高校計算機專業核心課程群建設研究

摘要：分析計算機專業核心課程群地位和作用，以算法與數據結構課程作為8門核心課程群建設的示例，重點對課程中知識單元的劃分、課程教學過程的組織、課程群教學團隊的建設、核心課程群的總體建設思路等內容提出看法，為高等院校計算機專業核心課程群建設提供借鑒。

關鍵詞：計算機專業；算法與數據結構；核心課程群建設

0 引 言

課程建設對優化教學過程和提高教學質量起到了良好的作用。作為教學改革的重點，學校一直將課程建設作為教學領域中的常規工作來抓。核心專業課程教學在培養專業能力和專業素質等方面起著決定性的作用，是培養專業基本能力的基本途徑。按照國家教學指導委員會提出的本科生培養指導方案建議，普通高等學校本科層次學生的培養根據學生素質、學校資源等軟、硬件資源的不同區分為科學型、工程型和應用型3種不同類型

作為地方普通高校，我們辦學的基本目標就是以市場為導向，培養適合社會、經濟和文化發展需要的創新應用型本科人才。應用型人才培養要求受教育者理解特定專業的相關理論，具備可以應用這些理論指導其分析與設計所遇到問題的能力，即要求學生在學習專業理論知識時，通過適當的實踐教學活動培養形式化描述能力、抽象思維、邏輯思維能力和基本設計能力，在此基礎上進行問題求解、參與工程設計與實踐，通過實踐加強對理論的理解與掌握。就計算機專業而言，專業基本能力包括計算機思維能力、算法設計與分析能力、程序與實現能力和系統能力等，計算機專業核心課程群建設對這些能力的培養和提高起著關鍵性的作用。

1 計算機專業核心課程群的地位和作用

計算機專業核心課程包括高級程序設計、離散數學、算法與數據結構、軟件工程、數據庫系統原理、計算機組成原理、操作系統和計算機網絡8門課程，這8門核心課程結構關系如圖1所示。

在具體的實施過程中，上述各門課程除了課堂教學環節和實驗教學環節外，其中高級程序設計、數據庫系統、軟件工程和計算機組成原理還設立了課程設計環節，計算機專業8門核心課程相關的實踐環節關系如圖2所示，這些核心課程明確了計算機專業課程教學和實驗教學內容設計，指出了各課程涉及哪些知識單元、知識點和實驗單元、技能點以及相應的教學要求。算法與數據結構是太原科技大學計算機科學與技術專業教學計劃中的一門核心課程，從課程設置中可以看到，作為計算機類專業一門重要的專業基礎課，其在整個計算機類專業的課程體系中起著承上啟下的重要作用。一方面，它要使用計算機基礎、算法語言、離散數學等基礎課程的知識；另一方面，它在操作系統、軟件工程、數據庫系統原理、編譯原理、人工智能等后續課程中都要大量的使用。

由于在校學生存在明顯差異，因此教師需要采取的教學手段和方法也不相同。專業核心課程有自已獨立的知識體系，課程群之間又有相互的內在關聯，這就要求我們在師資隊伍建設、團隊之間相互協作、課堂和實踐教學改革、教學資源平臺建設和教學效果評價等方面開展深入的教學研究和教學改革，探索適合計算機專業自身實際情況的教學模式，為此我們提出以算法與數據結構為示例的計算機專業核心課程群建設研究這一課題。

2 算法與數據結構課程知識單元劃分

按照目前對大學計算機專業算法與數據結構課程的教學要求，該課程總共分為11章51節，其內容按知識結構可以劃分為3部分：基礎知識篇、數據結構篇和基本運算篇。基礎知識篇主要涉及算法與數據結構課程的數據結構基本概念、算法設計及分析兩方面的知識；數據結構篇主要涉及線性結構、擴展結構和非線性結構3方面的知識。第1部分基礎知識篇包含該類數據結構的基本概念，數據的存儲結構、基本運算及應用和擴展；第2部分數據結構篇主要包括線性結構、非線性結構及對線性結構的擴展3個主要部分，其中線性結構包括線性表、棧、隊列和字串等內容，非線性結構包括樹形結構和圖，擴展結構包括數組和廣義表；第3部分基本運算篇主要涉及查找、排序和文件組織3方面的知識算法與數據結構課程知識單元構架見表1。

3 算法與數據結構課程課堂教學組I織

算法與數據結構課程課堂教學中要應用各種教學媒體和教學手段活躍教學氣氛，激發學生學習興趣，更新學習方式，提高教學質量，借助于網絡的協同工作平臺以及其他的信息交換渠道，通過教師的跟蹤負責以及師生間的互動，保持師生間的經常性接觸，縮短師生問的心理和物理空間距離，營造一個良好的專業課學習環境，為此我們從3方面對算法與數據結構課程進行改革知識單元碎片化、課堂教學多樣化、動手環節實例化。

