Strukturelle Skalierbarkeit (2)

Transkript

1 Excel VBA: Strukturelle Skalierbarkeit (2) Skalierbarkeit der Datenstrukturen Nutzung der Tabellenstruktur Felddatentyp Verbunddatentyp Methodischer Aspekt: Skalierbarkeit der Datenstrukturen erlaubt zunächst die Konzentration auf Kontrollstrukturen u. deren Darstellung (Blockdiagramme, Struktogramme, Flussdiagramme) Peter K. Antonitsch Skalierbarkeit Übertragbarkeit Visualisierung Strukturelle Skalierbarkeit (2.1) Tabellenstruktur als Ersatz für Feldvariable(n): Peter K. Antonitsch Skalierbarkeit Übertragbarkeit Visualisierung

2 Strukturelle Skalierbarkeit (2.2)...mit dem Code:... durch den festen Index»zeile«wird ein (horizontales) eindimensionales Feld simuliert... Peter K. Antonitsch Skalierbarkeit Übertragbarkeit Visualisierung Strukturelle Skalierbarkeit (2.3) Abstraktion: Eindimensionale Feldvariable (hier: Größe 8): Indizierung beginnt bei 0! wort(0) wort(1) wort(2) wort(3) wort(4) wort(5) wort(6) wort(7) 1 Variable mit 8»Speicherplätzen«für jeweils einen Wert Peter K. Antonitsch Skalierbarkeit Übertragbarkeit Visualisierung

3 Strukturelle Skalierbarkeit (2.4) Eindimensionale Feldvariable (Deklaration): statische Feldvariable: Dim vname(dimension 1) As Datentyp dynamische Feldvariable: Dim vname() As Datentyp Dimensionierung bei Programmausführung durch ReDim vname(dimension 1) bzw. ReDim Protect vname(dimension 1) Peter K. Antonitsch Skalierbarkeit Übertragbarkeit Visualisierung Strukturelle Skalierbarkeit (2.5) Abstraktion: Zweidimensionale Feldvariable: feld(0,0) feld(1,0) feld(2,0)... feld(0,1) feld(1,1)... feld(0,2) Peter K. Antonitsch Skalierbarkeit Übertragbarkeit Visualisierung

4 Strukturelle Skalierbarkeit (2.6) Zweidimensionale Feldvariable (Deklaration): statische Feldvariable: Dim vname(dimension 1 1, Dimension 2 1) As Datentyp dynamische Feldvariable: Dim vname() As Datentyp Dimensionierung bei Programmausführung durch ReDim vname(dimension 1 1, Dimension 2 1) bzw. ReDim Protect vname(dimension 1 1, Dimension 2 1) Peter K. Antonitsch Skalierbarkeit Übertragbarkeit Visualisierung Strukturelle Skalierbarkeit (2.7) Abbilden von Datensätzen Verbundvariable Variable mit Komponenten unterschiedlichen Typs! Datensatz Id (Byte) Name (String) Vorname (String) PLZ (Integer) Ort (String) Peter K. Antonitsch Skalierbarkeit Übertragbarkeit Visualisierung

5 Strukturelle Skalierbarkeit (2.8) Verbundvariable (Deklaration): Deklaration des Verbunddatentyps (auf Modulebene!) Type Datensatz Id As Byte Name As String : ' String beliebiger Länge Vorname As String * 10 : ' String mit maximaler Länge 10 PLZ As Integer Ort As String End Type Peter K. Antonitsch Skalierbarkeit Übertragbarkeit Visualisierung Strukturelle Skalierbarkeit (2.9)... auf Modulebene: Peter K. Antonitsch Skalierbarkeit Übertragbarkeit Visualisierung

6 Strukturelle Skalierbarkeit (2.10) Verbundvariable (Verwendung, Modul- oder Objektebene): Sub Erzeuge_Datensatz(ByVal zeile As Integer, ByRef satz As Datensatz) satz.id = Cells(zeile, 1) satz.name = Cells(zeile, 2) satz.vorname = Cells(zeile, 3) satz.plz = Cells(zeile, 4) satz.ort = Cells(zeile, 5) End Sub Peter K. Antonitsch Skalierbarkeit Übertragbarkeit Visualisierung »Gedanke«: Strukturelle Skalierbarkeit (2.11) Das Erlernen von und deren Kontrollstrukturen (standardisierter) Darstellung sind zwei verschiedene (komplexe) Lernaufgaben, und können (sollten) voneinander entkoppelt werden. (methodische Skalierbarkeit...) Peter K. Antonitsch Skalierbarkeit Übertragbarkeit Visualisierung

