鄭馨++江偉

摘 要：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是介于數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)硬件和計(jì)算機(jī)軟件之間的核心課程，在計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)課程體系中占據(jù)非常重要的地位。由于數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是一門理論性與實(shí)踐性很強(qiáng)的專業(yè)基礎(chǔ)課，所以教學(xué)難度相對(duì)較大。針對(duì)傳統(tǒng)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)教學(xué)存在的問題，該文就案例式教學(xué)、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和過程性考核三個(gè)方面對(duì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程教學(xué)進(jìn)行了初步探索。

關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 案例教學(xué) 教學(xué)研究

中圖分類號(hào)：G719.21 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2017）06（c）-0182-02

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程不僅是一般程序設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，也是操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、軟件工程、編譯原理、人工智能等后續(xù)課程的重要基礎(chǔ)。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程是一門理論與實(shí)踐并重、綜合性很強(qiáng)的課程，教學(xué)難度大：（1）課程內(nèi)容豐富、概念抽象，理論知識(shí)枯燥，對(duì)抽象思維能力要求高；（2）以設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)高性能算法為目的，對(duì)編程能力與分析解決問題的能力要求高。

1 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)教學(xué)存在的問題

1.1 教學(xué)模式過于陳舊

傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)教學(xué)一般采用“課堂集中教學(xué)+機(jī)房實(shí)踐”的教學(xué)模式。課堂上，以教師為主，學(xué)生為輔：教師枯燥地講，從頭到尾不斷地對(duì)課本上零散的理論知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行講解；學(xué)生被動(dòng)地聽、機(jī)械地學(xué)，缺乏師生互動(dòng)，課堂氣氛沉悶。學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不濃，主動(dòng)學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新性思維能力無法提高，無法達(dá)到理想的教學(xué)效果。

1.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)不夠系統(tǒng)

傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)通常以驗(yàn)證性的單元小實(shí)驗(yàn)為主，學(xué)生按照設(shè)定好的步驟進(jìn)行復(fù)制性的實(shí)驗(yàn)。盡管與課本上的知識(shí)點(diǎn)聯(lián)系緊密，基礎(chǔ)差的學(xué)生也能較容易實(shí)現(xiàn)，但其缺點(diǎn)更加明顯，既與書中內(nèi)容重復(fù)，無法調(diào)動(dòng)學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐的積極性，又無法體現(xiàn)知識(shí)的系統(tǒng)性和整體性，以及處理大規(guī)模數(shù)據(jù)的時(shí)間復(fù)雜度和空間復(fù)雜度，還容易使學(xué)生學(xué)完數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)仍感覺云里霧里，不能從軟件設(shè)計(jì)的角度高屋建瓴地理解數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的意義，從而導(dǎo)致學(xué)生的主動(dòng)思維能力、工程化能力和團(tuán)隊(duì)合作能力都沒有得到訓(xùn)練。

1.3 考核方式過于傳統(tǒng)

目前數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程的考核仍以期末試卷成績等終結(jié)性考核為主，忽視了過程性考核的重要性。一考定分?jǐn)?shù)的考核方式，使得很多學(xué)生只在臨考前突擊復(fù)習(xí)理論知識(shí)、死記硬背就可以通過考核；而對(duì)平時(shí)的課堂討論、隨堂測驗(yàn)、提高型附加題、課程實(shí)訓(xùn)等平時(shí)學(xué)習(xí)不夠重視，在課外投入的時(shí)間更是非常有限。一方面極易導(dǎo)致學(xué)完就忘或知識(shí)水平仍停留在紙上談兵上，學(xué)習(xí)的主動(dòng)性、編程能力、解決實(shí)際問題的能力等始終得不到鍛煉。

2 針對(duì)現(xiàn)狀進(jìn)行的教學(xué)方法探索和實(shí)踐

針對(duì)傳統(tǒng)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程教學(xué)存在的問題，該文對(duì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程案例式教學(xué)方法進(jìn)行了如下初步探討。

