Xây dựng công cụ mô phỏng thuật toán hỗ trợ học ngôn ngữ lập trình tại trường THPT

-1-

-2-

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
Cơng trình được hồn thành tại

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG

Người hướng dẫn khoa học: TS Nguyễn Thanh Bình

ĐỖ VĂN NHỎ

Phản biện 1 :
Phản biện 2 :

XÂY DỰNG CƠNG CỤ MƠ PHỎNG THUẬT TỐN
HỖ TRỢ HỌC NGƠN NGỮ LẬP TRÌNH
TẠI TRƯỜNG THPT

Luận văn đã ñược bảo vệ tại Hội ñồng chấm Luận văn
tốt nghiệp thạc sĩ kỹ thuật họp tại Đại học Đà Nẵng vào ngày
Chuyên ngành : KHOA HỌC MÁY TÍNH
Mã số

tháng năm 2011.

: 60.48.01

TĨM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT
Có thể tìm hiểu luận văn tại:

Đà Nẵng - Năm 2011

•

Trung tâm Thơng tin-Học liệu, Đại học Đà Nẵng

•

Thư viện Học liệu, Đại học Đà Nẵng


-3MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài

-4Nhiệm vụ chính là xây dựng cơng cụ mơ phỏng thuật tốn
ứng dụng trong mơi trường tương tác trợ giúp học ngơn ngữ lập
trình trong chương trình Tin học cấp THPT.

Tin học đã được Bộ Giáo Dục & Đào Tạo chính thức đưa
vào chương trình phân ban cho khối THPT, bắt đầu từ năm học
2006-2007.
Một trong những nội dung quan trọng trong chương trình tin

3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
Đề tài tập trung nghiên cứu tìm hiểu các vấn đề cụ thể như:

học phổ thơng là dạy học ngơn ngữ lập trình. Thơng qua đó, hình
thành cho học sinh tư duy thuật tốn. Khó khăn hiện nay làm thế
nào để truyền tải các ý tưởng giải thuật ñến với học sinh một cách

cấp trung học phổ thơng.



quen dần với các chương trình máy tính. Chính vì vậy, từ kinh
nghiệm giảng dạy mơn Tin học nhiều năm ở trường phổ thơng,
nhận thấy tính cần thiết phải có cơng cụ trợ giúp học sinh học
ngơn ngữ lập trình tơi chọn đề tài “Xây dựng cơng mơ phỏng thuật
tốn hỗ trợ giúp học ngơn ngữ lập trình tại trường THPT” để
nghiên cứu.
Đề tài này tập trung xây dựng cơng cụ mơ phỏng thuật tốn
tạo mơi trường tương tác trợ giúp học ngơn ngữ lập trình tại
trường THPT. Chia sẻ với các giáo viên ñang dạy môn Tin học
trong nhà trường và trợ giúp cho học sinh học và lập trình có hiệu
quả hơn.
2. Mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu
Mục tiêu của ñề tài là tìm phương pháp hỗ trợ nâng cao chất
lượng dạy và học trong chương trình tin học phổ thơng.

Tìm hiểu về cách mơ phỏng thuật tốn trong mơi
trường tương tác trong dạy - học.

dễ hiểu và hiệu quả nhất. Bên cạnh độ khó, trừu tượng của các giải
thuật cịn thiếu các cơng cụ mơ phỏng trực quan giúp học sinh làm

Tìm hiểu tình hình dạy và học ngơn ngữ lập trình

Tìm hiểu mơi trường lập trình, lựa chọn cơng cụ
thiết kế giao diện, xây dựng công cụ mô phỏng.

