工程認證背景下“數據結構”課程改革探索

肖義平

【摘 要】為推動工程教育認證的發展，“數據結構”課程必須改革。傳統數據結構課程存在教學方式呆板，教學理念落后，學生程序鍛煉少，團隊意識薄弱，教學課程設置及考核方式不合理等問題。本文對數據結構課程的體系設置、教學方法、課程考核、課程國際化等方面進行了改革探索。

【關鍵詞】工程教育認證 數據結構 課程改革

一、工程教育認證概述

隨著工程教育認證的逐步深入進行，高等學校電氣、計算機等專業的數據結構課程必須改革。數據結構課程設置及教學應該大力增強學生的程序實踐能力，提高團隊合作精神，推動程序設計工程師的國際化，從而提高工程教育質量，推動工程教育認證發展。

二、傳統數據結構課程的問題

數據結構課程的學習目標是使學生學會數據的組織方法和現實世界問題在計算機內部的表示方法，并能根據問題的應用背景，選擇合適的數據結構，從而培養學生高級程序設計技能。數據結構課程目標除了包含程序設計知識技能培養，還包含學生綜合能力如實際工程能力和團隊精神的培養。

傳統的數據結構課程教學方式呆板，多為灌輸，學生被動接收，不能激發學生的潛能，提高學生的創新意識。

在傳統數據結構的課堂教學中，課堂實踐的主要內容是采用一般性的實驗，主要是針對本次課堂教學內容，布置幾個小練習題，要求學生獨立完成程序設計，并實現該程序設計。這種課程教學實踐存在這樣的問題：

（一）練習題是完全針對課堂教學剛講授過的內容，學生只需將該知識點直接用到練習題里即可，不需動腦筋思考是否有其他可能的解決方案，更談不上找到最佳的解決方案。這樣導致學生實踐簡單，思考少，受到的程序設計鍛煉少，程序設計能力不能提高。

（二）學生獨立完成程序設計，可以鍛煉學生的編程能力，但學生單打獨斗，鍛煉層次低，范圍窄，團隊意識薄弱，不能適應社會實際應用中的大規模程序開發。現代軟件開發規模龐大，只有團隊合作才能完成。另外只有大規模數據輸入時才能體現數據結構處理數據的優勢，只有通過大規模程序設計，學生才能真正體會數據結構的意義。

此外，傳統數據結構課程最終的考核方式多采用以最終書面考試考核為主的考核方式，最終書面考試成績占總成績比例大，學生只要將最終的書面考試考好了，就可以順利通過這門課，不利于學生程序實踐能力的培養。

最后，數據結構課程體系沒有根據學生層次不同進一步細化。所有學生全部學一門課程，不利于培養不同層次的程序設計人才。

三、數據結構課程改革探索

為實現工程教育認證背景下創新實踐型人才培養目標，達到重基礎、寬口徑的專業知識結構教學要求，需對數據結構課程進行改革。數據結構課程改革應該圍繞著力培養學生主動獲取知識并靈活運用知識去創造的能力，提高學生的創新意識、程序實踐能力以及團隊合作精神等方面進行。為此，本文對數據結構改革從課程體系設計、課程教學方式和教學理念、課程考核方式等方面進行了探索。

首先，課程體系設置上應減小數據結構理論教學學時，加大實踐教學學時和課程設計的學時數；同時將數據結構課程細化，分成適合一般專業的基礎課程和適合更高層次軟件設計專業的高級課程兩個級別，滿足不同層次學生的需求。

其次，教學方法應該將傳統灌輸面面俱到的教學轉變成啟發式、研討式教學，如從思考常見問題入手，引導學生了解學習本節知識的實際意義，激發學生的興趣。同時遵循科學研究的一般過程和步驟，即從發現問題到找到解決問題方案，然后通過程序實現，并對結果進行驗證的過程對學生進行探究式教學和引導，通過這種方式將學生從完全被動地接收知識引導到主動地學習知識，為學生創新意識的喚醒奠定基礎，同時將更多的內容留給學生課后學習補充。此外，布置課外研究內容，提高學生自己學習的積極性、主動性和探究意識，并通過教師設計完整的綜合型實驗對學生的學習進行鞏固。另外，將學生靜態聽課或靜態單打獨斗程序設計的教學實踐轉變成動態的團隊合作學習和實踐的教學，逐漸將課堂教學轉變成研究型學習，并通過分工明確的團隊合作實現程序設計目標，且團隊角色輪換進行。對于數據結構課程設計，采用探索式教學，要求學生根據課程設計目標，查找和學習相關資料，進行探究式學習，同時課程設計題目涉及面要廣，規模要足夠大，解法盡量多，通過對學生的引導，給學生充分發揮的余地，激發學生的創造力，鍛煉學生的工程實踐能力、培養團隊精神。同時讓學生體驗軟件設計的全過程，以便日后很快適應實際軟件開發過程，提高工程實踐能力。

第三，課程考核從單一考試考核變成多種形式考核，尤其注重平時課堂實踐的考核如課堂設計、課堂討論、課堂測試，以課堂提問、課后學習、小組團隊合作等對學生進行全方位、多角度、多環節評價，打破最終書面考試考核定最終成績的局面，實現分階段考核的考核方式。

第四，為了培養具有國際競爭力的程序人才，應該推行數據結構課程的雙語教學。雙語教學不能一刀切，應該根據學生情況分班分等級進行教學，對基礎差的學生可以采用英文板書、中文講解的形式，對基礎好的學生采用英文板書，英文講解的教學，同時課程采用的教材、作業、考試、實驗等全部用英文，給學生施加一定的壓力的同時，保護好學生的學習積極性。

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