浅谈算法设计分析课程教学方法
摘：算法设计分析（双语）北京林业学计算机科学技术专业专业核心课程根课程教学目标提出赛启教教学实践思路教学容教学方法考核方式３方面加实施教学容方面国外知名院校相关课程进行调研分析参考竞赛常算法精选教学容教学方法方面利竞赛台线评判系统教学环节贯彻实践重教学理念考核方式方面结合竞赛形式提出套效考核评价体系赛启教教学实践促进算法设计分析（双语）课程完成知识型力型教学转变反哺竞赛
关键词：算法设计分析程序设计竞赛力型课程工程实践程化考核
计算机科学技术领域算法关重［１］正典巨著ＴｈｅＡｒｔｏｆＣｏｍｐｕｔｅｒＰｒｏｇｒａｍ－ｍｉｎｇ作者１９７４年图灵奖获者ＤｏｎａｌｄＥＫｎｕｔｈ［２－３］说Ｍｙｆａｖｏｒｉｔｅｗａｙｔｏｄｅｓｃｒｉｂｅｃｏｍ－ｐｕｔｅｒｓｃｉｅｎｃｅｉｓｔｏｓａｙｔｈａｔｉｔｉｓｔｈｅｓｔｕｄｙｏｆａｌｇｏ－ｒｉｔｈｍｓ（计算机科学算法研究）算法研究核心算法设计分析北京林业学计算机科学技术专业２０１９级科培养方案中设置算法设计分析（双语）专业核心课程该课程强调夯实编程基础提升学生专业力素养［２］行业输送工程应创新型［３］
赛启教算法设计分析
（双语）课程教学思路１０年北京林业学年组织学生参加国际学生程序设计竞赛项已举办５０余年全球学生顶级程序设计竞赛该赛事核心考察学生算法水受竞赛启发算法设计分析（双语）课程组提出该课程教学中开展赛启教教学构想首先充分考虑算法设计分析（双语）课程先修课程数结构衔接调研分析国外知名院校相关课程教学容安排精选教学容增加竞赛中出现频率高算法容次鉴竞赛形式计算机编程解题算法设计分析（双语）课程组教学方法注重实践教学教学环节始终贯彻实践重理念实验期中考试期末考试评分标准参考竞赛中排名方案增设作业考核
二赛启教算法设计分析（双语）课程教学实践
（）优化教学容
北京林业学算法设计分析（双语）课程组调研国外知名高等院校计算机专业该门课程教学容设置情况高等院校包括２０２１年度ＱＳ全球学计算机专业排名前三［４］Ｍａｓｓａｃｈｕ－ｓｅｔｔｓＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ［５］ＳｔａｎｆｏｒｄＵｎｉｖｅｒｓｉ－ｔｙ［６］ＣａｒｎｅｇｉｅＭｅｌｌｏｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ［７］国北京学北京航空航天学中山学见表１时参考竞赛中出现频繁算法确定适合北京林业学计算机科学技术专业科生算法设计分析（双语）课程教学容见表２教学容优化考虑５点①纳入高等院校会涉容算法设计分析（双语）课程基容包括算法分析分治动态规划贪心ＮＰ完备性等［８］②增加竞赛中出现频率高算法容包括查集线段树字符串算法（字典树ＡＣ动机）［９－１０］③数结构课程教学容进行排重数结构课程涉生成树排序查找二叉（衡）查找树图基础算法容算法设计分析（双语）课程教学中重复讲授［１１］④增加智算法模拟退火容目学生机算法初步认识⑤删难度较高者课程涉容网络流密码学相关算法博弈似算法计算快速傅里叶变换遗传算法等
（二）采注重理联系实践教学方法
