淺談應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式下算法設(shè)計與分析教學(xué)改革

鄔 迎 王麗偉

(中原工學(xué)院信息商務(wù)學(xué)院信息技術(shù)系，河南 鄭州 450007)

淺談應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式下算法設(shè)計與分析教學(xué)改革

鄔 迎 王麗偉

(中原工學(xué)院信息商務(wù)學(xué)院信息技術(shù)系，河南 鄭州 450007)

本文探討了在應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式下的算法設(shè)計與分析課程教學(xué)改革，從教學(xué)現(xiàn)存的問題入手，結(jié)合以前的教學(xué)經(jīng)驗，從四個方面闡述了提高此課程教學(xué)效果的措施，可以有效強化學(xué)生的實踐和創(chuàng)新能力，推進(jìn)應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式改革。

算法設(shè)計與分析；應(yīng)用型人才；教學(xué)改革

1 引言

人才培養(yǎng)是高校的根本任務(wù)。《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020年）》中提出了高等教育需分類管理和人才培養(yǎng)結(jié)構(gòu)也應(yīng)做戰(zhàn)略性調(diào)整，地方本科高校應(yīng)實現(xiàn)轉(zhuǎn)型發(fā)展。把人才培養(yǎng)目標(biāo)定位為“應(yīng)用型人才”，“培養(yǎng)具有職業(yè)適應(yīng)性的人才是新型應(yīng)用型本科院校人才培養(yǎng)的主要指向?！盵1]

算法是計算機科學(xué)中最具方法論性質(zhì)的核心概念，被譽為計算機學(xué)科的靈魂[2]。算法設(shè)計與分析是計算機專業(yè)必修的核心課程之一，該課程一般以程序設(shè)計語言、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和離散數(shù)學(xué)作為先修課程，其后承接編譯原理、操作系統(tǒng)等計算機核心課程。因此，學(xué)好該課程為獨立地設(shè)計算法和對算法進(jìn)行分析奠定堅實的知識基礎(chǔ)，對從事計算機軟件和計算機應(yīng)用的研究者來說是非常重要和必不可少的。

2 算法設(shè)計與分析課程教學(xué)現(xiàn)狀

算法設(shè)計與分析課程具有理論和實踐并重的特點，也是老師和學(xué)生一致認(rèn)為較難的課程?，F(xiàn)階段教師在教學(xué)方面單純強調(diào)學(xué)科縱向知識的學(xué)術(shù)性、完整性和系統(tǒng)性，而沒有充分考慮到地方性獨立學(xué)院培養(yǎng)的應(yīng)用技術(shù)型人才應(yīng)該從應(yīng)用性、職業(yè)性的角度來培養(yǎng)學(xué)生；算法設(shè)計與分析是一門理論性與實踐性相結(jié)合的課程，教學(xué)觀念是重理論輕實踐，教學(xué)方式以灌輸為主；考核方式以理論試卷考核為主，這種教學(xué)方式培養(yǎng)出的學(xué)生勢必難以滿足社會的需求，再就業(yè)市場中也到處碰壁。

學(xué)生們普遍反映較多的問題有：(1)學(xué)生對理論教學(xué)的某些內(nèi)容缺乏學(xué)習(xí)興趣；(2)教學(xué)中缺乏科學(xué)合理的方法，老師“滿堂灌”，學(xué)生聽課沒重點；(3)教學(xué)內(nèi)容中理論內(nèi)容偏多，學(xué)生對算法設(shè)計思想不能靈活運用。

3 算法設(shè)計與分析課程教學(xué)改革的對策

毋庸置疑，現(xiàn)階段地方獨立院校簡單模仿傳統(tǒng)研究性大學(xué)課程體系已經(jīng)影響到了應(yīng)用型人才的培養(yǎng)。應(yīng)用型本科教育應(yīng)該尋求改變，以應(yīng)用型創(chuàng)新人才培養(yǎng)為目標(biāo)，以能力為核心改革原有的課程體系。

針對算法設(shè)計與分析課程，在教學(xué)內(nèi)容和方式方法上，老師授課要突出實踐性和實用性，掌握“時上時新”的原則，可以將相關(guān)領(lǐng)域的新技術(shù)發(fā)展提取并融入到教學(xué)內(nèi)容中。在教學(xué)方法上采用以學(xué)生為主體，教師為主導(dǎo)，既要突出“導(dǎo)”的作用，對教學(xué)全程進(jìn)行把控，又能調(diào)動學(xué)生參與課堂教學(xué)的主觀能動性、體現(xiàn)能力培養(yǎng)的教學(xué)方法。

3.1 講授算法要理論聯(lián)系實際

算法講授時要結(jié)合學(xué)生熟悉的實際應(yīng)用場景，而不是簡單地孤立地講解算法思想，這樣既激發(fā)學(xué)生興趣，更主動地掌握算法的思想精髓，學(xué)會用計算機解決實際問題，也避免學(xué)生死記硬背算法設(shè)計思想，對設(shè)計方法不能舉一反三。在教學(xué)過程時，五種基本的算法策略（迭代法、蠻力法、分治法、貪婪法和動態(tài)規(guī)劃）是講授的重點，而每種算法策略的經(jīng)典應(yīng)用有很多，教師可以結(jié)合學(xué)生感興趣的實例進(jìn)行講解。例如蠻力法中可以以百錢買百雞這一經(jīng)典問題為案例，生活中找錢問題可以應(yīng)用到貪婪算法當(dāng)中，在講解分治法時，可以以生活中吃橙子例子類比，如我們的目標(biāo)要吃掉橙子，但大家都知道橙子的皮不好剝，我們可以把它切成多份吃起來就容易多了。引入這個例子學(xué)生就會很容易理解分治法的設(shè)計思想，即將一個難以直接解決的大問題分割成一些規(guī)模較小的幾個相似問題，以便各個擊破，分而治之[2]。

