以“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”課程為導(dǎo)向的“C語言程序設(shè)計(jì)”課程的教學(xué)研究與實(shí)施

葉倩　王旭東

關(guān)鍵詞：C語言程序設(shè)計(jì);數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu);應(yīng)用型本科;教學(xué)實(shí)施

中圖法分類號(hào)：TP392 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

由于“C語言程序設(shè)計(jì)”與“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”存在關(guān)聯(lián)知識(shí)點(diǎn)，因此總結(jié)兩門課程的知識(shí)點(diǎn)內(nèi)容，提出知識(shí)重難點(diǎn)與訓(xùn)練拓展的方向，可以對(duì)學(xué)習(xí)“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

1研究意義

“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”是計(jì)算機(jī)專業(yè)重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程，“C語言程序設(shè)計(jì)”則是一門重要的大類基礎(chǔ)課程，也是“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”等專業(yè)基礎(chǔ)課程的前導(dǎo)課程。因此，“C語言程序設(shè)計(jì)”的教學(xué)對(duì)于計(jì)算機(jī)專業(yè)尤為重要。此外，由于學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)掌握的深度不夠、畏懼難題心理等問題，結(jié)合本校應(yīng)用型本科的教學(xué)特點(diǎn)，本文對(duì)“C語言程序設(shè)計(jì)”和“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、考核方式進(jìn)行了改革研究。

“C語言程序設(shè)計(jì)”是學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)相關(guān)學(xué)科的工具，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)則是帶“結(jié)構(gòu)”的數(shù)據(jù)元素集合，描述數(shù)據(jù)元素的存在關(guān)系，包括邏輯結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)十分重要。

2課程內(nèi)在聯(lián)系分析

按照數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)可以將數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)分為線性結(jié)構(gòu)和非線性結(jié)構(gòu)，而數(shù)據(jù)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)的基本形式分為有順序存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)和鏈?zhǔn)酱鎯?chǔ)結(jié)構(gòu)。

學(xué)生對(duì)“C語言程序設(shè)計(jì)”的熟悉掌握程度直接關(guān)系到“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”的教學(xué)效果。C語言的難點(diǎn)是指針、函數(shù)、數(shù)組作為函數(shù)參數(shù)，以及結(jié)構(gòu)體類型等，而在“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”的教學(xué)過程中，主要運(yùn)用這些知識(shí)點(diǎn)來分析、解決問題。對(duì)很多學(xué)生來說，對(duì)于C語言的運(yùn)用能力不強(qiáng)，如果直接進(jìn)入“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”課程的學(xué)習(xí)，會(huì)有畏懼心理。我們采用三課時(shí)的時(shí)間復(fù)習(xí)C語言的知識(shí)點(diǎn)，并將這些內(nèi)容加入到教學(xué)大綱及教學(xué)進(jìn)度表中。雖然三課時(shí)未必能讓所有學(xué)生靈活應(yīng)用C語言去學(xué)習(xí)“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”，但是在課后，學(xué)生能夠明確如何復(fù)習(xí)并進(jìn)一步學(xué)習(xí)“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”相關(guān)課程。

3 教學(xué)改革研究

3.1問題分析

從教學(xué)過程及評(píng)價(jià)結(jié)果進(jìn)行分析，主要有以下幾個(gè)問題。

課程教學(xué)內(nèi)容過于簡(jiǎn)單，知識(shí)點(diǎn)多且散。對(duì)于很多知識(shí)點(diǎn)的細(xì)節(jié)方面，學(xué)生無法完全掌握。單純依靠課堂教學(xué)及練習(xí)不能滿足應(yīng)用型本科學(xué)生對(duì)“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”等后續(xù)課程的學(xué)習(xí)需要，且不能全面考核編程能力、程序調(diào)試能力，未發(fā)揮出大類基礎(chǔ)課程的實(shí)際作用。

