馮瑩瑩，張 軍

(阜陽師范學(xué)院信息工程學(xué)院，安徽 阜陽 236041)

《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》教學(xué)改革探討

馮瑩瑩，張 軍

(阜陽師范學(xué)院信息工程學(xué)院，安徽 阜陽 236041)

《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程的實(shí)踐教學(xué)主要包括上機(jī)實(shí)驗(yàn)和課程設(shè)計(jì)2部分。根據(jù)阜陽師范學(xué)院信息工程學(xué)院實(shí)際情況，闡述了《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》理論教學(xué)改革的思路，構(gòu)建了《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程的階梯式實(shí)踐教學(xué)體系結(jié)構(gòu)，提出了“課程綜合化”的教學(xué)理念，并強(qiáng)調(diào)在《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程教學(xué)模式中要體現(xiàn)創(chuàng)造性思維。

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；教學(xué)實(shí)踐；教學(xué)改革

《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》是計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)最重要的專業(yè)基礎(chǔ)和核心課程之一。該課程既要對(duì)前導(dǎo)的軟件技術(shù)進(jìn)行總結(jié)提高，又要為后續(xù)專業(yè)課程提供基礎(chǔ)，具有承上啟下的重要作用。因此，不斷深化該課程內(nèi)容改革，探索不斷提高課程教學(xué)效果的教育思想、教學(xué)方法和教學(xué)手段，創(chuàng)建立體化教學(xué)資源，將是該課程教學(xué)改革常抓不懈的努力方向。

1 《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》理論教學(xué)改革思路

1.1探索實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力培養(yǎng)模式

依托安徽省教育廳質(zhì)量工程教學(xué)改革項(xiàng)目“程序設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)融合教學(xué)模式研究”，從整合教學(xué)資源、模式、手段等全面進(jìn)行研究性學(xué)習(xí)和創(chuàng)新能力培養(yǎng)的探索，確立了“夯實(shí)基礎(chǔ)、強(qiáng)化實(shí)踐；以人為本、凸顯能力”的課程理念，為教學(xué)改革的落實(shí)奠定了理論基礎(chǔ)。

1.2融入先進(jìn)教學(xué)手段，創(chuàng)新和改進(jìn)教學(xué)方法

《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》是一門理論性和實(shí)踐性都很強(qiáng)的課程[1]。轉(zhuǎn)變“滿堂灌”的教學(xué)方法，實(shí)施啟發(fā)性、探討性、探索性的教學(xué)模式，強(qiáng)調(diào)對(duì)理論教學(xué)和實(shí)踐鍛煉的結(jié)合，使兩者相輔相成、相互平衡。課程教學(xué)中要結(jié)合教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生的接受能力、學(xué)習(xí)習(xí)慣等靈活運(yùn)用不同的教學(xué)方法，將自學(xué)、重點(diǎn)講解、討論等方法穿插運(yùn)用在教學(xué)過程中，進(jìn)而調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性，使知識(shí)傳授過程轉(zhuǎn)變成師生合作探索的過程。

1.3創(chuàng)新教學(xué)內(nèi)容

在教學(xué)內(nèi)容組織方面，根據(jù)學(xué)科發(fā)展迅速的特點(diǎn)，逐步地有計(jì)劃對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了調(diào)整，逐漸融入與科學(xué)發(fā)展趨勢(shì)相關(guān)的知識(shí)內(nèi)容，如生物信息計(jì)算、搜索引擎中常用的數(shù)據(jù)集算法等，以促進(jìn)教學(xué)內(nèi)容的不斷改革、創(chuàng)新，同時(shí)使相關(guān)課程之間實(shí)現(xiàn)有效銜接，保持課程先進(jìn)性和科學(xué)性。

2 實(shí)踐教學(xué)體系結(jié)構(gòu)創(chuàng)新

傳統(tǒng)意義上，《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程的實(shí)踐教學(xué)主要包括上機(jī)實(shí)驗(yàn)和課程設(shè)計(jì)2部分[2]。為達(dá)到以社會(huì)需求為導(dǎo)向、動(dòng)手實(shí)踐能力強(qiáng)和邏輯思維縝密的改革目標(biāo)，筆者根據(jù)阜陽師范學(xué)院信息工程學(xué)院實(shí)際情況，構(gòu)建了《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程的階梯式實(shí)踐教學(xué)體系結(jié)構(gòu)(見圖1)。

3 具體改革措施

3.1教學(xué)理念更新——課程綜合化

分析《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》及相關(guān)主干課程間的聯(lián)系以及前修后續(xù)課程的銜接知識(shí)點(diǎn)，形成課程學(xué)習(xí)鏈(見圖2)，避免相關(guān)課程脫節(jié)，實(shí)現(xiàn)了有效的課程整合，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。

