數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程教學(xué)研究與探討

朱洪浩

（蚌埠學(xué)院 計(jì)算機(jī)系，安徽 蚌埠 233000）

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程教學(xué)研究與探討

朱洪浩

（蚌埠學(xué)院 計(jì)算機(jī)系，安徽 蚌埠 233000）

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是計(jì)算機(jī)等專業(yè)的一門重要的基礎(chǔ)課程和核心課程.本文針對(duì)目前數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程教學(xué)中存在的問題進(jìn)行了分析研究，分別從課堂教學(xué)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)和課程設(shè)計(jì)等方面進(jìn)行了課程教學(xué)改革方面的探討.

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；課堂教學(xué)；實(shí)驗(yàn)教學(xué)；課程設(shè)計(jì)

1 引言

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是計(jì)算機(jī)及其相關(guān)專業(yè)必修的一門重要基礎(chǔ)課程和核心課程，是程序設(shè)計(jì)等的重要理論基礎(chǔ)，并且有很強(qiáng)的技術(shù)性與實(shí)踐性.它主要研究非數(shù)值應(yīng)用問題中數(shù)據(jù)之間的邏輯關(guān)系和對(duì)數(shù)據(jù)的操作，以及如何將具有邏輯關(guān)系的數(shù)據(jù)按一定的存儲(chǔ)方式存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)內(nèi).

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程可以培養(yǎng)和訓(xùn)練學(xué)生的軟件開發(fā)能力，使其在軟件開發(fā)過程中通過分析數(shù)據(jù)之間的邏輯關(guān)系合理地選用邏輯結(jié)構(gòu)和相應(yīng)的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)，應(yīng)用高級(jí)語言編寫易讀、健壯和高效率的算法，從而提高軟件整體質(zhì)量.同時(shí)通過數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程的學(xué)習(xí)為后續(xù)學(xué)習(xí)編譯原理、操作系統(tǒng)等課程打下扎實(shí)的基礎(chǔ).

2 教學(xué)中存在的問題

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程對(duì)計(jì)算機(jī)人才的培養(yǎng)起著非常重要的作用，但在學(xué)習(xí)過程中由于概念多、內(nèi)容廣、邏輯性強(qiáng)、抽象性高、算法編寫復(fù)雜等諸多問題的存在對(duì)計(jì)算機(jī)人才的培養(yǎng)產(chǎn)生了很大的制約作用.目前數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程教學(xué)中存在的問題具體如下：

2.1 課堂教學(xué)存在的問題

課堂教學(xué)是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程教學(xué)的基礎(chǔ)，學(xué)生只有在課堂上掌握了扎實(shí)的理論基礎(chǔ)，才能更好的進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)和課程設(shè)計(jì)實(shí)踐.目前，教學(xué)中存在的問題如下：

2.1.1 先修課程不扎實(shí)，學(xué)生學(xué)習(xí)興趣低

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的重點(diǎn)和難點(diǎn)是算法的描述和理解，目前一般采用C語言描述算法，因此C語言成為數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的先修課程.但目前學(xué)生對(duì)C語言掌握不夠扎實(shí)，尤其是對(duì)指針和結(jié)構(gòu)體的掌握更是欠缺，這對(duì)學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程造成了很大的障礙.此外，離散數(shù)學(xué)也是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)學(xué)習(xí)的先修課程，學(xué)生對(duì)此課程的掌握更是不盡人意.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程本身理論性很強(qiáng)，內(nèi)容較抽象，學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生對(duì)課程學(xué)習(xí)的意義產(chǎn)生懷疑.甚至有的同學(xué)認(rèn)為數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)沒有實(shí)用價(jià)值，不學(xué)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)也可以編程.以上原因造成部分學(xué)生對(duì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程學(xué)習(xí)失去興趣，從而導(dǎo)致整個(gè)課程的學(xué)習(xí)效果不理想.

2.1.2 教學(xué)方法單一，仍采用“填鴨式教學(xué)”

在教學(xué)過程中仍采用傳統(tǒng)的教學(xué)方式，雖然也使用了多媒體進(jìn)行教學(xué)，但僅僅是幻燈片的播放，沒能充分利用多媒體展示算法的動(dòng)態(tài)變化過程.課堂上，教師仍采用“填鴨式教學(xué)”，教師滿堂灌輸，學(xué)生被動(dòng)的接收.教師沒能考慮學(xué)生的具體情況，教與學(xué)不同步，學(xué)生缺乏積極主動(dòng)的學(xué)習(xí)，不利于對(duì)學(xué)生能力的培養(yǎng).

