Wykorzystanie platformy wizualizacyjnej do nauczania algorytmiki

Dobry algorytm jest jak "ostry nóż" - robi dokładnie to, co ma robić, z najmniejszym wysiłkiem. Używanie złego algorytmu, to jak "krajanie steku korkociągiem". Rezultat może nie być ani efektywny, ani "apetyczny" . T. Cormen, Ch. E. Leiserson, R. L. Rivest

Wstęp

Nauczanie algorytmiczne to rodzaj nauczania, skłaniający ucznia do postępowania zgodnego z algorytmem, czyli sposobem postępowania, gwarantującym osiągnięcie celu. Nauczanie algorytmiczne może być realizowane na poziomie nauczania tradycyjnego, gdy nauczyciel podaje uczniom gotowy...

Sytuacje problemowe w nauczaniu algorytmiki z natury rzeczy mają złożony charakter i wymagają umiejętnego wyróżnienia podproblemów, czyli wykorzystania metody zstępującej, prowadzącej w konsekwencji do wyodrębnienia problemów cząstkowych, których rozwiązanie nie nastręcza większych kłopotów. Takie rozwiązywanie problemów uczy myślenia w kategoriach strukturalnych lub proceduralnych i przygotowuje do implementacji algorytmów w wybranych językach programowania. Dlatego zasadną wydaje się korelacja nauczania algorytmiki z programowaniem - najpierw strukturalnym, a później zorientowanym obiektowo. Autorzy w swoim podręczniku Algorytmy i struktury danych przyjęli założenie, że studenci podczas wykładów i ćwiczeń projektowych w przedmiocie "Algorytmy i struktury danych" będą nabywać wiedzę i umiejętności praktyczne z obszaru projektowania i analizy algorytmów, których implementacja będzie zasadniczym wątkiem zajęć laboratoryjnych w pracowniach komputerowych w ramach przedmiotu "Programowanie strukturalne". W procesie dydaktycznym główny nacisk należy położyć na kształcenie umiejętności myślenia w kategoriach algorytmicznych przy rozwiązywaniu problemów o różnym poziomie złożoności. Zdając sobie sprawę z różnego poziomu wiedzy informatycznej studentów rozpoczynających studia, szczególnie w zakresie algorytmiki, proponujemy platformę do wizualizacji algorytmów w formie portalu edukacyjnego, umożliwiającą na drodze samokształcenia, zrozumienie procesu przetwarzania danych według gotowych, klasycznych algorytmów, na podstawie danych wejściowych wprowadzanych każdorazowo przez użytkownika. Dopiero pełne zrozumienie specyfikacji problemu i przebiegu obliczeń według klasycznych, modelowych rozwiązań, tworzy warunki do przyszłej twórczej działalności studentów, rozwiązujących różnorodne zadania z wykorzystaniem środków, narzędzi i metod informatyki.

Algorytmiki w edukacji szkolnej
Miejsce algorytmiki w edukacji szkolnej trafnie ujmuje Maciej M. Sysło, twierdząc, że tym, co ma pozostawać po nauce o algorytmach, powinny być nie same przepisy postępowania, ani opisy ogólnych technik rozwiązywania, ale pewne, trudne do określenia jednym słowem, połączenie: ogólnej strategii rozwiązywania problemów z przekonującym i rzeczywistym przykładem jej użycia, a to wszystko okraszone smakiem sukcesu z własnego osiągnięcia zwycięstwa nad problemem; i to wszystko ma stanowić przygotowanie do twórczego działania w obliczu pojawiających się problemów.

Algorytmy w jawnej postaci pojawiają się w podstawie programowej dla gimnazjum i obejmują takie treści, jak: rozwiązywanie problemów w postaci algorytmicznej, algorytmy wokół nas, przykłady algorytmów rozwiązywania problemów praktycznych i szkolnych, ścisłe formułowanie sytuacji problemowych, opisywanie algorytmów w języku potocznym, z apisywanie algorytmów w postaci procedur, które może wykonać komputer, przykłady algorytmów rekurencyjnych, rozwiązywanie umiarkowanie złożonych zadań metodą zstępującą oraz przykłady testowania i oceny algorytmów. Uczeń gimnazjum poznaje kolejne, następujące po sobie etapy rozwiązywania zadań i problemów: sformułowanie zadania, określenie danych wejściowych, określenie celu, czyli wyniku, poszukiwanie metody rozwiązania, czyli algorytmu, przedstawienie algorytmu w postaci opisu słownego, listy kroków, schematu blokowego lub jednego z języków programowania, analiza poprawności rozwiązania oraz testowanie rozwiązania dla różnych danych z oceną efektywności przyjętej metody.

