摘要：本文結(jié)合教學(xué)實(shí)踐談一下對(duì)“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”課程教學(xué)過程中的教學(xué)方法、教學(xué)手段方面進(jìn)行的有益探索。

關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；教學(xué)方法；教學(xué)手段；多媒體教學(xué)

中圖分類號(hào)：G642文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

文章編號(hào)：1672-5913(2007)14-0024-03

“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”是計(jì)算機(jī)及相關(guān)專業(yè)中一門重要的專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課，用計(jì)算機(jī)解決任何實(shí)際問題都離不開數(shù)據(jù)表示和數(shù)據(jù)處理，而數(shù)據(jù)表示和數(shù)據(jù)處理的核心問題之一是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及其實(shí)現(xiàn)。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程要求達(dá)到知識(shí)學(xué)習(xí)和技能培養(yǎng)兩個(gè)目標(biāo)，是理論和實(shí)踐要求都非常高的課程。其研究思想和研究方法在計(jì)算機(jī)科學(xué)中許多有深度的研究領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用，為學(xué)生今后從事理論研究、應(yīng)用開發(fā)、技術(shù)管理工作提供了堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。

“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”課程的特點(diǎn)是邏輯性強(qiáng)、概念多且抽象、實(shí)踐性強(qiáng)，學(xué)生不容易掌握。學(xué)生在剛開始學(xué)習(xí)這門課程時(shí)，不知道怎么學(xué)，課程學(xué)完后也不知道學(xué)了些什么，對(duì)學(xué)過的知識(shí)也不知道如何應(yīng)用。針對(duì)這些現(xiàn)象，如何使學(xué)生更好地掌握最常用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，理解數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)內(nèi)在的邏輯關(guān)系，數(shù)據(jù)與關(guān)系在計(jì)算機(jī)中存儲(chǔ)表示以及在這些數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)上的運(yùn)算和實(shí)際的執(zhí)行算法，培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問題的程序設(shè)計(jì)能力以適應(yīng)學(xué)科迅速發(fā)展和知識(shí)更新的需要，是本門課程的目的和宗旨。如何教好數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程是一個(gè)值得探討的問題。

筆者對(duì)近年來教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)，針對(duì)我校學(xué)生的狀況，在教學(xué)資源條件滿足的情況下，對(duì)教學(xué)方法和教學(xué)手段做了相應(yīng)探索。

1教學(xué)方法改革

在“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”課程的教學(xué)過程中，積極探索新的教學(xué)方法，以便能夠調(diào)動(dòng)和發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性。具體有形式有：

1.1以學(xué)生為主體，改變教師在教學(xué)環(huán)節(jié)中的作用

樹立以學(xué)生為中心的新的教育觀，從“以傳授知識(shí)為主”轉(zhuǎn)變?yōu)橐耘囵B(yǎng)學(xué)生具有獨(dú)立獲取知識(shí)、發(fā)現(xiàn)創(chuàng)新知識(shí)的能力為主，把學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)放在重要的地位。利用指導(dǎo)法教學(xué)、啟發(fā)式教學(xué)來體現(xiàn) “以教為主導(dǎo)，以學(xué)為主體”的教學(xué)原則。

