談?wù)剶?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的教學(xué)方法

萬(wàn)淑蘭

[摘要]數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)的重要理論技術(shù)基礎(chǔ),它不僅是計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)必修的一門(mén)核心專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程,而且已成為其他理工專(zhuān)業(yè)的熱門(mén)選修課。當(dāng)用計(jì)算機(jī)來(lái)解決實(shí)際問(wèn)題時(shí),就要涉及到數(shù)據(jù)的表示及數(shù)據(jù)的處理。

[關(guān)鍵詞]數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 教學(xué)方式 教學(xué)效果

中圖分類(lèi)號(hào):G42文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1671-7597(2009)0810150-01

《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》是計(jì)算機(jī)及相關(guān)專(zhuān)業(yè)中一門(mén)重要的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程,它講授的內(nèi)容涉及數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)中的表示、組織和處理,以及相應(yīng)的算法設(shè)計(jì)和初步的算法性能分析。但該課程比較抽象難懂,教學(xué)方法不當(dāng)容易造成教學(xué)效果差,教學(xué)目的難以實(shí)現(xiàn)的后果。如何使學(xué)生更好地掌握最常用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),理解數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)內(nèi)在的邏輯關(guān)系,數(shù)據(jù)與關(guān)系在計(jì)算機(jī)中的存儲(chǔ)表示以及在這些數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)上的運(yùn)算和實(shí)際的執(zhí)行算法,培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的程序設(shè)計(jì)能力以適應(yīng)學(xué)科迅速發(fā)展和知識(shí)更新的需要,我們教師就要結(jié)合學(xué)生特點(diǎn)不斷積累經(jīng)驗(yàn),改革教學(xué)方法和教學(xué)手段,以適應(yīng)高職高專(zhuān)教學(xué)需要。

一、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程的特點(diǎn)

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是一門(mén)理論性強(qiáng)、思維抽象、難度較大的課程。它的教學(xué)要求是:學(xué)會(huì)分析研究計(jì)算機(jī)加工的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的特性,以便為應(yīng)用涉及的數(shù)據(jù)選擇適當(dāng)?shù)倪壿嫿Y(jié)構(gòu)、存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)及其相應(yīng)的算法,并初步掌握算法的時(shí)間分析和空間分析的技術(shù)。

通過(guò)對(duì)本課程的學(xué)習(xí),使學(xué)生初步具備分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力,養(yǎng)成良好的程序設(shè)計(jì)風(fēng)格,積聚和提高基本的分析設(shè)計(jì)能力。為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。要求學(xué)生能夠掌握各種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)及實(shí)現(xiàn)方法和適用范圍;培養(yǎng)學(xué)生閱讀、分析和設(shè)計(jì)算法的能力;進(jìn)行必要的分析設(shè)計(jì)基本技能訓(xùn)練;掌握常規(guī)設(shè)計(jì)方法和技巧。

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)這門(mén)課程從內(nèi)容上看有這么幾個(gè)特點(diǎn):一是各種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)之間雖然存在一些內(nèi)在的聯(lián)系,但總的來(lái)說(shuō)還是自成體系、較為獨(dú)立的,整個(gè)課程不具有明顯的整體性;二是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的算法可應(yīng)用于不同的環(huán)境中,可以用不同的編程語(yǔ)言來(lái)實(shí)現(xiàn);三是課程內(nèi)容具有很強(qiáng)的可伸縮性,既有新的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、新的算法以及新的理論不斷出現(xiàn),而且數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法也可以針對(duì)不同的問(wèn)題進(jìn)行調(diào)整,同一個(gè)問(wèn)題也可以用不同的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法來(lái)解決;四是課程內(nèi)容具有極其廣泛的適用性,數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的概念、原理和方法在軟件開(kāi)發(fā)的過(guò)程中具有極其重要的指導(dǎo)意義,可以幫助人們解決社會(huì)生產(chǎn)活動(dòng)中的很多問(wèn)題。

二、以培養(yǎng)實(shí)踐能力為核心的教學(xué)模式

(一)加強(qiáng)課堂理論教學(xué)

理論教學(xué)在培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力方面的作用是基礎(chǔ)性的、指導(dǎo)性的,所以一定要加強(qiáng)課堂理論教學(xué)。

1.在課程內(nèi)容上,要用透徹掌握各種教材的精華,不可僅限于當(dāng)前一本教材。既要把傳統(tǒng)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的內(nèi)容講解透徹,又要增加面向?qū)ο蟮刃碌膬?nèi)容和方法以適應(yīng)計(jì)算機(jī)科學(xué)的發(fā)展。既要把基本數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的定義和分析、基本數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的應(yīng)用講清楚,還要把各種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)綜合運(yùn)用以解決實(shí)際問(wèn)題的方法講清楚。

