Analýza a návrh optimalizace výuky teorie grafů a kombinatorických algoritmů

Jiří Haviger

Disertační práce

Analysis and Design of Learning Graph Theory Optimization and Combinatorial Algorithms

Anotace:

Disertační práce je zaměřena na analýzu předmětu Diskrétní matematika, který je určen pro studenty 1. ročníku odboru Aplikovaná informatika. Východiskem pro analýzu jsou teorie učebních cílů a teorie paměti. Analýze jsou podrobeny obsah výuky, formy výuky, elektronická podpora výuky a studijní výsledky ze zápočtových a zkouškových testů tří ročníků. Zjištění: z typově podobných příkladů získávají studenti odlišné výsledky; studenty nelze rozdělit podle toho, zda preferují úlohy paměťové (sémantické, definice pojmů) nebo řešení příkladů (procedurální, algoritmy na grafech); byla prokázána celková větší úspěšnost v úlohách algoritmických s „nakresleným“ grafem, než podobných úloh s grafem zadaným maticově; pro úspěšnost v jednotlivých typech úloh jsou podstatnější jiné vlivy (zájem, motivace) nežli aktivovaný typ paměti. Teorie paměti, teorie učebních cílů, teorie prototypů a výsledky analýzy testů jsou zohledněny v návrhu optimalizace předmětu. V závěru je navržen postup pro ověření efektivity aplikace optimalizovaného předmětu a jsou předloženy náměty pro další výzkum.

Abstract:

The dissertation focuses on the analysis of Discrete Mathematics course, which is designed for first year students of Applied Informatics. The starting points for the analysis are the theory of learning objectives and the theory of memory. The course content teaching, classroom practices, electronic support for teaching and learning outcomes of credit and exam tests for three academic years are analysed. Findings: in similar examples students get different results; students cannot be divided according to whether they prefer memory tasks (semantic, definition of terms) or solving problems (procedural algorithms on the graphs); greater overall success has been shown in algorithmic tasks with "drawn" graphs than similar tasks with the graphs given by matrix; the success in various types of tasks are fundamentally different factors (interest, motivation) than activated kind of memory. Theory of memory, theory of learning goals, theory of prototypes and results of tests analysis are taken into account in the design of the course optimization. In conclusion the process to test the effectiveness of application is of the optimized course is designed and ideas for further research are presented.

Klíčová slova

teorie grafů, teorie paměti, diskrétní matematika, kombinatorický algoritmus

Keywords

graph theory, memory, semantic, procedural, prototypes, learning objectives, learning outcomes

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 19. 11. 2010

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 9. 12. 2010
• Vedoucí: Eva Milková
• Oponent: Antonín Slabý, Václav Vrbík

Univerzita Hradec Králové

UHK, Přírodovědecká fakulta

Doktorský studijní program / obor:
Specializace v pedagogice / Informační a komunikační technologie ve vzdělávání