和　薇　鄭　鯤

摘要：數(shù)據(jù)結構是計算機科學與技術專業(yè)一門非常重要的專業(yè)基礎課，如何上好這門課一直是大家探討的熱門話題。而多媒體課件被廣泛應用于教學之中，在教學工具中擁有獨特的優(yōu)勢和地位。如何讓二者更好地結合，既能凸現(xiàn)多媒體課件的優(yōu)點，又能解決數(shù)據(jù)結構課程難學難教的問題?作者在多年教學工作的基礎上，在精品課程的建設過程中，總結了一些心得和體會。

關鍵詞：數(shù)據(jù)結構；算法；多媒體教學

中圖分類號：G642文獻標識碼：B文章編號：1672-5913(2009)04-0120-02

數(shù)據(jù)結構課程是計算機科學與技術專業(yè)一門十分重要的專業(yè)基礎課，在整個課程體系中處于承上啟下的核心地位，它一方面是離散數(shù)學、高級程序設計語言、面向對象程序設計等課程的后續(xù)課程，要繼續(xù)深化這些基礎課程中學到的基本技術和方法；另一方面是操作系統(tǒng)、編譯原理、數(shù)據(jù)庫等專業(yè)課的先修課程，要為高年級專業(yè)課的學習奠定堅實的理論與實踐基礎。而且這門課程理論和實踐并重，既要求掌握基本的數(shù)據(jù)結構及其算法，又要求將其熟練應用于解決實際問題之中，以提高學生的軟件設計能力和動手能力。很多高校都把數(shù)據(jù)結構列為考研必考科目，因為它考察的是學生軟件開發(fā)方面的綜合能力，很多企業(yè)在招工的時候也加入了這個環(huán)節(jié)的測試。面對這樣一門重要的課程，歷屆學生在學習中起來卻往往不能把握其實質(zhì)，感到它枯燥難懂，無從下手，結果一學期下來理論知識掌握膚淺，動手能力也沒能得到提高，使得數(shù)據(jù)結構課程不能起到它應有的作用。因此，找到一種好的教學方法，不斷提高教師的教學水平就顯得尤為重要。

1數(shù)據(jù)結構課程的特點

從教學環(huán)節(jié)上看，數(shù)據(jù)結構課程一般安排在大學二年級，這一階段的學生對計算機只是剛剛入門，運用高級程序設計語言只能開發(fā)比較簡單的程序，還沒有達到熟練掌握的程度。以我院為例，數(shù)據(jù)結構的先修課程之一是c語言，所以采用C語言作為開發(fā)工具，但是學生在閱讀算法的過程中，尤其是對掌握不夠精準的指針部分遇到了極大的問題，而數(shù)據(jù)結構中的大部分算法又恰恰使用到了指針。

從教學內(nèi)容上看，數(shù)據(jù)結構課程內(nèi)容非常豐富，講述了表、樹、圖等主要數(shù)據(jù)結構的定義及其算法描述和算法分析，概念多且比較抽象、難于理解，算法多且都用類C進行描述，一機調(diào)試時需轉化為程序設計語言方可通過，既強調(diào)理論知識的學習又注重編程能力的操作。

2多媒體課件的特點

隨著計算機技術的發(fā)展，計算機在教育領域的應用日漸廣泛，在教育部的大力倡導下，全國各高校都積極推行了多媒體教學。教學實踐表明，正確運用多媒體教學手段，可以在很大程度上提升教學水平，提高教學質(zhì)量。通過多媒體對感官的作用，可以輔助課堂教學中抽象的、微觀的概念或過程的描述，提高學生的認知能力，可以以更加新穎獨特的形式，提高學生的學習興趣，同時也大大提高了課堂教學的信息量。

3利用多媒體課件進行數(shù)據(jù)結構課程的教學

利用多媒體課件的優(yōu)點，結合數(shù)據(jù)結構課程的特點，在進行教學設計時應從以下幾個方面考慮：

3.1教學信息組織與結構設計

從認知心理學的角度來看，主體對信息的加工過程是從不斷的接受信息開始的，在工作中不斷的將詞的“節(jié)點”聯(lián)結起來形成新的命題，從而實現(xiàn)“解碼”。在沒有任務的自然狀態(tài)下加工信息，記憶效果服從“趨中效應”，而在明確任務的前提下，記憶效果服從“首尾效應”。

在利用多媒體設計數(shù)據(jù)結構課件的時候就可以根據(jù)這一特點，在每一章節(jié)開始的時候明確教學重點或知識點，讓學生有確定的學習目標和學習任務，然后根據(jù)記憶保持效果規(guī)律安排教學內(nèi)容。這樣做的另一個好處是，在多媒體教學課堂信息量大的前提下，可以有效避免學生有聽課抓不住重點的感覺。

3.2抽象概念的形象化設計

數(shù)據(jù)結構課程和數(shù)學聯(lián)系緊密，很多概念及定理比較抽象，這時可以結合多媒體豐富的表現(xiàn)手法，突出教學內(nèi)容中已有的具新穎特性的信息和對學生情緒有正面激勵作用的信息。比如在講隊列的時候，結合醫(yī)院排隊就診、食堂排隊打飯等例子就八隊、出隊的靜態(tài)圖形或數(shù)據(jù)移動的動畫效果進行講解，啟發(fā)學生從中抽象出隊列的特點，加深理解，“先知其用再知其理”是很容易被學生接受的。

