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工科课中的立德树人 | 电子系吴及:懒惰模型、贪心算法与人生选择

吴及 清华大学本科教学 2023-01-05

编者按

推进课程思政建设,是坚持社会主义办学方向、落实立德树人根本任务的重要举措,并与清华大学价值塑造、能力培养、知识传授“三位一体”的教育理念高度契合。然而,课程思政不是简单的“课程”加“思政”,而是课程当中有机地融入价值塑造的元素,努力实现二者的水乳交融,做到“如盐化水”、润物无声。

长期以来,我校教师围绕“三位一体”开展了卓有成效的教学实践,涌现出许多创新性的教学成果。为此,清华大学教务处特别推出“同行锦囊”3分钟音频课,陆续分享各类课程开展“课程思政”工作的具体经验与做法,力求“劳模可复制”,引领“同向”与“同行”。



工科课中的立德树人


吴及:懒惰模型、贪心算法与人生选择



大家好,我是电子工程系的吴及,我承担的是本科生的“数据与算法”课程,以下是我的同行锦囊。


“数据与算法”课程讲授的数据结构与算法思想是电子信息知识体系中的核心概念。我们希望学生不仅从课程中学习到专业知识,而且能够领悟到帮助他们成长的人生智慧。


优先级队列是这门课程中介绍的一种数据结构,当我们要从数据库中取出数据元素时,需要按照优先级从高到低的顺序选取。有两种典型的实现方法,一是始终保持数据元素有序;二是平时数据元素并不按顺序排列,等到需要取数的时候再去寻找其中优先级最高的元素。在课程中我们把前者称之为勤劳模型,意思在平时就做好所有的准备;后者我们称之为懒惰模型,是指平时什么也不做直到非做不可。这两个模型也可以用来描述两种不同的学习习惯,有些学生平时学习就很勤奋,而有些学生却直到考前才临阵磨枪。通过将这两个模型与学生的学习习惯建立联系,拉近了课程内容和同学们日常生活的距离,这样,不但有助于学生们理解课堂知识,也能启发他们重新审视自己的行为习惯。


贪心算法是一种常见的算法思想,简单来说就是看一步走一步,只顾眼前不想长远。贪心算法的特点是容易实现,但无法保证得到最优解。清华的学生都很优秀,在选择中处于优势地位,好学校好工作信手拈来,然而未必每个人都做出了最适合自己发展的选择。这也体现了一系列局部最优的累加并不必然得到全局最优。清华学子作为同龄人中的佼佼者,对国家强盛和社会发展肩负着责任,上大舞台做大事业是国家民族对清华学子的期望和要求。贪心作为一种算法设计思想有其重要的价值,但清华学子的人生选择应该以更长远的视角加以思考和审视。


专业知识和思政教育同向同行,相互交融方能润物无声。





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