2.2 實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在的問題

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在以下問題：

2.2.1 對(duì)學(xué)生要求相同

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程學(xué)習(xí)目的是將所學(xué)理論知識(shí)加以融會(huì)貫通以解決實(shí)際問題，學(xué)以致用.因此，實(shí)驗(yàn)教學(xué)是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)教學(xué)中不可缺少的重要組成部分.在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，對(duì)學(xué)生做相同的要求是不妥的.原因是學(xué)生對(duì)先修課程C語言掌握的程度不同，對(duì)理論知識(shí)的理解，算法的思想掌握的程度也不盡相同.對(duì)他們采取相同的要求將會(huì)造成一部分程度好的學(xué)生不能滿足他們的學(xué)習(xí)要求；另一部分程度較差的學(xué)生不能完成實(shí)驗(yàn)的要求，從而造成心理負(fù)擔(dān)，甚至失去對(duì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程學(xué)習(xí)的興趣.

2.2.2 對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)要求模糊

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)究竟要求學(xué)生應(yīng)該達(dá)到什么樣的程度，學(xué)生必須掌握哪些內(nèi)容，對(duì)此問題的要求十分模糊，大部分教師在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中都是按照教材實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)或者隨便出幾個(gè)題目讓學(xué)生自己去做，這讓學(xué)生產(chǎn)生很大的困惑.教師應(yīng)明確實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目標(biāo).

2.3 課程設(shè)計(jì)存在的問題

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)的目的幫助學(xué)生系統(tǒng)掌握課程的主要內(nèi)容及程序設(shè)計(jì)技巧和方法，培養(yǎng)學(xué)生利用所學(xué)知識(shí)分析和解決實(shí)際問題的能力.課程設(shè)計(jì)實(shí)踐中存在的問題如下：

2.3.1 對(duì)課程設(shè)計(jì)重視不夠

目前大部分教師和學(xué)生對(duì)待課程設(shè)計(jì)不夠重視，大多認(rèn)為是多上幾節(jié)實(shí)驗(yàn)課，是實(shí)驗(yàn)課的增加，僅僅只是量的變化.這種態(tài)度是對(duì)課程設(shè)計(jì)嚴(yán)重不重視，完全沒有達(dá)到課程設(shè)計(jì)應(yīng)有的效果.學(xué)生只是在上機(jī)時(shí)間的增加，能力完全沒有提高.

2.3.2 缺乏有效的組織

目前對(duì)課程設(shè)計(jì)的要求一般采用“放羊”的教學(xué)方式：教師出幾個(gè)題目，讓學(xué)生去做，期末上交，然后教師給個(gè)評(píng)定等級(jí)，就算完成任務(wù).這種做法缺乏對(duì)學(xué)生的有效組織，達(dá)不到課程設(shè)計(jì)應(yīng)有效果.

3 課堂教學(xué)改革對(duì)策

針對(duì)課堂教學(xué)中存在的問題，可以通過以下方式進(jìn)行改進(jìn)：

3.1 激發(fā)學(xué)生興趣

“興趣是最好的老師”,只要能夠激發(fā)學(xué)生的興趣和激情,循序漸進(jìn)的學(xué)習(xí)，便能夠?qū)W好數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)這門課程.因此，在課堂教學(xué)中，教師要激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和激情，培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的精神.尤其是第一堂課的教學(xué)，更為重要，要通過對(duì)實(shí)際問題的分析,明確數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的重要性與實(shí)用性,從而激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和激情.例如我們經(jīng)常玩的“迷宮”在計(jì)算機(jī)中是如何進(jìn)行實(shí)現(xiàn)的；發(fā)送電報(bào)，如何使譯碼后傳送的電文總長盡可能地短；在鋪設(shè)網(wǎng)線中，如何鋪設(shè)以求花費(fèi)最少等.通過以上貼近生活的實(shí)例，激發(fā)學(xué)生的興趣.為以后章節(jié)的學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ).但以后的教學(xué)中仍然需要不斷的激發(fā)學(xué)生的興趣，從而使其可持續(xù)的學(xué)習(xí).

3.2 采用與C語言融合的教學(xué)模式

C語言是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程的先導(dǎo)課程之一，要想對(duì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程達(dá)到很好的教學(xué)效果，學(xué)生對(duì)C語言的熟悉、掌握程度起著很重要的作用.為了避免學(xué)生學(xué)習(xí)的脫節(jié)，教師需教學(xué)有序.采用C語言和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程“一師制”，即這兩門課都有一位老師講授.同時(shí)，在內(nèi)容上將C語言與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行整合，這樣做的目的是使先導(dǎo)課、后繼課有機(jī)銜接,教師能夠自覺做到二門課程的相互融合，從而達(dá)到良好的教學(xué)效果.此外教師也應(yīng)加強(qiáng)自身的學(xué)習(xí)和提高，以適應(yīng)和滿足教學(xué)各方面的要求.