缺乏改革大類基礎(chǔ)課程的想法及推動(dòng)力。第一，在“C語言程序設(shè)計(jì)”課程教學(xué)方面，教師普遍采用固定的教學(xué)模式、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)進(jìn)度，雖然學(xué)生對(duì)這種傳統(tǒng)的教學(xué)方式及內(nèi)容感到輕松，但課程的教學(xué)效果并不好;第二，新教師主要將精力放在教學(xué)內(nèi)容上，未思考教學(xué)改革等問題;第三，教學(xué)改革缺乏思路，沒有想到好的改革的方法。

3.2解決辦法

3.2.1精準(zhǔn)定位教學(xué)目標(biāo)

學(xué)生希望在獲取本科學(xué)位的同時(shí)掌握一項(xiàng)或多項(xiàng)專業(yè)技能，所以課程的教學(xué)既有理論目標(biāo)也有技能目標(biāo)。對(duì)于“C語言程序設(shè)計(jì)”課程而言，需要建立結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)思想，養(yǎng)成正確的程序設(shè)計(jì)風(fēng)格和嚴(yán)肅認(rèn)真的工作作風(fēng)，在掌握基本語法規(guī)則和結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)方法的同時(shí)，逐步積累常用算法和程序設(shè)計(jì)的技巧，能初步解決常見的簡(jiǎn)單應(yīng)用問題，最終為后續(xù)的“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”等課程打下良好的基礎(chǔ)。

3.2.2加強(qiáng)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程教學(xué)改革的意識(shí)

學(xué)校推進(jìn)教學(xué)項(xiàng)目改革，教師樹立教學(xué)改革意識(shí)。在計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程中，教師應(yīng)分析并發(fā)現(xiàn)問題，及時(shí)尋找解決問題的方法。教師通過對(duì)教學(xué)過程的觀察及總結(jié)、參加培訓(xùn)、教學(xué)聽課活動(dòng)、教學(xué)講座等各種方式，多方面接觸教學(xué)改革思路、方法，做到在思想上積極參與教學(xué)改革。再結(jié)合目前所教授的課程進(jìn)行分析，從教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法等多方面進(jìn)行改革。

3.2.3“以賽促學(xué)”

一般而言，“C語言程序設(shè)計(jì)”課程會(huì)開設(shè)在大一上學(xué)期。此時(shí)，新生剛剛踏入大學(xué)校園，對(duì)大學(xué)校園既感到新鮮又存有敬畏心理———從高中過渡到大學(xué)，學(xué)習(xí)方法、學(xué)習(xí)科目?jī)?nèi)容以及對(duì)教學(xué)方式都不適應(yīng)。但新生的可塑性和學(xué)習(xí)動(dòng)力極強(qiáng)，對(duì)于各類競(jìng)賽都躍躍欲試，這時(shí)需要鼓勵(lì)，引導(dǎo)其參加各類競(jìng)賽，從各類競(jìng)賽中找到學(xué)習(xí)目標(biāo)、方法以及興趣。

4課程教學(xué)改革

4.1精選教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)內(nèi)容融合、教學(xué)目標(biāo)對(duì)應(yīng)

現(xiàn)針對(duì)“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”的課程內(nèi)容，可對(duì)“C語言程序設(shè)計(jì)”課程的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)做拓展。

4.1.1數(shù)組

“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”課程中的順序存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)采用數(shù)組解決問題，而數(shù)組的特點(diǎn)是：所有元素杯順序存儲(chǔ)在一塊連續(xù)的存儲(chǔ)區(qū)域中。在進(jìn)行數(shù)組的應(yīng)用案例講授時(shí)，教師可以將數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的例題作為應(yīng)用案例，寓教于樂。

4.1.2其他數(shù)據(jù)類型

在結(jié)構(gòu)體類型、共用體類型、枚舉類型和typedef自定義類型等知識(shí)點(diǎn)中，數(shù)據(jù)元素需要指定數(shù)據(jù)類型，抽象數(shù)據(jù)元素也如此，采用typedef自定義已存在或已構(gòu)造的數(shù)據(jù)類型為數(shù)據(jù)元素類型。

4.1.3函數(shù)

