任建平，趙美虹，周慶亞，陳 思

（蘇州科技大學(xué) 電子與信息工程學(xué)院，江蘇 蘇州 215011）

0 引言

“程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)”課程是蘇州科技大學(xué)（簡(jiǎn)稱(chēng)“我?！保╇娮宇?lèi)相關(guān)專(zhuān)業(yè)的一門(mén)重要專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課。該課程包含了大量的算法，課程的邏輯性、理論性和實(shí)踐性較強(qiáng)，學(xué)生掌握起來(lái)不是很容易，教學(xué)效果一直不理想。如何使程序設(shè)計(jì)課程的教學(xué)效果得到改善，成為我們一直在考慮、研究、探索的問(wèn)題。

近年來(lái)，計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)［1］（CAI）在教學(xué)中的應(yīng)用越來(lái)越多，而我校的程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程的輔助教學(xué)工具，僅僅停留在PPT 制作的幻燈片上。因此，計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)在該課程中的應(yīng)用還非常不完善。為此我們?cè)O(shè)計(jì)了程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程的算法動(dòng)態(tài)演示系統(tǒng)。該系統(tǒng)以現(xiàn)有的教材為依據(jù)，根據(jù)教學(xué)大綱進(jìn)行設(shè)計(jì)。學(xué)生通過(guò)該系統(tǒng)能清楚地觀(guān)察算法的實(shí)現(xiàn)步驟、每一步動(dòng)作的結(jié)果及關(guān)聯(lián)的原始數(shù)據(jù)和運(yùn)行結(jié)果，比較形象、直觀(guān)地進(jìn)行展示。學(xué)生通過(guò)該系統(tǒng)還可以學(xué)習(xí)各個(gè)章節(jié)的主要內(nèi)容，例如：順序、選擇、循環(huán)等三種基本結(jié)構(gòu)，以及數(shù)組、結(jié)構(gòu)體、指針等數(shù)據(jù)類(lèi)型，還有函數(shù)等主要內(nèi)容。通過(guò)該系統(tǒng)也可以了解數(shù)據(jù)在內(nèi)存中的存在格式，更直觀(guān)地理解數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)中的表示方法，有助于學(xué)生進(jìn)行更高級(jí)的應(yīng)用開(kāi)發(fā)。這樣，教師講解內(nèi)容不再那么枯燥，學(xué)生學(xué)習(xí)理解起來(lái)不再那么難以琢磨。在有限的90 分鐘內(nèi)，教師可以講更多的內(nèi)容，學(xué)生也可以理解和掌握更多的知識(shí)，提高了教學(xué)效果。

多媒體課件是把教學(xué)想法、教學(xué)目的、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)活動(dòng)等方法，用計(jì)算機(jī)語(yǔ)言進(jìn)行描述，多媒體課件是反映教學(xué)的一種計(jì)算機(jī)教學(xué)程序。其中，在制作多媒體課件時(shí)，要求課件具有生動(dòng)、效率高等特點(diǎn)；其次在制作時(shí)，要根據(jù)需要選擇多媒體CAI 課件的類(lèi)型，按照準(zhǔn)備、制作、應(yīng)用等三個(gè)階段進(jìn)行，要按照交互、多樣、美觀(guān)、實(shí)用等要求來(lái)完成多媒體課件的制作。

1 演示系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法

程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程動(dòng)態(tài)演示系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，需要考慮以下問(wèn)題。

（1）演示系統(tǒng)中出現(xiàn)的算法［2］，要有正確的理論依據(jù)，涉及的基本概念要正確。

（2）引用CAI 制作的動(dòng)態(tài)演示系統(tǒng)，側(cè)重的是算法演示，應(yīng)該是課程內(nèi)容中的難點(diǎn)和重點(diǎn)，以幫助學(xué)生更好地理解和學(xué)習(xí)算法。