算法设计分析（双语）课程教学包括理教学实验教学学生进行综合性实践训练提高学生工程素养算法设计分析（双语）课程组教学环节始终贯彻实践重教学理念１．问题驱动理教学方法算法设计分析（双语）课程教学普遍现象重知识轻力理实践脱节导致许学生然掌握算法理知识代码量严重足写程序非常生涩编程求解问题时然手破样现状算法设计分析（双语）课程组设计问题驱动理教学方法见图１面动态规划专题例详细介绍问题驱动理教学方法实施流程：首先较简单寻宝问题（名数塔问题见图２）作引例展开思维挖掘优子结构重叠子问题状态迁移方程递递推逐步介绍动态规划核心思想次学生理解思想课堂提出干道典动态规划问题包括嵌套盒子问题硬币问题铁里间谍单旅行商０－１背包长升子序列长公子序列等带领学生阅读题目分析问题设计满足题目求算法编程求解问题学生够掌握典动态规划问题解法２．基竞赛实验教学方法国际学生程序设计竞赛中国学生程序设计竞赛中参赛队伍需定电脑５时编程求解１１～１３道题目赛程中选手提交解题代码线评判（ＯｎｌｉｎｅＪｕｄｇｅ简称ＯＪ）系统线评判系统实时返回评判结果（包括ａｃｃｅｐｔ－ｅｄｗｒｏｎｇａｎｓｗｅｒｒｕｎｔｉｍｅｅｒｒｏｒｔｉｍｅｌｉｍｉｔｅｘｃｅｅ－ｄｅｄｍｅｍｏｒｙｌｉｍｉｔｅｘｃｅｅｄｅｄ等）选手实时见队伍排名解题越队伍排名越前解题数相时解题时越少排名越前支撑北京林业学程序设计竞赛集训队训练集训队２０１０年建设北京林业学线评判系统（ｗｗｗ．ｂｊｆｕａｃｍ．ｃｏｍ）该系统已历３次迭代更新算法设计分析（双语）课程实验教学该系统开展次讲完课程理知识教师系统创建应专题实验专题实验包括５～８道难度等题目实验开始学生系统提交代码求解题目实验程中学生实时见解题排名（竞赛规样解出题目越排名越前解题数相时时越少排名越前）实时排名起激励作激发学生探究进取精神外线评判系统集成代码功结合工程度避免实验抄袭现象计算机编程解决问题求代码百分百精确精确代码通线评判系统评判助培养学生缜密逻辑思维细致观察力学生感悟程序设计优美促进学生养成良编程惯外教师会次实验结束出知名线评判系统次实验专题知识点相题目编号题目作课训练拓展助学生学知识融会贯通举反三３．综合性工程实践训练方法算法设计分析（双语）课程教学问题知识串联起进步培养复合型工程型创新型该课程增设作业训练学生综合性工程实践力增加趣味性作业般游戏类工程项目贪吃蛇等作业环节教师首先出英语描述作业务书作业报告模板然学生务书求查阅中英文资料分析设计系列算法解决工程问题编写界面封装算法实现户交互整程文档描述出学生提交工程源文件英语写说明文档作业报告
（三）完善课程考核评价体系
目前国算法课程考核成绩包括时成绩期末考试成绩中时成绩占４０％期末考试成绩占６０％期末考试般笔试导致结果背越分越高编程越分越高外期末考试成绩占程考核足北京林业学算法设计分析（双语）课程考核结果真正反映学生编程水算法设计分析（双语）课程组完善该课程考核评价体系见表３中期中考试期末考试均开卷考试学生需死记硬背够运学知识编程解决问题样真正考核学生分析问题设计算法编程实现算法力表３中实验期中考试期末考试均北京林业学线评判系统进行位学生实时学解题情况排名真正做考核程公公正公开线评判系统考察学生编程力考核结果真实反映学生编程水外分析设计算法编程求解问题考核课程组设置作业样更全面考察学生利算法知识开发工程项目力
三赛启教算法设计分析
（双语）课程教学实践效果年探索赛启教算法设计分析（双语）课程教学实践初见成效
（）知识型课程教学转力型课程教学