在“C語言程序設(shè)計(jì)”課程中，使用編譯預(yù)處理指令插入庫(kù)文件。而在“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”課程中，用得更多的是自己編寫的頭文件———可以對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行組織處理，對(duì)數(shù)據(jù)的操作集合采用函數(shù)進(jìn)行處理。在“C語言程序設(shè)計(jì)”課程中，可以將操作實(shí)現(xiàn)作為應(yīng)用案例加入函數(shù)教學(xué)內(nèi)容中。

4.1.4指針

指針內(nèi)容包括指針型數(shù)據(jù)、指針運(yùn)算、指針數(shù)組。

函數(shù)和指針的內(nèi)容比較難理解，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中運(yùn)用得最多的就是函數(shù)和指針，而“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”將用實(shí)際案例講解指針的作用，深入淺出。

4.1.5內(nèi)存的使用

在“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”中，鏈?zhǔn)酱鎯?chǔ)結(jié)構(gòu)需要?jiǎng)討B(tài)申請(qǐng)內(nèi)存空間的函數(shù)，鏈?zhǔn)酱鎯?chǔ)結(jié)構(gòu)中的每個(gè)節(jié)點(diǎn)在需要時(shí)向系統(tǒng)申請(qǐng)，不再需要時(shí)由申請(qǐng)者釋放。我們可以將“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”課程中鏈?zhǔn)酱鎯?chǔ)結(jié)構(gòu)作為應(yīng)用案例，學(xué)習(xí)“C語言程序設(shè)計(jì)”課程中的內(nèi)存的使用。

4.2結(jié)合學(xué)生情況，采用“以賽促學(xué)”的教學(xué)方法與手段

結(jié)合OBE教育理念——成果導(dǎo)向教育、能力導(dǎo)向教育、目標(biāo)導(dǎo)向教育、需求導(dǎo)向教育，以成果為目標(biāo)導(dǎo)向，以學(xué)生為本，實(shí)施以教學(xué)成果為導(dǎo)向，創(chuàng)設(shè)多維靈活的學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)方式。將競(jìng)賽評(píng)分機(jī)制引入課程內(nèi)容作為評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，增強(qiáng)過程性考核標(biāo)準(zhǔn)。

4.3建立學(xué)習(xí)環(huán)境，開拓學(xué)習(xí)范圍

在教學(xué)時(shí)使用學(xué)習(xí)通等平臺(tái)，讓學(xué)生自主學(xué)習(xí)基礎(chǔ)理論知識(shí)，并定期開放計(jì)算機(jī)專業(yè)實(shí)驗(yàn)室。一方面為學(xué)生提供良好的訓(xùn)練平臺(tái)，在開放的過程中由學(xué)生管理為主，教學(xué)平臺(tái)管理為輔;另一方面，教師利用參與引導(dǎo)的方式，通過實(shí)驗(yàn)室交流學(xué)習(xí)，為不同年級(jí)的同學(xué)之間取長(zhǎng)補(bǔ)短，對(duì)與學(xué)科相關(guān)的比賽類型和比賽內(nèi)容進(jìn)行交流分析，吸引更多的同學(xué)參與，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

5結(jié)語

當(dāng)進(jìn)入“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”課程的學(xué)習(xí)時(shí)，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)很多“C語言程序設(shè)計(jì)”課程中的內(nèi)容需要深入學(xué)習(xí)。并且在應(yīng)用的過程中，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)以及進(jìn)行案例分析，對(duì)計(jì)算機(jī)專業(yè)的學(xué)生學(xué)好“C語言程序設(shè)計(jì)”課程只是入門的第一步。結(jié)合多種教學(xué)方式、教學(xué)手段，秉承“以賽促學(xué)”的理念讓學(xué)生進(jìn)行實(shí)戰(zhàn)，可以為后續(xù)計(jì)算機(jī)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

作者簡(jiǎn)介：

葉倩（1989—），碩士，講師，研究方向：嵌入式系統(tǒng)、機(jī)器學(xué)習(xí)。