翟建麗 廣東工業(yè)大學(xué)華立學(xué)院

關(guān)鍵字：獨(dú)立學(xué)院 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 多元化 教學(xué)改革

1 獨(dú)立學(xué)院人才培養(yǎng)的特點(diǎn)

獨(dú)立學(xué)院是“普通高校行政資源+非財(cái)政社會資本”相融合的辦學(xué)模式，在該辦學(xué)模式下應(yīng)充分發(fā)揮其自身辦學(xué)主體獨(dú)立、民辦靈活的優(yōu)勢，盡量實(shí)現(xiàn)與普通高校差異化教學(xué)，制定適合自身發(fā)展的人才培養(yǎng)方案。獨(dú)立學(xué)院作為以本科教學(xué)為主的教學(xué)型本科高等學(xué)校，培養(yǎng)的學(xué)生既應(yīng)有相應(yīng)的理論基礎(chǔ)，又要強(qiáng)調(diào)實(shí)踐應(yīng)用能力的培養(yǎng)，實(shí)現(xiàn)高素質(zhì)應(yīng)用型人才的培養(yǎng)計(jì)劃。

獨(dú)立學(xué)院的學(xué)生與同級公辦院校的學(xué)生相比，入學(xué)成績相對遜色一些，也就是說其理論學(xué)習(xí)能力相對差一點(diǎn)，但是其動手能力很多同學(xué)表現(xiàn)的較為優(yōu)秀。針對《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》這么課程，如何調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，讓其學(xué)好理論知識是一個難點(diǎn)。理論知識也是后面應(yīng)用的基礎(chǔ)，想達(dá)到較為理想的編程能力，理論知識首當(dāng)其沖要學(xué)好。同時該課程又有及其廣泛的應(yīng)用范圍，所以學(xué)以致用也至關(guān)重要。如何做到魚與熊掌兼得的教學(xué)效果，是眾多教學(xué)改革討論的重點(diǎn)。

2 《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程的特點(diǎn)

《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》是計(jì)算機(jī)應(yīng)用專業(yè)和計(jì)算機(jī)軟件專業(yè)的一門核心課程，也是相關(guān)專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課程之一，是很多后續(xù)課程，例如：操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫原理、編譯原理、算法分析、人工智能等的基礎(chǔ)，在整個計(jì)算機(jī)知識體系結(jié)構(gòu)中非常重要，且不可替代。

《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》主要研究的是在算法設(shè)計(jì)中，如何選取適合的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，包括邏輯結(jié)構(gòu)和存儲結(jié)構(gòu)，并在此基礎(chǔ)上應(yīng)用相應(yīng)語言對其算法進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程本身比較抽象，不易于理解，很少同學(xué)感興趣，較難調(diào)動學(xué)生的積極性。但是通過較好的完成《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程的學(xué)習(xí)，能夠很好的提高學(xué)生的軟件開發(fā)和計(jì)算機(jī)思維能力。

3 《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程教學(xué)現(xiàn)狀

《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程的傳統(tǒng)教學(xué)模式中，理論教學(xué)多以傳授知識、利用偽代碼描述數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及其算法為主；實(shí)踐教學(xué)多單個知識點(diǎn)為基礎(chǔ)，進(jìn)行一定的編程實(shí)踐教學(xué)。在此種教學(xué)模式下，很多時候教學(xué)效果不能滿意，追其原因，主要總結(jié)為以下四個方面：

(1）學(xué)生學(xué)習(xí)積極性不高：《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程，本身理論知識具有很強(qiáng)的抽象性，理解起來比較難。傳統(tǒng)的以講授的“填鴨式”式教學(xué)，很難調(diào)動學(xué)生的積極性，學(xué)生大多數(shù)表現(xiàn)為學(xué)習(xí)動力不足。

(2）課時不足：《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程，四大基本存儲結(jié)構(gòu)：線性表、棧、隊(duì)列、樹、圖，還包括查找、排序、外部存儲等，每一個章節(jié)都需要較多課時的講解和時間，這樣就表現(xiàn)為課時的不足。如果在總課時不變的基礎(chǔ)上，就會出現(xiàn)強(qiáng)理論輕實(shí)踐或者強(qiáng)實(shí)踐就會請理論的現(xiàn)象，陷入兩難境地。

