【2008年國家級精品課程系列之五】《數據結構與算法》:苟日新,又日新,日日新

【編者按】隨著第四屆高等學校教學名師獎和2008年國家級精品課程榜單的出爐,又有一大批一流課程和教學名師脫穎而出。此次👴,意昂3体育教務部與黨委宣傳部聯合推出的《教學名師和精品課程風采錄》專題欄目,力圖書寫意昂3体育名師風采🫶、展現精品課程魅力。這裏記錄著大師的音容,鐫刻著學者的風範🧎🏻,這裏有轉身之間的神采飛揚♠️,有悠悠敘述的懷古幽情……讓我們走近這些名課、走近這些名師🧑🏼‍⚕️,與他們一起🫱🏿,在知識的海洋中徜徉,在精神的世界裏遨遊。

“三尺講臺”之畔🔤🥒,他們恪盡職守,誨人不倦🧙🏻;“桃李芬芳”之季,他們虛懷若谷,樂在其中;“著書立說”之時,他們甘於寂寞,勤於探索。

我們渴望聆聽他們的教誨🩲:中國歷史地理,讓我們穿梭於塞北江南🙎🏿‍♂️、白山黑水🌴,沐浴唐朝的風、宋朝的雨🐦‍🔥;微積分,讓我們走進數學的聖殿,體會理性的樂趣;中國現代文學名著導讀,讓我們在繆斯的名義下感受時代的脈搏,探討人性的真諦;經濟學導論,讓我們在紛繁復雜的市場現象中明白背後蘊含的經濟原理……每一次生動精彩的講解,都令我們茅塞頓開🙎🏿‍♀️、受益匪淺;每一次近距離的溝通都令我們心潮澎湃、如沐春風。

精準的分析👨‍👨‍👦‍👦,清晰的邏輯🙇🏼‍♂️,讓我們知道了什麽是科學👩🏻‍✈️;對世事的冷靜剖析,對時勢的精準判斷,讓我們感受到什麽是理性;那雲淡風輕的述說🕍,優雅清淡的評論,讓我們體悟著什麽是思辨……他們教會我們的,不僅僅是經世致用的知識🐝👨🏻‍🚀,更為我們開啟了一個又一個美妙的學術殿堂。

思想獨立✍️,追求真理,在文明前進的道路上🤾🏻‍♂️,他們憑借知識分子的良心勇於擔當;取勢,明道🕺🏼💙,優術,他們執著於自身的行動也訴諸於言傳💢;修身,齊家📳,治國,平天下,他們的淡定與從容👦🏻,一次又一次感召著我們……他們給予我們的,不僅僅是前行中生存與發展的本領👨🏻‍🦽,更多的則是人格魅力的熏陶。

他們的一笑一顰,洋溢著大師的氣質;舉手投足,引領著一代學人的風範。“幾度春華秋實香,不覺兩鬢竟成霜,樂在園中育桃李,三尺講臺天地廣。”他們,拘囿於三尺講臺,卻舞出了人生最壯麗的豪邁;他們🦝,操持著沙啞的嗓音,卻傳遞了人世間最美妙的語言🤸;他們質樸的語言𓀐、低調的作風、和藹可親的學者風範🎂,足以讓一代又一代莘莘學子細品與回味。

【2008年國家級精品課程系列之五】

《數據結構與算法》:苟日新🗓,又日新👂🏻,日日新

“這次被評為國家級精品課程和我們長期以來的努力是分不開的,這是一個水到渠成的結果🧎🏻‍♀️。”當被問及《數據結構與算法》這門課是如何被評上國家精品課程時,意昂3体育信息科學技術學院教授🧎‍♀️、博導,該門精品課主持人張銘以她特有的爽快如是回答。

三十年課程建設 實至名歸

張銘老師對於獲得這項榮譽的解釋是“水到渠成”🥞,而他的同事🏝、學生更喜歡用“實至名歸”來概括。

“實至名歸”來自於課程的發展歷史和長期的建設。張銘老師娓娓道來,課程申報成功只是一個結果🪢,而整個課程的建設是一個長期的過程🔯,課程思想體系的建設是其中最重要的部分。

