劉志龍

新余學院數(shù)學與計算機學院，江西　新余　338000

基于CDIO工程理念的《數(shù)據(jù)結構》課程教學改革與研究

劉志龍

新余學院數(shù)學與計算機學院，江西新余338000

摘要：《數(shù)據(jù)結構》課程具有理論性強且算法抽象的特點，采用傳統(tǒng)的教學模式無法取得良好的教學效果，因此，本文借鑒先進的CDIO工程理念，將其有機的應用于《數(shù)據(jù)結構》課程教學中，改革原有的教學方法，注重理論與實踐的結合，培養(yǎng)學生的綜合能力，提升教師的教學質量。

關鍵詞：CDIO；工程理念；數(shù)據(jù)結構；教學改革

《數(shù)據(jù)結構》是計算機專業(yè)的必修課，也是計算機程序設計的重要理論基礎。學生在學習《數(shù)據(jù)結構》的過程中，要注重存儲和處理數(shù)據(jù)的問題，注意有效的將現(xiàn)實中的非數(shù)值問題轉化為計算機可處理的數(shù)據(jù)，再設計出高效的事務處理算法?！稊?shù)據(jù)結構》課程具有理論性強且算法抽象的特點，學生認為該課程較為枯燥，難度非常大，喪失學習的興趣。因此，只有改革傳統(tǒng)的教學模式，創(chuàng)新教學方法，將理論知識與實踐有機的結合起來，才能增強學生的學習積極性，達到良好的教學效果。

一、應用型本科院?！稊?shù)據(jù)結構》課程教學的現(xiàn)狀

當今的教育工作中，學生逐漸意識到自身不僅要掌握專業(yè)的理論知識還需要擁有良好的團隊合作意識及實踐動手能力，只有掌握全面的技術能力才能適應現(xiàn)代化社會發(fā)展的需求，在先進的領域才能立足。傳統(tǒng)的教育理念注重個人專業(yè)技術的培養(yǎng)，缺乏對實踐能力及人際溝通能力的認知。

當前的《數(shù)據(jù)結構》課程教學“重理論，輕實踐“，理論知識課時是實踐教學課時的兩部。實際上，《數(shù)據(jù)結構》建立在學生掌握理論基礎知識上，更注重學生實踐能力的培養(yǎng)。我國傳統(tǒng)的教學模式都以教師講授，學生學習為主，課堂氣氛冷清，學生無法真實有效的參與問題的討論，缺乏自主學習能力，降低了學習質量。傳統(tǒng)的《數(shù)據(jù)結構》課程教學模式注重數(shù)據(jù)理論結構與驗證性的實驗教學，缺乏與實際情況的有效結合，對于算法的教學，過于淺顯，學生無法有效掌握，不利于培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力。在進行實驗教學時，學生可以獨立完成實驗內(nèi)容，保證其對基礎知識點的理解，但該種教學方法導致學生缺乏團隊協(xié)作能力的鍛煉，不利于學生能力的全面發(fā)展。

二、基于CDIO工程理念的《數(shù)據(jù)結構》課程教學改革的必要性

CDIO工程理念是在全球經(jīng)濟一體化的背景下研究得出的，是一種國際化的工程教育理念，是指“構思(Conceive)、設計(Design)、實施(Implement)、運行(Operate)”四方面。CDIO工程理念以培養(yǎng)職業(yè)道德觀念為基礎，樹立工程設計任務，旨在提升學生的終生學習及實踐能力。該理念將團隊的協(xié)作能力與系統(tǒng)的調控能力作為教育目標，讓學生主動的學習工程類科目。CDIO工程理念不僅注重基礎教育內(nèi)容，也關注工程實踐環(huán)節(jié)的設置，認為學生應該兼具個人職業(yè)能力和人際關系溝通能力，強調培養(yǎng)學生的綜合創(chuàng)新能力，以適應現(xiàn)代化社會的發(fā)展。CDIO工程理念對教學內(nèi)容及教學方法等部分有全面的指導作用，將其有機的應用于《數(shù)據(jù)結構》課程中，制定教學目標，進行教學改革，必定能取得理想的教學效果。