7 Excel VBA: Strukturelle Skalierbarkeit (3) Skalierbarkeit der Modularisierung Modularisierung durch Eingabe Verarbeitung Ausgabe; Modularisierungskonzept in Kontrollstrukturdarstellungen; Modularisierung durch (Unter-) Programme; Methodischer Aspekt: Skalierbarkeit der Modularisierung erlaubt die Umsetzung der fundamentalen Idee»strukturierte Zerlegung«( Schnittstellen) Peter K. Antonitsch Skalierbarkeit Übertragbarkeit Visualisierung Strukturelle Skalierbarkeit (3.1) Einschub: Schnittstellen bei Ein/Ausgabe von/in Zellen: Verarbeitung Programm muss»wissen«, dass der Eingabewert immer in Zelle B2 steht! Peter K. Antonitsch Skalierbarkeit Übertragbarkeit Visualisierung

8 Strukturelle Skalierbarkeit (3.2) Einschub: Schnittstellen bei Ein/Ausgabe von/in Zellen (Fortsetzung): Programm muss»wissen«, dass das Ergebnis immer in Zelle G2 zu schreiben ist! Verarbeitung Peter K. Antonitsch Skalierbarkeit Übertragbarkeit Visualisierung Strukturelle Skalierbarkeit (3.3) Modularisierungskonzept in Flussdiagrammen: n aus Zelle lesen Modularisierung! ja Ergebnis = 1 zaehler = 1 Berechnung und Ausgabe von n! nein n 0? Ausgabe: "Fehler" Peter K. Antonitsch Skalierbarkeit Übertragbarkeit Visualisierung

9 Strukturelle Skalierbarkeit (3.4) Anweisungsblock zur Berechnung und Ausgabe von n!: n, Ergebnis = 1, zaehler = 1 nein zaehler n ja Ergebnis = Ergebnis zaehler zaehler um 1 erhöhen»schnittstelle«ergebnis ausgeben Peter K. Antonitsch Skalierbarkeit Übertragbarkeit Visualisierung Strukturelle Skalierbarkeit (3.5) Modularisierungskonzept mit Unterprogrammen:»Click«startet»Hauptprogramm«startet»Unterprogramme«Peter K. Antonitsch Skalierbarkeit Übertragbarkeit Visualisierung

10 Strukturelle Skalierbarkeit (3.6) Modularisierung gemäß EVA Prinzip:»Hauptprogramm«Eingabe Verarbeitung Ausgabe»Unterprogramm(e)«für Eingabe»Unterprogramm(e)«für Addition, Subtraktion, Multiplikation, Division»Unterprogramm(e)«für Ausgabe Peter K. Antonitsch Skalierbarkeit Übertragbarkeit Visualisierung Strukturelle Skalierbarkeit (3.7) Programmhierarchie: verwaltet ein Hauptprogramm, das die Berechnung startet»hauptprogramm«als»einstiegspunkt«in die Berechnung»Programm Tabellenkalkulation«liefert und erhält Daten»Unterprogramm«für Eingabe»Unterprogramm«: Addition»Unterprogramm«: Subtraktion»Unterprogramm«: Multiplikation»Unterprogramm«: Division»Unterprogramme«für Ausgabe Peter K. Antonitsch Skalierbarkeit Übertragbarkeit Visualisierung

11 Strukturelle Skalierbarkeit (3.8) Verwaltung von Unterprogrammen in»modulen«: Visual Basic Editor VBAProject rechte Maustaste Einfügen Modul Peter K. Antonitsch Skalierbarkeit Übertragbarkeit Visualisierung Strukturelle Skalierbarkeit (3.9)... nach dem Einfügen eines Moduls: Fenster zur Eingabe von Unterprogramm-Code ACHTUNG: Unterprogramme, die außerhalb des Moduls verwendet werden sollen, müssen»public«sein! Peter K. Antonitsch Skalierbarkeit Übertragbarkeit Visualisierung

