數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程的教學(xué)探索與體會(huì)

摘 要: 本文針對(duì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程較強(qiáng)的理論性、實(shí)踐性、邏輯性的特點(diǎn)，指出教師要在教學(xué)過(guò)程中結(jié)合學(xué)生的實(shí)際情況，優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容和方式，深入淺出，采用直觀形象、形式多樣的教學(xué)方法和手段，充分重視實(shí)踐教學(xué)的重要性，同時(shí)在教學(xué)過(guò)程中給予學(xué)生適當(dāng)?shù)膲毫?lái)激發(fā)學(xué)習(xí)的動(dòng)力，讓學(xué)生在問(wèn)題求解的過(guò)程中體驗(yàn)學(xué)習(xí)的樂(lè)趣，激發(fā)學(xué)習(xí)熱情，提高教學(xué)質(zhì)量。

關(guān)鍵詞: 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程 教學(xué)內(nèi)容 教學(xué)方法

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是計(jì)算機(jī)學(xué)科的一門綜合性的專業(yè)基礎(chǔ)課，也是計(jì)算機(jī)學(xué)科的核心課程，在整個(gè)學(xué)科知識(shí)體系中占據(jù)著非常重要的地位。學(xué)生通過(guò)該課程的學(xué)習(xí)，不僅能為后續(xù)課程打好理論基礎(chǔ)，而且能進(jìn)一步提高數(shù)據(jù)抽象能力和程序設(shè)計(jì)能力。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程內(nèi)容多、概念多、方法多、高度抽象、邏輯性強(qiáng)、技巧性強(qiáng)、實(shí)踐性強(qiáng)，這些特點(diǎn)決定了教與學(xué)的難度較大，但其教學(xué)水平和效果又將直接影響后續(xù)課程的學(xué)習(xí)和學(xué)生程序設(shè)計(jì)實(shí)踐能力的提高。我根據(jù)多年教學(xué)探索總結(jié)出以下幾方面可以改善數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程的教學(xué)方法。

1.分析實(shí)際情況，有針對(duì)性地開展教學(xué)

1.1教師要了解學(xué)生前導(dǎo)課程“C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)”的學(xué)習(xí)掌握情況。學(xué)生對(duì)“C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)”的掌握程度直接關(guān)系到數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程的課堂授課和上機(jī)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)效果。“C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)”是學(xué)生接觸到的第一門編程語(yǔ)言，僅僅通過(guò)一學(xué)期的學(xué)習(xí)難以熟練掌握并具有較高的編程能力。尤其指針、結(jié)構(gòu)體和函數(shù)等知識(shí)點(diǎn)是“C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)”中的教學(xué)難點(diǎn)，學(xué)生普遍理解不深，難以在編程中靈活應(yīng)用。對(duì)這些知識(shí)點(diǎn)的熟練掌握是在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程中理解理論算法和完成上機(jī)實(shí)驗(yàn)的重要保證。為此，教師要注意與“C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)”的授課老師做好教學(xué)的溝通工作，做好課程之間的銜接，將數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程中經(jīng)常用到的知識(shí)點(diǎn)重點(diǎn)講授并加強(qiáng)上機(jī)實(shí)踐。在講數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)算法之前，教師要復(fù)習(xí)C語(yǔ)言中的指針、結(jié)構(gòu)體和函數(shù)等知識(shí)點(diǎn)。

1.2充分利用多媒體技術(shù)，采取直觀形象的教學(xué)方式。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程抽象、邏輯性強(qiáng)，教師應(yīng)盡量采取直觀形象的教學(xué)。例如利用多媒體課件動(dòng)態(tài)演示在單鏈表中插入、刪除結(jié)點(diǎn)的過(guò)程等，演示形象生動(dòng)，可加深學(xué)生對(duì)算法的理解。此外，應(yīng)盡量對(duì)照現(xiàn)實(shí)生活中的例子來(lái)引入知識(shí)點(diǎn)。例如教師可通過(guò)在食堂就餐時(shí)取、放餐盤的例子引入對(duì)棧邏輯特點(diǎn)的講解，用取款排隊(duì)的例子引入對(duì)隊(duì)列邏輯特點(diǎn)的講解，激發(fā)學(xué)生的好奇心，調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。