1.2有針對(duì)性地選擇學(xué)習(xí)內(nèi)容，不再滿堂灌，整本講

在理論部分，根據(jù)“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”教學(xué)大綱的要求，對(duì)教學(xué)內(nèi)容去粗取精，提煉出該課程每章、每節(jié)的框架體系，從數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的邏輯結(jié)構(gòu)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)的運(yùn)算三個(gè)方面去組織教學(xué)內(nèi)容，重點(diǎn)突出、簡(jiǎn)潔明了，而不求面面俱到。在了解學(xué)生實(shí)際情況的基礎(chǔ)上進(jìn)行分析研究，預(yù)見學(xué)生會(huì)對(duì)那些內(nèi)容感到困難，要求學(xué)生提前預(yù)習(xí)，并把需要的知識(shí)提前做交待，使學(xué)生有充分的準(zhǔn)備。在實(shí)踐部分，考慮到學(xué)生編程能力上的薄弱，選擇實(shí)驗(yàn)題目不太難，但知識(shí)點(diǎn)明確，同理論部分很好的結(jié)合的內(nèi)容。注重提高實(shí)驗(yàn)課的質(zhì)量，通過預(yù)先講解程序流程，要求學(xué)生編寫程序草稿，講解程序?qū)嵗姆绞?，讓學(xué)生準(zhǔn)備充分。對(duì)基礎(chǔ)較好，學(xué)習(xí)能力較強(qiáng)的學(xué)生，布置一些技巧性較強(qiáng)的題目，鍛煉學(xué)生的邏輯推理能力。同時(shí)對(duì)本門課程的前序課程—計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)語言(目前是C語言)的教學(xué)安排也做了改進(jìn)，為本門課程的實(shí)踐環(huán)節(jié)做好鋪墊。

1.3共性化與個(gè)性化相結(jié)合教學(xué)

從教學(xué)形式上有以教師為主體的課堂教學(xué)、習(xí)題課等共性化教學(xué)環(huán)節(jié)，也設(shè)置了答疑﹑質(zhì)疑等教學(xué)環(huán)節(jié)，還通過網(wǎng)絡(luò)將課程電子講義、電子教案、上機(jī)實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)、算法的動(dòng)畫演示，以及相關(guān)中、英文參考資料等資源上網(wǎng)，為學(xué)生提供了自主學(xué)習(xí)的條件或自主實(shí)驗(yàn)時(shí)間，引導(dǎo)和鼓勵(lì)學(xué)生通過實(shí)踐和自學(xué)獲取知識(shí)。共性化與個(gè)性化相結(jié)合，既可以起到教師主導(dǎo)作用，也可以滿足學(xué)生個(gè)性學(xué)習(xí)的需求。

1.4注重范例教學(xué)

課堂講授應(yīng)符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，從感性到理性，從理性到實(shí)踐，從直觀到抽象，再從抽象到具體實(shí)踐，范例教學(xué)在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的算法思想講解中能發(fā)揮其無法比擬的優(yōu)勢(shì)。對(duì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的主要算法和一些抽象的概念，可以盡量先從直觀意義或具體實(shí)例解釋著手，讓學(xué)生更容易理解。因此在教學(xué)過程中宜多畫圖，多舉例，多解釋。這種從特殊到一般，從具體到抽象的方法在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的很多內(nèi)容都可以這樣處理。例如：講解隊(duì)列的概念時(shí)，可通過日常生活中的購物排隊(duì)的過程來反映隊(duì)列中插入、刪除的原則，再結(jié)合計(jì)算機(jī)中的操作隊(duì)列、打印隊(duì)列的應(yīng)用來說明。對(duì)二叉樹的遍歷的算法過程可通過一個(gè)特定的二叉樹的例子說明其遍歷思想，再推廣到一般的二叉樹的情況等等。

1.5理論與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程主要介紹數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)、物理結(jié)構(gòu)以及算法。算法的思想需要通過一種程序設(shè)計(jì)語言加以描述并在計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)。我們?cè)谥匾暲碚摻虒W(xué)的同時(shí)，也很注重實(shí)驗(yàn)課，注重學(xué)生靈活應(yīng)用知識(shí)能力的培養(yǎng)。理論與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合，可以使學(xué)生更好地理解“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”的思想與概念。

2科學(xué)授課，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性和創(chuàng)造性

課堂教學(xué)是整個(gè)教學(xué)活動(dòng)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，課堂組織是否科學(xué)合理會(huì)直接影響學(xué)生學(xué)習(xí)的質(zhì)量和效果。任課老師非常注重課堂教學(xué)方法，總結(jié)出了一些有效的措施。

2.1明確學(xué)習(xí)目的，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，采用啟發(fā)式教學(xué)

