徐麗娟

摘 要：在高職院校的非計算機專業(yè)程序設(shè)計課程教學(xué)中，算法教學(xué)是常見的一種教學(xué)形式，它主要是通過計算機來解決問題的，它的抽象性特點是其教學(xué)重點也是其難點所在。要解決這一問題，可以采用三維動畫技術(shù)和情景教學(xué)法相結(jié)合的形式，把抽象的算法思想和過程以三維動畫形式來進行演示，使學(xué)生更好的理解和掌握程序設(shè)計的相關(guān)知識。

關(guān)鍵詞：三維可視化；程序設(shè)計課程；算法教學(xué)

程序設(shè)計課程的教學(xué)實踐具有知識量大、理解層次深以及實踐性強的特點，對于其中的關(guān)鍵知識點理解有一定的難度，尤其是算法教學(xué)，學(xué)生很容易在理解上產(chǎn)生誤區(qū)。算法在整個程序設(shè)計課程教學(xué)中，又是起著關(guān)鍵作用的，它是程序設(shè)計有效性的保障，那么要使學(xué)生更容易理解算法教學(xué)，提高學(xué)習(xí)效率，就可以采用三維可視化教學(xué)形式，利用專業(yè)的動畫設(shè)計軟件，將抽象的算法思想和原理進行形象表達和展示，調(diào)動學(xué)生的視覺和聽覺，使其學(xué)習(xí)積極性得到提高，以飽滿的熱情參與到算法教學(xué)中。

1 三維可視化算法教學(xué)的作用

在高職院校的程序設(shè)計課程教學(xué)中，教學(xué)內(nèi)容有一定的抽象性，如果只是采用單一的教學(xué)形式，學(xué)生很難真正理解程序設(shè)計的知識要點。把動畫技術(shù)靈活應(yīng)用在程序設(shè)計的算法教學(xué)中，通過動畫的形式來形象表現(xiàn)出各種算法思想，這樣學(xué)生在對算法的理解上就會更為形象和直觀，對不同算法的執(zhí)行過程有清晰掌握，最重要的是，學(xué)生在課后也可以利用網(wǎng)絡(luò)課程，借助網(wǎng)絡(luò)資源和工具來學(xué)習(xí)和探索新的算法[ 1 ]。

我們以“VB課程”為例來對三維可視化算法教學(xué)的應(yīng)用進行分析，結(jié)合已有的應(yīng)用案例可以總結(jié)出它的應(yīng)用作用：

首先，對于當(dāng)前很多高職院校中，非計算機專業(yè)學(xué)生在對程序設(shè)計基礎(chǔ)教學(xué)時所存在的算法難問題，提供了一種十分有效的解決方案，它的應(yīng)用使學(xué)生的學(xué)習(xí)思維有了新的變化，可以通過新的思路來正確理解算法教學(xué)的內(nèi)涵。其次，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和邏輯思維能力。動畫形式可以使算法思想表達更為形象，使學(xué)生可以更好的理解，從而增強對算法的認識和學(xué)習(xí)興趣，同時形象化的演示算法的執(zhí)行過程，降低了它的理解難度，使學(xué)生的思維靈活性得到提升，更具有創(chuàng)新性和探索性。第三，轉(zhuǎn)變了程序設(shè)計課程的教學(xué)理念和教學(xué)方式。這種獨特的教學(xué)方法可以改變原有抽象枯燥的算法課程，學(xué)生對于這種算法的印象是生動形象的，會使記憶更為深刻，減少了在理解上的難度，使教學(xué)效果更為良好。

2 三維可視化算法的教學(xué)實施

2.1 教學(xué)資源建設(shè)

在對算法基本思想和執(zhí)行過程熟料掌握的基礎(chǔ)上，可以利用動畫設(shè)計軟件設(shè)計出形象的三維場景模型，對算法的思想和執(zhí)行過程形象化表達出，之后再利用專門的軟件來添加相應(yīng)的字幕予以說明，最后輸出作品。

2.2 對三維動畫技術(shù)和程序設(shè)計課程進行有機融合

在三維可視化算法動畫制作完成之后，要使它的應(yīng)用效果最大化發(fā)揮，就需要教師對課堂教學(xué)的內(nèi)容和過程進行精心設(shè)計，按照課堂的內(nèi)容進行適時和以恰當(dāng)?shù)姆绞綄⑺鼈兒统绦蛟O(shè)計基礎(chǔ)課程的原有課堂教學(xué)資源的基礎(chǔ)上進行有效整合，然后將其應(yīng)用于教學(xué)實踐中。

在課前準(zhǔn)備階段，教師要按照編制好的三維可視化算法動畫中的情景合理創(chuàng)設(shè)情景故事，之后再把算法思想文字說明以PPT形式進行準(zhǔn)備，最后把設(shè)計好的三維算法動畫通過鏈接來融入到課堂教學(xué)的課件中[ 2 ]。

在正式教學(xué)過程中，教師要對所教學(xué)的算法知識的必要基礎(chǔ)知識進行溫習(xí)，之后順其自然的把之前準(zhǔn)備的情景故事引入到教學(xué)內(nèi)容中。例如對于數(shù)組排序的算法教學(xué)，教師就可以先引導(dǎo)學(xué)生對數(shù)組的基本知識進行回顧，例如它的含義、數(shù)組的輸入和輸出，之后再介紹數(shù)組的具體應(yīng)用，然后再對現(xiàn)實生活中排序的情景故事進行利用，此時就可以充分發(fā)揮學(xué)生的積極性，進行相關(guān)討論，先得到學(xué)生的排序方法和排序依據(jù)，之后教師再根據(jù)學(xué)生的意見和方法進行客觀點評，最后再明確排序算法的基本概念，同時利用介紹數(shù)組排序常用到的選擇法和冒泡法來對兩種算法和算法思想進行合理排序，在這一過程中可以先采用文字形式來對這兩種算法進行講解，這樣可以使同學(xué)對算法思想的含義有一個系統(tǒng)的認識，之后再利用動畫進一步加深記憶和理解，最后掌握算法的基本思想。

2.3 結(jié)合學(xué)生的建議進行算法完善和優(yōu)化

在算法課程教學(xué)完成之后，還要對學(xué)生的學(xué)習(xí)效果和意見進行調(diào)查和總結(jié)，之后再對調(diào)查的結(jié)果進行分析，再對存在的問題進行改進，從而使算法動畫資源更具有可執(zhí)行性，更能發(fā)揮應(yīng)有的教學(xué)效果。

3 總結(jié)

高職院校程序設(shè)計課程教學(xué)具有抽象性特征，采用單一的教學(xué)形式和方法很難使學(xué)生真正掌握算法教學(xué)的內(nèi)涵和要點，采用三維可視化教學(xué)模式，可以通過形象生動的教學(xué)形式來調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，從而提高課堂教學(xué)效果。

參考文獻：

[1] 王梅亮.三維可視化算法教學(xué)在程序設(shè)計課程中的應(yīng)用研究[J].電腦知識與技術(shù)，2014，（14）：3355-3357.

[2] 吳瑰，陶俊.基于VRML和JAVA的計算機圖形學(xué)課堂教學(xué)中三維可視化算法與實現(xiàn)[J].湖北成人教育學(xué)院學(xué)報，2011，17（5）：140-143.