3.3 采用多媒體與黑板相結(jié)合的教學(xué)手段

多媒體教學(xué)是集授課、習(xí)題、演示算法于一體的現(xiàn)代教育技術(shù)，它信息量大，內(nèi)容豐富生動(dòng).教師要靈活運(yùn)用多媒體教學(xué)，將難以表達(dá)和理解的內(nèi)容制作成多媒體動(dòng)畫演示，展示算法的動(dòng)態(tài)執(zhí)行過程.同時(shí)充分發(fā)揮黑板教學(xué)交互方便的重要性，把多媒體教學(xué)和黑板教學(xué)有機(jī)地結(jié)合起來，充分發(fā)揮各自的長處，形成最佳的教學(xué)方法.以此來調(diào)動(dòng)學(xué)生上課的積極性，變被動(dòng)聽課為主動(dòng)學(xué)習(xí)，最終達(dá)到良好的教學(xué)效果.

4 實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革對(duì)策

在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，采用層次教學(xué)法，針對(duì)不同學(xué)生對(duì)教學(xué)內(nèi)容的掌握情況設(shè)計(jì)不同層次的實(shí)驗(yàn).一般分為基礎(chǔ)類實(shí)驗(yàn)和拓展類實(shí)驗(yàn).

4.1 基礎(chǔ)類實(shí)驗(yàn)

基礎(chǔ)類實(shí)驗(yàn)主要包括每章中涉及的基本內(nèi)容，例如順序表、單鏈表的建立、輸出、查詢、插入和刪除；棧的建立、入棧和出棧；隊(duì)列的建立與輸出；二叉樹的建立、遍歷；圖的建立遍歷等等.基礎(chǔ)類實(shí)驗(yàn)要求學(xué)生必須掌握其內(nèi)容，對(duì)于實(shí)驗(yàn)中普遍存在的問題要及時(shí)解決和討論.確保學(xué)生完全掌握基礎(chǔ)類實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容.

4.2 拓展類實(shí)驗(yàn)

拓展類實(shí)驗(yàn)是在基礎(chǔ)類實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)的一類實(shí)驗(yàn)，內(nèi)容主要包括利用所學(xué)的知識(shí)解決一些實(shí)際的問題，例如利用順序表解決一元多項(xiàng)式計(jì)算，利用棧和隊(duì)列解決猴子選大王、驗(yàn)證任意一個(gè)字符串是否為“回文字符串”等.對(duì)于拓展類實(shí)驗(yàn)，題目要與生活實(shí)際相連.拓展類實(shí)驗(yàn)不要求所有學(xué)生全部掌握，主要針對(duì)學(xué)習(xí)積極性高并有意愿在此有一定發(fā)展的學(xué)生而設(shè)計(jì)的.

5 課程設(shè)計(jì)教學(xué)改革對(duì)策

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)是課堂理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)的延伸和補(bǔ)充.但比實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容多，深度廣，實(shí)用性強(qiáng).通過課程設(shè)計(jì)實(shí)踐，樹立正確的設(shè)計(jì)思想，培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程和其他先修課程的理論知識(shí)解決實(shí)際問題的能力，培養(yǎng)學(xué)生開拓創(chuàng)新能力，并且獲得項(xiàng)目管理經(jīng)驗(yàn)和增強(qiáng)團(tuán)隊(duì)合作精神.

由于班級(jí)學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)掌握程度不一致，興趣也各有不同，為了使課程設(shè)計(jì)能達(dá)到相應(yīng)的目標(biāo)，通過建立“興趣團(tuán)隊(duì)”.具體是將班級(jí)的學(xué)生按照5-6人一組分成若干組，每組成員由學(xué)生按照興趣的不同自愿組合.“興趣團(tuán)隊(duì)”在教師的指導(dǎo)下，按照“問題分析和問題定義——邏輯設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的選擇－詳細(xì)設(shè)計(jì)和編碼——上機(jī)調(diào)試——寫課程設(shè)計(jì)報(bào)告”的步驟進(jìn)行課程設(shè)計(jì)實(shí)踐.通過“興趣團(tuán)隊(duì)”的建設(shè)，不僅使學(xué)生為后續(xù)的其它部分設(shè)計(jì)打下了扎實(shí)的基礎(chǔ)，而且培養(yǎng)了學(xué)生合作能力和群體意識(shí).對(duì)于優(yōu)秀的團(tuán)隊(duì)甚至可以接校外的一些項(xiàng)目，從而使學(xué)生真正達(dá)到了“學(xué)以致用”.這為學(xué)生以后走向工作崗位或繼續(xù)深造打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ).

6 結(jié)束語

本文針對(duì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程課堂教學(xué)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)和課程設(shè)計(jì)中存在的問題，進(jìn)行了分析研究，針對(duì)不同問題，探討相應(yīng)的改革對(duì)策.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程的教學(xué)也要貫徹以學(xué)生為本、全面、協(xié)調(diào)和可持續(xù)的科學(xué)發(fā)展觀.不斷地發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，提高學(xué)生的理論和實(shí)踐能力，使數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程真正發(fā)揮計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)核心課的作用，為學(xué)生以后從事軟件開發(fā)等奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ).

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A

1673-260X（2010）04-0029-02