关键词：排队论；门诊；效率
Application Analysis of the Dynamic Monitoring System Based on Queuing Theory
YAO Yue-peng，TIAN Jin，DU Song-xing，WEI Yun
（Oriental Hospital of Beijing University of Chinese Medicine，Beijing 100000，China）
Abstract：Objective Using the indicators of statistics real-time monitoring outpatient service status，and provide scientific the decision basis for the outpatient service management，outpatient optimize resource allocation and process reengineering to provide a new reference.Methods Using Queuing Theory and Methodology.Real-time monitor department in a hospital of ordinary patients.In the arrival rate and service rate corresponding window at waiting，payment，medicine and other nodes，the average waiting time for the window.Based on this，we can develop a dynamic monitoring and analysis system.Results Found many problems exist in practical outpatient service by using the system.Conclusion Applying the theory and method of queuing，Research the status of outpatient service.Can find management problems，also can find the feasible solution.
Key words：Queuing theory； Outpatient service； Efficiency
1门诊诊疗现状与管理需求
随着国家医疗卫生体制改革的不断深化，不论医疗市场如何重组兼并，门诊服务依然是大多数医院竞争的焦点所在。当前门诊患者就诊环节多，流程繁琐的弊端依然存在，无形中加剧了门诊看病"三长一短"的现象，这既增加了患者时间成本，也降低了患者的就诊满意度。随着居民健康需求增长，以及患者至上服务理念的深化，思考更好地为患者提供及时、高效、便捷、优质的诊疗服务显得至关重要[1]。
为此，我们设计一种门诊统计指标"门诊患者就诊等待指数"，用于观察门诊患者就诊时在挂号、候诊、交费及取药等过程中所消耗的等待时间；并建立了一套完整的软件系统，实现了对该统计指标的动态监测分析功能。本系统可以分析医疗服务的供求关系变化趋势，为门诊管理提供准确有效的决策依据，促进门诊流程再造工作的推进。该统计指标全面展示门诊业务动态，帮助医院门诊灵活调整业务及提高诊疗服务水平。
2统计模型的研究论证与设计实现
排队论（Queuing Theory）作为研究排队现象规律的重要理论[2]，又称随机服务系统理论，是通过研究各种服务系统在排队等待现象中的概率特性，从而解决服务系统最优设计与最优控制的一门学科，是的一个重要分支。我们将每一个窗口都作为队列实例。
