楊智明，楊天晴

（保山學(xué)院 信息學(xué)院，云南保山 678000）

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)重要的專業(yè)課程，傳統(tǒng)教學(xué)把學(xué)生束縛在應(yīng)試教育的框架下，學(xué)生疲于應(yīng)付各種考試，畢業(yè)后從事的工作與用人單位需要的合格人才存在一定的差距。2019年10月31日，教育部發(fā)布《關(guān)于一流本科課程建設(shè)的實(shí)施意見》，提出建設(shè)適應(yīng)新時(shí)代要求的一流本科課程，推動(dòng)高等教育改革發(fā)展的要求。該文通過分析數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)傳統(tǒng)教學(xué)存在的問題，從工程教育專業(yè)認(rèn)證的角度探討數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程改革，堅(jiān)持成果導(dǎo)向，優(yōu)化課程內(nèi)容，加強(qiáng)學(xué)生的賦能教育，培養(yǎng)學(xué)生解決復(fù)雜工程問題的能力，提高人才培養(yǎng)質(zhì)量，解決合格人才供給不足的矛盾。

1 工程教育專業(yè)認(rèn)證

工程教育專業(yè)認(rèn)證是國(guó)際社會(huì)評(píng)價(jià)高校工程人才培養(yǎng)能力的一種重要手段，由工程教育專業(yè)認(rèn)證協(xié)會(huì)對(duì)高等學(xué)校工科專業(yè)，以培養(yǎng)目標(biāo)和畢業(yè)要求為導(dǎo)向，進(jìn)行的“第三方”質(zhì)量評(píng)價(jià)，其核心是確認(rèn)工科專業(yè)畢業(yè)生達(dá)到行業(yè)認(rèn)可的既定質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求。在工程教育專業(yè)認(rèn)證背景下，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程教學(xué)改革是圍繞以“學(xué)生中心、產(chǎn)出導(dǎo)向”的課程改革，主要從學(xué)生能從數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程中學(xué)到什么，如何落實(shí)產(chǎn)出，再聚焦到學(xué)生學(xué)習(xí)成果的達(dá)成。圍繞培養(yǎng)目標(biāo)—畢業(yè)要求—課程體系—教學(xué)活動(dòng)—教學(xué)效果評(píng)價(jià)這個(gè)教學(xué)過程，通過工程認(rèn)證正向施工和反向設(shè)計(jì)[1]，把學(xué)生畢業(yè)要求的指標(biāo)點(diǎn)與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程的培養(yǎng)目標(biāo)建立起聯(lián)系，并在教學(xué)過程中強(qiáng)化學(xué)生的能力培養(yǎng)，使得教學(xué)目標(biāo)達(dá)成。

2 存在問題

2.1 課程目標(biāo)與畢業(yè)要求的指標(biāo)點(diǎn)沒有明確的支持關(guān)系

近幾年來，學(xué)院多次修訂人才培養(yǎng)方案、教學(xué)大綱和教學(xué)計(jì)劃等多種教學(xué)材料，由于傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程的教學(xué)目標(biāo)不明確、不具體、不可測(cè)，一般用了解、掌握、理解等含糊的動(dòng)詞描述對(duì)知識(shí)和能力的要求，不能明確說明數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程目標(biāo)和畢業(yè)要求的指標(biāo)點(diǎn)的支撐關(guān)系，而且教材選定和教學(xué)內(nèi)容安排都由任課教師自行確定，因此，教學(xué)目標(biāo)與畢業(yè)要求的達(dá)成度有一定的差距，出現(xiàn)了一些問題。一方面，無論如何修改教學(xué)材料，有些教師仍然使用傳統(tǒng)方法講授熟悉的教材內(nèi)容，采用多年不變的考核方式評(píng)價(jià)學(xué)生，修訂的教學(xué)材料成了留給“外人”看的，與授課教師無多大關(guān)系[2]。另一方面，專業(yè)課程之間內(nèi)容重復(fù)，前驅(qū)、后繼課程銜接“斷檔”也時(shí)有發(fā)生。

