{"title":"Проєктування навчальної системи візуалізації роботи алгоритмів","authors":"Д. Р. Козак, Т. О. Коротєєва","doi":"10.36930/40320511","DOIUrl":null,"url":null,"abstract":"Розглянуто особливості проектування навчальної системи для студентів спеціальності 121 \"Інженерія програмного забезпечення\" У межах дисципліни \"Алгоритми і структури даних\". Мета системи – полегшити процес вивчення основних принципів роботи алгоритмів через динамічну візуалізацію їх кроків та подання інформаційної складової (покроковий опис алгоритму та загальна інформація про нього) до кожного з них. Проведено дослідження візуалізації як методу навчання. Виявлено основні проблеми студентів під час вивчення теоретичного матеріалу. Проаналізовано сучасні засоби візуалізації покрокової роботи алгоритмів, які можна використовувати у навчальному процесі. Встановлено основні завдання системи і розроблено основні вимоги до програмного продукту. На основі виконаних досліджень спроєктовано архітектуру системи, яка є гнучкою до змін у сфері навчання. Побудовано структуру компонент програмного додатку, діаграму розгортання, діаграму прецедентів, діаграму класів і діаграму станів системи. Систему реалізовано як статичний веб-сайт для зручного способу доступу до ресурсів. Для реалізації системи використано React-бібліотеку для створення графічних інтерфейсів. Для графічної візуалізації використовувався примітив html canvas, що дає змогу зображати 2D графіку на веб-сторінці. Усі алгоритми в системі розбиті на категорії, а саме: сортування, пошуку стрічки, пошуку шляху та алгоритми на деревах. Для зручності кожна категорія представлена окремою веб-сторінкою. Загалом розглянуто 24 алгоритми. Користувач має змогу виконувати алгоритми покроково або автоматично, коли система сама здійснює наступний крок із певним заданим користувачем часовим інтервалом. Реалізована можливість виконання алгоритму у зворотному напрямку, Також користувач може згенерувати вхідні дані алгоритму або задати їх вручну. Розроблений веб-сайт є самодостатнім ресурсом для дистанційного вивчення дисципліни \"Алгоритми і структури даних\".","PeriodicalId":33529,"journal":{"name":"Naukovii visnik NLTU Ukrayini","volume":null,"pages":null},"PeriodicalIF":0.0000,"publicationDate":"2022-11-02","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":"0","resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":null,"PeriodicalName":"Naukovii visnik NLTU Ukrayini","FirstCategoryId":"1085","ListUrlMain":"https://doi.org/10.36930/40320511","RegionNum":0,"RegionCategory":null,"ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":null,"EPubDate":"","PubModel":"","JCR":"","JCRName":"","Score":null,"Total":0}
引用次数: 0
Abstract
Розглянуто особливості проектування навчальної системи для студентів спеціальності 121 "Інженерія програмного забезпечення" У межах дисципліни "Алгоритми і структури даних". Мета системи – полегшити процес вивчення основних принципів роботи алгоритмів через динамічну візуалізацію їх кроків та подання інформаційної складової (покроковий опис алгоритму та загальна інформація про нього) до кожного з них. Проведено дослідження візуалізації як методу навчання. Виявлено основні проблеми студентів під час вивчення теоретичного матеріалу. Проаналізовано сучасні засоби візуалізації покрокової роботи алгоритмів, які можна використовувати у навчальному процесі. Встановлено основні завдання системи і розроблено основні вимоги до програмного продукту. На основі виконаних досліджень спроєктовано архітектуру системи, яка є гнучкою до змін у сфері навчання. Побудовано структуру компонент програмного додатку, діаграму розгортання, діаграму прецедентів, діаграму класів і діаграму станів системи. Систему реалізовано як статичний веб-сайт для зручного способу доступу до ресурсів. Для реалізації системи використано React-бібліотеку для створення графічних інтерфейсів. Для графічної візуалізації використовувався примітив html canvas, що дає змогу зображати 2D графіку на веб-сторінці. Усі алгоритми в системі розбиті на категорії, а саме: сортування, пошуку стрічки, пошуку шляху та алгоритми на деревах. Для зручності кожна категорія представлена окремою веб-сторінкою. Загалом розглянуто 24 алгоритми. Користувач має змогу виконувати алгоритми покроково або автоматично, коли система сама здійснює наступний крок із певним заданим користувачем часовим інтервалом. Реалізована можливість виконання алгоритму у зворотному напрямку, Також користувач може згенерувати вхідні дані алгоритму або задати їх вручну. Розроблений веб-сайт є самодостатнім ресурсом для дистанційного вивчення дисципліни "Алгоритми і структури даних".