(3）實(shí)踐環(huán)節(jié)單?。簜鹘y(tǒng)教學(xué)模式，基本都是滿足理論教學(xué)的基礎(chǔ)上，以實(shí)踐為輔，該教學(xué)模式使得實(shí)踐環(huán)節(jié)過于單薄。作為很多算法都是需要編程實(shí)踐才能深入理解的課程，這樣的時間環(huán)節(jié)，很難令人滿意。

(4）學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)不足：學(xué)習(xí)《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程，要有很多課程作為其先導(dǎo)課程，院校在排課過程中會考慮到這個問題，但是學(xué)生的學(xué)習(xí)程度參差不齊，導(dǎo)致先導(dǎo)課程學(xué)習(xí)不好，后面的課程也很難開展。

在《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程的教學(xué)過程中，教師們已經(jīng)意識到了相關(guān)的問題，也提出了一些相關(guān)的改革措施，例如以下教學(xué)方法的引入：

(1）翻轉(zhuǎn)課堂：隨著現(xiàn)代信息技術(shù)的發(fā)展，很多借助于網(wǎng)絡(luò)的教學(xué)模式應(yīng)運(yùn)而生，翻轉(zhuǎn)課堂就是其中一種，被很多老師采用。翻轉(zhuǎn)課堂將“教”與“學(xué)”的角色進(jìn)行了很好轉(zhuǎn)換，學(xué)生從被動的“聽”，變成了主動的“問”，無疑提高了學(xué)生的參與度。

(2）Moocs：在“互聯(lián)網(wǎng)+”時代，給同學(xué)們提供了太多“線上”學(xué)習(xí)的便利條件，同學(xué)們只需引導(dǎo)，即可很好的展開自主學(xué)習(xí)。通過Moocs，學(xué)生可以利用互聯(lián)網(wǎng)在課余時間對課程進(jìn)行系統(tǒng)的學(xué)習(xí)，那么上課時間老師只需要針對課程的重點(diǎn)、難點(diǎn)和實(shí)踐環(huán)節(jié)即可。此項(xiàng)改革舉措，可以大大節(jié)省課堂上理論學(xué)時的講解，同時對該課程具有了一定的而了解，可以大大的提高學(xué)生上課學(xué)時的效率。

(3）課程設(shè)計(jì)：針對實(shí)踐環(huán)節(jié)，很多時候老師選擇課程設(shè)計(jì)。老師給出課程設(shè)計(jì)題目或者范圍，由學(xué)生單獨(dú)或者小組完成，以鍛煉其動手能力。

在傳統(tǒng)教學(xué)模式的基礎(chǔ)上，很多前輩已經(jīng)做了很多的嘗試，并且這些嘗試確實(shí)是對于《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程起到了一定的作用，但是這些模式大多變現(xiàn)為單一的改革，只能對其中某一方面起到較理想的改進(jìn)。如何將這些方法和措施加以綜合運(yùn)用，以便更好的提高教學(xué)質(zhì)量，是本文需要闡述的重點(diǎn)。

4 多元化融合的教學(xué)改革

《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》這門課程不是枯燥無味不切實(shí)際的難學(xué)理論，而是在計(jì)算機(jī)功能占據(jù)80%以上應(yīng)用的數(shù)據(jù)處理時代的實(shí)用學(xué)科，其在很多實(shí)際問題的解決中都發(fā)揮著重大的作用。所以在這門課程的改革中，必定會涉及理論和實(shí)踐兩個大方向的改革。

4.1 “線上/線下”教學(xué)

開課前的準(zhǔn)備工作非常重要，沒有一個良好的課前準(zhǔn)備，該多元化融合的教學(xué)改革將很難運(yùn)行下去。開課前準(zhǔn)備工作主要突出“線上/線下”教學(xué)，其中主要包含以下三個方面的工作：

