《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程的教學(xué)探索與實(shí)踐

摘要：基于《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》的教學(xué)要求和存在的問(wèn)題，本文結(jié)合筆者的教學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，從教學(xué)結(jié)構(gòu)、教學(xué)手段和教學(xué)語(yǔ)言等方面，就《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程的教學(xué)方法與技巧進(jìn)行探索。

關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；教學(xué)方法；學(xué)習(xí)興趣

《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》是計(jì)算機(jī)學(xué)科的核心課程，且課程具有一定的難度和抽象性。通過(guò)該課程的教學(xué)，能進(jìn)一步提高學(xué)生數(shù)據(jù)抽象能力和程序設(shè)計(jì)能力，并為后續(xù)課程打好理論基礎(chǔ)。本文針對(duì)?？坪谏奶攸c(diǎn)及《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》的課程特點(diǎn)和教學(xué)過(guò)程中存在的問(wèn)題，探討在教學(xué)過(guò)程中如何將課程內(nèi)容條理化和形象化，使學(xué)生易于理解和掌握，并激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性。

一、分析存在的問(wèn)題，因勢(shì)利導(dǎo)進(jìn)行針對(duì)性教學(xué)

在教學(xué)過(guò)程中，學(xué)生普遍反映課程學(xué)習(xí)難度大，課程適用性不強(qiáng)，學(xué)習(xí)完了也不會(huì)應(yīng)用。究其原因，一是由于學(xué)生沒(méi)有系統(tǒng)地學(xué)習(xí)過(guò)計(jì)算機(jī)知識(shí)，理論基礎(chǔ)普遍比較薄弱，數(shù)學(xué)思維能力欠缺，程序語(yǔ)言不熟練，編程經(jīng)驗(yàn)不足。二是學(xué)習(xí)時(shí)間少，函授生一般在周末上課，學(xué)習(xí)和實(shí)踐操作的機(jī)會(huì)較少，而且所安排的理論課時(shí)多，實(shí)踐課時(shí)少，給學(xué)生可支配的時(shí)間不多。三是課程內(nèi)容多、概念多、涉及大量模型及操作算法，理論性強(qiáng)，內(nèi)容抽象。同時(shí)，很多學(xué)生都沒(méi)有系統(tǒng)地學(xué)習(xí)過(guò)如《程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言》和《離散數(shù)學(xué)》等前導(dǎo)課程，所以，學(xué)生不能很好地理解程序語(yǔ)言中數(shù)據(jù)類型、函數(shù)、參數(shù)傳遞及離散數(shù)學(xué)中集合、樹(shù)、圖等概念，從而導(dǎo)致在本課程的學(xué)習(xí)過(guò)程中困難重重。四是實(shí)踐操作能力較差，學(xué)生往往聽(tīng)得懂理論方面知識(shí)，但要編程實(shí)現(xiàn)算法，卻不知如何下手。學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中難以把握整體內(nèi)容，學(xué)完后相應(yīng)知識(shí)后，也不知在實(shí)際問(wèn)題中如何應(yīng)用，這使得學(xué)生容易產(chǎn)生畏難和厭學(xué)情緒，逐漸失去學(xué)習(xí)的興趣。

面對(duì)教學(xué)過(guò)程中出現(xiàn)的各種問(wèn)題，教師要因勢(shì)利導(dǎo)，根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)接受能力，適當(dāng)調(diào)整教學(xué)內(nèi)容，更新教學(xué)手段和方式，要有針對(duì)性地進(jìn)行教學(xué)，通過(guò)各種途徑，樹(shù)立學(xué)生的信心，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和求知欲，使學(xué)生由被動(dòng)學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)為主動(dòng)學(xué)習(xí)，從而提高教學(xué)效果。

二、明確教學(xué)目標(biāo)，優(yōu)化教學(xué)結(jié)構(gòu)

