Διαδικτυακό περιβάλλον υποστηριζόμενο από σύστημα διαχείρισης βάσης δεδομένων για την εισαγωγή στη διδασκαλία των αρχών του προγραμματισμού

Abstract

Αντικείμενο της παρούσης διατριβής είναι η ανάπτυξη ενός ολοκληρωμένου διαδικτυακού προγραμματιστικού περιβάλλοντος με τον διακριτικό τίτλο WIPE (Web Integrated Programming Environment) το οποίο στοχεύει να αποτελέσει συμπληρωματικό διδακτικό εργαλείο για τους μαθητές της δευτεροβάθμιας εκπαίδευσης που έρχονται για πρώτη φορά σε επαφή με μια γλώσσα προγραμματισμού. Το περιβάλλον αποτελεί μια απόπειρα ενσωμάτωσης της συσσωρευμένης εμπειρίας και των γνώσεων που έχουν παραχθεί από πολυπληθείς σχετικές έρευνες, μέσα στο πλαίσιο μιας γενικότερης θεώρησης της διδασκαλίας του προγραμματισμού. Ένα από τα καινοτόμα στοιχεία του WIPE είναι η ενσωμάτωση Συστήματος Διαχείρισης Βάσεων Δεδομένων που επιτρέπει μεταξύ των άλλων την καταγραφή, αξιολόγηση και προσέγγιση των προγραμμάτων που αναπτύσσουν οι μαθητές. To περιβάλλον διεπαφής είναι προσιτό και ελκυστικό και η γλώσσα προγραμματισμού που χρησιμοποιείται είναι απλή και λιτή με πολλές ομοιότητες με την Pascal. Το περιβάλλον χρησιμοποιήθηκε στην εκπαιδευτική διαδικασία και τα αποτελέσματα της πιλοτικής εφαρμογής έδειξαν ότι αντιμετωπίζει σε σημαντικό βαθμό τις δυσκολίες που συναντούν οι αρχάριοι προγραμματιστές.

This study presents the design and testing of a new programming environment, WIPE (Web Integrated Programming Environment), specifically designed to teach beginners the fundamentals of imperative programming. The environment is designed for use in introductory programming courses in secondary education. The design of WIPE was based upon and was influenced by some fundamental didactic principles and the experience and knowledge obtained by former research regarding the teaching of introductory concepts of programming. WIPE was designed taking into consideration the latest findings on the difficulties novice programmers meet and the proper ways to address them. The programming environment is attractive and easily accessible via a web browser and the programming language used is simple, minimal and quite similar to Pascal. The programming environment incorporates a lot of features (GUI, multiple representations, step-by-step execution of source code, error messages in natural language) that aim at helping novice programmers. WIPE is supported by a DBMS and exploits the possibilities offered by a web-based application. It is also equipped with some powerful tools that assist teachers pinpoint the specific areas where students have difficulties. WIPE also is accompanied by educational material (exercises and didactic scenarios).