基于流程图编程的在线作业系统的设计与实现
这是一篇关于流程图,图形化编程,在线作业系统,Node.js,Vue.js的论文, 主要内容为根据在中学算法教学的经验,作者结合图形化编程和在线编程平台的优点,设计了一个基于流程图编程的在线作业平台。该在线作业系统适用于高中算法教学,在降低学生学习算法的难度、培养学生的逻辑思维能力、提升学生学习算法兴趣的同时,使用自动批阅减少高中教师的批阅工作量,进而提升教学质量。教师通过在线作业系统添加练习题目并预先设定输入和输出,学生使用拖拽流程图完成程序编写并提交,系统自动判断提交内容是否符合预期,可大幅减少算法教师的工作量。基于流程图的在线作业系统包括流程图编辑、班级管理、学生管理、习题管理、成绩管理、留言管理等功能。用户可以通过拖拽流程图模块完成流程图绘制。流程图按照模块类型和执行顺序被转化为JavaScript代码,可直接在浏览器环境执行和调试。学生只需了解简单流程图结构、基本赋值和比较语法,无需学习其它编程语言的代码语法,有效的降低了学生学习编程的难度。教师可以添加班级,然后按照班级维度管理学生,还可以创建和修改编程习题,学生可以编写流程图代码解决习题问题。当学生提交的代码有误时,教师也可单独对其批阅,指导学生如何完善程序内容,再次出现相同代码时作业系统将自动使使用之前的批阅内容而无需再次批阅。同时,师生之间还可以按照班级维度进行留言交流。在线作业系统服务端采用了 Node.js,服务运维使用PM2,数据库使用mysql,浏览器端使用组件化框架Vue.js和组件库Element-UI,流程图绘制部分使用svg,流程图转化为JavaScript代码后使用unwinder进行代码调试。本文首先介绍了项目背景及意义,从高中教师和学生的角度分别进行了需求分析。根据需求,先设计了流程图框架结构、服务器端架构和浏览器端架构,然后对作业系统的各个模块进行了详细设计并分别实现,最后根据整理的测试用例对作业系统进行了整体测试。基于流程图的在线作业系统已在高中算法教学课堂上实践。通过对比发现,学生解决算法问题更快,算法思维得到锻炼,能够更加专注投入编程环境,学生对流程图比对代码更感兴趣。但对于已经有一定编程基础的学生,通过流程图拖拽进行编程降低了其编程速度,说明流程图编辑器存在一定的局限性,还可以进一步优化。在线作业系统的自动批阅能够有效的减少教师的工作量,可快速展示出学生完成情况,对教师自我评价和教学过程优化也有一定指导意义。
基于项目学习的图形化编程校本课程开发与应用研究——以南宁市那平小学为例
这是一篇关于图形化编程,项目学习,校本课程的论文, 主要内容为在“全民智能教育”项目推动下,中小学阶段正在逐步推广人工智能课程,教育部先后颁布了一系列重要政策文件,推进普及相关课程。2021年《中小学人工智能课程开发标准(试行)》出台,倡导以项目式学习为载体,在推进学习任务时将学科知识与重要能力的习得贯穿始终,同时充分挖掘编程学科特点、文化内涵和育人因素。2022年,教育部义务教育课程标准中将“信息科技”设置为独立课程,并就课标如何落地从课程性质、课程理念、课程目标和课程内容四个方面做出了要求,从人工智能、数据编码等内容模块与跨学科主题中直观反映出国家对编程的重视度稳步提升。目前,小学图形化编程校本课程缺乏对课程体系的研究,特别是鲜有结合民族地方特色、学校特色等进行系统性和整体性的研究。本文基于项目学习,设计了包含问题导入、问题分析、编程实现、评价拓展四个环节的面向计算思维培养的图形化编程教学模式,形成八个融入地方民族特色的教学应用案例,以期为图形化编程校本课程开发与应用研究提供理论与实践参考。在研究方法上,本研究采用文献分析法、问卷调查法、访谈法和统计分析法;在设计阶段,以人工智能课程开发标准与信息科技课程标准为指引,立足于民族特色文化、以学生为中心等原则进行课程开发,在分析学校基本情况、课程开设、师资建设、学生等基本情况的基础上,对课程性质、课程目标、内容体系框架、教学模式、教学评价等进行设计;在开发阶段,对整体流程、技术问题、资源等进行开发;在应用阶段,在南宁市那平小学对课后服务班级的42名学生进行为期15周的教学案例应用实践,通过对学生期末测试、计算思维前后测、学习情况访谈以及教师访谈等几方面综合评价该校本课程的效果。通过检验课程应用实践的效果,本研究认为对于小学生而言,图形化编程校本课程不仅能够帮助其掌握编程的基础知识与技能,增强编程的认知和学习兴趣,更有利于引导学生继承与发扬广西特色文化。但图形化编程校本课程有效性需要在更大范围、更长周期中验证与改进,课程方案需要在实践过程中有的放矢的不断进行调整,因此研究结论具有一定的局限性,后续研究可以通过增加样本容量及延长实践应用周期得以改进。