圖1 系統(tǒng)化實(shí)踐教學(xué)體系 圖2 《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》與其他課程之間的關(guān)系

3.2在教學(xué)模式中體現(xiàn)創(chuàng)造性思維

1)研究型教學(xué)模式 研究型教學(xué)理念要有規(guī)則有步驟的深入到教學(xué)過程中。在強(qiáng)調(diào)基本素質(zhì)、基本知識(shí)、基本能力、基本技能的培養(yǎng)的基礎(chǔ)上，教學(xué)方法要由傳統(tǒng)的“注入式知識(shí)教育”轉(zhuǎn)變?yōu)檫m應(yīng)知識(shí)經(jīng)濟(jì)要求的“研究式素質(zhì)教育”[3]。①探究路徑：科學(xué)求證。高等教育教學(xué)過程兼有給予學(xué)生認(rèn)知以及帶領(lǐng)學(xué)生求證這2大任務(wù)，因而建議在教學(xué)過程中采用研究型教學(xué)法。由教師引導(dǎo)學(xué)生的懷疑精神，對(duì)學(xué)習(xí)中遇到的一些重要“結(jié)論”要敢于通過科學(xué)的方法去求證或者證偽[4]。為達(dá)到這一目的，要盡可能向?qū)W生提出所熟知領(lǐng)域的前沿問題，引導(dǎo)后學(xué)生以教師給出的問題為線索開展科學(xué)求證工作，進(jìn)而促進(jìn)學(xué)生閱讀、思考、調(diào)查和實(shí)驗(yàn)等課外學(xué)習(xí)能力。②發(fā)問基礎(chǔ)：找真問題。在課堂講授時(shí)注重“講重點(diǎn)、講思路、講方法”。如在《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課堂教學(xué)中，由教師提出問題，引導(dǎo)學(xué)生如何利用線性表、棧、隊(duì)列和樹，解決現(xiàn)實(shí)中的實(shí)際問題，并把以鏈?zhǔn)酱鎯?chǔ)結(jié)構(gòu)為主線，把這3章從解決實(shí)際問題的角度聯(lián)系起來，講解它們的邏輯結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)，引導(dǎo)學(xué)生如何針對(duì)實(shí)際問題，設(shè)計(jì)所需要的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，讓學(xué)生主動(dòng)去思考，使學(xué)生成為課堂的主體。③教學(xué)氛圍：師生協(xié)同。課堂教學(xué)中，應(yīng)將傳統(tǒng)的師生關(guān)系轉(zhuǎn)變?yōu)楹献餮芯康年P(guān)系，以促進(jìn)師生相互配合協(xié)同解決一個(gè)特定的問題。對(duì)此，教師應(yīng)向?qū)W生明確研究方向、研究課題及思路，并規(guī)定研究任務(wù)和研究時(shí)間；學(xué)生應(yīng)根據(jù)教師布置的任務(wù)，就研究問題搜集資料并初步確定研究方案。以小組的方式與老師共同討論，學(xué)生根據(jù)老師提出的建議，進(jìn)一步完善后期的方案，從而達(dá)到教師和學(xué)生之間協(xié)同討論、相互啟發(fā)，解決問題的目的。④教學(xué)形式：匯報(bào)討論。對(duì)于部分章節(jié)，要改變傳統(tǒng)的教師主講模式，教師在課堂上只花單元課時(shí)1/5左右的時(shí)間向?qū)W生介紹經(jīng)典研究成果和研究思路，讓學(xué)生了解可供模仿的范式以及應(yīng)該避免的問題，進(jìn)行分組討論，并由此展開理性討論。討論要求言之有據(jù)，以理論發(fā)展線索為框架，以研究發(fā)現(xiàn)為素材，以科研方法為切入點(diǎn)，最后以組為單位進(jìn)行匯報(bào)討論。⑤教學(xué)目的：提升研究能力。在教學(xué)過程中，既要引導(dǎo)學(xué)生具有強(qiáng)烈的科研意識(shí)、市場意識(shí)和科技成果轉(zhuǎn)化意識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生服務(wù)于社會(huì)、貢獻(xiàn)與社會(huì)的意識(shí)，也要教學(xué)過程中努力承接那些與學(xué)科專業(yè)發(fā)展有密切關(guān)系的課題，并不斷將課題研究的新成果充實(shí)到課堂教學(xué)，希望能引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)發(fā)現(xiàn)問題和解決問題，盡早進(jìn)入科研領(lǐng)域，從而強(qiáng)化對(duì)學(xué)生科研素質(zhì)的培養(yǎng)。

