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        信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程的教學(xué)探索

        2021-02-22 01:04:05田濤
        科教創(chuàng)新與實(shí)踐 2021年45期

        田濤

        摘要:信息與計(jì)算機(jī)科學(xué)專業(yè)的教學(xué)目標(biāo)應(yīng)以培養(yǎng)良好數(shù)學(xué)素養(yǎng),掌握該專業(yè)基本理論與操作,并通過不斷訓(xùn)練鍛煉實(shí)踐能力,使用專業(yè)知識與計(jì)算機(jī)技術(shù)解決問題?;诖?,對照當(dāng)前教學(xué)內(nèi)容中存在的缺失部分,加以改進(jìn),分析學(xué)生學(xué)習(xí)情況,重視專業(yè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程教學(xué),探究目前教學(xué)現(xiàn)狀,進(jìn)行課程改革與新教學(xué)模式探索,使數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課堂效率提升,擁有良好的教學(xué)效果。

        關(guān)鍵詞:信息與計(jì)算機(jī)科學(xué);數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu);教學(xué)模式研究

        信息與計(jì)算機(jī)科學(xué)專業(yè)應(yīng)注重學(xué)生的實(shí)踐能力培養(yǎng),注重應(yīng)用技術(shù)解決問題的方法培養(yǎng),在該專業(yè)課程設(shè)計(jì)中,計(jì)算機(jī)課程將專業(yè)理論轉(zhuǎn)變?yōu)閷?shí)際操作,數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是指計(jì)算機(jī)內(nèi)部儲存和組織非特定數(shù)值數(shù)據(jù)計(jì)算的方式,一般用于計(jì)算具有結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù),可直觀反應(yīng)數(shù)據(jù)與元素間的聯(lián)系,如表格、圖像數(shù)據(jù)等。本文針對該專業(yè)學(xué)生理論知識薄弱、實(shí)踐能力較差等問題開展新教學(xué)模式研究,以提高學(xué)生的專業(yè)素養(yǎng)與解決問題能力。

        一、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)教學(xué)現(xiàn)狀

        (一)學(xué)習(xí)目標(biāo)不明確

        部分學(xué)生在選擇該專業(yè)時(shí),對專業(yè)課程組成結(jié)構(gòu)認(rèn)知不到位,對就業(yè)前景及未來發(fā)展方向存在認(rèn)知障礙,缺乏職業(yè)規(guī)劃及就業(yè)目標(biāo)。在學(xué)習(xí)該專業(yè)過程中,重視計(jì)算機(jī)算法與理論知識,忽略數(shù)學(xué)基礎(chǔ)與計(jì)算機(jī)科學(xué)之間的關(guān)聯(lián),數(shù)學(xué)知識薄弱,導(dǎo)致專業(yè)知識掌握程度不達(dá)標(biāo)。就業(yè)方向的選擇上,缺乏對數(shù)據(jù)分析、人工智能、大數(shù)據(jù)分析等方面的認(rèn)知,不了解數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程學(xué)習(xí)的重要性。

        (二)理論和實(shí)踐脫節(jié)

        數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)主要學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)儲存結(jié)構(gòu)與邏輯結(jié)構(gòu),對數(shù)學(xué)能力要求較高,如基礎(chǔ)計(jì)算能力、分析能力、邏輯思維能力等。數(shù)學(xué)能力的要求為理論能力,從理論向?qū)嵺`的轉(zhuǎn)化到熟練應(yīng)用需要付出大量時(shí)間精力。此外,數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)要求學(xué)生掌握編程技能,但學(xué)院教授課程時(shí)設(shè)置理論知識時(shí)長過多,實(shí)際操作、程序設(shè)計(jì)時(shí)長較短,導(dǎo)致該專業(yè)學(xué)生編程掌握程度有限,理論知識轉(zhuǎn)化為實(shí)踐技能受阻,不利于后續(xù)學(xué)習(xí)的開展與未來就業(yè)。

        (三)教學(xué)形式落后

        目前,數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課堂教學(xué)模式陳舊,教學(xué)內(nèi)容枯燥乏味,僅使用PPT展示理論概念,教師不注重課堂互動(dòng),導(dǎo)致學(xué)生注意力難以集中,課堂效率較低。雖然數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程中理論知識占據(jù)主要部分,但應(yīng)多開展課堂實(shí)踐,使學(xué)生掌握相關(guān)技能,傳統(tǒng)機(jī)房教學(xué)無法滿足。新時(shí)代背景下,學(xué)生通過移動(dòng)設(shè)備,使用互聯(lián)網(wǎng)獲取知識,傳統(tǒng)課堂教學(xué)模式已無法滿足多樣化的知識獲取途徑,課堂效果不理想。