通贯彻实践重教学理念算法设计分析（双语）课程教学中教师学生参教学环节学生掌握学算法精髓算法应问题求解中提高学生程序设计算法设计分析逻辑推理数学建模工程实践力通实施套更注重编程实践程化考核机制背越分越高变成编程越分越高破课程重知识轻力问题促进课程知识型课程力型课程转变图３北京林业学２０２０—２０２１学年算法设计分析（双语）课程学生成绩分布做题数目应关系出学生成绩做题数目呈正关系做题数目直接反映编程力印证该课程考核机制编程越分越高统计均位学生线考评系统做出算法编程题（包括实验题课外练题）数目１１９道较传统教学模式提升说明考核机制效激励学生编程积极性
（二）课程教学反哺竞赛
通赛启教教学实践学生接受基竞赛实验教学方法学生实验中编写程序培养竞赛兴趣终反哺竞赛年北京林业学参加国际学生程序设计竞赛中国学生程序设计竞赛团体程序设计天梯赛学生数明显增加获较成绩２０２０—２０２１年例１７８名学生参加述３程序设计竞赛校初选轮选拔５２名学生参加正式赛获部级等奖１次部级二等奖６次部级三等奖１９次省部级二等奖３次总赛启教教学实践效提升学生算法设计分析力编程力促进课程教学知识型课程力型课程转变知识型课程传统教学模式相种教学模式更加强调实践学生需通编程解决问题求学生具定编程基础具体说学生需课前预教师提前发课件课时认真听讲参讨理解理知识掌握道题目解题思路课完成课道题目代码实现样实验课编程解出题目学生利通考核果学生编程训练够某环节没进度学该课程会非常困难针问题需进步强化课程激励导减少编程压力带学生懈怠情绪破算法设计分析（双语）课程重知识轻力教学现状算法设计分析（双语）课程组提出赛启教教学实践思路激发学生学计算机领域专业知识技兴趣培养复合型工程型创新型专业
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摘：算法设计分析（双语）北京林业学计算机科学技术专业专业核心课程根课程教学目标提出赛启教教学实践思路教学容教学方法考核方式３方面加实施教学容方面国外知名院校相关课程进行调研分析参考竞赛常算法精选教学容教学方法方面利竞赛台线评判系统教学环节贯彻实践重教学理念考核方式方面结合竞赛形式提出套效考核评价体系赛启教教学实践促进算法设计分析（双语）课程完成知识型力型教学转变反哺竞赛
关键词：算法设计分析程序设计竞赛力型课程工程实践程化考核
计算机科学技术领域算法关重［１］正典巨著ＴｈｅＡｒｔｏｆＣｏｍｐｕｔｅｒＰｒｏｇｒａｍ－ｍｉｎｇ作者１９７４年图灵奖获者ＤｏｎａｌｄＥＫｎｕｔｈ［２－３］说Ｍｙｆａｖｏｒｉｔｅｗａｙｔｏｄｅｓｃｒｉｂｅｃｏｍ－ｐｕｔｅｒｓｃｉｅｎｃｅｉｓｔｏｓａｙｔｈａｔｉｔｉｓｔｈｅｓｔｕｄｙｏｆａｌｇｏ－ｒｉｔｈｍｓ（计算机科学算法研究）算法研究核心算法设计分析北京林业学计算机科学技术专业２０１９级科培养方案中设置算法设计分析（双语）专业核心课程该课程强调夯实编程基础提升学生专业力素养［２］行业输送工程应创新型［３］
赛启教算法设计分析
（双语）课程教学思路１０年北京林业学年组织学生参加国际学生程序设计竞赛项已举办５０余年全球学生顶级程序设计竞赛该赛事核心考察学生算法水受竞赛启发算法设计分析（双语）课程组提出该课程教学中开展赛启教教学构想首先充分考虑算法设计分析（双语）课程先修课程数结构衔接调研分析国外知名院校相关课程教学容安排精选教学容增加竞赛中出现频率高算法容次鉴竞赛形式计算机编程解题算法设计分析（双语）课程组教学方法注重实践教学教学环节始终贯彻实践重理念实验期中考试期末考试评分标准参考竞赛中排名方案增设作业考核