2)探索式教學(xué)模式 在《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程的教學(xué)過程中，筆者正在努力將傳統(tǒng)的知識(shí)型、原理性、展示型授課方法轉(zhuǎn)變?yōu)榧?lì)探索型和能力培養(yǎng)型教學(xué)模式[5]。將學(xué)科前沿信息及相關(guān)思考題引入教學(xué)中，組織學(xué)生對(duì)其進(jìn)行分析和討論，如鼓勵(lì)學(xué)生通過各種途徑收集新興數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，并對(duì)這些數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析、演示，然后師生之間進(jìn)行討論。在講授具體課程內(nèi)容時(shí)，對(duì)某些方法(尤其是有一定歷史意義的算法)，除講解其基本原理以外，還對(duì)當(dāng)時(shí)的分析過程、設(shè)計(jì)過程給與分析，以激發(fā)學(xué)生對(duì)問題的探索精神。如在講解哈夫曼樹相關(guān)知識(shí)時(shí)，可將哈夫曼樹的形成與淵源進(jìn)行重現(xiàn)，鼓勵(lì)學(xué)生提出相關(guān)問題，并通過師生協(xié)作解決問題。

3)能力型教學(xué)模式 在教學(xué)過程中通過加強(qiáng)數(shù)學(xué)建模意識(shí)的建立以達(dá)到分析問題和解決問題能力的培養(yǎng)。對(duì)問題求解能力的培養(yǎng)，主要靠多實(shí)踐、多思考，對(duì)分析歸納及表達(dá)能力的培養(yǎng)主要通過多撰寫報(bào)告和課程設(shè)計(jì)報(bào)告等。能力型教學(xué)強(qiáng)調(diào)對(duì)學(xué)生研究過程中各方面能力的提升，對(duì)于促進(jìn)學(xué)生養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)研究素養(yǎng)有著重要的意義。

4)基于任務(wù)驅(qū)動(dòng)“建構(gòu)主義”的課堂教學(xué)模式 在高校研究性教育中應(yīng)引用任務(wù)型教學(xué)理論，通過分配特定的教學(xué)任務(wù)，鍛煉學(xué)生分析問題和解決問題的能力[6]。 “建構(gòu)主義”是以學(xué)生為主體，教師為輔導(dǎo)，實(shí)現(xiàn)教與學(xué)的雙邊互動(dòng)。在建構(gòu)主義思想指導(dǎo)下，能夠很好的發(fā)揮學(xué)生主觀能動(dòng)性，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立分析問題和解決問題的方式。當(dāng)今強(qiáng)調(diào)的是素質(zhì)教育，只有充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性，培養(yǎng)學(xué)生自主分析解決問題的能力，才能順應(yīng)時(shí)代的要求。

4 結(jié) 語

在《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》的實(shí)際教學(xué)中，阜陽師范學(xué)院信息工程學(xué)院目前已在教學(xué)體系改革、實(shí)踐能力培養(yǎng)、教學(xué)資源建設(shè)、考核手段上形成系列特色，提出并實(shí)施了系統(tǒng)化實(shí)踐體系結(jié)構(gòu)。對(duì)教學(xué)資源建設(shè)的強(qiáng)化、對(duì)現(xiàn)代化教學(xué)手段的運(yùn)用、對(duì)多媒體教學(xué)課件的開發(fā)以及對(duì)課程網(wǎng)站的不斷完善，促進(jìn)了師生之間的信息交流，營造了濃厚的學(xué)術(shù)研究氛圍。這些舉措對(duì)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)應(yīng)用型人才的培養(yǎng)具有著一定的示范和推廣作用。

[1]柯細(xì)香.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程教學(xué)方法的研究[J].湖北經(jīng)濟(jì)學(xué)院學(xué)報(bào),2008,5(5)：185-186.

[2]鄭宏珍，初佃輝，張維剛.以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力為核心的《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》教學(xué)方法研究[J].現(xiàn)代計(jì)算機(jī)(下半月版),2011(16)：33-37.

[3]程保棟.對(duì)新建本科院校應(yīng)用研究型教學(xué)模式的思考[J].學(xué)理論，2010(14)：243-244.

[4]李斌，姚世紅.研究型教學(xué)法的操作化[J].大學(xué)教育科學(xué),2008,3(3)：52-55.

[5]祁書潔.“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”課程教學(xué)分析與探討[J].科教文匯，2008(23)：79.

[6]沈奇，張燕，李娟.計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)應(yīng)用型本科師資隊(duì)伍建設(shè)探析[J].計(jì)算機(jī)教育,2010(16)：119-122.

[編輯] 洪云飛

10.3969/j.issn.1673-1409(N).2012.12.058

N4

A

1673-1409(2012)12-N173-02