霍雪茹　宋欣陽(yáng)

進(jìn)入數(shù)字化時(shí)代，計(jì)算機(jī)不僅僅是連接設(shè)備的工具，也連接了整個(gè)世界。了解它，就是了解我們這個(gè)時(shí)代的脈搏。算法與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是程序設(shè)計(jì)中相輔相成的兩個(gè)方面，是計(jì)算機(jī)學(xué)科的重要基石。讓我們跟隨筆者走進(jìn)山西大學(xué)國(guó)家級(jí)一流本科課程“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法”課堂。深入認(rèn)識(shí)數(shù)據(jù)，感受算法編程的魅力，探索這個(gè)充滿(mǎn)無(wú)限可能的數(shù)字世界！

立德樹(shù)人 思政進(jìn)入課堂

山西大學(xué)“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法”課程知識(shí)體系涵蓋基礎(chǔ)理論、抽象思維和設(shè)計(jì)方法三個(gè)層次，教學(xué)內(nèi)容從邏輯、存儲(chǔ)和運(yùn)算三個(gè)角度出發(fā)，旨在提升學(xué)生們的實(shí)踐能力和工程能力。2021年，在北京大學(xué)張銘教授的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法教學(xué)團(tuán)隊(duì)指導(dǎo)下，老師們開(kāi)始著手優(yōu)化課程的設(shè)計(jì)架構(gòu)，通過(guò)科教融合把先進(jìn)理念巧妙地融合進(jìn)教學(xué)當(dāng)中。課程中互動(dòng)討論和案例分析的方式，讓每個(gè)知識(shí)點(diǎn)都伴隨著實(shí)踐的火花，引領(lǐng)學(xué)生們跨入更加開(kāi)放的思維空間。

“當(dāng)學(xué)生感受到專(zhuān)業(yè)自豪感、國(guó)家榮譽(yù)感的時(shí)候，他們會(huì)主動(dòng)地以社會(huì)主義核心價(jià)值觀為指導(dǎo)，勇敢肩負(fù)起時(shí)代賦予的重任，努力在實(shí)現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興的實(shí)踐中放飛青春夢(mèng)想?！编嵨钠冀淌谡f(shuō)道。將思想政治教育融入專(zhuān)業(yè)課程教學(xué)，是山西大學(xué)“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法”課程一直堅(jiān)守的教學(xué)理念。多年來(lái)，教學(xué)團(tuán)隊(duì)不斷進(jìn)行教學(xué)改革，逐漸改變目前教學(xué)內(nèi)容與思政元素融合度不夠的問(wèn)題，通過(guò)充分挖掘蘊(yùn)含在專(zhuān)業(yè)知識(shí)中的德育元素，將思想政治教育內(nèi)容加入教學(xué)設(shè)計(jì)中，培養(yǎng)大學(xué)生正確的理想信念和價(jià)值取向，真正發(fā)揮課堂立德樹(shù)人的作用。

知行合一 優(yōu)化教學(xué)模式

近年來(lái)，“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法”在課程特色與教學(xué)改革上持續(xù)創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)線上線下混合式教學(xué)設(shè)計(jì)，實(shí)施參與式、研討式的翻轉(zhuǎn)課堂。課后，通過(guò)在線測(cè)試、拓展練習(xí)、產(chǎn)教融合、比賽競(jìng)賽等多種形式，強(qiáng)化“學(xué)”與“教”、“思”與“行”。學(xué)生的抽象思維能力、問(wèn)題求解能力將得到較大提升，編程能力和代碼質(zhì)量會(huì)有質(zhì)的飛躍。

鼓勵(lì)實(shí)踐鍛煉，培養(yǎng)實(shí)踐精神是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法課程的又一特色。2022級(jí)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)的侯毅杰深有感觸：“我們能夠進(jìn)一步將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用于生活實(shí)踐，并在未來(lái)的科研學(xué)習(xí)，學(xué)科競(jìng)賽等多方面受益?！背酥匾晫?duì)學(xué)生理論學(xué)習(xí)的教學(xué)與考察，課程同樣重視對(duì)學(xué)生實(shí)踐精神的培養(yǎng)。鄭文萍教授說(shuō)：“本門(mén)課的特點(diǎn)就是理論與實(shí)踐相結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生解決計(jì)算機(jī)領(lǐng)域復(fù)雜性工程問(wèn)題的能力?！背似綍r(shí)讓學(xué)生親自動(dòng)手解決問(wèn)題，她還鼓勵(lì)學(xué)生積極參加各類(lèi)比賽活動(dòng)。在實(shí)踐的磨礪下，學(xué)生們獲益良多。