1.3考慮到不同學(xué)生的不同情況，采取分層次教學(xué)方式。分層次教學(xué)方式的目標(biāo)是讓每個(gè)學(xué)生都能在學(xué)習(xí)過(guò)程中獲得盡量大的成就感，最大限度地調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。

2.優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容與方式

2.1教師要分析清楚數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的知識(shí)體系結(jié)構(gòu)，把課程的整體框架提供給學(xué)生。課程內(nèi)容主要包括線性表、樹、圖三大類數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和查找、排序兩大類算法，其中棧和隊(duì)列是線性表的兩個(gè)特例，線性表是樹的特例，樹是圖的特例，查找和排序是實(shí)施在三大類數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)上的操作，由線性到非線性，由簡(jiǎn)單到復(fù)雜，這樣有機(jī)聯(lián)系地組成數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的整體框架。

2.2貫穿三點(diǎn)一線原則。教師在講授過(guò)程中要貫穿一條主線，即從線性到非線性、由簡(jiǎn)單到復(fù)雜的三大類數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，每類數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)都包括邏輯結(jié)構(gòu)、存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)和基本操作的實(shí)現(xiàn)。

2.3把握重點(diǎn)。把握數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的整體框架，把握重點(diǎn)，有選擇有層次地教學(xué)。例如，線性表是最常用且最簡(jiǎn)單的一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，棧和隊(duì)列是操作受限的線性表。對(duì)于線性表的兩種存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)順序表和單鏈表，把單鏈表作為重點(diǎn)和難點(diǎn)來(lái)講授和上機(jī)實(shí)驗(yàn)，把單鏈表中的插入、刪除、查找操作、二叉樹的遍歷操作作為重點(diǎn)來(lái)講授和上機(jī)實(shí)驗(yàn)。查找和排序算法中選擇折半查找、二叉排序樹查找、哈希查找、直接插入排序、冒泡排序、快速排序作為教學(xué)和實(shí)驗(yàn)的重點(diǎn)內(nèi)容。

3.理論聯(lián)系實(shí)際，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣

興趣是最好的老師，教師要注意采取多種手段激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。為了不讓學(xué)生一開始就產(chǎn)生畏難情緒，第一堂課教師可先介紹與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)相關(guān)的現(xiàn)實(shí)生活中的例子來(lái)激發(fā)學(xué)生的好奇心和學(xué)習(xí)興趣，例如圖書館的書目檢索系統(tǒng)、人機(jī)對(duì)弈問(wèn)題等。另外可結(jié)合考研、就業(yè)和后續(xù)課程的學(xué)習(xí)等介紹數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程的地位和作用。在教學(xué)過(guò)程中，教師應(yīng)注意理論聯(lián)系實(shí)際，通過(guò)生活實(shí)例來(lái)引入數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法，注意介紹算法的背景知識(shí)和能解決的問(wèn)題。例如，通過(guò)現(xiàn)實(shí)中的排隊(duì)現(xiàn)象引入隊(duì)列的概念，并介紹隊(duì)列可以解決的問(wèn)題，如打印機(jī)作業(yè)排隊(duì)問(wèn)題，另外充分利用多媒體教案和課件的直觀形象和動(dòng)態(tài)性也可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

4.加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)改革

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，學(xué)生不僅要學(xué)習(xí)理論知識(shí)，而且要上機(jī)實(shí)踐，通過(guò)上機(jī)實(shí)踐來(lái)驗(yàn)證理論內(nèi)容并加深對(duì)各種算法的透徹理解，同時(shí)在實(shí)踐中不斷嘗試，不斷地積累經(jīng)驗(yàn)，逐步養(yǎng)成良好的程序編寫風(fēng)格，提高程序調(diào)試能力，以及解決實(shí)際應(yīng)用問(wèn)題的能力。結(jié)合教學(xué)的實(shí)際情況，教師可以從以下幾個(gè)方面來(lái)加強(qiáng)和改進(jìn)實(shí)踐教學(xué)。