因此，前期数据模型论证阶段，对门诊各部门进行了验证性分析[3]：①患者的到达规律分析：从HIS系统中随机采集某窗口某日上、下午患者到达数量；以每分钟到达窗口为0、1、2、3、4人次时的实际频数，对其进行Poisson分布拟合优度的检验实际频数和理论频数比较后，得出半日的χ2，按P=0.05标准，不拒绝Poisson分布假设，可以认为门诊窗口患者平均到达率（入）服从Poisson分布。②患者到服务时间情况：从HIS系统中随机采集某服务窗口患者每分钟服务人数，假设患者间隔时间为0，可以测算出患者接受服务的时间，对其进行负指数分布拟合优度的χ2检验，按P=0.05标准，可认为门诊服务窗口服务时间服从一定时间的负指数分布。
因此，动态监测系统可以采用输入为泊松流，服务时间为负指数分布，有s个并联服务台，服务规则为先到先服务的M/M/s排队论模型。该模型既可以分析串联排队网络即整个门诊流程，又可以分析单独的服务节点即门诊流程中的某个流程环节[4]。
需要指出，多服务台的排队论模型的计算过程较繁琐，我们参考概率函数的数理推导步骤，实现了模型的概率计算函数。
3动态监测系统的功能介绍
3.1实时监测模块 本功能模块拥有全面、直观的内容布局，可以实现对实时业务数据的及时抓取、计算、展现及说明。根据统计模型的计算函数需要，表1即为函数参数表，见表1。
3.2维护系统 用于调整门诊监测范围。由于我院是综合性三甲中医院，科室设置全面，面对的患者类型多样，患者对疾病的耐受、对治疗的预期、对服务的容忍度均存在差异。因此，我们缩小的监测范围，尽量对同质患者进行分析，但随着监测系统的不断改进和发展，应具备灵活调整监测范围的功能。
4监测数据分析实例
。
5总结分析
利用"门诊等待时间"动态监测系统对某院某年业务压力最大的12月31日的进行监测获得了表2，表3，我们可以分析出医院门诊存在的诸多问题：
5.1分析表2，医生迫切需要进行弹性排班制，通过在高峰时段增加医生，可以有效应对患者的集中就诊。在这个环节中，我们可以引入候诊叫号机制；实施预约服务以分化患者人流[5]。
5.2收费处目前的服务效果较好。一方面，因为信息化的推进使收费窗口不在进行繁琐的划价操作，大大减轻了收费员的工作量。另一方面，收费窗口数量较多。我们还可以利用自助设备、手机APP在线支付、就诊预付费[6]等新思路及管理模式，进一步减少患者就诊期间频繁的往返于门诊各类服务窗口的现象。
5.3药房窗口仍然是门诊压力最大的部门。门诊药房需要较大的库存及配药空间，同时配药过程繁琐又需严格谨慎，因此，极大地制约了药房窗口服务效率的提升。当前，建立交费后提前摆药机制、配置摆药机、实现取药签到机制等，可以在一定程度上缓解患者的等待。
综上所述，"门诊等待时间"动态监测系统，提供的是门诊业务状态数据，它是对门诊某时点业务状态测算，并不需要非常精确，因为主要进行定性分析，能够帮助管理者快速找到最主要问题。
6软件系统应用前景展望
利用"门诊等待时间"动态监测系统，我们实现了对当前门诊业务状态的实时监测与效率分析。但在该软件系统应用过程中，获得了大量过程数据。这些数据记录着门诊业务在不同时点的状态信息，具有很高的实用价值。
我们可以进一步扩大软件系统的计算范围，将对业务现状的监测描述扩展为对业务发展的预测分析，利用云计算与大数据等先进的技术对患者等待时间进行预算分析，实现门诊弹性候诊的预约功能，并利用手机APP推送、多媒体导医系统提示等多样化的告知方式，提示患者分时就诊，这样既可以有效减少患者在医院的等候时间，又可以减少医院门诊人流数量。有效提高了患者就诊的舒适性与安全性。
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关键词：数学类公共选修课；课程建设；现状；建议
中图分类号：G421
