非計(jì)算機(jī)專業(yè)算法分析與設(shè)計(jì)教學(xué)改革論文
【摘要】算法分析與設(shè)計(jì)不僅是計(jì)算機(jī)專業(yè)的核心課程，同時(shí)也是與計(jì)算機(jī)有關(guān)的非計(jì)算機(jī)專業(yè)的專業(yè)課。本人針對非計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中存在的若干問題，就教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)手段和考核方式等方面提出了改革措施。
【關(guān)鍵詞】算法分析與設(shè)計(jì)；教學(xué)改革；非計(jì)算機(jī)專業(yè)；學(xué)習(xí)興趣；實(shí)踐能力
一、引言
算法分析與設(shè)計(jì)不僅是計(jì)算機(jī)專業(yè)的一門核心基礎(chǔ)課程，同時(shí)也是一門與非計(jì)算機(jī)專業(yè)相關(guān)的專業(yè)課程。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)在各個(gè)行業(yè)、領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，越來越多的非計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生也開始選修這門課程。通過本課程的教學(xué)，旨在培養(yǎng)學(xué)生對算法的計(jì)算復(fù)雜性進(jìn)行正確分析的能力，為獨(dú)立地設(shè)計(jì)算法和對給定算法進(jìn)行復(fù)雜性分析奠定堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。由于非計(jì)算機(jī)專業(yè)的學(xué)生在學(xué)科背景、前期課程的設(shè)置、前期課程的掌握程度等方面與計(jì)算機(jī)專業(yè)的學(xué)生存在很大的不同，因此如何給非計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生上好算法分析與設(shè)計(jì)這門課，給廣大的教師帶來了挑戰(zhàn)和考驗(yàn)。本文從非計(jì)算機(jī)專業(yè)的角度出發(fā)，首先分析了非計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生在學(xué)習(xí)這門課程時(shí)存在的問題，然后從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)手段和考核方式三個(gè)方面提出了教學(xué)改革措施。
二、非計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)算法分析與設(shè)計(jì)存在的問題
1.學(xué)習(xí)基礎(chǔ)薄弱
數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與高級程序設(shè)計(jì)語言（如C/C++語言）是學(xué)習(xí)這門課程的基礎(chǔ)。非計(jì)算機(jī)專業(yè)課程的學(xué)生在接觸這門課之前，可能僅學(xué)過C語言的一些簡單知識，缺乏系統(tǒng)、全面的編程訓(xùn)練，無論是對C語言的運(yùn)用還是程序設(shè)計(jì)的抽象思維能力，亦或是實(shí)際動手能力，與計(jì)算機(jī)類專業(yè)學(xué)生相比都有一定的差距。另外，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)通常只是非計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生的主要選修課而非專業(yè)基礎(chǔ)課，因此無論是理論授課還是實(shí)驗(yàn)課時(shí)，都相對不足。學(xué)習(xí)基礎(chǔ)薄弱導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)這門課程較為吃力，久而久之，學(xué)生越來越畏懼這門課程，形成惡性循環(huán)，學(xué)習(xí)興趣越來越低下，嚴(yán)重影響了實(shí)際的教學(xué)效果。
2.內(nèi)容多，課時(shí)少
本門課程教學(xué)內(nèi)容非常豐富，包括算法復(fù)雜性分析、分治法、貪心法、動態(tài)規(guī)劃法、回溯法、分枝限界法等經(jīng)典的算法設(shè)計(jì)策略，每種策略都有不同的實(shí)際問題，還有一些針對復(fù)雜問題更加高級的算法策略，所涉及到的知識非常繁多。對于非計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生來說，所安排的課程是相當(dāng)有限的，將這些算法策略全部講透非常困難。
3.理論多，實(shí)踐少
本門課程注重對算法的理解，而這些理論對于非計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生來講非常艱深，想要全部理解非常困難。對于非計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生來說，他們主要希望學(xué)習(xí)基本概念和基本的應(yīng)用能力，并不希望在算法實(shí)現(xiàn)等領(lǐng)域?qū)W習(xí)較深的理論，因而實(shí)踐較少。
三、非計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)算法分析與設(shè)計(jì)教學(xué)改革措施
根據(jù)非計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生在學(xué)習(xí)中遇到的困難，提出以下幾點(diǎn)改革措施：
1.合理選擇教學(xué)內(nèi)容，調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣
根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)要求合理選擇教學(xué)內(nèi)容，合理確定學(xué)習(xí)的重點(diǎn)和難點(diǎn)。每個(gè)專業(yè)具有不同的特點(diǎn)，不同的專業(yè)對計(jì)算機(jī)的應(yīng)用要求不同，所以應(yīng)通過分析與調(diào)研，確定教學(xué)難點(diǎn)和重點(diǎn)，而不是一味試圖將所有的知識點(diǎn)都講得面面俱到。同時(shí)，在讓學(xué)生掌握相關(guān)理論知識的前提下，多注重培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐應(yīng)用能力，讓學(xué)生在實(shí)踐中不斷地探索發(fā)現(xiàn)，進(jìn)而增強(qiáng)他們學(xué)習(xí)的興趣。在具體的教學(xué)過程中，如果是抽象的問題，學(xué)生學(xué)起來就會感覺枯燥無味，因此可將生活中一些具體的問題結(jié)合算法講解給大家，如在講解分治法時(shí)，可舉郵局選址問題為例，講解貪心法時(shí)，可舉汽車加油問題為例，講解動態(tài)規(guī)劃法時(shí)，可舉最少費(fèi)用購物問題為例。
2.綜合運(yùn)用多種教學(xué)手段，提高教學(xué)效率
將傳統(tǒng)的教學(xué)方法與現(xiàn)代化教學(xué)方法相結(jié)合，綜合運(yùn)用黑板板書與多媒體技術(shù)教學(xué)。對于一些基礎(chǔ)知識、推理等內(nèi)容，可采用板書的`形式傳授給學(xué)生，對于一些比較抽象難以理解的內(nèi)容可采用多媒體形式直觀形象地進(jìn)行展示。另外，可采用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)方式，建立在線論壇、QQ討論組等為師生之間的信息交流提供更為方便的途徑，可利用網(wǎng)絡(luò)聊天工具，如QQ、微信等實(shí)現(xiàn)個(gè)別教學(xué)，讓學(xué)生從過強(qiáng)的共性制約中解放出來，有利于發(fā)展學(xué)生的個(gè)人志趣。
3.改進(jìn)考核方式，提高學(xué)生綜合素質(zhì)
考核方式作為檢驗(yàn)學(xué)生學(xué)習(xí)效果的一項(xiàng)重要內(nèi)容，對于促進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果起著重要的作用。傳統(tǒng)的考核方式主要由平時(shí)成績和期末理論考試成績兩部分構(gòu)成，平時(shí)成績一般占30%，期末理論考試成績70%。這對于非計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生來說，期末理論考試成績比例過重，無法考查學(xué)生的實(shí)踐能力，因此我們提出將考核分為平時(shí)成績、實(shí)踐成績與期末理論成績?nèi)糠�，其中平時(shí)成績占15%，實(shí)踐成績占35%，期末理論成績占50%，這樣更注重學(xué)生在平時(shí)學(xué)習(xí)過程中的表現(xiàn)和實(shí)際動手能力，有利于促進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。
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