基干动态可视化探析冒泡排序程序策划研究式教学方法.docVIP

基于动态可视化分析的冒泡排序程序设计的探究式教学方法 　　 摘要：冒泡排序是高校《C语言程序设计》教学中的重要难点，而传统的教学方法并不理想。学生易将课堂PPT演示的内容与程序语言代码割裂开来，无法建立其直接的联系。探讨使用一种基于调试工具的方法，观察程序中变量值动态变化，从而建立算法自然语言描述与代码描述的直接联系，使学生能够更好地掌握冒泡排序算法的原理，培养学生的独立思考能力和发散思维能力，取得了良好的教学效果 关键词：C语言程序设计;冒泡排序;教学方法 中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）41-0257-02 一、引言 在《C语言程序设计》[1，2]教学过程中，常以冒泡排序来讲解排序的原理。冒泡排序原理简单，但过程相对繁琐。在传统教学中，通常是教师先把冒泡排序思想讲述一遍，然后列出程序，解释程序执行过程，这种方式很难激发学生的学习兴趣。同时，由于学生没有很好地掌握冒泡排序的原理，自己很难独立编写出冒泡排序的程序。因此，合理设计教学过程，让学生掌握冒泡排序的思想和编程方法，激发学生对编程课程的兴趣是一个关键问题 在计算机语言程序设计教学中根据需要正确运用直观性教学方法，将有助于学生去消化、理解抽象的算法和程序执行流程，进一步提高学生的学习兴趣和学习积极性。程序设计的直观性教学可以从基于动态可视化的方法来实现 二、基于动态可视化的教学方法 （一）使用教学课件帮助学生理解程序的执行过程 计算机程序的运行是在计算机内部进行的，是看不到、摸不着的。各种控制语句的执行流程、函数与子程序的调用和返回过程及参数间的传递，学生是无法直接感知的。即使实验课调试程序的过程中，学生也只能看到中间或最终的结果，是对程序正确性的验证，看不到程序的执行过程。多媒体教学课件能够模拟不可能或很难看到的现象，能使抽象的理论形象化。在程序设计教学中借助于课件，可以模拟程序的执行过程和各参数的变化，让学生理解控制语句的执行流程以及函数、子程序调用过程中各参数的变化情况，一些算法的基本原理。因此，在教学中设计必要的课件，课堂教学效果远远超过详细的语言讲解 针对冒泡排序算法的讲解，我们在PPT中内嵌了动画，动态演示对数字冒泡排序的过程。在这一阶段，不涉及程序代码的编写和讲解，着重讲解原理。具体演示内容如图所示： （二）使用调试工具帮助学生理解程序的执行过程 借助调试工具，我们可以深入地观察变量的存储、程序的流程控制、数组及函数的调用。并且当学生掌握常用的调试技术后，学生可以自己独立解决编程问题，也增强了编写程序的信心，提高了编写程序的兴趣。并且，老师也不需要在实验课上疲于奔命地为学生排查错误了。因此掌握程序调试技术对教学双方都能起到事半功倍的效果。对于冒泡排序程序段： 总之，直观性教学方法是激发学生学习兴趣的有效方法，是促进学生思维发展，帮助学生内化知识的重要途径。在计算机程序教学中正确使用直观性教学方法，可以进一步提高课堂教学效益，帮助学生掌握难以理解的抽象知识，使抽象的知识形象化。对于冒泡排序程序代码段如图2所示： 我们可以使用调试工具逐行运行。通过观察Watch中变量i，j，a[i]，a[j]，a[j+1]，t的变化，可以动态地观察排序算法的执行过程。如图3所示，对应PPT中的冒泡排序算法的第二遍，42与16交换位置的过程。这样就可以将PPT中的算法自然语言描述如第二遍与C语言程序代码中的外层循环建立起直接的联系。教师可以通过PPT与程序代码的互动，逐步地将冒泡排序算法程序每一步的操作，形象直观地演示给学生 三、结语 本文以冒泡排序设计教学为例，利用PPT与程序调试技术为教学手段，引入了一种动态可视化的教学方法，着重建立了冒泡排序算法自然语言与程序设计语言的联系，形象生动地向学生展示了冒泡排序的基本思想和变换过程。因此，这种合理的教学设计有效地提高了教学效果，对程序设计类课程的教学有一定的借鉴意义 参考文献： [1]张玉春，孙大元.C语言程序设计教程[M].北京：清华大学出版社，2013. [2]孙大元，张玉春.C语言程序设计实验指导与习题解析[M].北京：清华大学出版社，2013. An Inquiry Teaching Method Based on Dynamic Visualization Analysis for Bubble Sorting WANG Yang （Jilin University Public Computer Teaching and Research Center，Changchun，Jilin 130012，China） Abstract：Bubble so