以研究生优质课程建设为契机 深化《算法设计与分析》教学改革

陈媛，苟光磊，卢玲

摘要：研究生优质课程建设是一项提高研究生教学质量的重要举措，旨在促进教育教学理念的转变，引领教学内容和教学方法改革，培养学生的实践创新能力。根据地方高校研究生优质课程建设的实施和感受，结合多年的建设体会，提出深化《算法设计与分析》课程教学改革的具体途径与方法。

关键词：研究生优质课程；算法设计与分析；教学理念；教学改革；创新能力

中图分类号：G643 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）03-0042-02

在世界经济全球化、教育国际化和创新人才竞争日益激烈的背景下，改革人才培养模式以适应建设创新型国家、构建学习型社会的需要被提上了议事日程。但近年来随着招生规模的扩大，我国研究生教育出现了“大众化”现象，这制约着创新型研究生人才的培养，影响了研究生教育质量的提高[1]。为推动研究生教育教学水平整体提升，2009年开始重庆市教育委员会组织开展了重庆高校研究生教育优质课程的立项建设，以推进研究生教育教学模式的改革[2]。研究生优质课程是指课程目标定位明确、课程教学团队优秀、支撑课程学科实力较强、资源具有较大共享价值的示范性课程。优质课程在教学理念、课程体系建设、教学内容、教学方法等教改研究和实施方面成绩明显[3-4]。重庆理工大学《算法设计与分析》课程于2011年通过专家评审开始“重庆市研究生优质课程”立项建设。《算法设计与分析》课程是信息类硕士研究生的一门核心学位课程，课程系统介绍软件设计中常用的算法分析与设计技术，为学生独立设计算法和对算法进行复杂性分析奠定了坚实的基础。课程理论性和实践性都很强。以研究生优质课程建设为契机，为研究生教育教学改革注入活力，为推动研究生创新能力的提高提供动力。在教学过程中如何进行教学理念的转型、教学内容和教学方法改革的升级特别是如何进行教学资源建设的升级是目前研究生优质课程建设需认真思考的问题。

一、教学理念转型

研究生教育教学观念必须先更新，教学模式才能转变。地方高校硕士生生源主要来自于三本院校，要引导学生从接受性学习向发现性学习到研究性学习转变，营造独立思考、自由探索、勇于创新的良好环境，就必须坚持“育人为本、素质及创新教育为核心”的教育理念及“用最优质教学资源组织教学，提高教学质量，强化创新人才培养”的教学原则。应用现代信息技术构建优质教学资源，实现“强化应用创新能力、倡导自主学习”的课程建设目标，主张在教师引导下学生充分利用教学资源自主学习，以促进个性发展，从而全面推进学生知识、能力、素质的协调发展，以适应终身学习和国际化要求。教学观念转变后，教学模式相应地从教师、课堂、教材为中心的单一知识传授型转变为以教师为主导、学生为中心的素质与创新型的课程教学模式及以课堂讲授为引导、以学生课外自主学习为中心和以教材学习为基础、以充分利用教学资源学习为核心的教学模式。

二、教学改革升级

研究生教育教学改革升级的核心是教学内容的更新，关键是教学方法的改革。

1.教学内容更新。“算法设计与分析”所涉及的领域非常广泛，通常包括：关于算法复杂性分析的理论研究，如问题复杂度分析、函数渐进分析等理论；各种基本和经典的算法，如分治法、贪婪法、动态规划等算法；各种新兴算法，如人工智能算法、并行算法等方面的理论及应用研究[5-6]。依据《算法设计与分析》课程教学理念，本着“设计与分析并重、理论与应用结合、经典与现代互补”的原则，按照基本内容、专题讲座和教学案例三种形式组织教学内容。“引入篇”介绍算法设计与分析的基本步骤与方法，如“自顶向下、逐步求精”的算法设计过程、函数渐进分析方法等内容。“核心篇”介绍各种常用的算法策略，如分治法、贪心法、动态规划、回溯法及分支限界法等，并对算法策略进行总结比较。“应用篇”针对具体的应用案例，采用不同的算法策略进行算法设计和效率分析，促进学生的思维。“提高篇”介绍学科领域的最新进展，结合科研项目用专题讲座形式讲述搜索引擎等算法，引导学生的兴趣。

