训练是手段，能力培养是目的.doc

面向问题求解的实践教学模式摘要:“算法与数据结构”是计算机科学与技术专业重要的专业基础课,是一门理论性与实践性都很强的课程。针对多年课程教学过程中发现学生普遍认为课程内容过于抽象,学****兴趣不大,学完后不仅理论基础不扎实,而且分析和解决实际问题的能力差的状况,提出面向问题求解的实践教学模式,并在近三年的课程教学中加以实践,取得明显效果。<br>关键词<br>本文来自:计算机毕业网:数据结构;算法;问题求解;实践教学;改革<br><br>1“算法与数据结构”课程的性质与特点<br><br>“算法与数据结构”是计算机科学与技术专业重要的专业基础课,是非数值计算程序设计的基础,也是设计和实现各种应用软件的重要基础。本课程主要以抽象数据类型为主线,研究常用的数据结构的逻辑结构、存储结构及其所支持的运算操作;研究解决常用实际问题的经典算法;学****基本的算法分析方法,对算法进行时间复杂度和空间复杂度的分析。为学生后续课程的学****以及进行计算机软件的设计和开发打下坚实的基础。<br><br>2传统课程教学存在的问题及原因<br><br>“算法与数据结构”是一门理论性和实践性都很强的课程。在传统的课程教学过程中,授课教师大多重理论而轻实践,而且由于该课程内容较抽象,不好讲解,若非精心准备,很难取得好的课堂教学效果。对学生而言,虽然也知道该课程的重要性,但枯燥的课堂教学实在无法激发他们的学****兴趣,课后的上机实践也因目标不明确而几乎流于形式。<br>近几年各个学校都在进行该课程的教学改革,其中很重要的一个改革就是实践教学改革,提倡要加强实践环节的训练,在每个章节的理论教学后要求学生完成若干上机实验作业,想由此达到提高学生实践能力,深化理论教学的目的。然而,由于以下几个主要原因,使得改革的辐射面太窄,少数上进的学生从中受益,大部分学生却收效甚微,与实践教学改革的既定目标相差甚远。<br>(1)实验作业较少面向实际问题,无法激起学生的学****兴趣;<br>(2)实验作业要求不够明确,学生无法验证所完成实践作业的正确性和优劣性;<br>(3)教学过程中缺少合适的监督机制和奖惩制度,大多学生由于程序设计基本功不扎实,当无法完成任务时采取“copy”方式来敷衍了事。<br><br>3面向问题求解的实践教学模式<br><br>针对传统教学存在的问题,课程教学组经过调研、分析后决定开展课程实践教学改革,构建面向问题求解的实践教学模式,以实际问题求解为主线索来组织和设计实践教学内容,增加设计型实验和综合型实验,锻炼学生综合运用所学理论知识进行问题分析、设计和实现的能力,在实践中强化创新意识。<br>为了切实有效地推进《算法与数据结构》实践教学改革,我们专门开发了课程的网络教学系统(.),用于辅助课堂教学和实践教学。该系统可实现作业发布、提交、在线评测、成绩公布、优秀作业评选、疑难解答等多项功能。<br>面向问题求解的实践教学模式主要包括以下几个方面:<br>,精心设计实践教学内容<br>以问题求解为主线索,针对每个教学单元的重要知识点,精心设计8~15题有代表性、难易搭配的上机实验作业,这些作业包括仅要求对数据结构和算法进行实现的验证型实验,以及要求运用所学理论知识设计求解典型或有趣实际问题的设计型实验和综合型实验。这些实验作业将以随机的方式分给学生,每位学生必须在规定的时间内独立完成2~3题。在期中和期末考试时还设计两套上机实验综合测试题,用于检查学生的综合运用能力。<br><br>为了对大量的学生实验作业进行有效的评价,我们开发作业自动评测系统,采取离线和在线作业自动评测相结合。先用离线作业自动评测系统测试学生提交的作业,测出每次作业的成绩,并在网站上公布评测结果,平时作业成绩将是期末成绩的重要组成部分。成绩公布后,开放在线作业自动评测系统,作业成绩不理想的学生可再次改进自己的作业,并利用在线评测系统进行评测。<br><br>针对每个教学单元的实验作业,我们都开展优秀解题报告交流活动,把每道作业成绩前三名的学生定为优秀作业候选人,并要求他们准备解题报告。解题报告的内容主要包括:问题的思考过程、问题的数学化、数据结构和算法设计策略的选取、算法正确性的证明、算法复杂性的分析,算法的优化及改进、程序的设计与实现等。这些解题报告将在课程讨论课上展示,从而实现作业资源的共享和优秀解题思路的交流。<br><br>我们对每道实验作业题都进行了优秀作业的评选。讨论课之后,优秀作业候选人的解题报告和源程序都放到课程网站上,全体同学都必须进行投票。最后由任课教师综合作业成绩、报告情况、解决问题算法的复杂性和创新性等几个方面来确定每道题的优秀作业,并对评上优秀作业的同学给予作业成绩双倍的奖励。