用Alice學(xué)編程(原書第2版)

前言

編程的入門課程一直都是讓學(xué)生最頭痛的，最近又有把面向?qū)ο蟮木幊谭旁诘谝粚W(xué)期的趨勢(shì)，這更是加重了學(xué)生的學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)。近期的調(diào)查表明，選擇計(jì)算機(jī)專業(yè)的學(xué)生人數(shù)下降了23％，這真是讓人擔(dān)憂。我們不該讓學(xué)生在剛剛接觸編程時(shí)就給他們不必要的打擊。Alice系統(tǒng)是面向?qū)ο缶幊探虒W(xué)的一個(gè)突破：在Alice中，所有的對(duì)象都是直觀可見的，它們被具體化為三維的人、動(dòng)物、家具等。這些對(duì)象的狀態(tài)可以通過調(diào)用諸如“向前走1米”或“向左轉(zhuǎn)1／4圈”這樣的方法來改變，這些方法對(duì)學(xué)生來說都是簡(jiǎn)單易懂的。計(jì)算的過程以動(dòng)畫的方式，通過改變對(duì)象的狀態(tài)來表現(xiàn)，在表達(dá)概念和計(jì)算過程時(shí)很難想出比這種方法更自然的表達(dá)方式了。Alice的優(yōu)點(diǎn)之一就是能把抽象的概念用形象的方式呈現(xiàn)給初學(xué)編程的人。老師們都知道，如果學(xué)生沒有學(xué)習(xí)動(dòng)力，任何教學(xué)方法和教學(xué)技巧都將毫無用處，只有學(xué)生有內(nèi)在動(dòng)力時(shí)才能達(dá)到最好的效果。雖然可以采用獎(jiǎng)勵(lì)和懲罰的方式（如分?jǐn)?shù)）來激發(fā)學(xué)習(xí)動(dòng)力，但Alice使用的卻是一種更直接的激勵(lì)方式：它用講故事的方式來講授程序設(shè)計(jì)，這對(duì)所有人都很有吸引力，就像在洛杉磯每個(gè)人都會(huì)說：“人人都想當(dāng)導(dǎo)演”。以三維圖形作為創(chuàng)作手段，Alice系統(tǒng)能讓那些玩游戲和看皮克斯動(dòng)畫片長(zhǎng)大的年輕人很容易接受它，把計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)比喻成講故事的過程，是少數(shù)幾個(gè)能讓大一新生迅速理解程序設(shè)計(jì)概念的方式之一。配合一些高級(jí)概念，如直觀可見的對(duì)象，同時(shí)受到Squeak系統(tǒng)中編輯器的啟發(fā)，Alice設(shè)計(jì)了一個(gè)拖拽式的用戶界面，使用它學(xué)生可以在屏幕上拖動(dòng)程序中的組件而不會(huì)出現(xiàn)語(yǔ)法錯(cuò)誤。有些人說Alice是近20年來面向計(jì)算機(jī)入門課程的最有創(chuàng)新性的系統(tǒng)之一，而且它來得正是時(shí)候！

內(nèi)容概要

本書是一種全新的面向?qū)ο蟮木幊谭绞降某绦蛟O(shè)計(jì)課程的入門教材。主要內(nèi)容包括：程序的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)、內(nèi)置函數(shù)與表達(dá)式、事件與事件處理、函數(shù)和If/Else語(yǔ)句、循環(huán)、遞歸、列表、變量等。在各章的后面都有提示與技巧、小結(jié)及練習(xí)，讓學(xué)生在實(shí)際操作中掌握編程的技巧。    書中包含大量豐富生動(dòng)的示例、練習(xí)，很容易激發(fā)學(xué)生的興趣。本書可作為大學(xué)計(jì)算機(jī)、數(shù)字媒體、動(dòng)漫等專業(yè)學(xué)生程序設(shè)計(jì)課程的入門教材，也可供對(duì)編程感興趣的其他讀者參考。

作者簡(jiǎn)介

作者：(美國(guó)) 丹 (Wanda P.Dann)  (美國(guó)) Stephen Cooper (美國(guó)) Randy Pausch 譯者：付永剛