2.1 采用案例式教學(xué)，提高學(xué)習(xí)興趣

2.1.1 精心設(shè)計(jì)案例，寓教于樂

興趣是學(xué)生最好的老師，在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程中引入案例教學(xué)法，可以將枯燥乏味的理論知識(shí)放到實(shí)際情境中，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，使學(xué)生喜歡學(xué)習(xí)、主動(dòng)學(xué)習(xí)，在課外投入大量的時(shí)間自主學(xué)習(xí)。再在章節(jié)結(jié)束時(shí)對(duì)該案例進(jìn)行啟發(fā)式教學(xué)和課堂討論，利用已學(xué)知識(shí)解決該問題，既達(dá)到學(xué)以致用，又實(shí)現(xiàn)復(fù)習(xí)和總結(jié)的目的。

2.1.2 啟發(fā)式教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)

除了理論知識(shí)的講授以外，教師需要帶著批判性的眼光、站在一個(gè)客觀的角度上，通過不斷的提問引出問題、啟發(fā)學(xué)生分析問題、解決問題以及問題遷移，營造學(xué)生自主學(xué)習(xí)的環(huán)境。在這個(gè)過程中，可以結(jié)合多種現(xiàn)代化教學(xué)手段輔助教學(xué)，將書中抽象枯燥的靜態(tài)文字轉(zhuǎn)化為形象生動(dòng)的動(dòng)畫效果，立體化、全方位將不同知識(shí)點(diǎn)直觀地展現(xiàn)給學(xué)生，從而幫助學(xué)生更具象地理解并消化知識(shí)。

2.1.3 課堂討論，鼓勵(lì)學(xué)生參與教學(xué)

可以先通過分組討論得出每一組的方案，再讓學(xué)生通過投票自行選出最佳的方案，最后再將該方案與教師拿出的方案進(jìn)行對(duì)比分析并比較優(yōu)劣。既鼓勵(lì)學(xué)生獨(dú)立思考與團(tuán)隊(duì)合作，讓每個(gè)學(xué)生都積極參與其中；又可以增強(qiáng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)與分析問題的能力；還可以通過模仿和對(duì)比，在實(shí)踐中深刻理解理論知識(shí)、快速獲得提高。

2.2 設(shè)計(jì)綜合性實(shí)驗(yàn)，鼓勵(lì)一題多解

在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的設(shè)計(jì)上，可以分別設(shè)計(jì)應(yīng)用性的單元實(shí)驗(yàn)和綜合實(shí)驗(yàn)。

2.2.1 單元實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

單元實(shí)驗(yàn)以驗(yàn)證每個(gè)章節(jié)的理論內(nèi)容為主。為了降低重復(fù)性、提升趣味性、培養(yǎng)學(xué)生的工程思維能力，單元實(shí)驗(yàn)可以設(shè)計(jì)成一個(gè)完整的軟件開發(fā)過程。如線性表實(shí)驗(yàn)對(duì)應(yīng)學(xué)生成績管理系統(tǒng)，棧實(shí)驗(yàn)對(duì)應(yīng)停車場管理系統(tǒng)等。不僅可以提高學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐的興趣，還可以提高學(xué)生軟件編程實(shí)踐能力。針對(duì)不同水平的學(xué)生，還可以通過設(shè)置不同難度的實(shí)驗(yàn)，分層次提高不同水平學(xué)生的編程能力。

