基于N-S图的儿童编程软件设计与实现文献综述
2020-04-15 20:31:38
1.1目的及意义
随着计算机科学的迅速发展,编程也在各行各业得到了广泛的应用,提高了生产力,带动了经济效益和社会效益的提升,在时代潮流下,少儿编程逐渐走入公众视野,人们期望通过这种方式来启蒙了解编程,为以后学习计算机科学知识奠基。少儿编程一般针对的是小学及以下幼儿设计的编程模式,不需要让儿童来编程,把原来复杂的英文代码编程语言转换成图形化的组件,以指令化、模块化的方式来编程,通过游戏,4、情景动画、积木构件的形式呈现。少儿编程旨在孩子九大能力的培养:观察力,想象力,创造力,逻辑思维力,问题解决,空间思维,判断性思维,序列与条件,调试操作能力。
1.2国内外研究现状
在2012年12月,奥巴马呼吁全国的学生学习编程,开展编程一小时宣传,此活动吸引了3万多名学生和扎克伯格、比尔盖茨等人现场解说基本程式概念,2013年前任英国首相卡梅伦对中小学大纲进行改革,其中规定将“计算科学”列为基础必修课程,欧盟中有15个国家课程中增加编程教育,其中12个在高中设立编程课程,9个国家在小学就设立编程课程。
在我国,2016年发布的《教育信息化“十三五”规划》将信息化教学能力列入学校办学水平考评体系,2017年,国务院发布《国务院关于印发新一代人工智能发展规划的通知》,强调实施全民智能教育项目,在中小学阶段设置人工智能相关课程,逐步推广编程教育,鼓励社会力量参与寓教于乐的编程教学软件、游戏的开发和推广。2018年3月起,全国计算机等级考试实施2018新版大纲,其中二级增加Python,取消Visual FoxPro数据库程序设计。可以看出,我国也大力支持计算机科学的教育,为编程教育提供政策支持。目前少儿编程行业的市场规模在30亿-40亿之间,尚不足以对标青少儿英语培训行业的600亿规模。在全国范围内,少儿编程行业的渗透率也仅为1.5%左右。
目前,国内外也有很多成功的少儿编程案例。Scratch是一款由麻省理工学院(MIT)设计开发的少儿编程工具。其特点是:使用者可以不认识英文单词,也可以不会使用键盘,构成程序的命令和参数通过积木形状的模块来实现,用鼠标拖动模块到程序编辑栏就可以了。编程猫是一款国产软件平台,通过学习编程猫,青少年用户可以轻松创作出充满奇思妙想的游戏、软件、动画、互动故事等作品,全方位锻炼逻辑思维能力、任务拆解能力、跨学科结合能力、审美能力和团队协作能力等综合素养,编程猫已有上千数量的课程累计,整个作品量也已超过300万。可以看出少儿编程行业仍然处于快速发展期,国家和社会也将需要更多的计算科学人才。
2. 研究的基本内容与方案
{title}2.1基本内容
软件主要向小朋友介绍程序结构的基本知识,也就是程序中的顺序、选择、循环三种执行流程。软件抛开编程语言的具体语法形式,不需要定义变量,不需要写语句,有较高的容错能力,编程时,首先准备好N-S图基本模块,设置好其属性,以N-S图作为部件拖入编程区相应位置,以搭积木的形式进行编程。