《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》教學(xué)改革探討

熊瑛

摘 要：《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》在計(jì)算機(jī)科學(xué)中是一門綜合性的專業(yè)基礎(chǔ)課，是介于數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)硬件和計(jì)算機(jī)軟件三者之間的一門核心課程。它不僅是一般程序設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，而且是設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)編譯程序、操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)及其他系統(tǒng)程序的重要基礎(chǔ)。但由于程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)薄弱、實(shí)踐機(jī)會少等原因，影響了該課程的教學(xué)效果。文章針對數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程的教學(xué)現(xiàn)狀和存在的問題，提出了一個實(shí)用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程改革方案和教學(xué)方法。

關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 教學(xué)改革 教學(xué)方法

一、引言

“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”作為一門獨(dú)立的課程在國外是從1968年才開始設(shè)立的。1968年美國唐納德·克努特教授開創(chuàng)了數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的最初體系，他所著的《計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)藝術(shù)》第一卷《基本算法》是第一本較系統(tǒng)地闡述數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)和存儲結(jié)構(gòu)及其操作的著作?！皵?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”在計(jì)算機(jī)科學(xué)中是一門綜合性的專業(yè)基礎(chǔ)課，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是介于數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)硬件和計(jì)算機(jī)軟件三者之間的一門核心課程。它不僅是一般程序設(shè)計(jì)（特別是非數(shù)值性程序設(shè)計(jì)）的基礎(chǔ)，而且是設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)編譯程序、操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)及其他系統(tǒng)程序的重要基礎(chǔ)。

隨著計(jì)算機(jī)的普及，信息量的增加，信息范圍的拓寬，使許多系統(tǒng)程序和應(yīng)用程序的規(guī)模很大，結(jié)構(gòu)又相當(dāng)復(fù)雜。為了編寫一個“好”的程序，必須分析待處理的對象的特征及各對象之間存在的關(guān)系，這就是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)這門課所要研究的問題。為此，文章針對數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程的教學(xué)現(xiàn)狀和存在的問題，提出了一個實(shí)用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程改革方案和教學(xué)方法。

二、《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程教學(xué)中存在的問題

這門課程教學(xué)要求相對比較高，不但要求學(xué)生掌握數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的基本概念，而且還要在此基礎(chǔ)上理解代碼、練習(xí)主要考察知識點(diǎn)的理解及時地反饋和編寫代碼解決難度不等的題目在運(yùn)用中加深認(rèn)識。因此，要求學(xué)生有較為扎實(shí)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)和較強(qiáng)的邏輯推理能力，而且還要具備一定的分析能力和動手編程能力。

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中涉及大量的概念、模型及操作算法都較為抽象，學(xué)生理解起來有一定的困難，教師教學(xué)難度也比較大。

學(xué)生對剛剛學(xué)完的C語言掌握得不夠好，大部分學(xué)生對結(jié)構(gòu)體、指針和鏈表等知識點(diǎn)掌握得都不夠深入，這些都導(dǎo)致上課跟不上老師的節(jié)奏，不能獨(dú)立完成數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的實(shí)驗(yàn)，因此學(xué)生對這門課便逐漸失去了學(xué)習(xí)興趣。

三、《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程改革方案

1.探索有效應(yīng)用于課程教學(xué)的途徑與方法

對于《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》中的許多抽象概念和算法，以老師講學(xué)生一味的接收為中心的教學(xué)模式起不到很好的效果。因?yàn)閷W(xué)生只是一味地被動接收知識，而這些知識有什么用、該怎么用都不清楚。大學(xué)課堂應(yīng)該注重兩個方面的內(nèi)容講授：一是具體知識內(nèi)容，二是科學(xué)的思維方法。如果采用科學(xué)的教學(xué)方法，老師所傳授的知識便易于被學(xué)生有效吸收，同時其解決問題的思想方法也容易被學(xué)生所吸納并轉(zhuǎn)變?yōu)橐环N潛在的能力。因此，在教學(xué)過程中，第一應(yīng)該始終圍繞問題而展開教學(xué)活動，引導(dǎo)學(xué)生不斷發(fā)現(xiàn)問題、分析問題并最終解決問題，以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維。第二應(yīng)該注重知識點(diǎn)的有機(jī)整合，每學(xué)完一章就帶著學(xué)生歸納總結(jié)該章節(jié)的知識點(diǎn)，以加強(qiáng)學(xué)生對知識點(diǎn)的理解度。故應(yīng)在教學(xué)中采用以學(xué)生為主體、以問題為中心的教學(xué)模式、充分調(diào)動學(xué)生的求知欲，提高他們的積極性和主動性。

