高職院校“數據結構”教學的探索

“數據結構”是計算機專業的一門專業必修課，在整個計算機課程體系中占有非常重要的地位，是“操作系統”、“數據庫”等后續課程的一個基礎。然而由于這門課的知識點比較多而且也是比較抽象的，學生在學習的過程中普遍感到枯燥和吃力。我在擔任本系“數據結構”這門課的教學過程中，通過不斷地觀察和總結，探索出一些經驗來跟大家一起討論，希望可以拋磚引玉。

一、問題產生的原因

造成“數據結構”這門課比較難學的原因有主客觀的因素，我認為主要有以下幾點：

（1）課程本身的特點。“數據結構”是屬于計算機專業的核心專業基礎課，是計算機數學、計算機軟件和計算機硬件的一門交叉學科，其課程內容知識點很多，而且有很強的邏輯性和抽象性，有一定的難度。

（2）學生的前導課程基礎不牢。學生對“數據結構”的前導課程“計算機學科基礎”、“C語言程序設計”和“離散數學”等掌握不好，直接影響了她們學習這門課的能力。

（3）理論和實驗聯系不夠。“數據結構”就教科書的內容而言，主要介紹一些算法，理論性強。大部分算法只給出主體的部分，通常都用C語言或者類C語言描述，對于剛接觸這門課的高職院校的學生來說，總有一種不知所措的感覺，不能很好地用程序去檢驗算法。有些同學就容易對“數據結構”這門課的知識產生紙上談兵的誤解，覺得這門課的實用性不大，造成學習的積極性不高。

（4）教師的教學方法單調。有些老師上課照本宣科，把課本上的內容搬到黑板或者是投影屏幕上，這樣的效果還不如學生自己看書自學。

（5）教與學脫節。有些老師對“數據結構”的知識理解得很好，講解也很清楚，但在教學的過程中沒有注意到學生的具體水平和接受能力，只是按自己的想法把知識點灌輸給學生，學生卻接受不了。教與學不能同步，學生感覺越學越難，越學越找不到方向，越學越不想學，陷入教與學的惡性循環。

二、改革的探索

1. 加強前導課程的學習

學習是一環扣一環的，“數據結構”的前導課程（尤其是C語言）如果學習不好將使這門課的教學效果大打折扣。“數據結構”的算法中大量使用數組、結構體、指針和函數體這些編程知識。這就要求在“C語言程序設計”教學中嚴格制定教學計劃和教學大綱，加強這方面的編程能力的訓練。為避免學生知識的遺忘，在開“數據結構”這門課之前，布置學生重新去復習相關的知識點，可以為“數據結構”教學的順利開展打下良好的基礎。

2. 整合教學的內容，形成完整的知識體系

高職院校現行的“數據結構”教材大部分是本科教材的一個精簡版，甚至是原版，這些教材很難確切反映出各高職院校教學的實際需要，這樣就要求授課教師根據實際的情況對教材的內容進行重新的整合。在整合的過程中堅持“夠用為度”，求精不求全的原則，合理地組織教學的內容。在我校，“數據結構”這門課的教學學時是64學時，其中理論教學32學時，實驗教學32學時，時間非常緊張。經過對教材內容的挑選，我對理論教學的安排如表1所示。

表1理論教學安排

在講敘每個知識點的過程中，始終貫徹兩條主線，即數據結構存儲的兩種存儲結構:順序結構和鏈式結構，以這兩種存儲結構為主線把知識點串起來，從而形成知識面，給學生構造了一個比較完整的知識體系。

3. 加強師生間的溝通，努力使教與學同步

教學是一個雙向的過程，教師在教學的過程中要樹立“以人為本”的教育理念，不僅要“因材施教”而且要“因人施教”。備課的時候要從學生和教材兩方面入手，從學生的實際情況出發，組織能為學生理解的教學內容，采用學生容易接受的教學方法，才能激發學生學習的興趣，形成良好的師生關系，發掘潛在的教學效果。在我剛開始帶“數據結構”這門課的時候，當我滿懷激情地在講完一節課，自我感覺還良好的時候，一位同學過來對我說：“老師您講得很精彩，但我聽不懂”。這給我的震動很大，后來我通過與學生交流，認真分析后才發現我講的內容超出了學生的理解水平。為了了解學生的學習動態，我開辟了BBS論壇，收集學生的意見，調整教學內容和教學方法，降低教學的難度，收到了良好的教學效果。因此，增強師生間的溝通不僅可以使知識更加容易傳授，也可以創建一個融洽的教學氛圍。

