案例法在《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》教學(xué)中的應(yīng)用研究

　　摘 要： 《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程是計(jì)算機(jī)相關(guān)專業(yè)的基礎(chǔ)課，因其理論性強(qiáng)，具有相當(dāng)?shù)碾y度和抽象性，學(xué)生理解困難，教學(xué)效果不好。采用案例法教學(xué)可以充分地將實(shí)踐與理論知識(shí)相結(jié)合，避免以抽象概念來描述數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及其算法，增強(qiáng)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程的教學(xué)效果。
　　關(guān)鍵詞： 案例教學(xué)法 《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程 應(yīng)用
　　
　　《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程是計(jì)算機(jī)、信息等專業(yè)的基礎(chǔ)課程，其理論性強(qiáng)、內(nèi)容豐富且抽象，導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)理解困難，教學(xué)效果不理想，教學(xué)質(zhì)量難以保證。
　　案例教學(xué)法是利用案例作為教學(xué)媒介的一種教學(xué)方法［１］。在教育學(xué)中，人們將案例教學(xué)法定義為教學(xué)中的案例方法，是指圍繞一定的教育目的，把實(shí)際教育過程中真實(shí)的情景加以典型化處理，形成學(xué)生思考和決斷的案例，從而提高學(xué)生分析問題和解決問題能力的一種方法。它既包括一種特殊的教學(xué)材料，又包括運(yùn)用這些材料的特殊技巧［１］－［２］。簡言之，案例教學(xué)法就是利用案例作為教學(xué)媒介的以提高學(xué)生綜合能力為目標(biāo)的教學(xué)方法［２］。
　　在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程中引入案例教學(xué)法，把傳統(tǒng)的教學(xué)方法與案例教學(xué)相結(jié)合，可以很好地調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性、激發(fā)學(xué)生的求知欲，使教師的“教”與學(xué)生的“學(xué)”達(dá)到思想上的統(tǒng)一，從而實(shí)現(xiàn)以教師的“教”為引導(dǎo)達(dá)到以學(xué)生主動(dòng)地“學(xué)”為目的最終的目標(biāo)。
　　一、當(dāng)前《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》教學(xué)存在的問題
　　一是學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)掌握不牢。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程中的算法大多采用類C或C++語言描述，指針和結(jié)構(gòu)體是算法中要用到的核心知識(shí)。大部分學(xué)生對(duì)C語言中該部分的知識(shí)掌握不牢，對(duì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中有關(guān)概念的算法實(shí)現(xiàn)理解困難。在學(xué)習(xí)中，多數(shù)學(xué)生認(rèn)為自己C語言沒有學(xué)好，也就沒有希望學(xué)好《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》，漸漸地就放棄了這門課的學(xué)習(xí)。
　　二是學(xué)生常常覺得教材內(nèi)容多，偏重理論，缺乏生動(dòng)有趣、通俗易懂的案例，與實(shí)際應(yīng)用相差甚遠(yuǎn)，有無從下手的感覺。［３］
　　三是教師教學(xué)方法陳舊，以概念而概念、結(jié)構(gòu)而結(jié)構(gòu)的簡單教學(xué)模式為主，不能充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，對(duì)實(shí)踐教學(xué)不夠重視。
　　二、案例法教學(xué)的應(yīng)用
　　單純的理論講解難以吸引學(xué)生的注意力，如果將知識(shí)點(diǎn)用一個(gè)案例來概括，把一些枯燥的理論知識(shí)化解在具體的案例中，這樣就可以調(diào)動(dòng)起學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性。
　　案例教學(xué)法是一種極具有發(fā)展力的教學(xué)模式，是培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的重要手段［３］。所謂案例教學(xué)法，就是教師根據(jù)教學(xué)目的和教學(xué)內(nèi)容的需要，運(yùn)用一些典型案例，通過創(chuàng)設(shè)情境，讓學(xué)生進(jìn)入角色，積極主動(dòng)地進(jìn)行思考和探索，提高他們運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析、解決問題能力的一種教學(xué)方法［４］。
　　1.案例的設(shè)計(jì)與選擇
