非計算機專業(yè)算法分析與設計教學改革

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【摘要】算法分析與設計不僅是計算機專業(yè)的核心課程，同時也是與計算機有關的非計算機專業(yè)的專業(yè)課。本人針對非計算機專業(yè)學生在學習過程中存在的若干問題，就教學內(nèi)容、教學手段和考核方式等方面提出了改革措施。

【關鍵詞】算法分析與設計；教學改革；非計算機專業(yè)；學習興趣；實踐能力

一、引言

算法分析與設計不僅是計算機專業(yè)的一門核心基礎課程，同時也是一門與非計算機專業(yè)相關的專業(yè)課程。隨著計算機技術(shù)在各個行業(yè)、領域的廣泛應用，越來越多的非計算機專業(yè)學生也開始選修這門課程。通過本課程的教學，旨在培養(yǎng)學生對算法的計算復雜性進行正確分析的能力，為獨立地設計算法和對給定算法進行復雜性分析奠定堅實的理論基礎。由于非計算機專業(yè)的學生在學科背景、前期課程的設置、前期課程的掌握程度等方面與計算機專業(yè)的學生存在很大的不同，因此如何給非計算機專業(yè)學生上好算法分析與設計這門課，給廣大的教師帶來了挑戰(zhàn)和考驗。本文從非計算機專業(yè)的角度出發(fā)，首先分析了非計算機專業(yè)學生在學習這門課程時存在的問題，然后從教學內(nèi)容、教學手段和考核方式三個方面提出了教學改革措施。

二、非計算機專業(yè)學生學習算法分析與設計存在的問題

1.學習基礎薄弱

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與高級程序設計語言（如C/C++語言）是學習這門課程的基礎。非計算機專業(yè)課程的學生在接觸這門課之前，可能僅學過C語言的一些簡單知識，缺乏系統(tǒng)、全面的編程訓練，無論是對C語言的運用還是程序設計的抽象思維能力，亦或是實際動手能力，與計算機類專業(yè)學生相比都有一定的差距。另外，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)通常只是非計算機專業(yè)學生的主要選修課而非專業(yè)基礎課，因此無論是理論授課還是實驗課時，都相對不足。學習基礎薄弱導致學生學習這門課程較為吃力，久而久之，學生越來越畏懼這門課程，形成惡性循環(huán)，學習興趣越來越低下，嚴重影響了實際的教學效果。

2.內(nèi)容多，課時少

本門課程教學內(nèi)容非常豐富，包括算法復雜性分析、分治法、貪心法、動態(tài)規(guī)劃法、回溯法、分枝限界法等經(jīng)典的算法設計策略，每種策略都有不同的實際問題，還有一些針對復雜問題更加高級的算法策略，所涉及到的知識非常繁多。對于非計算機專業(yè)學生來說，所安排的課程是相當有限的，將這些算法策略全部講透非常困難。

3.理論多，實踐少

本門課程注重對算法的理解，而這些理論對于非計算機專業(yè)學生來講非常艱深，想要全部理解非常困難。對于非計算機專業(yè)學生來說，他們主要希望學習基本概念和基本的應用能力，并不希望在算法實現(xiàn)等領域?qū)W習較深的理論，因而實踐較少。

三、非計算機專業(yè)學生學習算法分析與設計教學改革措施

根據(jù)非計算機專業(yè)學生在學習中遇到的困難，提出以下幾點改革措施：

1.合理選擇教學內(nèi)容，調(diào)動學生的學習興趣

根據(jù)學生學習要求合理選擇教學內(nèi)容，合理確定學習的重點和難點。每個專業(yè)具有不同的特點，不同的專業(yè)對計算機的應用要求不同，所以應通過分析與調(diào)研，確定教學難點和重點，而不是一味試圖將所有的知識點都講得面面俱到。同時，在讓學生掌握相關理論知識的前提下，多注重培養(yǎng)學生的實踐應用能力，讓學生在實踐中不斷地探索發(fā)現(xiàn)，進而增強他們學習的興趣。在具體的教學過程中，如果是抽象的問題，學生學起來就會感覺枯燥無味，因此可將生活中一些具體的問題結(jié)合算法講解給大家，如在講解分治法時，可舉郵局選址問題為例，講解貪心法時，可舉汽車加油問題為例，講解動態(tài)規(guī)劃法時，可舉最少費用購物問題為例。

2.綜合運用多種教學手段，提高教學效率

將傳統(tǒng)的教學方法與現(xiàn)代化教學方法相結(jié)合，綜合運用黑板板書與多媒體技術(shù)教學。對于一些基礎知識、推理等內(nèi)容，可采用板書的形式傳授給學生，對于一些比較抽象難以理解的內(nèi)容可采用多媒體形式直觀形象地進行展示。另外，可采用網(wǎng)絡教學方式，建立在線論壇、QQ討論組等為師生之間的信息交流提供更為方便的途徑，可利用網(wǎng)絡聊天工具，如QQ、微信等實現(xiàn)個別教學，讓學生從過強的共性制約中解放出來，有利于發(fā)展學生的個人志趣。

3.改進考核方式，提高學生綜合素質(zhì)

考核方式作為檢驗學生學習效果的一項重要內(nèi)容，對于促進學生的學習效果起著重要的作用。傳統(tǒng)的考核方式主要由平時成績和期末理論考試成績兩部分構(gòu)成，平時成績一般占30%，期末理論考試成績70%。這對于非計算機專業(yè)學生來說，期末理論考試成績比例過重，無法考查學生的實踐能力，因此我們提出將考核分為平時成績、實踐成績與期末理論成績?nèi)糠?，其中平時成績占15%，實踐成績占35%，期末理論成績占50%，這樣更注重學生在平時學習過程中的表現(xiàn)和實際動手能力，有利于促進學生的學習興趣，提高學生的綜合素質(zhì)。

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作者：黃璞 王磊 徐力杰 單位：南京郵電大學計算機學院院