高校计算机专业核心课程群建设研究

高校计算机专业核心课程群建设研究
摘要：分析计算机专业核心课程群地位和作用，以算法与数据结构课程作为8门核心课程群建设的示例，重点对课程中知识单元的划分、课程教学过程的组织、课程群教学团队的建设、核心课程群的总体建设思路等内容提出看法，为高等院校计算机专业核心课程群建设提供借鉴。

关键词：计算机专业；算法与数据结构；核心课程群建设
0 引言
课程建设对优化教学过程和提高教学质量起到了良好的作用。

作为教学改革的重点，学校一直将课程建设作为教学领域中的常规工作来抓。

核心专业课程教学在培养专业能力和专业素质等方面起着决定性的作用，是培养专业基本能力的基本途径。

按照国家教学指导委员会提出的本科生培养指导方案建议，普通高等学校本科层次学生的培养根据学生素质、学校资源等软、硬件资源的不同区分为科学型、工程型和应用型3种不同类型
作为地方普通高校，我们办学的基本目标就是以市场为导向，培养适合社会、经济和文化发展需要的创新应用型本科人才。

应用型人才培养要求受教育者理解特定专业的相关理论，具备可以应用这些理论指导其分析与设计所遇到问题的能力，即要求学生在学习专业理论知识时，通过适当的实践教学活动培养形式化描述能力、抽象思维、逻辑思维能力和基本设计能力，在此基础上进行问题求解、参与工程设计与实践，通过实践加强对理论的理解与掌握。

就计算机专业而言，专业基本能力包括计算机思维能力、算法设计与分析能力、程序与实现能力和系统能力等，计算机专业核心课程群建设对这些能力的培养和提高起着关键性的作用。

1 计算机专业核心课程群的地位和作用
计算机专业核心课程包括高级程序设计、离散数学、算法与数据结构、软件工程、数据库系统原理、计算机组成原理、操作系统和计算机网络8门课程，这8门核心课程结构关系如图1所示。

在具体的实施过程中，上述各门课程除了课堂教学环节和实验教学环节外，其中高级程序设计、数据库系统、软件工程和计算机组成原理还设立了课程设计环节，计算机专业8门核心课程相关的实践环节关系如图2所示，这些核心课程明确了计算机专业课程教学和实验教学内容设计，指出了各课程涉及哪些知识单元、知识点和实验单元、技能点以及相应的教学要求。

算法与数据结构是太原科技大学计算机科学与技术专业教学计划中的一门核心课程，从课程设置中可以看到，作为计算机类专业一门重要的专业基础课，其在整个计算机类专业的课程体系中起着承上启下的重要作用。

一方面，它要使用计算机基础、算法语言、离散数学等基础课程的知识；另一方面，它在操作系统、软件工程、数据库系统原理、
编译原理、人工智能等后续课程中都要大量的使用。

由于在校学生存在明显差异，因此教师需要采取的教学手段和方法也不相同。

专业核心课程有自已独立的知识体系，课程群之间又有相互的内在关联，这就要求我们在师资队伍建设、团队之间相互协作、课堂和实践教学改革、教学资源平台建设和教学效果评价等方面开展深入的教学研究和教学改革，探索适合计算机专业自身实际情况的教学模式，为此我们提出以算法与数据结构为示例的计算机专业核心课程群建设研究这一课题。

2 算法与数据结构课程知识单元划分
按照目前对大学计算机专业算法与数据结构课程的教学要求，该课程总共分为11章51节，其内容按知识结构可以划分为3部分：基础知识篇、数据结构篇和基本运算篇。

基础知识篇主要涉及算法与数据结构课程的数据结构基本概念、算法设计及分析两方面的知识；数据结构篇主要涉及线性结构、扩展结构和非线性结构3方面的知识。

第1部分基础知识篇包含该类数据结构的基本概念，数据的存储结构、基本运算及应用和扩展；第2部分数据结构篇主要包括线性结构、非线性结构及对线性结构的扩展3个主要部分，其中线性结构包括线性表、栈、队列和字串等内容，非线性结构包括树形结构和图，扩展结构包括数组和广义表；第3部分基本运算篇主要涉及查找、排序和文件组织3方面的知识算法与数据结构课程知识单元构架见表1。

3 算法与数据结构课程课堂教学组I织
算法与数据结构课程课堂教学中要应用各种教学媒体和教学手段活跃教学气氛，激发学生学习兴趣，更新学习方式，提高教学质量，借助于网络的协同工作平台以及其他的信息交换渠道，通过教师的跟踪负责以及师生间的互动，保持师生间的经常性接触，缩短师生问的心理和物理空间距离，营造一个良好的专业课学习环境，为此我们从3方面对算法与数据结构课程进行改革知识单元碎片化、课堂教学多样化、动手环节实例化。

