民族高校研討式教學的探究

秦傳東　孔翔宇

摘要：文章從民族高校的智能計算的教學現實和特點出發，從教學理念、教學設計和評價方法等方面對智能計算這門專業課提出了教學改革的基本思路。實踐證明這種研討式教學的探討效果良好。

關鍵詞：研討式教學 智能計算 教學改革

自20世紀60年代以來，隨著計算機技術的發展，人們開始試圖用模仿生物進化過程而發展出隨機優化技術來解決傳統的優化算法中難以解決的復雜問題。如通過模擬生物界優勝劣汰的遺傳算法；借用生物學中神經網絡的人工神經網絡；基于生物遺傳規律的DNA智能算法。我們把通過學習自然界各類生物的進化特點，創造和構建的求解優化問題的各種方法合稱為智能優化算法（簡稱智能算法），它是目前求解優化問題的主流方法。

一、國內高校關于智能計算的教學現狀

《智能計算》是涉及到高等數學、高等代數、統計學及編程語言的一門數學類專業課。這樣無論是數學專業的學生還是非數學專業的學生大都認為《智能計算》是一門比較抽象、難以理解、難于應用的一門學科。從而導致一系列的問題。目前智能計算的教學現狀如下：

（一）理論和實驗的課時比較緊，實驗場地不足

很多高校多把《智能計算》做為一門高年級的選修課。由于高年級學生面臨畢業找工作，考研等原因，大部分學生不會去認真學它，只是把它當做湊夠學分的手段。況且學好該課程需要掌握的知識比較多，這些給教學帶來很大的難度。另外，多數高校存在教學用的實驗室場地不夠，教學軟件缺乏的現象。這些導致學生學習積極性普遍不高，得過且過的心態較多，沒有真正把它作為一種敲開就業大門的一種有效手段來學習。

（二）專職實驗教師缺乏

多數院校的實驗室沒有專職的實驗員，而是由專任教師兼任。這與《智能計算》這門課要求多做編程實驗，多與實際生活中的優化問題聯系起來不相稱。

（三）缺乏高質量的實驗案例教程

不少學校存在忽視學生關于《智能計算》在處理優化問題方面的演練。綜合實驗教學簡單地編制一些小程序，實驗內容單一，不能很好地緊跟現代企業的需求，致使畢業生找工作時，即使遇到一些好的現代企業，因為動手能力太差，不能適應企業的要求。

二、對《智能計算》的理論與實驗進行研討式學習的必要性

民族高校的學生由于地域和文化的差異性，他們的基礎參差不齊，專業基礎課掌握不扎實，知識比較零散。這些導致較多學生的動手能力較差，不能獨自勝任編制算法程序，即使能夠寫出程序，也將耗費大量的時間，給學生的學習積極性造成傷害。而研討式學習可以充分利用集體的智慧和力量，對書中比較復雜的算法進行共同學習，在討論、研究中清楚每種智能算法的基本原理，提高編制智能算法程序的能力，極大地提高了學生的學習積極性。

三、研討式學習智能計算的優勢及可行性

研討式學習可以克服學習中遇到的一些困難，它具有下列優勢：

（一）可突破時間限制

改變《智能計算》只能在規定的教室完成的傳統觀念。學生在校園內可以充分利用學校的網絡和課余時間，隨時、隨地完成多個智能算法的理論和實驗工作，可避免實驗室軟硬件不足、場地小等限制，極大提高學習的效率。

（二）可有效增加智能計算的種類

學生可以根據自己對多種智能算法的掌握情況，可選擇一個或者幾個算法進行實驗，甚至可以走出校園參與企業優化設計或大學生建模大賽，從根本上解決實驗內容單一、實驗效果難以保證的問題。

（三）可解決實驗指導教師師資力量薄弱的問題

通過研討式學習，教學相長，在交流中實現理論和實驗能力的提升。

（四）可節約實驗的成本

研討式學習可以在課堂、宿舍、圖書館里實施，可減少實驗室軟硬件維護費用。解決數學類學生在選修課或者任選課以理論課為主、實驗教學難以進行的瓶頸問題。也可適當地開放實驗室，更好地服務于教學。

四、研討式學習智能計算的實施要點

（一）研討式學習的主要思路和步驟

1.將共同研究學習的經驗運用到《智能計算》的理論教學中，逐步研究學習智能算法中的每一個算法，搞清每個算法的基本理論。

2.將大學生建模大賽的共同攻克難關的經驗運用到《智能計算》的實驗教學中，既可控制智能算法實驗的進程、保證實驗的效果，還可以讓學生在校內通過相互交流，相互學習自主參與積累豐富的實驗經驗，為學生盡快就業做好知識上和能力上的準備。

3.跨專業、跨學校組建專業的QQ交流群，集思廣益，共同提高。

（二）主要步驟

1.明確《智能計算》的教學目標，將選修的學生分為多個學習小組，在教學過程中進行分組自主學習為主，教師當場輔導的方式，逐步學習智能計算中的每一個算法，不求內容的廣度，追求對其中的一個算法或者多個算法進行掌握的深度，先從理論上突破。

2.準備智能計算實驗所用到的文字相關資料。如：我們事先根據《智能計算》編寫了課程的教學大綱、教學計劃、實驗指導書。實驗指導采用電子版或紙質的均可。同時，還將準備好的課程相關參考資料、重要的初級編譯程序和上機作業題等上傳到網絡教學平臺或者組建的QQ群。供學生自己按自己掌握知識的多少進行學習。

3.組建班級《智能計算》QQ群，要求每個學生要參與其中。推薦智能優化領域比較著名的網站和網絡論壇，鼓勵學生加入。

4.根據理論課的教學進度、通過適時發布《智能計算》中的每一個算法的實驗進度。針對《智能計算》的教學特點，根據學生對算法的理論和實驗的掌握情況，分多個小塊，如：遺傳算法、粒子群算法、禁忌搜算法等制定最終的分散學分評價機制。

研討式學習自古有之，俗話說“三人行，必有我師”。針對我們這樣的一所民族高校的實際情況，開展研討式學習確實有它的必要性。實踐證明，這樣的研討式教學在師生互動、學生間相互學習、同行間相互交流創造了較好平臺，教學效果得到了良好的體現。

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（責編 金 東）