Dla większości uczniów może to być jedyny kontakt z algorytmiką przed rozpoczęciem studiów, albowiem problematyka algorytmów i struktur danych pojawia się według obowiązującej podstawy programowej jedynie w liceum ogólnokształcącym, w przedmiocie "Informatyka", stanowiącym rozszerzenie prowadzonego we wszystkich typach szkół ponadgimnazjalnych wydzielonego przedmiotu "Technologia informacyjna". Użyliśmy terminu "może być" zamiast "jest", albowiem przychylamy się do opinii Z. Ledóchowskiego, że w gimnazjum ma miejsce okrajanie treści związanych z algorytmami.

W ramach informatyki w liceum ogólnokształcącym wprowadza się zagadnienia bardziej zaawansowane, jak na przykład: metodyczna analiza i modelowanie umiarkowanie złożonych problemów i procesów z różnych dziedzin, wybrane techniki projektowania algorytmów i struktur danych, programowanie strukturalne, zstępujące, abstrakcja danych, metoda kolejnych uściśleń oraz e lementy analizy algorytmów. Wprowadza się indywidualną i zespołową realizacja projektów programistycznych w wybranym języku wysokiego poziomu.

M.M. Sysło precyzuje następujące wskazania metodyczne, dotyczące nauczania algorytmów na lekcjach informatyki w gimnazjum i liceum:
* algorytm powinien pojawiać się jako takie rozwiązanie problemu, które ma podstawowe cechy "algorytmu informatycznego", a więc jego docelowa postać może być przekazana komputerowi do wykonania; * przynajmniej kilka przykładów algorytmów powinno być wykonanych na lekcjach za pomocą komputera; * powinno znaleźć się również miejsce na przedstawienie algorytmów w innej postaci komputerowej, niż tylko zapisanych w języku programowania, na przykład jako realizacji w arkuszu kalkulacyjnym; * wynika stąd również jaka powinna być rola nauki programowania w szkole - ma to być nauka języka komunikacji człowieka z komputerem, służącej przedstawianiu komputerowi algorytmów do wykonania.

Takie usytuowanie algorytmiki w edukacji szkolnej sprawia, że tylko nieliczna grupa osób rozpoczynających studia posiada podstawowe kompetencje, jak na przykład: umiejętność formułowania sytuacji problemowej, jej modelowania i rozwiązywania z użyciem metod informatycznych, czy o ceniania poprawności i efektywności rozwiązań, włącznie z ich testowaniem.

Zachodzi wobec tego potrzeba stworzenia warunków do łatwego wyrównania poziomu wiedzy studentów w obszarze rozumienia przebiegu obliczeń według zadanych algorytmów, i to najlepiej w warunkach samokształcenia. Tylko dokładne zrozumienie działania standardowych algorytmów obliczeń w typowych sytuacjach problemowych, stworzy przestrzenie do przyszłej działalności twórczej w tej dziedzinie, wspomaganej na przykład interesującym graficznym edytorem do szybkiego tworzenia schematów blokowych z generatorem tekstów programów w wybranym języku programowania.

Platforma wizualizacji algorytmów
Autorzy opracowali i wykonali platformę wizualizacji algorytmów o nazwie "Algorithm Visualization Platform" (AVP), w postaci portalu do wizualizacji algorytmów, dostępnego w Internecie pod adresem: www.pwsz.pila.pl/~avp (rysunek nr 1 i nr 2) . P latforma AVP przeznaczona do wizualizacji przebiegu obliczeń według zadanych algorytmów z możliwością śledzenia poszczególnych kroków wykonywania algorytmów, adresowana jest głównie do nauczycieli informatyki, uczniów liceów ogólnokształcących, w których prowadzi się wydzielony przedmiot "Informatyka", kandydatów na studia informatyczne, studentów realizujących przedmioty obejmujące algorytmy i struktury danych oraz programowanie komputerów, a także do wszystkich pozostałych osób zainteresowanych tą problematyką. Szczególną zaletą platformy w aspekcie dydaktycznym jest to, że wizualizacja tworzona jest w oparciu o dane wprowadzone przez użytkownika bezpośrednio z klawiatury lub poprzez ich wczytanie z pliku. Takie rozwiązanie umożliwia zrozumienie działania danego algorytmu, poprzez wielokrotną obserwację jego zachowań dla różnych danych wejściowych, wprowadzanych przez użytkownika w czasie zajęć laboratoryjnych w pracowni komputerowej lub w ramach samokształcenia.