在考核評(píng)價(jià)方面，學(xué)院也在不斷豐富考核形式，逐漸轉(zhuǎn)向重視過(guò)程考核和能力考核，變“一卷定成敗”為“全過(guò)程緊張學(xué)習(xí)”，全程追蹤學(xué)習(xí)軌跡。鄭文萍教授從MOOC單元測(cè)試、書(shū)面作業(yè)、上機(jī)練習(xí)、期中考試和期末考試五個(gè)方向出發(fā)，對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)水平給予評(píng)價(jià)。逐漸構(gòu)建形成的多元多維度教學(xué)評(píng)價(jià)體系。

創(chuàng)新發(fā)展 勇攀科學(xué)高峰

共享出行、遠(yuǎn)程辦公給人們帶來(lái)便捷體驗(yàn)；云展覽、線上演唱會(huì)豐富人們的精神文化生活；“無(wú)人工廠”、智慧農(nóng)場(chǎng)讓生產(chǎn)更高效……近年來(lái)，數(shù)字化觸角延伸到社會(huì)生活的方方面面，驅(qū)動(dòng)我們的生產(chǎn)和生活方式發(fā)生全方位的變革。

信息技術(shù)的發(fā)展使得整個(gè)世界越來(lái)越小，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是計(jì)算機(jī)相關(guān)專(zhuān)業(yè)的核心基礎(chǔ)課程，其應(yīng)用范圍也早已擴(kuò)展到諸多計(jì)算機(jī)前沿領(lǐng)域，2022級(jí)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)的鄧思江表示：“深入掌握數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法對(duì)于認(rèn)識(shí)和應(yīng)用算法編程、從事計(jì)算機(jī)相關(guān)領(lǐng)域的工作都至關(guān)重要。我國(guó)人工智能+大數(shù)據(jù)快速發(fā)展，計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)被時(shí)代賦予了更加厚重的責(zé)任?！薄皵?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法”課程中講授的基礎(chǔ)算法將有助于應(yīng)用算法的豐富與深入，在實(shí)踐和應(yīng)用中發(fā)揮著重要的作用。

然而“不日新者必日退”，隨著計(jì)算機(jī)應(yīng)用的不斷深入，計(jì)算機(jī)處理能力在不斷地變化，這也意味著數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法課程也須隨之變化。鄭文萍教授告訴記者：“盡管我國(guó)有較強(qiáng)的數(shù)據(jù)，但是我們?cè)谒惴ㄉ线€是有些落后的，想要在基礎(chǔ)算法方面趕上去，必須提升原始創(chuàng)新能力，我們不僅要有海量的數(shù)據(jù)，更要有對(duì)海量數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析的能力作支撐?！币獙?duì)數(shù)據(jù)的組織、管理提出高效的數(shù)據(jù)處理基礎(chǔ)算法，培養(yǎng)高質(zhì)量人才、改變競(jìng)爭(zhēng)方向。同時(shí)，與其他學(xué)科相互融會(huì)貫通、提高競(jìng)爭(zhēng)力，把握計(jì)算機(jī)學(xué)科時(shí)代發(fā)展趨勢(shì)、下好布局未來(lái)科技前瞻研發(fā)“先手棋”。

目前，山西大學(xué)通過(guò)建設(shè)國(guó)家級(jí)科研平臺(tái)，在“雙一流”建設(shè)過(guò)程中奮力開(kāi)拓學(xué)校高質(zhì)量?jī)?nèi)涵式發(fā)展格局，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的教學(xué)團(tuán)隊(duì)包括山西省教學(xué)名師、山西省青年學(xué)術(shù)帶頭人、山西省優(yōu)秀博士學(xué)位論文獲得者等一批優(yōu)秀人才，未來(lái)將持續(xù)建設(shè)一支持久能打的課程團(tuán)隊(duì)。課程群建設(shè)方面，將在學(xué)院的總體規(guī)劃下，建設(shè)高級(jí)語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法、算法設(shè)計(jì)與分析課程群，優(yōu)化專(zhuān)業(yè)課培養(yǎng)流程，加強(qiáng)綜合實(shí)踐。在學(xué)校、學(xué)院以及社會(huì)的多方支持下，山西大學(xué)“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法”課程建設(shè)團(tuán)隊(duì)把握創(chuàng)新規(guī)律，堅(jiān)定攻關(guān)步伐，肩扛“教育責(zé)”、心系“國(guó)家事”，在課程發(fā)展新征程上勇立新功！