茹小光

(長(zhǎng)治醫(yī)學(xué)院 計(jì)算機(jī)中心，山西 長(zhǎng)治 046000)

一、引言

“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”[1]是計(jì)算機(jī)科學(xué)中一門(mén)綜合性的專業(yè)基礎(chǔ)課，是介于數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)硬件和計(jì)算機(jī)軟件三者之間的一門(mén)核心課程，研究范圍主要涉及常用的數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)、存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)及其所支持的運(yùn)算操作等。目前在我國(guó)，“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”不僅是計(jì)算機(jī)專業(yè)的教學(xué)計(jì)劃中的核心課程之一，而且是其他非計(jì)算機(jī)專業(yè)的主要選修課程之一。通過(guò)對(duì)課程的學(xué)習(xí)，要求學(xué)生在分析問(wèn)題的基礎(chǔ)上構(gòu)建相應(yīng)數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)、存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)及操作算法，掌握算法的分析和設(shè)計(jì)方法，同時(shí)達(dá)到對(duì)學(xué)生的抽象能力和創(chuàng)造能力的培養(yǎng)。多數(shù)學(xué)生在學(xué)習(xí)本課程時(shí)感覺(jué)抽象枯燥，針對(duì)性不強(qiáng)，無(wú)從下手，導(dǎo)致學(xué)習(xí)的積極性不高，學(xué)習(xí)效率大打折扣。因此，改革教學(xué)模式，合理組織知識(shí)結(jié)構(gòu)，合理安排教學(xué)內(nèi)容，充分利用現(xiàn)代化教學(xué)手段，是提高教師的課堂教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生的學(xué)習(xí)效率，調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性的重要方法和途徑。

二、傳統(tǒng)教學(xué)模式存在的問(wèn)題及原因

在傳統(tǒng)的課程教學(xué)過(guò)程中，授課教師對(duì)“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”教學(xué)內(nèi)容的組織大多采用流線型方式呈現(xiàn)，由于該課程本身除了具有一定的理論性、抽象性和復(fù)雜性之外，又有很強(qiáng)的實(shí)踐性和應(yīng)用性，若非精心準(zhǔn)備，很難取得好的課堂教學(xué)效果。對(duì)于學(xué)生而言，盡管也知道該課程的重要性，但枯燥的課堂教學(xué)很難激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣，課后的上機(jī)實(shí)踐也因理解不全面而無(wú)從下手。此外，隨著當(dāng)今學(xué)科知識(shí)交叉融合日益加大，知識(shí)體系本身也在不斷更新、變遷和擴(kuò)展，傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)模式已不適應(yīng)現(xiàn)代教學(xué)發(fā)展的需要。

三、構(gòu)建基于Web組織方式的課程教學(xué)體系

課程教學(xué)體系是教學(xué)過(guò)程中各種要素的有機(jī)組織和合理協(xié)調(diào)。這些要素包括：教學(xué)大綱、考試大綱、授課計(jì)劃、教學(xué)內(nèi)容、重點(diǎn)難點(diǎn)、教師教案、教學(xué)課件、程序案例、專題典例、教學(xué)錄像、動(dòng)畫(huà)演示、問(wèn)題答疑、習(xí)題解答、上機(jī)實(shí)踐、作業(yè)設(shè)計(jì)、信息反饋、問(wèn)卷調(diào)查等等。如何有機(jī)地組織、規(guī)劃和協(xié)調(diào)這些要素之間的關(guān)系，是教學(xué)成敗的關(guān)鍵。我們可以通過(guò)精心組織教學(xué)過(guò)程和環(huán)節(jié)，精心設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容，進(jìn)行教學(xué)資源數(shù)據(jù)庫(kù)[2]的建立和網(wǎng)頁(yè)設(shè)計(jì)[3]，充分利用和發(fā)揮校園網(wǎng)絡(luò)資源優(yōu)勢(shì)，創(chuàng)建網(wǎng)絡(luò)化教學(xué)環(huán)境。

(一)理論教學(xué)的Web組織模式

首先，教師應(yīng)明確這門(mén)課程的主要教學(xué)目的是使學(xué)生全面地理解數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法的概念，掌握設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法的主要原理和方法，比較不同數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法的特點(diǎn)，提高學(xué)生使用計(jì)算機(jī)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。其次，教師應(yīng)全面把握教學(xué)內(nèi)容的深度和廣度，以教學(xué)大綱中規(guī)定的最基本、最核心的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法作為重點(diǎn)講授的內(nèi)容，突出算法的思想和方法，力求做到重點(diǎn)要講透，難點(diǎn)要剖析，復(fù)雜思想簡(jiǎn)單化，并將算法思想全面貫穿于算法實(shí)現(xiàn)中。此外，為了開(kāi)闊學(xué)生視野，教師應(yīng)將其他各種各樣的結(jié)構(gòu)與算法收集整理并加工，作為不同層次學(xué)生學(xué)習(xí)和拓展知識(shí)的素材，給學(xué)生提供一些應(yīng)用經(jīng)典例題，如漢諾塔問(wèn)題、八皇后問(wèn)題、跳馬問(wèn)題、老鼠走迷宮問(wèn)題、歐拉回路問(wèn)題等等，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性?；谏鲜鏊枷耄覀儗?duì)以前的教學(xué)大綱、授課計(jì)劃、教學(xué)內(nèi)容、重點(diǎn)難點(diǎn)、教案、教學(xué)課件等教學(xué)資源歸類(lèi)、整理、精練，通過(guò)數(shù)字化處理，以章節(jié)課時(shí)為主線，以Web方式[4]為組織形式形成完整系統(tǒng)下的一個(gè)個(gè)子系統(tǒng)，為以后的教學(xué)提供方便，使教師能夠高效、快捷、準(zhǔn)確、規(guī)范地管理新的課程體系中的教學(xué)內(nèi)容，整體把握、及時(shí)更新、不斷拓展，實(shí)現(xiàn)教學(xué)資源最優(yōu)化，同時(shí)也方便學(xué)生自學(xué)。圖1所示的是樹(shù)與二叉樹(shù)章節(jié)中二叉樹(shù)的Web組織模式，模式采用樹(shù)型結(jié)構(gòu)自頂向下分類(lèi)組織逐步細(xì)化的形式，最終對(duì)每種算法都給出算法思想、算法實(shí)現(xiàn)和算法分析，如圖中給出的中根遍歷算法。