Powyższe uwagi odnoszą się do współpracy z platformą na poziomie zwykłego użytkownika, korzystającego z narzędzi oferowanych przez internetowy Portal AVP. Szczególnie ważną cechą platformy jest możliwość jej ewolucji, poprzez dołączanie do bazy danych algorytmów, zaimplementowanych przez uprawnionego użytkownika, z poziomu Portalu AVP w języku JavaR, który w ostatnich latach systematycznie zyskuje na popularności. Program dostępny za pośrednictwem portalu znajduje się w postaci pliku JAR ( Java Archive).

{mosimage}

Rysunek nr 1. Platforma Wizualizacji Algorytmów cz.. A.

{mosimage}

Rysunek nr 2. Platforma Wizualizacji Algorytmów cz. B.

Do uruchomienia aplikacji wymagana jest Maszyna Wirtualna Javy w wersji 1.4. lub wyższej. Platforma dostarcza użytkownikom środowisko, ułatwiające przygotowanie własnych wizualizacji, co pozwala mieć nadzieję na jej rozwój w dłuższej perspektywie czasu.

Okno aplikacji składa się z następujących czterech obszarów:
* Pasek narzędzi (rysunek nr 3) - zawiera ikony: wyboru algorytmu, zamykania algorytmu, zarządzania oknem algorytmu oraz przyciski wyboru trybu wyświetlania panelu diagramów.

{mosimage}

Rysunek nr 3. Pasek narzędzi Platformy Wizualizacji Algorytmów.

* Panel wizualizacji - służy do prezentacji poszczególnych faz wykonania algorytmu, opisu operacji wykonywanych w trakcie realizacji algorytmu a także wizualizacji struktur danych. * Panel diagramów - służy do wyświetlania diagramów, list kroków lub innych informacji wspierających proces wizualizacji. * Pasek kontroli wizualizacji (rysunek nr 4) - pasek umożliwiający kontrolowanie przebiegu procesu wizualizacji, uruchomianie pokazu automatycznego, nawigacje krokowa, przeniesienie do dowolnego slajdu prezentacji.

{mosimage}

Rysunek nr 4. Pasek kontroli wizualizacji Platformy Wizualizacji Algorytmów.

Aby wybrać algorytm do wizualizacji z listy dostępnych algorytmów wystarczy wybrać ikonę Choose algorithm z paska narzędzi lub z menu File i wskazać dany algorytm.

{mosimage}

Rysunek nr 5. Lista dostępnych algorytmów Platformy Wizualizacji Algorytmów.
Po wybraniu algorytmu i wczytaniu danych następuje symulacja, która nie jest widoczna dla użytkownika. Po wykonaniu obliczeń dla wprowadzonych danych wejściowych, można rozpocząć oglądanie prezentacji, przedstawiającej poszczególne kroki wykonania algorytmu, przy czym możliwe jest uruchomienie prezentacji ciągłej lub krokowej. Można także w każdej chwili odwołać się do konkretnego slajdu.

Użytkownik w panelu diagramów obserwuje, który blok algorytmu jest w danej chwili realizowany. Programowo taki blok zostaje obrysowany linią ciągłą (na rysunku poniżej taki blok wypełniono szarym tłem). W panelu wizualizacji natomiast widoczny jest aktualny stan przetwarzania danych (na rysunku poniżej jest to jeden z kroków algorytmu sortowania Quick Sort, porządkującego wprowadzony przez użytkownika ciąg liczb). W środkowej części panelu wizualizacji drukowane są zapisy aktualnie realizowanego bloku algorytmu, a poniżej aktualne wartości zmiennych. Prezentacja kończy się wydrukowaniem statystyki symulacji, obejmującej: liczbę wykonanych operacji elementarnych, liczbę wykonanych porównań i liczbę zastosowanych przestawień.