先進的教學方法是保證算法與數據結構課程建設的重要手段，學校可積極組織算法與數據結構課程多媒體課件、網絡課件的研究和開發，采用啟發式教學、案例式教學、討論式教學等多種不同的教學方法，力爭使教學梯隊中的每一位教師都能合理地使用多媒體課件進行教學，開通網上算法與數據結構課程學習、網上問題解答、網上學習效果檢測等功能，擴大算法與數據結構課程學習的時間區域和空間區域，實現算法與數據結構課程教學資源的共享。

為了進一步加強學生對算法與數據結構課程重點知識板塊的學習，教師可在課堂教學學時分配上對原教學大綱進行調整。調整思路：①加大重點章節的課內教學時數，減少一般知識點的課堂教學，重點內容在課堂上講清和講透；②增加課內師生的互動時數，通過學生的課堂參與和討論情況及時了解學生的學習動態；③制訂和課內教學相配套的課外學習時間，以指導學生課外學習算法與數據結構課程時能合理地安排學習時數，做到有的放矢。具體調整是對第2章線性表由原來的7學時調整為10學時，對第3章棧和隊列由原來的7學時調整為8學時，對第4章串由原來的2學時調整為4學時，對第5章數組和廣義表由原來的2學時調整為4學時，對第10章外排序和第11章文件由原來的課內4學時調整為課外學生自學4學時，調整后的詳細內容可參看太原科技大學算法與數據結構省級精品資源共享課程的相關網站資源。

4 核心課程群建設的總體思路

計算機專業核心課程群建設的建設主體是核心課程的教學團隊，建設對象是核心課程的課程群，建設媒介是基于校園網和公共網兩個網絡服務平臺上的多種教學資源，建設目標是為計算機專業學生課程學習提供優質的教學服務，核心課程群建設結構如圖3所示。計算機專業核心課程群建設可著重從以下幾方面進行。

（1）核心課程教學團隊建設。結構合理的教學團隊是建設教學團隊的基礎條件，也是保證教學團隊可持續發展的必要條件。梯次合理的隊伍有助于增強團隊成員知識結構、能力、思維方式的互補性，老、中、青三結合的團隊通過老教師的傳、幫、帶可以幫助青年教師迅速成長和少走彎路，教學團隊必須是跨學科的教學團隊。一位教師很難在上述各領域均精通并且具有豐富的實踐經驗，因此不同學科的團隊成員通過跨學科的合作教學不僅有利于人才培養，還有助于團隊成員業務能力的共同提高，可以核心課程教學團隊帶頭人為核心，吸收、鍛煉和培養一支算法與數據結構課程的教學隊伍，形成一個3+3模式的穩定的課程教學團隊。

（2）針對性的教學手段更新與教學方法研究。核心課程的教學要有針對性，樹立以學生為中心的新觀念，引導學生主動學習。教師在課程中的角色是導師與咨詢師，引導學生在遇到問題時分析如何找到問題的關鍵點，如何應用所學知識或自學新知識，如何使用所學技能與工具或使用新技能與工具（自學、互學、借助外部資源）解決實際問題，同時教師鼓勵學生要有思維上的創新，把已掌握的知識和G2lpiQL5I+LtoObB2i2khc/P2Lz5UbEgbznb2izm3hU=技能創新性地應用于解決實際問題。此外，教師還可組織算法與數據結構課程多媒體課件和網絡課件的研究和開發，積極進行教學方法改革，提高課堂教學效率和質量，力爭使團隊中的每一位教師都能合理地使用課程的網絡教學資源和多媒體課件進行教學。

（3）核心課程教學內容改革與實踐教學研究。積極探索好的教學經驗，引用好的教學成果，組織教學法的專題研究和討論，適當調整教學計劃，組織好核心課程的課堂教學環節、實驗教學環節和課程設汁環節，使核心課程內容更加充實，課程安排更加合理，在此基礎上通過算法與數據結構課程加以實踐和驗證。

（4）核心課程教學平臺建設與教學資源整合。教師可構建網上核心課程教學平臺，實現計算機專業核心課程群教學資源的共享；開通網上算法與數據結構課程學習、網上問題解答、網上學習效果檢測等功能，擴大算法與數據結構課程學習的時間區域和空間區域。核心課程教學需要有相應的優秀教材與之對應，教師在選用國內外優秀教材、教參、教輔材料的同時需根據新時期專業特點的要求，積極參與省級、國家級教材的編寫。

（5）核心課程教學效果評價與反饋體系建設教師應建立合理的教學效果評價與反饋體系，在學生層面，及時了解其在學習過程中的感受，收集學生學習效果的反饋意見；在教師層面，通過教師自測、同行互測和專家評測收集教師教學效果的反饋意見。教師對反饋意見及時進行分析和處理，研究探討需要采取的教學手段和辦法，為提高教學質量制訂相應的改進措施并加以實施

5 結語

計算機專業的8門核心課程涵蓋了計算機專業最基礎的知識，是進行專業基本能力培養的重點課程。計算機專業核心課程群建設結高校計算機專業學生的培養有著重要作用。筆者通過對示例課程知識單元劃分、教學過程組織、教學團隊建設等相關內容的研究，理清了計算機專業核心課程群教學改革思路，明確了核心程群建設中需要解決的關鍵問題，為提升高校計算機專業本科教學質量進行了有益的探索。