信息与计算科学专业图论教学改革研究.pdf
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2021-12-22
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信息与计算科学专业图论教学改革研究
信息与计算科学专业图论教学改革研究
图论是组合数学和离散数学的重要组成部分。图论起源于著名的哥尼斯堡七桥问题 [1-2] 。
它以图为研究对象，把研究的事物抽象成若干点，将事物间存在的关系用线来表示，如果两
事物间存在关系，就用一条边将它们连接起来，经过上述方法所做的图形就是图论中的图。
自然科学和社会科学中诸多领域的关系都可以用图论中的图来表示，对于这些问题建立相应
模型之后再去研究往往能够得到良好的结果，故对于图论中图的研究就显得特别重要，得到
了众多专家和学者的关注。
一、图论课程的教学现状
由于图论在许多领域有着重要的应用 [3-4] ，许多大学都把图论作为一门专业课单独开
设，作为数学、计算机、电子、管理等专业高年级本科生和研究生的必修或选修课。图论在
教学过程中具有如下特点：
1. 图论中基本概念、定理非常多，概念不易理解，定理证明又特别难，这就在一定程度
上使教学枯燥难懂。
2. 图论研究的许多问题都具有实际应用背景，但往往很难转化成图论模型，不容易求
解，从而造成了学生对图论学习很有兴趣，但因为不能求解而产生厌学心理。
3. 图论课程涉及的算法非常多，对于每个问题几乎都有不同的算法。例如最小生成树的
求法就有克鲁斯克尔算法，管梅谷的破圈法、 Prim 算法等十几种算法，如果要求学生编程
求解实际问题，那么对学生的算法分析能力以及程序设计能力就提出了很高的要求。
通过在本校讲授该课程发现学生并不满足于图论算法的证明和纸上求解，迫切需要掌握
如何利用计算机来实现算法并求解实际问题。这就促使我们探讨图论课程的教学改革。
二、图论课程的教学改革
根据信息与计算科学专业人才培养要求以及图论课程的教学现状，提出如下教学改革措
施。
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