2024-06-24 文字：霍雪茹 宋欣阳
进入数字化时代，计算机不仅仅是连接设备的工具，也连接了整个世界。了解它，就是了解我们这个时代的脉搏。算法与数据结构是程序设计中相辅相成的两个方面，是计算机学科的重要基石。让我们跟随记者走进山西大学国家级一流本科课程“数据结构与算法”课堂。深入认识数据，感受算法编程的魅力，探索这个充满无限可能的数字世界!
立德树人 思政进入课堂
山西大学“数据结构与算法”课程知识体系涵盖基础理论、抽象思维和设计方法三个层次，教学内容从逻辑、存储和运算三个角度出发，旨在提升学生们的实践能力和工程能力。2021年，在北京大学张铭教授的数据结构与算法教学团队指导下，老师们开始着手优化课程的设计架构，通过科教融合把先进理念巧妙地融合进教学当中。课程中互动讨论和案例分析的方式，让每个知识点都伴随着实践的火花，引领学生们跨入更加开放的思维空间。
“当学生感受到专业自豪感、国家荣誉感的时候，他们会主动地以社会主义核心价值观为指导，勇敢肩负起时代赋予的重任，努力在实现中华民族伟大复兴的实践中放飞青春梦想。”郑文萍教授说道。将思想政治教育融入专业课程教学，是山西大学“数据结构与算法”课程一直坚守的教学理念。多年来，教学团队不断进行教学改革，逐渐改变目前教学内容与思政元素融合度不够的问题，通过充分挖掘蕴含在专业知识中的德育元素，将思想政治教育内容加入教学设计中，培养大学生正确的理想信念和价值取向，真正发挥课堂立德树人的作用。
“作为教师应该有捕捉思政元素的敏感性和积极性，从众多案例中选择切合教学内容和学生学情的思政案例并与专业知识紧密结合。”郑文萍教授重点强调。如“鲜活农产品快递派送”案例，在研究路径问题的过程中，认知我国鲜活农产品的物流“最后一公里”，培育学生热爱“三农”以及为乡村振兴战略贡献自己青春力量的职业道德和崇高理想。
知行合一 优化教学模式
近年来，“数据结构与算法”在课程特色与教学改革上持续创新，实现线上线下混合式教学设计，实施参与式、研讨式的翻转课堂。课后，通过在线测试、拓展练习、产教融合、比赛竞赛等多种形式，强化“学”与“教”、“思”与“行”。学生的抽象思维能力、问题求解能力将得到较大提升，编程能力和代码质量会有质的飞跃！
鼓励实践锻炼，培养实践精神是数据结构与算法课程的又一特色。2022级计算机科学与技术专业的侯毅杰深有感触：“我们能够进一步将所学知识应用于生活实践，并在未来的科研学习，学科竞赛等多方面受益。”除了重视对学生理论学习的教学与考察，课程同样重视对学生实践精神的培养。郑文萍教授说：“本门课的特点就是理论与实践相结合，培养学生解决计算机领域复杂性工程问题的能力。”除了平时让学生亲自动手解决问题，她还鼓励学生积极参加各类比赛活动。在实践的磨砺下，学生们获益良多。
在考核评价方面，学院也在不断丰富考核形式，逐渐转向重视过程考核和能力考核，变“一卷定成败”为“全过程紧张学习”，全程追踪学习轨迹。郑文萍教授从MOOC单元测试、书面作业、上机练习、期中考试和期末考试五个方向出发，对学生的学习水平给予评价。逐渐构建形成的多元多维度教学评价体系。2020级计算机科学与技术专业的丁照沅告诉记者：“我去年九月份参加的厦门大学的预推免机试，其中的很多题目都是数据结构与算法的模板。因为之前有了这方面的学习经历，我才得以在机试中取得了不错的成绩。”课程在发展过程中，丰富教学内容，创新教学模式，完善评价体系，让理论变得有活力，让课堂变得有价值，让学生变得有能力。
创新发展 勇攀科学高峰
共享出行、远程办公给人们带来便捷体验；云展览、线上演唱会丰富人们的精神文化生活；“无人工厂”、智慧农场让生产更高效……近年来，数字化触角延伸到社会生活的方方面面，驱动我们的生产和生活方式发生全方位的变革。
信息技术的发展使得整个世界越来越小，数据结构是计算机相关专业的核心基础课程，其应用范围也早已扩展到诸多计算机前沿领域，2022级计算机科学与技术专业的邓思江表示：“深入掌握数据结构与算法对于认识和应用算法编程、从事计算机相关领域的工作都至关重要。我国人工智能+大数据快速发展，计算机专业被时代赋予了更加厚重的责任。”“数据结构与算法”课程中讲授的基础算法将有助于应用算法的丰富与深入，在实践和应用中发挥着重要的作用。
然而“不日新者必日退”，随着计算机应用的不断深入，计算机处理能力在不断地变化，这也意味着数据结构与算法课程也须随之变化。郑文萍教授告诉记者：“尽管我国有较强的数据，但是我们在算法上还是有些落后的，想要在基础算法方面赶上去，必须提升原始创新能力，我们不仅要有海量的数据，更要有对海量数据进行处理和分析的能力作支撑。”要对数据的组织、管理提出高效的数据处理基础算法，培养高质量人才、改变竞争方向。同时，与其他学科相互融会贯通、提高竞争力，把握计算机学科时代发展趋势、下好布局未来科技前瞻研发“先手棋”。
目前，山西大学通过建设国家级科研平台，在“双一流”建设过程中奋力开拓学校高质量内涵式发展格局，数据结构的教学团队包括山西省教学名师、山西省青年学术带头人、山西省优秀博士学位论文获得者等一批优秀人才，未来将持续建设一支持久能打的课程团队。课程群建设方面，将在学院的总体规划下，建设高级语言程序设计、数据结构与算法、算法设计与分析课程群，优化专业课培养流程，加强综合实践。在学校、学院以及社会的多方支持下，山西大学“数据结构与算法”课程建设团队把握创新规律，坚定攻关步伐，肩扛“教育责”、心系“国家事”，在课程发展新征程上勇立新功！
