向靜

摘要：立足于普通本科院校，以數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程的地位和特點為依據(jù)，以創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才培養(yǎng)為目標，構(gòu)建了教師為主導、學生為參與主體的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程實驗教學體系。以期有效地激發(fā)學生自主學習的積極性，增強學生的創(chuàng)新能力和在創(chuàng)新基礎(chǔ)上的創(chuàng)業(yè)能力，培養(yǎng)適應(yīng)創(chuàng)新型國家建設(shè)需要的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才。

關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)；實驗教學體系

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2018）08-0126-02

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)作為計算機專業(yè)的核心基礎(chǔ)課，既注重基本的程序設(shè)計能力的培養(yǎng)，又強調(diào)邏輯思維訓練和實踐應(yīng)用性。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實驗環(huán)節(jié)所要解決的核心問題是讓學生通過實踐，驗證、運用和強化所學理論知識，理解、習慣和掌握算法構(gòu)造的思維方法，進一步提高設(shè)計水平和動手能力。但現(xiàn)有的實驗教學體系教學效果并不理想，究其原因主要有以下幾點：一是實驗教學內(nèi)容陳舊，實驗課題缺乏針對性；二是實驗教學手段單一，實驗教學在時間和空間上受到局限；三是實踐管理模式不合理，實驗教學過程缺乏指導和交流；四是學生的語言基礎(chǔ)和算法設(shè)計能力較差。為了培養(yǎng)學生的應(yīng)用能力、創(chuàng)新能力和自主學習能力，我們有必要對現(xiàn)有教學模式進行改進，構(gòu)建并實施符合普通高等院校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才培養(yǎng)要求的，科學合理的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實驗教學體系，從而促進學生專業(yè)素質(zhì)和實踐創(chuàng)新能力的養(yǎng)成。

1構(gòu)建數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實驗教學體系

算法與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程內(nèi)容是由基本數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、抽象數(shù)據(jù)類型和算法設(shè)計方法三個層面來描述的，所以在本課程的實驗教學中，也可以將教學實踐的目標分為三個層次：理解抽象的理論知識、掌握數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的典型應(yīng)用、培養(yǎng)利用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)知識解決實際問題的能力。這三個目標層次是相輔相成、循序漸進的，是符合學生對知識由接觸、理解到掌握、運用的自然認知規(guī)律的。以培養(yǎng)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才為目的，依據(jù)教學實踐目標的三個層次對實驗教學體系重新構(gòu)建，可以把實驗分成基礎(chǔ)型實驗、拓展型實驗、綜合設(shè)計型實驗和創(chuàng)新型實驗。

基礎(chǔ)型實驗給出了數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中各種具體結(jié)構(gòu)如：線性表、棧、隊列、數(shù)組、樹、圖以及查找表的創(chuàng)建、查找、插入、刪除等操作在不同存儲方式上的實現(xiàn)?？梢院芎玫貛椭鷮W生理解教材中的算法，褪去算法的抽象性，順利地從理論過渡到實踐。由于基礎(chǔ)型實驗比較簡單，對語言基礎(chǔ)較差的學生來說，實驗課能很快地投入角色，不至于感到無從下手，盲目無頭緒。

拓展型實驗是針對課程內(nèi)容中的某個知識點進行具體應(yīng)用，以解決簡單的實際問題，如線性表中的約瑟夫問題，棧中的表達式求值問題，隊列中的停車場管理問題，圖的最小生成樹問題以及排序的效率問題等。拓展型實驗通過實驗指導和啟發(fā)，讓學生自己編程實現(xiàn)，使學生在實驗中加深對該種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)下數(shù)據(jù)的組織、加工、處理方法的理解，從而進一步提高編寫和調(diào)試程序的能力，增加自主編寫算法的感性認識和體會。

綜合設(shè)計型實驗，服務(wù)于學生進行階段性的實踐活動。精選的實驗內(nèi)容具有典型性，且每個問題強調(diào)應(yīng)用教材中相應(yīng)的若干知識點解決問題，具有一定的設(shè)計量和難度，通過綜合設(shè)計型實驗培養(yǎng)學生進行復(fù)雜程序設(shè)計的能力和分析解決問題的能力。綜合設(shè)計型實驗可以采用小組的形式完成，由小組負責人分工，每個成員承擔一定工作量。其目的是使學生全面掌握課程內(nèi)容，培養(yǎng)學生的團隊協(xié)作能力、口頭表達能力以及技術(shù)文檔寫作能力。

