计算机辅助编程学习的方法与系统技术方案

一种计算机辅助编程学习的方法，包括以下步骤： （１）、步骤①学习集成化编程环境； （２）、步骤②学习编程命令、库函数或对象类库； （３）、步骤③学习编程语言的结构、语法和语义。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及计算机辅助的编程学习的方法与系统。
技术介绍
程序必须用计算机懂的语言来写。计算机语言分为几级，机器指令是程序设计的核心。这些机器指令都是由二进制数1和0的不同组合，由CPU解释。每个CPU都有它能懂得的特殊的指令系统。1和0的每一种不同组合，都使计算机完成某项独特的任务。二进制的1和0的序列，对我们而言，就象数字的象形文字一样难读，尽管这是CPU能懂的指令的唯一形式。为程序设计，中间解释是必要的，由此产生了汇编语言。汇编语言从计算机机器指令前进了一步，提供了类似英文的助记符，来描述每条机器指令的动作。一种称为汇编程序的程序将汇编语言翻译为机器语言以利计算机的执行。用机器语言编制程序的工作量大，十分繁琐，枯燥无味，直观性差，难看难懂难编难记，而且每一种机器都有自己特定的机器指令系统，互不通用，对于非专业人员的学习和使用都有很大困难。用汇编语言来编制程序，由于其助记符与机器指令一一对应，本质上是机器的，因而依旧是烦琐枯燥，工作量大而难于理解的。从机器指令再前进一步是计算机能够解释的高级语言，在这里，汇编语言指令连接成较大的结构。它允许使用英文写解题的计算程序，接近于人们习惯用的自然语言和数学语言。也很显然，高级语言的学习需要相应的英文基础和数学基础。随着计算机技术的发展，计算机的操作也就由手工操作方式，过度到多道程序成批地在计算机中自动运行，于是就出现了控制计算机中所有资源，使多道程序能成批地自动运行，且充分发挥各种资源的最大效能的操作系统。现代的操作系统越来越庞大和复杂，使人们的通用计算机操作变得越来越简单，但也使其变为一门独立的课程，使其成为编程学习不可逾越的一门基础课程。人们研制出了各种各样的高级语言，各种各样的计算机操作系统，创造了计算机在各个行业的普及运用。然而，每一种高级语言都有自己的编译程序；即使用一种高级语言，对于不同的计算机其编译程序也是不同的，因为每种机器都有不同指令系统和操作系统。人们所说的程序编制的学习，首先就必须对操作系统进行学习，然后才可以进入对每一种高级语言的具体学习，记忆。但是，任何一种编程语言，都具有其特殊定义的关键字，特定的常量变量表示方式、数据类型、判断、分支、循环程序结构实现方式与语法及语义；也还有语言的扩展命令，库函数以及类库等，因此，可以说任何一门编程语言的学习都是特殊的，复杂的。而现代的程序设计语言都不是封闭的，除了语言本身规定的内容外，还可以通过各种方式进行扩展，如VB与Microsoft office，与HTML的交互等，一个命令在不同语言中定义可能是大相径庭的而易于混淆。这些庞大的，复杂的，特殊的而又有差别的具体因素使人们特别是青少年在进行编程学习时无所适从，无从下手。还有，计算机技术在飞速发展，人们总在创造出更新的东西。如十多年前广为流行的FORTRAN语言，几年前颇为风行的BORLAND C等，早已被其它更易于使用更易扩展的语言所替代，现在在主流的高级语言中几乎看不到它们的身影了。面对青少年的编程学习，人们也无法保证现在所学的任何一门高级语言在十多年后这批青少年开始为社会创造财富时不被更先进更科学的语言所代替。这就使得程序语言的学习显得更难以选择。所以，针对青少年的编程学习和教学，就需要一种计算机辅助的，能循序渐进的而且方便实用，便于理解的学习系统。它不完全涉及每种语言的各种具体细节，而应该集合各类语言之大成，让青少年学习到程序编制的思想、精髓和方法及培养对编程的理解能力，从而为今后的具体语言的学习扩大坚实的基础。