基于PAR平臺與跨媒體的算法程序設(shè)計在線教學(xué)研究.pdf

1、在信息時代，高新技術(shù)創(chuàng)新能力已經(jīng)成為衡量一個國家核心競爭力的重要指標(biāo)。計算思維作為創(chuàng)新型人才的核心素養(yǎng)之一，已經(jīng)在工業(yè)、藝術(shù)、商務(wù)等領(lǐng)域發(fā)揮了重要的作用。初高級中學(xué)通過安排編程課程可以幫助學(xué)生在實踐中理解并掌握計算思維。但是目前流行在線編程課程與教材均沒有清晰明了地講清程序設(shè)計原理。對于一些精巧算法的由來，學(xué)生只能通過教材給出的可執(zhí)行代碼自行理解。而薛錦云教授提出的便捷算法程序開發(fā)方法（PAR方法）能夠清晰地闡述精巧程序的產(chǎn)生過程。本文

2、以本實驗室自主研發(fā)的便捷模型驅(qū)動軟件開發(fā)平臺（PAR平臺）與跨媒體組合技術(shù)為基礎(chǔ)，將PAR方法相關(guān)內(nèi)容設(shè)計擴展為算法程序設(shè)計在線教學(xué)平臺，教會學(xué)生學(xué)習(xí)運用PAR方法，并推導(dǎo)算法從提出問題到最終運行可執(zhí)行程序的整個過程。
　　本文通過認(rèn)真分析研究 PAR方法與跨媒體技術(shù)相關(guān)特點與功能，并以 PAR平臺為基礎(chǔ)，將 PAR方法與算法程序設(shè)計課程相結(jié)合。針對各個教學(xué)環(huán)節(jié)的學(xué)習(xí)特點，將“名師授道”視頻教學(xué)資源與PAR平臺Apla算法程序轉(zhuǎn)換

3、運行功能以 Web服務(wù)的形式組合為跨媒體的算法知識結(jié)構(gòu)。學(xué)生可以通過請求多媒體教學(xué)資源學(xué)習(xí)如何運用PAR方法一步一步地解決算法問題。然后本文以PAR方法解決“立方和”算法問題課程為例，模擬學(xué)生如何使用在線教學(xué)平臺學(xué)習(xí)PAR方法解決精巧的算法問題并手動編寫運行算法程序，最終通過模擬學(xué)生進行算法學(xué)習(xí)評測《算法程序設(shè)計》教學(xué)的學(xué)習(xí)效果。
　　本文的主要創(chuàng)新點如下：
　?。?）從教學(xué)內(nèi)容上來看，當(dāng)前算法程序設(shè)計課程教學(xué)中，沒有哪種算

4、法教學(xué)方法可以完全講清楚精巧算法的由來。而 PAR方法通過分劃子問題，找出遞推關(guān)系，最終構(gòu)建循環(huán)不變式與算法的問題求解方式，可以很方便地向?qū)W生講清楚算法的由來以及算法的本質(zhì)。本課題將 PAR方法相關(guān)知識點提煉整理為算法設(shè)計課程，依托 PAR平臺進行算法程序設(shè)計在線教學(xué)，使學(xué)生系統(tǒng)地學(xué)習(xí)掌握了最先進的算法程序設(shè)計方法。
　　（2）針對算法設(shè)計課程學(xué)習(xí)復(fù)雜，教師授課水平參差不齊的問題。本課題通過直接錄制剪輯 PAR方法提出人薛錦云教授

5、的課程講解視頻。將名師講解課程按照課程學(xué)習(xí)流程剪輯處理，最終以Web服務(wù)的方式向?qū)W生提供“名師授道”教學(xué)視頻。為每個學(xué)生提供最準(zhǔn)確與透徹的算法程序設(shè)計課程講解。
　?。?）與國內(nèi)外流行的MOOC在線教學(xué)單純以課程錄播不同，通過跨媒體組合技術(shù)構(gòu)成的課程擁有更多數(shù)量與種類的多媒體教學(xué)資源。所有的教學(xué)資源以 Web服務(wù)的方式進行組合，形成符合當(dāng)今學(xué)生的學(xué)習(xí)與認(rèn)知規(guī)律的跨媒體知識點。而將PAR平臺以Web服務(wù)的方式轉(zhuǎn)換為PAR平臺在線編程