برنامه نویسی کودکان و نوجوانان

آموزش کامپیوتر

پلتفرم‌های مبتنی بر سخت‌افزار ذاتاً از نظر دامنه محدود هستند، زیرا فقط می‌توانند برای فرمان دادن به روبات‌ها مورد استفاده قرار گیرند  آموزش کامپیوتر و برای نوشتن برنامه‌های همه منظوره مناسب نیستند. ریزجهان‌های مبتنی بر نرم‌افزار معمولاً به نمونه‌های اسباب‌بازی محدود می‌شوند و پیچیدگی یک زبان برنامه‌نویسی سطح صنعتی مانند پایتون یا جاوا را درک نمی‌کنند.

همچنین مهم است که دانش‌آموزان K-12 «بومی‌های دیجیتال» باشند، زیرا آنها پس از اینکه خدمات وب و موبایل بخشی جدایی‌ناپذیر  آموزش کامپیوتر از زندگی روزمره ما شده بودند متولد شدند. آنها عادت دارند در زندگی روزمره خود از برنامه های پیشرفته استفاده کنند. برای جالب کردن تجربیات محاسباتی برای آنها، نیاز شدیدی وجود دارد که کدگذاری مبتنی بر فناوری فعلی باشد، به طوری که آنها قادر به تولید مصنوعاتی باشند که با آنهایی که روزانه دستکاری می کنند قابل مقایسه باشد.

 این امر به نوبه خود مستلزم آن است  آموزش کامپیوتر که آنها نه تنها با تکنیک های کدگذاری اولیه، بلکه با مفاهیم پیشرفته تر مانند برنامه نویسی شی گرا، رابط های گرافیکی کاربر، و تا حدی، برنامه های کاربردی وب و موبایل نیز آشنا شوند.

مشارکت ها

این مقاله کمک های مهمی را در راستای آموزش کامپیوتر  هدف تقویت پذیرش ابزارها و روش های نوآورانه برای آموزش برنامه نویسی کامپیوتر در مدارس متوسطه و دوره های سال اول دانشگاه انجام می دهد:

این مجموعه مجموعه ای از استعاره های سازگار را برای معرفی مفاهیم برنامه نویسی ایجاد می کند. با استفاده از استعاره ها، مربیان می توانند با دانش آموزان از طریق مفاهیم برنامه نویسی با همتای بسیار ملموس و قابل آموزش کامپیوتر  درک بصری با تمام کارهای درونی یک زبان برنامه نویسی، به منظور سهولت رویکرد دانش آموزان به کدنویسی، کاهش بار شناختی آنها کار کنند. اثر "جعبه سیاه" مرتبط با کد منبع.

متفاوت از دیگر پیشنهادهایی که اهداف مشابهی دارند، استعاره‌ها هم کدگذاری مقدماتی را در نظر می‌گیرند، یعنی مفاهیم برنامه‌نویسی رویه‌ای مانند متغیرها، تکالیف، ساختارهای کنترلی و غیره، یعنی برنامه‌نویسی آموزش کامپیوتر  در کوچک و مفاهیم برنامه‌نویسی شی‌گرا مانند مؤلفه ها ، کلاس ها ، اشیاء ، مسئولیت ها و پیام ها ، یعنی برنامه نویسی در رسانه. این یک ویژگی مهم روش ما است ، که می تواند به عنوان یک رویکرد جامع برای ساخت یک برنامه درسی برنامه نویسی پیچیده اتخاذ شود.

علاوه بر این روش ، ما همچنین آموزش برنامه نویسی پیشرفته  مجموعه ای از ابزارهای اجرایی را تهیه می کنیم. بلوک های اصلی ساخت و ساز برای مجموعه ابزار ما توسط اقدامات انیمیشن و برنامه های انیمیشن نشان داده شده است. استعاره ها در یک صحنه انیمیشن به یک کتابخانه از اقدامات انیمیشن ترجمه می شوند. این صحنه شامل بازیگران اصلی انیمیشن مانند بازوی مکانیکی یا ماشین حساب و تعامل احتمالی آنها است. هر اکشن انیمیشن یک عملیات اساسی را که توسط پردازنده یا ماشین مجازی در حین اجرای یک کد انجام می شود، به عنوان مجموعه ای از اقدامات قابل مشاهده بازیگران در صحنه، متحرک می کند. به این ترتیب ، هر اجرای یک برنامه هدف به یک برنامه انیمیشن در صحنه تبدیل می شود.

ما یک موتور برای اجرای برنامه های انیمیشن ایجاد می کنیم. این امر به ساخت و اجرای برنامه های انیمیشن آفلاین یا در حالت جدا شده امکان می دهد. در این حالت، برنامه انیمیشن مستقیماً به کد منبع برنامه هدف متصل نیست و بنابراین مستقیماً به زبان برنامه نویسی هدف بستگی ندارد. این مزیت این است که مربیان را با انعطاف کافی در انتخاب زبان‌های برنامه‌نویسی می‌گذارد و احتمالاً به آنها اجازه می‌دهد برنامه‌ها را به زبان‌های مختلف ترکیب و مقایسه کنند.

علاوه بر حالت آفلاین ، ما همچنین یک محیط توسعه پیچیده را برای اجرای انیمیشن ها در حالت آنلاین یا پیوست ایجاد می کنیم. محیط توسعه از چرخه کامل توسعه و اجرای کد منبع جاوا پشتیبانی می کند، همراه با افزودن مهم تولید خودکار فعالیت های انیمیشن و برنامه های انیمیشن برای کد هدف. برای انجام این کار، ما یک زیرساخت پیچیده ایجاد می کنیم که یکی از کمک های فنی اصلی این کار را نشان می دهد.

بر اساس این ایده‌ها، ما معتقدیم که Diogene-CT اولین ابزار از کلاس جدید را نشان می‌دهد، که ممکن است آن‌ها را ابزارهای پویانمایی کد بنامیم، که سعی می‌کند ابزارهای تجسم برنامه را با ریزجهان‌ها ترکیب کند، آموزش کامپیوتر  بنابراین مزایای هر دو را فراهم می‌کند و در عین حال محدودیت‌های آنها را حذف می‌کند.

روش و ابزار Diogene-CT محصول یک تجربه  computer education طولانی با روش‌های نوآورانه برای آموزش برنامه‌نویسی است که طی 15 سال گذشته در دوره‌های برنامه‌نویسی مقدماتی در دانشگاه انجام شده است.