摘要：本文從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教材建設(shè)、教學(xué)工具、考核與評(píng)價(jià)等方面對(duì)“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”課程的教學(xué)改革進(jìn)行了思考與探索。介紹了重點(diǎn)課程建設(shè)過(guò)程中的知識(shí)體系，課程教學(xué)改革，實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革以及成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)體系的改革。

關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；知識(shí)體系；教學(xué)改革

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

文章編號(hào)：1672-5913(2007)14-0048-03

在計(jì)算機(jī)類(lèi)專(zhuān)業(yè)中，”數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”是一門(mén)非常重要的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課，ACM/IEEE CC-2005教程將算法與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)類(lèi)課程列為核心課程之首。”數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”主要研究如何合理地組織數(shù)據(jù)、有效地存儲(chǔ)和處理數(shù)據(jù)，正確地設(shè)計(jì)算法以及對(duì)算法進(jìn)行分析和評(píng)價(jià)。課程特點(diǎn)是概念性強(qiáng)、算法復(fù)雜、不易被學(xué)生所掌握。但隨著現(xiàn)代教育技術(shù)的發(fā)展，教學(xué)模式及教學(xué)方法的不斷更新，結(jié)合多媒體和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，改變傳統(tǒng)的教學(xué)模式，將課程的難點(diǎn)與重點(diǎn)通過(guò)媒體表現(xiàn)出來(lái)，開(kāi)闊學(xué)生的視野，加強(qiáng)學(xué)生對(duì)課程的理解，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、表述問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。

目前我們已擁有一支老中青相結(jié)合的師資隊(duì)伍，出版了適合培養(yǎng)應(yīng)用型人才的”數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”教材。下面僅從課程的知識(shí)體系、教學(xué)方法、成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)體系的改革等方面對(duì)課程的建設(shè)工作進(jìn)行概括性地介紹。

1數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程的知識(shí)體系

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程教學(xué)內(nèi)容可分為三個(gè)層次：第一個(gè)層次是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的基本概念部分；第二個(gè)層次是基本的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)部分，包括數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)和物理結(jié)構(gòu)兩方面；第三個(gè)層次是基本操作部分，對(duì)存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行各種操作，即算法設(shè)計(jì)，包括查找與排序。我們將以數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)為關(guān)鍵，算法設(shè)計(jì)為目標(biāo)，借鑒CC2005/CCC2002，結(jié)合我校培養(yǎng)應(yīng)用型本科人才的教學(xué)目標(biāo)，從實(shí)際出發(fā)構(gòu)建課程內(nèi)容體系，將數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)教學(xué)內(nèi)容分為九個(gè)單元，每個(gè)單元分三個(gè)層次，形成表1所示數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程知識(shí)體系。

2利用現(xiàn)代教育技術(shù)進(jìn)行課堂教學(xué)改革

傳統(tǒng)的教學(xué)特點(diǎn)有兩個(gè)，一是注入式，即在教學(xué)工作中，只顧單純地灌輸知識(shí)，不管課程特點(diǎn)和授課對(duì)象的特點(diǎn)；二是抱著走，即在各個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)中，尤其是在實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)中，不注重培養(yǎng)鍛煉學(xué)生動(dòng)手的能力，往往按照已有的實(shí)驗(yàn)步驟讓學(xué)生按部就班地完成即可。在這種教學(xué)方法下，學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性和創(chuàng)造性受到嚴(yán)重的壓抑，處于被動(dòng)地接受知識(shí)的地位。因此，課堂和實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革勢(shì)在必行。而現(xiàn)代教育技術(shù)的發(fā)展，給課堂教學(xué)的改革提供了技術(shù)保障?，F(xiàn)代教育技術(shù)是信息技術(shù)與現(xiàn)代教育思想的整合，它以計(jì)算機(jī)和Internet作為教學(xué)的工具，與傳統(tǒng)的教學(xué)媒體有著明顯的區(qū)別。隨著現(xiàn)代化教育技術(shù)的日新月異，對(duì)教師來(lái)說(shuō)在課堂教學(xué)中結(jié)合現(xiàn)代教育技術(shù)改進(jìn)教學(xué)模式提高教學(xué)水平已迫在眉睫。教師必須學(xué)會(huì)利用現(xiàn)代教育技術(shù)手段改革課堂教學(xué)，充分利用現(xiàn)代教育技術(shù)制作多媒體課件以及網(wǎng)絡(luò)課件，改進(jìn)教學(xué)方法和教學(xué)手段，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力。

