“Visual Basic”程序設計課程CAI教學軟件的設計與開發

依皮提哈爾·買買提，熱依曼·吐爾遜

摘要：結合多媒體課堂教學必備的“教案、講授、討論、作業、實踐、考核和教材”等7個要素，根據計算機輔助教學（CAI，Computer Aided Instruction）軟件的設計特點，選擇Visual Basic作為開發工具，提出了“Visual Basic”CAI教學軟件的設計開發思路及其主要模塊關鍵技術的實現方法。該軟件主要包括VB教學課件播放與課堂討論、百條典型實例教學、學生做題自我測試與試題編輯等功能，軟件中的每個實例提供程序運行效果圖、源代碼和設計思路，作題自我測試部分學生可以以選擇題、判斷題、填空題和操作題等四種形式進行練習，其題庫由試題編輯功能更新。

關鍵詞：Visual Basic程序設計；CAI，GUI，OLE，PPT課件

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2012）12-0149-04

一、引言

該軟件是由面向對象的可視化的編程語言Visual Basic開發的計算機輔助教學軟件，計算機輔助教學（CAI——Computer Aided Instruction）是計算機技術的一個非常重要的應用領域。由于近十年來微機技術、網絡技術、多媒體技術以及相應課件開發工具的發展，使得各類CAI課件有了迅猛的發展。目前CAI作為一種新興的教育技術已顯示出異常強大的生命力，它已成為深化教學改革的一種極有效的手段[1]。該軟件在內容上將Visual Basic程序設計課程的教案、課堂討論、上機實驗100條典型實例、課程教材每一章節的習題解答與學生自我測試等內容緊密結合，其自我測試部分的題庫可以由課件的試題編輯功能來增補和修改。軟件在功能上力求全面和完整，該軟件作為一個成熟的CAI教學課件，它具有如下幾個顯著特點：

1.該教學軟件的設計注重多媒體課堂教學的七個要素，所謂的七個要素[2]是指教案、講授、討論、作業、實踐、考核和教材。教案與好的教材是教學活動的綱，其合理與否直接影響著教學效果和質量，為此我們首先選用了優秀的程序設計教材，即林卓然編著的《Visual Basic程序設計教程》（第二版）[3]，這是一部電子教案、課堂討論、習題與習題標準答案相結合的通俗易懂、內容較全面的21世紀大學計算機優秀教材。

2.為了適應教學內容與實踐相結合的路線，該課件中使用了精選的實驗例題，力求突出其代表性、典型性和實用性；由于該課件主要面向高等院校和中等職業學校的廣大學生，所以在其包括的內容上注重了避繁就簡、循序漸進；敘述上盡量做到簡單明了、通俗易懂。

3.通過該教學軟件的教案演示、課堂討論、實驗指導以及學生自我測試等功能的全面合理應用，不僅可以提高課堂教學效率，也可以節省學生的大量學習時間，同時也能使使用者有身臨其境的感覺，并可以反復演練，快速提高程序設計技能，將所學的知識應用到自己的具體工作中去。

下面將對該軟件的軟件結構、功能設計以及各主要功能模塊中的關鍵技術的實現情況等問題進行分別討論。

二、教學軟件的主要結構與功能設計

本課件是采用Visual Basic編程語言開發的功能較全、教學內容和教學手段較豐富的一個完整的輔助教學軟件，該課件的結構主要是由用戶注冊與登陸、課程教案演示、100條典型編程實例的實驗指導、試題編輯與學生自我測試等模塊組成的，具體如圖1所示：

該教學軟件的模塊功能分配具體如下（見表1）：

三、主要模塊關鍵技術的實現

該教學軟件是基于功能強大的程序設計工具Visual Basic開發出來的。該教學軟件的實現主要采用了Visual Basic的GUI（Graphical User Interface）界面設計、OLE（Object Link & Embed）對象連接與嵌入以及文件處理技術。其中，GUI是由多種圖形對象構成的用戶界面，該軟件中設計GUI界面使用了兩種方式：一是直接使用Visual Basic提供的可視化的GUI設計工具，如：菜單和工具欄的設計；另一種是用戶自己編寫代碼創建對象的方式，如：樹形目錄的創建，該教學軟件中通過使用VB的OLE技術可以將PPT格式的教學課件與課堂討論內容嵌入到軟件中來，并可以將PPT課件全屏演示、播放。因為篇幅有限，下面以主界面、教案演示與課堂討論、實驗指導等三個關鍵模塊為主，對課件的以上幾個關鍵技術進行分別討論。

1.主界面模塊。教學軟件中主界面的實現是最為重要的，因為它直接影響著總體的布局、思維的邏輯性以及功能界面的實現。主界面是由標題欄、菜單欄、工具欄、PPT教案與各模塊功能演示區以及狀態欄等部分組成的一個標準的MDI（多文檔界面）窗體，如圖2所示。

這是一個父窗體，也是能為課件其它子功能的運行提供演示平臺的一個容器對象。

2.教案演示與課堂同步討論模塊。該模塊有課程教案演示與課堂討論兩個部分，該模塊的實現效果可以從圖2中看到，其中關鍵技術是樹形目錄的動態創建以及教案與課堂討論部分PPT演示文稿的OLE（對象連接與嵌入）連接，能夠反映這些功能實現技術的部分關鍵代碼分別如下：

（1）樹形目錄的動態創建。先將樹形目錄控件Tree View和圖像列表控件Image List添加到窗體，然后編寫以下代碼：Dim nodX1，nodX2 As Node//聲明樹形節點對象變量。Set nodX1=TreeView1.Nodes.Add（， ， “r1”， “第1章 認識VisualBasic”， 2， 3）

