- Hiện nay việc nghiên cứu khai thác và vận dụng thuật toán đồ thị vào giải bài toán Tin học phổ thông cũng được một số tác giả quan tâm nhưng chưa có những công bố có tính chất hệ thống[r]
Trang 1BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG ( ( ( ( ( ( ( ( (
ĐỀ CƯƠNG LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT NGÀNH KHOA HỌC MÁY TÍNH
TÊN ĐỀ TÀI:
THUẬT TOÁN ĐỒ THỊ VÀ ỨNG DỤNG DẠY TIN HỌC THPT
Họ và tên HV : Phan Văn Thảo
CBHD : PGS.TSKH Trần Quốc Chiến Lớp Cao học Khoá 24 (2011-2013)
ĐÀ NẴNG, 02/2013
Trang 2MỤC LỤC
MỞ ĐẦU
1 Lý do chọn đề tài 2
2 Mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu 2
3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 3
4 Giả thuyết khoa học 3
5 Phương pháp nghiên cứu 3
6 Đặt tên đề tài 3
7 Dự kiến bố cục luận văn 4
8 Dự kiến tiến độ thực hiện 4
Trang 3MỞ ĐẦU
I Lý do chọn đề tài:
- Đổi mới phương pháp dạy học là một nhiệm vụ quan trọng của ngành giáo dục nhằm nâng cao chất lượng giáo dục, góp phần thực hiện công nghiệp hoá, hiện đại hoá đất nước
- Thuật toán đồ thị là một phần của toán học hiện đại đã được ứng dụng vào nhiều ngành khoa học, kĩ thuật khác nhau
- Vận dụng thuật toán đồ thị trong dạy học để mô hình hoá các mối quan
hệ chuyển thành phương pháp dạy học đặc thù sẽ nâng cao được hiệu quả dạy học thúc đẩy quả trình tự học, tự nghiên cứu của học sinh theo hướng tối ưu hoá, đặc biệt nhằm rèn luyện năng lực hệ thống hoá kiến thức và năng lực sáng tạo của học sinh
- Trong chương trình Tin học ở trường THPT được trang bị kiến thức về thuật toán đồ thị đề nhằm phục vụ cho việc lập trình giải toán, do đó có thể khai thác thuật toán đồ thị vào quá trình dạy học môn Tin
- Việc cung cấp thêm một số thuật toán đồ thị cho học sinh là một nhu cầu cần thiết Mặc khác việc khai thác thuật toán đồ thị vào giải các bài toán Tin học ta đạt được hai mục tiêu:
1 Giải được một lớp bài tập
2 Hỗ trợ cho việc lập trình
- Hiện nay việc nghiên cứu khai thác và vận dụng thuật toán đồ thị vào giải bài toán Tin học phổ thông cũng được một số tác giả quan tâm nhưng chưa có những công bố có tính chất hệ thống, xuẩt phát từ những
lý do trên chúng tôi lựa chọn đề tài:
“Thuật toán đồ thị và ứng dụng dạy Tin học THPT”
II Mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu:
- Chỉ ra hướng vận dụng thuật toán đồ thị vào việc dạy Tin học THPT và tìm ra các biện pháp để giúp học sinh hình thành và phát triển năng lực vận dụng thuật toán đồ thị vào giải bài toán Tin học
Trang 4- Chỉ ra hệ thống bài tập trong chương trình Tin học có thể vận dụng thuật toán đồ thị để giải
- Chỉ ra được những dấu hiệu cụ thể để nhận dạng “Bài toán” có thể vận dụng thuật toán đồ thị trong quá trình giải bài toán Tin học phổ thông
- Kiểm tra hiệu quả của các biện pháp, phương án thuật toán đồ thị vào giải toán trong thực tế
III Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
- Tìm hiểu chung về vai trò và nhiệm vụ môn tin học trong trường THPT
- Lý thuyết và thuật toán đồ thị
- Thuật toán đồ thị và ứng dụng trong chương trình THPT
- Giải quyết các bài toán đồ thị trong chương trình Tin học phổ thông
- Ứng dụng thuật toán đồ thị dạy Tin học THPT
IV Giả thuyết khoa học
Nếu ta vận dụng thuật toán đồ thị vào dạy và giải các bài toán THPT
sẽ giúp học sinh có tư duy giải quyết được một lớp bài toán góp phần nâng cao chất lượng dạy học
V Phương pháp nghiên cứu
- Nghiên các văn bản, tài liệu chỉ đạo của Bộ GD&ĐT liên quan đến đổi mới phương pháp dạy học Sách giáo khoa, sách giáo viên, sách bài tập, sách chuyên đề, sách nâng cao, phân phối chương trình môn Tin học THPT
- Các tài liệu về thuật toán đồ thị và những ứng dụng của nó trong thực tiễn cuộc sống và trong dạy học
- Các công trình nghiên cứu các vấn đề liên quan trực tiếp đến thuật toán
đồ thị
VI Đặt tên đề tài
“Thuật toán đồ thị và ứng dụng dạy tin học THPT”
VII Bố cục của luận văn
Trang 5Bố cục của luận văn dự kiến chia làm ba phần: Phần mở đầu, phần nội dung và phần kết luận
Phần mở đầu: Trình bày lý do chọn đề tài, mục tiêu, nhiệm vụ,
phương pháp nghiên cứu, giới hạn và bố cục của đề tài
Phần nội dung: Gồm ba chương
Chương 1: Giới thiệu tổng quát chương trình Tin học THPT
1 Tình hình phát triển môn Tin học ở Việt nam và thế giới
2 Thực trạng dạy và học Tin học ở trường THPT
3 Phương pháp dạy học và giải quyết vấn đề
4 Dạy học và giải bài tập Tin THPT
Chương 2: Khai thác các thuật toán đồ thị.
