摘要：本文結(jié)合教學(xué)實踐談一下對“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：G642文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

文章編號：1672-5913(2007)14-0024-03

“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”是計算機及相關(guān)專業(yè)中一門重要的專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課，用計算機解決任何實際問題都離不開數(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)及其實現(xiàn)。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程要求達(dá)到知識學(xué)習(xí)和技能培養(yǎng)兩個目標(biāo)，是理論和實踐要求都非常高的課程。其研究思想和研究方法在計算機科學(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)管理工作提供了堅實的理論基礎(chǔ)。

“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”課程的特點是邏輯性強、概念多且抽象、實踐性強，學(xué)生不容易掌握。學(xué)生在剛開始學(xué)習(xí)這門課程時，不知道怎么學(xué)，課程學(xué)完后也不知道學(xué)了些什么，對學(xué)過的知識也不知道如何應(yīng)用。針對這些現(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)系在計算機中存儲表示以及在這些數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)上的運算和實際的執(zhí)行算法，培養(yǎng)學(xué)生解決實際問題的程序設(shè)計能力以適應(yīng)學(xué)科迅速發(fā)展和知識更新的需要，是本門課程的目的和宗旨。如何教好數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程是一個值得探討的問題。

筆者對近年來教學(xué)經(jīng)驗的總結(jié)，針對我校學(xué)生的狀況，在教學(xué)資源條件滿足的情況下，對教學(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)動和發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性。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“以傳授知識為主”轉(zhuǎn)變?yōu)橐耘囵B(yǎng)學(xué)生具有獨立獲取知識、發(fā)現(xiàn)創(chuàng)新知識的能力為主，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)存儲結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)的運算三個方面去組織教學(xué)內(nèi)容，重點突出、簡潔明了，而不求面面俱到。在了解學(xué)生實際情況的基礎(chǔ)上進(jìn)行分析研究，預(yù)見學(xué)生會對那些內(nèi)容感到困難，要求學(xué)生提前預(yù)習(xí)，并把需要的知識提前做交待，使學(xué)生有充分的準(zhǔn)備。在實踐部分，考慮到學(xué)生編程能力上的薄弱，選擇實驗題目不太難，但知識點明確，同理論部分很好的結(jié)合的內(nèi)容。注重提高實驗課的質(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。對基礎(chǔ)較好，學(xué)習(xí)能力較強的學(xué)生，布置一些技巧性較強的題目，鍛煉學(xué)生的邏輯推理能力。同時對本門課程的前序課程—計算機程序設(shè)計語言(目前是C語言)的教學(xué)安排也做了改進(jìn)，為本門課程的實踐環(huán)節(jié)做好鋪墊。

1.3共性化與個性化相結(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、上機實驗、課程設(shè)計、算法的動畫演示，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)的條件或自主實驗時間，引導(dǎo)和鼓勵學(xué)生通過實踐和自學(xué)獲取知識。共性化與個性化相結(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，從理性到實踐，從直觀到抽象，再從抽象到具體實踐，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。對數(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：講解隊列的概念時，可通過日常生活中的購物排隊的過程來反映隊列中插入、刪除的原則，再結(jié)合計算機中的操作隊列、打印隊列的應(yīng)用來說明。對二叉樹的遍歷的算法過程可通過一個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理論與實驗相結(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)計語言加以描述并在計算機上實現(xiàn)。我們在重視理論教學(xué)的同時，也很注重實驗課，注重學(xué)生靈活應(yīng)用知識能力的培養(yǎng)。理論與實驗相結(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)動學(xué)生的積極性和創(chuàng)造性

課堂教學(xué)是整個教學(xué)活動的一個重要環(huán)節(jié)，課堂組織是否科學(xué)合理會直接影響學(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)對象的學(xué)習(xí)目的(這個目的因人而異)。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，同時更好地把理論知識與實際應(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)備一些實際應(yīng)用的例子，讓學(xué)生一邊逐步學(xué)習(xí)理論知識，一邊思考如何應(yīng)用。比如在學(xué)習(xí)線性表之前，舉幾個常用的線性表的應(yīng)用實例，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中考慮一個簡單的集合運算的實現(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，因此是一個難點。我們在課程進(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，以便按時完成教學(xué)計劃。

2.3精心準(zhǔn)備，激情授課，強調(diào)交互式教學(xué)

教學(xué)方法需要強調(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)計準(zhǔn)備幾個適當(dāng)?shù)膯栴}，在課堂教學(xué)適當(dāng)?shù)臅r候提出，留給學(xué)生適當(dāng)?shù)乃伎紩r間。同時鼓勵學(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“圖的存儲結(jié)構(gòu)”、“求最短距離”等內(nèi)容是理解的難點，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)用角度和生活常識形象生動地解釋了理論，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)二年級學(xué)生，此時，很多學(xué)生正處于人生規(guī)劃決策的關(guān)鍵時期，作為老師與長者，幫助他們健康成長是義不容辭的職責(zé)。以講授課程知識為基礎(chǔ)，輔以講授人生發(fā)展與規(guī)劃，幫助他們解除成長過程中的煩惱，把他們當(dāng)作朋友，對于推動教學(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：它集講課、習(xí)題課、演示算法為一體，具有生動、形象、直觀的特點，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)生一邊對照著語句一邊執(zhí)行觀察數(shù)據(jù)的變化，或用動畫演示執(zhí)行過程。尤其對于遞歸算法，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。采用動畫演示遞歸算法，生動、形象，學(xué)生很容易看出何時發(fā)生遞歸調(diào)用，何時返回到上一層調(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，了解整個課程教學(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、實驗指導(dǎo)、參考文獻(xiàn)目錄、教學(xué)論壇等。既對上課專業(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)今計算機教育的發(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現(xiàn)教學(xué)互動，作為課堂教學(xué)的補充。對于提高教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)水平、推動教育改革都具有非常重要的意義。

4結(jié)束語

教學(xué)實踐表明，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)容與時俱進(jìn)，才能使教學(xué)效果明顯，使學(xué)生成才，滿足社會發(fā)展對科技人才高素質(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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作者簡介

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

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

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