摘要:數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是計(jì)算機(jī)應(yīng)用型人才培養(yǎng)方案中一門重要的專業(yè)課。本文分析了傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)教學(xué)中存在的問(wèn)題，并提出為適應(yīng)應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)而對(duì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程進(jìn)行的教學(xué)改革方案，該方案可以在一定程度上解決當(dāng)前“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”教學(xué)中存在的問(wèn)題，從而更好地實(shí)現(xiàn)應(yīng)用型人才的培養(yǎng)目標(biāo)。

關(guān)鍵詞:應(yīng)用型人才;數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu);課程改革

1問(wèn)題的提出

當(dāng)今軟件行業(yè)蓬勃發(fā)展的時(shí)代，計(jì)算機(jī)教育面臨著新的發(fā)展機(jī)遇也同時(shí)面臨著新的挑戰(zhàn)。很多高校認(rèn)識(shí)到發(fā)展應(yīng)用型本科教育既是社會(huì)經(jīng)濟(jì)、科技發(fā)展的要求，也是教育發(fā)展的要求，為此將辦學(xué)宗旨定格為應(yīng)用型教育。許多教育機(jī)構(gòu)在原有的人才培養(yǎng)基礎(chǔ)上，對(duì)人才培養(yǎng)模式加以調(diào)整，形成了一套相對(duì)完整的計(jì)算機(jī)應(yīng)用型專業(yè)的培養(yǎng)方案和教學(xué)體系。但現(xiàn)存的人才培養(yǎng)模式，依然存在不少弊端，如教學(xué)理念陳舊、課程設(shè)置不合理、教學(xué)方式不科學(xué)、重理論輕實(shí)踐等。許多高校在應(yīng)用型人才培養(yǎng)方案中，對(duì)其開(kāi)設(shè)的課程僅僅是在原有課程的基礎(chǔ)上進(jìn)行了裁剪與簡(jiǎn)化，而教學(xué)理念、教學(xué)方法、實(shí)踐環(huán)節(jié)等并沒(méi)有作出相應(yīng)的調(diào)整。因此，如何合理地進(jìn)行課程設(shè)置、怎樣有效地實(shí)施課程的教學(xué)過(guò)程，從而真正達(dá)到應(yīng)用型人才的培養(yǎng)目標(biāo)，是高等院校計(jì)算機(jī)專業(yè)當(dāng)前亟需進(jìn)行深入研究和探討的問(wèn)題。本文以數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程為例，詳細(xì)介紹了在應(yīng)用型人才培養(yǎng)方案中，該課程進(jìn)行的教學(xué)改革與建設(shè)方案。

2計(jì)算機(jī)應(yīng)用型人才的培養(yǎng)目標(biāo)

2006年教育部計(jì)算機(jī)專業(yè)分委員會(huì)根據(jù)國(guó)內(nèi)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)科的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)，制定了計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)科《戰(zhàn)略研究報(bào)告》、《專業(yè)規(guī)范》和《評(píng)估方案》，為我國(guó)不同類型高校計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)本科專業(yè)的改革提供了理論依據(jù)和參考執(zhí)行方案。文件的核心觀點(diǎn)是“分類培養(yǎng)”，即不同類型的學(xué)校應(yīng)該有不同的培養(yǎng)方案、教學(xué)計(jì)劃和課程教學(xué)內(nèi)容。

針對(duì)本科計(jì)算機(jī)專業(yè)教育目前存在的問(wèn)題，教育部、IT企業(yè)界、IT專家及學(xué)者都作了有意的探索及嘗試。從目前的研究情況來(lái)看，普遍形成了一個(gè)共識(shí):本科計(jì)算機(jī)專業(yè)教育應(yīng)根據(jù)IT產(chǎn)業(yè)發(fā)展情況，將“培養(yǎng)規(guī)格分類”為核心思想的計(jì)算機(jī)專業(yè)發(fā)展建設(shè)作為改革的重點(diǎn)，根據(jù)社會(huì)的需求和自身的實(shí)際情況，為學(xué)生提供不同類型的教學(xué)計(jì)劃和培養(yǎng)方案，并具體提出了中國(guó)“計(jì)算機(jī)專業(yè)人才培養(yǎng)三類規(guī)格”，即研究型(計(jì)算機(jī)科學(xué))、工程型(計(jì)算機(jī)工程和軟件工程)、應(yīng)用型(信息技術(shù))[1-3]。