書籍目錄

譯者序序前言致謝第一部分　Alice簡(jiǎn)介　第1章　Alice入門　　1.1 Alice簡(jiǎn)介　　1.2 Alice中的概念　　提示與技巧1 特效：文本與二維圖像　　小結(jié)　　練習(xí)　第2章　程序的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)　　2.1 劇情與故事板　　2.2 第一個(gè)程序　　提示與技巧2 方位指令與運(yùn)動(dòng)指令　　小結(jié)　　練習(xí)　第3章　編程：把代碼片段集中到一起　　3.1 內(nèi)置函數(shù)與表達(dá)式　　3.2 簡(jiǎn)單的控制結(jié)構(gòu)　　提示與技巧3 相機(jī)和動(dòng)畫的控制　　小結(jié)　　練習(xí)第二部分　面向?qū)ο蠛褪录?qū)動(dòng)編程的概念　第4章　類、對(duì)象、方法和參數(shù)　　4.1 全局方法　　4.2 參數(shù)　　4.3 類級(jí)方法與繼承　　提示與技巧4 可見和不可見對(duì)象　　小結(jié)　　練習(xí)和工程　第5章　交互：事件和事件處理　　5.1 交互式編程　　5.2 參數(shù)和事件處理方法　　提示與技巧5 創(chuàng)建你自己的人物模型　　小結(jié)　　練習(xí)和工程第三部分　使用函數(shù)和控制語(yǔ)句　第6章　函數(shù)和If/Else語(yǔ)句　　6.1 函數(shù)　　6.2 用If/Else及布爾函數(shù)控制程序執(zhí)行　　　提示與技巧6 隨機(jī)數(shù)和隨機(jī)動(dòng)作　　小結(jié)　　練習(xí)和工程　第7章　確定循環(huán)和條件循環(huán)　　7.1 Loop 　　7.2 While—條件循環(huán)　　提示與技巧7 事件和循環(huán)　　小結(jié)　　練習(xí)和工程　第8章　遞歸　　8.1 遞歸簡(jiǎn)介　　8.2 另一種形式的遞歸　　提示與技巧8 工程學(xué)角度的觀感　　小結(jié)　　練習(xí)和工程第四部分　高級(jí)主題　第9章　列表和列表處理　　9.1 列表　　9.2 列表搜索　　提示與技巧9 姿勢(shì)　　小結(jié)　　練習(xí)和工程　第10章　變量和繼承的再探討　　10.1 變量　　10.2 在可視化數(shù)組對(duì)象中使用索引變量　　提示與技巧10 使用監(jiān)視和文本輸出進(jìn)行調(diào)試　　小結(jié)　　練習(xí)和工程　第11章　接下來學(xué)什么附錄　附錄A：使用Alice 　附錄B：Alice界面操作

章節(jié)摘錄

插圖：第一部分 Alice簡(jiǎn)介第2章 程序的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)2.2 第一個(gè)程序在2.1節(jié)中，我們學(xué)習(xí)了怎樣通過了解劇情、設(shè)計(jì)相應(yīng)的動(dòng)畫去完成一個(gè)任務(wù)，制作一個(gè)游戲或者創(chuàng)建一個(gè)仿真過程?，F(xiàn)在我們就來看看如何來編寫這樣的動(dòng)畫程序。這個(gè)步驟稱為實(shí)現(xiàn)。我們建議初學(xué)者一邊閱讀本節(jié)內(nèi)容一邊操作電腦：?jiǎn)?dòng)Alice，按本節(jié)中的例子一步步操作。什么是程序正如你所知道的，程序是實(shí)現(xiàn)某個(gè)任務(wù)需要執(zhí)行的一系列指令（動(dòng)作）。你可以把用Alice寫的程序看作是某個(gè)戲劇的劇本。劇本往往通過描述舞臺(tái)上的動(dòng)作及人物聞的對(duì)話來講述一個(gè)故事。同樣的道理，一個(gè)Alice程序也指定了虛擬場(chǎng)景中要發(fā)生的動(dòng)作以及對(duì)象可能用到的聲音與文本。創(chuàng)建初始場(chǎng)景中國(guó)有句俗話：“千里之行，始于足下”。我們就以2.1節(jié)中提到的機(jī)器人與外星人初次相遇的小例子開始吧?；仡櫼幌抡麄€(gè)故事：一艘機(jī)器人操縱的太空飛船剛剛降落到月球表面、這時(shí)一個(gè)充滿好奇的外星人突然從巖石后面冒出來，機(jī)器人與它相遇了。大吃一驚的機(jī)器人向外星人走去，想看個(gè)究竟。隨后它通知地球上的工作人員：“Houston，We have a problem！”

編輯推薦

《用Alice學(xué)編程(原書第2版)》介紹的Alice系統(tǒng)將以一種全新的、更有樂趣的方式教你學(xué)習(xí)編程，避免了傳統(tǒng)編程方式中程序語(yǔ)言的語(yǔ)法、編譯連接時(shí)的錯(cuò)誤處理等令人困惑的一系列問題。Alice系統(tǒng)是面向?qū)ο缶幊探虒W(xué)的一個(gè)突破：在Alice中，所有的對(duì)象都是直觀可見的，它們被具體化為三維的人、動(dòng)物、家具等。這些對(duì)象的狀態(tài)可以通過調(diào)用如"向前走1米"或"向左轉(zhuǎn)1/4圈"這樣的方法來改變的，這些方法對(duì)學(xué)生來說都是簡(jiǎn)單易懂的。計(jì)算的過程是以動(dòng)畫的方式，通過改變對(duì)象的狀態(tài)來表現(xiàn)的，很難想出比這種表達(dá)概念和計(jì)算過程更自然的表達(dá)方式了。Alice的優(yōu)點(diǎn)之一就是它把抽象的概念用形象的方式呈現(xiàn)給初學(xué)編程的人。

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