4. Phương pháp nghiên cứu
Nghiên cứu lý thuyết, tìm cách tổ chức dữ liệu, giải pháp
cập nhật dữ liệu cho môi trường trợ giúp học ngơn ngữ lập trình
để đưa ra giải pháp cho chương trình ứng dụng của mình. Nghiên
cứu triển khai tìm hiểu các thuật tốn, cách sử dụng các cơng cụ
hỗ trợ để thiết kế chương trình ứng dụng.
5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của luận văn
Xây dựng cơng cụ mơ phỏng các thuật tốn trong chương
trình tin học phổ thông.
Tạo ra một giao diện khai thác dễ dàng và hiệu quả thông
qua hệ thống chức năng.
Kết quả nghiên cứu có thể làm tài liệu tham khảo cho các
giáo viên, học sinh bắt đầu học ngơn ngữ lập trình.


-5Với môi trường tương tác trợ giúp học ngôn ngữ lập trình

-61.1. Phân tích hiện trạng giảng dạy mơn Tin học trong nhà

cấp Trung học phổ thông giúp học sinh tiếp cận, phát huy tư duy

trường

và học ngôn ngữ lập trình một cách nhanh chóng và hiệu quả hơn.

1.2. Đặc ñiểm chương trình Tin học lớp 10 và Tin học lớp 11

6. Bố cục luận văn

[1,2,3,4]

Luận văn ngoài phần mở đầu và phần kết luận cịn có các
chương sau:

1.2.1. Nội dung và cấu trúc Tin học 10
1.2.1.1. Nội dung chính

Chương 1: Tổng quan dạy và học ngơn ngữ lập trình tại

1.2.1.2. Cấu trúc chương mục

trường THPT.
1.2.1.3. Chương trình và phân bố thời lượng[3]
Chương 2: Mơ phỏng thuật tốn trong mơi trường tương tác
trợ giúp dạy-học ngơn ngữ lập trình.
Chương 3: Xây dựng cơng cụ mơ phỏng thuật tốn trong

1.1.2. Nội dung và cấu trúc Tin học 11
1.1.2.1. Nội dung chính

mơi trường tương tác.

1.1.2.2. Cấu trúc chương mục

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN DẠY VÀ HỌC NGƠN NGỮ LẬP

1.1.2.3. Chương trình và phân bố thời lượng [4]

TRÌNH TẠI TRƯỜNG THPT
Chương trình giảng dạy mơn Tin học ở bậc Trung học Phổ
thơng (THPT) đã ñược chỉnh sửa và bàn luận trong nhiều hội thảo
thường niên của ngành giáo dục. Mục đích của chương trình học

1.4. Thực trạng về vấn đề học ngơn ngữ lập trình cấp trung
học phổ thơng
1.4.1. Điều tra từ phiếu điều tra thực trạng (dành cho học sinh)

và trang bị cho học sinh những kiến thức cơ bản nhưng ñầy ñủ về

1.4.1.1. Câu hỏi ñiều tra

ngành học mới và nhiều ứng dụng thực tiễn nhất hiện nay. Tuy

1.4.1.2. Kết quả từ phiếu ñiều tra phát cho học sinh.

nhiên với thời lượng phân bổ trong mỗi tuần học hạn chế (1
tiết/tuần) thì việc truyền tải nội dung sao cho hiệu quả cần có
phương pháp thật hợp lý. Trong phạm vi chương này, ñề tài tập
trung phân tích một số ñặc ñiểm, cấu trúc chương trình và thực
trạng dạy – học của giáo viên và học sinh ở bậc THPT hiện nay.

Kết quả ñiều tra cho thấy phần lớn học sinh thích học ngơn
ngữ lập trình trong nhà trường, tuy nhiên bước đầu số lượng học
sinh có mức độ rất thích cịn hạn chế. Vì mức độ khó trở lên của
mơn học này cịn nhiều học sinh lựa chọn.

Những đề xuất được học sinh đề xuất nhiều nhất để giúp học
tốt ngơn ngữ lập trình:


-7


Xây dựng hệ thống bài tập từ ñơn giản ñến nâng cao

-8


theo từng bài học, câu lệnh.



tập trắc nghiệm lý thuyết và bài tập thực hành theo
từng mức ñộ phù hợp với học sinh.

Tóm tắt lý thuyết và củng cố lý thuyết bằng hệ thống
câu hỏi trắc nghiệm.