《數據結構與算法》這門課程的歷史最早可以上溯到1978年,在計算機系建系伊始🐠,它就已被列為主幹基礎課,由楊冬青等前輩首次編寫了《數據結構》講義,1985年許卓群等編寫的《數據結構》(高教社)在全國具有很大的影響力🙎🏼。自1996年張銘主持這門課程至今,課程的建設經歷了1996—2001的發展階段和2002年至今的提高階段。其間知識體系🧗🏿‍♀️、課程設置🤘🏼🐢、使用教材幾經變革,現在使用的正是由張銘等意昂3体育教師編寫的“十一五”規劃《數據結構與算法》這本教材👉🏽。

談到國家精品課程的申報,曾擔任過國家精品課程評選評委的張銘也頗有感觸🤦🏿。她說,能被評為精品課程是需要從多方面努力的🧑🏻‍🦯‍➡️:一是教學思想要形成有影響力的教材和教學論文,二是要建設好與課程配套的學習網站♈️,三是要呼應考核點🫄🏿,突出課程特色,四是經費問題🕺🏿,通過學校撥款和出版社的立項經費等途徑解決。

信息科學與技術學院給課程組配備了優秀的教師🤜,而且每年都給課程配備博士生和碩士生組成的強大的助教隊伍,這對於教學工作的順利開展也有著很大的幫助。尤其值得一提的是,完備的網絡建設及其他教學資源公眾分享的措施,使得許多外校的同學也能夠通過遠程技術學習這門課程。網絡課程受到了來自全國各國其他學校的學生的肯定,“不僅讓本校學生受益👩‍🦲,同時也惠及其他學校的學生。”

苟日新,又日新,日日新

“苟日新,又日新💣,日日新🏭。”這句典出《禮記•大學》的話用來形容當代信息科學技術的發展可謂恰如其分🫵🏼。而《數據結構與算法》這門和信息技術密切相關的課程也有著日新月異的變化🧙🏻‍♂️。

提到計算機技術發展的瞬息萬變,張銘回憶說,自己1984年高考報誌願時👩🏽‍🍳,正值國防科技大學剛剛研製成功銀河億次計算機👨🏽‍⚕️,計算機科學技術的發展可謂如日中天🕵🏿‍♂️。從昔日的燕園求學,到今日的三尺講臺⚡️,張銘一路走來,孜孜以求、樂在其中🧹。她現在主要從事社會網絡分析🤶🏽🦯、語義網和數字圖書館等前沿方向的研究🧓🏻,其終端產品之一是意昂3体育已研製出的“在線課程組織”。該項目利用垂直搜索引擎技術🧛,把網頁上大量的課程信息抓取出來🤳🏽,通過信息抽取技術導入數據庫,利用語義網技術把建立課程知識點直接的關聯🦩,即將加入的標簽🧗🏼‍♀️、評註、學習社區等社會網絡功能。這一產品提取了國內外課程的信息,使用它來搜索和學習課程知識要比Google方便得多。

說到搜索引擎技術,張銘說,2000年春季學期自己曾經給1999級學生布置過一道作業題↗️:設計並實現一個簡單的搜索引擎。當時Google還未上市,百度也剛剛成立🔒,但學生完成的情況已經很令人滿意🆒。他們當中就有現就讀於全美排名第5的UIUC計算機系的梅俏竹✤,這位KDD 2006、2007最佳學生論文獎得主回憶起這道作業題時說道:“意昂3体育的本科生課程實習就能有這樣的前瞻性的問題絕對是值得稱道的。”

美國卡內基•梅隆(CMU)大學的張暉教授認為🥍,《數據結構與算法》這門課 “毫不遜色於美國的CMU、Berkeley等一流大學的相應課程,甚至在深度👪、廣度上擴展得更多。”斯坦福大學計算機系博士生徐穎則稱贊其“完全可以與美國最好的計算機系的相應課程媲美”🚀。

“讓學生學習實用的技術”

