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一應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)中專業(yè)基礎(chǔ)課的教學(xué)模式和考核方式的改革

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程是通過(guò)研究計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)中非數(shù)值計(jì)算數(shù)據(jù)的關(guān)系、存儲(chǔ)和操作等問(wèn)題來(lái)培養(yǎng)學(xué)生的抽象思維和創(chuàng)造能力，使學(xué)生能夠設(shè)計(jì)出結(jié)構(gòu)清晰、高效率、魯棒性強(qiáng)的算法來(lái)解決實(shí)際問(wèn)題。因此數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)這門課程具有很強(qiáng)的理論和實(shí)踐背景。在我校，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程是計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)(師范)、計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)(信息安全)、計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)(物聯(lián)網(wǎng))、軟件工程、信息管理與信息系統(tǒng)、信息管理與信息系統(tǒng)(金融方向)、信息與計(jì)算科學(xué)等6個(gè)專業(yè)(方向)的專業(yè)基礎(chǔ)課，同時(shí)也是電氣教育技術(shù)、數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)等專業(yè)的專業(yè)任意選修課。尤其對(duì)于計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)和軟件工程等一級(jí)學(xué)科的課程設(shè)置而言，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程更是一門核心的綜合性專業(yè)課，在專業(yè)課程設(shè)置中有著不可替代的地位。美國(guó)ACM/IEEECC－2005教程將算法與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)類課程列為核心課程之首。由于數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程的重要性和特殊地位，相關(guān)的教學(xué)改革一直不斷，總的來(lái)說(shuō)大致有以下3個(gè)方面:

(1)教學(xué)方法的改革;

(2)教材體系的改革;

(3)網(wǎng)絡(luò)共享資源的建設(shè)。

基于以上對(duì)應(yīng)用型本科學(xué)生培養(yǎng)目標(biāo)的討論，我們?cè)O(shè)計(jì)了如下的教學(xué)模式。

(1)對(duì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程的理論知識(shí)進(jìn)行細(xì)化，降低學(xué)生對(duì)理論的要求，但注重基本概念和基礎(chǔ)算法在實(shí)際工作中的應(yīng)用。

(2)將專業(yè)基礎(chǔ)課的教學(xué)分為課堂教學(xué)和課外學(xué)習(xí)兩部分。在課外的學(xué)習(xí)中，教師可以利用足夠豐富的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)資源，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，使他們盡可能掌握概念性及一般性知識(shí)。另外，我們開展了基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)的題庫(kù)建設(shè)，并通過(guò)測(cè)試平臺(tái)對(duì)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的效果進(jìn)行測(cè)評(píng)。

(3)在課堂教學(xué)結(jié)束后，要求學(xué)生在在線測(cè)試平臺(tái)完成教師制定的練習(xí)和測(cè)試，鞏固學(xué)習(xí)效果，這對(duì)教師來(lái)說(shuō)也是了解學(xué)生學(xué)習(xí)情況、調(diào)整教學(xué)進(jìn)度和難度、完善教學(xué)資源和題庫(kù)的重要依據(jù)。值得注意的是，過(guò)去我國(guó)大學(xué)本科生的培養(yǎng)模式一直是以研究型為主，教材中存在著大量比較艱深的理論知識(shí)。