先进的教学方法是保证算法与数据结构课程建设的重要手段，学校可积极组织算法与数据结构课程多媒体课件、网络课件的研究和开发，采用启发式教学、案例式教学、讨论式教学等多种不同的教学方法，力争使教学梯队中的每一位教师都能合理地使用多媒体课件进行教学，开通网上算法与数据结构课程学习、网上问题解答、网上学习效果检测等功能，扩大算法与数据结构课程学习的时间区域和空间区域，实现算法与数据结构课程教学资源的共享。

为了进一步加强学生对算法与数据结构课程重点知识板块的学习，教师可在课堂教学学时分配上对原教学大纲进行调整。

调整思路：①加大重点章节的课内教学时数，减少一般知识点的课堂教学，重点内容在课堂上讲清和讲透；②增加课内师生的互动时数，通过学生的课堂参与和讨论情况及时了解学生的学习动态；③制订和课内教学相配套的课外学习时间，以指导学生课外学习算法与数据结构课程时能合理地安排学习时数，做到有的放矢。

具体调整是对第2章线性表
由原来的7学时调整为10学时，对第3章栈和队列由原来的7学时调整为8学时，对第4章串由原来的2学时调整为4学时，对第5章数组和广义表由原来的2学时调整为4学时，对第10章外排序和第11章文件由原来的课内4学时调整为课外学生自学4学时，调整后的详细内容可参看太原科技大学算法与数据结构省级精品资源共享课程的相关网站资源。

4 核心课程群建设的总体思路
计算机专业核心课程群建设的建设主体是核心课程的教学团队，建设对象是核心课程的课程群，建设媒介是基于校园网和公共网两个网络服务平台上的多种教学资源，建设目标是为计算机专业学生课程学习提供优质的教学服务，核心课程群建设结构如图3所示。

计算机专业核心课程群建设可着重从以下几方面进行。

（1）核心课程教学团队建设。

结构合理的教学团队是建设教学团队的基础条件，也是保证教学团队可持续发展的必要条件。

梯次合理的队伍有助于增强团队成员知识结构、能力、思维方式的互补性，老、中、青三结合的团队通过老教师的传、帮、带可以帮助青年教师迅速成长和少走弯路，教学团队必须是跨学科的教学团队。

一位教师很难在上述各领域均精通并且具有丰富的实践经验，因此不同学科的团队成员通过跨学科的合作教学不仅有利于人才培养，还有助于团队成员业务能力的共同提高，可以核心课程教学团队带头人为核心，吸收、锻炼和培养一支算法与数据结构课程的教学队伍，形成一个3+3模式的稳定的课程教学团队。

（2）针对性的教学手段更新与教学方法研究。

核心课程的教学要有针对性，树立以学生为中心的新观念，引导学生主动学习。

教师在课程中的角色是导师与咨询师，引导学生在遇到问题时分析如何找到问题的关键点，如何应用所学知识或自学新知识，如何使用所学技能与工具或使用新技能与工具（自学、互学、借助外部资源）解决实际问题，同时教师鼓励学生要有思维上的创新，把已掌握的知识和技能创新性地应用于解决实际问题。

此外，教师还可组织算法与数据结构课程多媒体课件和网络课件的研究和开发，积极进行教学方法改革，提高课堂教学效率和质量，力争使团队中的每一位教师都能合理地使用课程的网络教学资源和多媒体课件进行教学。

（3）核心课程教学内容改革与实践教学研究。

积极探索好的教学经验，引用好的教学成果，组织教学法的专题研究和讨论，适当调整教学计划，组织好核心课程的课堂教学环节、实验教学环节和课程设汁环节，使核心课程内容更加充实，课程安排更加合理，在此基础上通过算法与数据结构课程加以实践和验证。

（4）核心课程教学平台建设与教学资源整合。

教师可构建网上核心课程教学平台，实现计算机专业核心课程群教学资源的共享；开通网上算法与数据结构课程学习、网上问题解答、网上学习效果检测等功能，扩大算法与数据结构课程学习的时间区域和空间区域。

核心课程教学需要有相应的优秀教材与之对应，教师在选用国内外优秀教材、教参、教辅材料的同时需根据新时期专业特点的要求，积极参与省级、国家级教材的编写。

（5）核心课程教学效果评价与反馈体系建设教师应建立合理的教学效果评价与反馈体系，在学生层面，及时了解其在学习过程中的感受，收集学生学习效果的反馈意见；在教师层面，通过教师自测、同行互测和专家评测收集教师教学效果的反馈意见。

教师对反馈意见及时进行分析和处理，研究探讨需要采取的教学手段和办法，为提高教学质量制订相应的改进措施并加以实施
5 结语
计算机专业的8门核心课程涵盖了计算机专业最基础的知识，是进行专业基本能力培养的重点课程。

计算机专业核心课程群建设结高校计算机专业学生的培养有着重要作用。

笔者通过对示例课程知识单元划分、教学过程组织、教学团队建设等相关内容的研究，理清了计算机专业核心课程群教学改革思路，明确了核心程群建设中需要解决的关键问题，为提升高校计算机专业本科教学质量进行了有益的探索。