“互联网+”背景下《算法分析与设计》课程教学设计

万亚利

（广州商学院，广东广州 511363）

随着信息技术的迅速发展，现代化教育也开始应时代而生，紧随时代而变，出现了“互联网+教育”的形式并被引入教育教学，逐渐受到各部门重视[1]，高等学校的教学信息化也成为现代化教学的一个重要标志[2]。

算法分析与设计是高等学校计算机系各专业的核心专业课，其要求学生能够掌握并利用计算机的特点和原理，全面理解计算机专业课程的基础理论、方法与技术，熟练运用算法分析与设计专业知识与工具，进行计算机信息系统设计和开发，提升信息技术解决问题的意识与效率。学生通过学习和理解算法的基本知识，了解算法设计的基本方法和技术，学习算法性能分析中的具体方法和技巧，为计算机应用和科学研究工作中有效求解问题以及今后进一步学习后续专业课程知识奠定基础[3]。

算法分析与设计课程包含较多理论基本概念、算法设计策略、算法伪代码、算法的设计方法和分析技巧。课程基础内容抽象难懂，代码逻辑思维能力要求较高[4]。传统的教学方式大多都以教师讲授为主，教学方法简单且单一，容易导致数学基础相对较差的学生提前失去学习的兴趣[5]。在传统教学课堂上，教师往往对理论的传授重视程度较高，忽视让学生具备独立思考解决问题的能力。传统教学的模式对学生的实践操作要求偏低，算法分析与设计中，每一种算法设计思想，都有相应的代码设计逻辑，需要学生多动手实践，才能更好地掌握其中蕴含的复杂理论知识。本文针对上述问题的缺陷，借助“互联网+”的大背景前提，提出算法分析与设计课程教学设计的改进方法。

1 基于“互联网+”的教学设计

算法分析与设计课程作为计算机相关专业的必修课程，是一门注重实践性的综合课程，包含理论知识的传授以及实际操作能力的培养，还有课程价值方向的引领。

1.1 课程网络信息资源库建设

依据专业培养人才方案，结合企业的实际岗位需求，邀请专业教学骨干教师、企业专家与课程组教师一起，结合企业工作的实际要求，兼顾计算机相关专业学生自身发展的规律，依据“互联网+”背景建立线上网络教学平台[6]。

通过研讨的形式制定教学大纲，对教学内容安排进行合理划分最小课时单位，搜集整理课程素材，安排教学团队中各位教师对应课程负责范围制作课件、动画设计和视频录制等准备。对教学课件引入具体实例案例教学，教师需完成算法设计策略中各个常用的精巧算法的动画演示图设计。由于算法分析与设计课程理论难懂，需要结合实际案例进行讲解，帮助学生加深对知识记忆。课程相关老师需要按章课程知识点收集实际案例例题。

课程教学教师完成信息化平台中题库的建设，分别准备课前自主练习，课中随堂练习以及课后拓展练习。

1.2 引导学生进行课前预习

课程教学开始前一周，教师通过信息网络教学平台[7]邀请任教班级学生加入课程，并线上发布调查问卷，了解学生的前沿课程及学科基础掌握程度，任课教师需要对学生的基本学习情况以及班级学习风格有系统掌握。

课程开始后，根据课表安排，每周定时发布预习课程视频并设置任务点，通知学习观看并学会预习课程内容。学生完成课程预习将获得相对应的任务积分，该积分作为课程平时成绩记录在信息系统中，通过鼓励并定时查看学生完成任务情况，督促学生积极主动完成课程知识内容的预习。

1.3 创新课堂教学模式

注重“教师引导，学生思考，促进师生共同发展”的教学模式在教学中结合具体教学内容，重点突出理论联系实际，构建以学生主动学习为导向的课堂形式。“互联网+”环境下课堂教学过程中，应注重教育资源和信息化技术的结合[8-9]。以具体案例教学形式进行，既能增加学生对科技发展动向的了解，又能激发学生学习的兴趣。

以算法分析与设计中图的m着色算法为例，讨论课程方案设计与具体的实施方法。

四色定理是一个著名的数学定理，问题具体描述为假设在一个平面上画出邻接的有限区域，可以用4种不同的颜色来给这些区域着色，让相邻两个区域着色都各不相同；两个邻接区域指拥有共同的边界，且不只是同一个公共的交点。