我們從應(yīng)用型本科的培養(yǎng)目標(biāo)出發(fā)，對(duì)理論知識(shí)的內(nèi)容和要求作了相應(yīng)的降低和調(diào)整。教學(xué)過(guò)程中為專業(yè)基礎(chǔ)課設(shè)置了最低要求。應(yīng)該指出，由于不同的應(yīng)用型人才對(duì)專業(yè)基礎(chǔ)課的要求不同，我們?cè)O(shè)定的要求可能不能滿足學(xué)生某種職業(yè)規(guī)劃的要求。對(duì)于將自己的興趣、愛(ài)好或者職業(yè)規(guī)劃設(shè)定為多媒體制作的學(xué)生來(lái)說(shuō)，可以降低數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程的學(xué)習(xí)要求;但對(duì)于選擇程序設(shè)計(jì)、游戲設(shè)計(jì)等方向的學(xué)生而言，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程卻是重要的專業(yè)課程。為了滿足部分學(xué)生對(duì)某些專業(yè)基礎(chǔ)課的較高要求，在降低理論要求的同時(shí)，我們將一些專業(yè)競(jìng)賽或者專業(yè)活動(dòng)小組建設(shè)納入到課程教學(xué)體系中來(lái)，鼓勵(lì)在算法及算法分析設(shè)計(jì)等方面感興趣或者在職業(yè)規(guī)劃中有需要的學(xué)生通過(guò)競(jìng)賽前的專門訓(xùn)練提高相應(yīng)的能力。例如，針對(duì)應(yīng)用型本科數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程的教學(xué)模式，可將ACM的競(jìng)賽納入到教學(xué)體系中來(lái)。ACM/ICPC由美國(guó)計(jì)算機(jī)協(xié)會(huì)(ACM)主辦，是世界上公認(rèn)的規(guī)模最大、水平最高的大學(xué)生程序競(jìng)賽，其目的在使大學(xué)生運(yùn)用計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)理論來(lái)充分展示學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造力和團(tuán)隊(duì)合作精神，也培養(yǎng)學(xué)生在壓力下進(jìn)行創(chuàng)新思維和理性實(shí)踐的能力。同時(shí)也為那些將算法分析和設(shè)計(jì)與自己的職業(yè)規(guī)劃一致的學(xué)生提供學(xué)習(xí)、交流的平臺(tái)，提高他們的專業(yè)素養(yǎng)。在考核方面，單一的理論考核方式削弱了數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程的實(shí)踐性，而增加上機(jī)操作的考核能夠有效提高學(xué)生對(duì)動(dòng)手能力的重視。學(xué)生的考核方式由傳統(tǒng)的紙質(zhì)考試、上機(jī)操作和平時(shí)表現(xiàn)組成。考慮到不同專業(yè)對(duì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程的要求不盡相同，學(xué)生的總評(píng)分?jǐn)?shù)計(jì)算公式為:總評(píng)分?jǐn)?shù)=理論考核成績(jī)×α+上機(jī)操作成績(jī)×β+平時(shí)成績(jī)×γ，其中α，β，γ為權(quán)重因子，且α+β+γ=1。理論考核方式為閉卷考試，總分仍為100分，在計(jì)算總評(píng)分?jǐn)?shù)的時(shí)候進(jìn)行折算，但理論考核不再包含有關(guān)編程的具體問(wèn)題。上機(jī)操作考核時(shí)間為120分鐘，要求學(xué)生獨(dú)立完成若干題目，考核在無(wú)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下開卷考試，允許攜帶非電子版本資料和書籍。具體的考核環(huán)境嚴(yán)格按照ACM進(jìn)行，只是不再分成小組，由學(xué)生獨(dú)立完成。上機(jī)操作考核共設(shè)8份不同試題，學(xué)生隨機(jī)抽取試題并按照一定順序間隔坐好，保證學(xué)生前后左右試題不同。我校對(duì)2013級(jí)軟件工程專業(yè)、2012級(jí)信息管理系統(tǒng)專業(yè)和2012級(jí)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)(師范)專業(yè)等進(jìn)行了教學(xué)實(shí)踐。在題庫(kù)建設(shè)方面，目前已經(jīng)對(duì)教學(xué)內(nèi)容按照知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行了分類，并組織學(xué)生根據(jù)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行了主觀題目的錄入。題庫(kù)包括選擇題、判斷題和填空題共約1500道題目，所有題目已經(jīng)讓修過(guò)這門課的學(xué)生根據(jù)難度分別標(biāo)記為預(yù)習(xí)和復(fù)習(xí)類型，并且開通了基于題庫(kù)的在線測(cè)試，要求學(xué)生完成必要的測(cè)試，作為平時(shí)成績(jī)的重要參考?？己酥袡?quán)重的設(shè)置主要從不同專業(yè)對(duì)理論和實(shí)踐的要求進(jìn)行考慮。軟件工程專業(yè)對(duì)學(xué)生動(dòng)手能力的要求最高，信息管理與信息系統(tǒng)次之，而師范專業(yè)學(xué)生的培養(yǎng)目標(biāo)是中等教育的師資，因此要求他們掌握比較扎實(shí)的理論功底以滿足以后的教學(xué)需要即可。

二結(jié)語(yǔ)

經(jīng)過(guò)一年的教學(xué)實(shí)踐，收到良好的教學(xué)效果。由于理論內(nèi)容有所刪減，針對(duì)基本概念及基礎(chǔ)算法應(yīng)用的學(xué)習(xí)實(shí)踐相應(yīng)增加，學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程的理論障礙減少，其學(xué)習(xí)興趣得到了相應(yīng)的提高。同時(shí)我們鼓勵(lì)學(xué)生參加ACM訓(xùn)練隊(duì)的訓(xùn)練，使那些職業(yè)規(guī)劃與算法分析與設(shè)計(jì)相符合或者對(duì)程序設(shè)計(jì)、算法分析感興趣，或者學(xué)有余力的學(xué)生能夠得到更為深入的學(xué)習(xí)。由于增加了上機(jī)操作的考核，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)教學(xué)方面的學(xué)習(xí)興趣和投入的時(shí)間和精力都有所提高。其中，軟件工程專業(yè)的學(xué)生在上機(jī)操作考核方面表現(xiàn)得更好一些，對(duì)自己的職業(yè)規(guī)劃更為明確，認(rèn)識(shí)到數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程的重要性;計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)(師范)專業(yè)學(xué)生的理論成績(jī)最好，但他們?cè)谏蠙C(jī)操作方面明顯不如軟件工程專業(yè)的學(xué)生;信息管理與信息系統(tǒng)專業(yè)學(xué)生的理論學(xué)習(xí)、上機(jī)操作的成績(jī)介于另外兩個(gè)專業(yè)之間;另外，參加ACM訓(xùn)練的學(xué)生在理論知識(shí)學(xué)習(xí)和上機(jī)操作方面都表現(xiàn)得更優(yōu)秀。在以后的教學(xué)中，我們應(yīng)在堅(jiān)持理論學(xué)習(xí)底線的基礎(chǔ)上，探討更為靈活的教學(xué)和考核方式，鼓勵(lì)學(xué)生參加ACM訓(xùn)練隊(duì)的訓(xùn)練，提高學(xué)生的創(chuàng)新能力和實(shí)際動(dòng)手能力;繼續(xù)完善上機(jī)操作考核，使考試方式、權(quán)重比例、考試時(shí)間都趨于合理化。

作者：黃偉陳建孝鄭耿忠單位：韓山師范學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程系