教師要明確《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程的教學(xué)目標(biāo)，就是要通過(guò)算法訓(xùn)練來(lái)提高學(xué)生的邏輯思維能力，通過(guò)程序設(shè)計(jì)技能訓(xùn)練來(lái)培養(yǎng)學(xué)生的綜合應(yīng)用能力，使學(xué)生能將實(shí)際問(wèn)題中所涉及的處理對(duì)象在計(jì)算機(jī)中表示出來(lái)，并對(duì)它們進(jìn)行處理。但此門課程比較抽象，教師要合理分析學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和接受能力，并細(xì)化教學(xué)目標(biāo)以逐步去實(shí)現(xiàn)?？蓪⒄n程的教學(xué)重點(diǎn)放在線性結(jié)構(gòu)、非線性結(jié)構(gòu)和查找及排序。線性結(jié)構(gòu)主要包括線性表、棧和隊(duì)列方面的知識(shí)；非線性結(jié)構(gòu)主要包括樹(shù)和圖。每類數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)包括邏輯結(jié)構(gòu)、存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)和算法描述方面的內(nèi)容。教師在教學(xué)過(guò)程中，要緊緊以這三點(diǎn)為核心對(duì)每種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析。首先，讓學(xué)生了解數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的邏輯特點(diǎn)和各種算法的思想；然后，讓學(xué)生熟練掌握各種常用的算法與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，并編寫(xiě)程序?qū)崿F(xiàn)這些算法；最后，把編程思想和設(shè)計(jì)思路運(yùn)用到實(shí)際應(yīng)用中解決問(wèn)題。這樣，由表及里、由線性到非線性、由簡(jiǎn)單到復(fù)雜，把握數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的整體框架，循序漸進(jìn)地實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)，逐步培養(yǎng)學(xué)生的設(shè)計(jì)思想，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，進(jìn)而激發(fā)學(xué)習(xí)熱情，提高學(xué)習(xí)興趣。

三、把握重點(diǎn)，有選擇有層次地開(kāi)展教學(xué)

在教學(xué)過(guò)程中，教師要根據(jù)所安排的課時(shí)，針對(duì)學(xué)生的實(shí)際情況，在保證知識(shí)點(diǎn)連貫的前提下，適當(dāng)調(diào)整教學(xué)內(nèi)容，突出重點(diǎn)和要點(diǎn)，有選擇有層次地教學(xué)，盡量在有限的課時(shí)內(nèi)達(dá)到較好的教學(xué)效果。對(duì)于線性結(jié)構(gòu)知識(shí)的教學(xué)，要重點(diǎn)講解線性表，因線性表是最基本的一種線性結(jié)構(gòu)，掌握了它的原理及操作方法，在學(xué)習(xí)棧、隊(duì)列和串等數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)時(shí)就相對(duì)容易。對(duì)于非線性結(jié)構(gòu)方面的知識(shí)，教師要詳細(xì)講解樹(shù)，其中的二叉樹(shù)知識(shí)更要重點(diǎn)講解。查找和排序主要是分析各種典型排序方法及其性能，根據(jù)教學(xué)時(shí)間，可以選擇折半查找、二叉排序樹(shù)查找、直接插入排序、冒泡排序作為教學(xué)和實(shí)驗(yàn)的重點(diǎn)內(nèi)容。

四、更新教學(xué)手段，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣

興趣是激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性的動(dòng)力，是激發(fā)創(chuàng)造力的必要條件。一個(gè)人只有在做事情時(shí)感到其樂(lè)無(wú)窮，精力才會(huì)高度集中，才能充分發(fā)揮自身的聰明才智，有所創(chuàng)造。因此，在教學(xué)過(guò)程中，教師要采取多種手段激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

（1）利用多媒體技術(shù)進(jìn)行直觀教學(xué)。由于課程涉及到很多數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)、存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)及其相應(yīng)的算法。傳統(tǒng)教學(xué)需要在黑板上畫(huà)大量的圖表，并不斷擦改以表現(xiàn)其動(dòng)態(tài)的過(guò)程，這既占用了過(guò)多的課堂教學(xué)時(shí)間又不利于學(xué)生的理解。因此，教師要充分利用多媒體技術(shù)，采取形象直觀的教學(xué)方式。如利用多媒體課件動(dòng)態(tài)演示鏈表結(jié)點(diǎn)的插入、刪除操作等。這樣既節(jié)省了時(shí)間，又加深了學(xué)生對(duì)算法的理解，有利于課堂教學(xué)的優(yōu)化，渲染教學(xué)氣氛，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。