1 Sơ lược các khái niệm cơ bản về đồ thị
2 Thuật toán tìm chu trình Euler
3 Thuật toán tìm đường đi trong mê cung
4 Thuật toán tìm đường đi ngắn nhất
5 Thuật toán tìm cây khung nhỏ nhất
6 Thuật toán tìm luồng cực đại
7 Thuật toán tô màu đồ thị
Chương 3: Ứng dụng thuật toán đồ thị để giải bài toán trong Tin học THPT.
1 Chuyển đổi các bài toán thông thường sang bài toán đồ thị
2 Vận dụng thuật toán đồ thị để giải các bài toán Tin học THPT
3 Xây dựng một lớp các bài toán được giải bằng thuật toán
đồ thị
chuyên Tin THPT Phần kết luận: Nêu tóm tắt kết quả đạt đươc của luận văn và đề xuất các nghiên cứu tiếp theo của
đề tài luận văn.
Trang 6VIII Dự kiến tiến độ thực hiện
Từ 01/03/2013
đến 20/04/2013
Thực hiện Chương 1: Giới thiệu tổng quát chương trình Tin học THPT
- Tình hình phát triển môn Tin học ở Việt nam và thế giới
- Vai trò bộ môn tin học trong nhà trường phổ thông
- Thực trạng dạy và học Tin học ở trường THPT
- Tìm hiểu các dạng toán về đồ thị trong chương trình tin học phổ thông
Từ 21/04/2013
đến 30/06/2013
Duyệt và chỉnh sửa nội dung chương 1 Chương 2: Khai thác các thuật toán đồ thị
- Sơ lược các khái niệm cơ bản về đồ thị
- Thuật toán tìm chu trình Euler
- Thuật toán tìm đường đi trong mê cung
- Thuật toán tìm đường đi ngắn nhất
- Thuật toán tìm cây khung nhỏ nhất
- Thuật toán tìm luồng cực đại
- Thuật toán tô màu đồ thị
Từ 01/07/2013
đến 31/08/2013
Duyệt và chỉnh sửa nội dung chương 2 Chương 3: Ứng dụng thuật toán đồ thị đề giải bài toán trong Tin học
THPT.
- Chuyển đổi các bài toán thông thường sang bài
Trang 7toán đồ thị.
- Vận dụng thuật toán đồ thị để giải các bài toán Tin học THPT
- Xây dựng một lớp các bài toán được giải bằng thuật toán đồ thị
- Ứng dụng thuật toán đồ thị vào dạy và bồi dưỡng hoc sinh chuyên Tin THPT
KẾT LUẬN
Từ 01/09/2013
đến 11/2013
Hoàn thiện Duyệt và chỉnh sửa toàn bộ luận văn Hiệu chỉnh và hoàn thiện toàn bộ luận văn
Trang 8TÀI LIỆU THAM KHẢO
Tiếng Việt
[1] PGS.TSKH Trần Quốc Chiến – Giáo trình Toán ứng dụng
[2] Hoàng Chúng (1992), Graph và giải toán phổ thông Nhà xuất
bản giáo dục Hà Nội
[3] Nguyển Văn Mậu (2007) Toán rời rạc và một số vấn đề liên quan Đại học Khoa học tự nhiên Hà Nội
[4] Đặng Huy Ruận (2004), Lý thuyết đồ thị và ứng dụng Nhà xuất
bản Khoa học và kỹ thuật Hà Nội
Trang 9Ý KIẾN CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN
Đà Nẵng, ngày tháng 02 năm 2013
Cán bộ hướng dẫn
PGS TSKH Trần Quốc Chiến