在我國(guó)，傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)專業(yè)教學(xué)體系一般著重于培養(yǎng)研究型計(jì)算機(jī)專業(yè)人才，但研究型人才畢竟是整體計(jì)算機(jī)專業(yè)人才體系中極少的一部分，計(jì)算機(jī)專業(yè)行業(yè)的發(fā)展及社會(huì)各界更多需要的是能夠在企業(yè)從事產(chǎn)品研發(fā)的工程型人才和面向社會(huì)各行業(yè)使用計(jì)算機(jī)解決各類問(wèn)題的應(yīng)用型人才。應(yīng)用型本科人才在培養(yǎng)規(guī)格、專業(yè)能力和工作崗位指向等方面要有別于研究型人才的培養(yǎng)。計(jì)算機(jī)專業(yè)應(yīng)用型人才的培養(yǎng)目標(biāo)應(yīng)該是:培養(yǎng)面向社會(huì)發(fā)展和經(jīng)濟(jì)建設(shè)事業(yè)第一線，具有計(jì)算機(jī)專業(yè)技能和信息技術(shù)實(shí)踐能力的高級(jí)應(yīng)用型專門人才。

3數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)教學(xué)中存在的問(wèn)題

由于受到傳統(tǒng)課程模式的影響，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程無(wú)論在教學(xué)內(nèi)容還是在使用教材上，基本沿用研究型的課程體系。研究型課程比較注重教學(xué)內(nèi)容的理論性和系統(tǒng)性，對(duì)于強(qiáng)調(diào)實(shí)踐能力的應(yīng)用型專業(yè)來(lái)說(shuō)，并不完全適用。目前，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)教學(xué)主要存在以下問(wèn)題。

首先，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是計(jì)算機(jī)軟件、硬件技術(shù)和數(shù)學(xué)密切結(jié)合而形成的一門交叉科學(xué)，所涉及的概念不僅有計(jì)算機(jī)軟硬件技術(shù)方面的，更有數(shù)學(xué)方面的，是很多專業(yè)課程的基礎(chǔ)課，所以該課程最大的特點(diǎn)是基礎(chǔ)理論復(fù)雜抽象、概念眾多，學(xué)生學(xué)習(xí)的難度較大。

其次，按照社會(huì)對(duì)計(jì)算機(jī)應(yīng)用型人才的需求，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程基礎(chǔ)理論中陳舊的東西應(yīng)刪除掉，并及時(shí)添加新的內(nèi)容，這樣才能適應(yīng)變化快、發(fā)展迅速的IT行業(yè)用人需求。

另外，當(dāng)前數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)教學(xué)重理論、輕實(shí)踐的觀念較普遍。通過(guò)多年的教學(xué)，我們發(fā)現(xiàn)存在這樣的問(wèn)題，在學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)這門課時(shí)，很多學(xué)生對(duì)算法一知半解。至于實(shí)踐，常常是學(xué)生對(duì)著書本上的偽代碼實(shí)現(xiàn)一個(gè)程序，甚至直接將源代碼錄入，所做的就是翻譯和抄寫的工作，等到真的用這些數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法解決問(wèn)題時(shí)根本無(wú)從下手。因此，在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)教學(xué)中，決不能忽視學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)。

4教學(xué)改革方案

在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程的教學(xué)改革中，我們綜合考慮了數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)教學(xué)中存在的問(wèn)題以及計(jì)算機(jī)應(yīng)用型人才的培養(yǎng)目標(biāo)，深入實(shí)踐、調(diào)查研究。在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程改革中，借鑒了英國(guó)高等教育文憑項(xiàng)目SQA HND。該項(xiàng)目是由英國(guó)蘇格蘭學(xué)歷管理委員會(huì)(又稱蘇格蘭資格監(jiān)管局，簡(jiǎn)稱SQA)頒發(fā)的英國(guó)國(guó)家高等教育文憑(Higher National Diploma，簡(jiǎn)稱HND)。該文憑由英國(guó)文化委員會(huì)推薦，中英兩國(guó)政府合作引進(jìn)，經(jīng)中國(guó)駐英國(guó)大使館教育處認(rèn)證。SQA HND項(xiàng)目引入我校5年以來(lái)，取得了非常不錯(cuò)的教學(xué)效果。HND的畢業(yè)生面對(duì)變化快、發(fā)展迅速的IT專業(yè)，能夠適應(yīng)市場(chǎng)對(duì)計(jì)算機(jī)應(yīng)用型人才的需求，真正做到學(xué)以致用。特別是項(xiàng)目中的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)方面的課程，對(duì)計(jì)算機(jī)應(yīng)用型人才培養(yǎng)方案中數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的教學(xué)很有參考和借鑒的價(jià)值。

在應(yīng)用型人才培養(yǎng)方案中，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的教學(xué)改革方案如下。