(1）讓學(xué)生知道學(xué)習(xí)該課程的先導(dǎo)課程：掌握一門語言（例如C語言），了解離散數(shù)學(xué)和一些算法只是，更有利于課程的開展。如果其先導(dǎo)課程學(xué)習(xí)的較差，那么有必要在開課之前做好準(zhǔn)備工作。

(2）借助翻轉(zhuǎn)課堂的理論，在開課之前，針對于該課程給學(xué)生提出一些問題，最好是實(shí)踐中的難度適中的問題，讓學(xué)生先來思考。其目的不是為了讓學(xué)生來解決問題，而是要讓學(xué)生知道，我們通過《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程的學(xué)習(xí)，可以解決什么樣的問題，在實(shí)際中有什么樣的用處，以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。讓學(xué)生帶著問題來學(xué)習(xí)，實(shí)現(xiàn)驅(qū)動式的學(xué)習(xí)模式。

(3）布置Moocs的學(xué)習(xí)，先對一門課程系統(tǒng)的進(jìn)行一次學(xué)習(xí)和了解。此處要根據(jù)老師的經(jīng)驗(yàn)指定學(xué)習(xí)課程，例如 “中國大學(xué)Moocs”，浙江大學(xué)，陳越、何欽銘教授開設(shè)的《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程，為國家級精品課程，講解深入淺出，非常不錯。在學(xué)習(xí)的過程中學(xué)生肯定有很多地方有疑惑，沒關(guān)系，帶著這些問題來上課，來解決它，這樣的學(xué)習(xí)將事半功倍。在這里，要想達(dá)到想要的效果，可以規(guī)定學(xué)生必須達(dá)到的目標(biāo)，例如自學(xué)30個學(xué)時的指定課程等。

因?yàn)閷W(xué)生的基礎(chǔ)參差不齊，且獨(dú)立學(xué)院的學(xué)生學(xué)習(xí)理論知識的能力略低于普通高等院校，所以對于《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程的學(xué)習(xí)，做好學(xué)習(xí)前的準(zhǔn)備工作顯得尤為重要。

4.2 教學(xué)內(nèi)容改革

“線下”教學(xué)注重對線上教學(xué)的分析和總結(jié)，解決學(xué)生通過自主學(xué)習(xí)不能夠理解的知識點(diǎn)。有了前期良好的準(zhǔn)備工作，學(xué)生對于數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)已經(jīng)有了一定的認(rèn)識和了解，所以在此不需要滿堂灌的講解理論和概念，只需要突出重點(diǎn)和難點(diǎn)，同學(xué)回答學(xué)習(xí)中遇到的疑點(diǎn)，并帶領(lǐng)進(jìn)行一定的案例學(xué)習(xí)，以便讓學(xué)生對于數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)只是有更深一步的認(rèn)識和理解。

(1）突出重點(diǎn)：培養(yǎng)應(yīng)用型人才的教學(xué)，是為了能夠?qū)W以致用，所以在課程內(nèi)容設(shè)置方面，可以有所調(diào)整。不要再完全按照課本內(nèi)容按部就班的教學(xué)，可以突出每個章節(jié)的重點(diǎn)，對不必要的章節(jié)可以省略，對于簡單的章節(jié)可以自主學(xué)習(xí)，此處對重點(diǎn)章節(jié)詳細(xì)解讀，做到學(xué)以致用。

(2）攻克難點(diǎn)：《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程的理論知識，部分課程相對而言比較難以理解，特別是后面的平衡二叉樹、圖論中的最短路徑等知識點(diǎn)，理解起來就比較費(fèi)力，更別說真正的應(yīng)用。要達(dá)到靈活運(yùn)用的程度，只能對難點(diǎn)知識下大力度來學(xué)習(xí)和理解。

(3）提供好的程序代碼供學(xué)生參考和閱讀：通過閱讀優(yōu)秀的代碼，學(xué)生可以在不知不覺中吸收其中的營養(yǎng)，例如良好代碼的風(fēng)格、最優(yōu)數(shù)據(jù)存儲結(jié)構(gòu)的選擇等。同時，能夠很好的提高學(xué)生的代碼閱讀量和代碼閱讀能力。

