文章編號(hào)：1672-5913(2008)16-0053-02

摘要：我院根據(jù)“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”課程的特點(diǎn)，在教學(xué)實(shí)踐的基礎(chǔ)上，從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)手段以及教學(xué)實(shí)踐與考核等方面進(jìn)行了改革。本文介紹了我院的具體教改措施，并介紹了實(shí)踐效果。

關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；源代碼；教學(xué)改革

中圖分類號(hào)：

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”課程教學(xué)的突出難點(diǎn)是概念多、算法多、邏輯性強(qiáng)，極具抽象性，需要學(xué)生具有一定的程序設(shè)計(jì)能力。學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中感到花了不少時(shí)間和精力，經(jīng)過(guò)老師講解，理解書(shū)上的內(nèi)容并不難，可是一涉及算法設(shè)計(jì)題和編寫(xiě)程序去實(shí)現(xiàn)算法的時(shí)候，就感到難以完成。特別是經(jīng)過(guò)幾次上機(jī)實(shí)驗(yàn)課，程序編譯時(shí)通過(guò)不了，經(jīng)過(guò)幾次失敗，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動(dòng)性就逐漸減退，教學(xué)效果很難達(dá)到預(yù)想目標(biāo)。

1精心組織教學(xué)內(nèi)容

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程比較抽象，對(duì)邏輯思維能力要求高，這就要求老師在選擇和安排教學(xué)內(nèi)容時(shí)，收集一些學(xué)生熟悉的實(shí)際生活中的實(shí)例，在講授時(shí)深入淺出地把這些例子和書(shū)本中的知識(shí)和理論聯(lián)系起來(lái)，從而使深?yuàn)W的理論變得生動(dòng)有趣。

我們嘗試突出這門(mén)課的實(shí)用性，以某種邏輯結(jié)構(gòu)的實(shí)際應(yīng)用為出發(fā)點(diǎn)，講解其存儲(chǔ)和運(yùn)算。比如，一筆畫(huà)問(wèn)題，這曾經(jīng)是幼兒園的益智趣味題，現(xiàn)在我們用圖的相關(guān)概念來(lái)實(shí)現(xiàn)。一筆畫(huà)問(wèn)題中的數(shù)學(xué)家歐拉曾經(jīng)解決過(guò)著名的七橋問(wèn)題(見(jiàn)圖1)：城市中有一條河，河中有A、D兩個(gè)島，河上有七座橋來(lái)連接兩個(gè)島及河的B、C兩岸，問(wèn)如何從A島到達(dá)D島，經(jīng)過(guò)每座橋一次，既無(wú)重復(fù)也無(wú)遺漏?

七橋問(wèn)題可以畫(huà)成圖2的形式，這樣七橋問(wèn)題的這一問(wèn)就轉(zhuǎn)化成了能否一筆畫(huà)成一個(gè)圖的問(wèn)題。

一個(gè)圖能否一筆畫(huà)成需要滿足以下條件：先根據(jù)圖的鄰接矩陣求出每個(gè)頂點(diǎn)的度數(shù)。如果沒(méi)有度數(shù)為奇數(shù)的頂點(diǎn)，則可以從任一點(diǎn)開(kāi)始一筆畫(huà)成一個(gè)圖。如果有兩個(gè)度數(shù)為奇數(shù)的頂點(diǎn)，則可從這兩個(gè)奇數(shù)頂點(diǎn)中的任一點(diǎn)開(kāi)始一筆畫(huà)成一個(gè)圖。如果度數(shù)為奇數(shù)的頂點(diǎn)超過(guò)兩個(gè)，則這個(gè)圖不能夠一筆畫(huà)出。

對(duì)于圖2所示的無(wú)向圖，可以用數(shù)組graph存儲(chǔ)圖的鄰接矩陣，用數(shù)組degree存儲(chǔ)每個(gè)頂點(diǎn)的度數(shù)，用變量Total_d存儲(chǔ)總的度數(shù)，用變量Odd_num存儲(chǔ)度數(shù)為奇數(shù)的頂點(diǎn)個(gè)數(shù)，用變量start存儲(chǔ)一筆畫(huà)的起始頂點(diǎn)。

一筆畫(huà)程序如下：void stroke()

……

for(vi=1;vi＜=vn;vi++)

{degree[vi]=0;

for(vj=1;vj＜=vn;vj++)

{scanf(\"%d\"，graph[vi][vj]);

degree[vi]=degree[vi]+graph[vi][vj];

}

total_d=total_d+degree[vi];

if((degree[vi]+1)%2==0)

{odd_num++;

start=vi;

