浅谈应用型人才培养模式下算法设计与分析教学改革

邬 迎 王丽伟

(中原工学院信息商务学院信息技术系，河南 郑州 450007)

浅谈应用型人才培养模式下算法设计与分析教学改革

邬 迎 王丽伟

(中原工学院信息商务学院信息技术系，河南 郑州 450007)

本文探讨了在应用型人才培养模式下的算法设计与分析课程教学改革，从教学现存的问题入手，结合以前的教学经验，从四个方面阐述了提高此课程教学效果的措施，可以有效强化学生的实践和创新能力，推进应用型人才培养模式改革。

算法设计与分析；应用型人才；教学改革

1 引言

人才培养是高校的根本任务。《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）》中提出了高等教育需分类管理和人才培养结构也应做战略性调整，地方本科高校应实现转型发展。把人才培养目标定位为“应用型人才”，“培养具有职业适应性的人才是新型应用型本科院校人才培养的主要指向。”[1]

算法是计算机科学中最具方法论性质的核心概念，被誉为计算机学科的灵魂[2]。算法设计与分析是计算机专业必修的核心课程之一，该课程一般以程序设计语言、数据结构和离散数学作为先修课程，其后承接编译原理、操作系统等计算机核心课程。因此，学好该课程为独立地设计算法和对算法进行分析奠定坚实的知识基础，对从事计算机软件和计算机应用的研究者来说是非常重要和必不可少的。

2 算法设计与分析课程教学现状

算法设计与分析课程具有理论和实践并重的特点，也是老师和学生一致认为较难的课程。现阶段教师在教学方面单纯强调学科纵向知识的学术性、完整性和系统性，而没有充分考虑到地方性独立学院培养的应用技术型人才应该从应用性、职业性的角度来培养学生；算法设计与分析是一门理论性与实践性相结合的课程，教学观念是重理论轻实践，教学方式以灌输为主；考核方式以理论试卷考核为主，这种教学方式培养出的学生势必难以满足社会的需求，再就业市场中也到处碰壁。

学生们普遍反映较多的问题有：(1)学生对理论教学的某些内容缺乏学习兴趣；(2)教学中缺乏科学合理的方法，老师“满堂灌”，学生听课没重点；(3)教学内容中理论内容偏多，学生对算法设计思想不能灵活运用。

3 算法设计与分析课程教学改革的对策

毋庸置疑，现阶段地方独立院校简单模仿传统研究性大学课程体系已经影响到了应用型人才的培养。应用型本科教育应该寻求改变，以应用型创新人才培养为目标，以能力为核心改革原有的课程体系。

针对算法设计与分析课程，在教学内容和方式方法上，老师授课要突出实践性和实用性，掌握“时上时新”的原则，可以将相关领域的新技术发展提取并融入到教学内容中。在教学方法上采用以学生为主体，教师为主导，既要突出“导”的作用，对教学全程进行把控，又能调动学生参与课堂教学的主观能动性、体现能力培养的教学方法。

3.1 讲授算法要理论联系实际

算法讲授时要结合学生熟悉的实际应用场景，而不是简单地孤立地讲解算法思想，这样既激发学生兴趣，更主动地掌握算法的思想精髓，学会用计算机解决实际问题，也避免学生死记硬背算法设计思想，对设计方法不能举一反三。在教学过程时，五种基本的算法策略（迭代法、蛮力法、分治法、贪婪法和动态规划）是讲授的重点，而每种算法策略的经典应用有很多，教师可以结合学生感兴趣的实例进行讲解。例如蛮力法中可以以百钱买百鸡这一经典问题为案例，生活中找钱问题可以应用到贪婪算法当中，在讲解分治法时，可以以生活中吃橙子例子类比，如我们的目标要吃掉橙子，但大家都知道橙子的皮不好剥，我们可以把它切成多份吃起来就容易多了。引入这个例子学生就会很容易理解分治法的设计思想，即将一个难以直接解决的大问题分割成一些规模较小的几个相似问题，以便各个击破，分而治之[2]。

3.2 鼓励参加竞赛

目前有很多形式的针对大学生的程序设计竞赛，较常见的有aCM-ICPC（国际大学生程序设计竞赛）、百度之星、蓝桥杯大赛、Google挑战赛等。其中aCM-ICPC是最具影响力规模最大的竞赛，不仅培养参赛选手的创新能力和团队合作精神，而且也检测选手们在压力下编写程序，分析和解决实际问题的能力。通过参与比赛，既可以强化学以致用的能力，又形成积极向上的自主学习氛围。

在课堂教学中，教师可以模仿aCM竞赛的形式，让学生分组（3-4人一组）讨论解决课后习题或一些竞赛题目，给学生充分的平台展示他们的思维活力和创新能力，加强了团队合作精神也提高了自主学习的能力。

3.3 加强实践教学

在教学环节设计方面，对理论教学和实践教学进行科学合理的比例划分。争取做到满足“理论够用，技能扎实”的专业技能方面企业的用人需求。在算法设计实验内容上，考虑到学生层次不同，需要设置不同难度和类型的实验题目。如对于基础薄弱的学生必须完成基础验证型实验；一般学生可以选作对算法优化设计的改进型实验；还有一些学有余力的同学可鼓励积极尝试综合型创新实验。例如在做分治法实验时，给学生的实验题目如表1。

表1 分治法实验

通过学生的实验报告来反馈学生的对算法的理解和掌握情况，同时也避免了所有学生实验报告千篇一律的现象。

3.4 丰富考核方式

大多数学校算法设计与分析课程的考核方式主要由两部分组成：平时成绩包含作业和考情占总成绩的20%-30%，期末考核基本上采取单一的理论考试形式，占总成绩的70%-80%。这种考核方式导致学生重理论轻实践，期末考试前“抱佛脚”现象较普遍，不利于培养学生的实际应用能力，更谈不上应用型人才的培养。

算法设计与分析是一门理论性与实践性相结合的课程。除了期末考试以外，还应该增加平时考核和过程考核。为了激发学生参加竞赛的兴趣，教师对学生参加aCM/ICPC和蓝桥杯等类似的程序设计竞赛的积极表现和获奖应该给予“加分”激励。最终，算法课程考核方式见表2。

表2 考核方式

这样的考核方式注重学生的平时表现，引导学生在理解算法思想的基础上重视上机实践，提高编程和分析解决实际问题的能力，并实现了与企业需求接轨的目标。

4 结束语

在《算法设计与分析》的教学实践中，还需要教师和学生相互配合，只有不断地发现问题、解决问题，才能提高教师的教学水平，强化学生的实践能力和创新能力，从而推进应用型人才培养模式改革。

[1]胡天佑．建设“应用型大学”的逻辑与问题[J]．中国高校研究，2013，(5)．

[2]吕国英．算法设计与分析[M]．北京：清华大学出版社，2009．

[3]刘汝佳，黄亮．算法艺术与信息学竞赛[M]．北京：清华大学出版社，2004．

[4]秦董洪，陈智勇．算法设计与分析课程教学研究[J]．计算机教育，2013，(11)：98-101．

[5]刘振章．《算法设计与分析》课程教学探讨[J]．电脑知识与技术，2014，(9)：1995-1996．

[6]宋艳辉．浅议知识时代信息管理专业学生知识能力的培养[J]．电脑与电信，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

邬迎，女,河南郑州人，硕士，研究方向：网络安全。