娄迎红，焦亚冰

(1.山东广播电视大学，山东 济南 250014;2.山东英才学院，山东 济南 250104)

在计算机技术的发展中，出现过各种各样的程序设计语言。从程序设计语言的发展过程来看，可以分为机器语言、汇编程序设计语言、高级程序设计语言(BASIC，FORTRAN，PASCAL，C，C++，Prolog，Java，C#等)、数据库管理语言(如SQL)、网络数据交换语言(如XML)等。程序设计语言是高校计算机专业的必修课程，语言也经历了从低级语言到高级语言的发展，从面向过程到向面向对象的发展。但是一直以来，程序的运行基本上仍处于“黑盒工作”的状况。在程序的设计运行过程中，程序员难以观察到程序对数据处理和复杂的数据抽象关系之间的动态变化视图，需要通过复杂的编程，才能显示程序运行的结果。而可视化程序设计:以“所见即所得”的编程思想为原则，力图实现编程工作的可视化，即随时可以看到结果，程序与结果的调整同步。可视化编程是与传统的编程方式相比而言的，这里的“可视”，指的是无须编程，仅通过直观的操作方式即可完成界面的设计工作，是目前最好的Windows应用程序开发工具。

将可视化程序设计引入程序设计语言教学中，可以使学生了解更加直观，可以更好的提高教学效果［1］。

一、可视化程序设计

可视化程序设计最大的优点是设计人员可以不用编写或只需编写很少的程序代码，就能完成应用程序的设计，这样就能极大地提高设计人员的工作效率。可视化程序设计可以利用图形技术将程序和数据对象可视化，并动态演示计算过程中数据变化和程序运行的瞬间状态。

能进行可视化程序设计的语言很多，比较常用的有微软的 Visual Basic、Visual C++ 、中文 Visual Foxpro、Borland公司的Delphi等。每个语言本身都是“不可视”的，仅仅是语言而已;所谓“可视化”不过是支持该语言的IDE(Integrated Development Environment，集成开发环境)所提供的功能，可以在编窗口可以看到窗口效果的可视化操作。IDE集成内容如图1所示，是集成了代码编写功能、分析功能、编译功能、debug功能等一体化的开发软件套。

图1 IDE集成图

二、可视化程序设计在教学中的应用

可视化程序设计在教学中可以分为编程可视化和算法可视化［2］。

编程可视化指的是程序在设计期和运行期都是可视的，而传统的程序设计语言只有到程序编制完成后才能得到结果。即使是使用各类语言环境中所提供的排错工具Debug，程序员只能查看程序断点上部分变量的当前值。因此，程序排错测试需要耗费大量的人力和时间，使得软件产品中测试成本是成本最高且隐藏错误最多的成本之一。而提高调试能力主要依赖程序员的悟性和长期积累的实践经验。可视化程序设计克服了这一缺陷。程序员可以在编程过程中看到窗口的效果。

算法可视化指运用编程的手段将算法运行过程可视化。可以测试数据并观看程序运行时变量前值的变化。

将可视化程序设计引入教学中，教师利用可视化编程可以展示程序运行时的动态图像，可以测试数据，对于学习程序设计语言的学生来说，可以建立完整的程序控制流程图和数据处理的动态过程［3］。

本文利用Visual Basic这一个优秀的程序设计语言来实现编程和算法运行的过程。

三、利用Visual Basic编制可视化程序实例

冒泡排序一直是学生在学习程序设计语言时常用的一个例子，但在教学过程中，很多学生对这个例子感到枯燥，算法难懂。利用Visual Basic编制可视化例子［4］，可以让学生对算法有更加直观的了解［5］。图一首先显示的是数组进行自动排序的过程，学生可以先选择生成数组，然后选择升序或者降序排列。就可以观看冒泡排序的运算的动画过程，通过这个实例，学生可以对原本枯燥的程序产生浓厚的学习兴趣。如图2所示

图2 算法运行图

图2显示，如果选择显示代码这一项，就可以看到代码和动画过程同步显示如图3所示，学生面对的不再是枯燥的代码，而是代码和图形，动画的融合，学习更加直观，更加生动。

图3 算法动画图

以下代码是实现冒泡排序可视化代码。

通过本实例，学生可以更加直观掌握冒泡排序算法，体现了可视化程序程序的编程可视化和算法可视化的特点。将Visual Basic可视化程序语言引入到程序设计语言教学中可以提高教学效果。

四、结束语

我国的高校教育发展非常迅速，近十年来以由已经从精英教育向向大众教育发展。计算机教育是高校教育的重要组成部分。面对规模宏大的计算机教育，应采用可行的，积极的教育教学手段来应对。而可视化程序设计对计算机程序设计语言的教学影响将是深远并且有意义的。随着可视化程序设计语言的不断发展，这种教学模式将会更加显示出蓬勃的生命力和深远的前景。

［1］孙荣高.程序可视化技术在程序设计语言教学中的应用探讨［J］.计算机教学，2008(10):63-64.

［2］胡众义，匡泰.谈可视化程序设计教学［J］.吉林教育，2008(31):58-59.

［3］王建明.计算机专业可视化编程课教学浅谈［J］.江苏教育，2010(4):54.

［4］杨桂华.可视化编程语言Visual Basic程序设计的特点及教学方法［J］.内蒙古民族大学学报，2008(7):32-33.

［5］焦亚冰.教学评价数据挖掘中的关联规则分析与设计［J］.辽宁科技大学学报，2010(3):289-293.