《數據結構》教學改革探討

馮瑩瑩，張 軍

(阜陽師范學院信息工程學院，安徽 阜陽 236041)

《數據結構》教學改革探討

馮瑩瑩，張 軍

(阜陽師范學院信息工程學院，安徽 阜陽 236041)

《數據結構》課程的實踐教學主要包括上機實驗和課程設計2部分。根據阜陽師范學院信息工程學院實際情況，闡述了《數據結構》理論教學改革的思路，構建了《數據結構》課程的階梯式實踐教學體系結構，提出了“課程綜合化”的教學理念，并強調在《數據結構》課程教學模式中要體現創造性思維。

數據結構；教學實踐；教學改革

《數據結構》是計算機科學與技術專業最重要的專業基礎和核心課程之一。該課程既要對前導的軟件技術進行總結提高，又要為后續專業課程提供基礎，具有承上啟下的重要作用。因此，不斷深化該課程內容改革，探索不斷提高課程教學效果的教育思想、教學方法和教學手段，創建立體化教學資源，將是該課程教學改革常抓不懈的努力方向。

1 《數據結構》理論教學改革思路

1.1探索實踐能力和創新能力培養模式

依托安徽省教育廳質量工程教學改革項目“程序設計與數據結構融合教學模式研究”，從整合教學資源、模式、手段等全面進行研究性學習和創新能力培養的探索，確立了“夯實基礎、強化實踐；以人為本、凸顯能力”的課程理念，為教學改革的落實奠定了理論基礎。

1.2融入先進教學手段，創新和改進教學方法

《數據結構》是一門理論性和實踐性都很強的課程[1]。轉變“滿堂灌”的教學方法，實施啟發性、探討性、探索性的教學模式，強調對理論教學和實踐鍛煉的結合，使兩者相輔相成、相互平衡。課程教學中要結合教學內容和學生的接受能力、學習習慣等靈活運用不同的教學方法，將自學、重點講解、討論等方法穿插運用在教學過程中，進而調動學生積極性，使知識傳授過程轉變成師生合作探索的過程。

1.3創新教學內容

在教學內容組織方面，根據學科發展迅速的特點，逐步地有計劃對教學內容進行了調整，逐漸融入與科學發展趨勢相關的知識內容，如生物信息計算、搜索引擎中常用的數據集算法等，以促進教學內容的不斷改革、創新，同時使相關課程之間實現有效銜接，保持課程先進性和科學性。

2 實踐教學體系結構創新

傳統意義上，《數據結構》課程的實踐教學主要包括上機實驗和課程設計2部分[2]。為達到以社會需求為導向、動手實踐能力強和邏輯思維縝密的改革目標，筆者根據阜陽師范學院信息工程學院實際情況，構建了《數據結構》課程的階梯式實踐教學體系結構(見圖1)。