4.1教學(xué)理念

倡導(dǎo)以學(xué)生為主體的教育思想，其教學(xué)大綱保證教學(xué)的實(shí)踐性和實(shí)用性;強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用能力;強(qiáng)調(diào)“教學(xué)”和“學(xué)習(xí)”的結(jié)果;學(xué)生沒(méi)有考試壓力，其考評(píng)方式為“課業(yè)”或“大作業(yè)”(表1)的形式，即教師根據(jù)課程進(jìn)度為學(xué)生設(shè)計(jì)課業(yè)，學(xué)生利用三周左右的時(shí)間完成，每次課業(yè)均有三次改做的機(jī)會(huì)，只記成功、不記失敗，也就是說(shuō)，課程注重考核學(xué)生的成長(zhǎng)過(guò)程，而非“一紙考卷定終身”的應(yīng)試教育模式。

4.2教學(xué)內(nèi)容

在課程的內(nèi)容設(shè)置方面，將傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程以存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)為主線，劃分為兩門課程:數(shù)組數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和鏈表數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(表1)。這樣做將原有的一門課程的內(nèi)容分散到兩門課程當(dāng)中，可以有效地降低學(xué)習(xí)的難度，使學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中感覺(jué)輕松了許多。另外，我們將部分陳舊的內(nèi)容適當(dāng)裁剪(如三元組表)，并適度增加了最新的教學(xué)內(nèi)容(如紅黑樹(shù)等)，從而更好地突出了計(jì)算機(jī)應(yīng)用專業(yè)的人才培養(yǎng)目標(biāo)。

4.3實(shí)踐環(huán)節(jié)

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程的核心內(nèi)容就是通過(guò)學(xué)習(xí)結(jié)構(gòu)技術(shù)的過(guò)程，培養(yǎng)學(xué)生算法設(shè)計(jì)能力以及創(chuàng)造性思維，培養(yǎng)其舉一反三、觸類旁通的能力，以達(dá)到提高學(xué)生應(yīng)用知識(shí)解決復(fù)雜問(wèn)題的素質(zhì)能力的目標(biāo)。計(jì)算機(jī)的程序設(shè)計(jì)是一項(xiàng)創(chuàng)造性的智力勞動(dòng)，讓學(xué)生理解、習(xí)慣、熟悉這一套算法構(gòu)造思維方法，是實(shí)踐環(huán)節(jié)所要解決的核心問(wèn)題。我們通過(guò)課程實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)兩個(gè)環(huán)節(jié)來(lái)實(shí)現(xiàn)實(shí)踐教學(xué)。

課程實(shí)驗(yàn)著眼于原理與應(yīng)用的結(jié)合點(diǎn)，使讀者學(xué)會(huì)如何把書上學(xué)到的知識(shí)用于解決實(shí)際問(wèn)題，培養(yǎng)軟件工作所需要的動(dòng)手能力，能使書上的知識(shí)變“活”，起到深化理解和靈活掌握教學(xué)內(nèi)容的目的。在平時(shí)的上機(jī)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)中，我們要求學(xué)生完成在線評(píng)測(cè)(Online Judge，簡(jiǎn)稱OJ)提供的相關(guān)練習(xí)[4-5]。在線評(píng)測(cè)是基于WWW的服務(wù)器端軟件系統(tǒng)，該服務(wù)器上有一個(gè)豐富的題庫(kù)，題目來(lái)源主要是主講教師根據(jù)教學(xué)內(nèi)容精心設(shè)計(jì)的實(shí)踐題目及部分ACM國(guó)際大學(xué)生程序設(shè)計(jì)競(jìng)賽所公布的賽題。由于學(xué)生人數(shù)比較多，采用了OJ對(duì)學(xué)生提交的作業(yè)進(jìn)行評(píng)判，一方面可以減輕教師的工作量，減少因教師的主觀因素使評(píng)測(cè)尺度不統(tǒng)一。另一方面，學(xué)生在做題過(guò)程中，看到評(píng)測(cè)通過(guò)非常激動(dòng)，能讓學(xué)生有成就感，但又會(huì)刺激他們主動(dòng)去做更多的題，也給了他們新的挑戰(zhàn)。

課程設(shè)計(jì)是進(jìn)行軟件設(shè)計(jì)綜合訓(xùn)練的第一門課，包括問(wèn)題分析、總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、用戶界面設(shè)計(jì)、程序設(shè)計(jì)基本技能和技巧、多人合作，以至一整套軟件工作規(guī)范的訓(xùn)練和科學(xué)作風(fēng)的培養(yǎng)。通過(guò)實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容的訓(xùn)練，提高了學(xué)生組織數(shù)據(jù)及編寫大型程序的能力，使其更好地理解和掌握了算法設(shè)計(jì)的有關(guān)技術(shù)，為整個(gè)專業(yè)學(xué)習(xí)打下了良好的基礎(chǔ)。