4. 采用多媒體教學，降低教學的難度，加深對教學內容的理解

多媒體教學具有生動、直觀、信息量大等特點。但并不是單純地把課本的內容移到屏幕上，在課堂教學中選用多媒體必須經過精心的組織，綜合應用聲音、文本、圖片和動畫的信息，將算法和數據處理功能同步演示，增加交互功能，才可以更好地發揮多媒體教學的優點。在組織多媒體課件的時候按照以下的流程進行：先介紹每章節的基本概念，再熟悉該結構的抽象數據類型定義和主要操作的實現方法，然后理清算法的思路和算法的實現框架。在理解算法的思路上，采用恰當的圖和動畫演示的方法把算法的動態執行過程演示出來，不僅可以讓學生清楚地看到算法的執行過程，還可以增加課程的生動性，降低課程的難度。如已知二叉樹的前序和中序的遍歷結果，要構造出這棵樹，采用畫圖的方式，將會一目了然。

利用多媒體的教學手段，在理解稀疏矩陣的轉置，鏈表的插入、刪除，二叉樹的遍歷、線索化、圖的最小關鍵路徑和排序操作等算法上，采用形象生動的CAI動畫演示，將抽象的理論具體化、形象化，幫助學生形成感性認識，加深對知識的理解，降低教學的難度。另外，可以把CAI的課件放到校園網上，方便學生的自主學習。

5. 加強實驗的教學環節

實驗是加深理論理解，把理論實際應用的一個環節，對于“數據結構”這門課來說是一個非常重要的環節，但這也是高職學生最薄弱的一個環節。我認為制定科學合理的實驗教學大綱和實驗指導書，嚴格按照大綱和指導書進行實驗是非常必要的。我在總結我校數據結構實驗教學的基礎上，結合自己的教學經驗，制定了適合我校學生學習的數據結構實驗大綱和實驗指導書。實驗指導書嚴格按照理論教學的進度編寫相應的實驗內容。按照不同的教學內容和不同的教學對象，把實驗指導書分為四部分。第一部分是該實驗的實驗目的和相關的準備知識；第二部分是一個完整的參照范例；第三部分是常規訓練題，這部分是學生必須要完成的；第四部分是綜合提高題，提供給較優秀的同學選擇訓練。通過介紹實驗的準備知識，讓學生知道要用到哪些算法；通過提供范例，學生上機的時候就有了參考，就知道如何把課本的算法實際應用到C語言的編程環境中，不再像以前那樣無所適從了，從而快速引導學生入門。然后按學生的水平設計兩個梯度的問題讓學生進行實驗。教師在實驗的過程中，要注意發現學生存在的問題，及時給予指導。對提交的作業給予相應的點評，演示比較優秀的作業，激勵學生進行競爭。這樣在教學中不僅保證了實驗教學的質量，加深了學生對算法的理解，提高了學生的編程能力，還充分發揮了學生的個性。實踐證明，這樣的方法對高職院校的學生來說是行之有效的。

6. 發揮計算機網絡輔助教學的優勢

當前，絕大部分院校都已經有比較完善的校園網，利用校園網進行輔助教學也是提高教學質量的一個有效途徑。因為課堂的教學時間畢竟有限，為了讓學生有更多地學習機會，可以建立數據結構的教學網站，讓學生課后可以上網自學。一個比較完善的網站內容至少要包含課程的教學大綱、教師上課的教案和課件、練習題庫和交流空間等內容。學生可以在網上瀏覽老師的教案和課件并進行自我學習；可以從練習題庫里抽題進行自我的測試；可以在交流空間向老師和其他同學提問；也可以交流學習的心得。任課老師要負責網站的維護，及時解答學生提出的問題和更新網站的內容。通過教學網站的輔助教學，形成一種全新的教學模式，因材施教，以便充分發揮學生的學習積極性和主觀能動性，可以大大提高教學的質量和效率。

三、結語

“數據結構”這門課雖然比較難學，但并不是高不可攀。在教學過程中通過不斷地改革探索，不斷地總結，形成一個集教學內容、教學方法、教學手段和考核方式等完整的教學體系，提高學生運用數據結構的知識分析問題、動手編程解決問題的能力，真正體現“以服務為宗旨，以就業為導向”的高職培養目標，這樣就能較好地完成“數據結構”這門課的教學任務。