3 具體改革措施

3.1教學理念更新——課程綜合化

分析《數據結構》及相關主干課程間的聯系以及前修后續課程的銜接知識點，形成課程學習鏈(見圖2)，避免相關課程脫節，實現了有效的課程整合，激發學生學習興趣。

圖1 系統化實踐教學體系 圖2 《數據結構》與其他課程之間的關系

3.2在教學模式中體現創造性思維

1)研究型教學模式 研究型教學理念要有規則有步驟的深入到教學過程中。在強調基本素質、基本知識、基本能力、基本技能的培養的基礎上，教學方法要由傳統的“注入式知識教育”轉變為適應知識經濟要求的“研究式素質教育”[3]。①探究路徑：科學求證。高等教育教學過程兼有給予學生認知以及帶領學生求證這2大任務，因而建議在教學過程中采用研究型教學法。由教師引導學生的懷疑精神，對學習中遇到的一些重要“結論”要敢于通過科學的方法去求證或者證偽[4]。為達到這一目的，要盡可能向學生提出所熟知領域的前沿問題，引導后學生以教師給出的問題為線索開展科學求證工作，進而促進學生閱讀、思考、調查和實驗等課外學習能力。②發問基礎：找真問題。在課堂講授時注重“講重點、講思路、講方法”。如在《數據結構》課堂教學中，由教師提出問題，引導學生如何利用線性表、棧、隊列和樹，解決現實中的實際問題，并把以鏈式存儲結構為主線，把這3章從解決實際問題的角度聯系起來，講解它們的邏輯結構和存儲結構，引導學生如何針對實際問題，設計所需要的數據結構，讓學生主動去思考，使學生成為課堂的主體。③教學氛圍：師生協同。課堂教學中，應將傳統的師生關系轉變為合作研究的關系，以促進師生相互配合協同解決一個特定的問題。對此，教師應向學生明確研究方向、研究課題及思路，并規定研究任務和研究時間；學生應根據教師布置的任務，就研究問題搜集資料并初步確定研究方案。以小組的方式與老師共同討論，學生根據老師提出的建議，進一步完善后期的方案，從而達到教師和學生之間協同討論、相互啟發，解決問題的目的。④教學形式：匯報討論。對于部分章節，要改變傳統的教師主講模式，教師在課堂上只花單元課時1/5左右的時間向學生介紹經典研究成果和研究思路，讓學生了解可供模仿的范式以及應該避免的問題，進行分組討論，并由此展開理性討論。討論要求言之有據，以理論發展線索為框架，以研究發現為素材，以科研方法為切入點，最后以組為單位進行匯報討論。⑤教學目的：提升研究能力。在教學過程中，既要引導學生具有強烈的科研意識、市場意識和科技成果轉化意識，培養學生服務于社會、貢獻與社會的意識，也要教學過程中努力承接那些與學科專業發展有密切關系的課題，并不斷將課題研究的新成果充實到課堂教學，希望能引導學生學會發現問題和解決問題，盡早進入科研領域，從而強化對學生科研素質的培養。

2)探索式教學模式 在《數據結構》課程的教學過程中，筆者正在努力將傳統的知識型、原理性、展示型授課方法轉變為激勵探索型和能力培養型教學模式[5]。將學科前沿信息及相關思考題引入教學中，組織學生對其進行分析和討論，如鼓勵學生通過各種途徑收集新興數據結構，并對這些數據結構進行分析、演示，然后師生之間進行討論。在講授具體課程內容時，對某些方法(尤其是有一定歷史意義的算法)，除講解其基本原理以外，還對當時的分析過程、設計過程給與分析，以激發學生對問題的探索精神。如在講解哈夫曼樹相關知識時，可將哈夫曼樹的形成與淵源進行重現，鼓勵學生提出相關問題，并通過師生協作解決問題。

3)能力型教學模式 在教學過程中通過加強數學建模意識的建立以達到分析問題和解決問題能力的培養。對問題求解能力的培養，主要靠多實踐、多思考，對分析歸納及表達能力的培養主要通過多撰寫報告和課程設計報告等。能力型教學強調對學生研究過程中各方面能力的提升，對于促進學生養成良好的學習研究素養有著重要的意義。

4)基于任務驅動“建構主義”的課堂教學模式 在高校研究性教育中應引用任務型教學理論，通過分配特定的教學任務，鍛煉學生分析問題和解決問題的能力[6]。 “建構主義”是以學生為主體，教師為輔導，實現教與學的雙邊互動。在建構主義思想指導下，能夠很好的發揮學生主觀能動性，培養學生獨立分析問題和解決問題的方式。當今強調的是素質教育，只有充分發揮學生的主觀能動性，培養學生自主分析解決問題的能力，才能順應時代的要求。

4 結 語

在《數據結構》的實際教學中，阜陽師范學院信息工程學院目前已在教學體系改革、實踐能力培養、教學資源建設、考核手段上形成系列特色，提出并實施了系統化實踐體系結構。對教學資源建設的強化、對現代化教學手段的運用、對多媒體教學課件的開發以及對課程網站的不斷完善，促進了師生之間的信息交流，營造了濃厚的學術研究氛圍。這些舉措對計算機科學與技術專業應用型人才的培養具有著一定的示范和推廣作用。

[1]柯細香.數據結構課程教學方法的研究[J].湖北經濟學院學報,2008,5(5)：185-186.

[2]鄭宏珍，初佃輝，張維剛.以培養學生創新能力為核心的《數據結構》教學方法研究[J].現代計算機(下半月版),2011(16)：33-37.

[3]程保棟.對新建本科院校應用研究型教學模式的思考[J].學理論，2010(14)：243-244.

[4]李斌，姚世紅.研究型教學法的操作化[J].大學教育科學,2008,3(3)：52-55.

[5]祁書潔.“數據結構”課程教學分析與探討[J].科教文匯，2008(23)：79.

[6]沈奇，張燕，李娟.計算機科學與技術專業應用型本科師資隊伍建設探析[J].計算機教育,2010(16)：119-122.

[編輯] 洪云飛

10.3969/j.issn.1673-1409(N).2012.12.058

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A

1673-1409(2012)12-N173-02