摘要：闡述學(xué)好數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的必要性和重要性；指出在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)教學(xué)過程普遍存在的問題；探索基于C語言的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)教學(xué)模式，提出一些實用的教學(xué)技巧，旨在提高學(xué)生主觀能動性，提高教學(xué)效果。
　　關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 教學(xué)模式 主觀能動性 教學(xué)效果
　　文章編號：1672-5913(2011)18-0061-04 中圖分類號：G642 文獻標(biāo)識碼：A
　　數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)在計算機學(xué)科中有著重要的地位，起著承上啟下的作用。通過對數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的學(xué)習(xí)可以鍛煉學(xué)生的邏輯思維能力，提出問題、分析問題和解決問題的能力，為學(xué)好后繼課程打下堅實的基礎(chǔ)[1]。因為數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)知識點繁多，理論抽象難以理解，使得數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)在一開始就被披上了冷冰冰的晦澀難懂，拒學(xué)生以千里之外的面紗，神秘卻使人失去一探究竟的興趣和勇氣。如果教師這時仍“照本宣科”地進行講解式教學(xué)，采取經(jīng)驗式的灌輸方式教學(xué)，即使面面俱到，教學(xué)效果也會蒼白無力。教與學(xué)始終應(yīng)該是一個互動的過程，如果只有教師作為，而學(xué)生無作為，那么教學(xué)效果無從談起。筆者針對數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)教學(xué)存在的困難，對學(xué)生在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)學(xué)習(xí)中常出現(xiàn)的幾種心理障礙進行了分析與研究，對如何提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣做出嘗試性探索，目的在于使學(xué)生產(chǎn)生消除厭學(xué)心理，激發(fā)學(xué)生內(nèi)在學(xué)習(xí)潛能，調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動性，達(dá)到理想的教學(xué)效果。
　　1 樹立“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與C語言結(jié)合有助培養(yǎng)核心競爭力”思想
　　數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)教學(xué)包含課堂理論教學(xué)環(huán)節(jié)和上機實踐環(huán)節(jié)。C語言是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)上機實踐環(huán)節(jié)經(jīng)常采用的程序設(shè)計語言。在計算機行業(yè)迅速發(fā)展、各種可視化編程工具層出不窮、軟件架構(gòu)理念日新月異的今天，學(xué)生對數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和C語言普遍存在偏見。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和C語言就像一對難兄難弟，被同時打上了“與時代脫節(jié)，復(fù)雜、過時、學(xué)了也沒用”的烙印。這使得相當(dāng)部分學(xué)生覺得難上加難，沒有學(xué)習(xí)積極積極性，興趣更是無從談起，有的干脆知難而退，自我放棄。
　　教師應(yīng)該幫助學(xué)生樹立起正確的學(xué)習(xí)態(tài)度，意識到數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的重要性。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)將反映客觀世界中事物多方面屬性的數(shù)據(jù)以一定的結(jié)構(gòu)組織起來 ，有效地存儲在計算機中，科學(xué)地進行數(shù)據(jù)處理，從而通過計算機系統(tǒng)解決大量的現(xiàn)實問題。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)體現(xiàn)思想和本質(zhì)，具有相對穩(wěn)定性，學(xué)好數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)有助于以不變應(yīng)萬變，提高核心競爭力。