2.培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐和創(chuàng)新能力

現(xiàn)如今，在國內(nèi)基本所有高校都開設(shè)了計(jì)算機(jī)專業(yè)，但是幾乎所有計(jì)算機(jī)專業(yè)都只注重理論知識的講解，缺乏動手實(shí)踐內(nèi)容，導(dǎo)致許多畢業(yè)生找不到對口的工作?！稊?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》是一門理論性和實(shí)踐性都很強(qiáng)的課程，它需要理論教學(xué)的結(jié)果來指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的過程，更需要實(shí)驗(yàn)教學(xué)的過程來強(qiáng)化理論教學(xué)的效果。因此，其一在教學(xué)過程中，每次理論課堂后老師給學(xué)生布置課后練習(xí)題讓其獨(dú)立完成；每次實(shí)驗(yàn)課老師只講具體實(shí)現(xiàn)什么更多的讓學(xué)生自己動手實(shí)踐敲代碼解決問題。其二在制定考核評價方式時，應(yīng)加重實(shí)驗(yàn)成績在期末總成績的比例。目前，實(shí)驗(yàn)成績在期末總成績中占10%，導(dǎo)致學(xué)生對實(shí)驗(yàn)不夠重視。因此如果增加實(shí)驗(yàn)成績在期末總成績中的比例，將更能引起學(xué)生對實(shí)驗(yàn)動手操作的重視了。

3.培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

興趣是學(xué)生學(xué)習(xí)最好的老師，如果不注重教學(xué)的生動性，學(xué)生的學(xué)習(xí)只能是一種為了考試的學(xué)習(xí)，將起不到應(yīng)有的教學(xué)效果。激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣的有效方法就是變被動學(xué)習(xí)為主動學(xué)習(xí)。在理論課堂上，其一老師通過生動有趣的PPT以及幽默風(fēng)趣的語言不僅把教學(xué)內(nèi)容講透徹了又吸引了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，其二老師常在課堂上提出一些簡單的小問題與學(xué)生互動調(diào)動學(xué)生的主動性和積極性。在實(shí)驗(yàn)課堂上，老師通過一個生動有趣的段子引出要講的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，讓學(xué)生有興趣并且迫不及待想要自己動手操作去實(shí)現(xiàn)，在這個動手操作的過程中，學(xué)生可以從發(fā)現(xiàn)問題并解決問題這一條主線中掌握理論課上學(xué)不到的運(yùn)用知識的能力。

四、小結(jié)

本課程要求學(xué)生掌握基礎(chǔ)的知識點(diǎn)，例如線性表、棧、隊(duì)列、串、樹和圖的相關(guān)知識點(diǎn)；要求學(xué)生理解代碼，例如理解順序結(jié)構(gòu)和鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)的插入、刪除、查找和排序運(yùn)算；要求學(xué)生練習(xí)主要考察知識點(diǎn)的理解，及時的反饋能大大提升學(xué)習(xí)效率；還要求學(xué)生編寫代碼解決難度不等的題目，在運(yùn)用中加深認(rèn)識。因此，老師在教學(xué)中要注重與學(xué)生互動，用幽默風(fēng)趣的科學(xué)教學(xué)方式，吸引學(xué)生的興趣，調(diào)動學(xué)生的積極性，使學(xué)生化被動學(xué)習(xí)為主動學(xué)習(xí)。

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