計算機專(zhuān)業(yè)算法類(lèi)課程教學(xué)模式改革論文

　　摘要：針對計算機專(zhuān)業(yè)算法類(lèi)課程教學(xué)過(guò)程中存在的問(wèn)題，本文結合當前的教學(xué)理念和筆者自身的教學(xué)實(shí)踐，探討了一種網(wǎng)絡(luò )教學(xué)平臺輔助下的計算機專(zhuān)業(yè)算法類(lèi)課程教學(xué)改革模式，以期在教育教學(xué)過(guò)程中激發(fā)學(xué)生的學(xué)習興趣和熱情，增強教學(xué)效果，提高學(xué)生的自主學(xué)習能力、創(chuàng )新與實(shí)踐能力。

　　關(guān)鍵詞：計算機專(zhuān)業(yè)；算法類(lèi)課程；教學(xué)改革；網(wǎng)絡(luò )教學(xué)平臺

　　在計算機專(zhuān)業(yè)教學(xué)過(guò)程中，算法類(lèi)課程具有舉足輕重的作用，尤其對于培養學(xué)生運用計算機解決生產(chǎn)實(shí)際問(wèn)題的能力具有不可替代的地位。計算機專(zhuān)業(yè)的培養計劃中涉及多門(mén)算法類(lèi)課程，既有數據結構、算法分析和計算方法這些專(zhuān)業(yè)基礎課程，也有一些專(zhuān)業(yè)選修課程，如數字圖像處理和計算機圖形學(xué)。此外，一些高校還為計算機專(zhuān)業(yè)高年級本科生開(kāi)設了人工智能和模式識別等選修課程。對于這些計算機專(zhuān)業(yè)算法類(lèi)課程來(lái)說(shuō)，它們不僅要求學(xué)生具有扎實(shí)的數學(xué)基礎知識和較強的編程實(shí)現能力，還要求有很強的自主學(xué)習和開(kāi)拓創(chuàng )新能力。傳統的“教師課堂講授，學(xué)生實(shí)驗驗證”教學(xué)模式已經(jīng)不能適應當前的高校教學(xué)要求，很難擔當培養創(chuàng )新型人才這一社會(huì )賦予高等教育的責任。因此，計算機專(zhuān)業(yè)算法類(lèi)課程的教學(xué)改革是當前高校面臨的一項比較重要的任務(wù)。目前以MOOC（MassiveOpenOnlineCourse，大規模在線(xiàn)開(kāi)放課程）為代表的新型教學(xué)模式在給傳統教學(xué)模式帶來(lái)巨大沖擊和影響的同時(shí)，也為傳統教學(xué)改革提供了一種新的思路[1]。在當前環(huán)境下，如何借鑒這些新型教學(xué)模式，改革并創(chuàng )新算法類(lèi)課程教學(xué)模式是高校計算機專(zhuān)業(yè)教育面臨的緊迫問(wèn)題。本文結合這些新型教學(xué)模式和筆者自身的教學(xué)實(shí)踐，探討了計算機專(zhuān)業(yè)算法類(lèi)課程教學(xué)模式的改革方式，以期在教學(xué)過(guò)程中激發(fā)學(xué)生的學(xué)習興趣和熱情，引導學(xué)生進(jìn)行自主學(xué)習，從而提高計算機專(zhuān)業(yè)算法類(lèi)課程的教學(xué)效果，培養學(xué)生的創(chuàng )新精神和實(shí)踐能力。

　　一計算機專(zhuān)業(yè)算法類(lèi)課程的教學(xué)現狀

　　經(jīng)過(guò)廣泛調研，目前高校計算機專(zhuān)業(yè)算法類(lèi)課程教學(xué)存在以下幾個(gè)方面的問(wèn)題。

　�。ㄒ唬�從授課內容上來(lái)說(shuō)，計算機專(zhuān)業(yè)算法類(lèi)課程對學(xué)生的要求較高，除了編程語(yǔ)言外，還涉及高等數學(xué)、線(xiàn)性代數、數理統計等多門(mén)數學(xué)基礎課程。面對如此復雜繁多的課程內容，在有限的課時(shí)內，老師很難將知識點(diǎn)講透徹，而學(xué)生也很難深刻理解和及時(shí)掌握所學(xué)知識，很難從中構建完整的知識體系。此外，教學(xué)大綱要求中的知識點(diǎn)大多比較陳舊，與科學(xué)研究和生產(chǎn)實(shí)際脫節嚴重，學(xué)生無(wú)法從中發(fā)覺(jué)學(xué)習的樂(lè )趣。在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中，計算機專(zhuān)業(yè)算法類(lèi)課程的教學(xué)效果并不理想，學(xué)生學(xué)習的主動(dòng)性和積極性較低。

