應(yīng)用型本科院校數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程教學(xué)改革研究

張金芳

摘要 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是計(jì)算機(jī)類專業(yè)的一門專業(yè)核心課，本文通過了解該門課程的教學(xué)現(xiàn)狀，結(jié)合實(shí)際教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)了目前教學(xué)當(dāng)中存在的問題，提出了一些教學(xué)改革建議，以改進(jìn)后續(xù)的教學(xué)工作。

關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu);教學(xué)改革;應(yīng)用導(dǎo)向

中圖分類號：G642? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1009-3044（2019）24-0181-02

開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識碼（OSID）：

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是軟件工程、計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)等專業(yè)的一門專業(yè)核心課程，是培養(yǎng)學(xué)生軟件開發(fā)能力的基礎(chǔ)[1]，同時(shí)是數(shù)據(jù)庫原理、操作系統(tǒng)等課程的先修課，因此，該課程在相關(guān)專業(yè)課程建設(shè)中非常重要。但由于該課程抽象性、邏輯性較強(qiáng)，教學(xué)與實(shí)際應(yīng)用開發(fā)存在一定的脫節(jié)，導(dǎo)致學(xué)生掌握困難或者應(yīng)用困難，因此，有必要針對該課程進(jìn)行教學(xué)改革研究，以期提高教學(xué)質(zhì)量水平，幫助學(xué)生更好地掌握該門課程知識，提高實(shí)際軟件開發(fā)能力，體現(xiàn)教學(xué)以學(xué)生為中心的理念。

1 教學(xué)現(xiàn)狀與存在的問題

2018年9月17日，教育部印發(fā)《關(guān)于加快建設(shè)高水平本科教育全面提高人才培養(yǎng)能力的意見》，對本科教育提出了“推動(dòng)課堂教學(xué)改革”“加強(qiáng)學(xué)習(xí)過程管理”“提升教學(xué)能力”“充分發(fā)揮教材育人功能”等要求，因此，傳統(tǒng)的教學(xué)模式需要改革。

目前，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程教學(xué)多使用教師講解、提問、討論等教學(xué)方法，提高學(xué)生參與度與積極性，對于教學(xué)效果有一定的提高作用，但由于該門課程本身難度較高，教學(xué)效果依然不甚理想。本文以應(yīng)用型本科院校學(xué)生為例，結(jié)合以往的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)展開研究，發(fā)現(xiàn)在目前的教學(xué)中，存在以下問題。

1.1 教學(xué)內(nèi)容脫節(jié)

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)算法需要高級程序設(shè)計(jì)語言描述，因此，高級程序設(shè)計(jì)語言作為該門課程的先修課，夯實(shí)學(xué)生編程能力的重要性不言而喻。以C語言為例，在C語言程序設(shè)計(jì)這門課程中，受學(xué)生學(xué)習(xí)能力、掌握情況、課時(shí)等條件限制，大多數(shù)教師對于結(jié)構(gòu)體和指針部分的教學(xué)強(qiáng)度不足，或者學(xué)生因臨近期末考試，對此練習(xí)較少、掌握不牢，而數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)這門課程幾乎全程需要數(shù)組、指針、結(jié)構(gòu)體等知識進(jìn)行算法描述，兩門課程的教學(xué)銜接性不足，這就導(dǎo)致了教學(xué)內(nèi)容脫節(jié)[2]，學(xué)生即使能聽懂?dāng)?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的理論，也難以將其應(yīng)用于實(shí)踐開發(fā)，掌握不牢，長此以往，學(xué)習(xí)難度增大，積極性下降。

1.2 重要性認(rèn)識不足導(dǎo)致積極性不高

在以往的教學(xué)過程中，不乏學(xué)生提問：“學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)有什么用？”，而教師一味強(qiáng)調(diào)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的重要性，往往是強(qiáng)調(diào)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是考研課，或者數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)在專業(yè)課程體系中的承前啟后作用，這些都是站在教師立場上的重要性，而對于學(xué)生來講，其更關(guān)心的往往是這門課的內(nèi)容應(yīng)用在什么地方、該怎么用。這種認(rèn)知的偏差導(dǎo)致學(xué)生對于該課程的看法偏頗，認(rèn)識不足，長此以往，學(xué)生逐漸認(rèn)為其在工作中沒什么用處，降低了該課程的學(xué)習(xí)積極性，對于日常學(xué)習(xí)就應(yīng)付了事。

1.3 理論掌握與動(dòng)手實(shí)踐脫節(jié)

在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)等實(shí)驗(yàn)教學(xué)當(dāng)中，學(xué)生面對應(yīng)用型或者實(shí)際的問題，往往沒有解題思路，學(xué)生跟老師反饋?zhàn)疃嗟膯栴}就是：“我理解數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的理論，但是我不知道如何應(yīng)用的這個(gè)問題當(dāng)中”，這證明，在日常教學(xué)過程中，學(xué)生更習(xí)慣于接受，不習(xí)慣獨(dú)立思考，因此，應(yīng)強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)理論解決實(shí)際問題的能力。

