摘 要：“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”是計算機專業(yè)基礎(chǔ)課程，具有邏輯性強、抽象性高的特點，學(xué)生在學(xué)習(xí)中往往不得要領(lǐng)。本文針對當(dāng)前教學(xué)中存在的問題，結(jié)合自身的教學(xué)經(jīng)驗，提出了“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”課程教學(xué)的新思路。

關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；算法；課程教學(xué)；上機實驗

“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)” 是計算機專業(yè)基礎(chǔ)課程，是程序設(shè)計的的重要基礎(chǔ)，也是計算機專業(yè)碩士研究生入學(xué)必考科目。教學(xué)應(yīng)重在學(xué)生能力、素質(zhì)的培養(yǎng)，尤其是思維能力、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。因此，很多學(xué)校都致力于數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程的建設(shè)，把課程建設(shè)作為一項系統(tǒng)工程來抓。同樣，這些年來我校在這方面也做出不懈努力，包括從教材選擇、課程體系建設(shè)、師資隊伍、課程教學(xué)、實踐教學(xué)、教學(xué)管理等各個環(huán)節(jié)不斷實踐和探索，特別是在課程教學(xué)方面，加強教學(xué)研究和教學(xué)方法、教學(xué)手段的改革，從提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和加強實踐環(huán)節(jié)教學(xué)方面入手，取得了良好的效果。

1 教材選擇

筆者多次講授“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”課程，所用教材為清華大學(xué)出版社的嚴(yán)蔚敏、吳偉民編著的《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》（C語言版）。該教材內(nèi)容全面，有較高的深度，但在敘述一些基本概念和算法時過于精練，使學(xué)生在理解上有一定的困難。計算機軟件開發(fā)方法是不斷發(fā)展的，目前面向?qū)ο蟮能浖治雠c設(shè)計技術(shù)已發(fā)展成為軟件開發(fā)的主流方法。因此，用面向?qū)ο蟮乃枷虢M織數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程的內(nèi)容，用面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計語言描述數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)問題，就成為數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程內(nèi)容改革的必然。

2 基于問題的教學(xué)方法

在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)教學(xué)過程中，許多概念、算法和思想是抽象的。傳統(tǒng)的教學(xué)模式起不到很好的效果。所以在教學(xué)過程中，采用以學(xué)生為主體、以問題為中心的模式，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，充分調(diào)動學(xué)生的求知欲，才能提高他們的積極性和主動性，引導(dǎo)學(xué)生不斷發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、分析問題并最終解決問題，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維。

第一，概述講解中，可引入如下問題：a.[樹]某家族的血統(tǒng)關(guān)系中，各層的關(guān)系是如何的？b.[表結(jié)構(gòu)]學(xué)生成績表中，各表項之間是什么關(guān)系？c.[圖]田徑賽的時間安排問題中，如何表示各比賽項目之間的不同時關(guān)系？通過這些學(xué)生非常熟悉的案例引入數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的概念，讓學(xué)生輕輕松松理解了數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的概念及其實用，能夠提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

第二，在講述每種線性結(jié)構(gòu)和非線性結(jié)構(gòu)之前，我們應(yīng)該提出一個應(yīng)用的實例。通過實例進行課前導(dǎo)學(xué)，讓學(xué)生明白為什么要學(xué)習(xí)它，它有什么用處。譬如，在講述隊列結(jié)構(gòu)前通過超市排隊結(jié)帳的形象例子引出隊列理論；在講述樹形結(jié)構(gòu)前，可以引出家族血統(tǒng)關(guān)系的實例，通過實例逐步引出理論。用充分的實例讓學(xué)生真正理解這些常用結(jié)構(gòu)的實用之處。

第三，在講每一種算法的過程中，我們可以采用分析問題、解決問題的方法。譬如順序表的插入算法，我們首先分析問題：(1)判斷線性表的存儲空間；(2)檢查i值的范圍；(3)將線性表的第i個元素和它后面的所有元素均后移一個位置；(4)將新的元素寫入到空出的第i個元素位置上；(5)線性表的長度加1。再解決問題：編寫要實現(xiàn)上述各步驟需要的語言。最終培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力。

3 加強實踐教學(xué)環(huán)節(jié)

有些教師在教學(xué)的過程中，著重講解理論知識，對實驗不夠重視，學(xué)生往往動手能力不強，久而久之，就不能解決實際問題，對這門功課就有聽天書的感覺了。這種教學(xué)方式，勢必導(dǎo)致多數(shù)學(xué)生在上機實驗中往往編制不出完整的程序，得不到正確的結(jié)果。