　�。ǘ�）從理論教學(xué)上來(lái)說(shuō)，目前課堂教學(xué)中，教師通常采用傳統的“教師主講，學(xué)生主聽(tīng)”的教學(xué)模式，老師與學(xué)生之間缺乏溝通與交流，學(xué)生完全處于知識被動(dòng)接受狀態(tài)，無(wú)法獲取體驗，學(xué)習的興趣、積極性和主動(dòng)性不高。教師在教學(xué)過(guò)程中過(guò)于依賴(lài)教材，偏重理論知識的傳授，沒(méi)有引入具體的科研和實(shí)際案例作為支撐，學(xué)生對算法的核心思想與應用領(lǐng)域難以理解，以致其不能真正掌握各種算法的精髓，學(xué)習興趣不足，教學(xué)效果不佳。此外，這種單一的教學(xué)方式并未考慮到學(xué)生的個(gè)體差異性，無(wú)法進(jìn)行因材施教。

　�。ㄈ�）從實(shí)驗教學(xué)上來(lái)說(shuō)，目前教學(xué)過(guò)程中，實(shí)驗課時(shí)相對于理論課時(shí)較少，而且大部分都是驗證性實(shí)驗，缺乏創(chuàng )新性，難以提起學(xué)生的實(shí)驗興趣。雖然計算機專(zhuān)業(yè)算法類(lèi)課程的理論性較強，但仍然需要大量的實(shí)驗內容。只有不斷實(shí)驗和總結才能讓學(xué)生真正理解各類(lèi)算法的精髓，否則學(xué)生就無(wú)法體驗到各種算法的真正用處，更不用說(shuō)激起學(xué)生的學(xué)習興趣。此外，由于課時(shí)的有限性，這些算法類(lèi)實(shí)驗課程的素材顯得比較零散，且缺乏手把手的演示實(shí)驗視頻及測試算法掌握情況的例程，老師無(wú)法及時(shí)掌握和評價(jià)學(xué)生的實(shí)驗效果，學(xué)生也無(wú)法及時(shí)掌握自己的學(xué)習情況。

　�。ㄋ模�從教和學(xué)的主體角度來(lái)說(shuō)，教師與學(xué)生之間缺乏溝通和互動(dòng)。教學(xué)過(guò)程是由老師和學(xué)生共同來(lái)完成的，目前高校的教學(xué)模式注定了老師與學(xué)生的交流大多集中在課堂上，繁重的教學(xué)任務(wù)使得老師根本無(wú)法在有限的課時(shí)內對學(xué)生的問(wèn)題進(jìn)行逐一解答。這造成學(xué)生在課后自主學(xué)習和實(shí)驗時(shí)，遇到疑難問(wèn)題，無(wú)法及時(shí)與老師進(jìn)行溝通。雖然目前課外師生間可以依靠短信、QQ群、微信等公共網(wǎng)絡(luò )和通信平臺進(jìn)行互動(dòng)，但對于在線(xiàn)答疑和討論來(lái)說(shuō)，這些平臺功能繁雜、不完善，給師生間及學(xué)生間實(shí)時(shí)便捷的深度溝通與互動(dòng)帶來(lái)許多不便[2]。

　�。ㄎ澹�從課程考核和評價(jià)方式來(lái)說(shuō)，雖然教師可以綜合學(xué)生的平時(shí)成績(jì)、實(shí)踐成績(jì)和考試（或考查）成績(jì)來(lái)考核評價(jià)學(xué)生的課堂學(xué)習情況[3]，卻無(wú)法跟蹤和管理學(xué)生課外學(xué)習的情況，對每位學(xué)生的課外自主學(xué)習時(shí)間和效果缺乏相應的考核評價(jià)方法。目前，教師只能根據課外作業(yè)、課堂提問(wèn)和討論時(shí)學(xué)生的表現來(lái)評價(jià)學(xué)生的學(xué)習情況，對學(xué)生真實(shí)的學(xué)習過(guò)程未能實(shí)現跟蹤與考察，對學(xué)生的真實(shí)學(xué)習情況評價(jià)不夠全面和客觀(guān)。

　　二計算機專(zhuān)業(yè)算法類(lèi)課程的教學(xué)改革模式

　　針對上述計算機專(zhuān)業(yè)算法類(lèi)課程教學(xué)過(guò)程中存在的問(wèn)題，本文探討一種網(wǎng)絡(luò )教學(xué)平臺輔助下的計算機專(zhuān)業(yè)算法類(lèi)課程教學(xué)改革模式，以期優(yōu)化整合計算機專(zhuān)業(yè)算法類(lèi)課程，建立在線(xiàn)教學(xué)與實(shí)驗平臺，促進(jìn)學(xué)生進(jìn)行自主學(xué)習，滿(mǎn)足師生間和學(xué)生間深度互動(dòng)和討論答疑的需要，對學(xué)生的學(xué)習進(jìn)行全面客觀(guān)的監督和管理。具體實(shí)施思路如下：

　�。ㄒ唬﹥�(yōu)化整合各門(mén)課程，建立計算機專(zhuān)業(yè)算法類(lèi)課程群。對于計算機專(zhuān)業(yè)算法類(lèi)課程來(lái)說(shuō)，它們之間具有共性，即都以數學(xué)為基礎，需采用編程來(lái)實(shí)現，且大多數課程間具有關(guān)聯(lián)性，前后存在一定的支撐關(guān)系。在計算機專(zhuān)業(yè)算法類(lèi)課程群建設過(guò)程中需要強調課程之間的聯(lián)系，弱化課程的獨立性，強化課程資源的融合、交叉[4]。這種一體化的課程群建設可以最大程度的整合課程中零散的知識，優(yōu)化教學(xué)結構，去除重復無(wú)用知識，保障知識點(diǎn)的實(shí)用性，在教學(xué)中充分培養學(xué)生各方面的能力，使得學(xué)生對算法類(lèi)課程知識有一個(gè)完整的認識。

　�。ǘ�）設計與建設計算機專(zhuān)業(yè)算法類(lèi)課程在線(xiàn)教學(xué)平臺，實(shí)現“教師少講精講，強化學(xué)生自主學(xué)習能力”的教學(xué)理念。計算機專(zhuān)業(yè)算法類(lèi)課程的理論性較強，且實(shí)踐性更為重要。為了兼顧理論和實(shí)踐知識，在有限的課時(shí)內，教師對繁雜的知識點(diǎn)不能做到面面俱到，只能少講精講，這就需要強化學(xué)生的自主學(xué)習能力。在線(xiàn)教學(xué)平臺的建設顛覆了傳統課堂，將教學(xué)活動(dòng)由課上向課外拓展，使得學(xué)生可以根據自己的需要進(jìn)行學(xué)習，真正實(shí)現了“以學(xué)生為中心”的先進(jìn)教學(xué)理念。根據計算機專(zhuān)業(yè)算法類(lèi)課程的特點(diǎn)，該平臺需要在課程群建設的基礎上，將教學(xué)內容和演示實(shí)驗等由課上向平臺轉化，以供學(xué)生觀(guān)摩學(xué)習。同時(shí)，該平臺必須能提供相應的虛擬實(shí)驗環(huán)境和使用說(shuō)明，以供學(xué)生在線(xiàn)實(shí)驗，并及時(shí)反饋實(shí)驗結果。

　�。ㄈ�）完善理論與實(shí)驗教學(xué)資源，創(chuàng )建多維層次性的在線(xiàn)教學(xué)環(huán)境。在計算機專(zhuān)業(yè)算法類(lèi)課程在線(xiàn)教學(xué)平臺建設過(guò)程中，教師需要根據課程群的知識體系，對知識點(diǎn)中的重點(diǎn)、難點(diǎn)進(jìn)行梳理，以進(jìn)一步完善理論教學(xué)資源。同時(shí)，教師需要優(yōu)化實(shí)驗教學(xué)內容，精心設計實(shí)驗大綱，根據需要設計出三大類(lèi)實(shí)驗設計例程庫，并將題目和答案分別載入在線(xiàn)教學(xué)平臺。第一類(lèi)主要是驗證性實(shí)驗，主要用于學(xué)生自測，考查學(xué)生對單個(gè)知識點(diǎn)的掌握情況，學(xué)生在完成后可進(jìn)行自主學(xué)習情況的自我評價(jià)，如有可能，可以將題目按次序設計為“沖關(guān)”模式，以增加自主學(xué)習的樂(lè )趣。第二類(lèi)主要是設計性實(shí)驗，主要用于考查學(xué)生綜合分析利用知識的能力，學(xué)生在完成后可以在線(xiàn)提交，以供教師在線(xiàn)批改。第三類(lèi)主要是綜合性實(shí)驗，題目主要來(lái)源于教師的科研項目和前沿的領(lǐng)域技術(shù)[5]，目的是培養和考查學(xué)生利用所學(xué)知識解決生產(chǎn)實(shí)際問(wèn)題的能力以及分工協(xié)作的團隊意識，學(xué)生在完成實(shí)驗的同時(shí)可以進(jìn)行分組討論。