基于流程图编程的在线作业系统的设计与实现
这是一篇关于流程图,图形化编程,在线作业系统,Node.js,Vue.js的论文, 主要内容为根据在中学算法教学的经验,作者结合图形化编程和在线编程平台的优点,设计了一个基于流程图编程的在线作业平台。该在线作业系统适用于高中算法教学,在降低学生学习算法的难度、培养学生的逻辑思维能力、提升学生学习算法兴趣的同时,使用自动批阅减少高中教师的批阅工作量,进而提升教学质量。教师通过在线作业系统添加练习题目并预先设定输入和输出,学生使用拖拽流程图完成程序编写并提交,系统自动判断提交内容是否符合预期,可大幅减少算法教师的工作量。基于流程图的在线作业系统包括流程图编辑、班级管理、学生管理、习题管理、成绩管理、留言管理等功能。用户可以通过拖拽流程图模块完成流程图绘制。流程图按照模块类型和执行顺序被转化为JavaScript代码,可直接在浏览器环境执行和调试。学生只需了解简单流程图结构、基本赋值和比较语法,无需学习其它编程语言的代码语法,有效的降低了学生学习编程的难度。教师可以添加班级,然后按照班级维度管理学生,还可以创建和修改编程习题,学生可以编写流程图代码解决习题问题。当学生提交的代码有误时,教师也可单独对其批阅,指导学生如何完善程序内容,再次出现相同代码时作业系统将自动使使用之前的批阅内容而无需再次批阅。同时,师生之间还可以按照班级维度进行留言交流。在线作业系统服务端采用了 Node.js,服务运维使用PM2,数据库使用mysql,浏览器端使用组件化框架Vue.js和组件库Element-UI,流程图绘制部分使用svg,流程图转化为JavaScript代码后使用unwinder进行代码调试。本文首先介绍了项目背景及意义,从高中教师和学生的角度分别进行了需求分析。根据需求,先设计了流程图框架结构、服务器端架构和浏览器端架构,然后对作业系统的各个模块进行了详细设计并分别实现,最后根据整理的测试用例对作业系统进行了整体测试。基于流程图的在线作业系统已在高中算法教学课堂上实践。通过对比发现,学生解决算法问题更快,算法思维得到锻炼,能够更加专注投入编程环境,学生对流程图比对代码更感兴趣。但对于已经有一定编程基础的学生,通过流程图拖拽进行编程降低了其编程速度,说明流程图编辑器存在一定的局限性,还可以进一步优化。在线作业系统的自动批阅能够有效的减少教师的工作量,可快速展示出学生完成情况,对教师自我评价和教学过程优化也有一定指导意义。
图形构件化无线传感网开发平台GCBDP-WSN的设计与实现
这是一篇关于图形化编程,WSN,MC13233,硬件构件,软件构件的论文, 主要内容为图形化编程开发方法已经在通用计算机领域内已经得到了广泛地应用,目前该方法然仍是其它领域内研究热点和常用的技术手段之一。WSN应用研究才刚刚起步,资料较少,应用开发如通信实现、底层驱动编写、组网方案设计等都是具有较高难度的工作,有效地降低这些工作的难度,提高开发效率,特别是提高底层驱动的编写效率是许多技术人员追求的目标。鉴于国内外还没有一款关于WSN的图形化开发平台,作者尝试开发了一种图形构件化无线传感网开发平台,并应用在飞思卡尔公司面向ZigBee技术微控制器(MCU) MC13233的多节点组网中。作者主要从以下几个方面进行设计研究： (1)深入研究分析传统图形化开发平台的组成结构和特点,并抽象出它们的共性,以此为基础,提出面向WSN图形化开发平台的技术方案,使得开发平台同系列MCU可更换。同时,给出开发平台的详细框架结构并详细阐开发平台明各个组成部分的功能。 (2)按照嵌入式硬件构件开发和软件构件化开发思想,设计基于MC13233的SD-ZigBee无线节点硬件电路板和底层驱动程序,并测试通过。 (3)在开发平台框架结构和MC13233各个模块底层驱动程序的基础上设计实现了开发平台各组成部分功能,如驱动程序构件库的设计、配置数据的设计、图标控件互连及分离、图形化程序下载等。 (4)提出一种ZigBee多节点组网方案,并结合图形构件化无线传感网开发平台进行二次开发,设计实现了一种构件化WSN演示系统,它完成了节点的组网、AD采集、地址更行等功能,从而也证明了开发平台设计的正确性和组网方案的合理性。 图形构件化无线传感网开发平台有效地降低了WSN底层驱动程序的开发难度,从某种程度上进一步推动WSN技术在国内的应用普及。