Hướng dẫn bài tập thực hành kĩ hơn.




Có hệ thống dịch báo lỗi khi lập trình.




Cho chương trình mẫu, những ví dụ, những bài giải

những bài tập ñể tham khảo, nghiên cứu thêm.

Các giáo viên cho rằng cần xây dựng hệ thống bài




Cần nâng cao hơn nữa chất lượng học tập môn tin
học trong nhà trường nói chung.

1.5. Kết chương
Trên cơ sở thực trạng ñiều tra, vấn ñề ñặt ra là: Làm thế nào
ñể xây dựng một hệ thống tương tác trợ giúp học ngơn ngữ lập
trình cấp trung học phổ thơng? Cụ thể là xây dựng công cụ mô

1.4.2. Điều tra thực trạng dành cho giáo viên

phỏng thuật toán một cách trực quan sao cho các học sinh, giáo

1.4.2.1. Câu hỏi ñiều tra

viên có thể tự động giao tiếp được với máy và thơng qua đó học

1.4.2.2. Kết quả từ việc phỏng vấn thầy, cơ giáo

sinh sử dụng được các thuật tốn ñã có, nắm ñược các kỹ thuật
xây dựng các thuật toán mới cho các dạng bài tập cơ bản và phát

Sau khi nghiên cứu, phân tích cẩn thận và tham khảo với các

triển khả năng lập trình, khả năng cài đặt, đánh giá thuật tốn

nhà chun mơn về thực trạng về vấn đề học ngơn ngữ lập trình

trong chừng mực kiến thức phổ thơng. Việc này sẽ đã mang lại

cấp THPT chúng tôi rút ra những kết luận sau:

những lợi ích to lớn cho việc phát huy tính tích cực của học sinh




Đại đa số học sinh thích học mơn học này.




Hầu hết các học sinh cho đây là mơn học khó.




Đa số học sinh hiểu bài nhưng lúng túng khi chuyển
từ mức độ hiểu sang mức độ vận dụng.




góp phần ñịnh hướng cho học sinh sao cho ñể học sinh chúng ta
được phát triển tồn diện góp phần nâng cao trí, lực và khả năng
xây dựng thuật tốn để lập trình.
Để có cái nhìn tổng thể và chi tiết về mơ thuật tốn, trong

Tuyệt đại đa số học sinh cho rằng điểm khó nhất khi

phần tiếp theo đề tài sẽ trình bày chi tiết các nội dung liên quan

học ngơn ngữ lập trình đó là xây dựng thuật tốn và

đến mơ phỏng giải thuật.

viết chương trình.



trong nhà trường nói chung và mơn tin học nói riêng và đồng thời

Hầu hết học sinh yêu cầu xây dựng một công cụ trợ
giúp.


-9CHƯƠNG 2: MƠ PHỎNG THUẬT TỐN TRONG MƠI
TRƯỜNG TƯƠNG TÁC TRỢ GIÚP DẠY-HỌC NGƠN NGỮ

-102.2. Mơ phỏng thuật tốn
2.2.1. Tổng quan về mơ phỏng thuật tốn

LẬP TRÌNH
2.2.1.1. Khái niệm mơ phỏng thuật toán
Một trong những nội dung hay và học sinh cũng có nhiều
hứng thú trong chương trình học là học các thuật tốn thơng qua

Mơ phỏng thuật tốn là q trình tách dữ liệu, thao tác, ngữ

ngơn ngữ lập trình Pascal. Nội dung học hình thành cho học sinh

nghĩa và tạo mơ phỏng đồ họa cho q trình trên [11]. Mơ phỏng

tư duy giải bài tốn tổng qt và khoa học. Tư duy triết học đã đúc

thuật tốn được thiết kế để giúp người dùng có thể hiểu thuật tốn,

kết con đường hình thành tri thức là “Từ trực quan sinh động đến

đánh giá và sửa lỗi chương trình.

