應(yīng)用型人才培養(yǎng)中《算法分析與設(shè)計(jì)》課程教學(xué)方法研究

李紹靜+許海洋+呂建波

摘 要：為了提高應(yīng)用型人才培養(yǎng)質(zhì)量，培養(yǎng)更多適應(yīng)現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展需求的實(shí)用性、綜合性人才，該文主要分析了算法分析與設(shè)計(jì)教學(xué)中存在的主要問(wèn)題，并提出了幾點(diǎn)基于應(yīng)用型人才培養(yǎng)原則的教學(xué)改革策略，為農(nóng)業(yè)類院校計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的應(yīng)用型人才培養(yǎng)提供了新思路。

關(guān)鍵詞：應(yīng)用型 算法分析與設(shè)計(jì) 教學(xué)方法

近年來(lái)，計(jì)算機(jī)與信息技術(shù)已在人們的工作、生活、休閑等各方面有著越來(lái)越廣泛的應(yīng)用，這使得社會(huì)對(duì)大學(xué)教育中的計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力提出了更高要求。

青島農(nóng)業(yè)大學(xué)是一所以農(nóng)業(yè)和生物類學(xué)科為優(yōu)勢(shì)和特色的多科性省屬大學(xué)[1]，為培養(yǎng)計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生較強(qiáng)的就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力和可持續(xù)發(fā)展的潛力，提高應(yīng)用型人才培養(yǎng)質(zhì)量，適應(yīng)高等教育大眾化形勢(shì)和社會(huì)發(fā)展需要，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)及軟件外包本科專業(yè)高素質(zhì)、應(yīng)用型人才培養(yǎng)的辦學(xué)定位，該院制定了“厚基礎(chǔ)、寬口徑、強(qiáng)能力、高素質(zhì)、突出個(gè)性發(fā)展”的人才培養(yǎng)目標(biāo)[2]。

該文分析了計(jì)算機(jī)相關(guān)專業(yè)中《算法分析與設(shè)計(jì)》課程教學(xué)及課程建設(shè)中存在的主要問(wèn)題，并且提出了幾點(diǎn)基于應(yīng)用型人才培養(yǎng)原則的教學(xué)改革策略，為農(nóng)業(yè)類院校計(jì)算機(jī)專業(yè)的應(yīng)用型人才培養(yǎng)提供參考。

1 研究現(xiàn)狀

有關(guān)《算法分析與設(shè)計(jì)》課程教學(xué)方法研究，眾多研究者根據(jù)自身實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)做了相關(guān)研究[2-4]。楊波等研究了計(jì)算機(jī)相關(guān)專業(yè)的算法分析與設(shè)計(jì)課程的教學(xué)研究；楊春明等研究了競(jìng)賽模式下的教學(xué)實(shí)踐探索；張巖等研究了任務(wù)驅(qū)動(dòng)法在算法分析與設(shè)計(jì)教學(xué)中的應(yīng)用；王丹等研究了“三化一體”教學(xué)方法在算法分析與設(shè)計(jì)課程教學(xué)中的應(yīng)用。

2 《算法分析與設(shè)計(jì)》課程教學(xué)過(guò)程存在問(wèn)題

《算法分析與設(shè)計(jì)》課程是提高學(xué)生計(jì)算機(jī)水平和應(yīng)用能力的專業(yè)課，是計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生的必修課程，使學(xué)生在已掌握用一種計(jì)算機(jī)語(yǔ)言進(jìn)行程序設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，掌握算法的基本設(shè)計(jì)方法，以及算法的實(shí)現(xiàn)，在今后的學(xué)習(xí)和工作中，更有效地利用計(jì)算機(jī)解決實(shí)際問(wèn)題。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和社會(huì)對(duì)人才要求的不斷提高，《算法分析與設(shè)計(jì)》課程的傳統(tǒng)教學(xué)方式呈現(xiàn)出的弊端也愈來(lái)愈明顯，主要表現(xiàn)在：重理論，輕應(yīng)用，重教學(xué)的嚴(yán)密推理，輕設(shè)計(jì)的實(shí)際意義，而且，沒(méi)有反映出具有廣泛應(yīng)用的現(xiàn)代計(jì)算機(jī)成果，已不能很好地適應(yīng)現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展的需要。所以，教學(xué)方法與手段改革勢(shì)在必行。