2.2.2 綜合實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

應(yīng)用性的綜合實(shí)驗(yàn)可以選取趣味性強(qiáng)的、難易適中的、能夠一題多解的實(shí)驗(yàn)題目。例如，迷宮問題可以用棧的深度優(yōu)先搜索和隊(duì)列的廣度優(yōu)先搜索等多種算法解決；貪吃蛇游戲設(shè)計(jì)中，貪吃蛇的移動(dòng)可以用順序表、單鏈表、循環(huán)隊(duì)列、鏈隊(duì)列等不同線性結(jié)構(gòu)的插入和刪除操作解決。選擇一題多解的題目，可以使學(xué)生具有一定的發(fā)揮空間，啟發(fā)學(xué)生從不同角度、通過不同思路、利用不同數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，解決同一個(gè)問題，從而鍛煉學(xué)生的創(chuàng)造性思維；同時(shí)，大量使用對(duì)比，同類邏輯結(jié)構(gòu)之間、同類存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)之間反復(fù)對(duì)比，使學(xué)生可以深入理解與吃透每個(gè)章節(jié)的重要概念與重要算法。另外，綜合性實(shí)驗(yàn)的完成需要學(xué)生主動(dòng)思考、查閱資料、團(tuán)隊(duì)合作，因此，可以全面提升學(xué)生分析問題能力、編程能力、測試能力、組織文檔能力，以及團(tuán)隊(duì)協(xié)作的能力。

2.3 加強(qiáng)過程性考核，鼓勵(lì)健康競爭

2.3.1 綜合測評(píng)方式

采用多種形式的綜合測評(píng)方式，降低終結(jié)性考核的比重，提升過程性考核的重要性。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程的綜合考評(píng)成績由平時(shí)成績、實(shí)驗(yàn)考察、期末考試組成。平時(shí)成績包括考勤、隨堂測驗(yàn)、課堂表現(xiàn)和作業(yè)等，實(shí)驗(yàn)考察包括單元實(shí)驗(yàn)和綜合實(shí)驗(yàn)，其中單元實(shí)驗(yàn)考察包括課堂表現(xiàn)和實(shí)驗(yàn)成績，綜合實(shí)驗(yàn)包括答辯成績和報(bào)告成績，期末考試包括筆試和機(jī)試。細(xì)致的考核標(biāo)準(zhǔn)的制定可以督促學(xué)生重視平時(shí)學(xué)習(xí)，積極參與課堂教學(xué)，培養(yǎng)良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，實(shí)驗(yàn)考核比重的加大可以引導(dǎo)學(xué)生多動(dòng)手多實(shí)踐，從而徹底改變學(xué)生心中固有的重考試輕平時(shí)、重理論輕實(shí)踐的錯(cuò)誤觀念。

2.3.2 完善激勵(lì)措施

為了促進(jìn)學(xué)生取得更大的進(jìn)步，需要一套行之有效的激勵(lì)措施。第一，如舉手發(fā)言、完成加分作業(yè)和實(shí)驗(yàn)、發(fā)表課程論文、參與程序設(shè)計(jì)競賽等均可以在總評(píng)成績上直接獲得相應(yīng)的加分，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性。第二，對(duì)大型綜合實(shí)驗(yàn)劃分不同的角色，如編程人員、文檔人員和匯報(bào)人員，不同角色可以獲取不同比例的分?jǐn)?shù)，鼓勵(lì)學(xué)生分工協(xié)作。第三，實(shí)驗(yàn)成績公開透明，所有學(xué)生都可以隨時(shí)看到每個(gè)人的實(shí)驗(yàn)成績，培養(yǎng)學(xué)生健康的競爭心理，化壓力為動(dòng)力，在競爭中共同進(jìn)步。

3 結(jié)語

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是一門理論與實(shí)踐并重的專業(yè)基礎(chǔ)課，其目的在于培養(yǎng)學(xué)生的抽象思維能力和程序設(shè)計(jì)能力。為了培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新性思維，該文圍繞案例式教學(xué)模式、綜合性實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和過程性考核與激勵(lì)機(jī)制三個(gè)方面對(duì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程教學(xué)方法進(jìn)行了探索，并取得了良好的教學(xué)效果。隨著信息化時(shí)代的發(fā)展，還需要不斷探索新的教學(xué)方法，對(duì)每個(gè)具體的教學(xué)實(shí)施環(huán)節(jié)繼續(xù)深入優(yōu)化，培養(yǎng)高素質(zhì)計(jì)算機(jī)人才。

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