{mosimage}

Rysunek nr 6. Panel diagramów Platformy Wizualizacji Algorytmów.

{mosimage}

Rysunek nr 7. Algorytmy sortowania Platformy Wizualizacji Algorytmów.

Sortując taki sam ciąg wejściowy z wykorzystaniem innych wymienionych dalej algorytmów sortowania użytkownik może przeprowadzić analizę porównawczą efektywności poszczególnych algorytmów.

Wybrane algorytmy sortowania
Na portalu AVP poza algorytmem Quick Sort umieszczono kilka innych algorytmów sortowania, opisanych w pracy Algorytmy i struktury danych, w tym między innymi:
Algorytm BubleSort (rysunek nr 8).

{mosimage}

Rysunek nr 8. Algorytm BubleSort Platformy Wizualizacji Algorytmów.
Algorytm CountingSort (rysunek nr 9);

{mosimage}

Rysunek nr 9. Algorytm CountingSort Platformy Wizualizacji Algorytmów.

Algorytm InsertionSort (rysunek nr 10).

{mosimage}

Rysunek nr 10. Algorytm InsertionSort Platformy Wizualizacji Algorytmów.

Rozbudowa platformy wizualizacyjnej
Platforma AVP została stworzona przy użyciu języka Java R w wersji 1.4. Aby dodać algorytm należy stworzyć klasę implementująca interfejs AlgorithmInterface. Stworzenie klasy implementującej dany interfejs wymusza implementacje metod zadeklarowanych przez twórcę interfejsu. Deklaracja AlgorithmInterface jest następująca:
* public interface AlgorithmInterface; * public int GetQuantsMax(); * public void getData(); * public void runAlgorithm(); * public void paintQuantum(int quantum,Graphics2D g2D); * public void paintDiagram(int quantum,Graphics2D g2D); * public abstract void presentationSize().

Sterowanie programu odwołuje się do poszczególnych metod klasy algorytmu w fazie tworzenia algorytmu i symulacji w sposób pokazany poglądowo na rysunku nr 11.

{mosimage}

Rysunek nr 11. Sterowanie programem Platformy Wizualizacji Algorytmów.

Metoda getData() służy do pozyskania danych wejściowych dla algorytmu. Platforma AVP udostępnia standardowe okienko wejściowe. Zaleca się korzystanie ze zdefiniowanych okien w celu zachowania spójności bazy algorytmów. W przypadku, gdy algorytm wymaga specyficznych danych wejściowych, możliwe jest stworzenie własnych okien, jako klas wewnętrznych algorytmu. Preferowane jest jednak używanie okien zdefiniowanych.

Metoda runAlgorithm() odpowiedzialna jest za wykonanie algorytmu i zapisanie wszystkich przeprowadzonych operacji, tworząc historię symulacji. Organizacja zapisu historycznych zdarzeń nie jest narzucona przez system i może być zrealizowana w dowolny, wygodny dla twórcy sposób.

Dodatkowo metoda GetQuantsMax() zwraca jako wynik liczbę plansz (slajdów), które zostały zeskładowane w trakcie działania symulacji. Po przeprowadzeniu symulacji sterowanie zostaje przekazane użytkownikowi. Proces wyrysowania danych na żądanie wyświetlenia danego kwantu przebiega następująco: Na przykład, jeśli użytkownik zażąda wyświetlenia 15 kwantu, do odrysowania panelu wizualizacji zostanie wywołana metoda paintQuantum(15,...) , natomiast do odrysowania panelu diagramów paintDiagram(15,...) . Drugim parametrem formalnym jest kontekst graficzny w postaci obiektu Graphics2D danego panelu .

Metoda presentationSize() dostosowuje obszar panelu wizualizacji, do rozmiaru aktualnie wyświetlanego slajdu. Podobnie działają metody: paintQuantum i paintDiagram . Ich zadaniem jest narysowanie informacji dla kwantu (operacji), przekazanej jako parametr formalny int quantum (rysunek nr 12).

{mosimage}

Rysunek nr 12. Rysowanie danych na Platformie Wizualizacji Algorytmów.

