向“新”前行 智启未来

2024-07-06 03:50霍雪茹宋欣阳
科学导报 2024年43期
关键词:山西大学数据结构算法

霍雪茹 宋欣阳

进入数字化时代,计算机不仅仅是连接设备的工具,也连接了整个世界。了解它,就是了解我们这个时代的脉搏。算法与数据结构是程序设计中相辅相成的两个方面,是计算机学科的重要基石。让我们跟随笔者走进山西大学国家级一流本科课程“数据结构与算法”课堂。深入认识数据,感受算法编程的魅力,探索这个充满无限可能的数字世界!

立德树人 思政进入课堂

山西大学“数据结构与算法”课程知识体系涵盖基础理论、抽象思维和设计方法三个层次,教学内容从逻辑、存储和运算三个角度出发,旨在提升学生们的实践能力和工程能力。2021年,在北京大学张铭教授的数据结构与算法教学团队指导下,老师们开始着手优化课程的设计架构,通过科教融合把先进理念巧妙地融合进教学当中。课程中互动讨论和案例分析的方式,让每个知识点都伴随着实践的火花,引领学生们跨入更加开放的思维空间。

“当学生感受到专业自豪感、国家荣誉感的时候,他们会主动地以社会主义核心价值观为指导,勇敢肩负起时代赋予的重任,努力在实现中华民族伟大复兴的实践中放飞青春梦想。”郑文萍教授说道。将思想政治教育融入专业课程教学,是山西大学“数据结构与算法”课程一直坚守的教学理念。多年来,教学团队不断进行教学改革,逐渐改变目前教学内容与思政元素融合度不够的问题,通过充分挖掘蕴含在专业知识中的德育元素,将思想政治教育内容加入教学设计中,培养大学生正确的理想信念和价值取向,真正发挥课堂立德树人的作用。

知行合一 优化教学模式

近年来,“数据结构与算法”在课程特色与教学改革上持续创新,实现线上线下混合式教学设计,实施参与式、研讨式的翻转课堂。课后,通过在线测试、拓展练习、产教融合、比赛竞赛等多种形式,强化“学”与“教”、“思”与“行”。学生的抽象思维能力、问题求解能力将得到较大提升,编程能力和代码质量会有质的飞跃。

鼓励实践锻炼,培养实践精神是数据结构与算法课程的又一特色。2022级计算机科学与技术专业的侯毅杰深有感触:“我们能够进一步将所学知识应用于生活实践,并在未来的科研学习,学科竞赛等多方面受益。”除了重视对学生理论学习的教学与考察,课程同样重视对学生实践精神的培养。郑文萍教授说:“本门课的特点就是理论与实践相结合,培养学生解决计算机领域复杂性工程问题的能力。”除了平时让学生亲自动手解决问题,她还鼓励学生积极参加各类比赛活动。在实践的磨砺下,学生们获益良多。

在考核评价方面,学院也在不断丰富考核形式,逐渐转向重视过程考核和能力考核,变“一卷定成败”为“全过程紧张学习”,全程追踪学习轨迹。郑文萍教授从MOOC单元测试、书面作业、上机练习、期中考试和期末考试五个方向出发,对学生的学习水平给予评价。逐渐构建形成的多元多维度教学评价体系。

创新发展 勇攀科学高峰

共享出行、远程办公给人们带来便捷体验;云展览、线上演唱会丰富人们的精神文化生活;“无人工厂”、智慧农场让生产更高效……近年来,数字化触角延伸到社会生活的方方面面,驱动我们的生产和生活方式发生全方位的变革。

信息技术的发展使得整个世界越来越小,数据结构是计算机相关专业的核心基础课程,其应用范围也早已扩展到诸多计算机前沿领域,2022级计算机科学与技术专业的邓思江表示:“深入掌握数据结构与算法对于认识和应用算法编程、从事计算机相关领域的工作都至关重要。我国人工智能+大数据快速发展,计算机专业被时代赋予了更加厚重的责任。”“数据结构与算法”课程中讲授的基础算法将有助于应用算法的丰富与深入,在实践和应用中发挥着重要的作用。

然而“不日新者必日退”,随着计算机应用的不断深入,计算机处理能力在不断地变化,这也意味着数据结构与算法课程也须随之变化。郑文萍教授告诉记者:“尽管我国有较强的数据,但是我们在算法上还是有些落后的,想要在基础算法方面赶上去,必须提升原始创新能力,我们不仅要有海量的数据,更要有对海量数据进行处理和分析的能力作支撑。”要对数据的组织、管理提出高效的数据处理基础算法,培养高质量人才、改变竞争方向。同时,与其他学科相互融会贯通、提高竞争力,把握计算机学科时代发展趋势、下好布局未来科技前瞻研发“先手棋”。

目前,山西大学通过建设国家级科研平台,在“双一流”建设过程中奋力开拓学校高质量内涵式发展格局,数据结构的教学团队包括山西省教学名师、山西省青年学术带头人、山西省优秀博士学位论文获得者等一批优秀人才,未来将持续建设一支持久能打的课程团队。课程群建设方面,将在学院的总体规划下,建设高级语言程序设计、数据结构与算法、算法设计与分析课程群,优化专业课培养流程,加强综合实践。在学校、学院以及社会的多方支持下,山西大学“数据结构与算法”课程建设团队把握创新规律,坚定攻关步伐,肩扛“教育责”、心系“国家事”,在课程发展新征程上勇立新功!

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