        (四)實(shí)踐環(huán)節(jié)學(xué)時(shí)不足

        一般來說,數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的課程安排為理論知識時(shí)長與實(shí)踐活動(dòng)時(shí)長之比約為4:1,學(xué)生在學(xué)習(xí)該專業(yè)過程中的計(jì)算機(jī)操作時(shí)間較少,在短期內(nèi)將理論知識轉(zhuǎn)化為實(shí)踐技能較困難,在學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的基本定義和算法后,進(jìn)行程序設(shè)計(jì),不具備良好的編程基礎(chǔ)與長期練習(xí)很難達(dá)到教學(xué)目標(biāo)。當(dāng)前,實(shí)踐活動(dòng)內(nèi)容只涵蓋基礎(chǔ)知識,對于較復(fù)雜的綜合實(shí)踐活動(dòng),很難通過課堂時(shí)長完成。

        二、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程改革探索與實(shí)踐

        (一)學(xué)習(xí)目標(biāo)分級的探索

        在開展數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)教學(xué)過程中,教師應(yīng)遵循學(xué)生認(rèn)知規(guī)律,進(jìn)行教學(xué)時(shí)使知識難度逐漸遞增,還應(yīng)尊重學(xué)生個(gè)體差異,針對不同性格、學(xué)習(xí)方式、個(gè)人能力采取不同的教學(xué)方法。因此,應(yīng)針對學(xué)生的個(gè)人發(fā)展特色與課堂參與度來評判課堂教學(xué)效果與學(xué)生的學(xué)習(xí)適應(yīng)能力,循序漸進(jìn)、有針對性的開展教學(xué)。

        基于此,應(yīng)將數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)專業(yè)課堂教學(xué)內(nèi)容按知識難易程度與學(xué)生學(xué)習(xí)適應(yīng)度分為CPS三級目標(biāo),具體分類如下:

        C級(Concept),基礎(chǔ)概念級,在該階段學(xué)習(xí)過程中,應(yīng)掌握專業(yè)基礎(chǔ)概念、知識理論框架與基礎(chǔ)專業(yè)技能,可獨(dú)立完成簡單運(yùn)算操作,掌握運(yùn)算流程。

        P級(Practice),實(shí)踐操作級,在熟悉理論知識掌握基礎(chǔ)技能的條件下,掌握教材中的算法,并能完全理解,可通過合作模式完成中高難度的算法。

        S級(Solve),實(shí)際應(yīng)用級,在完成教材算法的延伸能完成中高難度算法習(xí)題后,嘗試挑戰(zhàn)難度較高的算法習(xí)題,可通過合作模式完成復(fù)雜案例。

        三級不同教學(xué)內(nèi)容將整體教學(xué)目標(biāo)分為不同難度等級的小目標(biāo),在逐步完成小目標(biāo)后可實(shí)現(xiàn)整體目標(biāo),且該內(nèi)容的劃分符合學(xué)生認(rèn)知程度。

        (二)實(shí)踐環(huán)節(jié)的探索和改革

        目前,數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)專業(yè)實(shí)踐教學(xué)中存在較多疏漏,應(yīng)對實(shí)踐教學(xué)模式進(jìn)行創(chuàng)新,使理論知識與實(shí)踐教學(xué)緊密貼合,互相促進(jìn),開展靈活性、模式多樣化的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式,以提高實(shí)踐教學(xué)效果,促進(jìn)學(xué)生個(gè)人能力的提升,以達(dá)到應(yīng)用型本科教育的目標(biāo)。具體實(shí)踐內(nèi)容可編寫為報(bào)告,收錄在教材中,并與CPS三大教學(xué)內(nèi)容的綜合學(xué)習(xí)目標(biāo)相對應(yīng),充分設(shè)計(jì)實(shí)踐活動(dòng)。

        結(jié)語:

        目前,信息與計(jì)算機(jī)科學(xué)專業(yè)學(xué)生對于知識的掌握程度較淺薄,對個(gè)人未來就業(yè)規(guī)劃認(rèn)知不清晰,因此學(xué)院應(yīng)針對此現(xiàn)象對其進(jìn)行正確的引導(dǎo),樹立就業(yè)發(fā)展觀,并提高學(xué)生的實(shí)踐能力,成為專業(yè)型人才。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程難度較大,應(yīng)針對學(xué)生學(xué)習(xí)情況與認(rèn)知能力將整體教學(xué)目標(biāo)分為難度不同的小目標(biāo),難度逐級遞增,并不斷開展實(shí)踐活動(dòng),使學(xué)生有充足的時(shí)間將理論知識轉(zhuǎn)化為實(shí)踐操作,創(chuàng)立多元化的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式。

        參考文獻(xiàn):

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