基于流程图编程的在线作业系统的设计与实现
这是一篇关于流程图,图形化编程,在线作业系统,Node.js,Vue.js的论文, 主要内容为根据在中学算法教学的经验,作者结合图形化编程和在线编程平台的优点,设计了一个基于流程图编程的在线作业平台。该在线作业系统适用于高中算法教学,在降低学生学习算法的难度、培养学生的逻辑思维能力、提升学生学习算法兴趣的同时,使用自动批阅减少高中教师的批阅工作量,进而提升教学质量。教师通过在线作业系统添加练习题目并预先设定输入和输出,学生使用拖拽流程图完成程序编写并提交,系统自动判断提交内容是否符合预期,可大幅减少算法教师的工作量。基于流程图的在线作业系统包括流程图编辑、班级管理、学生管理、习题管理、成绩管理、留言管理等功能。用户可以通过拖拽流程图模块完成流程图绘制。流程图按照模块类型和执行顺序被转化为JavaScript代码,可直接在浏览器环境执行和调试。学生只需了解简单流程图结构、基本赋值和比较语法,无需学习其它编程语言的代码语法,有效的降低了学生学习编程的难度。教师可以添加班级,然后按照班级维度管理学生,还可以创建和修改编程习题,学生可以编写流程图代码解决习题问题。当学生提交的代码有误时,教师也可单独对其批阅,指导学生如何完善程序内容,再次出现相同代码时作业系统将自动使使用之前的批阅内容而无需再次批阅。同时,师生之间还可以按照班级维度进行留言交流。在线作业系统服务端采用了 Node.js,服务运维使用PM2,数据库使用mysql,浏览器端使用组件化框架Vue.js和组件库Element-UI,流程图绘制部分使用svg,流程图转化为JavaScript代码后使用unwinder进行代码调试。本文首先介绍了项目背景及意义,从高中教师和学生的角度分别进行了需求分析。根据需求,先设计了流程图框架结构、服务器端架构和浏览器端架构,然后对作业系统的各个模块进行了详细设计并分别实现,最后根据整理的测试用例对作业系统进行了整体测试。基于流程图的在线作业系统已在高中算法教学课堂上实践。通过对比发现,学生解决算法问题更快,算法思维得到锻炼,能够更加专注投入编程环境,学生对流程图比对代码更感兴趣。但对于已经有一定编程基础的学生,通过流程图拖拽进行编程降低了其编程速度,说明流程图编辑器存在一定的局限性,还可以进一步优化。在线作业系统的自动批阅能够有效的减少教师的工作量,可快速展示出学生完成情况,对教师自我评价和教学过程优化也有一定指导意义。
基于流程图编程的在线作业系统的设计与实现
这是一篇关于流程图,图形化编程,在线作业系统,Node.js,Vue.js的论文, 主要内容为根据在中学算法教学的经验,作者结合图形化编程和在线编程平台的优点,设计了一个基于流程图编程的在线作业平台。该在线作业系统适用于高中算法教学,在降低学生学习算法的难度、培养学生的逻辑思维能力、提升学生学习算法兴趣的同时,使用自动批阅减少高中教师的批阅工作量,进而提升教学质量。教师通过在线作业系统添加练习题目并预先设定输入和输出,学生使用拖拽流程图完成程序编写并提交,系统自动判断提交内容是否符合预期,可大幅减少算法教师的工作量。基于流程图的在线作业系统包括流程图编辑、班级管理、学生管理、习题管理、成绩管理、留言管理等功能。用户可以通过拖拽流程图模块完成流程图绘制。流程图按照模块类型和执行顺序被转化为JavaScript代码,可直接在浏览器环境执行和调试。学生只需了解简单流程图结构、基本赋值和比较语法,无需学习其它编程语言的代码语法,有效的降低了学生学习编程的难度。教师可以添加班级,然后按照班级维度管理学生,还可以创建和修改编程习题,学生可以编写流程图代码解决习题问题。当学生提交的代码有误时,教师也可单独对其批阅,指导学生如何完善程序内容,再次出现相同代码时作业系统将自动使使用之前的批阅内容而无需再次批阅。同时,师生之间还可以按照班级维度进行留言交流。在线作业系统服务端采用了 Node.js,服务运维使用PM2,数据库使用mysql,浏览器端使用组件化框架Vue.js和组件库Element-UI,流程图绘制部分使用svg,流程图转化为JavaScript代码后使用unwinder进行代码调试。