目前我国高校课程设置一般分为公共必修课，专业必修课，专业选修课和公共选修课四大类。和其他三类课程相比，公共选修课又称为通修课，是面向全校学生而开设融知识性、趣味性于一体的课程。学生可以根据自己的兴趣爱好和学校安排自主选修公共选修课。公共选修课可以在专业之外提供实施素质教育、拓宽专业口径所需的知识及能力。随着素质教育的全面贯彻实施，大学里的公共选修课也越来越丰富，涵盖文、史、哲、经管、艺术、自然科学、实用技术等诸多门类。公共选修课的出现大大增加了新课程的数量，有助于摆脱教学领域内保守思想的束缚，符合社会对复合型人才的需求，有利于调动学生自主性、积极性，也有利于学生特长的培养和全面素质的提高。数学类公共选修课作为数学与自然科学类通识教育选修课模块里的主要部分，普遍受到各高校的重视，各高校根据自己的人才培养目标、师资力量，开设了不同的数学类公共选修课。它的开设宣传了数学科学的文化内涵，弘扬了数学科学精神和思想方法，提高了学生的科学素养，尤其是数学素养。因此，数学类公共选修课越来越受到学生的欢迎，也成为高校本科教学计划中不可缺少的一部分。
但对数学类公共选修课的开设还存在一些认识上的误区，课程教学的过程中有不少不尽如人意的地方，甚至一些弊端也在教学实践中逐渐暴露出来。笔者对此作了深入的剖析，并就改进数学类公共选修课教学提出了一些建议和探索，希望能和同行交流，共同提高数学类公共选修课的教学效果。
1. 高校开设数学类公共选修课的必要性
恩格斯曾定义，“数学是研究客观世界数量关系和空间形式的科学”，数学不仅仅是给自然科学、工程技术以及人文社会科学提供了一种精确的语言和有力的工具，而且还提供了一种思维方式，体现了一种文化精神。在刚刚闭幕的第八届国际工业与应用数学大会的开幕式上，国家副主席李源潮致辞指出，“数学对科技的发展具有根本性意义，数学的应用是中国现代化建设的重要动力，在经济发展和科技进步中发挥了基础性作用”。数学及数学教育的重要性，由此可见一斑。瑞典的课程标准中提到“数学课的根本目的是使学生获得解决他们日常生活中遇到的数学问题的能力”。闻名的美国西点军校的教学计划中， 规定学生除了要选修一些在实战中能够发挥重要作用数课程（运筹学！优化技术！可靠性方法等），还要必修多门与实战不直接挂钩的高深的数学课。我国教育界也把“能够运用所学数学知识解决实际问题，使教和学各有所长”作为数学教育的目的之一。在数学知识的应用上，学生突出的问题是不会在实际问题与数学知识之间挂起一道桥梁，使得所学数学知识不能学以致用，难于适应现代化建设和创新思维对人才的需求。开设数学类公共选修课在一定程度上弥补了这一缺陷，譬如，《数学实验》借助于计算机，再现了数学原理的发现、探求过程；《数学建模》涉及各个领域，通过建立模型、求解模型等来解决实际问题，让学生在“做”中体会到数学的魅力和乐趣，学会如何用数学解决实际问题；《数学与认识论、自然观》让学生徜徉于数的世界，漫游于形的空间。
1.1 拓宽学生的知识面，提高学生的科学素质尤其是数学素质
目前的大多数数学必修课由于种种原因，往往注重数学知识的传授，而在培养学生的数学素养上还有所欠缺。”实际上，大学生毕业后走入社会，如果不从事数学领域的工作，他们学过的具体的数学定理、公式和解题方法基本用不上，甚至很快就忘记了，而他们的数学素养却让他们终生受益。一位数学教育家说，不管人们从事什么工作，深深铭刻在头脑中的数学的思想精神、数学的思维方法和看问题的着眼点等，这些使人们终生不忘。以南开大学顾沛教授为代表的团队所开设的《数学文化》这门课程就是一个很成功的探索。在不加重学生负担的前提下，开设丰富多样且富有弹性的数学类公共选修课，可以拓宽学生的视野，提高其科学尤其是数学方面的素养，促进其潜能的充分发挥。
1.2促进教师的成长
在必修课、专业课占绝对优势的课程体制中，教师仅仅是既有课程的实施者，他们需要完整地不折不扣地执行教科书的意图，严格按统一的教学大纲、教科书甚至教学方法进行教学，而公共选修课的开设也为教师提出了新的要求，新的挑战，同时，也为教师的专业发展方向和教学质量的提升提供了更多的机遇，它改变了以往教师传统的固定不变的分工，要求教师不断更新和完善教育教学理念吸收新鲜事物，在教与学的过程中，不断地探索，从而最大限度地发挥教师的专业自主性和创造潜能、发挥优势和特L。高校数学课的教师，大多是数学专业毕业的硕士、博士，尽管他们数学方面的专业知识比较多，比较深。但是，对于数学类公共选修课的教学未必能胜任，因为数学类选修课往往需要各学科知识的交叉渗透、融合， 教师需具备一些新的边缘或交叉学科知识。所以，数学类公共选修课的开设可促使他们去钻研，提高自己的业务水平，年青教师尤为如此。