　　案例的選擇是案例法教學(xué)的重要環(huán)節(jié)，選擇或設(shè)計(jì)好適合學(xué)生的、難易得當(dāng)?shù)摹⒎焙喯嘁说模帜馨瑢W(xué)生已經(jīng)學(xué)過的和即將學(xué)到的知識(shí)的案例，并以此來驅(qū)動(dòng)課程的教學(xué)和學(xué)習(xí)，可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)效率，達(dá)到教學(xué)目的。在選擇案例時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)。
　　（1）典型性。被選的案例能夠起到舉一反三、觸類旁通的作用。
e82166bfde0fa7cc6d7eaf3bfa4016008a485b472673fa8956238e659f39b3a6　　（2）適宜性。根據(jù)教學(xué)目標(biāo)，以及學(xué)生的特點(diǎn)和老師的能力，適當(dāng)?shù)剡x擇案例，使得老師容易把握，學(xué)生能夠接受。
　　（3）簡單明了。太復(fù)雜的案例需要花費(fèi)太多的時(shí)間和精力去講解分析，影響理論教學(xué)的時(shí)間，對(duì)于理論講解起不到正面的效果。
　　（4）貼近生活。選取貼近生活的案例，更能激起學(xué)生的興趣，引起他們的討論，吸引他們的注意力。例如在介紹樹時(shí)，可以“家譜”作為案例，讓學(xué)生理解層次結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)。在介紹隊(duì)列時(shí)，可以現(xiàn)實(shí)生活的“排隊(duì)等待”為案例，引入隊(duì)列的概念及特點(diǎn)。在講解圖的最短路徑時(shí)，可以假設(shè)是到其他城市旅游，需要選擇最節(jié)省經(jīng)費(fèi)的路徑。
　　2.案例教學(xué)與傳統(tǒng)的理論教學(xué)相結(jié)合
　　理論教學(xué)為案例教學(xué)提供了分析問題的基礎(chǔ)和框架，而案例教學(xué)有利于加深學(xué)生對(duì)理論教學(xué)內(nèi)容的理解，兩者存在相互包容、相互補(bǔ)充和相互促進(jìn)的關(guān)系。
　　在講解理論知識(shí)時(shí)，可以充分利用案例，將其剖解為各個(gè)知識(shí)點(diǎn)的組成。在講解知識(shí)點(diǎn)時(shí)結(jié)合案例，讓學(xué)生更清楚地明白理論是如何應(yīng)用于實(shí)踐的，更能理解算法的思路和執(zhí)行過程，有助于理解算法，加強(qiáng)對(duì)系統(tǒng)知識(shí)的理解與掌握。
　　例如在介紹棧時(shí)，可以“玻璃杯與乒乓球”的游戲作為案例，引入棧的概念，分析棧的特點(diǎn)。乒乓球的直徑和玻璃杯口的直徑一致，可以把玻璃杯看做棧，把乒乓球看做是棧中的元素，可以連續(xù)向空的玻璃杯中放入多個(gè)乒乓球，但如果要取出乒乓球，則最先取出的是最上面的乒乓球，最后取出的是最下面（最先放入）的乒乓球，從而讓學(xué)生理解棧是一種操作受限的線性表、進(jìn)棧和出棧操作，以及棧的后進(jìn)先出的特點(diǎn)。
　　又如在介紹數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的邏輯結(jié)構(gòu)時(shí)，我不再直接介紹四種不同的邏輯結(jié)構(gòu)，而是先講一個(gè)常見的生活小場(chǎng)景：某天小明要給在老家的爺爺奶奶匯錢，小明需要從家騎車過幾條街到銀行。到銀行后，小明排隊(duì)等待。排到小明時(shí)，小明把卡給銀行柜臺(tái)人員，接受服務(wù)。在此案例中，小明的爺爺奶奶與小明的關(guān)系是典型的樹形結(jié)構(gòu)，相互之間存在著一對(duì)多的關(guān)系。小明家到銀行的所有可選路線是一個(gè)圖狀結(jié)構(gòu)。圖中的任何一個(gè)交通點(diǎn)與其他交通點(diǎn)之間存在多對(duì)多的關(guān)系。小明進(jìn)入銀行排隊(duì)時(shí)的隊(duì)列，就是最典型的線性結(jié)構(gòu)，相互之間存在一對(duì)一的關(guān)系。正常情況下，小明與其他銀行客戶是典型的集合關(guān)系。相互之間，除了同屬一個(gè)集合以外，再?zèng)]有其他關(guān)系。通過這個(gè)案例，讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)原來數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與生活息息相關(guān)，并在此過程中了解掌握數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的邏輯結(jié)構(gòu)相關(guān)知識(shí)點(diǎn)［５］。
　　在案例教學(xué)中，老師描述案例，學(xué)生充分感知，展開討論。其中要堅(jiān)持集體參與和鼓勵(lì)為主的原則，吸引學(xué)生注意力。同時(shí)，教師要起到很好的把關(guān)和引導(dǎo)作用。與學(xué)生溝通要注重適時(shí)有效，能及時(shí)有效地處理冷場(chǎng)，背離主題等情況。在案例的討論中，基本采用交互詢問式進(jìn)行，由教師對(duì)學(xué)生提問，對(duì)發(fā)言學(xué)生的觀點(diǎn)進(jìn)行審查，然后進(jìn)行分析總結(jié)。
　　三、結(jié)語
　　在《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程教學(xué)中引入案例教學(xué)法，可以很好地將理論和實(shí)踐結(jié)合起來，［３］通過對(duì)案例課題的分析、討論和實(shí)踐，能把枯燥的算法變?yōu)樯鷦?dòng)的實(shí)例、把靜態(tài)內(nèi)容變?yōu)閯?dòng)態(tài)知識(shí)，極大地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中，對(duì)理論知識(shí)的應(yīng)用、科學(xué)研究方法與手段有所了解和掌握，進(jìn)而提高掌握分析問題、解決問題的能力。
　　
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