基于PAR平臺與跨媒體的算法程序設計在線教學研究.pdf

1、在信息時代，高新技術創(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。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、商務等領域發(fā)揮了重要的作用。初高級中學通過安排編程課程可以幫助學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計原理。對于一些精巧算法的由來，學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)的便捷模型驅動軟件開發(fā)平臺（PAR平臺）與跨媒體組合技術為基礎，將PAR方法相關內(nèi)容設計擴展為算法程序設計在線教學平臺，教會學生學習運用PAR方法，并推導算法從提出問題到最終運行可執(zhí)行程序的整個過程。
　　本文通過認真分析研究 PAR方法與跨媒體技術相關特點與功能，并以 PAR平臺為基礎，將 PAR方法與算法程序設計課程相結合。針對各個教學環(huán)節(jié)的學習特點，將“名師授道”視頻教學資源與PAR平臺Apla算法程序轉換

3、運行功能以 Web服務的形式組合為跨媒體的算法知識結構。學生可以通過請求多媒體教學資源學習如何運用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，模擬學生如何使用在線教學平臺學習PAR方法解決精巧的算法問題并手動編寫運行算法程序，最終通過模擬學生進行算法學習評測《算法程序設計》教學的學習效果。
　　本文的主要創(chuàng)新點如下：
　?。?）從教學內(nèi)容上來看，當前算法程序設計課程教學中，沒有哪種算

4、法教學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，找出遞推關系，最終構建循環(huán)不變式與算法的問題求解方式，可以很方便地向學生講清楚算法的由來以及算法的本質。本課題將 PAR方法相關知識點提煉整理為算法設計課程，依托 PAR平臺進行算法程序設計在線教學，使學生系統(tǒng)地學習掌握了最先進的算法程序設計方法。
　?。?）針對算法設計課程學習復雜，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習流程剪輯處理，最終以Web服務的方式向學生提供“名師授道”教學視頻。為每個學生提供最準確與透徹的算法程序設計課程講解。
　?。?）與國內(nèi)外流行的MOOC在線教學單純以課程錄播不同，通過跨媒體組合技術構成的課程擁有更多數(shù)量與種類的多媒體教學資源。所有的教學資源以 Web服務的方式進行組合，形成符合當今學生的學習與認知規(guī)律的跨媒體知識點。而將PAR平臺以Web服務的方式轉換為PAR平臺在線編程