1.4 教學(xué)內(nèi)容受考試影響，重點(diǎn)偏移

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)這門課程考核方式往往是日常教學(xué)加期末考試的形式，但是，一旦涉及考試，就會(huì)出現(xiàn)偏計(jì)算性、理論性的知識點(diǎn)考核比例過高、對于實(shí)際應(yīng)用的考核幾乎沒有的現(xiàn)象，這嚴(yán)重影響了數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的實(shí)踐性教學(xué)。以二叉樹為例，試卷中，二叉樹部分內(nèi)容的考試往往大量出現(xiàn)二叉樹的各種性質(zhì)，而忽略或者避開了用代碼實(shí)現(xiàn)某些二叉樹功能的考核，而二叉樹的性質(zhì)掌握與否，其實(shí)并不影響學(xué)生是否能用二叉樹的知識解決實(shí)際問題，而能否實(shí)現(xiàn)創(chuàng)建二叉樹、結(jié)點(diǎn)的增刪改查等知識點(diǎn)，才是應(yīng)用型本科學(xué)生必須掌握的內(nèi)容。因此，考核內(nèi)容的偏頗，影響了學(xué)生學(xué)習(xí)的重心。

1.5? 教材內(nèi)容脫離實(shí)際，內(nèi)容抽象無法理解

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可能內(nèi)容本身就較為抽象、不易理解，而目前的教材大多都照本宣科，講解理論，對于理論內(nèi)容和算法解釋，甚至例題，都是就題論題，無應(yīng)用場景，知識點(diǎn)不連貫，內(nèi)容枯燥。

2 教學(xué)改進(jìn)建議

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的教學(xué)包括教學(xué)內(nèi)容、方法、教材、考核等，這幾方面缺一不可，合理改革以上環(huán)節(jié)，就能達(dá)到改善教學(xué)效果的目的。

2.1 改革教學(xué)內(nèi)容

2.1.1 集體備課，加強(qiáng)教學(xué)研討

根據(jù)已制定的學(xué)生培養(yǎng)方案，研究培養(yǎng)目標(biāo)，綜合考慮難度、廣度、應(yīng)用性，編制適合應(yīng)用型本科的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程教學(xué)大綱，與先修課即高級程序設(shè)計(jì)語言課任課教師、后續(xù)課程任課教師集體研究教學(xué)內(nèi)容，加強(qiáng)溝通，避免前后課程教學(xué)內(nèi)容脫節(jié)，比如程序設(shè)計(jì)課程教師需重點(diǎn)講解、練習(xí)數(shù)組、指針、結(jié)構(gòu)體及其綜合應(yīng)用，從而避免在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程中，因?yàn)閯?dòng)手能力不足造成的學(xué)習(xí)困難。

2.1.2 明確學(xué)習(xí)目標(biāo)，案例教學(xué)提高學(xué)生積極性

正確為學(xué)生說明數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)在專業(yè)課程中的地位，同時(shí)強(qiáng)調(diào)其于軟件開發(fā)當(dāng)中的重要性，結(jié)合實(shí)際，應(yīng)用案例引導(dǎo)[3，4]，消除“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程無應(yīng)用”的看法。例如，在課程初始或者線性表部分，通過一個(gè)實(shí)際的案例進(jìn)行展示，如學(xué)生考勤信息管理系統(tǒng)，強(qiáng)調(diào)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)思想于該項(xiàng)目中的應(yīng)用;在圖論中，可以用幾個(gè)城市間計(jì)算最小路徑或者最省路費(fèi)等問題進(jìn)行導(dǎo)入式教學(xué)，可激發(fā)學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的興趣。

2.1.3 突出應(yīng)用性，改革教學(xué)重點(diǎn)

教學(xué)大綱結(jié)合學(xué)校、學(xué)生實(shí)際特點(diǎn)，強(qiáng)調(diào)基礎(chǔ)性、應(yīng)用性，同時(shí)考慮時(shí)代特性和專業(yè)特性[5]，即時(shí)刻考慮當(dāng)前環(huán)境下，于項(xiàng)目開發(fā)當(dāng)中的應(yīng)用情況，調(diào)整教學(xué)重點(diǎn)，考慮不同專業(yè)的學(xué)生，對于知識點(diǎn)的需要情況，調(diào)整教學(xué)重點(diǎn)。例如，普通軟件開發(fā)中，外排序部分應(yīng)用較少，同時(shí)教學(xué)又過于抽象，可以刪除這樣的章節(jié);例如二叉樹的性質(zhì)部分，在開發(fā)中實(shí)際應(yīng)用性差，可以略講。同時(shí)，在講解知識點(diǎn)過程中，通過實(shí)際案例，說明該知識點(diǎn)的應(yīng)用環(huán)境。