Platforma AVP posiada klasy, ułatwiające tworzenie wizualizacji, jak na przykład klasa ArrayVis1D , służąca do rysowania tablicy jednowymiarowej na ekranie. Wszystkie dostępne klasy pomocnicze znajdują się w pakiecie pl.avp.algsupport . Tworzone algorytmy powinny należeć do pakietu pl.avp.algimplement lub do nowego pakietu będącego jego rozwinięciem. Na przykład wszystkie zaimplementowane algorytmy sortowania należą do pakietu pl.avp.algimplement.sort .

Po stworzeniu algorytmu, zgodnie z powyższymi zasadami, można dołączyć klasę do programu. Po dołączeniu klasy do wybranego pakietu, należy dodać wpis do dwóch klas. Pierwsza to AlgsAvailable pakietu pl.avp.algimplement. Należy zdefiniować nową stałą znakową z nazwą stworzonego algorytmu oraz dołączyć stałą do tablicy AlgsAvailableList. Dodatkowo w klasie AlgorithmsCreator w metodzie createAlg(String name) należy dołożyć warunek wyboru stworzonego algorytmu według poniższej reguły: if (name.equals(AlgsAvailable.MOJ_ALGORYTM)) {mainFrame.setAlgorithm(new MojAlgorytm(mainFrame));}.

Dodanie algorytmu powoduje umieszczenie jego źródeł wraz z opisem w zasobach portalu. Algorytm przed dodaniem do aplikacji wizualizacyjnej jest weryfikowany przez administratorów. Do tego czasu pozostaje on dostępny tylko dla zalogowanych użytkowników w postaci plików źródłowych języka Java R.

Portal AVP we wspomaganiu procesu nauczania-uczenia się algorytmów i struktur danych
Realizacja nauczania algorytmiki przy wsparciu platformy wizualizacyjnej generuje implikacje do dotychczasowej metodyki nauczania tej dziedziny nauki, obejmujące zarówno studentów jak i nauczycieli akademickich, którzy będą aktywnie współuczestniczyć w tym interaktywnym dialogu poprzez sieć Internet. Rolą nauczycieli będzie zachęcać studentów lepiej przygotowanych w obszarze programowania obiektowego, bardziej twórczych i nastawionych proinnowacyjnie, do implementacji i umieszczania na portalu AVP kolejnych algorytmów. Permanentne rozszerzanie oferty portalu AVP umożliwi nie tylko delegowanie do tego środowiska studentów w ramach samokształcenia, ale także wykorzystanie wybranych algorytmów do demonstracji ich działania w ramach wykładu lub ćwiczeń z algorytmiki. Samodzielna praca studentów w ramach oferty portalu może przyczynić się do wzrostu efektywności procesu samokształcenia, które w warunkach społeczeństwa ponowoczesnego, według K. Wenty coraz częściej wiąże się z samokształceniem i samouctwem, także samouctwem komputerowym (samouctwo informatyczne) i informacyjnym (samouctwo informacyjne).

Wdrożenie portalu AVP do procesu dydaktycznego stanowi mały krok na drodze od uczelni tradycyjnej do uczelni globalnej poprzez uczelnię postindustrialną, stosującej elementy kształcenia na odległość z wykorzystaniem nowych technologii, z zachowaniem jednak neoklasycznej idei kształcenia tradycyjnego. Mamy, bowiem do czynienia z edukacją w środowisku aktywnym i współpracującym, w którym studenci uczą się przez odkrywanie i wzajemne interakcje, a działając interaktywnie z aplikacją realizują zasadę J. Deweya uczenia się przez działanie. Tak rozumiany tradycyjny model kształcenia S. Juszczyk nazywa modelem bezpośredniego kształcenia synchronicznego, w ramach, którego nauczyciel jest w stanie skłonić studentów do uczenia się nowych koncepcji przy wykorzystaniu wielokierunkowych interakcji, ilustrując i łącząc nowe pomysły przykładami i koncepcjami, które są zwykle znane im z własnego doświadczenia.