// 添加 Node 對象帶有文本‘Root的第一個節點?！?/p>

（2）演示文稿的OLE連接。先將OLE對象組件添加到窗體相應位置，然后 通過以下代碼實現教案和討論內容的PPT演示：

Private Sub TreeView1_NodeClick（ByVal Node As MSComctlLib.Node）Dim r As String：r=Node.Key

Select Case r

Case “r1”

OLE1.SourceDoc=App.Path &“＼ppt2＼VB教程第1章＼VB教程第1章教案.ppt”

OLE1.CreateEmbed （OLE1.SourceDoc）

MDIForm1.StatusBar1.Panels（2）.Text=“正在講課...” ……

End Select End Sub

3.實驗指導模塊。該教學軟件實驗指導模塊中的實例按照不同的控件類型分成了若干個部分進行陳述，每個部分都有一定的主題，并由淺入深地編排了100個精煉實用的例子，每個例子都具有較強的針對性，涉及到windows編程的各個層面，根據各個控件所實現功能的不同，全實例分為四個部分，第一部分實例1到實例31是涉及到Visual Basic中的基本控件，即包界面設計標準控件，Timer控件，文件與數據庫控件等，幫助學生掌握初步的界面設計知識；第二部分實例32到實例60，是主要講解Visual Basic 6.0種所有常見的ActiveX控件，即包括高級界面控件，度量控件，圖文與多媒體控件，網絡控件等，這些控件類型豐富、功能強大，用戶通過此部分的學習，可以進行文字、圖像、多媒體、網絡與通信等方面的開發；第三部分實例61到實例90，是講解自制ActiveX控件的方法；第四部分實例91到100，主要介紹數據庫的建立與使用相關的編程技術，實例解釋部分的語言通俗易懂，使用者可以輕輕松松掌握實驗中所體現的知識點和編程技巧。實驗指導模塊界面是以主界面MDI窗體中可以調用的子窗體（Child Form）形式實現的，該窗體主要由實驗樹形目錄和多頁選項卡組成的，多頁選項卡包括實驗內容、實驗步驟、源程序、程序運行效果圖等頁面，該模塊實現效果如圖3所示：

該程序模塊中實驗目錄、實驗內容、實驗步驟、源程序和效果圖分別用相應的“文件路徑+文件名”形式記錄在Excel工作簿的Sheet1表里，每次單擊界面上以上內容相應的功能按鈕，程序將應用下列代碼先啟動excel文件對象，然后根據其excel表里存放的文件信息找到相應文件后，將其文件內容添加到課件實驗指導界面中的文本框，該文本框是可以顯示圖形的RTF格式的文本框，其部分關鍵代碼如下：

Dim str（1 To 3）As String

On Error Resume Next //忽略錯誤

Set appWorld=GetObject（，“Excel.Application”）//查找一個正在運行的Excel

If Err.Number <> 0 Then'如果Excel沒有運行則

Set appWorld=CreateObject（“Excel.Application”）//運行它

End If

Err.Clear//清除發生錯誤的Err對象

On Error GoTo 0//保留普通錯誤進程

Set wbWorld=appWorld.Workbooks.Open（App.Path &“＼data.xls”）//Excel文件的打開……

Set shtContinent=wbWorld.Sheets（“sheet1”） //Excel工作表的打開……

file1=shtContinent.Cells（z，2） //將工作表中需要打開的文件路徑賦給字符串變量file1……

rtb1.LoadFile （App.Path & file1）//將通過file1得到的文件信息添加到rtf文本框內。

四、小結

本教學軟件在設計與制作上嚴格遵循優秀CAI教學軟件或課件的制作方案與風格，充分體現了優秀多媒體課堂教學所必備的七個要素（如：教案、講授、討論、作業、實踐、考核和教材）相結合的原則，同時該教學軟件較全面和完整的程序功能也如實地反映了課件的實用性、簡易性和快速有效性等特點。該軟件作為教學課件正在應用中，課件應用到課堂教學后，明顯地激發了學生的學習熱情和興趣，做到了理論聯系實際；在快速提高學生編程能力方面有了明顯的效率，使教學者和學習者徹底擺脫傳統教學模式中的黑板和粉筆，真正作到了教學者在輕松中教學、學習者在輕松中學習?？傊?，該軟件的開發與應用，在提高程序設計課程的教學效率和提高學生綜合成績方面發揮了很大的作用。

參考文獻：

[1]那斯爾江·吐爾遜，于連飛，黃瓊湘.基于MATLAB的微積分CAI實驗演示課件的設計與制作[J].現代教育技術，2007，（3）：84.

[2]郝繼升，王文發，馬燕.計算機專業主干課程的教學研究與實踐[J].高等理科教育，2008：237.

[3]林卓然.Visual Basic程序設計教程（第二版）[M].北京：電子工業出版社，2009.

[4]王冠科技.VisualBasic6.0控件時尚編程百例[M].機械工業出版社，2002.

[5]鄭阿齊，曹戈.Visual Basic實用教程（第二版）[M].北京：電子工業出版社，2004.

第一作者詳細信息：依皮提哈爾·買買提，維吾爾族，男，1970年4月生，1993年畢業于中央民族大學計算機系計算機應用專業，獲理科學士學位；2009年畢業于北京工業大學軟件學院軟件工程專業，獲軟件工程碩士學位，現為新疆大學數學學院軟件工程教研室的講師，主要研究方向：軟件工程，應用軟件與多語種信息處理。

第一作者簡介：依皮提哈爾·買買提（1970-），男（維吾爾），碩士、副教授，主研方向：多語種信息處理，語音合成。

第二作者簡介：熱依曼·吐爾遜（1968-），女，碩士，副教授，新疆大學信息科學與工程學院，研究方向：多語種信息處理。

基金項目：新疆大學2011年校院聯合項目（編號：XY110122）