tư duy trừu tượng”. Trong chương này, ñề tài tập trung nghiên cứu

2.2.1.2. Lịch sử mơ phỏng thuật tốn

một số khái niệm về thuật tốn, phương pháp luận về mơ phỏng
thuật tốn, lịch sử hình thành, phương pháp biểu diễn ... Từ đó,
chúng tơi đề xuất cơng cụ ứng dụng ở chương tiếp theo.
2.1. Thuật tốn

2.2.1.3. Cơng dụng của mơ phỏng thuật tốn
2.2.1.4. Kiến trúc của hệ thống mơ phỏng thuật tốn
Tất cả các hệ thống sẽ gồm có 3 thành phần, các hàm mô
phỏng (animator), kênh mô phỏng (animation interpreter) và trình

2.1.1. Khái niệm

diễn mơ phỏng (animation viewer) như đã chỉ ra trong sơ đồ sau:

2.1.2. Một số tính chất của thuật tốn

- Tính xác định:
- Tính khả thi:

- Tính kết thúc (tính dừng):

File kịch

Kênh

Các hàm

Màn hình

bản

mơ

mơ

trình diễn mơ

ASCII

phỏng

phỏng

phỏng

2.1.3. Các phương pháp diễn tả thuật toán

2.1.3.1. Liệt kê từng bước
2.1.3.2. Sơ đồ khối
2.1.3.3. Giả ngơn ngữ lập trình

Hình 2.4. Kiến trúc của hệ thống mơ phỏng thuật tốn
2.2.1.5. Lựa chọn cơng cụ mơ phỏng thuật tốn
2.2.2. Một số u cầu đối với mơ phỏng thuật tốn
2.2.2.1. Mơ tả đúng theo thuật tốn
2.2.2.2. Hệ thống mơ phỏng phải được thực hiện theo từng bước


-112.2.2.3. Mơ phỏng thuật tốn phải có tính động
2.2.2.4. Phải tạo ra sự phân cấp cho người học

-12cơng cụ thích hợp nhất. Tuân thủ quy trình thiết kế hệ thống mơ
phỏng thuật tốn nhằm đáp ứng nhu cầu người dùng ứng dụng
thực tế được trình bày cụ thể trong chương 3.

2.2.2.5. Cấu trúc của mơ phỏng thuật tốn
Chương 3. XÂY DỰNG CÔNG CỤ MÔ PHỎNG
TRONG MÔI TRƯỜNG TƯƠNG TÁC
Trong chương này, chúng tơi sẽ trình bày chi tiết về việc
phân tích và thiết hệ thống, phân tích tác nhân, ca sử dụng, biểu
đồ hoạt động của cơng cụ mơ phỏng thuật tốn. Đánh giá thử
nghiệm chương trình và so sánh với các ứng dụng khác.

Hình 2.5. Cấu trúc của mơ phỏng thuật tốn
2.2.3. Quy trình thiết kế nhiệm vụ mơ phỏng thuật tốn

3.1. Mơ tả u cầu

Các u cầu chính của cơng cụ bao gồm:

2.2.3.1. Nghiên cứu và phân tích thuật tốn




Tìm hiểu lý thuyết thuật tốn:

2.2.3.2. Phân tích thuật tốn từng bước và mơ phỏng thuật tốn




Thiết kế lưu đồ thuật tốn:

2.2.3.3. Phân tích khả năng tổng hợp các bước đã phân tích thành




Đóng gói sơ đồ khối của thuật tốn:

thuật tốn




Mơ phỏng thuật tốn:

2.1.3.4. Phân tích những khó khăn và thuận lợi với những người
lần ñầu tiên biết đến thuật tốn
2.3. Kết chương
Thơng qua việc giới thiệu một cách tổng quan nhất về mơ

phỏng thuật tốn, ta đã thấy được tác dụng to lớn của mơ phỏng
thuật tốn trong giáo dục. Hiểu ñược kiến trúc của một hệ thống
mơ phỏng thuật tốn. Từ đó đưa ra một số công cụ cho phép xây
dựng một hệ thống mô phỏng thuật tốn bằng cách lựa chọn một

3.2. Phân tích và thiết kế hệ thống
3.2.1. Xác ñịnh các tác nhân và ca sử dụng


-13-

-14-

Bảng 3.1. Xác ñịnh các tác nhân
Tác
nhân

Ca sử dụng

3.2.2. Sơ ñồ ca sử dụng

Diễn giải

Xây dựng, thiết kế thuật toán theo
Thiết kế thuật tốn

u cầu của bài tốn, đường dẫn
lưu trữ thuật tốn.