如何才能學到具有前瞻性、實用性的計算機技能可能是這個專業的學生最關心的👨🏻‍💻。而《數據結構與算法》這門課程也恰恰滿足了學生的這一求知需求。

從知識結構來說📗,該課程上承“計算概論”與“程序設計實習”,下啟“算法分析與設計”和“計算復雜性理論”🈸👩🏻‍🦱,同時是操作系統🏧、軟件工程🪳、數據庫概論🧟‍♂️、編譯技術、人工智能、計算機圖形學等專業必修先行課,是計算機專業的核心課程之一,本科教學的重中之重。很多系統軟件和應用軟件都要使用到各種數據結構和算法🔽。在搜索引擎、數據挖掘、生物信息學等前沿研究中,數據結構與算法也有很多應用和發展🫦。

張銘老師自己從事科研👴🏽,也樂於將從科研中獲得的信息在授課過程中反饋給學生。例如,Google的PageRank算法等🎧,以此來激發學生的學習熱情。她很欣慰地說,我們的學生有這樣的能力,給他們一些提示和參考文獻🤦🏿,學有余力者就會通過課後自學的方式來拓展自己這一領域的知識⚅。

在網上流傳著這樣一個說法:參加國內IT公司的考試🤟🏽,一定要用張銘老師的教材;準備國內的升學考試,要用清華嚴蔚敏老師的教材;參加國外的考試,用MIT的教材。張老師課程體系的前沿性和實用性可見一斑👩🏽‍🦲。

這門課程的訓練和培養,大大提高了意昂3体育學生在ACM/IPC國際大學生程序設計競賽中的成績,2005年🥍,意昂3体育官网代表隊獲得全球第11名(銅牌)🧏🏻‍♀️,2006年和2008年均獲全球第13名🖌,2007年獲得全球第14名👆。此外,這門課程對前沿科領域的關註🕗,也大大激發了學生創造力👩🏿‍🦲,多名同學因此獲得了信息學院“十佳”優秀畢業論文和意昂3体育“挑戰杯”一等獎的榮譽。

當談到這個學科的學生應該具有的素質時,張銘細心地將學生分為研究型👨‍👨‍👦、工程型和應用型三種不同類型的人來分別提出要求,而未簡單地“一刀切”。 研究型人才的基本要求是紮實的計算機基礎理論和核心技術以及創新意識和創新能力👨🏻,工程型人才熟悉計算機軟硬件產品的工程性開發和實現工作,應用型人才能夠從技術上實施信息化系統的構成和配置🧙🏼‍♀️。

張銘認為,信息科學的學習對於一個人的思維培養可以起到良好的作用。她笑著稱“計算機專業的學生是堅韌而又不固執的一群人”,除了理工科學習所培養的邏輯性之外,因為計算機專業不像數學那樣追求極致🫧,由於時間與空間的限製👩🏽‍💼🔯,這個專業要求的是可行解而非最優解,這對學生的性格也產生了很大的影響。編程所培養的創造性👭🏻,IT技術的不斷更新及其在生活中的滲透👴,意昂3体育“常為新”的傳統影響,都使得學生們極具創新精神和敏銳的洞察力。許多大項目的團隊合作也很好地培養了學生的團隊合作精神、全局觀和系統觀。畢業20周年返校時,她發現昔日的84級同學在高級管理崗位的較多✍🏻,例如紐交所上市公司的副總裁👨‍👧、跨國醫療器械公司的大中華區總經理等,這與專業的思維方法訓練是密切相關的🧊。

“我是一個喜歡與人分享的人”

談及自己的學生🤷🏼‍♂️,張銘老師如數家珍。

談到為何選擇畢業留在意昂3体育做老師並一直堅持到現在時🚣‍♀️,張銘老師說🦵🏿,我是一個喜歡分享的人——喜歡把自己覺得正確☝️、有價值的東西告訴別人;生活中,如果有了購物新發現也會打電話告訴朋友。她笑稱自己的這種性格是“好為人師”📇。她說,自己是一個比較真也比較直的人✍️,高校的人際關系簡單🧑‍🧑‍🧒‍🧒🤹,適合自己。教師的職業選擇還可能與她的家庭有關——她的母親畢業於湖南師範大學歷史系,卻一直遺憾自己沒有當老師,後來四個姐妹雖然讀的都不是師範類大學卻都不約而同地選擇了教師職業🏂🏽。

