教育可视化系统开发及应用研究

摘要

目前最有效的教学工具要数互动式的视觉化平台，此类平台直接或间接的促进着教育领域的发展。除此之外，这一技术的发展将影响到许多现有的领域，例如：电视节目、杂志文章、教学授课等等。可视化教育的目的是为了帮助学习者能够更掌清楚的掌握教学中的相关概念，如数据含义和常用方法。同时可视化技术在计算机技术的各种教学领域中有着广泛的应用，在程序设计、数据结构课程中，可视化教学平台的使用能够加深学习者的理解。
　　本课题研究的目的在于实验并研究可视化的视觉效果对不同学科教育教学的影响。从而得知，可视化技术是如何把人们生活中的各种学习过程变得简单。尽管教育自身有着明确的发展方向和使命，同时教育方面的计算机图形仿真模拟技术也已经过了大量的研究，但人们仍然不能很好的了解应该在什么地方，什么时间，用何种方式去改善认知与学习的效果。本研究将通过两个层面来研究可视化技术对认知过程的作用。一方面考量教育可视化对学习者在学习过程中产生的心理影响，使其沉浸于认知的过程中；另一方面：针对计算机课程的学习，利用可视化技术将程序设计中的数据结构和算法进行封装，设计了交互式可视化教学原型平台。将该平台应用到真实的教学环境中，然后以调查问卷的形式，获得学生的反馈，以此评估本平台是否提高了他们的学习效率。实际数据表明，该平台能够很好的促进同学们的学习效率。
　　本文将阐述如何进行教育可视化技术的研究，并演示计算机教学可视化平台的使用。该技术能让学生们更好的了解数据结构与程序算法。通过对教育可视化技术相关的评价方法的研究，采用分类和指标来评估学生的学习效果。基于对学习效果的分析，本文设计并实现了可视化平台。本文为数据结构与程序设计的学习提供良好的方法，在一定程度上提升了学生的学习效果。