同時，在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)教學(xué)的開始階段，教師可讓學(xué)生圍繞數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的重要性這個觀點，借助網(wǎng)絡(luò)資源和書籍展開相關(guān)調(diào)查和研究，寫出心得體會，以論文方式提交。道理不辯不明，在調(diào)查研究基礎(chǔ)之上，組織學(xué)生開展有關(guān)“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與C語言結(jié)合是否有助提高學(xué)生核心競爭力”的辯論會有利于讓學(xué)生主動參與到為數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)“撥亂反正”當(dāng)中來，使學(xué)生對數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)經(jīng)歷一個從排斥到逐漸認(rèn)同，發(fā)自內(nèi)心地希望學(xué)好數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。
　　2 理論課教學(xué)環(huán)節(jié)
　　2.1 理脈絡(luò)、抓主線、高概括，樹宏觀映象
　　理論課在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)教學(xué)環(huán)節(jié)具有先導(dǎo)作用，對幫助學(xué)生樹立學(xué)好數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的信心至關(guān)重要。但因為數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)理論抽象，一方面學(xué)生意識到數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的重要性而想學(xué)，另一方面卻出現(xiàn)因為數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)知識點繁多，理論抽象，而使學(xué)生普遍陷入一個“認(rèn)為數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)難學(xué)，覺得學(xué)不好，所以不想學(xué)，因為不想學(xué)，導(dǎo)致學(xué)不好”的惡性循環(huán)。逃避只能使學(xué)生沉浸在想象的困難中不能自拔，這時教師應(yīng)該通過建立一個相對完善的知識脈絡(luò)圖，抓住主線，高度概括，幫助學(xué)生樹立起一個對數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的宏觀映象。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程內(nèi)容主要包括線性表、樹、圖三種邏輯結(jié)構(gòu)，順序存儲和鏈?zhǔn)酱鎯煞N存儲結(jié)構(gòu)，以及運用在邏輯和存儲結(jié)構(gòu)之上的相關(guān)查找和排序算法[2]。主線在教學(xué)過程中應(yīng)該貫穿始終，體現(xiàn)各知識點的之間的區(qū)別和聯(lián)系，揭示規(guī)律性，使學(xué)生產(chǎn)生數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的概貌，不至“只見樹木，不見森林”。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)以非數(shù)值型數(shù)據(jù)為研究對象，數(shù)據(jù)之間彼此獨立又相互聯(lián)系，這跟人類社會很相似。讓學(xué)生意識到，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)并不是冷冰冰的，而是存在于形象的大千世界當(dāng)中。徹底消除學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的恐懼感，培養(yǎng)興趣，使學(xué)生有信心在知識脈絡(luò)圖中一探究竟，提高學(xué)習(xí)主觀能動性。
　　2.2 造情境、融情感、產(chǎn)共鳴，倡體驗教學(xué)
