羅艷玲　李莉

摘 要：針對目前《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法》課程教學(xué)中教師和學(xué)生一直面臨的問題，，從培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和掌握算法思想出發(fā)，從教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)方法、教學(xué)設(shè)計、實(shí)驗(yàn)課程等幾個方面進(jìn)行了全方位的思考和改進(jìn)，提出了一些切實(shí)可行的教學(xué)建議。

關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法；算法思想；實(shí)例化

《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法》是計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的核心基礎(chǔ)課程之一，也是信息類專業(yè)如通信工程和電子信息工程專業(yè)必修的專業(yè)基礎(chǔ)課，對學(xué)生來說，畢業(yè)后凡是從事信息、電子、計算機(jī)等相關(guān)領(lǐng)域工作的，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的編程思想都必不可少。但該課程的學(xué)習(xí)卻有一定難度，因?yàn)樗碚撔詮?qiáng)，內(nèi)容抽象，要求學(xué)習(xí)者具有較好的高級語言功底與一定的編程經(jīng)驗(yàn)，還要有較好的數(shù)學(xué)功底。部分同學(xué)的先行課程《C語言》都學(xué)得磕磕絆絆，還未完全消化，再到《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法》中需要結(jié)合算法來解決實(shí)際問題的時候，就更顯力不從心了，一旦老師再經(jīng)驗(yàn)不足，過度依賴教材和課件，不能很好的把編程思路和思想傳遞給學(xué)生，“教”與“學(xué)”的雙重困難就凸顯出來了。因此，本文從理論課和實(shí)驗(yàn)課兩方面，著眼于明確教學(xué)目標(biāo)、合理應(yīng)用教學(xué)方法、實(shí)例化教學(xué)設(shè)計等幾個方面對《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法》課程的教學(xué)加以改進(jìn)， 提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，增強(qiáng)學(xué)生對算法思想的理解和運(yùn)用。

1 理論教學(xué)

1.1 明確教學(xué)目標(biāo)

《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法》這門課程的所有算法思想最后都會落腳到程序上，都需要用高級語言表現(xiàn)出來，老師把握不好目標(biāo)，很容易把數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)當(dāng)成C語言的“延伸”和“升華”，課堂上帶領(lǐng)學(xué)生一個一個讀算法程序，而沒有做到讓學(xué)生去領(lǐng)會算法的思想。所以老師一定要明確這門課的教學(xué)目標(biāo)是編程思想而不是程序本身，先有好的構(gòu)思和想法，輔助語言加以實(shí)現(xiàn)，每節(jié)課都要以“思想第一，實(shí)現(xiàn)第二” 為教學(xué)綱領(lǐng)，教學(xué)生怎么從實(shí)際問題中抽象出模型，提煉出思路，然后用程序來實(shí)現(xiàn)這個思路，最后真正的解決問題，就像古人講的“胸有成竹”，在畫竹之前，對于竹子的高度，樹干、樹枝和葉子的結(jié)構(gòu)，心里要有個規(guī)劃，做到心中有數(shù)，這樣畫出來的竹子才能形象。編程也一樣，先從實(shí)際問題重剝離出系統(tǒng)架構(gòu)，構(gòu)造出合適的模型，選擇高效率的算法，再使用高級語言把它實(shí)現(xiàn)，最后再進(jìn)一步處理趨向完善，使之具備客戶所需要的功能。學(xué)生要從《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法》這門課程中掌握的就是如何從實(shí)際問題中抽象出模型、建造起架構(gòu)的過程，老師只有時刻帶領(lǐng)學(xué)生從這個角度來著手解決問題，才能真正為該課程的教學(xué)把握好方向。