2、数学类公共选修课的现状及面临的问题
2.1 在认识上，对课程不够重视，视为“副科”
在一些高校，数学类公共选修课被当成“副科”。于是，从学校教学主管部门、任课教师，再到学生，对数学类公共选修课重视不够，这属于认识上的误区。其实，选修课、必修课并不能简单比较哪个重要，哪个不重要？有时，一门选修课可以影响一个人的一生，诺贝尔经济学奖获得者纳什的成功就是一个例证。
2.2课程的设置缺乏整体规划和客观的论证，甚至不合理，教学内容陈旧
数学类公共选修课往往是由任教数学的教师提出开课申请，经所在教研室或二级单位批准再报教务处备案这样的程序来进行。各数学教师根据自己的专长、研究方向、兴趣爱好便开出了不同的数学类公共选修课。由于缺乏系统的规划，导致所开设的数学公选课存在教学内容的重复，不少选修课仅停留在数学基本理论知识的简单介绍和延伸，课程学术价值不高，所选教学内容过于简单，缺乏思考的余地，更没有挑战性，属于一般科普介绍。有些数学公选课教学内容陈旧，十几、二十年不变，没有与时俱进，没有吸收新的教学素材和新的教学理念、思想等。另外，不少高校还存在因人设课的现象，有的教师工作量不满，就设法开一个选修课来“凑课时”。
2.3 课程的考核不规范、严格，对学生没有压力
数学类公共选修课是考查课，一般都不闭卷考试，不考试并不意味着不考核。一些数学公选课的考核过于简单，结课后写一个课程总结或读书报告就OK了，学生轻而易举就拿到学分。这样导致学生学习动机不强，投入的精力时间少，甚至学生在选修课上“身在曹营心在汉”干与课程无关的私事。
3.数学类公共选修课的探索及建议
针对上述提及的数学类公共选修课的现状及问题，笔者作了深入的分析，进行了一些有益的探索并给了一些具体的建议，希望能对数学公选课教学质量、教学效果的提高有所帮助。
3.1对学生的建议
学生必须端正数学类公共选修课的态度，一方面应根据自身的发展需求和兴趣爱好来选课，不能为了凑够学分，以哪个选修课容易通过就选哪个；另一方面既然选择了就要认真对待，上课认真听讲并做好笔记不得随意旷课，积极参与、配合老师的课堂教学，听从任课老师的安排，把数学类公共选修课当必修课对待。
3.2对老师的建议
教学是教与学的双边活动，遵循以教师为主导，以学生为主体的原则，老师授课质量的好坏往往决定着的该课程的教学质量。在公共选修课作用日益凸现的今天，数学类公共选修课授课教师的个人素质变得越来越重要，所以作为这些课程的教师必须加强自身的学习，不能因循守旧，应当不断汲取国内外新的教学素材，更新教学方法、教学理念，坚持与时俱进。最为重要的是，必须要有责任心和投入。
3.3对学校的建议
首先要加强数学类选修课开课的审核和规划，从源头上把关。。坚决反对因人设课，抵制某些教师“凑课时”而开出的数学公选课。学校教学主管部门应遵循“以人为本，全面发展”的原则，公选课的开设要与人才培养目标一致，以满足学生的需求为原则，防止所开设的选修课内容上的重复。对已开设的数学类公共选修课定期组织同行专家进行质量评估，评选出有利于培养学生逻辑思维和创新思维能力的课程，并从经费上给予支持这些课程的建设，而对一些教学内容陈旧，对学生培养没有什么作用或作用不大的数学类公共选修课进行整改甚至撤销。
总之，数学类公共选修课课程建设是一个系统的工程，涉及到师资队伍、教学设施条件、课程内容、教学资源及管理监督等的方方面面。只有提高J识，投入精力像抓必修课一样抓公共选修课的课程建设，把数学类公共选修课规范化、制度化，不断完善它，才能提高教学效果，为高素质人才的培养提供保证。
参考文献：
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[2] 李素萍. 高校公共选修课教学之思考[J].科技文汇，2010（3）：19-20.
