[发明专利]一种用于编程教学的可视化系统

说明书

本发明提供了一种用于编程教学的可视化系统，包括可视化操作区模块、文件管理模块、代码积木块库模块、课程库模块、综合案例库模块、模式切换模块、代码渲染区模块、执行输出区模块，所述文件管理模块与可视化操作区模块之间的指令双向输入输出，课程库模块与综合案例库模块之间的指令双向输入输出，代码积木块库模块、课程库模块、综合案例库模块向可视化操作区模块单向指令输入，可视化操作区模块向代码渲染区模块单向指令输入、代码渲染区模块向执行输出区模块单向指令输入；本发明通过可视化的课程教学，让编程初学者可以快速掌握编程语言，具有交互界面友好，学习方便的优点。

技术领域

本发明涉及软件可视化编程技术领域，尤其是涉及一种用于编程教学的可视化系统。

背景技术

可视化程序设计是一种全新的程序设计方法，亦即可视化编程，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，主要是让程序设计人员利用软件本身所提供的各种控件，像搭积木式地构造应用程序的各种功能。

可视化编程语言是一个完整的领域，在过去的60年里，出现了多种多样的语言，简单地概括，这些语言可以分为两大类：基于块的可视化编程：在基于块的可视化编程环境中，编程者不需要输入文本代码，而是可以将预先定义好的块通过拖拽放到脚本区域，如Google Blockly是一款基于Web的、开源的、基于块的可视化程序编辑器，编程者可以通过拖拽块的形式快速构建程序，而这些所拖拽的每个块就是组成程序的基本单元，每个图形对象都是代码块，将它们拼接起来，创造出简单功能，然后将一个个简单功能组合起来，构建出一个程序；基于流的可视化编程语言，也称为基于节点的编程语言，使用流程图来表示状态、逻辑或数据的变化，很多人尝试建立基于流的通用可视化编程语言，例如Raptor、Flowgorithm、Visual Logic或DRAKON，这些语言在3D编程、音乐合成、信号处理或物联网/嵌入式电路设计工具等领域大受欢迎，但这些语言仍然是非常狭窄的领域和高度专业化的解决方案。

从上面的阐述可知，现有的可视化编程技术中，大都只是一个基本的图形框架或者需要高深特定领域知识，对于编程初学者仍然无法直接使用这些工具进行编程学习，而且对于常见的编程语言如python等自带了很多工具库，在默认情况下无法调用。

发明内容

针对上述所阐述的缺陷和问题，本发明所要解决的技术问题是提供一种用于编程教学的可视化系统，方便可视化编程语言初学者进行编程学习使用。

为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种用于编程教学的可视化系统，包括可视化操作区模块、文件管理模块、代码积木块库模块、课程库模块、综合案例库模块、模式切换模块、代码渲染区模块、执行输出区模块，所述文件管理模块与可视化操作区模块之间的指令双向输入输出，课程库模块与综合案例库模块之间的指令双向输入输出，代码积木块库模块、课程库模块、综合案例库模块向可视化操作区模块单向指令输入，可视化操作区模块向代码渲染区模块单向指令输入、代码渲染区模块向执行输出区模块单向指令输入；

所述文件管理模块，包括新建功能项、导入功能项、导出功能项、另存功能项；

所述可视化操作区模块，用于用户拖拽积木块，进行程序逻辑的编写，删除不合适的积木块；

所述代码积木块库模块，用于管理默认和新建的代码积木块，积木块是对编程语言抽象化的图形化表示，通过拖拽积木就可以直观了解到代码背后的运转原理；

所述课程库模块，用于管理课程列表，通过课程从易到难，逐步了解编程语言的各个知识点；

所述模式切换模块，用于在综合案例库模块学习时切换学习模式和测试模式；

所述代码渲染区模块，用于显示可视化操作区模块中积木块对应的代码；

所述执行输出区模块，用于显示程序执行结果。