4.3 加強(qiáng)實(shí)踐環(huán)節(jié)

(1）加強(qiáng)課堂實(shí)踐環(huán)節(jié)：《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》在我院計(jì)算機(jī)專業(yè)一般為3+1學(xué)分的教學(xué)模式，即三個學(xué)時的理論教學(xué)，一個學(xué)分的實(shí)踐教學(xué)。在理論講解的基礎(chǔ)上實(shí)踐，課時是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。據(jù)了解，北京大學(xué)計(jì)算機(jī)系，理論教學(xué)72學(xué)時，上級實(shí)踐100多學(xué)時。這么多的學(xué)時，不是所有學(xué)校都能夠安排的，但是可以通過課前準(zhǔn)備減少理論學(xué)時的基礎(chǔ)上，適當(dāng)?shù)脑黾訉?shí)踐學(xué)時。在實(shí)踐學(xué)時上課時，就應(yīng)適當(dāng)?shù)囊跃唧w的實(shí)例來引導(dǎo)學(xué)生理解理論知識，讓學(xué)生知道所學(xué)知識能夠解決什么具體的問題，能夠做到學(xué)以致用。在課堂教學(xué)案例的選擇上，要注意難度選擇適宜。太容易，不能很好的有助于理論知識的理解；，太復(fù)雜會致使學(xué)生通過通過也很難聽懂，嚴(yán)重打擊其積極性。

(2）以項(xiàng)目為中心的實(shí)踐性教學(xué)：以項(xiàng)目為中心的實(shí)踐性教學(xué)，是通過師生共同協(xié)作以完成一個具體項(xiàng)目的開發(fā)。在項(xiàng)目開發(fā)過程中，老師引導(dǎo)學(xué)生如何將理論知識應(yīng)用到實(shí)踐中來，學(xué)生通過具體的實(shí)現(xiàn)，鍛煉了其編程動手能力的同時，也提高了學(xué)生的溝通能力，合作能力，代碼閱讀能力等。

(3）課程設(shè)計(jì)的合理設(shè)置：課程設(shè)計(jì)的選題，在難度方面，要做到難度適中；選題方向方面，要做到貼近現(xiàn)實(shí)，例如對于圖論中最短路徑的理解，可以借助于百度地圖中最短距離；對于非計(jì)算專業(yè)選開《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程的同學(xué)，選題最好貼近專業(yè)或?qū)W科，針對不同學(xué)科因地制宜。把課堂中真正學(xué)到的東西，用到自己的專業(yè)，不僅提高了動手能力，同時也能大大提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，例如《運(yùn)籌學(xué)》中的很多知識可以借助于數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)編程實(shí)現(xiàn)。

（4）課程的總結(jié)和討論環(huán)節(jié)不可缺少?！稊?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》中的很多實(shí)例，都可以通過多個算法來完成，但是每個方法的時間復(fù)雜度和空間復(fù)雜度會有所不同，如何做到最優(yōu)，是值得學(xué)生們認(rèn)真思考和討論的。通過討論和總結(jié)，能夠達(dá)到對該課程的靈活運(yùn)用。

5 結(jié)束語

本文針對《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程的“線上/線下”教學(xué)、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)實(shí)踐環(huán)節(jié)等方面經(jīng)行了相關(guān)的闡述。本文也有很多的不足之處會在以后的教學(xué)中繼續(xù)努力總結(jié)和完善，例如：好的教學(xué)離不開一支優(yōu)秀的師資隊(duì)伍，培養(yǎng)實(shí)踐應(yīng)用型師資必不可少。

《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程盡管比較難學(xué)，但是經(jīng)過一定的努力也是可以學(xué)好的。需要教師在總結(jié)前人經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，總結(jié)出適合獨(dú)立學(xué)院學(xué)生使用的教學(xué)方式與方法，使學(xué)生在邏輯思維能力和應(yīng)用實(shí)踐能力方面都得到鍛煉，以提高其程序設(shè)計(jì)與開發(fā)能力。