关键词 App Inventor；计算思维；小学高年级学生
中图分类号：G642.0 文献标识码：B
文章编号：1671-489X（2016）24-0054-05
Teaching Exploration of Developing High Level Primary School Students’ Computational Thinking by App Inventor//ZHANG Liang， ZHANG Wenhui， DENG Limin
Abstract Author consider that it is necessary and feasible to develop
the high level primary school students’ Computational Thinking by
learning Cognitive-developmental theory. On this basis author de-signs an experimental course by using App Inventor to gain their learning situation .The result reveals that they like such operator class and the advance is obvious.
Key words App Inventor； computational thinking； high level pri-mary school student
1 引言
从1946年第一台计算机ENIAC诞生到现在的半个多世纪以来，计算机性能的发展速度非常之快，其应用领域也从最初的科学计算到后来的数据处理、过程控制，再到辅助工程乃至现在热门的人工智能，每一个领域的拓展都会给社会带来巨大的改变。但在计算机信息技术快速发展并改变人们生活的时候，许多人依然把它当作一种工具和职业技能来进行学习，而忽视了计算机科学带给人们思维方式上的拓展和转变。在他们眼里，计算机科学就是计算机编程，而诸多家长之所以让孩子主修计算机学科，其目的也大多是让其学会编程，能在以后找一份好工作。正是在这种情况下，卡内基・梅隆大学的周以真教授提出计算思维的概念，以期改变人们的误识。
2 计算思维及其重要性
何为计算思维 2006年3月，曾担任卡内基・梅隆大学计算机科学系主任的周以真在计算机权威刊物Communi-cations of the ACM上发表了文章Computational Thinking，提出：计算思维代表着一种普遍的认识和一类普遍的技能，它涉及运用计算机科学的基础概念去求解问题、设计系统和理解人类的行为，涵盖了反应计算机科学广泛性的一系列思维活动，应该是每一个人都应该学习和运用的一种思维方式，是每个人都应该掌握的基本技能，就如同阅读、写作和算数一样[1]。
计算思维的特征 在Computational Thinking一文中提出计算思维的几大特点[1]：1）它应该是概念化而非程序化的；2）它应该是基础的而不是机械的技能；3）它应该是人的而非计算机的思维；4）它应该是数学和工程思维的融合；5）它是思想而不是人造品；6）它是面向所有人、所有地方的。
计算思维的重要性 随着计算机科学的不断发展，信息技术已经极大地改变了人们的生活习惯和方式，并渗透到社会的各个方面。。例如：在银行等待服务时，在诸多均排有顾客的窗口中选择一个窗口排队等待，这就涉及最优化和运筹学中都有的“随机服务系统”理论模型；当决定如何把学习时间分配到各门课程中去，进而取得最好总成绩的时候，就涉及“线性规划”模型。计算思维作为建立在计算机科学理论基础上的一种认识问题、分析理解问题并解决问题的思维方式，也必将会在未来作为一种常见的思维模式影响人们的行为。