（2）利用與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)相關(guān)的生活實(shí)例來(lái)引入知識(shí)點(diǎn)。如通過(guò)學(xué)生在食堂就餐時(shí)取、放餐盤的例子，引入對(duì)棧邏輯特點(diǎn)的講解；通過(guò)在銀行取款排隊(duì)的現(xiàn)象，引入對(duì)隊(duì)列邏輯特點(diǎn)講解；通過(guò)分析解決“猴子選大王”等實(shí)際問(wèn)題，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)程序的興趣。

（3）構(gòu)建良好的師生關(guān)系，加強(qiáng)師生交流，及時(shí)了解學(xué)生的想法和學(xué)習(xí)中遇到的問(wèn)題。教與學(xué)是雙邊互動(dòng)的，所以，在教學(xué)過(guò)程中，教師要及時(shí)與學(xué)生互動(dòng)，了解他們的想法和學(xué)習(xí)情況，耐心解答學(xué)生在學(xué)習(xí)中遇到的各種問(wèn)題，讓學(xué)生主動(dòng)參與教學(xué)，實(shí)現(xiàn)教學(xué)互動(dòng)，以更好地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

五、充分利用語(yǔ)言工具，提高教學(xué)效果

馬卡連柯說(shuō)過(guò)：“同樣的教學(xué)方法，因?yàn)檎Z(yǔ)言不同，就可能相差二十倍?！边@說(shuō)明教學(xué)語(yǔ)言是教師啟發(fā)和引導(dǎo)學(xué)生的重要工具。因此，在教學(xué)過(guò)程中，教師用詞要準(zhǔn)確規(guī)范，操作步驟要層次分明、條理清楚；語(yǔ)言要有啟發(fā)性，要引導(dǎo)和啟發(fā)學(xué)生積極思考；表達(dá)方式要形象生動(dòng)、通俗易懂，化抽象為具體，幫助學(xué)生理解概念和掌握操作。如在講解“邏輯結(jié)構(gòu)”和“存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)”時(shí)，學(xué)生容易混淆這兩個(gè)概念，教師可通過(guò)授課班級(jí)的學(xué)生表來(lái)說(shuō)明。表中學(xué)生與學(xué)生的先后關(guān)系，就是該表的邏輯結(jié)構(gòu)，如“王明”的前面是“李濤”，后面是“劉小?！?；當(dāng)把此表的信息存入計(jì)算機(jī)時(shí)，用計(jì)算機(jī)語(yǔ)言來(lái)表示他們之間的先后關(guān)系的，就是該表的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)。用通俗的語(yǔ)言將所要講授的內(nèi)容正確地表達(dá)出來(lái)，既聯(lián)系實(shí)際又貼近學(xué)生生活，容易提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，易于學(xué)生接受新知識(shí)、掌握新技能。另外，教師在教學(xué)中要經(jīng)常提出一些富有啟發(fā)性的問(wèn)題，讓學(xué)生積極思考，深入探討，并提出解決問(wèn)題的方法。這樣，學(xué)生既獲得了知識(shí)，又提高了分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。

（作者單位：肇慶市工程技術(shù)學(xué)校）

參考文獻(xiàn)：

[1]嚴(yán)蔚敏，吳偉民.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（Ｃ語(yǔ)言版）[M].北京:清華大學(xué)出社，1997.

[2]蔣宗禮.實(shí)施創(chuàng)新教育，培養(yǎng)創(chuàng)新人才[J].計(jì)算機(jī)教育，2008，（3）.

[3]唐建清，鄒國(guó)霞.《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程教學(xué)初探[J].桂林航天工業(yè)高等?？茖W(xué)校學(xué)報(bào)，2005，（1）.

[4]許高厚.課堂教學(xué)藝術(shù)[M].北京：北京師范大學(xué)出版社，1997.

責(zé)任編輯 何麗華