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

1、在信息時(shí)代，高新技術(shù)創(chuàng)新能力已經(jīng)成為衡量一個(gè)國(guó)家核心競(jìng)爭(zhēng)力的重要指標(biāo)。計(jì)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(jí)中學(xué)通過(guò)安排編程課程可以幫助學(xué)生在實(shí)踐中理解并掌握計(jì)算思維。但是目前流行在線編程課程與教材均沒(méi)有清晰明了地講清程序設(shè)計(jì)原理。對(duì)于一些精巧算法的由來(lái)，學(xué)生只能通過(guò)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(kāi)發(fā)方法（PAR方法）能夠清晰地闡述精巧程序的產(chǎn)生過(guò)程。本文

2、以本實(shí)驗(yàn)室自主研發(fā)的便捷模型驅(qū)動(dòng)軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái)（PAR平臺(tái)）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(jì)擴(kuò)展為算法程序設(shè)計(jì)在線教學(xué)平臺(tái)，教會(huì)學(xué)生學(xué)習(xí)運(yùn)用PAR方法，并推導(dǎo)算法從提出問(wèn)題到最終運(yùn)行可執(zhí)行程序的整個(gè)過(guò)程。
　　本文通過(guò)認(rèn)真分析研究 PAR方法與跨媒體技術(shù)相關(guān)特點(diǎn)與功能，并以 PAR平臺(tái)為基礎(chǔ)，將 PAR方法與算法程序設(shè)計(jì)課程相結(jié)合。針對(duì)各個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)的學(xué)習(xí)特點(diǎn)，將“名師授道”視頻教學(xué)資源與PAR平臺(tái)Apla算法程序轉(zhuǎn)換

3、運(yùn)行功能以 Web服務(wù)的形式組合為跨媒體的算法知識(shí)結(jié)構(gòu)。學(xué)生可以通過(guò)請(qǐng)求多媒體教學(xué)資源學(xué)習(xí)如何運(yùn)用PAR方法一步一步地解決算法問(wèn)題。然后本文以PAR方法解決“立方和”算法問(wèn)題課程為例，模擬學(xué)生如何使用在線教學(xué)平臺(tái)學(xué)習(xí)PAR方法解決精巧的算法問(wèn)題并手動(dòng)編寫(xiě)運(yùn)行算法程序，最終通過(guò)模擬學(xué)生進(jìn)行算法學(xué)習(xí)評(píng)測(cè)《算法程序設(shè)計(jì)》教學(xué)的學(xué)習(xí)效果。
　　本文的主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)如下：
　?。?）從教學(xué)內(nèi)容上來(lái)看，當(dāng)前算法程序設(shè)計(jì)課程教學(xué)中，沒(méi)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(lái)。而 PAR方法通過(guò)分劃子問(wèn)題，找出遞推關(guān)系，最終構(gòu)建循環(huán)不變式與算法的問(wèn)題求解方式，可以很方便地向?qū)W生講清楚算法的由來(lái)以及算法的本質(zhì)。本課題將 PAR方法相關(guān)知識(shí)點(diǎn)提煉整理為算法設(shè)計(jì)課程，依托 PAR平臺(tái)進(jìn)行算法程序設(shè)計(jì)在線教學(xué)，使學(xué)生系統(tǒng)地學(xué)習(xí)掌握了最先進(jìn)的算法程序設(shè)計(jì)方法。
　?。?）針對(duì)算法設(shè)計(jì)課程學(xué)習(xí)復(fù)雜，教師授課水平參差不齊的問(wèn)題。本課題通過(guò)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(gè)學(xué)生提供最準(zhǔn)確與透徹的算法程序設(shè)計(jì)課程講解。
　　（3）與國(guó)內(nèi)外流行的MOOC在線教學(xué)單純以課程錄播不同，通過(guò)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(jìn)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(shí)點(diǎn)。而將PAR平臺(tái)以Web服務(wù)的方式轉(zhuǎn)換為PAR平臺(tái)在線編程