从国外来看，很多在计算机科学技术方面有所建树的，无一不是从小就接触了计算机乃至编程，在长时间的接触里爱上了计算机，并把研究计算机当作生活中的一部分。而国内，很多学生在进入大学之后才开始学习诸如C之类的编程语言，开始正式学习计算机科学及其思想，这导致很多学生的学习动力不足，同时学习目的也太功利。因此，真正喜欢学习和研究计算机科学的学生并不多，这有碍于我国计算机科学领域的长期发展，也不利于其能力的提升。故有必要在M入大学之前对学生进行计算机科学知识特别是计算思维的培养，既让学生能探索自己的兴趣所在，也为其以后的发展打下良好的基础。
我国目前的教育体系下，要在学生的日常课程中培养计算思维并非易事。首先，要兼顾学生的学业负担情况，特别是初中和高中学生面临升学，学业负担较重；其次，要注意学生的认知接受情况，作为一种比较系统的思维方式，对其的培养并不是越早越好；最后，要选择优秀的教学工具和教学方法，同样一节课和相同的知识点，教学工具不同、师生交互情况不同、教学流程和方法不同，则学生的喜好和接受程度显然也会有所不同。因此，笔者在综合分析学生学业负担、认知水平等方面的因素后，认为在小学高年级阶段进行计算思维的初步培养是比较具有实际操作意义的。
3 小学高年级学生思维认知的特点
认知，也可以称为认识，是指人认识外界事物的过程。小学阶段是一个人的重要成长阶段，小学生的感性和理性认识都处于快速发展时期，他们有着丰富的直观形象思维能力，也具有一定的抽象概括能力，其观察力、记忆力和注意力均处于快速发展时期。
皮亚杰的认知发展理论认为：十来岁的儿童处在具体运算阶段末期和形式运算初期，这个阶段正是脱离具体形象思维，培养逻辑思维能力的重要阶段，他们已经能够进行基本的假设检验和推理论证。他同时认为儿童只有处于特定的时期，才能掌握某些特定的概念，即认为儿童的认知发展必须要先于教学的展开[2-3]。
而维果茨基认为，儿童的心理机能的发展来自于三点：一是社会文化的发展；二是儿童与成人交往的过程对语言、符号等高级心理机能工具的掌握；三是高级心理机能不断内化。他提出两种发展水平：第一种是儿童现有心理机能的发展水平，也就是儿童发展的实际水平；第二种是在成人的指导和帮助下所能达到的解决问题的水平，也就是儿童发展的潜在水平，即教学所要达到的水平。因此，他认为发展和教学是相互影响的，甚至教学要先于发展，并且提出，在儿童要解决超过他们当前认知水平的问题时，教师应该提供必要的指导和帮助，即提供支架，辅助他们解决问题，并在此基础上进一步提出就近发展区的概念[3]。
综合以上两个理论可以看出，在小学高年级阶段开展计算思维的培养具有必要性以及现实可能性。必要性是指在这个从具体运算转向形式运算的关键时期，有必要培养他们基本的计算思维方式，让他们在面临问题时有一定的主动性，运用计算思维的方式来分析和解决所面临的问题；现实可能性是指即使他们现有的心理机能比较难以自然接受和理解某些概念，但是通过教师提供支架，给予必要的指导和帮助，他们也能够掌握相应的概念，达到发展的目的。
故此，有必要在小学阶段就逐步开展计算机科学的相关教学，让学生慢慢接触和学习知识与思想，并在长时间的接触中逐渐内化所学，形成一种有效的计算思考方式，为其后续的发展打下扎实的基础。信息技术课作为中小学生接触计算机知识的关键性课程，则显得尤为重要，如何在课程教学中蕴含计算思维，培养和提高学生敏锐分析问题的能力以及动手解决实际问题的能力，则是当前中小学教学中需要思考和探索的问题。
4 教学工具的选择和分析
。于是，在很多中小学的信息技术教学中，国内的很多学校参考国外的方式，引入Scratch教学，以此来培养学生的计算思维，并编制很多校本教材和课程，取得不错的效果。
笔者通过试用以及调查后认为，作为一种教学工具，Scratch更适合在小学低年级中进行引入，让学生发挥自己的想象力完成各种丰富多彩的作品，即“在玩耍中学习”，因此也就有一个弊端：学生知道并可以利用这款软件设计很多有趣的作品，但槭裁词褂没蛘哐习这个软件却不是很明白。而作为小学高年级的学生，其学习环境和过程正处于逐渐向正式化演变的过程中，因此，笔者认为学生应该明确地知道学习目标，并在达到目标过程中取得成就感，增强学习兴趣和自信，以期达到“在学习中玩耍”的效果。于是，笔者更倾向于选择App Inventor作为教学工具，在小学高年级的教学中替代Scratch进行教学。
