_计算机算法设计与分析_教学经验浅谈

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巫小蓉 李 霞： 《 计算机算法设计与分析》教学经验浅谈
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说明，如机器是怎样通过一次次迭代逐步修正权重和阈 值，如何一步步通过 “ 学习”掌握 “ 知识” 。这样，学 生就能很快地把握神经网络和机器学习的基本原理和思 想，而屏蔽了一些深层难以理解的理论知识。
会表现出很大的学习兴趣，特别对于算法设计，本身就 是一门很有意思的学科。但随着课程难度的加深，部分 同学在学习过程中遇到困难，会有挫折感，有的同学甚 至会失去信心。再继续下去，有的学生就会产生厌学情 绪，甚至出现逃课、不做作业等情况。但是，随着对课 程的了解，开始恢复对课程的兴趣，到了最后考试阶 段，迫于考试的压力，又开始全身心地投入到学习当 中。
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广 西 大 学 梧 州 分 校 学 报
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们都努力地吸取各个方面的知识，希望能尽快地学到更 多的东西，这是一种非常积极的态度。但是，在这样一 种心态下，很多同学不再愿意把时间花在思考上，认为 那样浪费了时间，又不能马上得到显著的效果。殊不 知，很多知识，只有思考之后才能更深刻地理解；很多 能力，比如理解能力、自学能力，也都是在思考的过程 中逐步培养起来的。因此，作为老师应该善于引导学生 去思考，学会正确的思考方式。在计算机算法设计与分 析这门课程中，我们采用了一些方法去培养学生思考的 习惯和能力。 １． 所谓教学方法，从某个方面通俗地讲，可以理解 为传教学习的方法，即老师在传授知识的同时，还要传 教自己如何理解、掌握这些知识的方法体会。在课堂 上，我们主要借助计算机领域的经典问题讲解经典算 法。在讲解的过程当中，不仅介绍单个具体问题的解决 方法，而是将自己对这一类问题的思考方式表述出来， 让学生知道怎么去考虑一个问题。 ２． 预留时间和提问。课堂上，教师应该在适当的时 候预留一定的时间让学生好好地理清思路，对问题进行 考虑，并向老师提出疑问。其次，讲解到算法的关键地 方可以对学生进行提问，使学生能仔细地考虑算法思想 的精髓之处，更深刻地理解算法。 ３． 布置自学内容。教学是一个教与学的过程，教师 不仅要教，还应促使学生自己去学。因此，适当的布置 自学内容可以达到让学生培养自学能力和思考习惯的目 的。通常，对于一种算法，在讲解了一两个典型问题之 后，我们会布置教材上另外的例题，让学生课后去学 习。在下节课的时候，对自学的内容进行提问。 ４． 布置作业。对于计算机算法设计与分析这门课程 来说，学算法的目的，就是要灵活地运用算法去解决实 际的问题。作业是进行这方面训练的必要手段。但是， 正如前面提到的，算法很难，因此，作业题量不宜多， 也不宜太难，重要的是让学生学会用学到的算法思想去 解决问题。
来看， 最突出的问题就是 “ 难” 。 的确， 这是一门比较难的 课程。 首先， 它需要扎实的数学和数据结构基础。 其次， 它 也不像很多其他课程大部分依靠记忆，而更多的是依靠 理解， 并且要求能够灵活应用。此外， 这门课程集中地要 求学生对问题的理解能力以及独立解决问题的能力。也 就是说， 这是一门知识和能力并重的课程。作为教师， 不 仅要传授各种经典的算法，同时也要注意培养学生设计 算法的能力， 帮助他们克服 “ 难” 关。 因此， 在该课程的教 学过程中， 我们进行了一些尝试， 也得到了一些经验。