我們在教學(xué)中不僅要教會學(xué)生各種算法，而且要教會他們?nèi)绾螌⑺惴ㄞD(zhuǎn)換為具體程序設(shè)計語言中的函數(shù)以及編寫出運行該函數(shù)的主程序。筆者上課除了詳細(xì)講授各種基本運算的實現(xiàn)算法與函數(shù)外，還在課堂上編制出針對各實際問題的主程序。例如，在線性表的教學(xué)中，為“將以順序表為存儲結(jié)構(gòu)的線性表就地逆置”實例編寫算法設(shè)計，具體如下：

void ReverseList(Seqlist * L)

{

DataType temp;

//設(shè)置臨時空間用于存放data

Int i ;

for (i=0 ; i<=l->length/2;i++)

//l->length/2為整除運算

{temp=l->data[i];

//交換數(shù)據(jù)

L->data[i]= L->data[l->length-1- i];

L->data[l->length-1- i]=temp;

}

}

通過這種方式，學(xué)生對程序設(shè)計有較為直觀的認(rèn)識，這為“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”實踐教學(xué)取得較好的效果奠定了基礎(chǔ)。上機實踐是對學(xué)生全面綜合素質(zhì)進行訓(xùn)練的一種基本方法，是課堂教學(xué)的一種延伸，是必不可少的一個教學(xué)環(huán)節(jié)。上機實踐能使學(xué)生所學(xué)到的書本知識“活”起來，起到深化理解和靈活掌握教學(xué)內(nèi)容的目的，因此我們要從下面幾方面著手做好這項工作。

精心選擇上機習(xí)題，著眼于基本知識的理解和基本編程能力的培養(yǎng)。在程序設(shè)計習(xí)題選擇時采取循序漸進、逐步積累的方式，引導(dǎo)學(xué)生自己建立可復(fù)用的構(gòu)件，并在以后的練習(xí)中直接使用，提高編程的工程能力和思考能力。譬如：關(guān)于順序表、隊列、堆棧、樹和二叉樹等基本的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，可以要求學(xué)生實現(xiàn)相應(yīng)的類，在實際的應(yīng)用習(xí)題中拿過來就用。比如關(guān)于樹結(jié)構(gòu)部分可以設(shè)計如下上機習(xí)題：(1)二叉樹的建立和遍歷。這個題目是基于學(xué)生對二叉樹的基本理解；(2)給定一顆二叉樹，打印指定結(jié)點的雙親和所有的孩子結(jié)點。學(xué)生在完成這個題目前需完成題目(1)，直接利用(1)中所建立的二叉樹類和結(jié)點類來繼續(xù)進行此題目的編程。

明確實驗步驟。為了培養(yǎng)學(xué)生良好的工作作風(fēng)和方法，并且為后續(xù)課程做準(zhǔn)備，書中按軟件工程方法要求學(xué)生遵循相應(yīng)的實驗步驟，先需求分析，抽象出數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，再明確數(shù)據(jù)類型，詳細(xì)設(shè)計，最后進行編碼及調(diào)試。

明確每個實驗的具體要求。有了具體要求，學(xué)生實驗時才有章可循。書中對每個實驗都提出了具體要求。開始部分的實驗除給出要求外，還給出問題的需求分析、設(shè)計以及完整的程序，學(xué)生上機主要是驗證程序，后期的實驗則要求學(xué)生獨立設(shè)計算法，編制并調(diào)試程序。整個實驗指導(dǎo)書在難度上有一定的梯度，便于學(xué)生循序漸進的學(xué)習(xí)。

學(xué)生在上機之前，預(yù)習(xí)實驗指導(dǎo)書中的內(nèi)容。實驗指導(dǎo)書獨立于教材，上機實驗學(xué)時又有限，這就要求學(xué)生在上機實驗之前預(yù)習(xí)實驗指導(dǎo)書中的內(nèi)容。在實驗內(nèi)容之前給出了一些與本實驗有關(guān)的思考題，讓學(xué)生在閱讀中思考，同時列出相應(yīng)的參考資料或參考書，讓學(xué)生在上機之前通過查閱參考資料或參考書，加深對實驗內(nèi)容的理解。這種方式還可以鍛煉學(xué)生獨立解決問題的能力。

總之，我們要重視《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》的教學(xué)，不僅要注重理論教學(xué)，同時要注重實踐教學(xué)，在教學(xué)過程中，我們?nèi)匀恍枰粩嗳ヌ剿餮芯?，尋找新的、行之有效的教學(xué)方法。相信只要傾注心力，把《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》的特點和學(xué)生實際聯(lián)系起來進行教學(xué)，就一定會達到既定的教學(xué)目標(biāo)。

參考文獻

[1]嚴(yán)蔚敏，吳偉民.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（C語言版）清華大學(xué)出版社，1997.

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[3]黃劉生.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu).經(jīng)濟科學(xué)出版社， 1999.

[4]余曉龍，張岳，朱曉東.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)配套題解 光明日報出版社，2007.