浅议基于计算机算法的新型教学模式

摘 要：明确“计算机算法教学法”的含义，阐明“计算机算法教学法”是实践性较强并且符合计算机时代精神的一种新型教学模式。有助于学生更好地把握计算机算法的原理及其问题求解本领。

关键词：计算机算法；教学模式；新型

1.关于计算机算法教学法的概述

在美国数学教授Gilbert Strang出版的《应用数学导论》中，注重数学分析（高等数学）层面的计算机算法，彰显着微积分教学改革的一种关键思路，其是一册将连续的数学分析手段与离散的计算机算法两者相互统一的应用数学教材，提出计算机算法与数学分析两者内在相互联系，将它们放于一起探讨与学习，有利于更深层次地理解知识。

计算机算法教学法即采取计算机算法程序设计之流程框图，严谨地表述定理公式证明推理的严密的逻辑过程抑或思维展开（涵盖了猜想、联想、线性思维、发散性思维、循环性思维、局部思路与整体思路）的缜密的逻辑链和可能的分支链。该项目独特地研究、全面地指出并且长期地践行了数学思维、定理证明、公式定理应用、教学思路、定理证明分析思路等算法框图。而此系列新式教学算法框图，完全可以说是对兴起中的算法教学法的创优发展。[1]

2.数学计算机算法教学法的含义

数学计算机算法教学法即运用计算机算法的“流程框图”与“N―S流程图”框架去构架和诠释数学思维之分析思路以及数学证明之证明、数学推理之推导、数学运用等主要过程，乃至数学模型的建构过程，并且借助“计算机算法流程框图”的框架去构架和记载教学的主要流程抑或过程。针对不同程度的学生讲授不同程度的学习内容的过程，客观上属于一个有序的逻辑思维链式的过程。从计算机算法角度来看，能够体现成一项有序的算法结构流程，我们将此种算法流程称为“教学算法结构流程”，也就是“教学算法流程”。教学算法流程图之步骤框的构成成分、顺序性等诸多要素，实质上依靠于教学内容的逻辑与自身算法的结构。

3.计算机算法教学法的原理及特点

在教学方法论中纳入算法论具有重大意义。借助数学方法将教育学转变为精确科学之趋势，在此方面的工作尽管只是一个开始，却已经取得了一系列的成果，部分概念的精确化及部分教育问题的准确表达就归属此成果。后者要求更为严谨并且受计算方法理论的界定与约束，以此作为蓝图用计算机语言翻译而获取的程序，可输进计算机同时经过计算运行后取得具体的结果；而前者的运用领域要宽广得多，制约的条件相对地要少一些，其本质上只受研究对象之逻辑关系与过程影响抑或约束，大部分教学算法结构并非计算方法理论规范得出的计算机算法结构，可是完全可以说在人工智能机进步到一定时期时，教学算法则会成为实际意义上的智能机算法之一，计算方法课程里的计算问题之“算法”，消除了解决“发散性思维”之可能性。可是，教学算法里的思路分析算法反而容发散性思维存在。若是算法流程构架者，针对所有框面的入口尤其是出口的所有可能性，均仔细地实施考虑研究，则能够发掘对整体问题的诸多项分析处理方法抑或诸多个方向之思维途径。[2]

4.计算机算法教学法是新型教学模式

我们主张教学上除了注重建构算法模式及实行算法式教学之外，还应当注重建构启发式模式及实行启发式教学。随着可以把计算机算法流程框图直线译为可运转的计算机程序的软件软包的产生与普及，培训工科学生构架数学问题之计算机算法流程框图的技能，就显得特别的重要。此种能力也是异军突起的国际大学生数学建模比赛所追崇的目的之一，在此意义上来说，工科数学计算机算法教学法有着明显的信息时代的特征，能够训练工科学生的工程意识、数学模型的构架能力和将实际问题快速转变为计算机程序结构的设计能力，目标是促使工科院校学生具备新时代特色之数学素养，即工科数学基本知识结构与模型构建能力以及计算机程序结构之构架能力三者相加的总和。

综上所述，训练学生问题求解能力系计算机专业教学的主要目标之一，算法作为计算机处理实际问题的重要手段，目前已成了计算机专业学生必须把握的核心本领之一。著名科学家钱学森教授关于改革大学理工科数学教育的讲话表明：突飞猛进的计算机科学凸显了高校理工科教育数学的滞后性，数学教育界迫切期待适宜计算机时代的新教学法。而计算机算法教学法，就是符合计算机时代精神的、改进工科数学教育教学的一项可供选择的新型教学模式。

参考文献：

[1]穆瑞辉.计算机算法设计研究与思考[J].数字技术与应用，2012（12）.

[2] 陈 明.计算机算法基础课程教学改革的研究与实践[J].福建电脑，2011（1）.