2.2 以知識(shí)傳授為導(dǎo)向，不重視能力培養(yǎng)

傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)教學(xué)是以教師為中心，以知識(shí)傳授為導(dǎo)向的滿堂灌，而不是以成果為導(dǎo)向，缺乏運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題的賦能訓(xùn)練，考核方式也以筆試為主，側(cè)重知識(shí)的記憶，學(xué)生被束縛在應(yīng)試教育的框架下，學(xué)習(xí)迷惘無措，缺乏進(jìn)取精神，平時(shí)抄襲作業(yè)、考前突擊追求不掛科也在所難免，這種以知識(shí)傳授為主的教學(xué)方式，對(duì)應(yīng)用型人才培養(yǎng)尤其不利。平常學(xué)習(xí)刻苦，分析能力和動(dòng)手能力強(qiáng)的學(xué)生，未必考試成績(jī)高，而平時(shí)不學(xué)習(xí)的學(xué)生，靠突擊記憶也能獲得較高的分?jǐn)?shù)，考試成績(jī)的高低，不能真實(shí)地反映學(xué)生的學(xué)識(shí)水平和解決問題的能力，一方面，會(huì)挫傷刻苦學(xué)習(xí)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，另一方面，以知識(shí)傳授為導(dǎo)向，不重視學(xué)生專業(yè)能力的訓(xùn)練，學(xué)生想到薪水高，專業(yè)技能要求也高的崗位就業(yè)，難度系數(shù)加大，這就為學(xué)生難就業(yè)埋下了隱患。

2.3 不重視非專業(yè)能力培養(yǎng)，用人單位對(duì)畢業(yè)生的滿意度不高

2015年，一項(xiàng)全國(guó)部分高校工作1～6年畢業(yè)生調(diào)查表明，高校對(duì)學(xué)生培養(yǎng)明顯不足的是學(xué)生的職業(yè)通用能力，其次才是專業(yè)知識(shí)能力。對(duì)2016 屆電子信息類畢業(yè)生調(diào)查，他們認(rèn)為最重要的前五項(xiàng)能力是電腦編程、疑難排解，談判技巧、積極學(xué)習(xí)和有效口頭溝通能力，其中，除了電腦編程能力外，其余4 項(xiàng)能力都是非專業(yè)的通用能力。調(diào)查還發(fā)現(xiàn)，教師普遍未意識(shí)到應(yīng)在專業(yè)課程中培養(yǎng)學(xué)生的通用能力，因而，造成了用人單位需要的能力與畢業(yè)生滿足的能力存在一定差距，也就出現(xiàn)了雖然每年畢業(yè)很多學(xué)生，但合格人才供給仍然不足，用人單位對(duì)畢業(yè)生滿意度不高的問題。

3 OBE 導(dǎo)向的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程改革

3.1 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程目標(biāo)與學(xué)生畢業(yè)要求的指標(biāo)點(diǎn)對(duì)應(yīng)

以工程教育專業(yè)認(rèn)證理念為指導(dǎo)，根據(jù)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的人才培養(yǎng)方案，對(duì)照工程認(rèn)證12項(xiàng)畢業(yè)要求，找出專業(yè)體系中數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程需要支撐的畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)，再對(duì)照布魯姆認(rèn)知目標(biāo)分類法，把數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程進(jìn)行一個(gè)合理的目標(biāo)定位，在能力要求上與對(duì)所支撐的畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)形成實(shí)質(zhì)性的呼應(yīng)，建立起數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程與畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系[3-7]，根據(jù)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程的內(nèi)容，細(xì)化每一章節(jié)所支撐的課程目標(biāo)和畢業(yè)要求的指標(biāo)點(diǎn)，形成一張數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)與課程教學(xué)目標(biāo)的對(duì)應(yīng)矩陣，課程目標(biāo)—教學(xué)環(huán)節(jié)—考核評(píng)價(jià)互相支撐，課程目標(biāo)由適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)環(huán)節(jié)支撐，而課程目標(biāo)是否達(dá)成，需要由適當(dāng)?shù)目己嗽u(píng)價(jià)證明來支撐，它們彼此支撐和合作，共同形成一個(gè)教學(xué)過程的閉環(huán)，把學(xué)校規(guī)定的“七個(gè)一”（人才培養(yǎng)方案、教學(xué)大綱、考試大綱、教材、教學(xué)計(jì)劃、記分冊(cè)、考試成績(jī)分析表）規(guī)范文件，教學(xué)環(huán)節(jié)教授的教學(xué)內(nèi)容和考核評(píng)價(jià)統(tǒng)一起來，既有明確的培養(yǎng)目標(biāo)、又有教學(xué)過程的監(jiān)控機(jī)制，還有教學(xué)目標(biāo)達(dá)成度的考核制度，修訂的教學(xué)材料不再是放在柜子里給“外人”看的培養(yǎng)目標(biāo)，而是目標(biāo)明確，過程可測(cè)可控，教學(xué)效果可達(dá)的良性閉循環(huán)。

