王曉磊

摘要：《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》是計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)重要的核心課程之一，其教學(xué)效果對學(xué)生專業(yè)能力的培養(yǎng)有舉足輕重的作用。該文通過分析課程教學(xué)的現(xiàn)狀，針對課程教學(xué)中存在的問題，提出基于案例法和互動法的教學(xué)改革方案，取得了良好的教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；教學(xué)改革；案例教學(xué)法；互動教學(xué)法

中圖分類號：TP311 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-3044（2014）25-5926-02

《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》是計算機(jī)專業(yè)，乃至信息技術(shù)類相關(guān)專業(yè)的重要核心課程之一。此課程主要介紹常用的幾種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)模型，培養(yǎng)學(xué)生掌握計算機(jī)中數(shù)據(jù)及其結(jié)構(gòu)的特性和使用方法，并使學(xué)生能夠?qū)A(chǔ)的經(jīng)典算法進(jìn)行學(xué)習(xí)與應(yīng)用。它所講述的知識內(nèi)容對后繼的專業(yè)課程如《操作系統(tǒng)》、《數(shù)據(jù)庫原理》的講解具有重要的支撐意義，同時學(xué)習(xí)該課程能進(jìn)一步提高學(xué)生的程序設(shè)計能力，為學(xué)生從事軟件開發(fā)工作打下堅實(shí)的專業(yè)基礎(chǔ)。然而，《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》又被認(rèn)為是計算機(jī)專業(yè)中最難于學(xué)習(xí)的課程之一，課程理論性強(qiáng)，內(nèi)容較為抽象，難于理解，學(xué)生較難掌握，教學(xué)過程中存在的問題較多。該文從分析《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程的教學(xué)現(xiàn)狀出發(fā)，為提高教學(xué)質(zhì)量，提出一些自己的思考與建議。

1 《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程教學(xué)的現(xiàn)狀及存在的問題

1.1 過于突出理論講解，聯(lián)系生活中的實(shí)際問題不夠

由于課程內(nèi)容抽象，講解中往往需要捋離出實(shí)際事物中與結(jié)構(gòu)無關(guān)的特性，關(guān)注數(shù)據(jù)與模型本身，如果只是按照教材照本宣科，不與實(shí)際生活中的例子結(jié)合，容易言之無物，比如“圖”這一結(jié)構(gòu)中一個與很多重要應(yīng)用算法，如“最小生成樹”、“最短路徑”，相關(guān)聯(lián)的概念——“權(quán)”，在講解這一概念時，如果只是依照教材上的點(diǎn)線圖形來講解，很難能夠讓學(xué)生清晰的理解這一概念的含義，如果與生活實(shí)際相結(jié)合，如解釋“最短路徑”算法時，將圖中的點(diǎn)映射為城市，邊映射為城市間的道路，那么權(quán)值這一概念的含義就自然浮現(xiàn)了。過于注重理論的講解方式會使得學(xué)生覺得內(nèi)容空洞，從而學(xué)習(xí)興趣下降。

1.2 教學(xué)過程中互動不足，教學(xué)效率較低

教學(xué)活動中，學(xué)生始終是最重要的主體。教學(xué)活動的主要目的是傳授知識，若學(xué)生不能很好的掌握課程要求的知識，那么即便施教者擁有再好的教學(xué)技巧，教學(xué)效果也會大打折扣。當(dāng)前課堂上多采用填鴨式的被動式教學(xué)方式，教師在教學(xué)中扮演了過重的角色，課堂上經(jīng)常見到這樣的情形，教師在講臺上滔滔不絕的講授，講臺下的學(xué)生卻表現(xiàn)不佳，除少數(shù)幾個能跟上老師的節(jié)奏認(rèn)真聽講外，大多數(shù)都昏昏欲睡。那么，要想擁有好的教學(xué)效果，必須使受教者—學(xué)生積極主動的投入到學(xué)習(xí)當(dāng)中，這就需要教師在教學(xué)活動當(dāng)中通過提問，隨堂作業(yè)等互動方式引領(lǐng)學(xué)生自主的投入到學(xué)習(xí)活動當(dāng)中，使學(xué)生通過主動的思考獲取知識，提高學(xué)習(xí)的興趣，提高教學(xué)效率。

