非计算机专业算法分析与设计教学改革

【摘要】算法分析与设计不仅是计算机专业的核心课程，同时也是与计算机有关的非计算机专业的专业课。本人针对非计算机专业学生在学习过程中存在的若干问题，就教学内容、教学手段和考核方式等方面提出了改革措施。

【关键词】算法分析与设计；教学改革；非计算机专业；学习兴趣；实践能力

一、引言

算法分析与设计不仅是计算机专业的一门核心基础课程，同时也是一门与非计算机专业相关的专业课程。随着计算机技术在各个行业、领域的广泛应用，越来越多的非计算机专业学生也开始选修这门课程。通过本课程的教学，旨在培养学生对算法的计算复杂性进行正确分析的能力，为独立地设计算法和对给定算法进行复杂性分析奠定坚实的理论基础。由于非计算机专业的学生在学科背景、前期课程的设置、前期课程的掌握程度等方面与计算机专业的学生存在很大的不同，因此如何给非计算机专业学生上好算法分析与设计这门课，给广大的教师带来了挑战和考验。本文从非计算机专业的角度出发，首先分析了非计算机专业学生在学习这门课程时存在的问题，然后从教学内容、教学手段和考核方式三个方面提出了教学改革措施。

二、非计算机专业学生学习算法分析与设计存在的问题

1.学习基础薄弱

数据结构与高级程序设计语言（如C/C++语言）是学习这门课程的基础。非计算机专业课程的学生在接触这门课之前，可能仅学过C语言的一些简单知识，缺乏系统、全面的编程训练，无论是对C语言的运用还是程序设计的抽象思维能力，亦或是实际动手能力，与计算机类专业学生相比都有一定的差距。另外，数据结构通常只是非计算机专业学生的主要选修课而非专业基础课，因此无论是理论授课还是实验课时，都相对不足。学习基础薄弱导致学生学习这门课程较为吃力，久而久之，学生越来越畏惧这门课程，形成恶性循环，学习兴趣越来越低下，严重影响了实际的教学效果。

2.内容多，课时少

本门课程教学内容非常丰富，包括算法复杂性分析、分治法、贪心法、动态规划法、回溯法、分枝限界法等经典的算法设计策略，每种策略都有不同的实际问题，还有一些针对复杂问题更加高级的算法策略，所涉及到的知识非常繁多。对于非计算机专业学生来说，所安排的课程是相当有限的，将这些算法策略全部讲透非常困难。

3.理论多，实践少

本门课程注重对算法的理解，而这些理论对于非计算机专业学生来讲非常艰深，想要全部理解非常困难。对于非计算机专业学生来说，他们主要希望学习基本概念和基本的应用能力，并不希望在算法实现等领域学习较深的理论，因而实践较少。

三、非计算机专业学生学习算法分析与设计教学改革措施

根据非计算机专业学生在学习中遇到的困难，提出以下几点改革措施：

1.合理选择教学内容，调动学生的学习兴趣

根据学生学习要求合理选择教学内容，合理确定学习的重点和难点。每个专业具有不同的特点，不同的专业对计算机的应用要求不同，所以应通过分析与调研，确定教学难点和重点，而不是一味试图将所有的知识点都讲得面面俱到。同时，在让学生掌握相关理论知识的前提下，多注重培养学生的实践应用能力，让学生在实践中不断地探索发现，进而增强他们学习的兴趣。在具体的教学过程中，如果是抽象的问题，学生学起来就会感觉枯燥无味，因此可将生活中一些具体的问题结合算法讲解给大家，如在讲解分治法时，可举邮局选址问题为例，讲解贪心法时，可举汽车加油问题为例，讲解动态规划法时，可举最少费用购物问题为例。

2.综合运用多种教学手段，提高教学效率

将传统的教学方法与现代化教学方法相结合，综合运用黑板板书与多媒体技术教学。对于一些基础知识、推理等内容，可采用板书的形式传授给学生，对于一些比较抽象难以理解的内容可采用多媒体形式直观形象地进行展示。另外，可采用网络教学方式，建立在线论坛、QQ讨论组等为师生之间的信息交流提供更为方便的途径，可利用网络聊天工具，如QQ、微信等实现个别教学，让学生从过强的共性制约中解放出来，有利于发展学生的个人志趣。

3.改进考核方式，提高学生综合素质

考核方式作为检验学生学习效果的一项重要内容，对于促进学生的学习效果起着重要的作用。传统的考核方式主要由平时成绩和期末理论考试成绩两部分构成，平时成绩一般占30%，期末理论考试成绩70%。这对于非计算机专业学生来说，期末理论考试成绩比例过重，无法考查学生的实践能力，因此我们提出将考核分为平时成绩、实践成绩与期末理论成绩三部分，其中平时成绩占15%，实践成绩占35%，期末理论成绩占50%，这样更注重学生在平时学习过程中的表现和实际动手能力，有利于促进学生的学习兴趣，提高学生的综合素质。

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作者：黄璞 王磊 徐力杰 单位：南京邮电大学计算机学院院