3.2 以成果為導(dǎo)向的教學(xué)改革

3.2.1 強(qiáng)化理論深度

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程內(nèi)容涉及操作系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)庫(kù)等多門課程，很多算法比較抽象難理解，而且課程中的算法大多采用類C 語(yǔ)言描述，如果學(xué)生對(duì)離散數(shù)學(xué)和程序設(shè)計(jì)先修課程掌握不好，抽象思維能力訓(xùn)練不到位，就會(huì)造成大部分學(xué)生只能讀懂教材上的算法，卻無法獨(dú)立編寫程序的現(xiàn)象?！肮び破涫?，必先利其器”，學(xué)生要想學(xué)懂?dāng)?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，一定要吃透理論，理解算法的思想，才能在理論的指導(dǎo)下寫出代碼，實(shí)現(xiàn)編程。因此，教師要對(duì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程的重點(diǎn)和難點(diǎn)內(nèi)容講清講透，還要從不同角度對(duì)重要原理進(jìn)行多次訓(xùn)練，建立知識(shí)點(diǎn)的內(nèi)在聯(lián)系[8]，促使學(xué)生深刻理解原理。比如，把課程內(nèi)容劃分成低、中、高3 個(gè)等級(jí)，對(duì)于中低難度的知識(shí)點(diǎn)，讓學(xué)生自學(xué)掌握，對(duì)學(xué)生錯(cuò)誤特別多的部分，再進(jìn)行有針對(duì)性的分析解答，而對(duì)于高難度的知識(shí)點(diǎn)，必須進(jìn)行詳細(xì)的教學(xué)設(shè)計(jì)，制定具體的實(shí)施方案，特別要講清知識(shí)架構(gòu)和脈絡(luò)關(guān)系，突出知識(shí)蘊(yùn)含的深刻原理，還要讓學(xué)生通過課外作業(yè)的訓(xùn)練，闡明典型數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法的基本原理，并能夠推演和分析給定數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及算法的時(shí)間和空間效率，通過實(shí)踐訓(xùn)練，知識(shí)點(diǎn)的對(duì)比分析，理解原理內(nèi)涵及應(yīng)用范圍，能夠針對(duì)問題做出最優(yōu)選擇，達(dá)到理論和實(shí)踐的完美結(jié)合。

3.2.2 重視能力培養(yǎng)

