编者按：山东大学深入学习贯彻习近平总书记关于研究生教育的重要指示精神，全面贯彻党的教育方针，落实立德树人根本任务，以提升研究生教育质量为核心，深化改革创新，推动内涵发展。在培养具有研究和创新能力的高层次人才的目标引领下，研究生院全面推进“数字能力公共课程体系”建设工程，以支持导师团队通过探索数字中国背景下研究生教育发展趋势，对标世界一流高校的先进经验和做法，聚焦研究生数字能力教学开展深入思考和系统设计。为充分发挥优秀典型的引领示范作用，研究生院和融媒体中心联合推出【研•数字教学】系列报道，选取有关单位在推进该工程建设中的深入思考、特色做法和典型案例等，予以发布，以资借鉴，为学校培养最具创造力的研究生奠定坚实基础。
计算机算法，是操纵计算机解决问题的方法、步骤，通过创建好的算法指令设计程序，能让计算机精准地实现人类预设的目标。当今时代，算法贯穿大众生活的方方面面，网络购物、听音乐、看视频、人脸识别等无一没有算法参与。随机算法作为算法的其中一类，涉及随机化的设计技术，以应用面广、受众面宽而著称，在计算机、软件专业研究领域内十分常见。
对软件学院的硕士研究生新生来说，随机算法是他们的必修专业课，目前由张鹏教授授课。数千个日夜与之相伴，张鹏教授与随机算法课程相互提高着、成就着。与计算机发展紧密关联的算法研究不断更新，要求这门课程必须跟上时代浪潮，课程的创新需求推动着张鹏教授不断提升自我，始终走在专业前沿，他也以极大的授课热情回馈了高质量的课堂，使课程备受欢迎。
兴趣为帆，创新开拓
张鹏教授在山大攻读硕士研究生时，因为算法与设计分析课程的学习，对算法产生了浓厚兴趣，之后，他坚定选择了自己的研究方向，在这一领域继续深造。十几年前，随机算法这门课程在山大开设，那时，张鹏以教师的身份回到山大工作。算法课程在山大不断积淀、前后相承，2017年，张鹏教授接过接力棒，开始随机算法这门课程的授课，2021年开始，该课程升级为全校研究生公共课，至今已是第六个年头。
这门课有深厚的理论底蕴。二十世纪三十年代，丘奇、图灵、哥德尔等数学和计算机科学大家提出了算法这个概念，拉开了算法研究的崭新序幕。随机算法课程吸收前人的研究成果，他们在历史上提出的泊松分布、马尔科夫链、蒙特卡洛算法等智慧结晶在课堂上被细致分析、步步讲述。
除了精深的理论讲解，将目光投射在当下热点问题也尤为重要。
张鹏教授谈到，“5年到10年里，社会的热点问题可能就会迭代，从移动互联网到现在的无人驾驶，社会聚焦的问题始终在变化。”新的问题不断涌现，算法研究持续迭代，也要求随机算法课程内容需要不断紧跟形势、持续创新。为此，他付出了大量精力，阅读前沿论文与专著，将研究和教学紧密结合，将计算机发展的前沿内容，尤其是算法领域研究的前沿问题引入课堂。随机算法课堂上，智慧城市、自动驾驶等问题被讨论、讲解，“无人驾驶汽车如何判断前面是否有障碍物，这后面都要有算法的支撑”，聚类算法（K-Means）在其中发挥了重要作用，它可以感知样本间的相似度进行类别归纳，对新的输入进行输出预测，因此成为了无人驾驶汽车识别不同物体、人脸识别技术快速识别不同面部等实践应用的底层支持。课程上对新兴科技的讨论不断吸引着学生的目光，在深入讲解中，学生们解决现实难题的创新能力也被日渐培养。
数字化课程中的多方位能力培养
算法被誉为计算机的灵魂，计算机功能千变万化，却始终离不开算法这个核心内容。随机算法课程对于软件学院的学生来说，“就像数学分析课程之于数学学习一样”，是九层之台下的“垒土”，是夯实他们专业知识体系的基础。
随机算法课堂指导学生拆解理论、分析算法，每一个环节都在培养学生分析问题的能力。在随机算法课程的某一章节——数据结构基本问题的讲解中，张鹏教授会先对问题本身进行不同方面的描述与剖析，而后他引导学生分析设计模型，不断思考改进策略，同时评价策略的优缺点，持续完善解决方案。如此反复地思考、讨论、改正，使同学们对问题的认识由表及里、由浅入深，慢慢培养起同学们的分析能力。
张鹏教授也常常给学生布置课题，鼓励他们自主查阅论文、资料，并主动对各种算法理论进行验证。学生对理论知识的理解更加深刻，实际应用也更加得心应手。理论之外，学生们在课程上也获得了计算机程序设计和软件开发的基础知识。张鹏教授曾开发过十几个软件，如今他常常在课上分享这些经历，既使以理论为主要内容的课堂不至于太过枯燥，也激发了学生主动尝试、创造的热情。
在这门课上，培养计算机化的思维至关重要。计算机带来了信息革命，它千变万化的表现，形形色色的功能，也让它成了让部分人仰视、望而却步的存在。在课堂上，张鹏教授以“牢记计算机只是一个自动执行程序的装置，是一个按部就班的工具”为准则，避免对计算机的过度神化，鼓励同学们大胆地揭开它的神秘面纱，从自身工作、学习中找到切入点多加了解，结合专业学习与生活从最简单的操作开始征服计算机，以主动、开拓的思维驾驭这一工具。
从黑白课件窥见多彩课堂
随机算法需要大量使用到数学的证明和符号，张鹏教授制作课件最常用的是专业性较强的排版软件latex。他制作的课件排版让人赏心悦目，摘要、序、目录等各个部分划分清晰，内容丰富充实。多年来备课的精华、课上凝练的经典案例都汇聚674页的课件中。
课件的序中引用了中国科学院院士李大潜的一句话：“要让学生把主要的精力集中到那些最基本、最主要的内容上，真正学深学透，一生受用不尽。”张鹏教授将这句话作为自己授课的指导思想。他经常将熟悉的事物与复杂的概念联系起来，深入浅出地解释晦涩艰深的知识点，加深学生的理解，“我们刚开学时，老师讲P和NP两个概念，P是在多项式时间内可解问题的集合，NP是多项式时间内可判定问题的集合，这种定义不好理解，他说P可以理解成写证明，NP理解成读证明，一下子就好理解多了。他也会用半节课的时间从多个角度解释课件上短短的两句话，扩宽学生的思路。经过他的讲解，我才意识到课件上轻描淡写的内容背后蕴含的知识量很大。”正在上这门课的刘勇祮同学感叹。
结合课件展示，张鹏教授还会用黑板板书展现推导过程。“这门课可能证明推理比较多，需要我带着同学们一起去推演”，他全程脱稿，一节课下来，黑板上可能已经全是密密麻麻的公式。他喜欢在教室里边走边讲，不时和同学们沟通一下，让学生时刻跟着他的思路思考。在他活跃、多彩的课堂上，教学相长在一幕幕上演着，学生们也在算法研究的海洋中遨游着、进步着。
