论文以Flash为载体的实验案例设计，本文是实验方面有关论文怎么撰写跟Flash为载体和实验案例设计和Flash有关本科毕业论文范文.
房琛琛,谢 涛,齐 琪
（西安交通大学 计算机教学实验中心, 陕西 西安 710049）
摘 要：针对传统计算机程序设计课程的实验教学环节存在的问题,提出将Flash技术融入计算机程序设计课程的实验教学中,以“学习研究、对比分析、实现调试、总结、验收”的模式进行实验教学案例设计,并以“排序算法比较”内容为例进行案例说明.
关键词： Flash；计算机程序设计；实验案例
第一作者简介：房琛琛,女,工程师,研究方向为计算机教育与应用, fangchenchen@mail.xjtu.edu.cn.
0 引 言
计算机程序设计课程是许多高校理工科类的公共基础课程之一.实验教学是其教学过程中的一个重要环节.然而传统的实验教学方式是：教师先讲授实验相关的理论知识,然后布置实验任务；学生上机编程实践,实验课结束后,学生提交一份电子或纸质版实验报告；教师根据实验报告给出学生此次实验成绩.这种传统的实验教学方式普遍存在一些问题：①先教师讲授再上机实践,学生基本就是按部就班完成实验指导书或者讲义上内容,无法培养动手能力和思考能力[1]；②实验内容与实际问题联系较弱,导致学生学习目的性不强,不能达到学以致用[2-3]；③实验报告的内容设计不能真实反映学生对知识的掌握情况,不能反映学生的实际操作能力.这些不足导致无法培养学生的动手编程能力和创新能力.
1 将Flash技术融入到计算机程序设计实验教学中
随着Flash技术的发展,Flash动画已经进入到教育领域,传统的教学往往受到实验场所,实验设备的局限,不能达到理想的教学效果.通过Flash技术可以把一些难于表述清楚的知识点或难点制作成动画案例,让学生更好地理解知识内容,调动其学习的积极性.为了达到更好的学习效果,可以设计具有互动性的动画案例,使学生参与教学,提高教学效果.
在制作Flash动画时可以采取两种方式：①顺序播放式用于演示操作或者顺序流程之类的案例；②交互式是通过键盘或者鼠标响应实现交互的效果.教师可以针对不同的实验案例,根据其内容特点选择不同方式的动画.
在计算机程序设计课程中,以程序代码的讲解为例,可以设计程序的单步执行动画案例,当程序运行到某一行时,变量的值是多少,或表达式的值是多少,都可以通过动画形式一步一步演示,使学生对程序的每行代码都有深入的了解.
还可以通过Flash动画制作出一些类似于教具的软件,这里简称电子教具,如生成一个画板工具,实现流程图的制作等.这些教具并不是一个完整的案例,但是能给老师提供一个虚拟的演示工具.
总之,Flash动画在帮助学生理解掌握知识点上起到了催化剂的作用.Flash以可视化和多媒体化的形式展示内容,容易聚集学生的注意力,与传统的教学模式相比,学生会觉得更生动形象,更容易理解知识内容,并且因其互动性好,提高学生的学习参与感[4].
2 实验案例的设计
2.1 设计思想
实验案例的设计应该将不同层次的知识点贯穿起来,将现阶段实验逐步迁移到下一知识层次[5].所以,在进行案例设计时,应考虑此次实验的知识点层次,并考虑如何将这些知识点根据层次的深入而贯穿起来.
例如,在学习排序算法的过程中,学生经常遇到的问题是：为什么出现多种排序算法？某一特定的问题需要使用哪种排序算法？所以,在设计“排序算法比较”实验案例时,实验目的就是让学生自主探索、思考、发现排序算法的优缺点及其适用性,能编程实验解决实际问题,并能归纳、总结、演示.
2.2 “排序算法比较”的实验过程设计
排序是计算机内经常进行的一种操作,在程序设计中应用广泛.其目的就是将一组无序的记录序列调整为有序的记录序列.排序的算法有很多种,本次实验选取了经典的3种排序算法.
学生通过老师的讲授以及用电子教具操作实践,加深对3种排序算法的理解.学生在上机实践中,用C语言编程实现冒泡排序、选择排序、快速排序3种算法,并对比多种实验数据,针对给定的3种实际应用案例选择合适的算法实现并总结证明.具体实现方案如图1所示.
1）知识讲解.
排序算法在程序设计中应用广泛,但是教学中学生不容易接受.为了便于学生理解排序算法的思想,本案例采用Flash动画展示排序的过程,生动形象的展现手段改进了传统的教学方式,便于学生理解和掌握排序的相关概念,进行编程应用.图2展示了冒泡排序的Flash动画画面.
2）方法引导.