}

}

if(odd_num＞2)

printf(\"\No solution\");

else

{printf(\"\The road is:%d\"，start);

vi=0;

while(total_d＞2)

{do

{vi++;}while(graph[start][vi]==0);

if(degree[vi]＞1)

{printf(\"-＞%d\"，vi);

graph[start][vi]=0;graph[vi][start]=0;degree[vi]--; degree[start]--;

total_d=total_d-2;start=vi;vi=0;

}

}

do

{vi++;}while(graph[start][vi]==0);

printf(\"-＞%d\"，vi);

}

編寫(xiě)程序?qū)崿F(xiàn)了算法，并且調(diào)試運(yùn)行通過(guò)，學(xué)生就此體會(huì)到圖的概念及其應(yīng)用，并不是原來(lái)理解的那樣空洞，學(xué)無(wú)所用。

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)教學(xué)的通病是感覺(jué)學(xué)無(wú)所用，而學(xué)無(wú)所用常常導(dǎo)致學(xué)無(wú)所成。因此教師要擴(kuò)大學(xué)生的知識(shí)面，結(jié)合所講到的內(nèi)容，深入淺出地把一些實(shí)例和書(shū)本中的知識(shí)、理論聯(lián)系起來(lái)，從而把抽象的理論概念具體化。另一方面，將整個(gè)書(shū)本的知識(shí)貫穿起來(lái)，講到某一章節(jié)時(shí)要承前啟后，向?qū)W生講清楚所學(xué)內(nèi)容的前后聯(lián)系，使知識(shí)整合為一體。比如講到棧，它是之前講的線性結(jié)構(gòu)的一種特殊線性表；之后要講到的樹(shù)與圖遍歷算法的非遞歸算法都要用到棧的結(jié)構(gòu)等等，從而提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和積極性。

2改進(jìn)教學(xué)方法

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的最大特點(diǎn)是以“C語(yǔ)言”或“類C語(yǔ)言”的自定義函數(shù)形式給出算法，這樣做是為了擺脫源代碼的數(shù)據(jù)類型定義、參數(shù)傳遞等的繁瑣，不受細(xì)節(jié)干擾，集中精力于算法思想的理解上。但這對(duì)于本來(lái)就對(duì)C語(yǔ)言掌握并不嫻熟的學(xué)生來(lái)說(shuō)，其中使用最頻繁的結(jié)構(gòu)體、指針、函數(shù)以及地址作函數(shù)參數(shù)這些內(nèi)容更是很困難，這樣要讓學(xué)生上機(jī)調(diào)試出完整無(wú)誤的源代碼，顯然有困難。

因此教學(xué)方法應(yīng)該改進(jìn)。首先應(yīng)注意“C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)”與“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”知識(shí)的銜接，讓這兩門(mén)課的任課老師密切配合，要求先修課程“C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)”必須注重?cái)?shù)組、指針、函數(shù)(特別是參數(shù)傳遞)以及結(jié)構(gòu)體章節(jié)的講授與理解。

另外，注重培養(yǎng)學(xué)生編寫(xiě)源代碼實(shí)現(xiàn)算法的能力。在剛進(jìn)入“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”課程的教學(xué)，講授前幾個(gè)算法時(shí)，就應(yīng)給出相應(yīng)的源代碼，并通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)類型、參數(shù)傳遞的詳細(xì)講解，教會(huì)學(xué)生如何用C語(yǔ)言驗(yàn)證“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”算法；接著給出其他算法讓學(xué)生模仿實(shí)現(xiàn)；再過(guò)渡到學(xué)生自己設(shè)計(jì)算法，一直到源代碼實(shí)現(xiàn)整個(gè)過(guò)程。經(jīng)過(guò)4～5次實(shí)驗(yàn)課，大多數(shù)學(xué)生會(huì)摸索出規(guī)律，慢慢能熟練地提供自己的源代碼驗(yàn)證各種算法。

3采用網(wǎng)絡(luò)和多媒體數(shù)字化教學(xué)手段

在教學(xué)手段改革上，我們以多媒體技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為依托，告別完全采用粉筆和黑板的傳統(tǒng)教學(xué)模式，采用現(xiàn)代化教學(xué)方法和實(shí)現(xiàn)手段，制作高質(zhì)量的多媒體課件和算法動(dòng)態(tài)演示系統(tǒng)，并利用網(wǎng)絡(luò)輔助教學(xué)。

首先，教案主要采用PowerPoint制作講稿，不是簡(jiǎn)單的下載網(wǎng)上課件，而是對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行精心組織，包括授課內(nèi)容的選擇，重點(diǎn)難點(diǎn)的標(biāo)注，快速瀏覽和切換到C語(yǔ)言集成環(huán)境，演示源代碼及其運(yùn)行結(jié)果等等，把需要講解