1.2 合理運(yùn)用教學(xué)方法

隨著現(xiàn)代教學(xué)水平的提高，越來越多的多媒體課件和網(wǎng)絡(luò)資源被運(yùn)用于教學(xué)當(dāng)中，人們也對啟發(fā)式、問題探究式、課堂討論式等這些新型的教學(xué)方法趨之若鶩，或多或少的把傳統(tǒng)的教學(xué)方法冠以“落伍”和“填鴨式”等貶義色彩。但我個人認(rèn)為，傳統(tǒng)的黑板加粉筆的教學(xué)方法，在《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法》這門課程當(dāng)中仍然有著舉足輕重的作用，因?yàn)镻PT課件和動畫都是老師預(yù)先按照自己的思路經(jīng)過思考和摸索，多次嘗試和修改而整理出來的，對于經(jīng)驗(yàn)不豐富，未曾接觸過相關(guān)知識的學(xué)生來說，直接跳出來的課件和動畫沒有給夠他們思考和整理思路的時間，冰冷的課件和學(xué)生沒有眼神、肢體語言等情感交流，無法從算法思想的角度去引領(lǐng)學(xué)生一步一步的剝離表象，抽離出問題的本質(zhì)。所以，片面的強(qiáng)調(diào)新型的教學(xué)方法是不科學(xué)的，傳統(tǒng)的黑板教學(xué)也不可忽視，在傳統(tǒng)的基礎(chǔ)之上，一些粉筆和語言都不太容易展示的算法執(zhí)行過程，可以結(jié)合現(xiàn)代化多媒體教學(xué)手段來表現(xiàn)，形象的動畫能讓抽象的內(nèi)容變得更加直觀更易理解，學(xué)生也更容易被帶入其中，從而使教學(xué)過程變得更加生動形象。

所以，合理的教學(xué)方法應(yīng)該是以板書為主，課件為輔，配合老師與學(xué)生的情感交流，這樣才能取得好的教學(xué)效果。

1.3 實(shí)例化教學(xué)設(shè)計

大學(xué)的學(xué)習(xí)和高中不一樣，不再簡單的以分?jǐn)?shù)定乾坤，學(xué)生沒有了壓力也就沒了動力，而且大學(xué)生都各有鋒芒，有自己獨(dú)立的思想，如何調(diào)動學(xué)生對該課程的興趣，使被動學(xué)習(xí)變?yōu)橹鲃忧笾惋@得尤為重要，那如何激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣呢？答案是要讓學(xué)生感覺到數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)解決的問題其實(shí)都來源于我們的實(shí)際生活，是切切實(shí)實(shí)存在于我們周圍的，比如講到順序表和鏈表，可以舉例我們早期去銀行辦事需要排隊，中間插隊一個人后面的人都要后移（順序表插入），中間有一個人離開后面的人都要前移（順序表刪除），這就是順序表，而現(xiàn)在我們在銀行取個號就可以找個舒服的位置坐下，或者離開去辦其它的事情，等叫到號再到窗口，這就是鏈表，存儲的位置不連續(xù)，但是大家的邏輯關(guān)系仍然存在；比如講到圖的最短路徑問題時可以設(shè)計一個旅游場景，需要去多個城市旅游，但又希望旅途最短花費(fèi)最少，讓學(xué)生去設(shè)計路線；比如講到約瑟夫環(huán)的時候可以結(jié)合猶太歷史故事讓學(xué)生身臨其境；再比如講到漢諾塔的時候可以讓學(xué)生先試著玩一玩漢諾塔游戲，然后再考慮怎么用算法來實(shí)現(xiàn)。

“興趣是最好的老師”，真正把學(xué)生的興趣調(diào)動起來，使學(xué)生進(jìn)入到一個積極思考和探索的活躍狀態(tài)，教學(xué)就能起到事半功倍的效果。

2 實(shí)驗(yàn)教學(xué)

鑒于該課程的課時壓縮，實(shí)驗(yàn)課的課時也隨之減少了，學(xué)生能動手實(shí)踐的時間減少使教學(xué)效果大打折扣。而該課程的學(xué)習(xí)除了老師在理論課上的引導(dǎo)以外，學(xué)生自己動手去“練”才是真正去領(lǐng)悟和內(nèi)化算法思想的法寶，“練”必不可少，所以在這有限的實(shí)驗(yàn)課時間里，如何讓學(xué)生的“練”落到實(shí)處也需要老師投入很大的精力來設(shè)計和管控。

