16. Методика обучения школьников объектно-ориентированному программированию

Изучение объектно‐ориентированное программирование сейчас весьма актуально из‐за его популярности.  Оно занимает ведущее место в разработке  современных  программных средств и поэтому ознакомление с ним необходимо для учащихся,  ориентированных на профессию программиста.  Изучение такого профильного курса направлено на решение следующих задач:  

1. усвоение методологии объектно‐ориентированного программирования;  

2. изучение техники программирования на одном из языков;  

3. расширение общего программистского кругозора уча‐щихся.  

Выбор языка программирования осложняется не только их разнообразием,  но и существующей модой на тот или иной из них.  Методисты не  пришли к  единому мнению на это счёт.  Некоторые предлагают для  изучения  версию  Турбо Паскаля из-за преемственности.  Другие предлагают Delphi,  потому что он создан на базе Паскаля  и обладает высокими возможностями,  имеет интерфейс в  стиле Windows.  Часть учителей ориентируется на  систему Визуал Бейсик.  Возможно,  со временем появится новая система программирования,  методика изучения которой будет удовлетворять школьным потребностям.   

Ниже приведен вариант курса объектно-ориентированного программирования,  ориентированного на Delphi.  Курс составлен И.П.  Половиной,  рассчитан на 34  часа и является продолжением курса «Программирование на Паскале»  Он включает знакомство с важнейшими понятиями

 и средствами  объектно-ориентированного программирования.  

1.  Тема «Основные понятия объектно‐ориентированного програм‐мирования».  

Формула объекта.  Методология объектно‐ориентированного про‐граммирования.  Объект как совокупность полей данных и методов их обработки.  Визуализация объектов.  Объекты и компоненты.  Классы объектов.  Инкапсуляция,  наследование и полиморфизм –  три кита объектно‐ориентированного программирования.  Объектные типы данных –  классы.  Описание класса:  поля,  методы и свойства.  Экземп‐ляры класса –  объекты.  Динамический характер объектов.  Уточненные имена полей и методов.  

2.  Тема «Идеология программирования под «Windows».  

Интерфейс Windows.  Принципы работы Windows  –приложений.  Прин‐ципиальные отличия DOS‐программы от Windows  приложений.  Поря‐док обработки событий при работе в среде Windows.  Принципы по‐строения Delphi–приложений;  технология визуального программиро‐вания и событийного программирования.  Последовательность дейст‐вий при разработке Delphi–приложений.  

3.  Тема «Визуальная среда программирования Delphi.  Инструмента‐рий Delphi.  Основные категории Delphi:  свойства,  события,  мето‐ды».  

Окна в Delphi  –  главное окно,  окно формы,  окно инспектора объектов,  их структура.  Свойства как атрибуты объекта.  Примера свойств (Left,  Top,  Width,  Height,  Visidle).  Изменение свойств компонентов визуально и программным путем.  Виды свойств,  отраженных в инспекторе объ‐ектов.  События как свойства процедурного типа.  События мыши,  клавиатуры и системные события.  Методы.  Простейшие примеры приме‐нения методов.   

4.  Тема «Структура приложения в Delphi.  Проект.  Разработка сце‐нария проекта.  Файлы проектов.  Описание файлов».  

Последовательность действий при разработке сценария проекта.  Ос‐новные типы файлов проекта Delphi–приложений.  Файлы описания форм.  Файлы программных модулей.  Главный файл проекта.  Сохране‐ние файлов проекта.  

5.Тема «Управление компонентами при проектировании.  Форма,  её свойства,  события,  методы».  

Запуск Delphi  и выход из среды.  Работа с компонентами:  помещение на форму,  выделение компонента,  удаление компонента,  копирова‐ние.  Использование встроенной помощи.  Форма и её свойства.  Зада‐ние размеров и положения формы.  Автоматическое размещение формы.  Задание цветов.  Заголовок формы и значок формы.  Видимость формы.  Основные события формы (OnCreate,  Onshow,  OnActivate,  On‐CloseQuery  и парные к ним).  

6.  Тема «Разработка и реализация простого приложения».  

Данная тема является сугубо практической.  Пользуясь ранее получен‐ными знаниями,  учащиеся должны создать простейшее приложение.  В качестве такого приложения может быть программа «Вычислитель»,  которая складывает два числа и выдаёт результат на экран.   

Разработка приложения методически состоит из этапов:  

1. постановка задачи,  включающую в себя точную формулировку и изображение на бумаге того,  что планируется увидеть на экра‐не,  т.е.  создание кадров и написание сценария работы прило‐жения;  

2. разработка формы;   

3. обработка событий.  

7.  Тема «Разработка проекта».  

Эта тема является продолжением предыдущей,  но на более высоком уровне требований к навыкам учащихся.  Учителю следует выбрать проект,  при реализации которого учащиеся освоят новые для них воз‐можности Delphi.  Типичным примером такого проекта является разра‐ботка редактора просмотра картинок.  

8.  Тема «Графические возможности «Delphi».  

Способы вывода графической информации.  Использование компонен‐тов Image  и Shape.  Создание и отображение картинок с использовани‐ем Image  Editor.  Отображение геометрических фигур с помощью компонента Shape.  Формирование изображений программным способом.  Свойства Canvas.  

В последние годы интерес методистов направлен на разработку программ учебных курсов для языка Визуал Бейсик,  который находит всё большее применение в раз‐работке различных приложений,  особенно для среды Win‐dows.  Поэтому приведем краткое изложение раздела «Ал‐горитмизация и объектно‐ориентированное программи‐рование»  из профильного курса,  составленного Н.Д.  Угри‐новичем [18].  Объём раздела 28  часов.  

Теоретический материал 

1. Алгоритм и его формальное исполнение.  

2. Основные типы алгоритмических структур.  

3. Основы объектно‐ориентированного визуального программирова‐ния.  Классы объектов,  экземпляры класса и семейства объектов.   

4. Объекты:  свойства,  методы,  события.  

5. Графический интерфейс и событийные процедуры.  

6. Форма и размещение на ней управляющих элементов.  

7. Тип,  имя и значение переменной.   

8. Арифметические,  строковые и логические выражения.  Присваивание.  

9. Выполнение программ компьютером.  

10.  Функции в языке Visual  Basic.   

11.  Графические возможности языка Visual  Basic.   

12.  Общие процедуры.  Область видимости процедур.  Модульный принцип построения проекта и программного кода.  

13.  Массивы.  

14.  Решение логических задач.  

15.  Язык объектно‐ориентированного визуального программирования Visual  Basic  for  Applications.  Кодирование алгоритмов в форме макросов.  

Темы практических занятий и проектов 

1. Форма и размещение на ней управляющих элементов.  

2. Размещение на формах изображений и графических полей.  

3. Поиск и сортировка в массивах.  

4. Создание меню и панелей инструментов проектов.  

5. Логические операторы в языке Visual  Basic.   

6. Графические возможности языка Visual  Basic.   

7. Анимация.  

8. Отладка программных кодов.