關(guān)于計算機專業(yè)“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”課程教學改革的探討

傅曉丹

福建師范大學，福建福州 350007

關(guān)于計算機專業(yè)“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”課程教學改革的探討

傅曉丹

福建師范大學，福建福州 350007

《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》不僅是計算機專業(yè)的核心課程，也是信息管理信息系統(tǒng)、圖書館學專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課程。本文針對該課程授課過程中存在的問題進行探討，提出一些教改方法，從而增加學生學習的興趣，培養(yǎng)學生的創(chuàng)造性思維及實際動手能力。

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；教學改革；教學方法

《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》是計算機專業(yè)的核心課程，也是信息管理信息系統(tǒng)、圖書館學專業(yè)必須掌握的專業(yè)基礎(chǔ)課程之一。該課程主要講授數(shù)據(jù)在計算機中的表述、存儲、數(shù)據(jù)組織方法和典型問題求解策略，以及算法設(shè)計及算法性能分析等內(nèi)容，對培養(yǎng)學生的邏輯分析能力、抽象思維和創(chuàng)造能力的培養(yǎng)起到十分重要的作用?！稊?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程涉及的概念多、抽象性高、邏輯性強，是較難掌握的一門課程。針對幾年的教學過程中存在的問題進行分析，筆者對《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》教學改革提出一些看法。

1 設(shè)計與專業(yè)相適應(yīng)的課程體系結(jié)構(gòu)

《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》是信息管理信息系統(tǒng)、圖書館學專業(yè)學生重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，也是該專業(yè)眾多大學研究生考試的專業(yè)課程，因此，課程的教學不僅要讓學生掌握課程的核心內(nèi)容，將課程問題求解的相關(guān)理論、相關(guān)概念與算法的設(shè)計思路理解透徹，而且要讓學生提高課程的實踐設(shè)計能力。在設(shè)計課程體系結(jié)構(gòu)時，筆者具體采取以下措施。

1.1 選擇合適的教材

給計算機專業(yè)學生開課一般選擇的教材是清華大學出版社出版的嚴蔚敏、吳偉民編著的《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》。這本教材編寫比較深入，注重算法的設(shè)計，但實例較少，且要求學習基礎(chǔ)比較好。而信息管理信息系統(tǒng)和圖書館學專業(yè)學生有文科生也有理科生，這樣的教材不太適合他們。因此，筆者選擇實例較多的教材——清華大學出版社出版的李春葆等編著的《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法教程（第3版）》。

1.2 制定適合該專業(yè)特色的教學大綱

信息管理信息系統(tǒng)和圖書館學專業(yè)學生有文科生也有理科生，針對他們講授《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》這門課不能像給計算機專業(yè)學生講課那樣注重設(shè)計的教學，而應(yīng)該把教學重點放在算法理論的教學，同時結(jié)合適當?shù)乃惴ㄔO(shè)計和開發(fā)。由于課程課時的限制，課堂講授時不可能將課程的每一點知識都詳細介紹，因此，在設(shè)計教學大綱是要有主次之分，合理分配課時，重在引導(dǎo)學生入門學習，掌握學習方法，以便學生展開深入的學習，教師予以適當?shù)闹笇?dǎo)。

在講授《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程前先用一節(jié)回顧溫習C語言的主要內(nèi)容，在學生的學習狀態(tài)融入后，接著介紹《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程內(nèi)容，展開主次分明，重點明確的教學。

1.2 .1 線性結(jié)構(gòu)部分

線性結(jié)構(gòu)時數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中最常用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)類型，也是后續(xù)結(jié)構(gòu)學習的基礎(chǔ)，因此要重點介紹。這部分的內(nèi)容重點講解算法分析、線性表、棧和隊列以及串的算法設(shè)計與實現(xiàn)。

1.2 .2 遞歸算法

遞歸的內(nèi)容在C語言課程中已經(jīng)介紹過了，這部分內(nèi)容可以略講，講授主要將遞歸與非遞歸算法從算法的時間復(fù)雜度上進行比較分析介紹，這樣能夠讓學生更好的理解算法的優(yōu)劣，合理進行算法選擇。還需要讓學生了解如何進行遞歸算法的分析與設(shè)計。

1.2 .3 樹和二叉樹部分

樹和二叉樹是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中數(shù)據(jù)元素存在的一對多的關(guān)系，算法設(shè)計相對比較復(fù)雜，學生接受較難，因此，這部分的內(nèi)容主要講授樹和二叉樹相關(guān)的概念、存儲結(jié)構(gòu)、遍歷算法理論、樹與二叉樹的轉(zhuǎn)換、線索二叉樹的算法，哈夫曼樹的應(yīng)用算法，而對于算法實現(xiàn)部分適當展開，深入部分由學生自由拓展。

1.2 .4 圖

圖是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中數(shù)據(jù)元素存在的多對多的關(guān)系，這部分內(nèi)容主要講授圖的基本概念、存儲結(jié)構(gòu)、圖的遍歷算法理論、最小生成樹算法理論、最短路徑算法理論以及AOE網(wǎng)與關(guān)鍵路徑基本理論和算法實現(xiàn)，深入的算法設(shè)計學生課后實現(xiàn)。