App Inventor是Google公司在2010年设计开发的用于开发移动手机端APP的一个在线Android编程环境，它用简单堆积可视化代码代替了复杂的程式化代码，能设计出十分丰富的移动端APP，因此受到诸多初级用户的喜爱。App Inventor于2012年1月1日移交给麻省理工学院行动学习中心，其版本经过不断地改变，各项功能已变得越来越完善。
总体来讲，其特点包括：1）环境搭建简单；；2）开发简单，上手容易；3）组件丰
富，可自动打包项目为apk文件；4）开发过程短，且可以及时调试。
5 针对计算思维的App Inventor课程教学实践
教学流程模型的构建 计算思维比较抽象，教师在教学过程中如何把计算思维融入教学过程中，让学生可以在学习过程中较为容易地掌握相应知识并逐步构建起计算思维模式，便是教学前首要思考的问题。
笔者通过对比多种教学方法后认为，通过教师提出比较丰富有趣的问题，然后逐步搭建支架引导学生用App Inventor完成的教学形式，比较适合中小学生的具体情况，其课堂教学模型如图1所示。
在该模型下，教师应该采用任务驱动式教学和思维支架式策略教学。在具体创设情境之后，应该适当向学生抛出最终任务和问题，之后扮演流程的控制者、支架搭建者和引导者的角色，仅在学生解决问题的方式或观点不现实或遇阻时，予以引导并搭建支架，让学生逐步跨过障碍继续探究，逐步解决每一子模块并实现简单的基本功能，之后逐渐迭代，完成初步作品。在此基础上，教师引导学生思考如何对作品进行代码模块乃至流程优化，直到最终以较高质量完成作品为止。在整个教学过程中，教师应该起主导控制作用，学生应该是主体地位，教师所做的均是为学生的学习服务的。如此可以培养学生的计算思维和工程能力，让他们在面临实际问题时自觉运用计算思维的方式进行思考和解决。
教学主题和目标 本次系列课面向的是小学六年级的学生，因此，在课程主题的选择上不宜太难，但也需要有一定的挑战性，以便了解学生接受能力的上下限，好进一步制定具体课程。鉴于学生在之前已经接触过Scratch，并且在课程教学的时候有学生反馈父母已经在课余时间让他们学习过了，更有甚者甚至接触了单片机，因此，在试验课程的选择上，笔者选择有一定难度的九宫格拼图游戏作为教学内容。作为传统经典的益智类游戏，其本身具有一定的趣味性和挑战性，而其背后的计算逻辑思维在程序设计领域更具有代表性，因此用它来了解学生的学习能力比较适合。
让学生了解如何对作品功能进行初步分析、步骤分解，在整个实现过程中了解基本的面向对象编程思想，加强基本编程语句的熟练使用，能够初步进行简单新作品的完整分析和创作，增强学习兴趣，便是本次课程的主要教学目标。
情境创设和具体教学 教师首先让学生试玩九宫格拼图游戏成品APP，然后抛出问题：同学们能够对游戏的界面和游戏的流程进行简单分析吗？简单讨论之后进入正式教学。教师引导学生把作品拆分成界面布局分析和实现、游戏流程分析、随机化碎片、碎片移动和拼图成功与否的判定等5个模块。
。
在游戏流程分析部分，游蛘叽ヅ隹瞻赘裣嗔诘乃槠之后可与空白格对调，如果和原图一致，则提示拼图成功，显示得分情况。教师引导学生在逻辑上分析整个游戏的运行流程[5]（如图2所示），让他们对整个作品框架有一个大致把握。
。而学生此时绘制出的流程图基本上是比较模糊和概括的，教师就应该针对其中不尽合理的地方进行点评和补充，并针对模糊的部分搭建支架，引导他们对此部分进行细化，最后形成完整的流程图。
。。在整个完成作品过程中，学生既可以向教师询问，也可以和同学讨论，交流观点和方法，共同进步。在教师指导下，学生利用App Inventor拼接的部分代码块如图3所示，游戏界面如图4所示。
在学生实现基本的游戏功能之后，教师进一步提出下列问题。