Zastosowanie platformy wizualizacyjnej AVP w dydaktyce algorytmiki spełnia wszystkie cztery funkcje komputera jako medium dydaktycznego:informacyjną (portal zawiera treści programowe, wsparte schematami blokowymi, a dotyczące charakterystyki poszczególnych algorytmów, specyfikacji rozwiązywanych problemów oraz dyskusję poprawności, złożoności obliczeniowej, itp.), ćwiczeniową (student ćwiczy krok po kroku realizację przetwarzania danych według wybranego algorytmu), kontrolną (student wykonuje testowanie algorytmu "na papierze", a następnie powtarza testowanie z wykorzystaniem platformy AVP i porównuje uzyskane wyniki, sprawdzając swój aktualny poziom wiedzy i kompetencji) oraz organizującą (student doskonali swój warsztat w zakresie organizacji procesu przetwarzania danych). Ponadto nauczanie z wykorzystaniem portalu AVP spełnia szereg innych funkcji, wymienianych przez B. Siemienieckiego, a w szczególności funkcję wizualizacji materiału nauczania (student śledzi krok po kroku proces obliczeń, aktualnie realizowany blok algorytmu jest podświetlany, a cząstkowe wyniki przetwarzania w obszarze tego bloku są drukowane na ekranie).

Portal AVP jest narzędziem, pozwalającym w praktyce stosować model konstruktywistyczny w procesie nauczania i samouctwa studentów, realizowany w systemie edukacji asynchronicznej z wykorzystaniem sieci Internet i metod zarówno interaktywnych jak i nieinteraktywnych, przy założeniu, że koncepcja i konstrukcja metod nauczania i samouctwa studentów w trybie on-line polega na przesunięciu z przekazywania informacji biernych uczącym się, siedzącym przed monitorami komputerów, do skłonienia ich do aktywnego przejęcia części środowiska kształcenia. Kształcenie i samouctwo z wykorzystaniem portalu AVP jest dobrą egzemplifikacją metody indywidualizacji kształcenia, skutecznej dydaktycznie, albowiem AVP stanowi swoiste środowisko uczenia się, w którym zachodzi przemieszczenie środka ciężkości z nauczania w tym samym czasie grupy studentów (wykład, ćwiczenia, laboratorium komputerowe), do uczenia się przez jednego studenta, co przekłada się na tworzenie środowiska kognitywnego uczestnictwa w procesie dydaktycznym pośredniej formy kształcenia tradycyjnego z kształceniem na odległość, na poziomie każdego z trzech modeli edukacyjnych:
* Model konsultacyjny (indywidualny proces samokształcenia jest wspierany poprzez wymianę poglądów w czasie planowanych ćwiczeń projektowych z algorytmów i struktur danych). * Model korespondencyjny (stosowany w ograniczonym zakresie poprzez kontakt z zespołem administrującym portalem AVP). * Model wspierający samokształcenie (proces samokształcenia jest kontrolowany przez studentów, mogących decydować o czasie i tempie poznawania i badania algorytmów oraz oceniać swoje aktualne kwalifikacje).

Kształcenie z wykorzystaniem portalu AVP, rozpatrywane w kontekście nauczania na odległość, można, zatem zakwalifikować jako kształcenie bezpośrednie, polegające na przerabianiu materiału dydaktycznego przez studenta, bez bieżącego kontaktu z nauczycielem w czasie rzeczywistym. Kształcenie może być wspierane przez asynchroniczny kontakt z nauczycielem - administratorem portalu AVP, ale tylko przez pocztę elektroniczną.

Konkluzje
Może nie zabrzmi to nazbyt optymistycznie, ale musimy mieć pełną świadomość, że algorytmy i programy powstające na ich podstawie nie zawsze będą wykonywać dokładnie to, co założyliśmy w specyfikacji rozwiązywanego problemu. Rzeczą ludzką przecież jest błądzić, ale . nieludzką jest trwać w błędzie! Dlatego zachęcamy do pogłębionej analizy algorytmów w aspekcie ich poprawności, skończoności i efektywności. Dotyczy to zarówno algorytmów dostępnych na platformie AVP jak i tych, opracowywanych przez studentów. Analiza taka daje szansę na wyeliminowanie w projektowanych algorytmach błędów logicznych, semantycznych i składniowych.