二赛启教算法设计分析（双语）课程教学实践
（）优化教学容
北京林业学算法设计分析（双语）课程组调研国外知名高等院校计算机专业该门课程教学容设置情况高等院校包括２０２１年度ＱＳ全球学计算机专业排名前三［４］Ｍａｓｓａｃｈｕ－ｓｅｔｔｓＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ［５］ＳｔａｎｆｏｒｄＵｎｉｖｅｒｓｉ－ｔｙ［６］ＣａｒｎｅｇｉｅＭｅｌｌｏｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ［７］国北京学北京航空航天学中山学见表１时参考竞赛中出现频繁算法确定适合北京林业学计算机科学技术专业科生算法设计分析（双语）课程教学容见表２教学容优化考虑５点①纳入高等院校会涉容算法设计分析（双语）课程基容包括算法分析分治动态规划贪心ＮＰ完备性等［８］②增加竞赛中出现频率高算法容包括查集线段树字符串算法（字典树ＡＣ动机）［９－１０］③数结构课程教学容进行排重数结构课程涉生成树排序查找二叉（衡）查找树图基础算法容算法设计分析（双语）课程教学中重复讲授［１１］④增加智算法模拟退火容目学生机算法初步认识⑤删难度较高者课程涉容网络流密码学相关算法博弈似算法计算快速傅里叶变换遗传算法等
（二）采注重理联系实践教学方法
算法设计分析（双语）课程教学包括理教学实验教学学生进行综合性实践训练提高学生工程素养算法设计分析（双语）课程组教学环节始终贯彻实践重教学理念１．问题驱动理教学方法算法设计分析（双语）课程教学普遍现象重知识轻力理实践脱节导致许学生然掌握算法理知识代码量严重足写程序非常生涩编程求解问题时然手破样现状算法设计分析（双语）课程组设计问题驱动理教学方法见图１面动态规划专题例详细介绍问题驱动理教学方法实施流程：首先较简单寻宝问题（名数塔问题见图２）作引例展开思维挖掘优子结构重叠子问题状态迁移方程递递推逐步介绍动态规划核心思想次学生理解思想课堂提出干道典动态规划问题包括嵌套盒子问题硬币问题铁里间谍单旅行商０－１背包长升子序列长公子序列等带领学生阅读题目分析问题设计满足题目求算法编程求解问题学生够掌握典动态规划问题解法２．基竞赛实验教学方法国际学生程序设计竞赛中国学生程序设计竞赛中参赛队伍需定电脑５时编程求解１１～１３道题目赛程中选手提交解题代码线评判（ＯｎｌｉｎｅＪｕｄｇｅ简称ＯＪ）系统线评判系统实时返回评判结果（包括ａｃｃｅｐｔ－ｅｄｗｒｏｎｇａｎｓｗｅｒｒｕｎｔｉｍｅｅｒｒｏｒｔｉｍｅｌｉｍｉｔｅｘｃｅｅ－ｄｅｄｍｅｍｏｒｙｌｉｍｉｔｅｘｃｅｅｄｅｄ等）选手实时见队伍排名解题越队伍排名越前解题数相时解题时越少排名越前支撑北京林业学程序设计竞赛集训队训练集训队２０１０年建设北京林业学线评判系统（ｗｗｗ．ｂｊｆｕａｃｍ．ｃｏｍ）该系统已历３次迭代更新算法设计分析（双语）课程实验教学该系统开展次讲完课程理知识教师系统创建应专题实验专题实验包括５～８道难度等题目实验开始学生系统提交代码求解题目实验程中学生实时见解题排名（竞赛规样解出题目越排名越前解题数相时时越少排名越前）实时排名起激励作激发学生探究进取精神外线评判系统集成代码功结合工程度避免实验抄袭现象计算机编程解决问题求代码百分百精确精确代码通线评判系统评判助培养学生缜密逻辑思维细致观察力学生感悟程序设计优美促进学生养成良编程惯外教师会次实验结束出知名线评判系统次实验专题知识点相题目编号题目作课训练拓展助学生学知识融会贯通举反三３．