Giáo

viên

Mơ phỏng thuật

Từ thuật tốn đã xây dựng, chạy

tốn

thử để kiểm tra.

Đóng gói thuật tốn

Học lý thuyết

Xuất thuật tốn thành tập tin dạng
*.exe, *.swf
Tìm hiểu về lý thuyết các thuật
tốn cơ bản

Mơ phỏng thuật

Mơ phỏng các thuật tốn có sẵn để

tốn có sẵn

hiểu về phần lý thuyết đã học

Học
Xây dựng, thiết kế thuật tốn theo

sinh

Hình 3.1. Sơ đồ ca sử dụng của hệ thống
3.2.3. Đặc tả các ca sử dụng
3.2.3.1. Tìm hiểu về lý thuyết thuật tốn

u cầu của bài tốn, đường dẫn

3.2.3.2. Xây dựng thuật tốn

lưu trữ thuật tốn.

3.2.3.3. Đóng gói thuật tốn

Mơ phỏng thuật

Từ thuật tốn đã xây dựng, chạy

3.2.3.4. Mơ phỏng thuật tốn có sẵn

tốn

thử để kiểm tra.

3.2.3.5. Mơ phỏng thuật tốn sau khi thiết kế

Thiết kế thuật tốn

3.2.4. Biểu đồ hoạt động

-15-

-163.2.4.3. Đóng gói thuật tốn

3.2.4.1. Thiết kế thuật tốn

Mo luu do thuat toan da
co / dang thiet ke

Mo m oi m ot vung
lam viec trong

Chon kieu tap
tin dong goi

Keo hinh khoi
vao luu do

Chon duong dan va ten tap
tin de dong goi luu do khoi
Neu chua thiet ke xong luu do thuat toan

Neu trung ten
Ghi lai luu
do
Kiem tra trung ten tap tin

Hình 3.4. Biểu đồ hoạt động của đóng gói thuật tốn
Hình 3.2. Biểu đồ hoạt động của thiết kế thuật tốn

3.2.4.2. Mơ phỏng thuật tốn

3.2.5. Biểu đồ lớp
End

Start

Basic

Link

Id
Type
Left
Top
Width
Height
Backcolor
Textcolor
Bordercolor

Input

Tim id la khoi bat
dau (có type la 1)
Neu khong tim thay khoi Bat dau

Link
Infor

Xu li lop tiep theo dua vao thuoc tinh Link
Xac dinh thuoc tinh
Type cua lop

Calculation

Thuoc tinh Type co gia tri la 2 (khoi ket thuc)

Output
Link
Infor

Condition
Link1
Link2
Infor

Link
Infor

Xu li thuoc tinh
Infor cua lop

Thuoc tinh Type cua lop
la 4 (khoi dieu kien)

Neu khong phai
thi chuyen huong
xu li theo thuoc
tinh link

Neu la lop dieu kien
thi dua vao gia tri cua
thuoc tinh Infor de
dieu khien huong xu li

Hình 3.5. Biểu đồ lớp của cơng cụ
3.2.6. Mơ tả các lớp trong sơ đồ khối
3.2.6.1. Mơ tả thuộc tính của lớp Basic
3.2.6.2. Mơ tả thuộc tính của lớp Start

Hình 3.3. Biểu đồ hoạt động của mơ phỏng thuật toán


-17-

-18-

3.2.6.3. Mơ tả thuộc tính của lớp Calculation

Bước 2: Tính diện tích S:=a*a.