2 演示系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)和功能

該演示系統(tǒng)主要以演示過(guò)程為主。緊扣程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)中的教學(xué)重點(diǎn)，包括了程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程教學(xué)中的主要內(nèi)容。制作過(guò)程力爭(zhēng)讓學(xué)生理解程序運(yùn)行的實(shí)際過(guò)程。

程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程的演示系統(tǒng)，通過(guò)主界面中的算法標(biāo)題進(jìn)入各個(gè)界面。在各個(gè)界面中都有重點(diǎn)和難點(diǎn)進(jìn)行學(xué)習(xí)，還有常用算法的動(dòng)態(tài)演示過(guò)程。程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程實(shí)例演示系統(tǒng)應(yīng)具有以下特點(diǎn)：

（1）系統(tǒng)中包含教學(xué)知識(shí)點(diǎn)整理和算法演示兩個(gè)部分；

（2）可通過(guò)后臺(tái)管理對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行設(shè)定、查看、增加、刪除；

（3）準(zhǔn)確演繹系統(tǒng)中的算法思想；

（4）系統(tǒng)界面設(shè)計(jì)要求：具有較強(qiáng)的交互能力，動(dòng)態(tài)的算法演示，形象的圖形設(shè)計(jì)，充分體現(xiàn)算法細(xì)節(jié)，外觀(guān)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)潔明快，元素布局合理，突出教學(xué)內(nèi)容重點(diǎn)等；

（5）操作簡(jiǎn)單，易于理解，便于使用。

3 演示系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

3.1 系統(tǒng)開(kāi)發(fā)思路

（1）根據(jù)課程的教學(xué)大綱，選取典型的算法。

（2）每個(gè)算法代表相應(yīng)章節(jié)內(nèi)容應(yīng)掌握的知識(shí)點(diǎn)。

（3）系統(tǒng)經(jīng)過(guò)概要設(shè)計(jì)、詳細(xì)設(shè)計(jì)、編碼實(shí)現(xiàn)，最后進(jìn)行系統(tǒng)測(cè)試。

（4）利用Flash 軟件［3］實(shí)現(xiàn)程序流程的動(dòng)態(tài)演示。

3.2 系統(tǒng)開(kāi)發(fā)過(guò)程

（1）總體設(shè)計(jì)。根據(jù)程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程的教學(xué)需要，演示系統(tǒng)其內(nèi)容豐富、具有針對(duì)性、涵蓋課程的主要知識(shí)點(diǎn)。

（2）框架設(shè)計(jì)。程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程的算法演示，是根據(jù)教材的編排，按照章節(jié)的順序，由淺入深、由易到難進(jìn)行的。

3.3 功能模塊設(shè)計(jì)

程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程實(shí)例演示系統(tǒng)包括教學(xué)內(nèi)容、算法演示、后臺(tái)管理三個(gè)部分。教學(xué)內(nèi)容包括章節(jié)及章節(jié)內(nèi)容；后臺(tái)管理包括章節(jié)管理與章節(jié)內(nèi)容管理，如圖1 所示。

圖1 系統(tǒng)功能模塊圖

3.4 算法演示設(shè)計(jì)

該系統(tǒng)包含的算法如表1 所示，演示系統(tǒng)的主界面如圖2所示。

圖2 演示系統(tǒng)主界面

表1 算法內(nèi)容表

4 結(jié)論

本文利用ActionScript 程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言與Flash 技術(shù)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了一個(gè)程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程常用算法的動(dòng)態(tài)演示系統(tǒng)。該演示系統(tǒng)能夠通過(guò)人機(jī)交互的方式形象、直觀(guān)、動(dòng)態(tài)地展示程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程中的常用算法的基本思想、執(zhí)行步驟、運(yùn)行結(jié)果，使學(xué)生能夠比較直觀(guān)地輕松地掌握本課程中難點(diǎn)和重點(diǎn)。

本系統(tǒng)的功能和演示方法，需要根據(jù)制作工具以及學(xué)生的實(shí)際情況進(jìn)行修改和完善。