“算法設计与分析”课程教学改革初探.docVIP

“算法设计与分析”课程教学改革初探 摘要：“算法设计与分析”是工程硕士研究生的一门核心课程，本文结合算法设计与分析课程的特点，对该课程的教学内容、教学方法与教学手段等三方面的改革做了一些有益的探讨。br　　关键词br本文来自：计算机毕业网 ：算法设计；算法分析；教学方法br　　　　1引言br　　br　　“算法设计与分析”是计算机专业高年级学生与研究生的重要专业课，同时还是一门与计算机有关的非计算机专业如管理信息、系统工程、应用数学与计算数学的专业课。本课程与前驱课程“离散数学”、“程序设计”、“计算方法”、“数据结构”等联系紧密，而且实践性很强，各种经典的算法思想如动态规划法、回溯法等，从一系列经典问题的解决方案中提炼出来后，再应用于实际问题的解决。但是我们在教学过程中发现，大部分学生把该课程看成单纯的理论课学习，对算法设计思想死记硬背，而不是灵活运用，不能对一种设计方法举一反三。这就要求教师思考如何把其与程序设计教学相结合，而不是将孤立的算法设计思想传授给学生。br　　br　　2教学内容br　　br　　工程硕士研究生的算法设计与分析主要目的是讲授计算机应用中常常遇到的系统软件或应用软件开发中的具有广泛工程背景的典型非数值计算问题的解法，讲授设计与分析各种算法的基本原理思想、方法与技术，重点阐述算法设计的典型方法，分析不同算法的时间和空间复杂度，建立计算机与应用问题之间的桥梁，从而使学生在选择或者设计算法时可以对其进行时空耗费分析，并使所设计的算法时空复杂性最优，进而为其编写出高效程序、开发出优秀软件系统奠定基础。通过本课程的学习，学生应基本掌握递归、分治法、动态规划、贪心算法、回溯法、分支限界法等经典算法的设计和分析方法，学习为解决应用中的非数值计算问题建立计算机解题模型的设计和分析算法的理论基础，并掌握对求解典型问题必要的算法设计技术和编程技巧。br　　计算机科学的特点决定了它的内容和手段始终处在不断革新和变化的过程中。根据工程硕士研究生大多有一定的工程经验，有一些工程需求。因此，本课程的授课内容除了讲授经典算法设计理论外，应结合教师科研实际，逐步引入并行算法、现代启发式有哪些信誉好的足球投注网站算法等先进内容，尽量反映本学科领域必威体育精装版的学术和科技成果，使学生既能夯实基础，也能扩大眼界。另外，算法的应用领域很广，基本上只要有计算机的地方就会有算法。我们在教学过程中还介绍了计算机其他领域方面的算法，如数据压缩算法、并行算法、神经网络等等。虽然只能粗略的介绍其中很小的一部分，但是可以用很浅显的例子进行说明，让学生了解各个领域算法的大致思想，拓宽他们的专业知识面。br　　研究新动向融会进去，从而使学生可以用基本理论去解决遇到的新问题，增强学习兴趣，使其感到学有所用，也是如何在有限的教学时间内讲清基本理论知识，同时把本课程教学改革的关键所在。目前，计算机专业学生使用的“算法设计与分析”教材内容较多，而工程硕士研究生学时有限，这就要求我们在教学中力求做到抓住关键，突出重点，解决难点，我们要把主要时间花在讲解重要概念、基本设计思想和基本方法上，引导学生掌握课程内容的内在关联性，比较不同算法特点，举一反三，比如背包问题，在讲课中用图解法、递推法等多种方式，让学生由浅入深逐渐理解动态规划算法原理。在规定的课时内，既完成教学任务，也同时提高教学效果。在具体操作上，我们以一些基本算法设计技术内容为主线，以其基本设计思想的具体应用及分析为重点，讲清楚算法设计及分析问题。另外，为了激发学生的学习兴趣，密切关注计算机算法的业内发展，充分利用互联网信息资源，跟踪计算机科学的必威体育精装版进展，将新知识信息融入教学之中。br　　br　　3教学方法br　　br　　教学方法从传统的“粉笔+黑板”模式为主过渡到“计算机+大屏幕”为主的授课模式。授课的电子教案开始时以静态文字为主的PowerPoint幻灯片方式提供，现在则在教案中穿插曲可动态演示算法的多媒体课件，在大屏幕上展示抽象算法的执行过程，辅之以板书交流，从而大大增加了从教师到学生传递的信息量和信息种类，有助于建立从感性到理性的深入理解及相关技术掌握运用。br　　(1) 启发式教学br　　抽象、理论、分析是计算机科学与技术学科的三种基本形态。在基础课的教学中应将上述三种基本形态贯穿于教学的始终，融合新概念将各分支学科的内在联系串联起来。在计算机专业课教学中针对不同教学内容采取多样化教学方式，以启发式教学为主，辅以其他教学方法。br　　启发式教学是从介绍典型应用问题入手，将计算机算法的构建过程展现出来，同时提出新的算法设计问题，以便让学生进行思考和研究。变单向传输式教学为双向互动式教学， 变以强调抽象算法设计为主的理论讲授为探究解决应用问题为主的设计引导式讲授。对一组相关的算法，分