1.2 .5 查找與排序

這部分的內(nèi)容在C語言程序設(shè)計課程中有涉及到一些，因此，講授的時候主要是結(jié)合算法的效率進行分析介紹。

2 多樣化的教學方法

《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程的內(nèi)容是理論性較強、邏輯性高，學生普遍反映學習比較難的課程。

2.1 理論聯(lián)系實踐

在講授課程過程中，盡可能的用身邊的客觀問題做實例，讓學生更好的理解相關(guān)的概念和算法。例如：在介紹線性表的順序存儲結(jié)構(gòu)和鏈式存儲結(jié)構(gòu)時，結(jié)合學生到教室上課的座位安排的實例展開。線性表的順序存儲結(jié)構(gòu)如同學生按學號順序從第一排第一個座位開始按順序就坐，而鏈式存儲結(jié)構(gòu)如同學生在教室隨便就坐，但是要保持學生學號的邏輯關(guān)系，因此創(chuàng)建一個指針來記錄下一個學號同學的座位號。在講授樹和二叉樹的概念時，結(jié)合到現(xiàn)實生活中的家族關(guān)系來描述二叉樹中各個結(jié)點之間的關(guān)系等。在介紹圖的概念時，聯(lián)系到城市交通的問題，如：有向圖如同城市道路中的單行道，兩點間的一條邊只能表示一個結(jié)點到另一結(jié)點的單向行駛，而無向圖如同道路的雙行道，兩點間有一條邊則意味著兩地可以相互到達。

2.2 對比聯(lián)系講授

在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中，有很多概念是相關(guān)聯(lián)的，可以聯(lián)系起來介紹。例如：在介紹線性表的順序存儲結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點時，可以對比介紹鏈式存儲結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點。順序存儲結(jié)構(gòu)執(zhí)行插入、刪除操作的效率低的缺點正是鏈式存儲結(jié)構(gòu)的優(yōu)點。這樣，在講授新內(nèi)容的同時又不忘聯(lián)系前面講授的內(nèi)容，使整門課程的內(nèi)容前后貫通。在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程中，類似相關(guān)聯(lián)的知識點有很多，這樣的對比講授既能讓學生學習新的知識點，又能讓學生回顧前面的知識點，實現(xiàn)課程知識的融匯貫通。

2.3 實踐操作指導(dǎo)

課程配有上機實踐課，每周的理論講授后進行上機設(shè)計操作，布置一些與本周課程相關(guān)的設(shè)計題，讓學生能將當天學到的知識馬上進行實踐操作，有利于知識的鞏固。在上機過程中，對學生進行一對一的指導(dǎo)，指導(dǎo)學生解決在實踐設(shè)計過程中遇到的各種錯誤。當錯誤較普遍的時候，在下一次課的講授中集中說明講解。課后學生上交作業(yè)，批改后講問題匯總講解。

2.4 充分利用教務(wù)處的數(shù)字化課程平臺

學校遷到大學城后，由于交通不便、路途遙遠，學生與老師的交流越來越少。師生基本只有在有課的時候才會見面，學生有問題不能得到及時的解決。教務(wù)處提供了數(shù)字課程平臺以彌補這些不足。教師將課件、參考程序上傳到平臺供學生在線閱讀或者下載后閱讀，同時可以利用課程平臺給學生布置作業(yè)，設(shè)置提交截止時間，批改學生上傳的作業(yè)并予以回復(fù)，并及時上傳作業(yè)參考答案。這樣，師生就可以通過數(shù)字課程平臺進行交流溝通，學生的作業(yè)也能夠得到及時的回復(fù)，師生都能了解課程掌握的不足點，這樣有利于教師后期的教學開展和學生的學習。

2.5 利用網(wǎng)絡(luò)交流

除了利用數(shù)字化課程平臺，還可以利用電子郵件、QQ等多種網(wǎng)絡(luò)方式進行交流，及時對學生提出的問題提供指導(dǎo)。

2.6 多渠道的考核方式

《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程是一門實踐性較強的課程，要更好的考核學生的學習效果就不能僅僅通過期末考試，因此在課程考核方面筆者進行如下設(shè)計：

總評成績=平時成績+期末考試成績

其中：平時成績占30%（出勤與課堂回答問題占10%，平時作業(yè)、上機實踐作業(yè)占20%），期末考試成績占70%。

3 課程改革效果

《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程改革通過兩個學期的實踐取得初步成效，在教學過程中，實現(xiàn)講授到實踐到反饋的循環(huán)。學生的學習效率得到提高，學習成績也有所提高。以往很多學生都不能通過課程的考核，教學改革后，學生的通過率得到明顯的提高，學生對教學的滿意度也得到較大的提高。但是，筆者還需要在今后的教學中不斷的總結(jié)，學習新的教學方法，改進教學效果與質(zhì)量，讓學生真正的學有所成，學有所用。

[1]李春葆，尹為民，等.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法教程[M].清華大學 出版社，2009，3.

[2]嚴蔚敏，吳偉民．數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(C語言版)[M].北京：清華大 學出版社，2004，10.

[3]劉海林.《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程的教學探討[J].廣東技術(shù)師范 大學學報，2008(3).

[4]楊永斌.“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”教學策略探討[J].合肥工業(yè)大學學 報，2008，22(3).

[5]王曉榮，王萌.《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程教學改革研究[J].電腦 學習，2009.

TP39

A

1674-6708（2010）28-0203-02