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，能極大地調(diào)動(dòng)學(xué)生聽(tīng)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。在制作多媒體教學(xué)課件時(shí)，要結(jié)合本課程的特點(diǎn)使用多種媒體將課程各主要知識(shí)點(diǎn)表現(xiàn)出來(lái)，將枯燥的內(nèi)容變成趣味性的知識(shí)，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。同時(shí)，老師在講課時(shí)要以學(xué)生為主體，以學(xué)生為中心，協(xié)調(diào)好上課的各個(gè)環(huán)節(jié)，不要一味地“注入”和“抱著”，采用啟發(fā)式教學(xué)、案例教學(xué)等多種教學(xué)手段啟迪學(xué)生發(fā)現(xiàn)知識(shí)、獲取知識(shí)、創(chuàng)造新知識(shí)的能力。但利用多媒體課件進(jìn)行授課同樣也存在問(wèn)題，在傳統(tǒng)教學(xué)中，教師上課時(shí)需要進(jìn)行板書(shū)，學(xué)生能夠隨著老師的思路分析問(wèn)題并有充分的時(shí)間作好筆記。利用多媒體技術(shù)，教師已將原來(lái)需要板書(shū)的大量文字、圖表通過(guò)多媒體技術(shù)表現(xiàn)，導(dǎo)致學(xué)生既要關(guān)注屏幕內(nèi)容又要忙于抄錄筆記，無(wú)暇思考問(wèn)題，將所謂的“上課”變成了“看課”。針對(duì)這一問(wèn)題，我們主張學(xué)生改變學(xué)習(xí)方法，教師注重授課各環(huán)節(jié)的協(xié)調(diào)。在聽(tīng)課時(shí)學(xué)生不必作詳細(xì)的筆記，以大綱形式記好本節(jié)學(xué)習(xí)的主要內(nèi)容，以及重點(diǎn)、難點(diǎn)和疑點(diǎn)，集中精力認(rèn)真隨老師的授課思路進(jìn)行思考。課后學(xué)生可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)瀏覽課件，進(jìn)行課后復(fù)習(xí)、預(yù)習(xí)、測(cè)試等，并且借助于網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)師生互動(dòng)，開(kāi)展拓展知識(shí)的學(xué)習(xí)，比如研究學(xué)習(xí)ACM/ICPC大學(xué)生程序競(jìng)賽題目，擴(kuò)大學(xué)生的知識(shí)面和提高學(xué)生程序設(shè)計(jì)水平。

3實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革

“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”是實(shí)踐性很強(qiáng)的一門(mén)課程，在學(xué)好理論課的基礎(chǔ)上做好上機(jī)實(shí)驗(yàn)是整個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)中的重要一步。根據(jù)學(xué)科的特點(diǎn)安排的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容有驗(yàn)證性、設(shè)計(jì)性和綜合性等實(shí)驗(yàn)。 驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)保持與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程相關(guān)知識(shí)的緊密結(jié)合；設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)與能力；綜合性實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力。同時(shí)，允許學(xué)生結(jié)合本人的興趣，從實(shí)際應(yīng)用中選擇有具體應(yīng)用背景的實(shí)驗(yàn)題目，充分發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性。根據(jù)以往的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，學(xué)生能根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求完成實(shí)驗(yàn)任務(wù)，但最后提交上來(lái)的實(shí)驗(yàn)報(bào)告無(wú)法體現(xiàn)其實(shí)驗(yàn)工作，主要原因一是學(xué)生沒(méi)有按照軟件工程的要求來(lái)分析設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，沒(méi)有養(yǎng)成良好的程序設(shè)計(jì)習(xí)慣，拿到實(shí)驗(yàn)題目后直接上機(jī)進(jìn)行編程實(shí)現(xiàn)；二是學(xué)生不會(huì)寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告。針對(duì)這種情況，我們從實(shí)際出發(fā)，用一個(gè)具體的實(shí)驗(yàn)，從分析、設(shè)計(jì)到實(shí)現(xiàn)、測(cè)試等過(guò)程進(jìn)行實(shí)例教學(xué)，指導(dǎo)學(xué)生如何分析問(wèn)題和解決問(wèn)題，培養(yǎng)學(xué)生養(yǎng)成良好的科學(xué)工作方法和作風(fēng)。指導(dǎo)學(xué)生如何按設(shè)計(jì)步驟：實(shí)驗(yàn)題目、實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊?、需求分析、概要設(shè)計(jì)、詳細(xì)設(shè)計(jì)、調(diào)試分析和實(shí)驗(yàn)結(jié)果，寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)報(bào)告。同時(shí)還要求學(xué)生學(xué)會(huì)編寫(xiě)軟件文檔，并將軟件文檔與源程序通過(guò)網(wǎng)絡(luò)上傳到指定位置。

通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革，學(xué)生學(xué)會(huì)利用軟件工程思想設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，并學(xué)會(huì)編寫(xiě)軟件開(kāi)發(fā)文檔和實(shí)驗(yàn)報(bào)告。通過(guò)實(shí)驗(yàn)對(duì)”數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”課程中的知識(shí)點(diǎn)認(rèn)識(shí)更清，促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的積極性。