2.在教學(xué)重點(diǎn)上,既要培養(yǎng)學(xué)生扎實(shí)的理論基礎(chǔ),又要培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題解決問(wèn)題的能力。比如講解圖的鄰接表存儲(chǔ)表示,不能簡(jiǎn)單地灌輸書(shū)本知識(shí),而要向?qū)W生說(shuō)明為了解決圖的存儲(chǔ)這個(gè)問(wèn)題,把圖的結(jié)構(gòu)分解為弧結(jié)構(gòu)和頂點(diǎn)結(jié)構(gòu)的有機(jī)組合,圖是三個(gè)層次結(jié)構(gòu)的統(tǒng)一。通過(guò)類(lèi)似的教學(xué),可以培養(yǎng)學(xué)生分解復(fù)雜問(wèn)題為簡(jiǎn)單問(wèn)題并且最終解決復(fù)雜問(wèn)題的能力。

3.在教學(xué)方式上,可以根據(jù)授課內(nèi)容的不同采用啟發(fā)式教學(xué)、參與式教學(xué)、任務(wù)驅(qū)動(dòng)式教學(xué)等形式多樣的教學(xué)方式以增強(qiáng)教學(xué)效果,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性。在課堂教學(xué)中不能只講多媒體課件,而要把板書(shū)與多媒體課件相結(jié)合。另外在教學(xué)中還要充分運(yùn)用提問(wèn)、課堂測(cè)驗(yàn)、精講等方式,以此活躍課堂教學(xué)氣氛,培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立思考和自學(xué)能力。

(二)搞好課后教學(xué)輔導(dǎo)

課堂的時(shí)間畢竟是有限的,為了幫助學(xué)生鞏固課堂所學(xué)的理論知識(shí),為上機(jī)實(shí)踐做好準(zhǔn)備,必須做好課后的教學(xué)輔導(dǎo)。在課余時(shí)間可以讓學(xué)生把存在的疑問(wèn)列舉出來(lái),給他們解答,讓他們真正做到理論與實(shí)踐的結(jié)合。

(三)精心設(shè)計(jì)上機(jī)實(shí)踐

上機(jī)實(shí)踐是學(xué)生學(xué)好數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、培養(yǎng)實(shí)踐能力最關(guān)鍵的環(huán)節(jié),一定要精心組織,合理設(shè)計(jì),加強(qiáng)指導(dǎo)。

1.在上機(jī)題的選擇上,要體現(xiàn)分析設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng)。由于數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程不具有明顯的整體性,各種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)之間相對(duì)獨(dú)立,所以首先要選擇一些單一數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的上機(jī)題來(lái)進(jìn)行基本的訓(xùn)練,然后再選擇一些綜合運(yùn)用的上機(jī)題來(lái)進(jìn)行拓展訓(xùn)練。給學(xué)生布置的綜合運(yùn)用上機(jī)題不宜過(guò)細(xì),應(yīng)留有余地,并把握好難度,不要事先指定使用某種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),而是要求學(xué)生從實(shí)際出發(fā),在具體、真實(shí)的環(huán)境中分析研究數(shù)據(jù)對(duì)象的特性,構(gòu)造合理的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)以及相應(yīng)的算法。

2.要加強(qiáng)編程能力的培養(yǎng),鼓勵(lì)學(xué)生使用不同的編程語(yǔ)言。通過(guò)上機(jī)實(shí)踐,可以進(jìn)一步鍛煉學(xué)生的編程能力,要求學(xué)生編制的程序一定要有完整的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)說(shuō)明和注釋,要有容錯(cuò)處理,要能正常運(yùn)行。

3.要加強(qiáng)上機(jī)實(shí)踐的組織工作。給學(xué)生布置的上機(jī)題可以分為必做題和選作題,必做題涵蓋教學(xué)大綱的重要知識(shí)點(diǎn),難度一般,每一名學(xué)生都要做完。選作題數(shù)量比較大,有一定難度,但不要求每題必做,只是隨機(jī)抽取一部分題目分配給學(xué)生完成。

(四)認(rèn)真檢驗(yàn)教學(xué)效果

1.每次課堂上提問(wèn)上次課的內(nèi)容。通過(guò)提問(wèn)可以了解課堂教學(xué)效果以及學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度和學(xué)習(xí)積極性,如果出現(xiàn)問(wèn)題要及時(shí)找出原因并加以解決。

2.認(rèn)真批改作業(yè)。通過(guò)作業(yè)中出現(xiàn)的各類(lèi)錯(cuò)誤,找出一些共性的問(wèn)題,集中加以解決。也可以通過(guò)與學(xué)生談話(huà)、辦公室答疑了解學(xué)生學(xué)習(xí)這門(mén)課程的情況以及對(duì)教師教學(xué)的評(píng)價(jià),師生互動(dòng),共同搞好教學(xué)。

3.認(rèn)真檢查上機(jī)題的完成情況。檢查工作最好在機(jī)房進(jìn)行。檢查時(shí)不僅要求學(xué)生演示最終的運(yùn)行結(jié)果,還要隨機(jī)詢(xún)問(wèn)設(shè)計(jì)思路、出錯(cuò)處理、甚至源程序語(yǔ)句說(shuō)明等,以確認(rèn)學(xué)生獨(dú)立或合作完成了指定的任務(wù),達(dá)到了培養(yǎng)實(shí)踐能力的目的。

參考文獻(xiàn):

[1]嚴(yán)蔚敏、吳偉民,數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(C語(yǔ)言版),清華大學(xué)出版社,1997,2003.

[2]張曉莉、羅文劼等,數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法,機(jī)械工業(yè)出版社,2008.