Umiejętne wykorzystanie platformy AVP umożliwi wzmocnienie dydaktyczne przekazywanych treści kształcenia, w tym przede wszystkim przygotuje uczniów i studentów do metodycznej analizy i modelowania złożonych problemów i procesów z różnych dziedzin. Testowanie na platformie AVP algorytmów klasycznych, przybliży wybrane techniki projektowania algorytmów i struktur danych, co ułatwi studiowanie programowania strukturalnego i zorientowanego obiektowo). Platforma AVP może także być wykorzystana w procesie indywidualnej i zespołowej realizacji projektów programistycznych w wybranym języku wysokiego poziomu. Wykorzystanie platformy w czasie zajęć praktycznych w pracowni komputerowej oraz w procesie samokształcenia, pozwoli użytkownikowi nabyć bądź doskonalić między innymi takie umiejętność oceniania poprawności i efektywności rozwiązań.

Proponowane treści kształcenia oraz możliwe do nabycia umiejętności w pełni odpowiadają zapisom podstawy programowej przedmiotu "Informatyka" w zakresie rozszerzonym, realizowanego w liceum ogólnokształcącym, oraz ramowym programom kształcenia w zakresie algorytmiki, struktur danych i programowania, w uczelniach wyższych. Różnica w wykorzystaniu platformy na poziomie liceum ogólnokształcącego i wyższej uczelni polega jedynie na wyborze umieszczonych w bazie danych algorytmów, o poziomie złożoności adekwatnym do etapu edukacyjnego.

Bolesław Ochodek
Mirosław Ochodek

Literatura:
* T. Cormen, Ch.E. Leiserson, R. L. Rivest: Wprowadzenie do algorytmów. Warszawa 2001 * T.W. Nowacki, K. Korabiowska-Nowacka, B. Baraniak: Nowy słownik pedagogiki pracy. Warszawa 1999, s. 145 * B. Ochodek, M. Ochodek: Algorytmy i struktury danych. Piła 2003 * M.M. Sysło: Algorytmy. Odświeżone spojrzenie. W: M.M. Sysło (red.): Informatyka i technologia informacyjna w szkole. Wybór artykułów z materiałów Konferencji "Informatyka w szkole". Wrocław 2004, s. 82 * E. Gurbiel, G. Hardt-Olejniczak, E. Kołczyk, H. Krupicka, M.M. Sysło: Informatyka. Podręcznik dla uczniagimnazjum. Warszawa 2000 * Z. Ledóchowski: Matura z informatyki - dalsze zmagania. Materiały XX Konferencji Informatyka w szkole. Wrocław 2004, s. 251 * M.M. Sysło: Algorytmy, algorytmika,algorytmiczne myślenie. Materiały XVII Konferencji Informatyka w szkole. Mielec 2001, s. 118 * J. Sztechman: Generowanie programu na podstawie schematu blokowego. Materiały XX Konferencji Informatyka w szkole, op. cit., s. 77 * B. Ochodek, M. Ochodek: Dydaktyczna platforma wizualizacyjna algorytmów. Materiały XX Konferencji Informatyka w Szkole, op. cit. * B. Ochodek, M. Ochodek: Algorytmy i struktury danych. Piła 2003 * K. Wenta: Samouctwo informatyczne studentów. W: B. Ochodek (red.): Internet w życiu studenta - lepsze wyniki, lepsza praca, lepsze perspektywy. Piła 2003, s. 7 * O. Peters: Distanceeducationin a postindustrial society. W: O. Keegan (red.): O. Petters on distance education. The industrialization of teaching and learning. Londyn-Nowy Jork 1994 * S. Juszczyk: Edukacja na odległość. Kodyfikacja pojęć, reguł i procesów . Toruń 2002 * K. Brelińska: Komputer w praktyce dydaktycznej. W: W. Strykowski (red.): Kształcenie, wychowanie i opieka w obliczu przemian. Poznań 1990 * B. Siemieniecki: Komputery i hipermedia w procesie edukacji dorosłych. Toruń 1999 * S. Juszczyk; Edukacja na odległość. Kodyfikacja pojęć, reguł i procesów. Toruń 2002 * B. Boczukowa: Edukacja na odległość. "Edukacja i Dialog" 2000, nr 6, s. 54-57

Gazeta IT

Screen

Profile

Layout

Direction

Menu Style

Zaloguj się

Moje konto

Subskrybuj Gazetę-it!

Ostatnio zalogowani użytkownicy

Nowości w Helion

Linki: