应用型人才培养中《算法分析与设计》课程教学方法研究

李绍静+许海洋+吕建波

摘 要：为了提高应用型人才培养质量，培养更多适应现代社会发展需求的实用性、综合性人才，该文主要分析了算法分析与设计教学中存在的主要问题，并提出了几点基于应用型人才培养原则的教学改革策略，为农业类院校计算机科学与技术专业的应用型人才培养提供了新思路。

关键词：应用型 算法分析与设计 教学方法

近年来，计算机与信息技术已在人们的工作、生活、休闲等各方面有着越来越广泛的应用，这使得社会对大学教育中的计算机应用能力提出了更高要求。

青岛农业大学是一所以农业和生物类学科为优势和特色的多科性省属大学[1]，为培养计算机专业学生较强的就业竞争力和可持续发展的潜力，提高应用型人才培养质量，适应高等教育大众化形势和社会发展需要，实现计算机科学与技术及软件外包本科专业高素质、应用型人才培养的办学定位，该院制定了“厚基础、宽口径、强能力、高素质、突出个性发展”的人才培养目标[2]。

该文分析了计算机相关专业中《算法分析与设计》课程教学及课程建设中存在的主要问题，并且提出了几点基于应用型人才培养原则的教学改革策略，为农业类院校计算机专业的应用型人才培养提供参考。

1 研究现状

有关《算法分析与设计》课程教学方法研究，众多研究者根据自身实践经验做了相关研究[2-4]。杨波等研究了计算机相关专业的算法分析与设计课程的教学研究；杨春明等研究了竞赛模式下的教学实践探索；张岩等研究了任务驱动法在算法分析与设计教学中的应用；王丹等研究了“三化一体”教学方法在算法分析与设计课程教学中的应用。

2 《算法分析与设计》课程教学过程存在问题

《算法分析与设计》课程是提高学生计算机水平和应用能力的专业课，是计算机专业学生的必修课程，使学生在已掌握用一种计算机语言进行程序设计的基础上，掌握算法的基本设计方法，以及算法的实现，在今后的学习和工作中，更有效地利用计算机解决实际问题。随着科学技术的发展和社会对人才要求的不断提高，《算法分析与设计》课程的传统教学方式呈现出的弊端也愈来愈明显，主要表现在：重理论，轻应用，重教学的严密推理，轻设计的实际意义，而且，没有反映出具有广泛应用的现代计算机成果，已不能很好地适应现代社会发展的需要。所以，教学方法与手段改革势在必行。

2.1 教学内容、教学资源等不能满足专业应用需求

现有的教学内容和课程体系缺少结合行业与项目的实用性的实训内容，造成教学与行业脱轨，不能完全适应社会对创新型人才培养目标的要求，还需要科学合理地进行整合。

2.2 教学方法和考核手段等有待创新

近年来，虽然课堂教学采用了多媒体教学方法，在加强学生对理论知识的理解方面取得了较好的效果，但由于理论教学与实践教学等环节不能有效结合，导致学生對知识的掌握大打折扣，因此，还需要加强对教学方法的创新。另外，该院的计算机专业的理论教学学时为32学时，每周分别安排2节理论，期间间隔时间太长，根据人类记忆曲线规律，学生容易遗忘，又不能及时实践，导致学习效率低下。

2.3 实践部分题目单一，缺乏创新

《算法分析与设计》课程实践教学的目标是为了培养具有较强计算机应用能力的综合应用型人才，但目前实验大纲的内容多为验证性题目，忽视了应用性、设计性以及综合性训练，导致学生一直处于被动学习状态，欠缺激情，也无法深入、全面思考自己学习的知识，在实际应用过程中有效提高自身水平，也不符合应用型人才培养的实际要求。

2.4 考核方式单一，具有局限性

目前该课程的考核方式，主要采用理论+上机考试+考勤的方式，其中理论占70%，上机考试占20%，考勤占10%。理论考试采用课程结束后闭卷考试，考核内容为课程教学中涉及的各个理论知识点。上机考试所占比重较小，势必导致学生精力投入较少。

2.5 与应用型人才培养相匹配的师资力量有待于加强

算法课程是一门专业课，专业性强、理论程度深、实践性强。根据该课程设计思路，对主讲教师的专业功底及教学方法等方面都提出很高的要求，而现有主讲教师存在知识与技能或这或那的短边约束，学历、职称和技能都有很大的提升空间。

2.6 针对不同专业的教学存在“一刀切”现象

该院开设算法课程的有计算机科学技术专业，还有校企合作的软件外包专业，目前的教学内容及课时安排相同，没有区分不同专业学生对于课程不同程度的要求，无法做到因材施教。

3 思路与策略

针对目前教学过程中存在的问题，结合目前正在进行的课程建设项目，对算法课程的教学方法及思路进行相应的调整。

3.1 建立和完善教学资源，建立网络一体化教学资源体系

根据教学需求，需要研制开发适合于应用拓展型本科生基础教学的教学资源。主要包括：课程标准（含知识与方法体系、基本应用技能、教学重点难点和实施规范等）、主体教材、案例与实践（实验）教程、扩展性阅读资料、教师教学指南、学生学习指南、练习题库、测试题库等。利用网络教学平台，提供给学生全面的教学资料，提高课下学习的兴趣。

同时有条件也可以建立该课程的专属网站，主要包括用户管理、资源管理、教学管理、自主学习、专题研究、实验示范、教学评价及网上交流等主要模块。

3.2 改革教学方法，深化教学改革

课堂教学中重视教学方式、教学手段的现代化和多样化，在理论教学过程中，充分运用现代化、多媒体教学手段，采用案例式、互动式、启发式教学，强化理论知识的学习效果。在实践中总结出符合按分级教学培养所需要的课程教学结构模式和教学要求方案。另外充分利用网络，开设网上教学交流平台，通过学术讲座、师生研讨等途径，扎实学生理论知识，扩大学生的学术视野。

教学改革是学校各项改革的核心，也是提高教学质量的重要保证。为了培养基础扎实、知识面宽、创新能力强、综合素质高、适应21世纪社会发展需要的新型人才，构建了课堂教学、实践活动、科学研究三位一体的培养模式，同时激发学生学习算法的兴趣，强化建模能力的综合培养，鼓励学生参加各类算法设计竞赛，鼓励学生参与教师的研究课题。

3.3 重构实验题目，改革实验教学内容

《算法分析与设计》实践课程需要学生深入理解算法的基本概念和基本理论基础上，指导学生动手实践，来培养学生解决实际问题的能力。

实践教学的实验题目不仅应该具备验证型实验，还应该包括创新型实验、设计型实验、综合型实验等，还可设置自选题目，来满足不同专业、不同层次学生的学习需求，体现专业教学改革的应用性、实践性和操作性。

3.4 采用多元化的考核方式，强调考核学生的应用能力

教学的是否成功除了倚赖教学方式和内容，也取决于课程考核方式，这决定了被教育者投入精力的程度。传统教学中往往非常注重理论考试成绩，忽略实践部分的考核。

随着教学模式朝着“强调实践突出应用”方向的改变，课程的考核方式也应该采用更加科学的方式，从过去单纯对学生理论知识的考核转向知识与能力并重，如加强对实践应用能力的考评。改革考核方式，从过去单一的期末闭卷考试转向增加平时对学生动手能力考试与考核的内容。上机考试也在课程结束后，专门安排考试时间（拟定为2 h），学生在指定机房，根据现场公布的上机考试要求答题。如此，注重考核学生的实践动手能力以及实际应用能力，从而有效激发学生的学习积极性和主动性。

3.5 建设一支教学水平过硬的合格师资队伍

要培养合格应用型人才，一定要打造一支思想素质好，业务能力强，职称结构、年龄结构及学历结构合理的师资队伍，具体措施包括：努力提高教师的业务水平，改善师资结构。将采取各种有效措施，进一步优化教学队伍结构，完善学科人才梯队，建设相得益彰的学术队伍；加強教研型、应用型教师的培养，鼓励教师进行教学改革的实践探讨。鼓励教师在教学领域里大胆改革创新，争取出一批高水平、获奖层次高的教学成果。建立健全教师进修、访学、培训、兼职制度，条件允许，有针对性的在职进修、访学及国内外学术交流等或者高层次人才引进。

3.6 针对不同专业，建立多层次的教学体系

为了更好地满足应用型人才培养的需求，课程教学过程中需要结合不同专业、不同系别以及不同层次教学对象因材施教，安排不同的教学内容，实施不同的教学模式，采用不同的考核方式。

4 结语

综上所述，《算法设计与分析》课程教学改革围绕“应用型人才培养特色名校建设工程”中人才培养的总体目标，坚持“知识、能力、素质协调发展”的原则，拓宽基础、增强适应性，处理好基础课程与专业教学的关系，打破旧的传统教学模式，适应新的课程体系要求。建立符合学生认知规律和知识结构的课程体系、课程内容，以培养学生的科学实验素质及创新能力为整体建设目标，素质教育贯彻到课程建设之中，形成符合现代教育规律、体现应用型人才培养要求并具有鲜明特色的教学研究和改革成果，实现专业课程设置与社会实际需要有机结合，使学生具有扎实的理论知识、较强的实践技能和全面发展的综合素质，拓宽学生的就业渠道，为计算机学科长远发展打下坚实的基础。

参考文献

[1]陈龙猛.计算机科学与技术专业本科应用型人才培养[J].计算机教育，2010（14）：53-55.

[2]曲德祥.关于实践教学中算法设计与分析课程的研究及应用[J].信息技术与信息化，2012（1）：61-63.

[3]纪霞.算法分析与设计课程研究型教学模式探索与实践[J].计算机教育，2015（23）：57-60.

[4]郑琪.算法分析与设计课程的拓展式教学[J].现代计算机：专业版，2015（24）：3-5.