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是提供一种计算机辅助的编程学习的方法，它将各种语言的整个编程学习过程归纳为三个步骤。这种计算机辅助编程学习的方法，包括以下步骤1、步骤①学习集成化编程环境；2、步骤②学习编程命令、库函数或对象类库；3、步骤③学习编程语言的结构、语法和语义。上述的计算机辅助编程学习的方法，进一步包括一个要按步骤①、步骤②、步骤③分割的集成化编程界面IDE；一个按上述级别调用、存取的操作模块；一个实现由步骤③→步骤②→步骤①兼容而禁止反向兼容的程序存贮、调用程序；一个能按级别显示机器语言、工控过程、后台操作模块、程序编译过程等内容的应用显示程序。上述的计算机辅助编程学习的方法，进一步包括在步骤①编程学习阶段完全采用图标化方式操纵机器人，并将图标化操作显示成实际的程序代码。上述的计算机辅助编程学习的方法，进一步包括在步骤①编程学习时，在IDE界面上可以显示对机器人工控过程的示意图。上述的计算机辅助编程学习的方法，进一步包括在步骤①编程学习阶段，对机器人的每一种图标化指令操作，其生成的代码都要以存贮为步骤①编程模块或文件，以供步骤②编程时调用。上述的计算机辅助编程学习的方法，进一步包括在步骤①编程学习阶段，对机器人图标化指令的参数设置也是通过附加的图标化选择来实现的。上述的计算机辅助编程学习的方法，进一步包括学习者可以通过图标方式或指令方式或程序方式来激活机器人而完成功能测试，而后才能接受其它编程指令。上述的计算机辅助编程学习的方法，进一步包括学习者可以通过各种清零方式来使机器人重新初始化而开始第二轮的编程学习或传给第二个编程学习者。本专利技术的另一个目的是提供一种借助于可编程机器人来实现编程学习的编程学习系统。学习者可以对机器人使用图标方式，编程指令方式或模块调用方式进行编程，使机器人执行程序时完成各种各样的动作及发出各种各样的声光信号，从而使计算机编程教育与直观、生动的玩具相结合，达到趣味教学和学习的目的。为达到上述目的，本专利技术中的计算机辅助编程学习的系统包括一个用户编程操作的可视化编程界面；一套可以以命令方式直接驱动机器人的机器人编程指令；一组可供各种通用高级语言调用而对机器人编程的编程语言接口；一个能把指令或函数译成机器人可以识别格式，以及将机器人的回传指令编译成计算机可以识别格式的语言编译模块；一个可以将指令发送给机器人并能接收机器人回传信息的发送接收的传输模块，一个可以接收传输数据，也可完全自行通过按键操作机器人的机器人遥控器，以及一个可以接收并回传指令，完成运动、声光显示等各类组合的可编程机器人。依本专利技术的计算机辅助编程学习的方法与系统，学习者可以将任何一门编程语言的学习过程分为三个部分学习集成化编程环境、学习编程命令、库函数或对象类库、学习语言的结构、语法及语义。从而学到编程的思维与方法并培养了科学的思维理解能力，达到触类旁通的目的。依本专利技术的计算机辅助编程学习的方法与系统，由于其充分运用了系统内计算机的学习者及机器人的高度交互性，以及系统显示的直观性，使枯燥无味的程序编制的学习和教学变得十分生动有趣，达到寓教于乐的目的。依本专利技术的计算机辅助编程学习的方法与系统，由于突出强调了机器人的激活过程，使学习过程充满了互动性及灵气，使整套系统更加人性化而让青少年易于接受，而在不知不觉中学到计算机软硬件的知识，达到有效率的进行编程学习的目的。依本专利技术的计算机辅助编程学习的方法与系统，由于实现了步骤③→步骤②→步骤①的程序兼容，更加强调了学习的连贯性和循序渐进的科学性，使系统能适合较广范围的人员使用。附图说明图1是流程图，显示依本专利技术最佳实施例的计算机辅助编程学习的方法和流程。图2为系统框图，显示依本专利技术最本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈卓丹，柴剑平，陈文敏，高伟，黄谦，吉杰，
申请(专利权)人：汕头市龙湖区汕龙电子有限公司，
类型：发明
国别省市：