基于iOS的动态几何研究与实现

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随着信息技术和教育技术的长足进步,计算机辅助教学(CAI)在很大程度上满足了学习者的需求。然而移动设备和移动互联网的出现给人们带来了更方便快捷的学习环境,学习者对移动学习的需求也日益增加。基于iOS的动态几何在移动学习的数学领域中有着重大意义,可以促进移动学习中几何教育的发展。本文以基于iOS的动态几何应用和研究为目的,开发了一个具有便携性的移动平台上的动态几何系统。本文的主要工作有:1、研究动态几何相关理论及iOS开发平台和开发技术,以及本课题的研究背景和研究意义。2、关键算法分析与设计:设计了函数图像绘图和数学公式布局等关键算法。函数绘图基于中缀表达式求值,此求值算法允许函数表达式含有单目运算符、二目运算符、各种数学函数和若干文本变量。计算文本中的数学公式布局首先根据运算符优先级生成表达式的二叉树形式,然后遍历表达式树并按每个运算符的基准线和数学符号编排规范完成公式布局。3、基于iOS平台设计和实现了一个动态几何系统,主要包括基本几何作图、动态作图(如变换,测量,点的动画和轨迹等)、动态几何特性的扩展(包括计算文本和函数图像)、文件操作等功能模块。在真机上测试结果表明动态几何系统的效果较好,基于iOS的动态几何系统将传统动态几何学习移动化,具有移动学习的功能;基于数学表达式求值算法实现函数图像绘制,此算法效率较高;将动态几何的动态性扩展到计算文本和函数图像,它们都含有若干文本变量,变量值的改变使计算文本的值和函数图像产生动态变化,这些是对移动学习的尝试和探索。
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