1.3 實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)薄弱，學(xué)生編程能力提高較小

“實(shí)踐出真知”，在計算機(jī)專業(yè)的課程學(xué)習(xí)中，編程上機(jī)實(shí)踐是其重要組成部分，《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程的學(xué)習(xí)也不例外。上機(jī)編程實(shí)踐能夠鞏固和驗(yàn)證學(xué)習(xí)的理論知識，促使學(xué)生加深對所學(xué)知識的理解，同時應(yīng)該看到，計算機(jī)專業(yè)是一門基于實(shí)踐的專業(yè)，沒有良好的編程能力，學(xué)生無法在就業(yè)及以后的職場發(fā)展中占據(jù)優(yōu)勢，因此使學(xué)生擁有良好的編程能力是計算機(jī)專業(yè)教育教學(xué)的一項(xiàng)重要內(nèi)容。而實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)是鍛煉學(xué)生程序編寫能力的有效途徑。當(dāng)前的課程教學(xué)中對實(shí)驗(yàn)課程不夠重視，這在課時安排上就有所體現(xiàn)，實(shí)驗(yàn)課時只有理論課時量的三分之一。同時還有一個問題影響實(shí)驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)量，就是部分學(xué)生在程序設(shè)計類的前導(dǎo)課程中訓(xùn)練不足，基礎(chǔ)的程序設(shè)計能力較差，如有些同學(xué)完全不會使用“指針”，甚至不知道設(shè)計函數(shù)的基本語法規(guī)則。這樣就導(dǎo)致部分學(xué)生從課程一開始就無法完成實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，久而久之，產(chǎn)生厭學(xué)情緒。

1.4 課程考核機(jī)制不盡合理，不能體現(xiàn)學(xué)生的完整表現(xiàn)

課程考核本身是實(shí)現(xiàn)教學(xué)目的和檢測學(xué)生學(xué)習(xí)成果的一種手段，而不是目的。課程考核的目的不僅是為了考察學(xué)生是否完成和深化對所學(xué)知識的意義建構(gòu)，實(shí)現(xiàn)課程目標(biāo)的程度，更是為了檢驗(yàn)和改進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)和教師的教學(xué)，改善課程設(shè)計，完善教學(xué)過程，從而有效地提高學(xué)生的專業(yè)素養(yǎng)。因此，課程考核必須與教學(xué)緊密結(jié)合，成為教學(xué)的一部分，體現(xiàn)教學(xué)并服務(wù)于教學(xué)。寓教于考，以考促學(xué)。然而，當(dāng)前的課程考核方式是課程結(jié)束后出紙質(zhì)卷子進(jìn)行一次筆試，考核形式比較僵化，雖然形式簡單比較容易操作，但是很難反映學(xué)生在整個課程中的完整表現(xiàn)以及實(shí)際的動手編寫程序的能力。

2 教學(xué)改進(jìn)措施

2.1 使用案例教學(xué)法，理論聯(lián)系實(shí)際

針對課程教學(xué)中，內(nèi)容抽象，學(xué)生難于理解的問題，可使用案例教學(xué)法，將與實(shí)際生活聯(lián)系緊密，易于理解的，與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)知識相關(guān)的案例引入課堂，用來解釋一些抽象的概念和方法，如在講解“?！边@一重要結(jié)構(gòu)時，利用“停車場”這一經(jīng)典案例，就能夠很清楚的解釋出“?！苯Y(jié)構(gòu)使入棧數(shù)據(jù)“后進(jìn)先出”的鮮明特點(diǎn)；在講解“樹”這一結(jié)構(gòu)時，結(jié)合Windows操作系統(tǒng)的文件管理系統(tǒng)這一典型“樹”型結(jié)構(gòu)的應(yīng)用，使學(xué)生對該結(jié)構(gòu)建立起較清晰的認(rèn)識。這些案例的使用使抽象的理論知識與生動的生活中能看得見的具體事物聯(lián)系起來，更容易理解和學(xué)習(xí)，進(jìn)而取得了良好的教學(xué)效果。