三、基于CDIO工程理念的《數(shù)據(jù)結構》課程教學實踐

(一)趣味性課堂教學

理論教學作為《數(shù)據(jù)結構》課程教學中的重要組成部分，刻板的教學模式無法提高學生的學習積極性。因此，為充分調動學生的學習熱情，采用以問題為導向的教學方式，通過在課堂開始，提出一個大問題貫穿整個《數(shù)據(jù)結構》課程教學過程，或者提出與實際生活有關的問題，讓學生帶著問題到課本中尋找答案，調動學生的主動性，增強課程教學的趣味性，培養(yǎng)學生自主學習的能力。為鍛煉學生的團隊協(xié)作能力，采用分組討論的教學模式，在課堂上分出若干個學習小組，小組成員通過理論學習進行討論交流，還可以上臺發(fā)言發(fā)表個人觀點，通過自學討論為輔的方式引導學生積極參與到《數(shù)據(jù)結構》課程學習中。教師提出的現(xiàn)實問題可以是銀行柜臺服務排隊問題，移動電話客戶服務問題等與生活緊密相關的，指導學生通過計算機課程的學習思維去解決生活中的實際問題，提升學生的課程參與感，從而提高學生的學習質量，提升教師的教學水平。

(二)實用性導向教學

在《數(shù)據(jù)結構》課程教學過程中，教師要以實用性教學為導向，改變部分學生認為學習該門課程對今后的學習生活并無幫助的觀念，由于《數(shù)據(jù)結構》課程內(nèi)容的理論性較強，學生難以掌握，時常出現(xiàn)畏難情緒，從而降低學習積極性。因此，教師針對每個教學單元的知識點，選擇具有代表性的算法，合理的設計問題，引導學生通過實際情況設計出分析和解決問題的方案，通過編程、上機等方式，在實驗中掌握數(shù)據(jù)的組織、處理方法，從而提高創(chuàng)新意識。例如，利用“?！焙汀瓣犃小苯鉀Q停車場管理計費問題，引導學生利用《數(shù)據(jù)結構》中所學的知識解決問題，使學生帶著明確的目的汲取知識，減少學習的盲目性，充分調動學生的學習的興趣。

(三)問題式驅動教學

《數(shù)據(jù)結構》科目中的算法過于抽象，學生容易產(chǎn)生枯燥乏味的感覺，因此，為提高學生分析及解決問題的能力，在課程教學過程中采用問題式驅動教學法，在基礎知識的講解上采取“提出問題、分析問題、解決問題”的模式，引導學生從實際案例中掌握《數(shù)據(jù)結構》科目中的算法。例如，課程學習最短路徑時，可以向學生提出“如果你去華東五市旅游，怎樣安排行程，才能使花費最少?”的問題，讓學生充分發(fā)表個人觀點，再教導學生使用Dijkstra算法來解決該問題。引導學生積極的參與到課堂討論中，主動回答教師提出的問題，營造活躍的課堂氛圍。問題式驅動教學的方法在《數(shù)據(jù)結構》科目中的有效應用，不僅能培養(yǎng)學生獨立思考的能力，還開拓了學生的創(chuàng)新思維，加深了學生對所學知識的理解，并提高了其將理論知識運用于實踐的能力，也大大提升了教師的教學效果。

四、結語

基于CDIO工程理念的《數(shù)據(jù)結構》課程教學，不僅注重學生理論知識的掌握，還有效的培養(yǎng)了學生的實際應用能力和團隊合作精神，運用CDIO工程理念進行《數(shù)據(jù)結構》課程教學的教學改革，取得了良好的教學效果，激發(fā)了學生的學習積極性，增強了學生的綜合素質，也促進了教師的教學質量，提升了教師的教學水平。

[參考文獻]

[1]曹海燕.基于CDIO模式的數(shù)據(jù)結構與算法教學改革研究[J].江蘇教育學院學報，2014(4)：21-23.

[2]高艷麗，劉勇，史文雷.基于CDIO的信管專業(yè)“數(shù)據(jù)結構”實驗課程教學改革與研究[J].福建電腦，2014(11)：66-67.

中圖分類號：TP311.12-4

文獻標識碼：A

文章編號：1006-0049-(2016)11-0059-01