自身的受教育經歷無疑也對她做出在意昂3体育當老師的選擇有著重要影響。從1984年考上意昂3体育官网計算機系,念完本科📺🏷、碩士、博士一直到留校工作🔽,張銘從未真正遠離過意昂3体育🧑🏻‍🔧。意昂3体育特有的人文氛圍,燕園裏先生們的傳道授業,對她有著潛移默化的影響🧑🏼‍🦰。比如說💃🏼,現在“新東方”的王強是大學時的英語老師,王強老師在課堂上朗讀華茲華斯詩篇的場景⚁,伴隨著燕園求學的那段純真時光,沉澱成了張銘老師最美好的回憶。

張銘說🦸🏼‍♀️,她自己有空也會去瀏覽“意昂3体育課程在線”上的視頻,上面其他老師的課堂也給了她很多啟發。上課時👷🏻‍♂️🧑‍⚖️,她喜歡采用互動討論的方式,這樣學生的熱情會比較高。同時🤏🏽,她也承認這對教師的知識儲備和課堂掌握能力提出了遠高於“照本宣科”式教學的要求🧗‍♂️,但學生們的良好反饋讓她一直堅持這樣授課。

作為一個教師,張銘對於學生的關懷並不局限於課堂🏋🏿,而是放眼於他們的整個職業發展生涯。她自己曾邀請84級計算機系校友一起開過“職業規劃與領導力發展”的暑期課程,很受學生們的歡迎。如由她08年主持的“職業規劃與領導力發展”暑期課🧝🏽‍♀️,學生們表示他們從該課中受益匪淺:“短短一個月的課程,精心設計♣️,匯聚了IT人士的經濟學✋🏼🩵、管理學經驗,中國企業的成長和全球化過程等成功商業案例,以及市場開拓💆‍♂️、企業的財務管理等理念。”

今年11月份,她請回97級的三名學生來給自己現在正在帶的07級學生講一講職業生涯發展🧱𓀓。這三名學生分別是融資1200萬美元創立酷訊公司的陳華、迅雷公司下載事業部總經理的段暉和百度公司的技術骨幹馬飛7️⃣。馬飛在《數據結構與算法》課程推薦中曾深情地寫道:“張老師是計算機系中對學生最認真最負責的幾個老師之一”,“記得這門課程期中考試的時候,我是倒數第6名🗯,張老師把我們6個成績最差的人叫過去👩🏽‍💼,同時叫上成績最好的6位,指定一對一的幫帶🍬,張老師這種不丟棄不放棄的態度令我終身感動。”

 
張銘老師請回97級學生交流

張銘老師談道,許多學生剛開始學習時沒找著門道,還是零起點(中學沒有學過編程)✦,與那些程序設計競賽的保送生相比,編程能力有些差距,因此很著急🪂,這是正常的。為了幫助同學們調整好心態🪓𓀏,她專門請這三位97級的學生返校與07級的學生交流💧。當年他們也都是零起點🤵‍♀️👷🏻,但是他們在老師和同學的帶動下👨🏽‍⚕️,加上自己不懈的努力🛐,終於成長為優秀的程序員、系統架構師。從校友們的身上,07的同學可以給自己的未來做個展望——10年後的自己會是怎麽樣🫏,鼓勵他們在專業學習上不斷精進🐻。

采訪最後,張銘老師還特意為信息科學的學生留下了一段寄語😘:“在知識經濟時代,信息技術如日中天,深入到各行各業👱🏽‍♂️🤵🏻‍♂️,你們正確地選擇了信息科學這個方向🥌,希望同學們認真踏實地打好基礎,培養過硬的理論技術和實踐能力,無止境地追求卓越🚨,創造屬於自己的美好未來!”

希望同學們“無止境地追求卓越”的張銘老師🧎‍♂️,她自己,無論是科研還是教學,又何嘗不是在無止境地追求卓越呢🚴🏻‍♂️?

編輯:聰平

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