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程的重要性在于能用計(jì)算機(jī)解決實(shí)際問題，利用《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》中的知識(shí)編寫程序解決生活中的最優(yōu)問題、排序問題，這既是學(xué)生探索和獲取知識(shí)以及鍛煉和培養(yǎng)技能的載體，也是進(jìn)行復(fù)雜程序設(shè)計(jì)訓(xùn)練的過程。通過生活中的最優(yōu)問題，讓學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)課程知識(shí)，在理論指導(dǎo)下進(jìn)行高水平“動(dòng)腦”指揮的“動(dòng)手”實(shí)踐，解決復(fù)雜工程問題[9]。比如，通過小組合作完成一個(gè)任務(wù)，首先，讓學(xué)生在小組長(zhǎng)的帶領(lǐng)下進(jìn)行工程問題的討論與分析，充分理解工程問題的求解過程：分析問題建立模型（找到解決問題突破口的能力）—選擇合適的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)（分析判斷能力）—構(gòu)造求解算法（培養(yǎng)學(xué)生的方案設(shè)計(jì)能力）—編寫程序（解決問題能力）—測(cè)試（規(guī)范化表達(dá)能力）—PPT 及總結(jié)報(bào)告（歸納展示和有效的口頭表達(dá)能力），讓學(xué)生利用高級(jí)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)典型數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及算法，從程序的執(zhí)行過程清晰地理解實(shí)驗(yàn)結(jié)果，這樣，通過完成工程項(xiàng)目，不僅能夠鍛煉學(xué)生復(fù)雜程序設(shè)計(jì)的能力，讓學(xué)生感受軟件開發(fā)的規(guī)范，以及團(tuán)隊(duì)的合作精神，還能讓學(xué)生在不知不覺中提升疑難排除、有效口頭表達(dá)等能力，為將來進(jìn)入工作崗位提升競(jìng)爭(zhēng)力。

3.2.4 重視價(jià)值塑造

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)涉及人工智能等知識(shí)，在教學(xué)內(nèi)容和設(shè)計(jì)安排中需要突破習(xí)慣性認(rèn)知模式，強(qiáng)調(diào)課程內(nèi)容的廣度和深度，可以把數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程內(nèi)容與大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、人工智能等新技術(shù)、新產(chǎn)業(yè)深度融合，增加課程內(nèi)容的實(shí)用性和前瞻性，并在教學(xué)中引入與前沿?zé)狳c(diǎn)問題結(jié)合緊密的案例，豐富課程思想，增加教學(xué)外延內(nèi)容。比如，引入搜索引擎、決策樹、病毒感染檢測(cè)、網(wǎng)絡(luò)入侵檢測(cè)等內(nèi)容。另外，充分挖掘數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程知識(shí)點(diǎn)的思政元素，通過精選案例、主題研討、 師生點(diǎn)評(píng)等形式，將思政元素有機(jī)地融入教學(xué)中，在潤(rùn)物細(xì)無聲中，使學(xué)生樹立正確的人生觀和價(jià)值觀。比如，在講樹的內(nèi)容時(shí)，講到樹的層次結(jié)構(gòu)，就可以用學(xué)生熟悉的大學(xué)生社團(tuán)組織作類比，引入育人思想。社團(tuán)中每個(gè)成員根據(jù)自己所任職的級(jí)別，分別安排在樹形結(jié)構(gòu)的不同層次中，如果社團(tuán)中的每個(gè)成員都在自己的崗位把能力發(fā)揮到極致，盡職盡責(zé)地做好本職工作，就是遇到再大的問題，社團(tuán)成員也能相互體諒，互相幫助，整個(gè)社團(tuán)就安定團(tuán)結(jié)，蒸蒸日上，也好比我們國(guó)家，今年遇到突如其來的疫情，全國(guó)人民萬眾一心，眾志成城，不論是防疫志愿者，還是奔赴抗疫一線的逆行者，每個(gè)人都堅(jiān)守在自己的崗位上，為打贏這場(chǎng)疫情戰(zhàn)盡力，我們國(guó)家才取得了抗疫的偉大勝利。在樹形結(jié)構(gòu)中看出，處在不同層次的結(jié)點(diǎn)享有的資源是不同的，層次越接近根結(jié)點(diǎn)，擁有的資源越豐富，如果某個(gè)成員不想安于現(xiàn)狀，想擁有更多的資源，可以通過自己不懈努力奮斗，提升到上一個(gè)層次，從中激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)斗志。另外，針對(duì)樹形結(jié)構(gòu)圖的知識(shí)點(diǎn)，讓學(xué)生查詢梁氏家族和錢氏家族的家族譜，畫出兩家為中國(guó)做出杰出貢獻(xiàn)的人名樹形構(gòu)圖，不僅能夠使學(xué)生深刻地理解樹的知識(shí)，而且能夠使學(xué)生對(duì)改變大半個(gè)中國(guó)的錢、粱兩個(gè)家族的偉人進(jìn)行了深入了解，“千年名門望族、兩浙第一世家”的錢氏家族，“一門兩院士，滿庭皆才俊”的粱氏家族，從而激發(fā)學(xué)生的愛國(guó)熱情和為國(guó)做貢獻(xiàn)的決心。在教學(xué)中，不斷灌輸遵守底線，愛崗敬業(yè)，誠(chéng)實(shí)守信的社會(huì)主義核心價(jià)值觀教育，落在實(shí)處就是遵紀(jì)守法，做作業(yè)、考試不抄襲、不作弊，將來參加工作才能愛崗敬業(yè)，自覺遵守職業(yè)道德和規(guī)范，在潛移默化中培養(yǎng)良好的個(gè)人操守和作為“IT”人的使命和擔(dān)當(dāng)。