4.1開始可以給出適當(dāng)?shù)纳蠙C(jī)實(shí)驗(yàn)題目，復(fù)習(xí)C語(yǔ)言程序中的指針、結(jié)構(gòu)體和函數(shù)等知識(shí)點(diǎn)，并根據(jù)上機(jī)實(shí)驗(yàn)的情況對(duì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中常用與易出錯(cuò)的地方進(jìn)行集體重點(diǎn)講解，為后面算法的上機(jī)實(shí)驗(yàn)打好編程語(yǔ)言基礎(chǔ)。另外，為了打消學(xué)生的畏難情緒，教師可以先給出完整的源程序，讓學(xué)生在主函數(shù)中添加語(yǔ)句來(lái)體驗(yàn)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的基本操作的執(zhí)行，再逐步過(guò)渡到自己編寫完整的源程序。

4.2加強(qiáng)程序調(diào)試能力的教學(xué)和實(shí)驗(yàn)。通過(guò)一學(xué)期的編程語(yǔ)言學(xué)習(xí)，學(xué)生能掌握基本的知識(shí)點(diǎn)，但是程序調(diào)試能力還有待于提高。程序調(diào)試能力不強(qiáng)會(huì)嚴(yán)重影響學(xué)生上機(jī)實(shí)驗(yàn)效果，也在很大程度上打擊學(xué)生實(shí)驗(yàn)積極性和學(xué)習(xí)興趣。

4.3培養(yǎng)良好的程序編寫習(xí)慣。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程的學(xué)習(xí)過(guò)程也是復(fù)雜程序設(shè)計(jì)的訓(xùn)練過(guò)程，程序除了能調(diào)試通過(guò)外，還要求學(xué)生編寫的程序結(jié)構(gòu)清楚和正確易讀，符合軟件工程的規(guī)范。良好的編程習(xí)慣需要在不斷的實(shí)踐中逐漸養(yǎng)成，而且在很大程度上影響學(xué)生的上機(jī)實(shí)驗(yàn)效果。

4.4在實(shí)踐教學(xué)中要注意進(jìn)行分層次的個(gè)性化教學(xué)。教師要從不同學(xué)生的實(shí)際專業(yè)水平、基礎(chǔ)出發(fā)，來(lái)設(shè)計(jì)不同難度的實(shí)驗(yàn)題目，給出不同的實(shí)驗(yàn)條件和要求，盡量讓所有學(xué)生通過(guò)自己的努力獲得實(shí)驗(yàn)的成功并掌握基本知識(shí)，在解決問(wèn)題的過(guò)程中體驗(yàn)學(xué)習(xí)的樂(lè)趣和成就感，從而最大限度地提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)的積極性。

4.5充分利用網(wǎng)絡(luò)輔助教學(xué)。通過(guò)網(wǎng)絡(luò)方式師生可以互動(dòng)交流、資料共享等。網(wǎng)絡(luò)可以拓展學(xué)生學(xué)習(xí)的空間、時(shí)間和方式，有助于提高教學(xué)效果。

4.6施加適當(dāng)?shù)膲毫Γ酱賹W(xué)生積極配合教學(xué)并體驗(yàn)學(xué)習(xí)，進(jìn)而獲得成就感，提高學(xué)習(xí)興趣。

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程在整個(gè)計(jì)算機(jī)學(xué)科的知識(shí)體系中具有非常重要的地位和作用，而數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的理論性、實(shí)踐性、邏輯性都很強(qiáng)。只有教師在教學(xué)過(guò)程中結(jié)合學(xué)生的實(shí)際情況，優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方式，采用直觀形象、形式多樣的教學(xué)方法和手段，充分重視實(shí)踐教學(xué)的重要性，理論聯(lián)系實(shí)際，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，使學(xué)生較好地掌握各種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法并提高分析解決實(shí)際問(wèn)題的能力，切實(shí)提高教學(xué)的質(zhì)量，才能發(fā)揮數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)在計(jì)算機(jī)學(xué)科知識(shí)體系中應(yīng)有的作用。

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