何鋒　陳壽宏

【摘 要】本文在分析數(shù)據(jù)結構實驗教學中普遍存在問題的基礎上，結合“卓越計劃”通用標準對傳統(tǒng)教學模式、實驗教學內(nèi)容、評價手段等幾個方面提出了相應的對策。并進行了改革實踐，有效地提高了數(shù)據(jù)結構實驗教學的質量，提高了學生的編程能力及興趣。

【關鍵詞】數(shù)據(jù)結構；實驗改革；卓越計劃

0 引言

“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”（以下簡稱“卓越計劃”）是為貫徹落實黨的十七大提出的走中國特色新型工業(yè)化道路、建設創(chuàng)新型國家、建設人力資源強國等重要戰(zhàn)略部署而提出的重大教育改革計劃[1]。本科“卓越計劃”通用標準主要要求學生具有：握扎實的工程基礎知識和本專業(yè)的基本理論知識；分析、提出方案并解決工程實際問題的能力；較強的創(chuàng)新意識及能力；較強的交流溝通、環(huán)境適應和團隊合作的能力；一定的國際視野等能力[2]。

數(shù)據(jù)結構是計算機及電子信息類相關專業(yè)的一門軟件編程核心基礎課，眾所周知，沃思公式：程序=數(shù)據(jù)結構+算法。算法是程序設計的靈魂，由此可見，本課程在計算機軟件教學體系中具有舉足輕重的地位，而數(shù)據(jù)結構實驗則是此課程在理論與實踐中的具體結合，因此，在“卓越計劃”通用標準的指引下，研究與探討數(shù)據(jù)結構實驗改革具有重要的實踐意義。

1 普通高校數(shù)據(jù)結構實驗教學中通常存在的一些主要問題

數(shù)據(jù)結構實驗是課堂教學的重要補充，是提高教學質量的重要環(huán)節(jié)，學生通過上機實踐，有助于更好地理解、消化和掌握數(shù)據(jù)結構理論基礎，有助于提高學生的編程能力和實踐能力。但長期以來數(shù)據(jù)結構實驗教學中普遍存在以下突出問題：

1）學生程序設計基礎薄弱，盡管學生在本課程前學習過C語言程序設計等基礎課程，但很多學生只是側重于簡單數(shù)據(jù)類型、基本語法等細節(jié)的學習，對這些知識的內(nèi)在原理及使用場合并未十分清楚，對數(shù)據(jù)結構實驗中經(jīng)常用到的宏定義、頭文件、結構體、指針及動態(tài)內(nèi)存分配、函數(shù)遞歸調(diào)用等知識具體應用接觸較少[3]。如果長期忽視這些學生，容易導致這部分學生在學習數(shù)據(jù)結構時產(chǎn)生困難，理解新的知識容易受阻，久而久之，學生的學習興趣和積極性就會在時光流逝中消磨殆盡。

2）部分實驗內(nèi)容設計不夠合理，實驗項目單一，有的實驗內(nèi)容存在過易或過難的問題。從以往實驗教學中發(fā)現(xiàn)有關“線性表”、“?！焙汀瓣犃小钡膶嶒烅椖枯^易，學生往往能夠提前完成，而有關“樹”、“圖”和“散列表”的實驗項目則相對較難，很多學生不能按時完成，從而不能達到實驗教學目的。有點實驗內(nèi)容與現(xiàn)實問題脫節(jié)，缺乏獨立思考性，不利學生自主創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

3）課后學生與老師溝通與交流不足。上完課后即離開學校是很多教師的通病，原因也很多，有的教師可能還要去別的班級上課，有的可能還有繁重的科研任務，但如果學生長期不能跟主講教師交流接觸，容易導致教師與學生之間的教與學的脫節(jié)。

