计算机辅助教学系统的开发与应用 ——以《计算机图形学》为例

论文摘要

建构主义理论的不断成熟与发展为计算机辅助教学带来了新的契机与挑战,在该理论的指导下开发更具实用性、更有利于学生自我建构的计算机辅助教学系统是非常必要的。因此本文尝试开发基于建构主义的计算机辅助教学软件平台,且为了更好的体现该软件的应用价值,选取计算机图形学作为该软件的应用举例。该课程理论性强,涉及算法多,不少学生在学习过程中被困扰,感到难于理解。因此将该软件应用到计算机图形学的教学中,一方面拟改善该课程教学难的现状,另一方面也使之更具实用价值。为了更好的研究该问题,本文在研究过程中从课堂教学与课外教学同时入手,以建构主义理论为指导思想,以积件理论为指导方法,首次搭建了具有通用性的计算机辅助教学软件平台。在详细分析计算机辅助教学系统功能需求的基础上,采用面向对象的软件工程方法进行了全方位的系统设计,然后利用JAVA技术和JBuilder2006集成开发环境,分前台客户端和后台服务器端两部分实现了计算机辅助教学平台软件系统。其中前台客户端主要实现课件新建、放映、检索等功能,而后台服务器端主要实现对课件、积件库的管理工作。在搭建通用计算机辅助教学软件的基础上,以计算机图形学为例,分课堂和课外两部分对系统功能进行了验证。受时间限制,在教学内容的取材上,针对计算机图形学发展迅速的特点,以计算机图形生成为线索选取了课堂教学的部分基本图形的生成和课外教学的复杂图形的生成。本文完成了预期的所有工作,但由于时间有限,系统还有许多问题有待于进一步研究,例如在今后的研究中可以尝试将系统发布在网络上,供更多人使用,也可以让更多人参与到积件库的建设中来。

论文目录

• 中文摘要
• ABSTRACT
• 文献综述
• 1. 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 问题的提出和意义
• 1.3 主要工作内容
• 2. 计算机辅助教学系统的理论基础
• 2.1 建构主义理论
• 2.2 积件思想
• 2.3 面向对象的思想
• 2.4 本章小结
• 3. 计算机辅助教学平台的需求分析与总体设计
• 3.1 平台的总体需求
• 3.2 平台数据库的设计与实现
• 3.3 系统的特点
• 3.4 本章小结
• 4. 计算机辅助教学平台的详细设计与实现
• 4.1 平台的设计思路
• 4.2 平台的设计与实现
• 4.3 本章小结
• 5. 图形生成模型的设计与实现
• 5.1 基本图形生成模块的设计与实现
• 5.2 分形图形生成模型的设计与实现
• 5.3 元胞自动机图形生成模型的设计与实现
• 5.4 本章小结
• 6. 总结与展望
• 6.1 总结
• 6.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 附录