興趣是促進(jìn)學(xué)習(xí)的巨大動(dòng)力，教師有義務(wù)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，尤其是理論性較強(qiáng)的課程。所以，在課程之初就必須清楚地告訴學(xué)生學(xué)習(xí)該課程的目的，講清不同學(xué)習(xí)對(duì)象的學(xué)習(xí)目的(這個(gè)目的因人而異)。傳統(tǒng)的教師講、學(xué)生聽的填鴨式的教學(xué)已經(jīng)不能適應(yīng)現(xiàn)代教學(xué)。為了在課堂上激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，發(fā)揮學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，同時(shí)更好地把理論知識(shí)與實(shí)際應(yīng)用結(jié)合起來，在講每一種基本的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)之前，準(zhǔn)備一些實(shí)際應(yīng)用的例子，讓學(xué)生一邊逐步學(xué)習(xí)理論知識(shí)，一邊思考如何應(yīng)用。比如在學(xué)習(xí)線性表之前，舉幾個(gè)常用的線性表的應(yīng)用實(shí)例，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中考慮一個(gè)簡(jiǎn)單的集合運(yùn)算的實(shí)現(xiàn)。讓學(xué)生帶著問題去學(xué)習(xí)，使學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情提高了。

2.2根據(jù)教學(xué)內(nèi)容，合理安排教學(xué)進(jìn)度，注重節(jié)奏教學(xué)

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程內(nèi)容的概念多而抽象，而從抽象到設(shè)計(jì)又是理論到工程的轉(zhuǎn)換，本科學(xué)生缺乏系統(tǒng)和工程的概念，因此是一個(gè)難點(diǎn)。我們?cè)谡n程進(jìn)度方面采用“先慢后快”的節(jié)奏?！跋嚷笔菫榱俗寣W(xué)生有充足的時(shí)間消化新概念，也讓學(xué)生適應(yīng)教師的授課風(fēng)格。“后快”是當(dāng)學(xué)生基本掌握了該課程的主要概念以后，可以適當(dāng)加快教學(xué)進(jìn)度，以便按時(shí)完成教學(xué)計(jì)劃。

2.3精心準(zhǔn)備，激情授課，強(qiáng)調(diào)交互式教學(xué)

教學(xué)方法需要強(qiáng)調(diào)講課的高度激情，以教師高昂的情緒感染學(xué)生。為避免滿堂灌，我們要求教師課前根據(jù)內(nèi)容需要設(shè)計(jì)準(zhǔn)備幾個(gè)適當(dāng)?shù)膯栴}，在課堂教學(xué)適當(dāng)?shù)臅r(shí)候提出，留給學(xué)生適當(dāng)?shù)乃伎紩r(shí)間。同時(shí)鼓勵(lì)學(xué)生提問，根據(jù)學(xué)生反饋信息和問題，與學(xué)生探討問題的解決，而非給出答案。這種交互式方式，學(xué)生非常樂于接受。

2.4深入淺出，理論聯(lián)系實(shí)際，突出原理的應(yīng)用

如何將高深的理論用淺顯的語言表述是教學(xué)方法的技巧。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的“圖的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)”、“求最短距離”等內(nèi)容是理解的難點(diǎn)，我們教師以五棟大樓之間網(wǎng)線的布局為例進(jìn)行講解，從應(yīng)用角度和生活常識(shí)形象生動(dòng)地解釋了理論，開拓了學(xué)生的思維。

2.5以人為本，誠心與學(xué)生交朋友，推崇親情教學(xué)

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程的講授大多面向大學(xué)二年級(jí)學(xué)生，此時(shí)，很多學(xué)生正處于人生規(guī)劃決策的關(guān)鍵時(shí)期，作為老師與長(zhǎng)者，幫助他們健康成長(zhǎng)是義不容辭的職責(zé)。以講授課程知識(shí)為基礎(chǔ)，輔以講授人生發(fā)展與規(guī)劃，幫助他們解除成長(zhǎng)過程中的煩惱，把他們當(dāng)作朋友，對(duì)于推動(dòng)教學(xué)工作是非常有益的，這種“親情式”教學(xué)手段往往能收到良好的教學(xué)效果。

3教學(xué)手段改革

在教學(xué)過程，本課程采用多媒體手段并結(jié)合網(wǎng)上教學(xué)資源輔助課堂教學(xué)，有力地促進(jìn)了教學(xué)手段的改進(jìn)、教學(xué)質(zhì)量的提高和教學(xué)方法的變革。