2.2 使用互動教學(xué)法，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性

學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不高，主動性不強(qiáng)的問題主要是學(xué)生對教學(xué)過程參與度不高造成的?！耙墒撬贾?，學(xué)之端”，采用互動教學(xué)法，就是要通過提出一些精心設(shè)計的與學(xué)習(xí)內(nèi)容相干的主題問題，促使學(xué)生主動思考，充分調(diào)動學(xué)生的積極性、創(chuàng)造性，提高教學(xué)效果。例如在講解“哈夫曼樹”這部分內(nèi)容時，提出“如何高效的完成文本壓縮”這一問題，吸引學(xué)生主動思考，提出他們自己的壓縮方案，討論自己設(shè)計的壓縮方案的優(yōu)劣，然后引出“哈夫曼樹”算法，并歸納總結(jié)該算法的優(yōu)勢。這樣的過程能夠引起學(xué)生廣泛的思辨，爭論，最后達(dá)到熟悉所學(xué)內(nèi)容的目的，同時開闊思路，利于學(xué)生創(chuàng)新思維的培養(yǎng)。

2.3 加強(qiáng)實(shí)踐環(huán)節(jié)，強(qiáng)化學(xué)生編程能力

實(shí)踐是強(qiáng)化理論學(xué)習(xí)，增強(qiáng)程序設(shè)計能力的重要手段，為使學(xué)生更好的掌握所學(xué)內(nèi)容，必須強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)。就具體措施而言，首先應(yīng)該增加實(shí)驗(yàn)課程的課時安排，應(yīng)以達(dá)到理論學(xué)時的一半為宜，其次要細(xì)化實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，明確實(shí)驗(yàn)要求，可將實(shí)驗(yàn)分為獨(dú)立完成的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、分組完成的必做實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目以及有較高難度的選作實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，各類實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目應(yīng)按照從易到難、從點(diǎn)到面、從知識訓(xùn)練到思維訓(xùn)練的步驟逐步強(qiáng)化數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程的知識內(nèi)容，提高學(xué)生的程序設(shè)計能力，實(shí)驗(yàn)課程中還有一需要注意的問題，就是有部分同學(xué)程序設(shè)計課程的基礎(chǔ)較弱，對程序設(shè)計語言的掌握達(dá)不到課程要求，針對這種情況，建議在開課之初，對課程所使用的程序設(shè)計語言的相關(guān)知識點(diǎn)進(jìn)行有針對性的復(fù)習(xí)，以利于學(xué)生較好的完成實(shí)驗(yàn)。

2.4 改進(jìn)考核方式，提高實(shí)驗(yàn)成績比重

對教學(xué)而言，課程考核是手段不是目的，但仍應(yīng)該看到就絕大多數(shù)同學(xué)而言，即使是老師怎樣著重強(qiáng)調(diào)課程學(xué)習(xí)的目的是掌握知識，培養(yǎng)能力，考試成績?nèi)匀皇菍W(xué)生學(xué)習(xí)最大的動力和指揮棒。因此，課程的考核方式有重要的引導(dǎo)作用。建議在考試成績中加大編程實(shí)踐能力的比重，可參考實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容學(xué)生的完成情況，給出相應(yīng)的分?jǐn)?shù)。同時，學(xué)生到課情況、課后作業(yè)完成情況等也應(yīng)作為平時成績在總成績中有所體現(xiàn)，可將總成績分為三部分，期末卷面成績占比百分之四十，實(shí)驗(yàn)成績占比百分之四十，平時成績占比百分之二十。

3 結(jié)束語

《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程是計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的重要核心課程之一，其教學(xué)效果對學(xué)生專業(yè)能力的培養(yǎng)有舉足輕重的作用。互動教學(xué)法能夠提高學(xué)生的課程參與度，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣；案例教學(xué)法則能夠使抽象枯燥的理論變得貼近生活，生動有趣，便于學(xué)生理解掌握。

在教學(xué)實(shí)踐中，這些方法的應(yīng)用取得了較好的效果。然而，應(yīng)該看到由于課程本身抽象復(fù)雜難度較大，仍然需要不斷地探索新的教學(xué)方法，進(jìn)一步提高教學(xué)效果。

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