淺談應用型人才培養模式下算法設計與分析教學改革

鄔 迎 王麗偉

(中原工學院信息商務學院信息技術系，河南 鄭州 450007)

淺談應用型人才培養模式下算法設計與分析教學改革

鄔 迎 王麗偉

(中原工學院信息商務學院信息技術系，河南 鄭州 450007)

本文探討了在應用型人才培養模式下的算法設計與分析課程教學改革，從教學現存的問題入手，結合以前的教學經驗，從四個方面闡述了提高此課程教學效果的措施，可以有效強化學生的實踐和創新能力，推進應用型人才培養模式改革。

算法設計與分析；應用型人才；教學改革

1 引言

人才培養是高校的根本任務。《國家中長期教育改革和發展規劃綱要（2010-2020年）》中提出了高等教育需分類管理和人才培養結構也應做戰略性調整，地方本科高校應實現轉型發展。把人才培養目標定位為“應用型人才”，“培養具有職業適應性的人才是新型應用型本科院校人才培養的主要指向。”[1]

算法是計算機科學中最具方法論性質的核心概念，被譽為計算機學科的靈魂[2]。算法設計與分析是計算機專業必修的核心課程之一，該課程一般以程序設計語言、數據結構和離散數學作為先修課程，其后承接編譯原理、操作系統等計算機核心課程。因此，學好該課程為獨立地設計算法和對算法進行分析奠定堅實的知識基礎，對從事計算機軟件和計算機應用的研究者來說是非常重要和必不可少的。

2 算法設計與分析課程教學現狀

算法設計與分析課程具有理論和實踐并重的特點，也是老師和學生一致認為較難的課程。現階段教師在教學方面單純強調學科縱向知識的學術性、完整性和系統性，而沒有充分考慮到地方性獨立學院培養的應用技術型人才應該從應用性、職業性的角度來培養學生；算法設計與分析是一門理論性與實踐性相結合的課程，教學觀念是重理論輕實踐，教學方式以灌輸為主；考核方式以理論試卷考核為主，這種教學方式培養出的學生勢必難以滿足社會的需求，再就業市場中也到處碰壁。

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

3 算法設計與分析課程教學改革的對策

毋庸置疑，現階段地方獨立院校簡單模仿傳統研究性大學課程體系已經影響到了應用型人才的培養。應用型本科教育應該尋求改變，以應用型創新人才培養為目標，以能力為核心改革原有的課程體系。

針對算法設計與分析課程，在教學內容和方式方法上，老師授課要突出實踐性和實用性，掌握“時上時新”的原則，可以將相關領域的新技術發展提取并融入到教學內容中。在教學方法上采用以學生為主體，教師為主導，既要突出“導”的作用，對教學全程進行把控，又能調動學生參與課堂教學的主觀能動性、體現能力培養的教學方法。

3.1 講授算法要理論聯系實際

算法講授時要結合學生熟悉的實際應用場景，而不是簡單地孤立地講解算法思想，這樣既激發學生興趣，更主動地掌握算法的思想精髓，學會用計算機解決實際問題，也避免學生死記硬背算法設計思想，對設計方法不能舉一反三。在教學過程時，五種基本的算法策略（迭代法、蠻力法、分治法、貪婪法和動態規劃）是講授的重點，而每種算法策略的經典應用有很多，教師可以結合學生感興趣的實例進行講解。例如蠻力法中可以以百錢買百雞這一經典問題為案例，生活中找錢問題可以應用到貪婪算法當中，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。引入這個例子學生就會很容易理解分治法的設計思想，即將一個難以直接解決的大問題分割成一些規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生的程序設計競賽，較常見的有aCM-ICPC（國際大學生程序設計競賽）、百度之星、藍橋杯大賽、Google挑戰賽等。其中aCM-ICPC是最具影響力規模最大的競賽，不僅培養參賽選手的創新能力和團隊合作精神，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，既可以強化學以致用的能力，又形成積極向上的自主學習氛圍。

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

3.3 加強實踐教學

在教學環節設計方面，對理論教學和實踐教學進行科學合理的比例劃分。爭取做到滿足“理論夠用，技能扎實”的專業技能方面企業的用人需求。在算法設計實驗內容上，考慮到學生層次不同，需要設置不同難度和類型的實驗題目。如對于基礎薄弱的學生必須完成基礎驗證型實驗；一般學生可以選作對算法優化設計的改進型實驗；還有一些學有余力的同學可鼓勵積極嘗試綜合型創新實驗。例如在做分治法實驗時，給學生的實驗題目如表1。

表1 分治法實驗

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

3.4 豐富考核方式

大多數學校算法設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%。這種考核方式導致學生重理論輕實踐，期末考試前“抱佛腳”現象較普遍，不利于培養學生的實際應用能力，更談不上應用型人才的培養。

算法設計與分析是一門理論性與實踐性相結合的課程。除了期末考試以外，還應該增加平時考核和過程考核。為了激發學生參加競賽的興趣，教師對學生參加aCM/ICPC和藍橋杯等類似的程序設計競賽的積極表現和獲獎應該給予“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生的平時表現，引導學生在理解算法思想的基礎上重視上機實踐，提高編程和分析解決實際問題的能力，并實現了與企業需求接軌的目標。

4 結束語

在《算法設計與分析》的教學實踐中，還需要教師和學生相互配合，只有不斷地發現問題、解決問題，才能提高教師的教學水平，強化學生的實踐能力和創新能力，從而推進應用型人才培養模式改革。

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

[2]呂國英．算法設計與分析[M]．北京：清華大學出版社，2009．

[3]劉汝佳，黃亮．算法藝術與信息學競賽[M]．北京：清華大學出版社，2004．

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

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

[6]宋艷輝．淺議知識時代信息管理專業學生知識能力的培養[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：網絡安全。