　　數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)知識點繁多，理論抽象，在理論教學(xué)環(huán)節(jié)如果教師一味照本宣科，很容易使學(xué)生出現(xiàn)疲憊和厭倦感。有相當(dāng)部分學(xué)生出現(xiàn)聽不懂就不聽，覺得考前只要把書本內(nèi)容記下來就可以的錯誤學(xué)習(xí)態(tài)度。沒有被感受，被理解的知識很難被記憶，即使強迫記住，也很難在需要時從知識脈絡(luò)圖中被準(zhǔn)確地提取出來并加以應(yīng)用，是缺乏應(yīng)用性的沉睡的死知識。使人印象深刻的往往不是刻意記憶而是被融入了情感因素的個人體驗，“興趣是最好的老師”，正印證了情感因素在學(xué)習(xí)中的重要性[3]?；橄罄碚撚谛蜗竺枋觯瑢⒊橄罄碚撔蜗蠡癁橄嚓P(guān)生活情境，讓學(xué)生置身其中，對何時何地何人何事，發(fā)生了什么觸發(fā)情感，引起高度關(guān)注和個人充分體驗，就能更好激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生更善于理解生疏的概念和晦澀的理論。這些知識點更容易被記憶并且內(nèi)化，隨著情境的再現(xiàn)和情感自由釋放，知識點可以被隨時喚醒、提取和加以應(yīng)用，成為真正的活知識。
　　興趣可以培養(yǎng)，正如情境可以創(chuàng)造。形象的情境有時并不能從嚴(yán)格意義上與抽象的理論達(dá)到完全一致，找到恰當(dāng)?shù)那榫承枰虒W(xué)經(jīng)驗的不斷積累。情境一方面要能滿足學(xué)生的情感需求，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，另一方面又要能映射出抽象理論與生活現(xiàn)象存在的千絲萬縷，不可割裂的聯(lián)系，促進學(xué)生積極主動地進行理性思考。筆者對如何將形象情境引入理論教學(xué)做出嘗試性探索，設(shè)置了一些理論的相關(guān)情境，示例如下。
　　1) 哈夫曼樹構(gòu)造過程情境設(shè)置。
　　構(gòu)造哈夫曼樹的過程可設(shè)置如下情境：第一步中各結(jié)點比作孤兒，各結(jié)點值5、6、15、18、34比作孤兒的生命值，刻畫被領(lǐng)養(yǎng)的急迫程度，構(gòu)造哈夫曼樹的過程也就是孤兒雙雙被領(lǐng)養(yǎng)的過程。生命值最低為5和6的兩個孤兒將最先被領(lǐng)養(yǎng)，一旦被領(lǐng)養(yǎng)，在下一輪領(lǐng)養(yǎng)過程中急迫程度降低，體現(xiàn)為新生成結(jié)點(領(lǐng)養(yǎng)人)生命值比兩結(jié)點值都大(取兩孩子值之和)為11。此后將由值為11的領(lǐng)養(yǎng)人(做為孤兒代言人，兩孩子將不再參與)參與到下一輪領(lǐng)養(yǎng)，生命值最低為11和15的結(jié)點將被領(lǐng)養(yǎng)，產(chǎn)生第三步結(jié)果，新生成值為26的結(jié)點，繼續(xù)參與下一輪領(lǐng)養(yǎng)，產(chǎn)生第四步結(jié)果，以此類推，直到所有孤兒被同一個領(lǐng)養(yǎng)人統(tǒng)領(lǐng)，實現(xiàn)第五步，至此完成哈夫曼樹的構(gòu)造過程。
　　
　　2) 快速排序過程情境設(shè)置
　　快速排序的過程可形象概括為“勇戰(zhàn)高峰，虛位以待，針鋒相對，發(fā)揚挑戰(zhàn)精神”。假設(shè)要將各無序數(shù)自左向右的從小到大排序，可設(shè)置如下情境：把最左端看成最弱勢的位置，最右端看成最強勢的位置，勢力自左向右逐漸增強。處于最弱勢的45進取心超強，一開始就勇于挑戰(zhàn)處于最右端最強勢位置的大王45(體現(xiàn)“勇戰(zhàn)高峰”)，如果值大不過大王，敗下則繼續(xù)挑戰(zhàn)次強勢者小王26(次右端位置者)，一旦45值大過被挑戰(zhàn)者，勝出則45就暫時占據(jù)對方26的強勢位置(體現(xiàn)“虛位以待”)，而26到45的弱勢位置，完成第一次交換。但45的這個勝利只是暫時的，處于相繼弱勢位置的 34和67看到原處最弱勢位置45的勝利果實，又將依次挑戰(zhàn)暫時勝利的45，直到67值比45大，67勝出。勝出者67又將占據(jù)45剛占據(jù)的強勢位置，45又回到勝出者67的原弱勢位置，完成第二次交換。但45的這個失敗也是暫時的，45仍然意志頑強，斗志昂揚，又開始依次挑戰(zhàn)后繼未曾挑戰(zhàn)過的強勢位置者12，直到勝出。又緊接被未與自己較量過的弱勢位置者95挑戰(zhàn)，較量如此反復(fù)進行。(體現(xiàn)“針鋒相對”)，直到45最終塵埃落定，呆在一個真正屬于自己的位置，i和j共同指向的位置，處于這個位置左邊的26，34和12都是在與45較量過程中失敗的，而處于這個位置右邊的78，95，67，45都是在與45較量中勝出的。情境到此體現(xiàn)了快速排序以最低端元素為標(biāo)準(zhǔn)將待排序序列劃分為左右兩部分實現(xiàn)第一次劃分的思想。但是以45為分界的左右兩部分的內(nèi)部較量又相繼產(chǎn)生，很快出現(xiàn)第二個挑戰(zhàn)者，第三個挑戰(zhàn)者，挑戰(zhàn)精神被逐漸壯大(體現(xiàn)發(fā)揚挑戰(zhàn)精神，根據(jù)第一次劃分思想繼續(xù)對左右兩部分進行劃分的遞歸思想)。直到每個數(shù)都找到了真正屬于自己的位置，最終完成快速排序。
　　
　　
