算法与数据结构(1)课程辅助教学平台的建立

作者: 时间:2021-01-18 点击数:

立项依据(意义、现状分析、存在的问题和发展趋势)

“算法与数据结构(1)”是高等学校计算机专业重要的专业与专业基础课程之一,该课程的目标是通过该课程的学习,使学生能够运用课程所讨论的概念和方法更好地进行算法设计与算法分析,掌握计算机进行数据处理的基本原理和技巧,为进一步提高程序设计的能力、进一步学习和掌握计算机专业知识奠定基础。为了更好地理解教学内容,这门课要求学生必须掌握高级程序设计语言及离散数学的相关知识。但从实际的教学结果来看,学生仍不能自如地综合利用所学的知识去解决实际的问题,使用高级语言实现具体算法设计时仍然不能得心应手,这就要求我们在讲授教学内容的同时加强教学实践工作,让学生一方面通过课堂的教学学习新的理论知识和算法设计技巧,另一方面通过不断地完成实际的课程练习及综合作业来加深对教学内容的理解和掌握,同时进一步提高综合运用知识、解决实际问题的能力。

目前,由于学生人数多(每届超过200人),学生作业不易评判和检查,极大的影响了本课程的教学意图。因此,为“算法与数据结构(1)”课程建立一个教学辅助平台,主要用于支持本课程的网上信息浏览、网上作业布置、提交及评判、网上答疑等整个教学活动有着非常大的现实意义。目前,随着Internet网络及计算机的普及,使得信息可以随时、随处可得,这要求教学手段及方法也应更新,而现有的教学实践环节已不能满足本课程教学目标(培养能力)的要求。如:1)数据结构与算法课程以电子邮件方式或当面提交电子版作业,但评判却由人工完成,效率低而且不易检查学生作业相互拷贝情况(这种现象在本课程学生中比较普遍),同时也不好管理;2)学生答疑仍以传统方式为主,即在规定时间(如上机时间),其它时间则需要学生找老师答疑,而学生遇到问题最多是在上机编写程序时(多数是在非规定上机时间,因为规定上机时间对完成上机作业是远远不够的),此时,学生最希望问题能得到及时解答或提交给老师;3)学生考试以笔试为主,对学生的实际程序设计能力缺乏考察。上述问题是多数计算机课程教学过程中遇到的普遍问题。

目前,在国外大学课程教学过程中,基于计算机网络,利用音频、视频甚至虚拟现实技术已经相当普遍,也是发展趋势。

项目实施方案及实施计划

(一)教改研究内容、目标和拟解决的关键问题

数据结构与算法课程辅助教学平台的建立分二步完成,其中第一步的内容及目标如下:

1. 充分调研,了解国内外算法与数据结构课程的教学方式及手段,特别是了解国内外著名大学如何将教学与实践相结合的方法和手段;

2. 教学内容改革,研究如何将各章节知识点讲授的内容、侧重点与辅助教学平台有机结合起来,实现教学与实践一体化;

3. 按照教学大纲的要求,设计与教改内容相一致的作业练习系统,每个章节由多个作业组成,作业内容按难易程度分为简答题、编程题和大作业三类形式设计。为了充分利用选用的辅助教学平台工具可以自动评判某类(简答题、编程题)作业的功能,设计符合要求的作业形式,以达到最大程度的作业自动评判;

4. 利用已选用的辅助教学平台工具,完成作业系统(题库)的录入及自动评判作业类型中测试点的设计,完成“算法与数据结构(1)”课程辅助教学平台的建设,支持网上信息浏览、网上作业布置、提交及评判、网上答疑等整个教学互动活动;

第二步建设内容及目标是不断地扩充作业练习系统的规模,选择和设计更多的、更有代表性的、与工程实践相关的、能综合提高学生程序设计能力的课程实践题目。拟解决的关键问题是如何设计能帮助学生更好地掌握教学知识点的内容,真正提高学生解决实际问题及程序设计能力的课程实践作业。

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