计算机算法设计研究与思考

摘要：计算机算法设计课程是计算机学科的核心课程。本文介绍了计算机算法设计课程的特点，并且分析了存在的问题，提出了改进措施。

关键词：计算机 算法设计 教学研究

中图分类号：TP301.6-4 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2012）12-0098-02

计算机算法设计课程的主要目的是阐述算法设计的典型方法，分析算法复杂度，掌握算法分析以及算法设计，并选择效率最高的算法，运用经典算法的设计思想，解决实际问题，提高课程的教学质量。

1、计算机算法设计课程

1.1 基础知识比较薄弱

学生从大一就开始学习《程序设计》的课程，掌握计算机设计的基本知识，比如程序设计基本知识以及技巧，但是基本知识掌握不牢固，所以当学生在学习后面的指针、链表以及函数调用的时候就会感觉力不从心。另外，当学习数据的逻辑结构的时候，需要分析数学模型以及算法设计，也需要熟练掌握数据结构的知识点。所以说，基础知识是学生学习中容易忽视的问题。

1.2 理论与实践脱节

在教学的过程中，有些学生可以理解书本上的理论知识，但是在实践中，却无法顺利解决相关问题。这主要是因为理论讲解大多基于经典例子，而上机实践也是为了验证一些经典例子。算法设计包含的内容以及涉及的领域是非常广泛的，包括数值计算、组合算法、计算理论以及问题的复杂性，而以上问题大多是用经典案例解释的，在实际过程中，经典例子并不能顺利地解决问题。在上机的过程中，上机实验大多都是课本上的经典案例，只需照着书本依葫芦画瓢，就可以完成实验结果，不利于充分理解所学知识，不利于提高学生的能力。经典案例与实际问题之间出现的不和谐性，使学生产生课程不实用的感觉。

1.3 缺乏足够的实践

算法设计是一门技术性和实践性都非常强的学科。算法设计的课程内容比较抽象，和复杂，课堂讲解往往需要占用很长的时间，所以学生并没有足够的时间进行实践，真正理解所学理论的内涵，将理论知识充分融入到实践过程中。

1.4 考核方式有待改进

算法设计课程的考核包括平时考核和期末考核。考核内容侧重于算法的理论以及算法的思想，缺乏实际操作能力以及创新能力。由于学生的发展方向不同，对于不同的课程，的精力也有所不同，使用同一份试卷，如果太难，容易打击学生的学习积极性，如果太容易会失去考试的公平与公正。

2、计算机算法设计课程教学改进措施

2.1 灵活掌握计算机算法分析的理论认识

计算机算法设计与分析包括计算机算法概述、线性规划与网络流、递归算法、贪心算法、回溯法、分支限界法、随机化算法以及近似算法等。比如：在3×3个方格的方阵中填入1到N（N≥10）中的某9个数字，使所有相邻两个方格内的两个整数之和恰好为质数。试求满足条件的数字填法。

运用回溯法找出一个解的算法为：

2.2 营造自主教学课堂，培养学生学习兴趣

算法设计课程要求学生不仅具有线性代数与概率、数学数据分析的基础，还需要具备数据结构以及离散数学等比较专业的知识。因此，在教学过程中，老师应该转变观念，必须明确教学目标，采用灵活多变的课堂模式，提高学生的学习热情，培养学生的自主学习能力以及解决实际问题的能力。老师应该注重培养学生的创新思维能力，提高学生自主学习能力以及理论结合实际的能力。老师可以采用情境法教学、参与式教学以及问题式教学等多种方法，将算法理论与技能实践贯穿于整个教学过程，促进学生对基本理论的认识以及对算法应用的充分理解。

2.3 结合理论与实践，促进全面发展

算法设计源于实际生活，并将应用于社会实际，因此，必须将理论与实践结合起来。当老师向学生讲授理论知识以及经典案例的时候，应该结合最新的算法研究以及工程实例，将课本上的理论知识与生活中的实际操作充分结合起来，促进学生的全面发展。随着社会经济的发展以及信息技术的发展，蛋白质的空间结构分析、生物中的基因序列分析以及人脸检测和识别等都需要进行算法求解。所以，在算法分析的过程中，老师应该结合领域的热点进行适当的剖析，以通俗的方式研究存在的问题，建立分析问题的模型，使学生真正认识到所学知识的重要意义。

2.4 加强实践环节，提高解决实际问题的能力

对于算法分析课程，为了让学生真正理解所学知识，培养实际操作的能力，必须进行大量的实践活动。在实践中，应该考虑学生学习能力以及动手操作能力的差异性，提供多种选择方案，还应该区分难度。对每次试验，认真编写实验指导书。另外，还可以建立兴趣小组，以小组的方式组织实践活动，互相合作，互相探讨。当进行实验选题的时候，可以结合老师出题和学生自动出题的方式，选出符合学生专业、符合学生兴趣的研究题目，从而引导学生向自己感兴趣的方面深入学习和研究。

3、结语

对于信息技术类专业的学生来说，计算机算法设计课程是一门相当重要的专业课程。老师在教学的过程中，应该掌握计算机算法分析的理论知识和设计思想，运用所学的理论知识有效解决实际问题，从而达到教学的目的，培养出具有优秀素质的专业人才。

参考文献

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[2]王晓东.算法分析与设计[M].北京：电子工业出版社，2010（11）.