2.1 教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)資源等不能滿足專業(yè)應(yīng)用需求

現(xiàn)有的教學(xué)內(nèi)容和課程體系缺少結(jié)合行業(yè)與項(xiàng)目的實(shí)用性的實(shí)訓(xùn)內(nèi)容，造成教學(xué)與行業(yè)脫軌，不能完全適應(yīng)社會(huì)對(duì)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)目標(biāo)的要求，還需要科學(xué)合理地進(jìn)行整合。

2.2 教學(xué)方法和考核手段等有待創(chuàng)新

近年來(lái)，雖然課堂教學(xué)采用了多媒體教學(xué)方法，在加強(qiáng)學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解方面取得了較好的效果，但由于理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)等環(huán)節(jié)不能有效結(jié)合，導(dǎo)致學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握大打折扣，因此，還需要加強(qiáng)對(duì)教學(xué)方法的創(chuàng)新。另外，該院的計(jì)算機(jī)專業(yè)的理論教學(xué)學(xué)時(shí)為32學(xué)時(shí)，每周分別安排2節(jié)理論，期間間隔時(shí)間太長(zhǎng)，根據(jù)人類記憶曲線規(guī)律，學(xué)生容易遺忘，又不能及時(shí)實(shí)踐，導(dǎo)致學(xué)習(xí)效率低下。

2.3 實(shí)踐部分題目單一，缺乏創(chuàng)新

《算法分析與設(shè)計(jì)》課程實(shí)踐教學(xué)的目標(biāo)是為了培養(yǎng)具有較強(qiáng)計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力的綜合應(yīng)用型人才，但目前實(shí)驗(yàn)大綱的內(nèi)容多為驗(yàn)證性題目，忽視了應(yīng)用性、設(shè)計(jì)性以及綜合性訓(xùn)練，導(dǎo)致學(xué)生一直處于被動(dòng)學(xué)習(xí)狀態(tài)，欠缺激情，也無(wú)法深入、全面思考自己學(xué)習(xí)的知識(shí)，在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中有效提高自身水平，也不符合應(yīng)用型人才培養(yǎng)的實(shí)際要求。

2.4 考核方式單一，具有局限性

目前該課程的考核方式，主要采用理論+上機(jī)考試+考勤的方式，其中理論占70%，上機(jī)考試占20%，考勤占10%。理論考試采用課程結(jié)束后閉卷考試，考核內(nèi)容為課程教學(xué)中涉及的各個(gè)理論知識(shí)點(diǎn)。上機(jī)考試所占比重較小，勢(shì)必導(dǎo)致學(xué)生精力投入較少。

2.5 與應(yīng)用型人才培養(yǎng)相匹配的師資力量有待于加強(qiáng)

算法課程是一門專業(yè)課，專業(yè)性強(qiáng)、理論程度深、實(shí)踐性強(qiáng)。根據(jù)該課程設(shè)計(jì)思路，對(duì)主講教師的專業(yè)功底及教學(xué)方法等方面都提出很高的要求，而現(xiàn)有主講教師存在知識(shí)與技能或這或那的短邊約束，學(xué)歷、職稱和技能都有很大的提升空間。

2.6 針對(duì)不同專業(yè)的教學(xué)存在“一刀切”現(xiàn)象

該院開(kāi)設(shè)算法課程的有計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)專業(yè)，還有校企合作的軟件外包專業(yè)，目前的教學(xué)內(nèi)容及課時(shí)安排相同，沒(méi)有區(qū)分不同專業(yè)學(xué)生對(duì)于課程不同程度的要求，無(wú)法做到因材施教。

3 思路與策略

針對(duì)目前教學(xué)過(guò)程中存在的問(wèn)題，結(jié)合目前正在進(jìn)行的課程建設(shè)項(xiàng)目，對(duì)算法課程的教學(xué)方法及思路進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。

