南淑萍

(阜陽師范學院 計算機與信息學院，安徽 阜陽 236037)

《數(shù)據(jù)結構》是計算機專業(yè)的核心基礎課程，目前已成為許多信息類相關專業(yè)的重要基礎課程，該課程在計算機學習特別是軟件設計和管理方面起到舉足輕重的作用?！稊?shù)據(jù)結構》課程不僅要考慮數(shù)據(jù)本身的數(shù)學性質(zhì)，而且還涉及到計算機硬件范圍，與計算機軟件有著密切的聯(lián)系，所以這門課程是程序設計和實現(xiàn)編譯程序、操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)及其他系統(tǒng)程序的重要基礎。現(xiàn)在很多非計算機專業(yè)對程序設計的要求也非常高，如何學好這門課程，已經(jīng)成為高校計算機教學中亟待探討的問題。

一、非計算機專業(yè)的學生在學習數(shù)據(jù)結構時的現(xiàn)狀

(一)學習前基礎不足

信息類專業(yè)的學生一般會在大學第三或第四學期開設《數(shù)據(jù)結構》，學生在學習這門課程時只具有C語言(或者其他相關語言)的基礎，對于程序設計的概念停留在簡單的語法和程序結構上，而對于面向?qū)ο?、結構化的程序設計理解甚少，至于軟件工程的思想更是一無所知。因此理解數(shù)據(jù)結構的抽象理論就非常困難，算法的設計與分析更是無從下手。

(二)教學課時少

一般的非計算機專業(yè)學習這門課程采取的都是3+1的教學模式，一周三節(jié)課的理論教學只能讓學生理解最基本的知識點，實驗課時的匱乏，導致學生只能簡單的把書上的算法簡單的驗證一下，不能進一步深入的將課程掌握的知識展開。

(三)教學模式死板

因為課時較少，老師為了完成教學大綱的知識點，理論教學一直處于老師講授，學生聽的狀態(tài)，互動較少，實驗教學主要以學生驗證算法，沒有自己的想法及創(chuàng)新。而課程設計更是為了完成任務，過于強調(diào)結果，而不重視過程，沒有達到較好的課堂教學效果。

二、非計算機專業(yè)《數(shù)據(jù)結構》教學方法的改進探討

《數(shù)據(jù)結構》課程教學的目的，在于將程序設計過程中總結而得到的數(shù)據(jù)，通過重新組織和操作，用于程序設計的指導工作。但在實際教學中往往給學生造成深奧、抽象的印象，因此要想達到《數(shù)據(jù)結構》課程理想的教學效果，應該從以下幾個方面進行改進。

(一)補充C語言知識，奠定編程基礎

復習C語言中關于數(shù)組、指針、結構體、函數(shù)等知識，以便提高閱讀代碼和設計算法的能力。數(shù)據(jù)結構課程是在學生掌握計算機編程語言之后開設的一門重要的軟件課程，通常采用類C語言來描述算法。在《數(shù)據(jù)結構》中，為了描述數(shù)據(jù)結構和實現(xiàn)變成操作，經(jīng)常用到指針和結構體部分的知識，而這兩部分屬于C語言高級編程部分，學生一般掌握得不夠深入，對于指針和結構體編程有些陌生。在這樣的情況下，學習《數(shù)據(jù)結構》就更加顯得力不從心了。針對這一情況，將C語言的深入學習貫穿課程教學的全過程，在授課過程中，不斷補充和深化這方面的知識。

(二)理論課教學采用問題驅(qū)動式教學

理論教學是整個教學中的重要部分，對學生能否學好數(shù)據(jù)結構起到關鍵作用。很多同學都知道《數(shù)據(jù)結構》的重要性，但是由于課程知識點較多，理論抽象，難以理解又產(chǎn)生懼怕心理，這時教師就應該通過建立一個完善的知識鏈條，高度概括，抓住主線，幫助學生樹立起數(shù)據(jù)結構的宏觀概念。

在教學中首先提出實際和學生息息相關的問題，抓住學生的興趣點，讓學生思考問題的邏輯結構以及要做的哪些操作。邏輯結構相對比較直觀，根據(jù)學生以前掌握的程序設計基礎，一般都能夠建立基本的設計思路。然后教師再依據(jù)一個主線——提出問題——分析邏輯結構——抽象數(shù)據(jù)類型——存儲結構(順序、鏈式)基本操作實現(xiàn)(算法)來講解問題，舉一反三，把學生提出的解法和教師所講解的方法對比，就能夠顯示出數(shù)據(jù)結構的作用，這樣逐漸提高學生的學習興趣，更好地接受新的知識點，變被動為主動。學生的思維能力、自學能力和理解知識的能力都能得到充分的發(fā)揮，教師在講解知識點時就能起到“點睛”的作用。

(三)算法的理解通過偽代碼及可視化教學來體現(xiàn)

