则OM=ON=ρ。设(xM,yM)、(xM2,yM2)是点M分别在xoy坐标系和x″o2y″坐标系下的坐标，(xN,yN)、(xN1,yN1)是点N分别在xoy坐标系和x′o1y′坐标系下的坐标。

根据设计原理“将源图片框中图像上全部像素点旋转α弧度后画入目标图片框相应的位置即可实现图像的旋转”，设计机器人每一瞬时图像旋转动画仿真的程序流程图(如图5所示)，编写程序代码如下：

4 总结

该教育机器人可视化编程软件中曲线移动动画仿真的实现关键在于：图片框中心点的曲线移动原理和图像旋转的实现。图片框中心点曲线移动的实现关键在于确定每一瞬时曲线上所对应点的坐标;而图像旋转的实现，首先在构建时应预先设置好图像点的坐标变量和旋转角度，再通过坐标系的转换以及极坐标系的应用确定各关键点的坐标值，然后用绘图方法对图像逐点处理，将源图像各像素点逐一复制到旋转后图像相对应的位置。

摘要：本文利用Visual Basic 6.0软件开发研制了一种面向中小学生的新型教育机器人辅助开发平台软件,简单介绍了它的用户界面及应用。采用了基于图片框PictureBox控件“显示图像”和“绘图”的设计策略、Pset方法(将一个像素点设置为指定颜色)和Point方法(读取指定点颜色),实现了图像的移动和旋转,完成了动画仿真的设计。

关键词：教育机器人,可视化编程软件,动画仿真,图像旋转

参考文献

[1]教育部文件.关于在中小学普及信息技术教育的通知[Z].教基[2000]33号.

[2]王吉岱,李维赞,孙爱芹,谢永.教育机器人的研制与发展综述[J].现代制造技术与装备,2007,(2):10-12,31.

[3]郑洪静,王宜怀,刘雪兰.智能小车辅助平台的设计与实现[J].科技信息,2006,(4):4-7.

[4]王吉岱,李庆,李维赞,孙爱芹.教育机器人的可视化编程系统研究与开发[C].第三界全国先进制造装备与机器人技术高峰论坛,2007,10.

[5]王国荣.Visual Basic6.0实战讲座[M].北京:人民邮电出版社,1999.