輔助軟件在Java教學(xué)中的初步應(yīng)用

張瑋煒

摘 要：Java是應(yīng)用廣泛的編程語言，因其自身的特點被許多學(xué)校選為編程的入門語言。在教學(xué)過程中，初期學(xué)習(xí)的又是一些基本概念、基本結(jié)構(gòu)，幾乎沒有圖形界面的內(nèi)容。對于非計算機專業(yè)而又習(xí)慣于動漫的學(xué)生們來說，就顯得枯燥，不易引起學(xué)生們的興趣。使用Scratch等軟件作為教學(xué)的輔助軟件，可以把部分基本概念、結(jié)構(gòu)以圖形化或動畫的方式展示出來，提高學(xué)生的興趣，促進學(xué)生對基本概念的理解。

關(guān)鍵詞：輔助軟件；Java；應(yīng)用

Java是應(yīng)用廣泛的編程語言，對于學(xué)過機器人編程或任何編程語言的人來說，都簡單易學(xué)。但要在課堂上四十多課時內(nèi)學(xué)會編程語言中的基礎(chǔ)知識和Java的常見應(yīng)用，理解概念的基礎(chǔ)上，編出各種程序來，如果只是教師的講授、輔導(dǎo)，有部分學(xué)生就難以學(xué)通了。而使用簡單易用的輔助軟件，可以幫助學(xué)生理解許多概念。

Scratch是一款由麻省理工學(xué)院（MIT）設(shè)計開發(fā)的一款面向少年的簡易編程工具，可以通過命令和參數(shù)的設(shè)置完成動畫、游戲的設(shè)計。構(gòu)成程序的命令和參數(shù)通過積木形狀的模塊來實現(xiàn)。用鼠標拖動模塊到程序編輯欄就可以了。現(xiàn)在的學(xué)生是看動漫長大的，枯燥的編程對他們來說不易上手，從未接觸過編程的學(xué)生對基本概念的理解也有一層隔閡。對Java教學(xué)而言，可用Scratch作為初學(xué)者的輔助軟件，當(dāng)然其它軟件也可以，這里講使用Scratch。

在Java中教授語言基礎(chǔ)知識，如數(shù)據(jù)類型、常量、變量、運算符、表達式時，除講解其存在的因由及形式外，還可以直觀的方式觀察，此時的學(xué)生剛剛開始學(xué)編程，對程序代碼還一頭霧水，可以讓他們看簡單的程序，觀察常量、變量、數(shù)據(jù)類型、運算符、表達式的存在形式，對于看動漫長大的學(xué)生來說，為了讓他們更快理解，可以輔助以動漫的編程軟件，如在Scratch里選定一個角色，最最初步的操作，讓這個角色前移幾步，“移動？茗步”在？茗里填上5，然后直接運行這個命令，則該角色移動5步，將步數(shù)改成10，再運行，則該角色往前移動10步。“5”和“10”本身的含義是不變的，值也不變，我們是在？茗里修改的步數(shù)。不論“5”還是“10”或者其它的數(shù)字，都要錄入到？茗里存放到？茗里，那么這個？茗方框里在任一時間點只能存放一個數(shù)字，但不同時間點可以存放不同的數(shù)字，對？茗方框來說，可以存放不同的數(shù)據(jù)，只是在不同時間而已，存放了10的時候，5就被覆蓋掉了，該角色就往前移動10步而不是5步了。那么？茗方框就可以稱為變量，可是錄入程序代碼的時候，只能錄入鍵盤上的字符，錄入不了？茗方框，在程序代碼中就用一個名稱來表示，這就是變量名了。在動畫里，還有其它小角色，其它小角色也需要動起來，也得設(shè)置移動的形式。那么對其它小角色，也得在它們的？茗方框里填入移動的數(shù)字，由此此處？茗方框又是一個變量，這個？茗方框里的值與前面角色的？茗方框里的值應(yīng)該互不影響，才能設(shè)定各個角色的移動，從而顯示出不同的動畫效果，怎么樣才能互不影響呢？兩個變量、兩個變量名就可以區(qū)別清楚了，兩個變量各存各的數(shù)字，兩個不同的名字系統(tǒng)也可以區(qū)分出來。至此，常量、變量的相關(guān)概念也就清楚了。至于數(shù)據(jù)類型，其實也是為了對數(shù)據(jù)分類管理，學(xué)生容易理解，就不必用輔助軟件來解釋了。

初學(xué)者不易理解的還有自增自減，表達式x=x+1、y=y-1等，此時對程序還沒有更多的了解，單從表達式上解釋也可以，我們也可以從輔助軟件里直觀的觀察。借助Scratch的角色的位置坐標，可以很好的解釋此類表達式。比如剛開始時的默認角色“小貓”，它的默認位置是畫面的中間位置，即坐標（x，y）的值是（0，0）。任一角色只要是被選中的狀態(tài)，都是隨時可以看到坐標的。從“運動”里選中命令“將x坐標增加10”，那么運行后，看到小貓往右移動了10步的位置，小貓的坐標（x，y）也改成了（10，0），也就是說小貓的水平坐標x從0變成了10，再次運行，小貓的水平坐標又從10移動到了20，再次運行，小貓的水平坐標又從20移動到了30。這是如何實現(xiàn)的呢？命令對應(yīng)的代碼是什么呢？就是x=x+10。將x里存放的數(shù)值拿出來加上10以后，把加法得到的和還存放到x里。

這種用法。從概念上講，是非常清楚的。可是學(xué)生們開始編程時往往不知道怎么用，這時就可以用輔助軟件來協(xié)助應(yīng)用了。比如設(shè)定小角色的位置（x，y）中的x的值，x<100時往前走幾步，x>=100時開始往上飛，學(xué)生直接看到效果。也可以再細分，x<0時，往前慢走幾步，0～100之間時，快速移動，x>=100時，開始往上飛，還可以再分，不同的坐標位置，不同的速度。原理與用代碼直接寫一模一樣，只是對于看動漫長大的初學(xué)者來說，更具視覺效果而已。

對于循環(huán)結(jié)構(gòu)而言，容易講解，學(xué)生也容易理解，學(xué)生易出錯的點是在循環(huán)嵌套上。比如

等。在循環(huán)嵌套的運行中，學(xué)生往往弄不清楚某循環(huán)中各變量的值到底是多少，就具體的數(shù)值而言，用輔助軟件也可以輔助觀察，但是對于數(shù)據(jù)處理而言，不是Scratch這個輔助軟件的專長。此時可簡單設(shè)計觀察效果，真正的大量的數(shù)據(jù)處理還得用Java的代碼本身。

對于編程零基礎(chǔ)、不知怎么考慮代碼的Java初學(xué)者來說，使用Scratch等簡單的輔助軟件可以幫助理解概念，但真正要掌握編程的方法和思維方式，還需要使用Java來做一些實例。endprint