4）實驗環(huán)境落后，實驗開放時間不足。

5）對學生的考核和評價方式不科學。

2 “卓越計劃”中的數(shù)據(jù)結構實驗教學改革措施

針對上述問題，本文結合本科“卓越計劃”通用標準對數(shù)據(jù)結構的實驗教學進行了如下的改革探索：

1）針對部分學生程序設計基礎薄弱的問題，作者采取“重點精講、程序示例、分組討論”相結合的模式。重點精講就是教師在上課伊始，對本次實驗的重點、難點及一些重要算法進行講解分析；程序示例就是向學生展示一個完整的例程，由于很多數(shù)據(jù)結構教材中的程序只是給出了核心的算法代碼，比如“棧”的知識，往往只給出了棧的結構體的定義，進棧、出棧等有關棧的函數(shù)的定義，而對如何建立棧，如何使用棧來解決實際問題則缺乏完整的、可以上機直接運行的程序示例，因此有必要舉一個簡單完整的示例來讓學生對程序有一個整體的認識，從而讓學生在解決別的問題時能夠觸類旁通；分組討論即在學生實驗過程中，對出現(xiàn)的有代表性的問題進行分組討論，讓學生充分發(fā)表意見，在實踐中發(fā)現(xiàn)問題、提出不同的解決方案，最終解決問題。這樣既可以調(diào)動學生的創(chuàng)新思維，又可以提高學生分析、提出方案并解決實際問題的能力，激發(fā)了學生的學習興趣，同時又培養(yǎng)了學生的團隊合作能力，這些措施與“卓越計劃”通用標準緊密契合。

2）對于實驗內(nèi)容設計不夠合理的問題，精心設計實驗項目，增強學生的動手能力。

實驗內(nèi)容設計是實驗教學改革中最重要的一個環(huán)節(jié)，是實驗教學改革的重點和突破口。針對不同層次和不同基礎的學生，設置不同難度實驗內(nèi)容[4]，難度級別低的經(jīng)典問題和基礎性實驗內(nèi)容要求所有學生必須完成，較難的實驗內(nèi)容可作為選做，供學有余力和有興趣的同學課外拓展。從而激發(fā)學生的學習興趣，真正達到學以致用的目標。

3）課后學生與老師溝通與交流不足的問題，我們采取了以下措施：

首先，規(guī)定主講教師每周至少安排一次集中答疑的時間，學生可以自愿來答疑，從以往經(jīng)驗來看，來主動來答疑的學生一般都是學習好、有較高興趣的學生，為了防止學生兩極分化，另外我們還需要根據(jù)學生平時作業(yè)完成情況，另點一些作業(yè)完成不好或者作業(yè)有抄襲嫌疑的學生去答疑，這樣就避免了差生越學越差、越學越?jīng)]興趣的情況，杜絕了好或差的兩極分化現(xiàn)象。

其次，還可以通過其他的方式進行交流，比如課通過開通課程討論的QQ群、微信群答疑等等，這樣可以讓學生與老師或者學生之間有一個交流的平臺。

4）對于實驗環(huán)境落后，實驗開放時間不足的問題，我校相繼成立了多個創(chuàng)新實驗室專用于“卓越計劃”學生的培養(yǎng)，創(chuàng)新實驗室在相關老師的監(jiān)督下由學生自主管理，“卓越計劃”的學生可以在實驗室上課的任何其他時間到實驗室調(diào)試程序，學生可根據(jù)自己的空閑時間自主安排時間上機調(diào)試程序，這樣極大的調(diào)動了學生的學習主動性，為學生創(chuàng)造了良好的實驗環(huán)境。

5）為了提高對學生的考核和評價方式的準確性和公平性，總評成績由平時成績和考核成績組成。平時實驗成績包括考勤、預習報告、動手能力和實驗總結報告。其中動手能力是在實驗過程中逐個檢查學生是否是獨立完成的，能否正確回答實驗老師對相關知識點的提問，是否有抄襲等；考核成績是根據(jù)考試題目的要求，在實驗老師的監(jiān)督下，要求學生獨立完成實驗。在規(guī)定的考試時間內(nèi)，根據(jù)學生完成的程度，由老師給出實驗考試成績等級。通過這些手段盡量做到對學生的評價公平、準確。

3 結語

通過上述實踐改革，數(shù)據(jù)結構實驗教學方法日趨合理，實驗內(nèi)容更加完善，教學質量不斷提高。既培養(yǎng)了學生的創(chuàng)新思維能力，使學生深入理解、掌握各種數(shù)據(jù)結構及算法的基本知識；同時又培養(yǎng)了學生分析、解決問題的能力，使學生能夠將典型的數(shù)據(jù)結構應用到實際問題中，提高學生編寫程序的能力，奠定了學生開發(fā)大型軟件的基礎。

【參考文獻】

[1]林健.“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”通用標準研制[J].高等工程教育研究，2010（4）.

[2]林健.“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”通用標準詮釋[J].高等工程教育研究，2014（1）.

[3]楊慧.數(shù)據(jù)結構實驗教學改革探討[J].赤峰學院學報（自然科學版），2009（3）：189-190.

[4]陳壽宏.項目教學法實驗教學過程中的應用[J].科技視界，2013（13）.

[責任編輯：楊玉潔]