案例教學法在數(shù)據(jù)結構教學中的應用

【摘 要】案例教學法是一種運用實際案例進行教學的方法。本文作者結合具體教學實踐，就數(shù)據(jù)結構采用案例教學法開展教學活動進行了探討和實踐。

【關鍵詞】案例教學法 數(shù)據(jù)結構

案例教學法可促使學生學會學習。案例教學法是開放的、發(fā)展的。在案例教學中，通過有意識的引導，讓學生自主查資料、學習，通過個體獨立或群體合作的方式做出分析和判斷，積極尋找多種解決方案。經(jīng)過多次的積淀后，培養(yǎng)了學生自主學習的方法，鍛煉了學生分析問題和解決問題的能力。

1 案例教學法對數(shù)據(jù)結構的重要性

數(shù)據(jù)結構重在訓練學生的思考問題和解決問題的能力，教學的目的是訓練理論聯(lián)系實踐，解決實際生活中出現(xiàn)的實際算法問題。每一個案例都是數(shù)據(jù)結構算法中的具體應用實體，教學關鍵是要調(diào)動學生積極參與探索知識的活動，開動大腦，積極思維。

目前眾多的大學院校采用了案例教學法，但是學生課后，對數(shù)據(jù)結構中的算法仍然是似懂非懂，十分茫然。具體表現(xiàn)在：

（1）教學內(nèi)容與實際算法應用聯(lián)系不夠，環(huán)境真實性不夠。很多還停留在基礎性算法教學，與實際應用的真正內(nèi)涵差距明顯，不能達到教學效果。

（2）教材與實際應用有差距。教材要盡量與實際算法案例相結合，貼近實際。但很多的教材類似于算法字典。我們都清楚教材在教學中有極其重要的地位，因此教材的質量非常重要。教材不僅是算法字典，而是根據(jù)實際生活中需要解決的算法問題而進行設計，擁有很強的實用性。不能用純理論的說教壓給學生。

（3）教學體系建設缺乏科學性，實際操作性不強。僅僅局限于簡單的教學是不能讓學生整體的職業(yè)素質得到大幅度提高的，還必須向學生提供實用的教學體系。教學中的知識要符合用人單位的人才需求，在教學體系建設中可參考市場上實際的軟件公司的人才需求情況，同時對教師進行更高層次的師資培訓。

從這些問題及與現(xiàn)實接軌的矛盾可以看出，案例教學法更顯其重要地位。推行案例實訓教學，可以再提高教學效果。

2案例教學法在數(shù)據(jù)結構中的具體實施

2.1案例教學法的理論模型

數(shù)據(jù)結構的特點及存在的問題使得案例教學法成為有助于其教學策略之一，但要成功地實施案例教學法，還必須基于兩大支持：理論支持和其他策略支持。教學方法并非能單一存在、孤立使用的。從系統(tǒng)論的視角分析，教學方法的優(yōu)化組合和擇優(yōu)使用是必要的。

2.2具體實施

案例教學法的實施涉及多個環(huán)節(jié)，每個環(huán)節(jié)都要精心準備和組織，綜合運用，才能夠保證整個案例教學的成功。案例教學法流程大致為：設計教學案例、組織案例討論和實現(xiàn)案例并評價。

（1）設計教學案例

設計教學案例是實施案例教學法的前提和基礎。一個好的案例能促使自己進行教學的反思和幫助學生“學有所獲”。在設計案例時要注意以下幾個方面：

①典型性。學生在以后的學習或工作中遇到此類問題時，能借鑒該方法進行解決，對學生的學習具有舉一反三或事半功倍的效果。② 實踐性。要求設計的教學案例要和現(xiàn)實相吻合，能夠被學生理解。③針對性。教師應該針對學生的接受能力來選擇或設計教學案例，難易程度和大小均應合適。④系統(tǒng)性。在整個課程教學過程中用到的大部分案例之間應該相互聯(lián)系、前后連貫、由淺入深。

（2）組織案例討論

組織案例討論旨在分析問題，提出解決問題的途徑和方法。教師要引導學生濾除案例中次要的細節(jié)，發(fā)現(xiàn)案例與所學理論知識之間的內(nèi)在聯(lián)系。分析案例要以學生的積極參與為前提，通過學生和教師的共同努力，把案例中的內(nèi)容與相應的若干理論知識聯(lián)系起來。教師關鍵要做好啟發(fā)引導工作，在宏觀上把握和指導好案例討論，讓學生綜合運用所學的知識積極地獨立思考，大膽地交流研究。教師要創(chuàng)設民主和諧愉悅的課堂氣氛，對學生的大膽回答要及時加以鼓勵。

（3）實現(xiàn)案例與評價

案例經(jīng)過學生的討論之后，進入實現(xiàn)過程，過程中遇到的各種問題都強調(diào)以小組方式討論解決，指導教師悉心觀察學生動手情況，并記錄存在的主要問題，但不直接發(fā)現(xiàn)問題就指出，讓學生自主地去解決問題，一步一步接近成功。最后點評，再強調(diào)案例分析中所用到的理論知識和技能。這樣做，有利于學生鞏固所學的知識，符合學生的實際情況。

3案例分析

3.1案例描述

路徑問題，在學校的南門口去往學校的8號教學樓，有5條路徑，假設步行速度都是一致，試分析出各條路徑的通往時間，并用程序實現(xiàn)。

3.2案例實現(xiàn)

這是一個典型的最短路徑問題，而且很貼近學生的生活，學生也經(jīng)常爭論哪條路最近，通過設計該問題，極大的提升了學生的好奇和興趣，提高了學生的學習自動性，為此指導學生如何解決。

（1）路徑分析，將各路徑通過點進行測量并進行繪圖；

（2）進行空間數(shù)據(jù)的制作，完成各路徑中點信息和線路信息的輸入；

（3）分析實現(xiàn)算法，進行程序設計，并動態(tài)的完成路徑顯示信息。

3.3案例評價

在學習空間數(shù)據(jù)庫、測量學、數(shù)字成圖基礎上開設數(shù)據(jù)結構課程，在很大程度上綜合應用了各種知識，增強了對各知識點的應用和理解。實訓時在小組討論并在幾次實踐后總結經(jīng)驗，學會該在什么時候使用什么知識，學習目標明確了，學習效果好。本案例涉及的知識點較多，前后關聯(lián)，內(nèi)容涵蓋測量、數(shù)字繪圖、空間數(shù)據(jù)庫、面向對象程序設計等知識體系。通過該案例，學生能很好地理最短路徑算法以及數(shù)據(jù)結構的重要性。

幾個學期來的實踐探索證明，教學效果較好，學生感覺收獲較大，案例教學方法是數(shù)據(jù)結構教學的一種好方式。能較好地提升學生的學習興趣和動手能力，自主學習、分析問題和解決問題的能力得到了有效提高，整體業(yè)務素質不斷提高。但是，案例教學有其不足之處，所以，要使之成為數(shù)據(jù)結構中不可或缺的教學方法，需不斷實踐、總結和完善。