3.1 建立和完善教學(xué)資源，建立網(wǎng)絡(luò)一體化教學(xué)資源體系

根據(jù)教學(xué)需求，需要研制開(kāi)發(fā)適合于應(yīng)用拓展型本科生基礎(chǔ)教學(xué)的教學(xué)資源。主要包括：課程標(biāo)準(zhǔn)（含知識(shí)與方法體系、基本應(yīng)用技能、教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)和實(shí)施規(guī)范等）、主體教材、案例與實(shí)踐（實(shí)驗(yàn)）教程、擴(kuò)展性閱讀資料、教師教學(xué)指南、學(xué)生學(xué)習(xí)指南、練習(xí)題庫(kù)、測(cè)試題庫(kù)等。利用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)，提供給學(xué)生全面的教學(xué)資料，提高課下學(xué)習(xí)的興趣。

同時(shí)有條件也可以建立該課程的專屬網(wǎng)站，主要包括用戶管理、資源管理、教學(xué)管理、自主學(xué)習(xí)、專題研究、實(shí)驗(yàn)示范、教學(xué)評(píng)價(jià)及網(wǎng)上交流等主要模塊。

3.2 改革教學(xué)方法，深化教學(xué)改革

課堂教學(xué)中重視教學(xué)方式、教學(xué)手段的現(xiàn)代化和多樣化，在理論教學(xué)過(guò)程中，充分運(yùn)用現(xiàn)代化、多媒體教學(xué)手段，采用案例式、互動(dòng)式、啟發(fā)式教學(xué)，強(qiáng)化理論知識(shí)的學(xué)習(xí)效果。在實(shí)踐中總結(jié)出符合按分級(jí)教學(xué)培養(yǎng)所需要的課程教學(xué)結(jié)構(gòu)模式和教學(xué)要求方案。另外充分利用網(wǎng)絡(luò)，開(kāi)設(shè)網(wǎng)上教學(xué)交流平臺(tái)，通過(guò)學(xué)術(shù)講座、師生研討等途徑，扎實(shí)學(xué)生理論知識(shí)，擴(kuò)大學(xué)生的學(xué)術(shù)視野。

教學(xué)改革是學(xué)校各項(xiàng)改革的核心，也是提高教學(xué)質(zhì)量的重要保證。為了培養(yǎng)基礎(chǔ)扎實(shí)、知識(shí)面寬、創(chuàng)新能力強(qiáng)、綜合素質(zhì)高、適應(yīng)21世紀(jì)社會(huì)發(fā)展需要的新型人才，構(gòu)建了課堂教學(xué)、實(shí)踐活動(dòng)、科學(xué)研究三位一體的培養(yǎng)模式，同時(shí)激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)算法的興趣，強(qiáng)化建模能力的綜合培養(yǎng)，鼓勵(lì)學(xué)生參加各類算法設(shè)計(jì)競(jìng)賽，鼓勵(lì)學(xué)生參與教師的研究課題。

3.3 重構(gòu)實(shí)驗(yàn)題目，改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容

《算法分析與設(shè)計(jì)》實(shí)踐課程需要學(xué)生深入理解算法的基本概念和基本理論基礎(chǔ)上，指導(dǎo)學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐，來(lái)培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的能力。

實(shí)踐教學(xué)的實(shí)驗(yàn)題目不僅應(yīng)該具備驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)，還應(yīng)該包括創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)、綜合型實(shí)驗(yàn)等，還可設(shè)置自選題目，來(lái)滿足不同專業(yè)、不同層次學(xué)生的學(xué)習(xí)需求，體現(xiàn)專業(yè)教學(xué)改革的應(yīng)用性、實(shí)踐性和操作性。

3.4 采用多元化的考核方式，強(qiáng)調(diào)考核學(xué)生的應(yīng)用能力

教學(xué)的是否成功除了倚賴教學(xué)方式和內(nèi)容，也取決于課程考核方式，這決定了被教育者投入精力的程度。傳統(tǒng)教學(xué)中往往非常注重理論考試成績(jī)，忽略實(shí)踐部分的考核。