4成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)體系的改革

目前，我們對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)成績(jī)的評(píng)價(jià)采用平時(shí)成績(jī)(20%)+實(shí)驗(yàn)成績(jī)(10%)+期末考試成績(jī)(70%)。這種以期末考試為主的形式測(cè)評(píng)學(xué)生，對(duì)全面考核學(xué)生，提高學(xué)生素質(zhì)，培養(yǎng)創(chuàng)造性的人才是不利的。主要表現(xiàn)在：第一，這種以期末考試為主的考試形式，使一部分同學(xué)不注重平時(shí)的學(xué)習(xí)，在考前突擊一兩天就可以過(guò)關(guān)，由于這部分同學(xué)對(duì)知識(shí)沒(méi)有任何有深度的理解，考試過(guò)后馬上遺忘，不利于知識(shí)的掌握；其次，對(duì)于平時(shí)愛(ài)鉆研的同學(xué)，由于在考試過(guò)程中沒(méi)有發(fā)揮好，致使成績(jī)不理想，沒(méi)有真實(shí)地反映出學(xué)生的實(shí)際水平；第三，由于以期末考試為主，有的同學(xué)為了過(guò)關(guān)，想方設(shè)法作弊；第四，直到考試結(jié)束后，任課教師才有機(jī)會(huì)根據(jù)考試結(jié)果了解其教學(xué)質(zhì)量；第五，實(shí)驗(yàn)成績(jī)權(quán)值偏低，不利于學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)。

針對(duì)上述問(wèn)題，我們提出分階段考核并重視實(shí)踐動(dòng)手能力的培養(yǎng)。我們把課程分為三塊，第一塊，線性表，包括線性表、棧和隊(duì)列、串、數(shù)組和廣義表；第二塊，樹(shù)和圖；第三塊，查找與排序。當(dāng)每一塊教學(xué)任務(wù)完成后，給學(xué)生一周的時(shí)間復(fù)習(xí)，然后進(jìn)行考試。這樣，一門(mén)課總共考三次，第一次考第一塊內(nèi)容，第二次側(cè)重第二塊內(nèi)容，兼顧第一塊內(nèi)容；最后一次側(cè)重第三塊內(nèi)容，兼顧第一塊和第二塊內(nèi)容。前兩次考試各占總成績(jī)的20%，最后一次考試占40%。由于我校以培養(yǎng)應(yīng)用型人才為目標(biāo)，應(yīng)在課程教學(xué)中反映出來(lái)，所以，提高實(shí)驗(yàn)成績(jī)?cè)诳偝煽?jī)中權(quán)重，將原來(lái)的10%提高到20%，因此，需要加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的考核，要求學(xué)生按時(shí)完成實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，書(shū)寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告，提交軟件文檔和源程序代碼。

課程考核從偏重期末考試改變?yōu)槠仉A段性考核，并重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)，以改變以期末考試為主的格局，使學(xué)生能夠在平時(shí)自覺(jué)地給自己加壓，注重平時(shí)的學(xué)習(xí)，避免突擊復(fù)習(xí)，并能做好每一次實(shí)驗(yàn)，認(rèn)真對(duì)待每一階段的學(xué)習(xí)。更重要的是如果某個(gè)同學(xué)在某一次考試中失敗，該生可從其余考試中將成績(jī)補(bǔ)回來(lái)。學(xué)生通過(guò)復(fù)習(xí)這一段所學(xué)的內(nèi)容找出問(wèn)題，教師通過(guò)答疑課或通過(guò)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)進(jìn)行答疑解惑。

5結(jié)束語(yǔ)

由于數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)的基礎(chǔ)核心課程，因此，對(duì)于該課程的教學(xué)不僅要從課程的知識(shí)體系結(jié)構(gòu)進(jìn)行探討，還要從課程教學(xué)方法、實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法、成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)體系等方面進(jìn)行研究。今后，我們還要不斷地完善實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系、多媒體教學(xué)課件以及網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺(tái)，改革成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)體系，培養(yǎng)合格的應(yīng)用型本科人才。

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作者簡(jiǎn)介: 李紅衛(wèi)(1966-)，男(漢族)，山西陽(yáng)城人，江蘇技術(shù)師范學(xué)院副教授，碩士，主要研究方向：嵌入式操作系統(tǒng)，算法。

E-mail:lhw@jstu.edu.cn。

通信地址：江蘇省常州市育英路2號(hào)，江蘇技術(shù)師范學(xué)院 計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院213001

基金項(xiàng)目：本文為江蘇技術(shù)師范學(xué)院”數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”重點(diǎn)課程建設(shè)基金資助