4.4教學(xué)方式

教學(xué)中實(shí)施“以學(xué)生為中心”的重要教學(xué)形式之一，學(xué)生要依據(jù)任務(wù)內(nèi)容，采用個(gè)人或小組作業(yè)形式，對(duì)所要完成的任務(wù)進(jìn)行討論、研究、調(diào)研、案例分析、實(shí)驗(yàn)等活動(dòng)。教師在整個(gè)教學(xué)過(guò)程中，扮演的是導(dǎo)師的角色。老師根據(jù)學(xué)生的不同特點(diǎn)，與學(xué)生共同討論學(xué)習(xí)中需要解決的問(wèn)題和解決問(wèn)題的方法。

為了提高教學(xué)效率，達(dá)到教學(xué)效果，課程采用多種教學(xué)媒體和教學(xué)方法，如課堂討論、案例分析、小組演講等。

4.5教學(xué)評(píng)價(jià)

不同于傳統(tǒng)教學(xué)的評(píng)價(jià)方法，課程更注重學(xué)生是否達(dá)到教學(xué)的成果(Outcomes)。確切地說(shuō)，教學(xué)關(guān)注如何使學(xué)生達(dá)到學(xué)習(xí)成果——即特定的通用能力和專業(yè)能力標(biāo)準(zhǔn)，而教學(xué)過(guò)程中的方式方法則是因人而異、靈活開(kāi)放的。因此，課程的教學(xué)在師生之間建立起另一種新的關(guān)系，學(xué)生成了課堂的主人，教師的作用變成幫助、指導(dǎo)、引導(dǎo)學(xué)生。

5結(jié)語(yǔ)

計(jì)算機(jī)應(yīng)用專業(yè)是IT行業(yè)重要的組成部分，面對(duì)其變化快、發(fā)展迅速的特點(diǎn)，如何培養(yǎng)出合格的計(jì)算機(jī)應(yīng)用型人才，讓學(xué)生適應(yīng)市場(chǎng)的需求，真正做到學(xué)以致用，成為當(dāng)今大學(xué)教育重點(diǎn)研究和實(shí)踐的內(nèi)容。我們從數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程入手，在應(yīng)用型人才培養(yǎng)和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)教改方面進(jìn)行了有益的嘗試，努力探索適應(yīng)應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)的計(jì)算機(jī)專業(yè)課程的教學(xué)模式。在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)教學(xué)改革中積累的成功經(jīng)驗(yàn)，可以推廣到其他的相關(guān)課程當(dāng)中，這對(duì)于應(yīng)用型人才培養(yǎng)方案中的其他課程和整個(gè)應(yīng)用型培養(yǎng)方案的實(shí)施都具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

參考文獻(xiàn):

[1] 教育部計(jì)算機(jī)專業(yè)分委會(huì). 發(fā)展戰(zhàn)略研究報(bào)告暨專業(yè)規(guī)范[R]. 北京:高等教育出版社，2006.

[2] 陸麗娜，李聯(lián)寧. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用型人才培養(yǎng)教學(xué)模式改革與創(chuàng)新[J]. 計(jì)算機(jī)教育，2009(13):3-5.

[3] 馬小軍，王育堅(jiān). 計(jì)算機(jī)應(yīng)用型人才培養(yǎng)與課程建設(shè)淺析[J]. 計(jì)算機(jī)教育，2009(10):9-11.

[4] 張麗萍，劉東升. 程序設(shè)計(jì)精品課程建設(shè)的研究與實(shí)踐[J]. 內(nèi)蒙古師范大學(xué)學(xué)報(bào):教育科學(xué)版，2007(1):109-111.

[5] 郭瑋，李文新. 程序設(shè)計(jì)類實(shí)習(xí)課程如何準(zhǔn)確考查學(xué)生學(xué)習(xí)情況[J]. 吉林大學(xué)學(xué)報(bào)，2005(8):99-103.

Computer Applied Talents Training and Data Structure Curriculum Reform

ZHANG Li-ping， LIU Dong-sheng， WANG Chun-hui

(Computer Information Engineering College， Inner Mongolia Normal University， Huhhot 010022， China)

Abstract: Data Structure is an important specialized course in an computer applied personnel training scheme. This paper has analyzed the problem existing in the traditional teaching of Data Structure， and proposed the teaching reform scheme done on the course for meeting the applied talent’s train objective. The scheme can solve the problem existing in the teaching of Data Structure at present to a certain extent， and realize the goal of applied talents better.

Key words: applied talents; Data Structure; curriculum reform

(編輯:姚彥如)