魏蕾 馮妍 胡紅梅
摘 要:根據(jù)《數(shù)據(jù)結構》課程特點、教學現(xiàn)狀,分析了課程教學效果提升較慢的原因,并針對課堂教學與實驗環(huán)節(jié)的教學存在的問題,提出了相應的改進方案與探索思路。實踐證明,應用該種改進和探索,取得了較好的教學效果。
關鍵詞:數(shù)據(jù)結構;教學方法;改進與探索
數(shù)據(jù)結構課程是計算機、軟件專業(yè)的核心課程之一,也是非常重要的專業(yè)基礎課。通過該課程的學習,要求學生在實際應用中能正確選擇合理的數(shù)據(jù)結構,并在此基礎上設計高效算法并進行算法分析。
一、數(shù)據(jù)結構教學現(xiàn)狀分析
目前,數(shù)據(jù)結構已經(jīng)是各大院校計算機相關專業(yè)的主干課程之一,大多在低年級開設。在實際教學中,學生普遍存在對這門課程的畏懼情緒,考試成績不理想。原因有四:
1.知識面廣,知識點較分散
授課教材采用清華大學嚴蔚敏《數(shù)據(jù)結構》C語言版,涉及的內(nèi)容有集合、線性、樹形及圖狀結構等四種典型數(shù)據(jù)結構及查找與排序算法。典型數(shù)據(jù)結構部分,研究數(shù)據(jù)的邏輯關系、存儲結構及其操作算法。算法部分則是經(jīng)典算法的講解和分析比較,知識點較多。
2.理論性較強,概念抽象難以理解
教學中的任何一個理論和概念,都是前人悉心鉆研出的成果,經(jīng)過多年的積淀,精簡概括。短時間內(nèi)要求學生領悟、理解并應用,存在相當大的難度。
3.學生的編程能力不強
該課程普遍在學生學習C/C++程序設計課程后開設,而低年級的學生對計算機理論理解不足,其自主編程、運行及調(diào)試程序的能力不強,很難直接上手去編寫其中的復雜算法。
4.學生的學習目標不明確
數(shù)據(jù)結構教學的側重點在于培養(yǎng)高效程序設計的思維模式,致力于改進算法的性能,提高算法效率。對于學生而言,大多不求甚解,程序只要有結果就可以了。因此,學生對數(shù)據(jù)結構的通用描述不理解,只知道照搬教材或教師的演示去做,不會變通。
二、教學改革探索
《數(shù)據(jù)結構》教學中的問題,已經(jīng)引起計算機教學領域的廣泛關注。解決目前的教學困境,需要在調(diào)整教學內(nèi)容的同時,注重教學方法的改進。
1.數(shù)據(jù)結構中的知識點并不孤立,而是緊湊而又有機結合的一個整體
例如,從邏輯關系來看,線性、樹型、圖狀結構雖各有應用領域,相互之間是有明確的規(guī)律可循的。線性結構元素直接存在一對一的關系為樹型結構的特例;樹型結構元素之間存在一對多的關系為圖狀結構的特例。課堂教學按照從簡單到復雜、從具體到概括的人們認識客觀規(guī)律的路線來展開。在講授中,應該理清脈絡,啟發(fā)學習與思考。
2.改變教學思路
數(shù)據(jù)結構與算法有密不可分的聯(lián)系,但并非算法課,教學的關注點應在典型數(shù)據(jù)結構及應用及算法效率的分析與衡量。此時,研究的算法,是狹義領域內(nèi)具體問題求解,設定的特定應用問題所涉及的算法。在教學中,合理把握好尺度,理解算法是一個方面,更核心的是選擇并應用數(shù)據(jù)結構和算法去解決實際問題。
3.課堂要以講授為主,自學為輔
運用信息化手段,通過網(wǎng)絡平臺,輔以圖形、動畫等多媒體,把抽象的概念形象化,再與學生熟悉的實例去類比,增強學生的學習興趣和學習的自信心。教學中,要充分利用課堂時間,精講多練??梢杂嗅槍π缘夭贾靡恍┧伎碱}和練習題,并且檢查與考核學生的完成情況。
4.改進實驗教學方法
實驗題目的設置,采用分級別管理:基本數(shù)據(jù)結構的典型算法題目、綜合應用算法題目、考研題目。實驗運用在線評閱系統(tǒng)(OJ),實現(xiàn)教師設定題目難易程度,設計測試用例;學生通過瀏覽器登錄,在本機編輯、編譯、運行程序,提交至OJ系統(tǒng),實現(xiàn)自動評閱,根據(jù)輸出比對,自動給出評判結果。
在學生對所有基本數(shù)據(jù)結構的內(nèi)容有了初步認識后,選取難度高、應用強、適用廣的題目,采用分組的形式,以任務驅(qū)動的方法,融合企業(yè)軟件開發(fā)管理的模式,開展數(shù)據(jù)結構綜合實訓。學生對開發(fā)充滿熱情,積極搜索資料,自主學習,從而增強團隊合作精神,綜合實驗的能力也就會得到大幅提高。
幾年的教學實踐與探索證明,數(shù)據(jù)結構課程教學改革的應用,在實踐過程中取得了較好的效果。孔子說:“不憤不啟,不悱不發(fā)?!弊鳛榻處?,需要不斷改進教學方法,探索教學思路,以提高教學質(zhì)量和教學效果,從而培養(yǎng)學生獨立分析與解決問題的能力,并促進學生自主學習,積極創(chuàng)新,為走向社會打下良好的基礎。
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作者簡介:魏蕾,女,1978年出生,漢族,陜西寶雞人,西北農(nóng)林科技大學信息工程學院,講師,碩士,主要從事數(shù)字圖像處理、計算機應用教學與研究。
編輯 薄躍華