數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程教學(xué)改革探索

魏蕾　馮妍　胡紅梅

摘 要：根據(jù)《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程特點、教學(xué)現(xiàn)狀，分析了課程教學(xué)效果提升較慢的原因，并針對課堂教學(xué)與實驗環(huán)節(jié)的教學(xué)存在的問題，提出了相應(yīng)的改進(jìn)方案與探索思路。實踐證明，應(yīng)用該種改進(jìn)和探索，取得了較好的教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；教學(xué)方法；改進(jìn)與探索

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程是計算機(jī)、軟件專業(yè)的核心課程之一，也是非常重要的專業(yè)基礎(chǔ)課。通過該課程的學(xué)習(xí)，要求學(xué)生在實際應(yīng)用中能正確選擇合理的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，并在此基礎(chǔ)上設(shè)計高效算法并進(jìn)行算法分析。

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

目前，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)已經(jīng)是各大院校計算機(jī)相關(guān)專業(yè)的主干課程之一，大多在低年級開設(shè)。在實際教學(xué)中，學(xué)生普遍存在對這門課程的畏懼情緒，考試成績不理想。原因有四：

1.知識面廣，知識點較分散

授課教材采用清華大學(xué)嚴(yán)蔚敏《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》C語言版，涉及的內(nèi)容有集合、線性、樹形及圖狀結(jié)構(gòu)等四種典型數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及查找與排序算法。典型數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)部分，研究數(shù)據(jù)的邏輯關(guān)系、存儲結(jié)構(gòu)及其操作算法。算法部分則是經(jīng)典算法的講解和分析比較，知識點較多。

2.理論性較強(qiáng)，概念抽象難以理解

教學(xué)中的任何一個理論和概念，都是前人悉心鉆研出的成果，經(jīng)過多年的積淀，精簡概括。短時間內(nèi)要求學(xué)生領(lǐng)悟、理解并應(yīng)用，存在相當(dāng)大的難度。

3.學(xué)生的編程能力不強(qiáng)

該課程普遍在學(xué)生學(xué)習(xí)C/C++程序設(shè)計課程后開設(shè)，而低年級的學(xué)生對計算機(jī)理論理解不足，其自主編程、運行及調(diào)試程序的能力不強(qiáng)，很難直接上手去編寫其中的復(fù)雜算法。

4.學(xué)生的學(xué)習(xí)目標(biāo)不明確

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)教學(xué)的側(cè)重點在于培養(yǎng)高效程序設(shè)計的思維模式，致力于改進(jìn)算法的性能，提高算法效率。對于學(xué)生而言，大多不求甚解，程序只要有結(jié)果就可以了。因此，學(xué)生對數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的通用描述不理解，只知道照搬教材或教師的演示去做，不會變通。

二、教學(xué)改革探索

《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》教學(xué)中的問題，已經(jīng)引起計算機(jī)教學(xué)領(lǐng)域的廣泛關(guān)注。解決目前的教學(xué)困境，需要在調(diào)整教學(xué)內(nèi)容的同時，注重教學(xué)方法的改進(jìn)。

1.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的知識點并不孤立，而是緊湊而又有機(jī)結(jié)合的一個整體

例如，從邏輯關(guān)系來看，線性、樹型、圖狀結(jié)構(gòu)雖各有應(yīng)用領(lǐng)域，相互之間是有明確的規(guī)律可循的。線性結(jié)構(gòu)元素直接存在一對一的關(guān)系為樹型結(jié)構(gòu)的特例；樹型結(jié)構(gòu)元素之間存在一對多的關(guān)系為圖狀結(jié)構(gòu)的特例。課堂教學(xué)按照從簡單到復(fù)雜、從具體到概括的人們認(rèn)識客觀規(guī)律的路線來展開。在講授中，應(yīng)該理清脈絡(luò)，啟發(fā)學(xué)習(xí)與思考。

2.改變教學(xué)思路

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法有密不可分的聯(lián)系，但并非算法課，教學(xué)的關(guān)注點應(yīng)在典型數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及應(yīng)用及算法效率的分析與衡量。此時，研究的算法，是狹義領(lǐng)域內(nèi)具體問題求解，設(shè)定的特定應(yīng)用問題所涉及的算法。在教學(xué)中，合理把握好尺度，理解算法是一個方面，更核心的是選擇并應(yīng)用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法去解決實際問題。

3.課堂要以講授為主，自學(xué)為輔

運用信息化手段，通過網(wǎng)絡(luò)平臺，輔以圖形、動畫等多媒體，把抽象的概念形象化，再與學(xué)生熟悉的實例去類比，增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)的自信心。教學(xué)中，要充分利用課堂時間，精講多練。可以有針對性地布置一些思考題和練習(xí)題，并且檢查與考核學(xué)生的完成情況。

4.改進(jìn)實驗教學(xué)方法

實驗題目的設(shè)置，采用分級別管理：基本數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的典型算法題目、綜合應(yīng)用算法題目、考研題目。實驗運用在線評閱系統(tǒng)（OJ），實現(xiàn)教師設(shè)定題目難易程度，設(shè)計測試用例；學(xué)生通過瀏覽器登錄，在本機(jī)編輯、編譯、運行程序，提交至OJ系統(tǒng)，實現(xiàn)自動評閱，根據(jù)輸出比對，自動給出評判結(jié)果。

在學(xué)生對所有基本數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的內(nèi)容有了初步認(rèn)識后，選取難度高、應(yīng)用強(qiáng)、適用廣的題目，采用分組的形式，以任務(wù)驅(qū)動的方法，融合企業(yè)軟件開發(fā)管理的模式，開展數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)綜合實訓(xùn)。學(xué)生對開發(fā)充滿熱情，積極搜索資料，自主學(xué)習(xí)，從而增強(qiáng)團(tuán)隊合作精神，綜合實驗的能力也就會得到大幅提高。

幾年的教學(xué)實踐與探索證明，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程教學(xué)改革的應(yīng)用，在實踐過程中取得了較好的效果?？鬃诱f：“不憤不啟，不悱不發(fā)?！弊鳛榻處?，需要不斷改進(jìn)教學(xué)方法，探索教學(xué)思路，以提高教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果，從而培養(yǎng)學(xué)生獨立分析與解決問題的能力，并促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，積極創(chuàng)新，為走向社會打下良好的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

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作者簡介：魏蕾，女，1978年出生，漢族，陜西寶雞人，西北農(nóng)林科技大學(xué)信息工程學(xué)院，講師，碩士，主要從事數(shù)字圖像處理、計算機(jī)應(yīng)用教學(xué)與研究。

編輯 薄躍華