综合性工程实践训练方法算法设计分析（双语）课程教学问题知识串联起进步培养复合型工程型创新型该课程增设作业训练学生综合性工程实践力增加趣味性作业般游戏类工程项目贪吃蛇等作业环节教师首先出英语描述作业务书作业报告模板然学生务书求查阅中英文资料分析设计系列算法解决工程问题编写界面封装算法实现户交互整程文档描述出学生提交工程源文件英语写说明文档作业报告
（三）完善课程考核评价体系
目前国算法课程考核成绩包括时成绩期末考试成绩中时成绩占４０％期末考试成绩占６０％期末考试般笔试导致结果背越分越高编程越分越高外期末考试成绩占程考核足北京林业学算法设计分析（双语）课程考核结果真正反映学生编程水算法设计分析（双语）课程组完善该课程考核评价体系见表３中期中考试期末考试均开卷考试学生需死记硬背够运学知识编程解决问题样真正考核学生分析问题设计算法编程实现算法力表３中实验期中考试期末考试均北京林业学线评判系统进行位学生实时学解题情况排名真正做考核程公公正公开线评判系统考察学生编程力考核结果真实反映学生编程水外分析设计算法编程求解问题考核课程组设置作业样更全面考察学生利算法知识开发工程项目力
三赛启教算法设计分析
（双语）课程教学实践效果年探索赛启教算法设计分析（双语）课程教学实践初见成效
（）知识型课程教学转力型课程教学
通贯彻实践重教学理念算法设计分析（双语）课程教学中教师学生参教学环节学生掌握学算法精髓算法应问题求解中提高学生程序设计算法设计分析逻辑推理数学建模工程实践力通实施套更注重编程实践程化考核机制背越分越高变成编程越分越高破课程重知识轻力问题促进课程知识型课程力型课程转变图３北京林业学２０２０—２０２１学年算法设计分析（双语）课程学生成绩分布做题数目应关系出学生成绩做题数目呈正关系做题数目直接反映编程力印证该课程考核机制编程越分越高统计均位学生线考评系统做出算法编程题（包括实验题课外练题）数目１１９道较传统教学模式提升说明考核机制效激励学生编程积极性
（二）课程教学反哺竞赛
通赛启教教学实践学生接受基竞赛实验教学方法学生实验中编写程序培养竞赛兴趣终反哺竞赛年北京林业学参加国际学生程序设计竞赛中国学生程序设计竞赛团体程序设计天梯赛学生数明显增加获较成绩２０２０—２０２１年例１７８名学生参加述３程序设计竞赛校初选轮选拔５２名学生参加正式赛获部级等奖１次部级二等奖６次部级三等奖１９次省部级二等奖３次总赛启教教学实践效提升学生算法设计分析力编程力促进课程教学知识型课程力型课程转变知识型课程传统教学模式相种教学模式更加强调实践学生需通编程解决问题求学生具定编程基础具体说学生需课前预教师提前发课件课时认真听讲参讨理解理知识掌握道题目解题思路课完成课道题目代码实现样实验课编程解出题目学生利通考核果学生编程训练够某环节没进度学该课程会非常困难针问题需进步强化课程激励导减少编程压力带学生懈怠情绪破算法设计分析（双语）课程重知识轻力教学现状算法设计分析（双语）课程组提出赛启教教学实践思路激发学生学计算机领域专业知识技兴趣培养复合型工程型创新型专业
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