應用型人才培養中《算法分析與設計》課程教學方法研究

李紹靜+許海洋+呂建波

摘 要：為了提高應用型人才培養質量，培養更多適應現代社會發展需求的實用性、綜合性人才，該文主要分析了算法分析與設計教學中存在的主要問題，并提出了幾點基于應用型人才培養原則的教學改革策略，為農業類院校計算機科學與技術專業的應用型人才培養提供了新思路。

關鍵詞：應用型 算法分析與設計 教學方法

近年來，計算機與信息技術已在人們的工作、生活、休閑等各方面有著越來越廣泛的應用，這使得社會對大學教育中的計算機應用能力提出了更高要求。

青島農業大學是一所以農業和生物類學科為優勢和特色的多科性省屬大學[1]，為培養計算機專業學生較強的就業競爭力和可持續發展的潛力，提高應用型人才培養質量，適應高等教育大眾化形勢和社會發展需要，實現計算機科學與技術及軟件外包本科專業高素質、應用型人才培養的辦學定位，該院制定了“厚基礎、寬口徑、強能力、高素質、突出個性發展”的人才培養目標[2]。

該文分析了計算機相關專業中《算法分析與設計》課程教學及課程建設中存在的主要問題，并且提出了幾點基于應用型人才培養原則的教學改革策略，為農業類院校計算機專業的應用型人才培養提供參考。

1 研究現狀

有關《算法分析與設計》課程教學方法研究，眾多研究者根據自身實踐經驗做了相關研究[2-4]。楊波等研究了計算機相關專業的算法分析與設計課程的教學研究；楊春明等研究了競賽模式下的教學實踐探索；張巖等研究了任務驅動法在算法分析與設計教學中的應用；王丹等研究了“三化一體”教學方法在算法分析與設計課程教學中的應用。

2 《算法分析與設計》課程教學過程存在問題

《算法分析與設計》課程是提高學生計算機水平和應用能力的專業課，是計算機專業學生的必修課程，使學生在已掌握用一種計算機語言進行程序設計的基礎上，掌握算法的基本設計方法，以及算法的實現，在今后的學習和工作中，更有效地利用計算機解決實際問題。隨著科學技術的發展和社會對人才要求的不斷提高，《算法分析與設計》課程的傳統教學方式呈現出的弊端也愈來愈明顯，主要表現在：重理論，輕應用，重教學的嚴密推理，輕設計的實際意義，而且，沒有反映出具有廣泛應用的現代計算機成果，已不能很好地適應現代社會發展的需要。所以，教學方法與手段改革勢在必行。

2.1 教學內容、教學資源等不能滿足專業應用需求

現有的教學內容和課程體系缺少結合行業與項目的實用性的實訓內容，造成教學與行業脫軌，不能完全適應社會對創新型人才培養目標的要求，還需要科學合理地進行整合。

2.2 教學方法和考核手段等有待創新

近年來，雖然課堂教學采用了多媒體教學方法，在加強學生對理論知識的理解方面取得了較好的效果，但由于理論教學與實踐教學等環節不能有效結合，導致學生對知識的掌握大打折扣，因此，還需要加強對教學方法的創新。另外，該院的計算機專業的理論教學學時為32學時，每周分別安排2節理論，期間間隔時間太長，根據人類記憶曲線規律，學生容易遺忘，又不能及時實踐，導致學習效率低下。

2.3 實踐部分題目單一，缺乏創新

《算法分析與設計》課程實踐教學的目標是為了培養具有較強計算機應用能力的綜合應用型人才，但目前實驗大綱的內容多為驗證性題目，忽視了應用性、設計性以及綜合性訓練，導致學生一直處于被動學習狀態，欠缺激情，也無法深入、全面思考自己學習的知識，在實際應用過程中有效提高自身水平，也不符合應用型人才培養的實際要求。

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+上機考試+考勤的方式，其中理論占70%，上機考試占20%，考勤占10%。理論考試采用課程結束后閉卷考試，考核內容為課程教學中涉及的各個理論知識點。上機考試所占比重較小，勢必導致學生精力投入較少。

2.5 與應用型人才培養相匹配的師資力量有待于加強

算法課程是一門專業課，專業性強、理論程度深、實踐性強。根據該課程設計思路，對主講教師的專業功底及教學方法等方面都提出很高的要求，而現有主講教師存在知識與技能或這或那的短邊約束，學歷、職稱和技能都有很大的提升空間。

2.6 針對不同專業的教學存在“一刀切”現象

該院開設算法課程的有計算機科學技術專業，還有校企合作的軟件外包專業，目前的教學內容及課時安排相同，沒有區分不同專業學生對于課程不同程度的要求，無法做到因材施教。

3 思路與策略

針對目前教學過程中存在的問題，結合目前正在進行的課程建設項目，對算法課程的教學方法及思路進行相應的調整。

3.1 建立和完善教學資源，建立網絡一體化教學資源體系

根據教學需求，需要研制開發適合于應用拓展型本科生基礎教學的教學資源。主要包括：課程標準（含知識與方法體系、基本應用技能、教學重點難點和實施規范等）、主體教材、案例與實踐（實驗）教程、擴展性閱讀資料、教師教學指南、學生學習指南、練習題庫、測試題庫等。利用網絡教學平臺，提供給學生全面的教學資料，提高課下學習的興趣。