3.1采用多媒體教學(xué)

多媒體教學(xué)有很多優(yōu)點(diǎn)：它集講課、習(xí)題課、演示算法為一體，具有生動(dòng)、形象、直觀的特點(diǎn)，所顯示的版面規(guī)范、文字精練、形式多樣，多重感官刺激，極大地調(diào)動(dòng)學(xué)生聽課的積極性，有助于學(xué)生很好地理解和掌握所學(xué)內(nèi)容。

“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”課程的內(nèi)容抽象難懂，教學(xué)時(shí)輔以多媒體教案和算法演示系統(tǒng)，可以提高教學(xué)效果。多媒體教學(xué)在講具體的算法實(shí)現(xiàn)方面顯得特別優(yōu)越，可以先給學(xué)生講解算法，然后給出數(shù)據(jù)來執(zhí)行算法，學(xué)生一邊對(duì)照著語句一邊執(zhí)行觀察數(shù)據(jù)的變化，或用動(dòng)畫演示執(zhí)行過程。尤其對(duì)于遞歸算法，傳統(tǒng)的黑板講解遞歸算法很不方便，而且算法的執(zhí)行過程不易理解。采用動(dòng)畫演示遞歸算法，生動(dòng)、形象，學(xué)生很容易看出何時(shí)發(fā)生遞歸調(diào)用，何時(shí)返回到上一層調(diào)用處。

3.2建設(shè)“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”網(wǎng)絡(luò)課程，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)

在建設(shè)“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”網(wǎng)絡(luò)課程的過程中，教學(xué)網(wǎng)站是一項(xiàng)充分發(fā)揮現(xiàn)代信息技術(shù)，拓寬教學(xué)資源使用和學(xué)生受益范圍的舉措。也是讓學(xué)生能更大程度地獲得需要的信息和知識(shí)，了解整個(gè)課程教學(xué)過程，并參與到我們的教學(xué)中來，形成師生共建、共促質(zhì)量的模式。

我們建立了“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”網(wǎng)絡(luò)課程，內(nèi)容包括：課程教學(xué)大綱、電子教案、算法演示、電子教材、案例分析、實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)、參考文獻(xiàn)目錄、教學(xué)論壇等。既對(duì)上課專業(yè)的學(xué)生提供了共享與交流環(huán)境，也為其他專業(yè)和遠(yuǎn)程教學(xué)提供了網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源。網(wǎng)絡(luò)教學(xué)是當(dāng)今計(jì)算機(jī)教育的發(fā)展潮流，它可以和傳統(tǒng)教學(xué)方式相配合，增加學(xué)生的學(xué)習(xí)渠道，充分利用學(xué)生的課余時(shí)間。網(wǎng)絡(luò)教學(xué)可以通過網(wǎng)絡(luò)課程、在線視頻、論壇、留言板和電子郵件等形式實(shí)現(xiàn)教學(xué)互動(dòng)，作為課堂教學(xué)的補(bǔ)充。對(duì)于提高教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)水平、推動(dòng)教育改革都具有非常重要的意義。

4結(jié)束語

教學(xué)實(shí)踐表明，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程只有在理論教學(xué)上不斷創(chuàng)新，在教學(xué)方法和手段上不斷更新，教學(xué)內(nèi)容與時(shí)俱進(jìn)，才能使教學(xué)效果明顯，使學(xué)生成才，滿足社會(huì)發(fā)展對(duì)科技人才高素質(zhì)的需求。這就要求在教學(xué)過程中不僅僅要有先進(jìn)的教學(xué)內(nèi)容，更要有先進(jìn)的教學(xué)方法、先進(jìn)的教學(xué)理念與先進(jìn)的教學(xué)手段。當(dāng)然“沒有一種教和學(xué)的方法是唯一正確的”，如何教好學(xué)生，永遠(yuǎn)都是教師們永恒的話題。

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作者簡(jiǎn)介

楊先鳳(1974- )女，四川人，西南石油大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)學(xué)院，副教授。

通信地址：成都西南石油大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)學(xué)院楊先鳳 郵編610500

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