　�。ㄋ模�構建在線(xiàn)輔導答疑與交流共享平臺，實(shí)現師生間和學(xué)生間的深度互動(dòng)。通過(guò)建立交流平臺，師生之間和學(xué)生之間可以利用互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行交流和討論，突破了傳統課堂的時(shí)空界限，有利于師生之間和學(xué)生之間的深度互動(dòng)。主要包括兩個(gè)方面：一是在線(xiàn)輔導答疑，學(xué)生可以根據自己的需要選擇老師進(jìn)行提問(wèn)，被提問(wèn)的老師會(huì )在上線(xiàn)后看到學(xué)生提交的問(wèn)題，并給予解答，除此之外師生們還可以就提問(wèn)進(jìn)行群體討論；二是在線(xiàn)交流共享，教師以發(fā)帖的形式將教學(xué)資料和解答進(jìn)行上傳，以輔助課堂教學(xué)，學(xué)生也可以將自己的心得、疑問(wèn)和資料發(fā)布到平臺，從而達到交流共享的目的，提高學(xué)生對計算機專(zhuān)業(yè)算法類(lèi)課程教學(xué)平臺建設的參與度。

　�。ㄎ澹�構建管理與跟蹤統計平臺，建立完善有效的考核和評價(jià)體系。在計算機專(zhuān)業(yè)算法類(lèi)課程教學(xué)平臺建設過(guò)程中，平臺需要能夠統計學(xué)生在線(xiàn)學(xué)習次數、時(shí)間和測試成績(jì)等基本信息，以對學(xué)生的自主學(xué)習情況進(jìn)行管理與跟蹤統計。根據統計情況，平臺需要能夠分析這些統計數據，并建立學(xué)生參加答疑、互動(dòng)等的情況與其課程學(xué)習效果及自主學(xué)習能力之間的關(guān)聯(lián)性，以期歸納和總結出學(xué)生自主學(xué)習能力培養方面的一些基本規律和方法。同時(shí)，依據分析和統計情況，平臺需要能夠對學(xué)生的自主學(xué)習情況進(jìn)行考核評價(jià)，以期使考核評價(jià)更真實(shí)有效、更具可操作性。此外，評價(jià)應當全面客觀(guān)地反映學(xué)生的真實(shí)學(xué)習情況，需對學(xué)生的學(xué)習態(tài)度、學(xué)習能力、溝通與協(xié)作能力和開(kāi)拓創(chuàng )新能力等進(jìn)行全面考察。

　　三結語(yǔ)

　　針對計算機專(zhuān)業(yè)算法類(lèi)課程教學(xué)過(guò)程中存在的問(wèn)題，本文結合當前先進(jìn)的教學(xué)理念和筆者自身的教學(xué)實(shí)踐，從課程群建設、教學(xué)平臺建設、教學(xué)資源完善、互動(dòng)平臺構建和考核評價(jià)體系這五個(gè)方面，探討了一種網(wǎng)絡(luò )教學(xué)平臺輔助下的計算機專(zhuān)業(yè)算法類(lèi)課程教學(xué)改革模式，以期增強教學(xué)效果，提高學(xué)生的自主學(xué)習能力、創(chuàng )新和實(shí)踐能力。

　　參考文獻

　　[1]萬(wàn)爛軍，羅海霞.面向MOOC的Java課程教學(xué)改革探索[J].電腦知識與技術(shù):學(xué)術(shù)交流，2014(10X):7135-7136.

　　[2]劉登峰，秦寧寧，徐保國.計算機組成原理實(shí)驗課程網(wǎng)絡(luò )在線(xiàn)試驗平臺建設模式的思考[J].教育教學(xué)論壇，2016(16):207-208.

　　[3]肖志勇，袁運浩，楊金龍.計算機專(zhuān)業(yè)課程教改探索:以《數字圖像處理技術(shù)》為例[J].教育現代化，2015，12:74.

　　[4]李英梅，夏偉寧，丁金鳳.Java程序設計語(yǔ)言課程群建設[J].計算機教育，2012，7:86-89.

　　[5]李東明，趙偉.Java語(yǔ)言課程實(shí)踐教學(xué)改革[J].計算機教育，2011(13):122-125.

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