论文摘要
随着Internet的快速发展，利用Internet/Intranet开展网上教学，已成为现代教育教学改革的一种新模式，而多媒体教学则是网络教学重要的教学手段。多媒体教学不仅可以改变教学领域的陈旧落后的教学观念、教学手段和教学模式，而且可以直观明了地增加讲授内容，同时展示新的软件，扩大学生的知识面，提高教学效率。算法可视化可以使学生更加直观地了解算法的应用及运行过程，从而让学习者体验和了解科学探索过程，提高学习者获取信息、分析信息和加工信息的实践能力以及培养良好的创新意识与信息素养。因此，研究算法可视化对多媒体教学有很大意义。本文从软件开发的方法着手，采用面向对象和可视化开发相结合的方法，分析了软件可视化系统的实现策略以及软件可视化与算法教学之间的关系，最后参考国内外算法可视化教学软件的特点，提出了一个算法可视化的模型。该模型由三个层次五个部分组成，分别是用户层、中间层和服务层。用户层为用户提供可视界面；中间层负责处理由用户层发出的指令；服务层根据用户的需要为系统提供算法、图形和辅助信息。用户层的可视界面为用户提供了算法可视化演示的接口，通过这些接口用户可以设置初始条件来观看某种算法的可视化演示，并提供算法的一些辅助信息，如同步的源程序、算法语句功能说明等。中间层负责协调整个系统，将算法运行得到的步骤、图形变化和辅助信息按照一定的次序传递给可视界面，最后在可视界面上呈现给用户的是把这些算法步骤转化为屏幕上的图形变化。在服务层中，算法部分为算法可视化软件的运行提供使用面向对象可视化编程语言实现算法思想的程序；图形部分为算法可视化软件提供所需的图形元素；辅助信息部分主要是提供算法可视化软件演示过程的一些文字提示，以帮助学习者来理解算法的含义。在算法可视化模型的基础上，根据数据结构算法的特点，分别从可视界面、算法类、数据可视化、和动画演示等方面出发，使用VB语言实现了数据结构主要算法的可视化控件，使其能应用多种可视化开发环境。