12 Strukturelle Skalierbarkeit (3.10)»Unterprogramm«Eingabe, Problemstrukturierung: Ein- und Rückgabeparameter: w_1 (Integer) w_2 (Integer) Unterprogramm zur Eingabe Das Unterprogramm erhält die Adresse der Variablen, speichert dort die Werte und gibt diese so an das aufrufende Programm zurück. Peter K. Antonitsch Skalierbarkeit Übertragbarkeit Visualisierung Strukturelle Skalierbarkeit (3.11) Formulierung des Unterprogramms zur Eingabe in VBA: Public Sub Eingabe(ByRef w_1 As Integer, ByRef w_2 As Integer ) w_1 = Cells(3, 3) w_2 = Cells(5, 3) End Sub Name des Unterprogramms Liste der Ein- und Rückgabeparameter (mit Datentyp!) Peter K. Antonitsch Skalierbarkeit Übertragbarkeit Visualisierung

13 Strukturelle Skalierbarkeit (3.12)»Unterprogramme«Verarbeitung, Problemstrukturierung: Eingabeparameter (z.b.): summand_1 (Integer) summand_2 (Integer)»Ausgabewert«summe Unterprogramm zur Berechnung der Summe Peter K. Antonitsch Skalierbarkeit Übertragbarkeit Visualisierung Strukturelle Skalierbarkeit (3.13) Formulierung des Unterprogramms zur Summenberechnung in VBA: Public Function Summe(ByVal summand_1 As Integer,! ByVal summand_2 As Integer ) As Integer Summe = summand_1 + summand_2 End Function Name des Unterprogramms Liste der Eingabeparameter (mit Datentyp!) Datentyp des»ausgabewerts«peter K. Antonitsch Skalierbarkeit Übertragbarkeit Visualisierung

14 Strukturelle Skalierbarkeit (3.14)»Unterprogramm«Ausgabe, Problemstrukturierung: Eingabeparameter: wert (Integer oder Double) zeile (Integer) Unterprogramm zur Ausgabe eines Ergebnisses Werte unterschiedlichen Datentyps müssen verarbeitet werden unterschiedliche Unterprogramme! Peter K. Antonitsch Skalierbarkeit Übertragbarkeit Visualisierung Strukturelle Skalierbarkeit (3.15) Formulierung der Unterprogramme zur Ausgabe in VBA: Public Sub IAus (ByVal i_w As Integer, ByVal z As Integer) Cells(z,3) = iwert End Sub Name des Unterprogramms Liste der Eingabeparameter (mit Datentyp!) Public Sub DAus(ByVal d_w As Double, ByVal z As Integer) Cells(z,3) = dwert End Sub Peter K. Antonitsch Skalierbarkeit Übertragbarkeit Visualisierung

15 Excel VBA: Strukturelle Skalierbarkeit (4) Skalierbarkeit des Programmierparadigmas imperative Programmierung; ereignisgesteuerte Programmierung Methodischer Aspekt:»Kapselung«der Objektstruktur gestattet das Erlernen der für das Programmieren notwendigen Grundstrukturen ohne»klassen-overhead«( JAVA) Peter K. Antonitsch Skalierbarkeit Übertragbarkeit Visualisierung Strukturelle Skalierbarkeit (4.1) Imperative Programmierung warum? (»overheadfreies«) Erlernen elementarer Programm- Strukturen und deren Darstellung, Übertragbarkeit der Programm- (und Daten-)strukturen Imperative Programmierung wie? Ein- und Ausgabe über Tabellenzellen (lediglich der Programmstart muss/kann/sollte über eine Schaltfläche erfolgen) Peter K. Antonitsch Skalierbarkeit Übertragbarkeit Visualisierung