3.2 鼓勵參加競賽

目前有很多形式的針對大學(xué)生的程序設(shè)計競賽，較常見的有aCM-ICPC（國際大學(xué)生程序設(shè)計競賽）、百度之星、藍(lán)橋杯大賽、Google挑戰(zhàn)賽等。其中aCM-ICPC是最具影響力規(guī)模最大的競賽，不僅培養(yǎng)參賽選手的創(chuàng)新能力和團(tuán)隊合作精神，而且也檢測選手們在壓力下編寫程序，分析和解決實際問題的能力。通過參與比賽，既可以強化學(xué)以致用的能力，又形成積極向上的自主學(xué)習(xí)氛圍。

在課堂教學(xué)中，教師可以模仿aCM競賽的形式，讓學(xué)生分組（3-4人一組）討論解決課后習(xí)題或一些競賽題目，給學(xué)生充分的平臺展示他們的思維活力和創(chuàng)新能力，加強了團(tuán)隊合作精神也提高了自主學(xué)習(xí)的能力。

3.3 加強實踐教學(xué)

在教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)計方面，對理論教學(xué)和實踐教學(xué)進(jìn)行科學(xué)合理的比例劃分。爭取做到滿足“理論夠用，技能扎實”的專業(yè)技能方面企業(yè)的用人需求。在算法設(shè)計實驗內(nèi)容上，考慮到學(xué)生層次不同，需要設(shè)置不同難度和類型的實驗題目。如對于基礎(chǔ)薄弱的學(xué)生必須完成基礎(chǔ)驗證型實驗；一般學(xué)生可以選作對算法優(yōu)化設(shè)計的改進(jìn)型實驗；還有一些學(xué)有余力的同學(xué)可鼓勵積極嘗試綜合型創(chuàng)新實驗。例如在做分治法實驗時，給學(xué)生的實驗題目如表1。

表1 分治法實驗

通過學(xué)生的實驗報告來反饋學(xué)生的對算法的理解和掌握情況，同時也避免了所有學(xué)生實驗報告千篇一律的現(xiàn)象。

3.4 豐富考核方式

大多數(shù)學(xué)校算法設(shè)計與分析課程的考核方式主要由兩部分組成：平時成績包含作業(yè)和考情占總成績的20%-30%，期末考核基本上采取單一的理論考試形式，占總成績的70%-80%。這種考核方式導(dǎo)致學(xué)生重理論輕實踐，期末考試前“抱佛腳”現(xiàn)象較普遍，不利于培養(yǎng)學(xué)生的實際應(yīng)用能力，更談不上應(yīng)用型人才的培養(yǎng)。

算法設(shè)計與分析是一門理論性與實踐性相結(jié)合的課程。除了期末考試以外，還應(yīng)該增加平時考核和過程考核。為了激發(fā)學(xué)生參加競賽的興趣，教師對學(xué)生參加aCM/ICPC和藍(lán)橋杯等類似的程序設(shè)計競賽的積極表現(xiàn)和獲獎應(yīng)該給予“加分”激勵。最終，算法課程考核方式見表2。

表2 考核方式

這樣的考核方式注重學(xué)生的平時表現(xiàn)，引導(dǎo)學(xué)生在理解算法思想的基礎(chǔ)上重視上機實踐，提高編程和分析解決實際問題的能力，并實現(xiàn)了與企業(yè)需求接軌的目標(biāo)。

4 結(jié)束語

在《算法設(shè)計與分析》的教學(xué)實踐中，還需要教師和學(xué)生相互配合，只有不斷地發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，才能提高教師的教學(xué)水平，強化學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新能力，從而推進(jìn)應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式改革。

[1]胡天佑．建設(shè)“應(yīng)用型大學(xué)”的邏輯與問題[J]．中國高校研究，2013，(5)．

[2]呂國英．算法設(shè)計與分析[M]．北京：清華大學(xué)出版社，2009．

[3]劉汝佳，黃亮．算法藝術(shù)與信息學(xué)競賽[M]．北京：清華大學(xué)出版社，2004．

[4]秦董洪，陳智勇．算法設(shè)計與分析課程教學(xué)研究[J]．計算機教育，2013，(11)：98-101．

[5]劉振章．《算法設(shè)計與分析》課程教學(xué)探討[J]．電腦知識與技術(shù)，2014，(9)：1995-1996．

[6]宋艷輝．淺議知識時代信息管理專業(yè)學(xué)生知識能力的培養(yǎng)[J]．電腦與電信，2015，(4)：77-78．

The Teaching Reform of algorithm Design and analysis in the Training Mode of applied Talents

Wu Ying Wang Liwei
(Zhongyuan University of Technology,Zhengzhou 450007,Henan)

This paper discusses the teaching reform of algorithm design and analysis in the training mode of applied talents. aiming at the existing problems,combined with previous teaching experience,it describes the measures to improve the teaching effect from the four aspects,which can effectively strengthen the students ability of practice and innovation,and promote the reform of pratical talents training mode.

algorithm design and analysis;pratical talents;teaching reform

G642.41

a

1008-6609(2016)03-0075-02

鄔迎，女,河南鄭州人，碩士，研究方向：網(wǎng)絡(luò)安全。