創(chuàng)新型實驗是指以培養(yǎng)學生創(chuàng)新意識、創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力為目的，利用校內(nèi)外資源所開展的各種實踐活動，包括學生自主探索類、目標導向類、校企合作類等。如大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目、實用軟件開發(fā)、軟件設(shè)計競賽、參與科研項目等。創(chuàng)新型實驗對學生的要求更高，但同時也給學生提供了更加自由的發(fā)揮空間，更能體現(xiàn)個性和能力的平臺。創(chuàng)新型實驗可以安排指導老師，讓學生自主組織團隊，同時為學生營造自由、開放的軟硬件環(huán)境。

2數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實驗教學體系的具體實施

我們的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實驗教學從內(nèi)容到難度都是一個呈階梯式的體系，是一個對學生由淺入深、由部分到整體、由局部到系統(tǒng)的訓練過程。不同的實驗內(nèi)容應(yīng)該有不同的教學實施方式，才能在實驗教學中獲得令人滿意的教學效果。

基礎(chǔ)型實驗主要是對所學數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)基本操作算法的驗證，可以在相關(guān)知識學習后，以作業(yè)的形式布置給學生，在實驗課上由學生參照老師給出的參考代碼進行驗證。在基礎(chǔ)型實驗中教師可以采用演示法將抽象的算法執(zhí)行過程以淺顯易懂的形式展現(xiàn)在學生面前，如就地逆置單鏈表的算法，通過對原鏈表的結(jié)點依次刪除，然后逆序插入的演示過程讓學生對算法有感性地認識，從而快速地掌握基本知識點。

拓展型實驗可以采用類比啟發(fā)式教學法，由教師對同一個問題給出其中一種求解算法，學生在理解教師的求解方法的基礎(chǔ)上，給出其他求解算法。以對關(guān)鍵思路進行啟發(fā)的形式幫助學生進行算法框架的構(gòu)建。如約瑟夫問題，可以在線性表的順序存儲和鏈式存儲兩種結(jié)構(gòu)上實現(xiàn)，順序表上實現(xiàn)要特別注意出隊人員的標識和一維空間到循環(huán)空間的轉(zhuǎn)換。那么用鏈表實現(xiàn)這兩個問題怎么解決呢？這個問題就可以拋給學生，讓學生在實踐中去思考，去探索，最終找到解決的方法。

綜合設(shè)計型實驗要求教師在試驗開始前對所涉及的相關(guān)知識點及操作流程進行講解，讓學生做到有的放矢，不至于盲目展開實驗。對于綜合設(shè)計型實驗，教師可以采用案例引導的教學模式，按照軟件工程的思想進行授課，帶領(lǐng)學生進行需求分析、展開討論、確定實施步驟和計劃并確定小組成員的分工。通過這種系統(tǒng)的學習，學生就能夠掌握綜合復(fù)雜問題的解決方法，從而鍛煉了學生的邏輯思維能力和分析解決問題的能力。

創(chuàng)新型實驗可以由教師提供多個不同創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)課題，也可以讓學生直接參與到教師的教研、科研項目中來，實現(xiàn)實驗與教科研項目的結(jié)合，引導學生進行探究性學習。在這一階段實驗中，教師已經(jīng)不再起主導作用，學生自主組隊，按照要求進行構(gòu)思，共同商討設(shè)計思路，構(gòu)建算法框架。項目組長可以根據(jù)成員特長進行分工，管理并控制整個項目的運作，最后匯總并撰寫項目報告。

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實驗教學方法的選取始終圍繞提高學生的應(yīng)用和創(chuàng)新能力這一目標。根據(jù)實踐內(nèi)容和實踐環(huán)節(jié)靈活使用的多種教學方法，使學生能更好地理解課堂教學內(nèi)容、拓展知識面，延伸和擴展課堂教學。在教學過程中，還要充分利用現(xiàn)代信息技術(shù)，建設(shè)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐平臺和資源管理平臺，為學生順利完成各層次實驗提供保障和基礎(chǔ)。

3結(jié)束語

立足于我校的辦學特色和學生的層次水平，以數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程的地位和特點為依據(jù)，以創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才培養(yǎng)為目標，我們構(gòu)建了教師為主導、學生為參與主體的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程實驗教學體系，并根據(jù)實驗內(nèi)容和層次的不同，實施了不同的教學方法和手段。新的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實驗教學體系，使學生由被動的知識灌輸轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃拥淖灾鲗W習，使教學形式由單一的指導驗證轉(zhuǎn)

變?yōu)槎嘈问降幕咏涣?，使學生學習由一體化轉(zhuǎn)為個性化。有效地激發(fā)了學生學習的積極性，增強了學生的創(chuàng)新能力和在創(chuàng)新基礎(chǔ)上的創(chuàng)業(yè)能力。