2.教学方法改革。（1）课堂教学方式的改革。课堂讲授采用引导式、启发式和探究式讲授；引导学生的学习兴趣，激发学习的主动性，促进学生的思维和自学；以问题讲解为核心，以算法思想与方法教学为重点；适当减少讲授学时，加大讨论课学时比例；讨论课以团队为单位，以解决应用问题为目标，注重算法思想的表述、算法实现，特别强调算法的比较。当然，网络学习资源是课堂教学改革和质量提高的重要保障。（2）教学考评体系的建立。研究生教学需重视“教师教”的评价，更要重视对“学生学”的评价，特别强调转变教学评价观，将评价教学由知识观转变为素质观、能力观[7]。课程的成绩由课程理论考核（50%）+实验作业（20%）+课堂讨论（20%）+论文（10%）构成，引导学生理论联系实际，激发学生的创新能力和系统设计能力。（3）实践教学体系的构建。由于学时的限制，研究生《算法设计与分析》课程往往没有安排实践学时，但鉴于课程实践性强的特性和课程建设目标，实践环节基本安排在课外完成，但其考核在实验作业和课堂讨论两部分中实现。实验作业内容按难易程度分成3类：①验证型。对经典算法用高级语言加以实现并验证。②拓展型。利用新技术将实现的算法抽象拓展成为通用函数库（类库）。③应用型。选择ACM/ICPC程序设计竞赛中的应用型问题，引导学有余力的学生应用所学的知识解决实际问题。拓展和应用型实验的设置使部分学生能体会到创造和征服困难的快感，激发他们的学习和探索热情。

三、教学资源建设升级

网络的可自学性、可交互性和海量信息资源为研究生优质课程建设提供了资源平台和技术支撑。应用现代信息技术，改进教学手段和教学方法，推进网络教学资源的建设，是研究生优质课程建设的特色[2]。

研究生优质课程教学资源建设升级强调教学适应性、学习实用性和实际使用效果，资源的表现模式和技术升级强调适合基于网络的学习，资源开发强调方便学习者参与的教学过程可交互性。endprint

1.基本资源。基本资源涵盖学习者基于网络能自主完成课程学习的基本内容和必要环节的必需教学资源，能反映课程的教学思想、教学方法、教学内容及教学过程。主要包含：（1）课程计划：课程介绍、教学大纲、教学日历、实施教案（文字稿及电子演示稿）。（2）教学录像：按教学计划学时的全程授课实录，注重教师与学生互动。（3）学习指导：学习要求、重点难点、知识脉络、学习方法、典型例题、常见问题、扩展知识、参考书目。（4）练习系统：基本练习、综合练习及应用练习的题目、做题指导及自检。（5）基本实验：基本算法验证和演示性实验视频资源和仿真系统。（6）自测考试：学习者自主能完成各部分内容学习自测自检和课程模拟考试。

2.拓展资源。适合不同专业、不同层次学习者选择与组合，不同内容深度需求的拓展性资源，需要联合共建与共享。常常包含：（1）专题讲座录像：围绕课程内容各专题深入探讨的讲座录像，适合各专业和学生的个性学习。（2）作业习题库：基本练习、综合练习、应用练习、扩展及探究创新类习题库。（3）教学案例库：课程教学和软件设计与分析等教学案例。（4）试题试卷库：试题试卷、参考答案、评分标准、试卷分析。（5）课程实验系统：虚拟及仿真实验系统。（6）创新教学资源：创新题目、创新指导、作品展示、创新心得。（7）学科方向介绍：面向学生、教师及公众不同层次学科方向与进展介绍。

研究生优质课程建设是质量工程的重要组成部分。针对课程具有理论和实践并重的特点，结合地方高校研究生教育教学实际，《算法设计与分析》研究生优质课程建设需以教学理念的转型为中心，以教学改革升级为关键，以教学资源建设升级为重点，既要体现学术水平，也要体现技术水平，更要体现教育水平。因此，只有在教学过程中牢固树立优质意识，不断探索和实践，才能创建真正的研究生优质课程。

参考文献：

[1]高英彤，刘亚娜.论研究生创新能力的培养[J].学术交流，2012，（2）：201-204.

[2]李玉兰.研究生优质课程立项建设的思考[J].高等建筑教育，2012，（1）：37-40.

[3]丁钢.杰出人才培养：一个制度文化的分析视角[J].探索与争鸣，2010，（3）：4-5.

[4]邱逢兴.以国家精品课程带动系列课程建设，催生国家级教学团队，全面提升课程建设水平[J].高等教育研究学报，2010，（9）：105-108.

[5]高丽萍，彭敦陆，邓桂英，陈庆奎.面向企业应用的“算法设计与分析”课程建设改革探索[J].中国电力教育，2011，（20）：92-93.endprint