1）如何对现有的但冗余度比较高的代码块进行简化？这对学习面向对象编程的思想，熟悉使用“过程”这一编程模块，加深对程序流程跳转的理解有很大的促进作用。
2）如何优化游戏得分的计算公式？如何使得计分公式能够比较契合玩家的认识，获得他们的认可？这对学生来讲也是一个探索点，让他们体会设计作品时如何让作品符合多数人的现实经验，也是一项具有挑战的任务。
3）已经实现拼图游戏的作品，但是在体验作品的时候，是否有遇到无论怎么拼，都不能把其拼好的问题？这进一步涉及在进行作品设计抽象的时候，如何使得所抽象的模型与实际模型保持高度一致的问题。教师在课堂上提出这个问题之前，几乎没有学生意识到这个问题。
实际生活中的拼图是玩家自己把拼好的作品一步一步随机打乱顺序之后再进行恢复的过程，而这个过程保证了最终能够完成拼图，也就是最终是有解的。。！于是导致作品可能最终无法拼图成功，而这对于加深学生体会如何对现实模型进行高保真抽象具有很大的意义。
6 教学实践效果
在课程教学开始部分，学生就对App Inventor表现出浓厚的兴趣，都想知道传说中的安卓APP开发真的会这么简单么？进而有很大的学习欲望。在课堂上，大部分学生能够在教师的指导下顺利完成作品的基本功能，并表现出较大的成就满足感。教师对课堂的效果设计了调查问卷，设计的问题涉及学习者对所学课程的感兴趣程度、课程的难易程度以及上课后的收获程度等几个方面，全班上课人数为39人，部分反馈统计结果如下。
从学习收获上来看（如图5所示），几乎所有的学生在课程学习过程中，在教师的指导下完成作品的绝大部分功能，获得较大的满足感，因此基本认为学习的收获比较大。
在课程讲授方式上（如图6所示），学习者对任务驱动式教学和支架式教学相结合的教学方式比较满意，认可度高达90%。这说明采用该种教学方式，对于App Inventor
以及Scratch这类图形化编程软件的教学比较实用。任务目标式驱动教学能引起学习者的探索欲望，而搭建相应的支架又能让他们觉得任务虽难，且有一定的挑战性，但跳一跳就能摘桃子，并获得不错的成就感。
就课程难度来看（如图7所示），绝大部分学生认为课程较难，仅有10%左右的学生认为比较简单易接受。而由于教学对象为小学六年级，因此，这一反馈结果在预料之内。
本次为实验性课程，主要为了获取学习者学习水平的上下限，以便制定适合小学高年级学生的App Inventor课程。因此，在课程结束后，设计10门具有阶梯性的课程，从入门的“App Inventor初体验”“App Inventor开发环境介绍”，到比较简单的“制作第一个APP”，到稍难的“音乐播放器”“健康指数测试APP”，以及具有一定挑战性的“计算器”“钢琴大师”和“拼图游戏”等，以满足学生阶梯式学习的需求。
7 教学问题反馈及展望
在教师的指导下，学习者大部分实现作品的基本功能，可以用成品进行游戏。。他们实现了碎片的初始化以及移动，但是在判断拼图是否成功的时候出现问题，在试验自己的作品时，发现即使拼图完成了，也并不提示拼图成功并显示得分。。
Inventor中比较难实现这一概念。因此，教师在讲解这类基本概念之后，采用分解的方式，用两个列表来分别存储横、纵坐标的信息。在教学过程中还有很多细小的问题，不再列出。
通过本系列课的教学反馈表明，学生对于App Inventor
的学习热情要高于Scratch，不少学生在课后自己进行了APP的设计，有向教师展示作品的，也有向教师询问问题的。笔者认为，这一方面是因为App Inventor所能设计的作品更加贴近学生的实际生活，他们都有手机，很多也在玩手机APP游戏，而设计一款自己的APP，无疑是很具有现实吸引力的；另一方面就是App Inventor的学习对学生来讲更加具有挑战性，因此，他们也就有了更大的挑战欲望。可见，利用App Inventor并采用作品开发的方式来培养学生的计算思维，进而提高兴趣，培养其抽象分析所遇到的实际问题并加以解决的能力，无疑是一种有效的方式。
参考文献
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