數(shù)據(jù)結構和算法是密不可分的，數(shù)據(jù)結構知識點的理解很大程度上取決于算法的理解上，所以對于學好數(shù)據(jù)結構首當其沖是算法的理解?！稊?shù)據(jù)結構》教材由于篇幅的限制，以及為了使得算法能夠很容易上機實驗，很多都是使用類高級語言來編寫的，對于非計算機專業(yè)的學生來說，語言的基礎較差，當涉及到算法時，很多同學把主要的精力都用在了理解每一句話上，以及細小的語法結構，而數(shù)據(jù)結構主要讓學生學習的是算法的思想，并非高級語言，所以首先把算法用于易理解的偽代碼描述就是一個很好的選擇，學生理解了算法的思想，建立起數(shù)據(jù)結構的概念之后，再在實驗課上轉(zhuǎn)化成高級語言來實現(xiàn)，這樣就減小了學生因為高級語言的基礎差而學不好數(shù)據(jù)結構的問題。

偽代碼的描述畢竟還是局限于抽象的理解上，而教材在呈現(xiàn)此一單元時也有多方面的限制，所以此時可視化軟件的使用就很重要，嚴蔚敏版的《數(shù)據(jù)結構》就有簡易的算法演示的功能，學生可以在教師講解偽代碼的基礎上，結合可視化軟件，更好的理解算法的流程以及高級語言的使用。實踐證明通過可視化軟件的演示比文字敘述更有助于學生了解和記憶，尤其當學生可以通過參數(shù)的輸入去比對不同的算法展示時，尤為明顯。數(shù)據(jù)結構的可視化教學軟件在國外獲得很好效果，各種產(chǎn)品豐富多彩，然而，國內(nèi)這方面的工作卻做得很少。

(四)實驗教學從熟悉的例子引出新的知識點

教師以學生熟知的字符串作為例子，按照步驟講解字符串的操作，對比C語言中字符串的定義方法及應用，這樣學生既能對以前的知識有更深入的理解，又能對新的知識充滿好奇，同時也熟悉了數(shù)據(jù)結構的整個學習方法和實驗步驟。

圖解分析如下：

(五)課程設計

通過一學期的理論學習和實驗教學，學生基本上理解了數(shù)據(jù)結構的基本理論和操作方法，但是在遇到一個實際問題時，怎么能解決問題，對于學生來講是一個質(zhì)的飛躍。教師首先要講解一個具體的例子，從題目分析，定義數(shù)據(jù)結構，算法分析，及最后的程序設計及調(diào)試的一個完整過程，讓學生對數(shù)據(jù)結構課程設計有一個更深更形象的認識，最后由多名同學組成軟件開發(fā)團隊的形式，共同完成一個大的課題。

1.首先給學生補充軟件工程的知識。通過一個案例的分析解決過程形象地理解軟件工程的思想，體會軟件開發(fā)的整個流程，最終對自己的課程設計有一個整體的考慮。

2.分析案例中的邏輯結構及基本操作，定制合適的數(shù)據(jù)結構。根據(jù)具體的例子教師給予詳細的分析。然后使用不同數(shù)據(jù)結構來解決同一問題，讓學生體會性能和功能的區(qū)別，學生在此過程中可以在與教師的互動討論，提高對各種數(shù)據(jù)結構的認識，從而選擇適合自己課程設計中的數(shù)據(jù)結構，做出多種算法。

3.代碼編寫完畢，調(diào)試是一個很大的工程，所以一般要求學生不要急于求成，養(yǎng)成良好的編程習慣。代碼要定義規(guī)范、模塊清楚、可讀性好，在此過程中教師可以輔助多媒體手段演示代碼的編制調(diào)試過程，讓學生體會到規(guī)范的代碼編寫在調(diào)試時事半功倍的效果。

4.盡量避免課程設計抄襲的現(xiàn)象。大多數(shù)學生還是愿意自主完成課程設計的，這是一次很好的實踐過程，也是對數(shù)據(jù)結構理解的一個質(zhì)的飛躍。

(六)課后練習、師生交流、教學并長

《數(shù)據(jù)結構》是理論性很強的課程，非計算機專業(yè)的學生基礎較差，所以單純依靠教師的講解很難完整的理解，課后的練習必不可少。可以通過課程網(wǎng)站，學生通過練習題的提交，與教師互動，把知識點細化深入掌握，把不理解的知識點及時通過網(wǎng)絡同教師交流，教師也可以通過學生反映過來的問題加以總結課上重點講解，達到教學相長的效果。

三、結論

通過切身教學經(jīng)驗，非計算機專業(yè)的學生有專業(yè)基礎普遍薄弱，《數(shù)據(jù)結構》學習目的不明確，理論與實踐脫節(jié)的特征。在教學過程中通過以上幾方面的措施，使學生學習《數(shù)據(jù)結構》的積極性有所增強，更明確的理解了計算機程序設計的過程，更多的鍛煉了學生的動手能力，真正做到理論和實踐相結合。

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