本文首先介绍了项目背景及意义,从高中教师和学生的角度分别进行了需求分析。根据需求,先设计了流程图框架结构、服务器端架构和浏览器端架构,然后对作业系统的各个模块进行了详细设计并分别实现,最后根据整理的测试用例对作业系统进行了整体测试。基于流程图的在线作业系统已在高中算法教学课堂上实践。通过对比发现,学生解决算法问题更快,算法思维得到锻炼,能够更加专注投入编程环境,学生对流程图比对代码更感兴趣。但对于已经有一定编程基础的学生,通过流程图拖拽进行编程降低了其编程速度,说明流程图编辑器存在一定的局限性,还可以进一步优化。在线作业系统的自动批阅能够有效的减少教师的工作量,可快速展示出学生完成情况,对教师自我评价和教学过程优化也有一定指导意义。
基于ARCS模型的小学图形化编程中游戏化教学模式设计研究
这是一篇关于教学模式,ARCS模型,游戏化教学,图形化编程的论文, 主要内容为随着人工智能技术的发展,人工智能教学已经纳入国内小学教学中,图形化编程教学是人工智能教学当中非常重要的一部分。研究发现,传统的“讲授式”教学模用于图形化编程教学很容易出现学生学习动机不强的现象,设计合理的图形化编程教学模式就变得非常重要。小学图形化编程工具能通过组合”代码块”让学生开发游戏,学习编程知识,由此游戏化教学在图形化编程中有很大的优势,能很好的激发学生的学习动机,而ARCS动机模型为设计相应的教学模式提供了理论依据。首先将图形化编程、游戏化教学和ARCS模型的相关文献进行梳理和分析,明确研究内容和研究思路,结合对图形化编程学习现状的前期调查将游戏与编程知识进行合理的整合,构建了基于ARCS模型的图形化编程中游戏化教学模式和相应的教学策略,旨在激发学生的学习动机,从而让学生高效的学习编程知识。为了进一步完善该教学模式,采用行动研究法开展为期半年的三轮教学实践行动研究。第一轮行动研究用“封闭型游戏效果图”明确开发目标,第二轮行动研究用“封闭型开发流程图”分解开发流程,第三轮行动研究用封装的项目文件减轻学生的编程压力。通过访谈,观察记录,阶段性测试等形式分析每轮教学模式改进效果,结果显示教学效果有效,并根据改进策略三次完善教学模式。本研究所构建的图形化编程中游戏化教学模式能够有效的激发学生的学习动机,提高学生的图形化编程能力,促进学生对知识的掌握应用能力。期望能为一线教师教学提供参考和借鉴意义。
基于编译型E-Python的图形化编程系统设计与实现
这是一篇关于图形化编程,编译型嵌入式Python,嵌入式人工智能,物体认知系统的论文, 主要内容为嵌入式开发是行业内公认的难度高、门槛高,开发者不仅需要学习大量的软硬件知识,还要应对繁琐复杂的开发环境。为了解决学习嵌入式开发所面临的困境,将图形化编程引入嵌入式开发中以降低技术门槛。然而,传统的图形化编程大多采用C/C++作为应用的开发语言,无法满足嵌入式人工智能的开发需求。因此,本文设计并实现了一种基于编译型E-Python的图形化编程系统,主要研究内容如下。(1)针对图形化嵌入式编程对于硬件平台的高性能需求,为其选择了由意法半导体于2020年推出的ARM Cortex-M内核的STM32L431微控制器作为系统的主控芯片。基于硬件构件化设计原则,以主控芯片为核心将外围设备封装在硬件平台中以供图形化开发使用。构建硬件系统的整体框架,并遵循软件构件化设计思想为外接的硬件设备设计了对外接口。(2)基于图形化编程针对软件的功能性需求,本文提出了一种采用双模式开发的图形化编程软件平台的搭建方案,并为嵌入式应用程序设计出层次分明、结构清晰的应用软件架构;基于上位机软件框架完成了功能界面、图标控件模块的设计以及图形化编程环境的搭建。(3)本文基于编译型E-Python设计实现图形化嵌入式编程系统,从软硬件方向出发实现编译型E-Python技术的嵌入。在软件层面上,将Python转C++翻译器嵌入到上位机软件中,完成Python语言到C++语言的转换,实现Python源码的编译;在硬件层面上,通过重新封装底层构件设置统一接口,使得Python源码能够调用底层驱动构件中的功能函数。本文设计并实现了基于编译型E-Python的图形化编程系统,借助图形化编程系统实现嵌入式人工智能应用——物体认知系统,不仅证实了系统在嵌入式人工智能领域中的实用性,还大大降低了嵌入式开发的门槛。
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