同時有條件也可以建立該課程的專屬網站，主要包括用戶管理、資源管理、教學管理、自主學習、專題研究、實驗示范、教學評價及網上交流等主要模塊。

3.2 改革教學方法，深化教學改革

課堂教學中重視教學方式、教學手段的現代化和多樣化，在理論教學過程中，充分運用現代化、多媒體教學手段，采用案例式、互動式、啟發式教學，強化理論知識的學習效果。在實踐中總結出符合按分級教學培養所需要的課程教學結構模式和教學要求方案。另外充分利用網絡，開設網上教學交流平臺，通過學術講座、師生研討等途徑，扎實學生理論知識，擴大學生的學術視野。

教學改革是學校各項改革的核心，也是提高教學質量的重要保證。為了培養基礎扎實、知識面寬、創新能力強、綜合素質高、適應21世紀社會發展需要的新型人才，構建了課堂教學、實踐活動、科學研究三位一體的培養模式，同時激發學生學習算法的興趣，強化建模能力的綜合培養，鼓勵學生參加各類算法設計競賽，鼓勵學生參與教師的研究課題。

3.3 重構實驗題目，改革實驗教學內容

《算法分析與設計》實踐課程需要學生深入理解算法的基本概念和基本理論基礎上，指導學生動手實踐，來培養學生解決實際問題的能力。

實踐教學的實驗題目不僅應該具備驗證型實驗，還應該包括創新型實驗、設計型實驗、綜合型實驗等，還可設置自選題目，來滿足不同專業、不同層次學生的學習需求，體現專業教學改革的應用性、實踐性和操作性。

3.4 采用多元化的考核方式，強調考核學生的應用能力

教學的是否成功除了倚賴教學方式和內容，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。傳統教學中往往非常注重理論考試成績，忽略實踐部分的考核。

隨著教學模式朝著“強調實踐突出應用”方向的改變，課程的考核方式也應該采用更加科學的方式，從過去單純對學生理論知識的考核轉向知識與能力并重，如加強對實踐應用能力的考評。改革考核方式，從過去單一的期末閉卷考試轉向增加平時對學生動手能力考試與考核的內容。上機考試也在課程結束后，專門安排考試時間（擬定為2 h），學生在指定機房，根據現場公布的上機考試要求答題。如此，注重考核學生的實踐動手能力以及實際應用能力，從而有效激發學生的學習積極性和主動性。

3.5 建設一支教學水平過硬的合格師資隊伍

要培養合格應用型人才，一定要打造一支思想素質好，業務能力強，職稱結構、年齡結構及學歷結構合理的師資隊伍，具體措施包括：努力提高教師的業務水平，改善師資結構。將采取各種有效措施，進一步優化教學隊伍結構，完善學科人才梯隊，建設相得益彰的學術隊伍；加強教研型、應用型教師的培養，鼓勵教師進行教學改革的實踐探討。鼓勵教師在教學領域里大膽改革創新，爭取出一批高水平、獲獎層次高的教學成果。建立健全教師進修、訪學、培訓、兼職制度，條件允許，有針對性的在職進修、訪學及國內外學術交流等或者高層次人才引進。

3.6 針對不同專業，建立多層次的教學體系

為了更好地滿足應用型人才培養的需求，課程教學過程中需要結合不同專業、不同系別以及不同層次教學對象因材施教，安排不同的教學內容，實施不同的教學模式，采用不同的考核方式。

4 結語

綜上所述，《算法設計與分析》課程教學改革圍繞“應用型人才培養特色名校建設工程”中人才培養的總體目標，堅持“知識、能力、素質協調發展”的原則，拓寬基礎、增強適應性，處理好基礎課程與專業教學的關系，打破舊的傳統教學模式，適應新的課程體系要求。建立符合學生認知規律和知識結構的課程體系、課程內容，以培養學生的科學實驗素質及創新能力為整體建設目標，素質教育貫徹到課程建設之中，形成符合現代教育規律、體現應用型人才培養要求并具有鮮明特色的教學研究和改革成果，實現專業課程設置與社會實際需要有機結合，使學生具有扎實的理論知識、較強的實踐技能和全面發展的綜合素質，拓寬學生的就業渠道，為計算機學科長遠發展打下堅實的基礎。

參考文獻

[1]陳龍猛.計算機科學與技術專業本科應用型人才培養[J].計算機教育，2010（14）：53-55.

[2]曲德祥.關于實踐教學中算法設計與分析課程的研究及應用[J].信息技術與信息化，2012（1）：61-63.

[3]紀霞.算法分析與設計課程研究型教學模式探索與實踐[J].計算機教育，2015（23）：57-60.

[4]鄭琪.算法分析與設計課程的拓展式教學[J].現代計算機：專業版，2015（24）：3-5.