3.2.6.4. Mơ tả thuộc tính của lớp Condition

Bước 3: Xuất kết quả diện tích của hình vng là S rồi kết thúc

3.2.6.5. Mơ tả thuộc tính của lớp Input

Giao diện trong hình 3.6 là thiết kế và mơ phỏng cấu trúc tuần

3.2.6.6. Mơ tả thuộc tính của lớp Output

tự với bài tốn là tính diện tích hình vng với đầu vào của cạnh a là
5 thì kết quả xuất ra màn hình là 25.

3.3. Mơi trường cơng cụ lập trình và thử nghiệm
3.3.1. Mơi trường cơng cụ lập trình
3.3.2. Thử nghiệm
Cơng cụ được tiến hành thử nghiệm thiết kế sơ đồ khối của
các dạng thuật tốn cơ bản trong chương trình tin học phổ thơng:
Tuần tự, rẽ nhánh và lặp. Cơng cụ cho phép mơ phỏng các thuật
tốn ñó một cách trực quan với các bước thực hiện của thuật toán
và cho hiển thị giá trị các biến trong q trình mơ phỏng từng
bước của thuật tốn và kết quả cuối cùng. Sau đây là một số thuật
tốn ñại diện cho các dạng thuật toán cơ bản trong chương trình

Sơ đồ khối
của bài tốn

tin học phổ thơng.
3.3.2.1. Thiết kế cấu trúc tuần tự
Bài toán: Nhập cạnh a của hình vng và tính diện tích của

Kết quả của
bài tốn

Hình 3.6. Thiết kế và mô phỏng cấu trúc tuần tự
3.3.4.2. Thiết kế cấu trúc rẽ nhánh

hình vng.

Xác định bài tốn:



Đầu vào: Cạnh a của hình vng.




Đầu ra: Diện tính hình vng với cạnh là a.

Thuật tốn:
Bước 1: Nhập một số a là cạnh của hình vng.

Bài tốn: Nhập một số nguyên a, kiểm tra xem a có lớn hơn 5
hay khơng.
Xác định bài tốn:



Đầu vào: Số ngun a.




Đầu ra: a có lớn hơn 5 hay khơng.


-19-

-20-

Thuật toán:

Đầu vào: Số tự nhiên n.

Bước 1: Nhập số nguyên a.




Đầu ra: Tổng n số tự nhiên ñầu tiên.

Bước 2: Nếu a>5 Thì thơng báo là a lớn hơn 5, chuyển sang
bước 4.

Thuật toán
Bước 1: Nhập số tự nhiên n.

Bước 3: Thông báo là a không lớn hơn 5, chuyển sang bước 4.
Bước 4: Kết thúc.

Bước 2: s:=0; i:=1;
Bước 3: Nếu i>n Thì thơng báo tổng s, chuyển sang bước 5.

Giao diện trong hình 3.7 là thiết kế và mô phỏng cấu trúc rẽ

Bước 4: s:=s+i; i:=i+1; quay lại bước 3

nhánh với bài toán là nhập một số và kiểm tra số vừa nhập có lớn hơn
5 hay khơng. Bài tốn với đầu vào của số ngun a là 8 thì kết quả

Bước 5: Kết thúc.

xuất ra màn hình là “So vua nhap > 5”.

Giao diện trong hình 3.8 là thiết kế và mô phỏng cấu trúc lặp
với bài tốn là tính tổng n số tự nhiên đầu tiên. Bài tốn với đầu vào
của số tự nhiên n là 10 thì kết quả xuất ra màn hình là “Tong tu 1 den
n la: 55”.

