Теория графов применяется при решении многих вопросов, относящихся к широкому кругу проблем. Графы используются во многих областях науки, так как их применение является простым и наглядным способом для отображения какой-либо модели. Например, в химии — молекулярная структура, в электронике — сети, дорожные карты и многое другое [1].
Авторы сделали попытку систематизировать материал по теме «Структуры данных» и представить его в виде электронно-образовательного ресурса — электронного учебника и гипертекстовой системы тестов реализованной средствами VBA.
Целями освоения курса являются:
- Формирование у учеников теоретических и методологических основ теории графов;
- Формирование систематизированных знаний в области информатики.
Использование цифровых образовательных ресурсов в обучении позволяет расширить возможности урока, при этом также повысить его эффективность. Представленные в цифровом виде учебные материалы дают возможность использовать их без затруднений на различных этапах урока [3]. Поэтому, в качестве методической поддержки курса, предлагается электронный учебник «Нелинейные структуры данных», созданный в программе Microsoft Power Point.
Электронный учебник состоит из трех разделов:
1. Представление информации в форме графа;
- История возникновения и развития теории графов;
- Основные понятия;
- Представления графа в памяти компьютера.
Вопросы к разделу.
2. Деревья:
- Основные понятия;
- Машинное представления деревьев в памяти ЭВМ;
- Основные операции над деревьями.
Вопросы к разделу.
3. Эффективные алгоритмы на графах:
- Алгоритм Прим;
- Алгоритм Дейксты;
- Алгоритм Форда-Беллмана;
- Алгоритм Крускалла.
Итоговой тест.
В первом разделе представлены общие понятия теории графов, история их возникновения, подробно описано представление графа в памяти компьютера.
Второй раздел посвящен изучению понятия дерева, основным операциям над деревьями и представлению дерева в памяти ЭВМ.
В третьем разделе описываются эффективные алгоритмы на графах:
- Алгоритм Дейкстры;
- Алгоритм Прима;
- Алгоритм Форда-Беллмана;
- Алгоритм Крускала.
После описания каждого алгоритма представлен код программы и сама программа, которую ученик может протестировать (Рис.2.).
Каждый раздел учебника завершается списком вопросов по теме, с помощью которых ученики могут проверить качество усвоенного материала.
Изучение курса завершается итоговым тестированием, состоящим из 30 вопросов. Тестовая система разработана в программе Microsoft Power Point и встроена в электронный учебник.
Представленный электронно-образовательный ресурс может быть использован при изучении дисциплин Сакот, Программирование.