2.1 合理安排實(shí)驗(yàn)項目

根據(jù)教學(xué)大綱，結(jié)合學(xué)生的實(shí)際掌握程度來設(shè)計實(shí)驗(yàn)項目，主要分為驗(yàn)證性、可選性和綜合設(shè)計性三大類，驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的目的是重溫基礎(chǔ)知識，強(qiáng)調(diào)編程規(guī)范性和完整的算法思想， 主要針對一些常用的算法實(shí)現(xiàn)， 如順序表、鏈表的創(chuàng)建、要求學(xué)生在上機(jī)實(shí)驗(yàn)課堂內(nèi)完成?？蛇x性實(shí)驗(yàn)稍有難度，需要融會貫通和創(chuàng)新能力，針對基礎(chǔ)較好的學(xué)生，如果驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)很快完成，就可以進(jìn)行可選性實(shí)驗(yàn)項目的操作。綜合設(shè)計類實(shí)驗(yàn)一般涉及多個知識點(diǎn)， 要求學(xué)生自己抽象出模型進(jìn)行設(shè)計， 主要訓(xùn)練學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識的能力、團(tuán)隊協(xié)作能力和自主創(chuàng)新能力。題目一般是要求解決實(shí)際生活中遇到的問題，可以對學(xué)生按照基礎(chǔ)的強(qiáng)弱搭配成3-4人一個小組，完成后通過現(xiàn)場演示和答辯來評價效果，這類實(shí)驗(yàn)完成后學(xué)生在體會到成功喜悅的同時，也能領(lǐng)悟到數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及算法的價值，激發(fā)他們的求知欲望和探索精神，使其更加積極主動的學(xué)習(xí)，而這一部分人的主動也能帶動其他的同學(xué)跟進(jìn)步伐，形成一個好的學(xué)習(xí)氛圍。

2.2 正確管理實(shí)驗(yàn)過程

實(shí)驗(yàn)課堂上，針對不同類型的實(shí)驗(yàn)項目，采用相應(yīng)的教學(xué)方式。對于驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，老師可以在實(shí)驗(yàn)開始前對實(shí)驗(yàn)的流程、操作要點(diǎn)及最終的運(yùn)行效果進(jìn)行講解，不至于讓學(xué)生盲目摸索，浪費(fèi)時間。選擇性實(shí)驗(yàn)需要針對部分基礎(chǔ)較好的學(xué)生進(jìn)行適當(dāng)?shù)膯l(fā)式引導(dǎo)，對關(guān)鍵算法和思路予以提點(diǎn)。對綜合設(shè)計性實(shí)驗(yàn)，教師可以采用項目式的教學(xué)方法，帶領(lǐng)學(xué)生理清需求、提取模型、設(shè)計步驟、確定計劃，并對小組成員予以分工，使得實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蝽樌倪M(jìn)行下去。

實(shí)驗(yàn)過程中也要設(shè)定一定的獎勵機(jī)制，不能只看最后結(jié)果，對于積極主動，喜歡鉆研的學(xué)生要及時獎勵，給予一定的加分，在綜合設(shè)計類實(shí)驗(yàn)中擔(dān)任重要角色的學(xué)生也要識別出來，適當(dāng)提高實(shí)驗(yàn)過程分?jǐn)?shù)。

基礎(chǔ)較差的學(xué)生光靠課堂上的練習(xí)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，需要整合機(jī)房資源，給學(xué)生提供課外實(shí)踐的機(jī)會，鼓勵他們利用業(yè)余時間補(bǔ)齊差距。

3 結(jié)束語

《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法》這門課程的教學(xué)， 需要把握好“算法思想”這條主線，以實(shí)例化的教學(xué)設(shè)計來調(diào)動學(xué)生的積極性，真正做到授之以漁， 使學(xué)生確實(shí)掌握解決實(shí)際問題的能力。

參考文獻(xiàn)

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