Sơ đồ khối
của bài tốn

Hình 3.7. Thiết kế và mô phỏng cấu trúc rẽ nhánh
3.3.4.3. Thiết kế cấu trúc lặp

Kết quả của
bài toán

Kết quả của
bài toán
Sơ ñồ khối
của bài toán

Theo dõi giá trị
của các biến n,s,i

H

Bài tốn: Tính tổng n số tự nhiên đầu tiên.
Xác định bài tốn

Hình 3.8. Thiết kế và mơ phỏng cấu trúc lặp


-21-

-22-

3.3.4.4. Đánh giá thử nghiệm

o

những cấu trúc khác nhau, cho phép người dùng

Công cụ cho người sử dụng thiết kế sơ đồ khối thuật tốn

thiết và mơ phỏng thuật tốn tự động,

với những bài tốn trong chương trình tin học THPT. Các chức
năng chủ yếu của ứng dụng bao gồm:
- Thiết kế sơ đồ khối thuật tốn: Người sử dụng dễ dàng

o

Cho phép nhập dữ liệu ñầu vào là tùy chọn,

o

Chương trình chuyển thành tập tin *.swf để

dùng các cơng cụ trực quan để xây dựng thuật tốn.

nhúng vào các bài giảng ñiện tử, webstile hoặc
tập tin *.exe ñể chạy ñộc lập.

- Nhập dữ liệu vào: Nhập dữ liệu vào một cách tùy ý từ bàn
phím, tuy nhiên đây cũng là một hạn chế của ứng dụng vì chưa
nhập dữ liệu mảng hay đọc từ file.




Nhược điểm:
o

- Mơ phỏng từng bước chạy của thuật toán: Các bước thực
hiện của thuật tốn được thể hiện để người sử dụng có thể quan sát
được tiến trình thực hiện.
- Đóng gói sơ đồ khối thuật tốn: Một sơ đồ khối thuật tốn

Thiết kế mới các sơ đồ khối thuật tốn với

Chỉ cho phép nhập dữ liệu đầu vào là tự chọn
mà chưa có lựa chọn nhập ngẫu nhiên,

o

Chưa xây dựng ñược các hàm tính tốn như căn
bậc 2, lấy phần ngun của một số, ....

3.3.6. So sánh với các cơng cụ khác

được đóng gói và chương trình có thể thực thi trên nó.
Hiện nay, các đề tài nghiên cứu của các nhóm tác giả đã xây
- Mơ phỏng chi tiết các cấu trúc lệnh trong chương trình tin
học trung học phổ thơng giúp giáo viên sử dụng để dạy học.
3.3.5. Đánh giá cơng cụ
Sau thời gian nghiên cứu tổng quan về lý thuyết, thiết kế và
cài đặt cơng cụ. Cơng cụ được thử nghiệm trong giảng dạy tại

dựng các công cụ mô phỏng thuật tốn nhưng chỉ dừng lại ở mức
là mơ phỏng thuật toán của một bài toán cụ thể.
3.3.6.1. Đề tài cấp bộ, mã số B2007-17-100 [19]
3.3.6.2. Chương trình mơ phỏng các thuật toán sắp xếp [29]

trường THPT Trần Phú. Chúng tơi đã rút được những ưu và nhược

3.3.6.3. Chương trình mơ phỏng các thuật tốn tin học THPT [7].

điểm sau:

3.3.7. Bảng so sánh chức năng của các chương trình




Ưu điểm:
o

Chương trình mơ phỏng các thuật tốn trực quan
và dễ sử dụng,

-23-

-24-

Bảng 3.9. So sánh chức năng của các chương trình

Theo bảng so sánh chức năng của các chương trình, cơng cụ
mơ phỏng của đề tài có những chức năng nổi bật sau:

Đề tài
Chức năng của chương
trình

cấp bộ,
mã số
B200717-100

Trực quan và dễ sử
dụng

Chương
trình mơ
phỏng
thuật
tốn sắp
xếp

Chương

Cơng

trình dự

cụ mơ

thi đồ

phỏng

dùng

của đề

dạy học

tài




Cho phép người dùng tự thiết kế sơ đồ khối thuật tốn
của một bài tốn bất kỳ,




Đóng gói sơ đồ khối thuật tốn thành một tập tin chạy
độc lập,




Xây dựng được các hàm thường dùng như phép toán nối

chuổi, so sánh....

x

x

x

x

Bên cạnh những chức năng nổi bật như trên, cơng cụ cịn
những nhược điểm:

Thiết kế mới các sơ

x

đồ khối thuật tốn




Chưa có chức năng mơ phỏng từng bước nhưng có thể
khắc phục bằng cách điều chỉnh tốc độ mơ phỏng chậm

Mơ phỏng tự động

x

Mơ phỏng từng bước

x

x

x

lại thì có thể mơ phỏng như là từng bước,

x



x

Chưa tạo dữ liệu ñầu vào ngẫu nhiên.