3.3 貫通工程教育鏈條

課程的教學(xué)內(nèi)容除了重視學(xué)生專業(yè)能力的培養(yǎng)訓(xùn)練外，在學(xué)生談判技巧、積極學(xué)習(xí)和有效口頭溝通能力等通用能力培養(yǎng)上也要加強(qiáng)，提升用人單位對(duì)畢業(yè)生的滿意度。在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程中主要堅(jiān)持課程內(nèi)容始終為培養(yǎng)目標(biāo)服務(wù)的宗旨，圍繞“培養(yǎng)目標(biāo)—畢業(yè)要求—課程內(nèi)容—教學(xué)環(huán)節(jié)—合格人才—順利上崗”的主線，重構(gòu)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程知識(shí)體系，把每一章的內(nèi)容與能力培養(yǎng)對(duì)應(yīng)起來，確保目標(biāo)定位與能力培養(yǎng)清晰，所教授的教學(xué)內(nèi)容要與新技術(shù)、新產(chǎn)業(yè)深度融合，使學(xué)生能力成長(zhǎng)與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)協(xié)同發(fā)展，實(shí)現(xiàn)科教深度融合，還要重視用人單位需要的非專業(yè)能力培養(yǎng)和訓(xùn)練。比如，一學(xué)期安排幾場(chǎng)談判講座，組織幾次模擬招聘、模擬談判活動(dòng)，訓(xùn)練學(xué)生的談判能力和口頭表達(dá)能力，布置學(xué)生查詢收集數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程應(yīng)用的范圍和該課程出現(xiàn)的新技術(shù)，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力，還要設(shè)計(jì)一個(gè)科學(xué)合理的考核方式，確保學(xué)生達(dá)到合格畢業(yè)生要求，減少畢業(yè)生與用人單位需求差距，貫通學(xué)校與社會(huì)的教育鏈條，讓教育回歸初心。

4 結(jié)語(yǔ)

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程存在課程目標(biāo)與畢業(yè)要求的指標(biāo)點(diǎn)沒有明確的支持關(guān)系，不重視成果導(dǎo)向，使得培養(yǎng)出來的學(xué)生與用人單位的需求存在一定的差距。通過以工程教育專業(yè)認(rèn)證理念為指導(dǎo)，以學(xué)生為中心，采用成果為導(dǎo)向進(jìn)行數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程改革，始終堅(jiān)持課程教學(xué)內(nèi)容為培養(yǎng)目標(biāo)服務(wù)，不斷豐富教學(xué)思想，優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容。不僅要重視學(xué)生專業(yè)能力培養(yǎng)，還要注重學(xué)生非專業(yè)能力的通用能力訓(xùn)練，把社會(huì)主義核心價(jià)值觀貫穿其中，提升人才素質(zhì)，縮短用人單位對(duì)畢業(yè)生的培訓(xùn)時(shí)間，解決合格人才供給不足的矛盾。