　　這些情境可能并不完善但卻充滿善意，旨在使學(xué)生產(chǎn)生學(xué)習(xí)興趣，對所學(xué)知識印象深刻，對抽象理論產(chǎn)生共鳴，經(jīng)歷由感性到理性，促進思考，激發(fā)學(xué)習(xí)潛能，進而樂于調(diào)動理性思維加入到解決問題當(dāng)中來。讓學(xué)生在課堂之外也能在腦海中不自覺地溫故課堂所學(xué)，有所領(lǐng)悟，這種領(lǐng)悟彌足珍貴。如果學(xué)生能夠達(dá)到讀無字書境界，產(chǎn)生融會貫通的體驗，那他就會樂意為獲得這種學(xué)習(xí)快樂而主動參與學(xué)習(xí)，甚至他已不能將學(xué)習(xí)和娛樂從嚴(yán)格意義上完全分開，真正“學(xué)而時習(xí)之，不亦樂乎”。
　　3 上機實踐教學(xué)環(huán)節(jié)
　　3.1 鼓勵學(xué)生摸石過河
　　數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是理論與實踐緊密結(jié)合的課程。領(lǐng)悟算法可以借助形象的描述，但算法思想最終要通過某種語言加以實現(xiàn)驗證，C語言是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)教學(xué)中普遍采用的程序語言。讓學(xué)生認(rèn)識到不管多復(fù)雜的C程序都是由順序結(jié)構(gòu)、選擇結(jié)構(gòu)、循環(huán)結(jié)構(gòu)三種組成，涉及到數(shù)據(jù)輸入和輸出，定義好數(shù)據(jù)類型，通過數(shù)據(jù)間彼此的聯(lián)系訪問到相應(yīng)數(shù)據(jù)，完成相應(yīng)的操作至關(guān)重要。
　　在上機實踐環(huán)節(jié)，教師可以給出相關(guān)參照程序，里面涉及相關(guān)C語言語法規(guī)則和細(xì)節(jié)，目的旨在鼓勵學(xué)生通過摸石過河方式上機實踐。借助參照程序，可以幫助學(xué)生的在一定程度上消除對C語言的恐懼感，不至于出現(xiàn)學(xué)生對著C語言程序設(shè)計相關(guān)書籍一臉茫然，無從下手，有思想?yún)s無法表達(dá)的情況。通過參照程序，學(xué)生能針對性地進行相關(guān)C知識點資料查找，迅速定位到相應(yīng)章節(jié)，查漏補缺，集中注意力表達(dá)算法思想并勇于開始上機實施。
　　除了要學(xué)生學(xué)會借鑒和模仿，教師還要督促學(xué)生消化吸收，讓學(xué)生不斷回答質(zhì)疑。揣摩別人意圖和表達(dá)自身意愿，后者更讓人心情舒暢。如果學(xué)生意識到抄襲，全盤“拿來主義”無法投機取巧，而要剖析“拿來”的思想深度，就會更愿意真實地暴露自身想法，不怕犯錯。
　　同時要告訴學(xué)生，在調(diào)試程序過程中，錯誤不可避免，學(xué)生盡可能減少錯誤發(fā)生頻度，提高錯誤質(zhì)量以及糾正錯誤的能力。在學(xué)生有可能偏離問題方向時，教師應(yīng)該進行及時糾正和引導(dǎo)。
　　3.2 鼓勵學(xué)生多方式過河
　　在不偏離問題的基礎(chǔ)使問題富于變化可以不斷激發(fā)學(xué)生的好奇心，引發(fā)更深層次的思考，提高學(xué)習(xí)主觀能動性[4]。鼓勵學(xué)生由簡單到復(fù)雜，嘗試用C語言通過多種方式解決問題。對問題的變換可以是多方位的，比如：
　　1) 相關(guān)變量用字符類型和字符串類型如何做？
　　2) 用結(jié)構(gòu)體類型和不用結(jié)構(gòu)體類型如何做？
　　3) 相關(guān)變量用結(jié)構(gòu)體類型和用指向結(jié)構(gòu)體類型的指針類型如何做？
　　4) 函數(shù)用參數(shù)和不用參數(shù)如何做？
　　5) 用引用型參數(shù)和不用引用型參數(shù)如何做？
　　6) 相關(guān)變量在函數(shù)中申明和不在函數(shù)中申明如何做？
　　解決一個問題的成就感會使學(xué)生勇于接受更困難問題的挑戰(zhàn)，隨著問題的不斷升級和解決，戰(zhàn)勝困難的愉悅也將逐漸彌漫學(xué)生的整個身心。如果學(xué)生為了獲得解決問題的快樂，開始嘗試自己提出問題，并樂于解決，那么學(xué)生的主觀學(xué)習(xí)能動性便獲得了進一步的提升。
　　4 結(jié)語
　　“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”課程教學(xué)效果的提高關(guān)鍵在于消除學(xué)生畏難、厭學(xué)心理，加強教學(xué)互動，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動性。筆者針對基于C語言的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)教學(xué)模式做出嘗試性研究和探索。提出通過改革理論課和實踐課教學(xué)環(huán)節(jié)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)潛能，調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動性，提高數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)教學(xué)效果。
　　參考文獻：
　　[1] 穆翠霞. 女院數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程的教學(xué)探索與體會[J]. 計算