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力、参与性、重视力和受控性强的特点，既能达到传授 知识、开发智力、培养能力又能实现因材施教和个别化 教学的目的。对算法这门课程，应该适度地利用多媒体 教学手段，将其与传统的教学方式融合在一起。 算法是一门很抽象的学科，学生理解有一定的难 度，通过演示教学法把理论问题具体化，把静态的教学 动态化，一方面可以帮助学生的理解，另一方面可以激 发学生的学习兴趣。我们在教学过程中，利用 ｐｏｗ ｅｒ－ ｐｏｉ ｎｔ制作教学课件。在讲解某些具体问题算法的过程 中，采用直观教学方法，动态地模拟算法的执行过程， 促进了学生对算法的理解。但是，完全将抽象形象化， 又不利于学生抽象思维能力的培养，因此，在利用多媒 体教学手段时应该适度。 此外，应注意投影屏幕不能完全替代教师板书。特 别是，在分析或推导问题的时候，最好仍然使用传统的 黑板板书。一方面，可以在板书的过程中，整理好自己 的思路，另一方面可以在适当的时候将讲课的速度慢下 来，好让学生能有足够的时间好好地消化其内容。
三、将传统教学和多媒体教学手段结合起 来帮助学生理解
随着计算机信息技术的发展，计算机在教育领域应 用日趋广泛。计算机多媒体技术及其网络教学系统，能 使以往靠多种设备、技术才能实现的课堂多媒体教学集 计算机于一身，并能与现代通讯设备形成网络，构成全 方位、多渠道、交互式的教学系统。多媒体教学系统是 一种全新的教学系统，它集声音、图像、视频和文字等 媒体为一体，能产生生动活泼的效果，有助于提高学生 学习的兴趣和记忆能力；同时，充分利用多媒体的表现
二、 注重培养学生的思考能力
教师要教好， 必须先有一个正确的教学目的。 教学有 双重任务， 传授知识和培养能力。 正确的教学目的就应以 后者为重点， 要在培养学生能力上多下功夫。 对于计算机 算法设计与分析这门课程尤其如此。 我们认为培养能力的一个关键因素就是培养学生独 立思考的能力。 在现代社会， 人们的生活节奏和工作步伐 大大加快，这样的一种氛围也影响到了大学校园。学生
首先，现代大学生有着更强的好奇心，希望了解 更多的事物。同时，他们也承受着更大的来自社会竞 争、家庭等各方面的心理压力。这两方面都促使他们有 着很强的学习欲望。通常在刚接触一门新课程时，他们
信息科学技术学院助教，硕士，主要研究方向为计算机 自动推理及应用软件。 （责任编辑：苏运霖）
Ａ ｂ ｓｔｒａｃｔ： ｃｏｍ ｐｕｔ ｅｒ ａｌ ｇｏｒｉ ｔ ｈｍ ｄｅｓ ｉ ｇｎ ａｎｄ ａｎａｌ ｙｓ ｉ ｓｉ ｓｔ ｈｅ ｃｏｒｅ ｏｆ ｃｏｍ ｐｕｔ ｅｒ ｓ ｃｉ ｅｎｃｅ． Ｄ ｕｒｉ ｎｇ ｔ ｈｅ ｓ ｔ ｕｄｙ ｏｆ ｔ ｈｉ ｓ ｃｏｕｒｓ ｅ， ｍ ｏｓ ｔ ｓ ｔ ｕｄｅｎｔ ｓｈａｖｅ ｔ ｈｅ ｆ ｅｅｌ ｉ ｎｇ ｔ ｈａｔｉ ｔｉ ｓｄｉ ｆ ｆ ｉ ｃｕｌ ｔ ．Ａ ｓａ ｔ ｅａｃｈｅｒ，ｈｅ ｓ ｈｏｕｌ ｄｔ ａｋｅ ｔ ｈｅ ｒｅｓ ｐｏｎｓ ｉ ｂｉ ｌ ｉ ｔ ｉ ｅｓｔ ｏ ｇｕｉ ｄｅ ｓ ｔ ｕｄｅｎｔｉ ｎｓ ｔ ｕｄｙｉ ｎｇ ｔ ｈｉ ｓｃｏｕｒｓ ｅ． Ｉｎ ｔ ｈｉ ｓｐａｐｅｒ，ｓ ｏｍ ｅ ｅｘｐｅｒｉ ｅｎｃｅ ｏｆｔ ｅａｃｈｉ ｎｇ ｔ ｈｉ ｓｃｏｕｒｓ ｅｉ ｓｄｉ ｓ ｃｕｓ ｓ ｅｄ． Ｋ ｅｙｗ ｏ ｒｄ ｓ： ｃｏｍ ｐｕｔ ｅｒａｌ ｇｏｒｉ ｔ ｈｍ ｄｅｓ ｉ ｇｎ ａｎｄ ａｎａｌ ｙｓ ｉ ｓ ；ｅｘｐｅｒｉ ｅｎｃｅ ｏｆｔ ｅａｃｈｉ ｎｇ；Ｃ Ａ Ｉ