圖1 二叉樹(shù)理論教學(xué)的Web組織模式

(二)實(shí)踐教學(xué)的Web組織模式

首先，通過(guò)基于Web的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)作業(yè)和習(xí)題發(fā)布和提交[5]。學(xué)生通過(guò)適當(dāng)做題，加強(qiáng)他們對(duì)課堂內(nèi)容的理解和掌握，教師可以從學(xué)生的做題中發(fā)現(xiàn)許多教學(xué)中忽視的問(wèn)題或新的見(jiàn)解和思想。由于“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”的習(xí)題中，最難的是算法題，且算法題的答案不是唯一的，也是學(xué)生在做題時(shí)出現(xiàn)錯(cuò)誤最多的地方，為此，我們挑選一些有助于學(xué)生理解“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”的概念和思想的經(jīng)典題目讓學(xué)生練習(xí)，同時(shí)給出這些典型例題的參考算法程序，并對(duì)關(guān)鍵核心語(yǔ)句進(jìn)行注釋，指出常見(jiàn)錯(cuò)誤、設(shè)計(jì)思路、算法分析等；有的算法給出多種解法，并比較這些解法的優(yōu)缺點(diǎn)，真正使學(xué)生從中體會(huì)到算法的真諦，從而提高學(xué)生算法設(shè)計(jì)與分析能力。其次，通過(guò)基于Web的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)，加強(qiáng)學(xué)生上機(jī)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)。教師精心設(shè)計(jì)學(xué)生上機(jī)實(shí)驗(yàn)題目，掌握好題目的難度和深度，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)將實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)內(nèi)容、參考步驟等資料發(fā)布給學(xué)生，幫助學(xué)生完成每次實(shí)驗(yàn)任務(wù)，學(xué)生可以隨時(shí)將實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行分析、總結(jié)，并及時(shí)反饋給實(shí)驗(yàn)教師，教師還可以為學(xué)生提供部分實(shí)驗(yàn)的操作演示、模擬實(shí)驗(yàn)，以及常見(jiàn)問(wèn)題解答等內(nèi)容，最大限度地幫助學(xué)生理解掌握實(shí)驗(yàn)的全部?jī)?nèi)容。圖2所示的是實(shí)踐教學(xué)的Web組織模式，模式以Web數(shù)據(jù)庫(kù)作為后臺(tái)教學(xué)資源支持，前臺(tái)為學(xué)生或教師提供各種服務(wù)和實(shí)踐，如理論教學(xué)課件、實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容、作業(yè)練習(xí)、測(cè)試、交流等內(nèi)容，按知識(shí)獲取和提高的過(guò)程完成實(shí)踐教學(xué)的目的和任務(wù)。

圖2 實(shí)踐教學(xué)的Web組織模式

四、結(jié)束語(yǔ)

按照《國(guó)家中長(zhǎng)期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要》指導(dǎo)思想，大力推進(jìn)教育創(chuàng)新、科技創(chuàng)新和管理創(chuàng)新，堅(jiān)持以人為本，轉(zhuǎn)變發(fā)展觀念，創(chuàng)新發(fā)展模式，提高發(fā)展質(zhì)量，在教學(xué)過(guò)程中不斷進(jìn)行教學(xué)改革，不僅在培養(yǎng)目標(biāo)、課程設(shè)置、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)計(jì)劃等方面進(jìn)行更新和發(fā)展，而且要在教學(xué)組織、教學(xué)方法、教學(xué)手段等方面不斷進(jìn)行創(chuàng)新和實(shí)踐。本文從教學(xué)組織、教學(xué)方法和教學(xué)手段幾個(gè)方面給出了“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”課程的理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)的實(shí)施方案，由于各個(gè)學(xué)校的現(xiàn)實(shí)情況有所不同，授課教師應(yīng)根據(jù)學(xué)校和自身的特點(diǎn)，積極探索新的教學(xué)模式，努力提高教學(xué)質(zhì)量；要不斷更新教學(xué)理念，主動(dòng)進(jìn)行教學(xué)改革，只有這樣，才能使培養(yǎng)的學(xué)生滿足社會(huì)的發(fā)展需求。

參考文獻(xiàn)：

[1] 嚴(yán)蔚敏.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)[M].北京：清華大學(xué)出版社，2008.

[2] 翁正科.Visual FoxPro 6數(shù)據(jù)庫(kù)開(kāi)發(fā)教程[M].北京：清華大學(xué)出版社，2000.

[3] 劉 濤.網(wǎng)頁(yè)設(shè)計(jì)技術(shù)[M].北京：中國(guó)鐵道出版社，2009.

[4] 魏善沛.Web數(shù)據(jù)庫(kù)基礎(chǔ)教程[M].北京：中國(guó)鐵道出版社，2009.

[5] 薛元昀.網(wǎng)頁(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)與發(fā)布[M].北京：清華大學(xué)出版社，1999.