3.4 Kết chương
Dữ liệu ñầu vào ngẫu
nhiên
Dữ liệu ñầu vào nhập
tùy ý

x

Có thể nói là cơng cụ đã đạt được các kết quả cơ bản như

x

yêu cầu ñặt ra ban đầu. Thành cơng của cơng cụ là góp phần
giúp học sinh và giáo viên dễ dàng hơn trong việc học ngơn
x

x

x

ngữ lập trình. Nó cũng là yếu tố để kích thích tính tự học và
say mê lập trình của học sinh. Làm phong phú thêm phần

Đóng gói sơ đồ khối
thuật toán
Xây dựng các hàm
thường dùng

x

x

mềm phục vụ giáo dục thực hiện chủ trương ứng dụng công
nghệ thông tin trong giảng dạy.


-25KẾT LUẬN
1. Kết quả đạt được
Qua đề tài về mơ phỏng thuật tốn, tơi đã tìm hiểu, nghiên cứu
được một số kết quả như sau:
Tìm hiểu về thực trạng dạy và học thuật tốn và ngơn ngữ lập

-26Kết quả của cơng cụ có thể nhúng vào bài trình chiếu, bài
giảng điện tử để giảng dạy.
Cơng cụ này có thể phát triển, mở rộng và triển khai ở các

trường THPT khác.
3. Hướng phát triển

trình cấp học THPT. Phân tích được những thuận lợi và khó khăn

Để cơng cụ được hồn thiện hơn nữa trong việc ứng dụng

trong dạy và học thuật tốn tốn và ngơn ngữ lập trình cấp học THPT

vào công tác giảng dạy. Chúng tôi sẽ phát triển các chức năng sau

Tìm hiểu về thuật tốn, lịch sử và các cơng cụ thường dùng để
mơ phỏng thuật tốn. Cấu trúc và qui trình để thiết kế cơng cụ mơ
phỏng, từ đó xây dựng cơng cụ mơ phỏng thuật tốn trong mơi
trường tương tác phù hợp, có thể áp dụng để hỗ trợ dạy- học trong
chương trình phổ thơng.
Xây dựng mơ phỏng thuật tốn của các bài tốn thơng qua

trong tương lai:
- Hoàn thiện hơn nữa các chức năng của ứng dụng trên mọi
hệ điều hành, mơi trường mạng.
- Tự ñộng sinh mã nguồn tướng ứng với sơ ñồ khối thuật
tốn cụ thể.
- Xây dựng các hàm để xử lí những bài toán phức tạp.

từng bước với bộ dữ liệu ñầu vào khác nhau. Tại mỗi bước xác ñịnh
ñược giá trị của các biến trong từng bước ñể cho người học dễ nắm

- Xây dựng hệ thống ñánh giá ñộ tối ưu của thuật toán.

bắt thuật toán.

- Phát triển chương trình ứng dụng này cho nhiều mơn học

Cơng cụ cho phép học sinh tự thực hành để xây dựng thuật
tốn và mơ phỏng kiểm tra kết quả.
Xuất sơ đồ khối thuật tốn thành tập tin dạng *.exe để chạy
trực tiếp hoặc thành tập tin dạng *.swf, ñây là ñạng tập ñược dùng
phổ biến hiện nay, dạng tập tin này ñưa vào bài giảng ñiện tử hoặc
lên website.
2. Phạm vi ứng dụng
Cơng cụ được xây dựng chủ yếu để phục vụ cơng tác dạy - học
ngơn ngữ lập trình ở trường THPT Trần Phú - Đà Nẵng.

khác trong khuôn khổ nhà trường.