一、 概述
目前，各行业、各领域都广泛采用了计算机信息技 术， 并由此产生出开发各种应用软件的需求。 设计一个高 效的程序不仅需要编程的技巧，更需要合理的数据组织 和清晰高效的算法，这正是计算机科学领域里数据结构 与算法设计所研究的主要内容。一些著名的计算机科学 家在有关计算机科学教育的论述中认为，计算机科学是 一种创造性思维活动， 其教育必须面向设计。 计算机算法 设计与分析正是一种面向设计，且处于计算机学科核心 地位的教育课程。 通过对计算机算法系统的学习与研究， 掌握算法设计的主要方法，培养对算法的计算复杂性正 确分析的能力，为独立设计算法和对算法进行复杂性分 析奠定坚实的理论基础。这对每一位从事计算机系统结 构、系统软件和应用软件研究与开发的科技工作者都是 非常重要和必不可少的。 但如何上好计算机算法设计与分析这门课，给广大 教师带来了新的挑战和考验。从学生和教师的普遍反映 收稿日期： !""#$"#$"%
方法；其次，在传授知识的同时还要注重培养学生思考 解决问题的能力。此外，还可以介绍计算机各个不同领 域的算法，将理论与实际相结合。 参考文献： ［ １］王晓东． 计算机算法设计与分析［ Ｍ］ ． 北京：电子工业出 版社，２００１． ［ ２］李如密． 关于教学模式若干问题的探讨［ Ｊ］ ． 课程 ・ 教材 ・ 教法， １９９６， （ ４） ． ［ ３］ 邱才训．课堂教学的指导性策略［ Ｊ］ ．教育导刊， ２００１， （ ２） （ ， ３） ． ［ 作者简介］ 巫小蓉（ １９７７） ，女，山东济南人，广东 外语外贸大学信息科学技术学院助教，硕士，研究方向 为分布式并行处理、图象处理。 李霞 （ １９７６－） ，女，江西人，广东外语外贸大学
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《 计算机算法设计与分析》教学经验浅谈
巫小蓉 １ 李霞 ２ （１． ２ 广东外语外贸大学信息科学技术学院 ， 广东 广州 ５１０４２０）
四、拓宽知识面，将算法与实际应用领域 相结合
计算机科学非常强调理论联系实际，算法本身相对 来说比较枯燥，如果能与实际应用联系起来，可以使学 生学起来更有兴趣。 例如，贪心算法是一种应用非常广泛的算法，因 此，我们结合计算机网络中的路由算法来介绍。路由算 法有很多种，其中一种最常用的静态路由算法就是最短 路由选择。而这种算法通常采用的是贪心算法的基本思 想，也就是著名的 Ｄ ｉ ｊ ｋｓｔ ｒａ 算法。这样，通过与网络路 由联系起来，算法课不再是纸上谈兵，而是实际中的运 用；通过与计算机网络课程相结合，学生可以将所学的 知识连贯起来，对两门课程有更深的体会。 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，除了介绍课本 上的经典算法，如分治法，动态规划法，贪心算法等等 之外，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、计算机图形学基本算法、神经网络 等等。虽然，这些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，拓宽了他们的专业知识面。 例如神经网络，要了解这个领域需要扎实的理论基 础，而且它本身还处在持续研究发展的阶段，对于还只 是三年级的本科生来说，是无法快速全面地掌握的。因 此，我们在介绍神经网络这个领域的时候，侧重于介绍 基本知识，并用简单的 “ 异或”问题求解来深入浅出地