为了让学生对算法有更深刻的了解,本案例通过牌电子教具,让学生手动模拟3种排序算法的过程,理解编程实现的思路.电子教具是用Flash制作的模拟真实牌的交互式动画,学生可以手动拖动卡片,模拟不同算法的排序过程.
3）上机实践指导.
针对学生在上机编程实现过程中遇到问题,教师有针对性地进行指导,鼓励他们相互讨论.在实验过程中,启发学生思考对比实验的分类目的,引导学生得出正确的实验结论.
4）对比实验.
用4种实验数据来运行3种排序算法,完成对比实验分析表.包括：基于3种不同样本大小的完全随机数据的3种排序算法对比分析表（表1）；基于3类不同数据特征数据的3种排序算法对比分析表（表2）.其中,完全随机数据要求学生使用随机函数产生；接近正序数据/接近反序数据/较多重复数据,学生可以自己生成,也可使用教师提供的数据做实验.
5）实际应用.
选择合适的算法应用到实际案例中,详细地描述解决问题的思路,并对通过运行程序得出的结果进行论证.3个实际案例如下.
实际案例1：统计学生信息.某班班长有一份学生基本信息表(已按照学号从小到大排序).现要求按照年龄从小到大的顺序重新排序.要求：年龄相同的学生,学号按照小的在前,大的在后.请你只做一遍排序,就能帮班长把统计表整理好.
实际案例2：换座位.某班团支部组织全班30名同学观看爱国主义教育电影.座位选择了某区的一排.30名同学持票入场后并未对号入座.电影开场后工作人员要求必须按照票号就坐.为了不影响其他观影人员,工作人员每次只能调整2名同学的座位.请问：最少调整多少次才能使30名同学坐到自己的座位上(工作人员已记录了30名同学的目前的座位号和票号）？
实际案例3：统计期末考试成绩.某学生帮助院教务老师统计某一级全院学生公共科目“高数”的期末考试成绩.上报的统计表格包含3列信息（姓名、学号、成绩）.要求：成绩从高到低排名,成绩相同的按照学号从小到大排序.请问：如果需要你来完成此工作,请给出排序的设计思路.
2.3 实验结果与验收
（1）程序验收：程序是否能编译通过.若能通过,查看结果的正确性.
（2）实验质量：总分100.上机实现3种排序算法占60%,运行程序完成对比实验分析表占20%,选择合适的算法应用到实际案例中并论证占20%.
（3）自主独立：自主思考与独立实践能力.能够独立完成对比实验分析表,并能给出正确的结论.自主分析实际应用案例问题,给出解决思路,并通过运行程序论证答案的正确性.
（4）实验报告：实验报告的规范性与完整性,要求有对比实验表（时间、交换次数、稳定性）,并给出结论、实际案例的分析总结等.
3 结 语
以“排序算法的比较”内容为例,从学习研究、对比分析、实现调试、总结、验收过程进行案例设计,将讲解、思考、动手、实践于一体.通过对排序算法的对比实验和分析,加深学生对3种不同排序算法原理的理解,重点了解它们的优缺点和适用性.同时,让学生上机实践,对比实验结果,针对特定场景案例选择合适的算法并论证.从分析到论证,比较容易激发学生对算法学习的兴趣,提升他们的成就感.与以往学生上机实验的区别还在于,在上机实践前先让他们自己通过电子教具手动排序,加深理解理论,为他们上机编程提供思路.基本落实以学生遇到问题为出发点,以实际需求为归宿[6],加强基本编程思维和方法的训练.
计算机程序设计课程的实验教学的关键是加强学生对知识的理解,提高学生的动手能力,能够使用所学的知识解决实际问题.采用Flash动画加深学生对知识的理解,调动学生学习的兴趣,为其进一步学习打下基础.两年来,以该方法设计的实验案例,学生反馈学习效果良好.下一步计划就是制作一系列实验案例所需要的Flash动画,将实验过程设计得更细致、更完善.
参考文献：
[1] 丁海燕. 计算机程序设计课程中计算思维的培养[J]. 实验技术与管理, 2015(12): 16-18.
[2] 王丽娜, 吕红, 张杰, 等. 计算机程序设计实验课程的教学改革与实践[J]. 计算机工程与科学, 2014, 36(增刊1): 226-229.
[3] 叶冬芬, 范伟, 杨明霞, 等. 计算机程序设计类课程实验教学改革的研究[J]. 福建电脑, 2010(11): 32-33.
[4] 乔亚男, 李波, 谢涛. 基于电子教具的大学计算机基础混合式教学研究[J]. 工业和信息化教育, 2016(11): 32-36.
[5] 李雪飞, 李晶, 余琍, 等. 面向对象程序设计类课程实践教学改革[J]. 计算机教育, 2017(7): 118-121.
[6] 李瑞生, 王秋云, 安德智, 等. 计算机程序设计类课程实践教学的改革与创新[J]. 实验技术与管理, 2012(4): 183-198.
（编辑：彭远红）
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