其次，運用多媒體高效的集成環(huán)境，運用色彩，動畫等技術方法，將教學內(nèi)容中重點但難于理解的關鍵詞句、概念、原理等與其它信息區(qū)別開來。生動的視覺表象可啟動學生的情緒機制，有利于知識的內(nèi)化與深化。

另外，利用多媒體的超鏈接技術，可以使本來是平面展現(xiàn)的知識結構變得立體化，使各知識點之間的上下位概念關系、從屬關系、并列關系等層次清晰的反映出來。比如在算法中反復出現(xiàn)了對于存儲空間的動態(tài)分配問題，為了使學生更靈活的運用指針，可利用鏈接復習高級語言程序設計中關于malloc和free的使用，或者面向對象程序設計語言中關于new和delete的使用。擺脫這些基礎問題的困擾，使學生能夠更快的了解算法的含義。再比如講到某處時，還可以鏈接引入后續(xù)的部分內(nèi)容，再把學生的視線拉回到所講內(nèi)容，讓學生學會帶著問題學習。用這種方式，學生能自主靈活的學習，學習順序可根據(jù)需要任意改變，以時間和空間為主要線索反映知識的結構。

3.3算法的動態(tài)演示設計

算法的難于理解和實現(xiàn)往往是學生感覺數(shù)據(jù)結構難學的一個重要原因，以嚴蔚敏清華版教材為例，全書涉及到的各種算法有近百例，課堂中用來精講或驗證的算法也有五、六十例，由于學生對高級程序設計語言的運用不夠熟練，所以在學習起來有畏難情緒，從而導致學習熱情不高，或因為程序多次調(diào)試不成功而失去學習興趣。另外教師在課堂上大段的講解算法也容易造成課堂氣氛不活躍，學生積極性不高的局面?；A好思維敏捷的學生能夠跟得上教師的節(jié)奏，而基礎薄弱的學生很容易因為聽不懂而放棄。

這時就可以充分利用多媒體課件靈活、動態(tài)、可交互、可重復的優(yōu)點，創(chuàng)造圖解使用圖示，降低理解問題的復雜性。比如在講解二叉樹的建樹操作中，在學生對遞歸調(diào)用掌握比較模糊的情況下，可以按照算法的執(zhí)行順序，一邊動態(tài)演示從根節(jié)點出發(fā)建立每一個葉子節(jié)點，而后連接到根節(jié)點左右子樹的過程，一邊輔以動態(tài)棧演示中間的變化過程。使學生暫時擺脫代碼的約束，很形象的了解算法所表示的內(nèi)容，待有直觀的感受后再來理解算法。

3.4板書+多媒體的教學設計

現(xiàn)代教學模式強調(diào)，教師是教學活動的主導，學生是教學活動的主體，所以在運用多媒體進行課程教學的過程中要充分體現(xiàn)教師和學生的這種教和學的關系。盡管多媒體技術有諸多的優(yōu)點，在課堂教學中也不能一味的依賴多媒體課件，教師是知識傳授者，而不是課件的播放者。尤其是在數(shù)據(jù)結構的講授過程中，算法中核心代碼的提出，關鍵點的強調(diào)，如果恰當?shù)慕Y合板書會起到事半功倍的效果。比如在進行二叉樹性質(zhì)的介紹中，這些性質(zhì)的證明過程往往是很多計算題的解題過程，如果在用屏幕顯示出結果的基礎上，結合板書帶領學生進行推導，就會使學生更加主動的參與驗證，理清思路，從而加深理解和記憶?！把圻^十遍不如手過一遍”就是這個道理。

另外，適當?shù)睦冒鍟?，可以使學生從緊張的瀏覽大容量信息的視覺疲勞中暫時解脫出來，調(diào)整節(jié)奏，有時間來思考教師提出的問題，變被動接受為主動思考。

3.5多媒體課件風格的設計

運用多媒體課件進行教學的目的是輔助教學，利用感官的刺激，調(diào)動學生的積極性，激發(fā)學生的學習興趣。但是這也要掌握一個度，比如不能把課件制作的色彩過于豐富，圖片和動畫運用的花里胡哨，或者插入華而不實的聲音效果，這樣非但不會幫助教學，還會喧賓奪主，分散學生的注意力。教學信息應該很藝術、很和諧、很科學地包含于多媒體課件內(nèi)部，從字體字號的選擇，到前景背景顏色的設置，再到每一個技術技巧的運用，都要圍繞著教學內(nèi)容來設計。

4結語

《學記》中說：“君子之教，喻也。道而弗牽，強而弗抑，開而弗達”，而多媒體技術在教學中的正確運用恰好可以起到錦上添花的作用，能更好的激發(fā)學生的學習興趣，使學生不畏難、有勇氣去克服困難；同時明確教學目的，使學生掌握正確的學習方法。當然，將多媒體教學合理地運用于數(shù)據(jù)結構課程決不是一件容易做到的事，還需要經(jīng)過長時間的不斷完善和提高，這對每一位從事計算機教學的教師都提出了更高的要求。