隨著教學(xué)模式朝著“強(qiáng)調(diào)實(shí)踐突出應(yīng)用”方向的改變，課程的考核方式也應(yīng)該采用更加科學(xué)的方式，從過(guò)去單純對(duì)學(xué)生理論知識(shí)的考核轉(zhuǎn)向知識(shí)與能力并重，如加強(qiáng)對(duì)實(shí)踐應(yīng)用能力的考評(píng)。改革考核方式，從過(guò)去單一的期末閉卷考試轉(zhuǎn)向增加平時(shí)對(duì)學(xué)生動(dòng)手能力考試與考核的內(nèi)容。上機(jī)考試也在課程結(jié)束后，專門安排考試時(shí)間（擬定為2 h），學(xué)生在指定機(jī)房，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)公布的上機(jī)考試要求答題。如此，注重考核學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力以及實(shí)際應(yīng)用能力，從而有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性。

3.5 建設(shè)一支教學(xué)水平過(guò)硬的合格師資隊(duì)伍

要培養(yǎng)合格應(yīng)用型人才，一定要打造一支思想素質(zhì)好，業(yè)務(wù)能力強(qiáng)，職稱結(jié)構(gòu)、年齡結(jié)構(gòu)及學(xué)歷結(jié)構(gòu)合理的師資隊(duì)伍，具體措施包括：努力提高教師的業(yè)務(wù)水平，改善師資結(jié)構(gòu)。將采取各種有效措施，進(jìn)一步優(yōu)化教學(xué)隊(duì)伍結(jié)構(gòu)，完善學(xué)科人才梯隊(duì)，建設(shè)相得益彰的學(xué)術(shù)隊(duì)伍；加強(qiáng)教研型、應(yīng)用型教師的培養(yǎng)，鼓勵(lì)教師進(jìn)行教學(xué)改革的實(shí)踐探討。鼓勵(lì)教師在教學(xué)領(lǐng)域里大膽改革創(chuàng)新，爭(zhēng)取出一批高水平、獲獎(jiǎng)層次高的教學(xué)成果。建立健全教師進(jìn)修、訪學(xué)、培訓(xùn)、兼職制度，條件允許，有針對(duì)性的在職進(jìn)修、訪學(xué)及國(guó)內(nèi)外學(xué)術(shù)交流等或者高層次人才引進(jìn)。

3.6 針對(duì)不同專業(yè)，建立多層次的教學(xué)體系

為了更好地滿足應(yīng)用型人才培養(yǎng)的需求，課程教學(xué)過(guò)程中需要結(jié)合不同專業(yè)、不同系別以及不同層次教學(xué)對(duì)象因材施教，安排不同的教學(xué)內(nèi)容，實(shí)施不同的教學(xué)模式，采用不同的考核方式。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，《算法設(shè)計(jì)與分析》課程教學(xué)改革圍繞“應(yīng)用型人才培養(yǎng)特色名校建設(shè)工程”中人才培養(yǎng)的總體目標(biāo)，堅(jiān)持“知識(shí)、能力、素質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展”的原則，拓寬基礎(chǔ)、增強(qiáng)適應(yīng)性，處理好基礎(chǔ)課程與專業(yè)教學(xué)的關(guān)系，打破舊的傳統(tǒng)教學(xué)模式，適應(yīng)新的課程體系要求。建立符合學(xué)生認(rèn)知規(guī)律和知識(shí)結(jié)構(gòu)的課程體系、課程內(nèi)容，以培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)實(shí)驗(yàn)素質(zhì)及創(chuàng)新能力為整體建設(shè)目標(biāo)，素質(zhì)教育貫徹到課程建設(shè)之中，形成符合現(xiàn)代教育規(guī)律、體現(xiàn)應(yīng)用型人才培養(yǎng)要求并具有鮮明特色的教學(xué)研究和改革成果，實(shí)現(xiàn)專業(yè)課程設(shè)置與社會(huì)實(shí)際需要有機(jī)結(jié)合，使學(xué)生具有扎實(shí)的理論知識(shí)、較強(qiáng)的實(shí)踐技能和全面發(fā)展的綜合素質(zhì)，拓寬學(xué)生的就業(yè)渠道，為計(jì)算機(jī)學(xué)科長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

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