在课程讲授的过程中，引导学生去了解四色定理在图的m着色问题中的广泛使用，《最强大脑》之拿破仑的四色礼物游戏，可以作为课堂讲授中问题的导入，以直观的游戏迅速抓住学生的注意力，以此提升学生的兴趣，展开理论知识的讲解。

引入案例采用启发式教学方法，提出一个实际的具体城市案例，由学生动手去用四色定理的规则完成城市行政区域着色，引导学生独立思考，自主发现问题，从实践过程中不断探索求新，主动灵活运用知识解决具体问题。实践课环节采用示范教学方法，注重学思结合、知行统一，增强学生勇于探新、善于解决问题的课程实践能力[10]。在具体实践教学操作下，应注重学生的思维反馈，引导学生建立程序逻辑设计的系统知识。具体体现在以示范作为引导，以学生根据示范代码，完成课程要求代码书写能力为结果。

以地图为例，采用案例分析完成回溯法知识的教学，结合算法的设计思想和剪枝过程，演示代码完成全国各省份的着色情况，并在代码演示完成后抛出问题给学生，让学生以小组形式协同探讨问题，互相分享了解的理论知识以及在小组探索过程中遇到的问题及解决方式。教师组织学生进行学习效果展示，引导学生成为学习算法分析与设计课程中的主讲者，教师成为课程的配合者，辅助学生对难以理解且理不清的知识进行答疑或展开课堂讨论，由学生解答学生的提问，提高学生主动参与学习的积极性。

1.4 课程效果评价

教学效果评价侧重点在于考查学生的综合实践能力。课程评价标准和质量监控体系，应当重视对学生在案例学习、学生自我管理式学习及发现、分析、解决实际问题等方面进行评价。

通过网络信息化平台，教师可查看学生预习课程的学习记录、网上问题讨论记录以及课堂回答问题的表现记录等。课后作业部分也同样采用线上方式，学生完成作业提交，教师及时通过教学平台批改作业以后，学生能够立即查看到自己的作业答题情况，及时做出修改及更正。另外，采用信息化网络代替传统课后作业的方式，教师还能够清晰地分析学生作业数据，根据学生的答题情况，掌握班级学生课程的学习效果，及时调整教学模式。

2 基于“互联网+”的课程考核设计

新时代下，算法分析与设计的考核方式，应注重学生动手能力以及从实践中去分析与解决问题的能力考核，全面并且客观地对学生的能力进行综合评价。

传统的算法分析与设计考核方式，大多数都以平时成绩结合期末考察的形式进行设定。平时成绩一般涵盖平时考勤、学生作业评定、课堂表现等几个方面。大作业成绩依据考核各项评分标准进行评定。这种考核方式看似关注学生评价的多元性，也结合课堂提问、学生作业、实验实训操作及大作业汇报情况各方面综合评定学生成绩，实际难以反映学生对课程掌握的真实水平，特别是将算法分析与设计理论知识，应用到解决实际问题当中的能力尤为重要。

针对这一情况，“互联网+教育”环境下，采用线上、线下混合的信息化考核方式，优势也逐渐凸显。基于信息化网上教学平台，对作业进行细致划分，包括课前预期、课中练习以及课后巩固都作为相应的课程学习任务点进行发放，通过信息系统可以方便地纳入课程考核范围。课程学习也设置了相应的任务点，学生完成在线学习后可以将学习信息反馈到信息系统中进行考核。课堂学习中，发现问题、提出问题、思考问题以及解决问题的过程也将作为理论联系实际的能力考核范围。

3 结语

信息化教学方法是新时代高等教育教学研究的焦点。本文针对传统教学模式下存在的普遍问题，提出了一种“互联网+”背景下《算法分析与设计》课程教学的设计方案，从课程教学过程以及课程考核上进行分析，创新课堂教学设计，完善课程考核方式。充分发挥出以生为本、以学为旨、引生思考、丰富指导的特点，并以专业特色课程建设为基础，体现出“互联网+”时代环境下的教学设计改革方法。使学生在信息时代新的环境下，能够紧跟前沿知识的步伐，为高校计算机专业课程教师建设信息化教学模式提供参考。