16 Strukturelle Skalierbarkeit (4.2) Ereignisgesteuerte Programmierung: Konzept: Operieren mit»fertigen«(im Wesentlichen: GUI-) Objekten, deren Attribute»von außen«geändert werden können (kein Geheimnisprinzip), die Methoden zur Behandlung vordefinierter Ereignisse (zur Programmsteuerung) aufweisen. Methodische Aspekte: Vorstufe zur Objektorientierung durch Vermittlung grundlegender objektorientierter Konzepte (Eigenschaften und Methoden von GUI-»Bausteinen«); Einführung der Zustandsmodellierung; Peter K. Antonitsch Skalierbarkeit Übertragbarkeit Visualisierung Excel VBA: Strukturelle Skalierbarkeit (4.3) Skalierbarkeit der Programmstruktur-Darstellung im Zusammenhang mit ereignisgesteuerter Programmierung: Flussdiagrammme/Blockdiagramme/Struktogramme; UML-Diagramme bei GUI-Elementen Methodischer Aspekt: Die Reduktion des Objektmodells auf (z.b.) Formulare kann das Erlernen der UML-Notation erleichtern. Peter K. Antonitsch Skalierbarkeit Übertragbarkeit Visualisierung

17 »Excel VBA«: Methodische Skalierbarkeit (1) Skalierung des Darstellungsaspekts Wahl einer Darstellungsform (z.b. Flussdiagramme); Üben der Darstellungsform in unterschiedlichem (auch nicht-informatischem) Kontext; Beispiel: Flussdiagramme für das Löschen der Tafel Versenden von SMS... (vgl. [Klippert], Seite 234ff) Peter K. Antonitsch Skalierbarkeit Übertragbarkeit Visualisierung Methodische Skalierbarkeit (2) Excel VBA: Methodische Skalierbarkeit : Excel VBA: Methodische Skalierbarkeit : Peter K. Antonitsch Skalierbarkeit Übertragbarkeit Visualisierung

18 Excel VBA: Methodische Skalierbarkeit (3) Programmieren und physische Repräsentation : Realsituation (sinnlich erfahrbar) Abbilden auf Werkzeugstruktur (sinnlich erfahrbar) Erfassen der Problemstruktur (abstrahieren) Abbilden der Problemstruktur (sinnlich erfahrbar) Codieren (Übersetzen) der Problemstruktur (abstrahieren und automatisieren) (enger Zusammenhang mit struktureller Skalierbarkeit) Peter K. Antonitsch Skalierbarkeit Übertragbarkeit Visualisierung Excel VBA: Methodische Skalierbarkeit (4) Partner- und/oder Gruppenarbeit Projektarbeit Argumentieren, Erklären Verstehen (eher) unabhängig vom Werkzeug, abhängig von der»inszenierung des Unterrichts«Peter K. Antonitsch Skalierbarkeit Übertragbarkeit Visualisierung

19 Excel (VBA): Curriculare Skalierbarkeit (1) Anfangsunterricht: Kennenlernen der graphischen Benutzeroberfläche Erlernen grundlegender Bediener-Fertigkeiten Umgehen mit Tabellenkalkulation auf ECDL-Niveau Darstellen von Daten in Tabellen Darstellen von Daten in Diagrammen (»Bedienerschulung«) Peter K. Antonitsch Skalierbarkeit Übertragbarkeit Visualisierung Excel VBA: Curriculare Skalierbarkeit (2) Aspekte der Automatisierung: relative/absolute Zellbezüge vordefinierte Tabellenkalkulationsfunktionen Variablenkonzept: Benennen von Zellen (Name, Wert, Adresse)»Nachbauen«von Tabellenkalkulationsfunktionen»Programmieren«(Weiterverwendung eines Werkzeugs geringerer Zeitbedarf für Werkzeugschulung) Peter K. Antonitsch Skalierbarkeit Übertragbarkeit Visualisierung

20 Curriculare Skalierbarkeit (3) Variablenkonzept Benennen von Zellen in Excel-Tabellen, Beispiel:»Der Variablenname summand_1 steht für die Adresse B3; dort ist der Wert 2 gespeichert«peter K. Antonitsch Skalierbarkeit Übertragbarkeit Visualisierung Curriculare Skalierbarkeit (4) Excel (VBA): Curriculare Skalierbarkeit : Aspekte der Datenverwaltung: Tabellenstruktur Datensicht von DB-Frontends vordefinierte DB-Tabellenfunktionen Datenanalyse (z.b. über Pivot-Tabellen) Excel-Tabelle als Datenquelle für Datenbank-Einstieg (z.b.»serienbrief«) Verbund-Datentyp als Datenstruktur für Datensätze Algorithmen auf Datenbeständen (Sortieren, Suchen) VBA zur Programmierung von Access-Datenbanken Peter K. Antonitsch Skalierbarkeit Übertragbarkeit Visualisierung