的內(nèi)容全面地展示出來(lái)，使授課容量大幅提高。根據(jù)講解需要開(kāi)發(fā)動(dòng)畫(huà)演示軟件，利用多媒體演示模擬算法執(zhí)行過(guò)程，幫助學(xué)生形象地理解各種基本算法，化復(fù)雜為簡(jiǎn)單，化抽象為具體，從而增強(qiáng)了教學(xué)效果和效率。

另外，利用網(wǎng)絡(luò)輔助教學(xué)，將“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”的課件、動(dòng)態(tài)演示軟件、作業(yè)答案等進(jìn)行整理，逐步完善，集成為一個(gè)資源豐富的網(wǎng)站，在校園網(wǎng)上共享。以多媒體和網(wǎng)絡(luò)為中心構(gòu)建立體式的現(xiàn)代化教學(xué)平臺(tái)，利用現(xiàn)代化教學(xué)手段，通過(guò)多媒體和網(wǎng)絡(luò)教學(xué)促進(jìn)師生的交流，提高師生間的互動(dòng)。

4注重實(shí)踐教學(xué)

“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”課程的教學(xué)要求就是訓(xùn)練學(xué)生進(jìn)行復(fù)雜程序設(shè)計(jì)的技能和培養(yǎng)良好程序設(shè)計(jì)的風(fēng)格，主要手段一是上機(jī)實(shí)踐，二是課程設(shè)計(jì)。

上機(jī)實(shí)踐不僅能進(jìn)一步提高學(xué)生靈活運(yùn)用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法的能力，而且使學(xué)生在編程、上機(jī)操作、程序調(diào)試與正確性驗(yàn)證等基本技能方面受到嚴(yán)格的訓(xùn)練。在上機(jī)輔導(dǎo)過(guò)程中，要善于發(fā)現(xiàn)學(xué)生編寫(xiě)算法的好思路，鼓勵(lì)他們勇于探索，獨(dú)立思考。讓他們?cè)谥v臺(tái)上講解自己的算法，同學(xué)們積極討論，互相提問(wèn)，最后解決問(wèn)題，使學(xué)生從中體會(huì)到成就感，以此激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和學(xué)習(xí)積極性，不斷開(kāi)拓創(chuàng)新，也促使老師不斷提高教學(xué)水平。

為了提高學(xué)生綜合解決問(wèn)題的能力，在理論教學(xué)結(jié)束后的學(xué)期安排課程設(shè)計(jì)的實(shí)踐環(huán)節(jié)。我們專門(mén)設(shè)計(jì)了完整的課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)，有近30套題目讓學(xué)生選擇，以小組為單位，自由組合，由老師分配與學(xué)生選擇相結(jié)合的方式抽題，因材施教，發(fā)揚(yáng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作精神，共同去完成一個(gè)完整的符合軟件工程規(guī)范的小型項(xiàng)目訓(xùn)練，使學(xué)生能將所學(xué)的知識(shí)全面、綜合地加以運(yùn)用，有效地提高設(shè)計(jì)能力。這樣也使不同層次的學(xué)生，從不同層次的訓(xùn)練中有所獲益。

5改革成績(jī)?cè)u(píng)定方法

既然“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”課程的教學(xué)環(huán)節(jié)除了課堂教學(xué)和上機(jī)實(shí)踐之外，還有課程設(shè)計(jì)，所以考核方法也應(yīng)是多元化的。應(yīng)該改革“一試定總分”的考核方法，成績(jī)?cè)u(píng)定由三部分組成：期末考試占總成績(jī)的70%，平時(shí)作業(yè)占總成績(jī)的10%，實(shí)驗(yàn)?zāi)芰φ伎偝煽?jī)的20%。上機(jī)成績(jī)和課程設(shè)計(jì)成績(jī)采用自己向老師申請(qǐng)分值，然后進(jìn)行答辯的方式，由老師當(dāng)面給分，使學(xué)生對(duì)成績(jī)的評(píng)判心服口服，促使學(xué)生不斷提高自己的學(xué)習(xí)水平，主動(dòng)學(xué)習(xí)，避免通過(guò)復(fù)制上機(jī)報(bào)告相互抄襲，“吃大鍋飯”，努力建立一個(gè)科學(xué)、公平的評(píng)價(jià)體系，培養(yǎng)學(xué)生的個(gè)性化學(xué)習(xí)能力和綜合素質(zhì)。

參考文獻(xiàn)：

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