s
前言
数据结构是计算机专业的核心课程,对各类算法的理解则是课程教学的重点和难点,算法动态演示作为辅助教学过程的手段则可以有效帮助学生更快的理解、掌握算法。数据结构对后续课程的学习极其重要。但该课程涉及大量的概念、定义、模型和算法,显得很抽象和深奥。在教学过程中,如果能加以计算机辅助教学,可以提高教学效果,所以编写这样的程序不仅有助于学习数据结构,同时也大大增强了学生的学习兴趣,提高学生的编程能力。这是因为,一方面利用算法演示系统的生动性和直观性,使教学内容条理化和形象化,降低了对知识理解的难度;另一方面,由于演示系统的趣味性和交互性,有利于激发学生浓厚的学习兴趣,使其愿学、乐学。
可视化是演示系统应该具备的要求。本系统采用C#多线程技术来实现数据结构算法的算法动态演示设计,提供及源代码跟踪、变量跟踪、模拟动态效果"三合一"的算法演示同步平台。
第1章 绪论
《数据结构》是计算机专业的核心课程,重点培养学生在对数据分析组织与程序设计算法思想上的综合能力。算法是数据结构的主要内容,也是数据结构教学的重点和难点。但在数据结构的教学过程中,使用传统的静态课件或"粉笔 + 黑板"教学形式很难将算法的执行过程动态地演示出来,影响了教学效果。《数据结构算法动态演示设计》是使用专业编程技术实现算法的动态展示,使学生更直观的从算法的设计思想、程序运行描述、程序运行结果同步跟踪展示等全方位的了解算法,使学生能主动积极地学习和掌握应用这些算法。
1.1课题研究背景
随着现代科学技术的迅猛发展,计算机技术已渗透到各个领域,成为各行业必不可少的工具,特别是Internet技术的推广和信息高速公路的建立,使IT产业在市场竞争中越发显示出其独特的优势,步入数字化时代,有巨大的数据信息等待着加工处理和传输,这将现实的许多东西都进入虚拟的世界当中,这都需要计算机技术的支持。同样的,的教学手段也在逐步信息化,这使得计算机辅助教学CAI的出现成为一种必然的趋势。
90 年代以来, 随着多媒体和Internet 网络的出现,计算机教育已步入一个全新的阶段,计算机辅助教学CAI作为一种先进的教学手段正逐步渗透于各类院校的各个学科。《数据结构》不仅是大学计算机专业的核心课程之一,也是非计算机专业的主要选修课程之一。该课程涉及大量的概念、数据结构和算法,理论性强又较为抽象,尤其是对算法描述的执行过程的理解是难点和重点。在课堂教学上,大量的算法不可能也无法一一详述。运用计算机辅助教学系统--《数据结构算法动态演示系统》可以使教学内容化静为动,调动学生的学习兴趣;变难为易,提高学生学习兴趣;使学生寓学于乐,培养学生的学习兴趣,与此同时,利用计算机辅助教学还可以满足学生的学习兴趣。它已成为激发学生兴趣的新方法、新手段。
1.2国内计算机辅助教学的现状
随着时代的进步,电子技术的飞速发展,全球网络化进程的加快,社会各行各业中都应用到了计算机这种现代技术工具,目前我国的教育领域也已经开始运用计算机辅助教学(Computer-Assisted Instruction,以下简称CAI)这一现代化教学手段进行教育教学。
作为一种媒体,计算机与其他教学媒体(如黑板、教科书、投影仪、电视机、录像机等)没有什么不同,能够帮助教师提高教学效果、扩大教学范围、延伸教师的教育功能。 课堂教学,在今天和今后相当长的历史时期中,仍然是教学活动的主要场所,因此计算机辅助教学(CAI)作为一种现代化的教学技术,将集中体现在课堂教学中。计算机辅助教学是利用计算机作为主要的教学媒体来进行教学活动,即利用计算机来辅助教师执行教学。计算机不仅能呈现单纯的文字、数字等字符教学信息,而且还能。输出动画、视频、图像和声音,能非常容易做到教学信息的图、文、声并茂,这种多维立体的教育信息传播,增强了信息的真实感和表现力。另外,计算机作为教学媒体,学生可利用一定的输入、输出设备,通过人机"对话"的方式进行学习,这种人机交互作用是计算机媒体所特有的。
计算机辅助教学的作用。多年以来,我们的教学工作一般都是教师用黑板板书,用口头说教;学生用笔记录,用耳朵听讲,所以,教师和学生都形成了一定的思维定势。随着时代的发展和科学技术的进步,人类的教育水平及教育手段也在不断的提高。电化教育已渗透到各个学科当中,近30年来,计算机辅助教学(CAI)兴起,利用计算机来帮助教师执行教学功能,老师运用计算机辅助教学的手段,采用计算机多媒体教学方法,成为激发学生兴趣的新方法。如教师在教学中,可以运用计算机来呈现教学计划、教学内容、记录学生的学习情况和控制学习进程等;教师可以在教学中根据本学科的特点,制作各种课件、软件,使整个课堂从原来抽象、死板的氛围转到生动、活跃起来,把教师的主导性和学生的主体性充分发挥出来[16]。
传统的教学方法正在逐步向现代化计算机辅助教学方向发展。但目前,计算机辅助教学还属于起步阶段,很多工作还需要进一步开展。目前我国经济欠发达地区还没有开展计算机辅助教学,还有一些教育工作者对计算机普及教育以及运用计算机改革传统教学的兴趣不浓,积极性不高,为此,应从提高认识入手,着力从教育系统内部的观念更新向全社会教育观念更新推进。
1.3计算机辅助教学的发展趋势
目前我国已认识到计算机辅助教学在教育教学中的重要作用,无论是从经济上还是在教师培训上都在采用积极的态度:对CAI软件的开发作理论上、技术上和应用方面的深入研究,是促进CAI不断发展的基础工作,此方面已给予充分重视。同时也正在不断地解决CAI软件使用中的问题,其中教师的培训是一个关键。不仅要使教师掌握CAI软件的具体的使用方法,更重要的是观念的转变,以教学改革促进CAI的应用,反之又通过CAI的应用促进教学改革。CAI是在教育教学改革中产生和发展起来的,它本身带有鲜明的革新品格。用传统的方法、其它的媒体,甚至人类教师本身无法或难以实现的目标,通过计算机资源的合理应用,将使问题得到圆满地解决。因此,明确CAI软件的研究和应用的根本目的在于改革教学、提高学生的培养质量,而不在于为了形式上的使用,把研究、应用和教师培训有机地结合起来,以研究促进应用,反过来又以应用促进研究,使其形成互动机制,是保证CAI发展的正确途径。计算机辅助教学的发展趋势是:一是网络化。网络化进程的加快,信息资源无比丰富,我们可以利用网络资源来制作自己的软件和课件;视频技术在教学中的应用,我们可以把自己优秀的课例通过视频编辑后在网上发布,也可以从网络上观看其他地方的优秀课例及对自己有用的资料,最终实现通过网络的交流。二是智能化。CAI正向着智能化方向发展,虚拟的社会学习系统,计算机作
相关热词:cnet 数据 结构 算法 演示 系统