Raptor在VB控制結構教學中的實踐

楊　樞，　葉　楓

（1．蚌埠醫學院　衛生管理系；2．蚌埠醫學院　公共基礎學院，安徽　蚌埠　233030）

1　引言

計算機操作與計算思維已成為大學生求職的重要技能，高校應強化計算機相關課程教學以適應時代需要.作為通識教育的重要內容，我校開設了可視化程序設計課程，其目的是基于Visual Basic（以下簡稱VB）程序設計語言的學習，培養和提高學生抽象思維和邏輯思維能力.

Raptor是一種可視化的程序開發環境，學生可以連接基本流程圖符號設計算法，還能即時查看執行符號運行位置和變量的值，方便地進行算法調試與驗證；避免將學習的重點放在語法上.近10年來，Raptor已在部分國際知名高校的計算機基礎課教學中成功應用.

控制結構是VB程序設計課程最重要的教學內容之一，并在現實生活中應用廣泛.將Raptor軟件用于程序設計課程教學實踐，借助其可視化開發環境和圖形符號，可以幫助學生掌握控制結構的使用方法，并在此基礎上進行編程實踐，增強對講授內容的理解.本文重點介紹了Raptor軟件在VB控制結構教學中的應用案例.

2　VB控制結構教學調研

表1　VB控制結構教學問卷調查情況

通過表1可以看出，真正對控制結構教學內容持喜歡態度的學生很少，僅有15.4%；能聽懂或大部分聽懂該部分教學內容的學生，僅有29.1%；對引入流程圖類軟件輔助教學的態度方面，僅有10.8%的學生表示不贊同.調查結果反映在VB控制結構教學過程中引入流程圖類軟件輔助教學具有可行性.

3　Raptor在程序設計教學中的優勢

Raptor作為一種基于流程圖的可視化程序設計軟件工具，專門用于解決非可視化環境中句法困難的問題，雖然2006年才正式推出，但在非計算機專業程序設計教學中體現出明顯的優勢.Raptor主要具有以下優點：

（1）由各種互相連接的圖形符號構成流程圖，并在其應用環境下直接調試和運行算法，減低了對具體程序設計語言的理解難度和學習負擔.

（2）使用簡單，只需要將要求的圖形符號放置到規定位置，軟件會自動將圖形符號連接構成完整的流程圖.

（3）簡單易懂，由于流程圖形象直觀與人類思維相近，使得抽象的算法變得結構清晰，因此學生能夠比較容易的掌握和理解程序的設計方法.

Raptor還具備其他方面的優點，如計算操作的原子化、具有算法執行步驟統計功能等[1].近年來，國內部分高校開始進行相關的教學研究工作，并將Raptor應用在計算機基礎課程教學中[2].

4　“Raptor+VB”在控制結構中的教學案例

4.1　選擇結構教學案例

控制結構包括順序、選擇、循環三種形式，其中順序結構是最簡單的，學生比較容易理解；選擇結構是對順序結構的深化認識，并為循環結構做基礎，具有承前啟后的作用.學生要理解選擇結構的機制，必須先熟悉選擇結構的運行過程.選擇結構運行過程本身并不復雜，但在多重嵌套等復雜情況下，初學者易感到混亂，難以理清脈絡.在Raptor流程圖演示的基礎上講授選擇結構運行過程，學生易于理解.選擇結構教學案例如例題1所示.

例題1從鍵盤輸入三個數.若這三個數能夠構成三角形的三條邊長，則求這個三角形的面積；否則打印相應的錯誤信息.

解在VB6.0集成開發環境中編寫事件過程，具體代碼見表2.

結合高中數學教學實踐來看，情感因素的融入，無論是對老師的數學知識講解還是學生的實際學習都有很大的促進作用，有了情感的融入，老師的講課針對性更強，冰冷生硬的講解也會變得更加耐心和溫暖，學生在數學知識學習上，也會由以往的被動參與轉變為帶有濃厚興趣的融入，不僅提高了學習參與度，而且對于學生探究深化學習等也是非常有幫助的.

表2　三角形判定VB代碼

例題1（選擇結構）的Raptor流程圖如圖1所示.利用該流程圖演示例題1程序運行過程，學生能清晰地理解VB選擇結構if語句的語法格式和基本應用方法，并對問題的求解思路有直觀的認識.

圖1　例題1Raptor流程圖

4.2　循環結構教學案例

循環結構是在條件成立下的重復執行，大部分不是單純的復制，而是內部結構有規律地進行更新[4]，這是學生在學習循環結構過程中需要掌握的重點和難點.在教學過程中，如果僅單純的講授語法，之后即讓學生進行編程練習，學生對于簡單的例題進行模仿尚可，但對略復雜的問題，經常無從下手.出現這種情況的主要原因是學生對循環語句的具體執行過程不清晰，導致無法設計循環結構相應程序.

在對所編程問題進行設計和代碼編寫前，使用Raptor進行演示，有助于學生理解循環結構四個部分：循環變量初值的設定、循環條件的判斷、循環體和循環變量的修正之間的關系及變化規律，掌握循環語句的內部結構以及運行流程.循環結構教學案例如例題2所示.

例題2計算1+3+5+…+99.

解在VB6.0集成開發環境中編寫事件過程，其中s表示最終的結果，具體代碼見表3.例題2（循環結構）的Raptor流程圖如圖2所示.

表3　求和問題VB代碼

圖2　例題2 Raptor流程圖

4.3　教學效果體會

2016/2017學年在對我校醫學信息工程等專業的學生進行VB控制結構教學中，通過引入Raptor流程圖，獲得了良好的教學效果，VB程序設計課程期末考試成績有明顯提高；同時學生對這種混合教學模式也比較認可.根據課后的問卷調查顯示：92%的學生認為與直接在VB6.0中編寫代碼相比，Raptor編程更加直觀；在控制結構教學中，將所給問題的VB代碼首先在Raptor中進行演示，有助于快速理解問題的解題思路.“Raptor+VB”教學模式克服了學生對程序設計課程的恐懼心理，提高了學生的學習興趣.

5　結束語

在VB程序設計課程教學過程中，教師應注重消除學生對編程語言本身的畏懼，注重提高學習積極性，在講授編程理論和講解例題時，應讓學生直觀地感受到問題的解題思路，Raptor使得原本抽象的語法和編程教學變得具體和清晰，讓學生親歷知識的產生和形成的過程[5].所以在VB控制結構教學中，引入Raptor流程圖軟件輔助教學的模式具有一定的應用價值，我們將在計算機基礎課教學實踐中進一步進行探索.

參考文獻：

〔1〕程向前.基于流程圖的可視化程序設計環境對大學計算機基礎教學的影響 [J].計算機教育，2012(14):56-58.

〔2〕張鋼,冉娟,朱鵬飛，等.以“計算思維”為導向的程序設計入門類課程改革探索[J].計算機教育,2016(8):106-114.

〔3〕李祥坤.VB選擇結構的分析與教學[J].學術問題研究(綜合版),2011(2):15-18.

〔4〕盛小春.VB程序設計中循環結構教學方法的探討與實踐[J].江蘇技術師范學院學報,2011,17(8):86-89.

〔5〕盧瓊.基于流程圖的程序設計工具RAPTOR對學生的計算思維能力的培養[J].計算機光盤軟件與應用,2014(3):207-208.