高級工程應用型本科《數據結構 》教學改革及建設

陳穎

【摘 要】《數據結構》課程是計算機及相關專業的核心課程。高級工程應用類計算機相關專業的培養目標具有工程實踐性的要求，與理論性本科教育及高等職業教育有著本質不同，提出了這既定短課時的課程教學改革及課程標準，從教學內容、教學方法等方面進行改革探討，探索高級應用型專業的實踐教學模式及課程內容設置。

【關鍵詞】教學改革 課程標準 《數據結構》

一、引言

高級工程應用類專業——交通設備與控制工程和物聯網工程專業，是山東交通學院下屬交通與物流工程學院的重要專業，是交通、物流和計算機技術交叉融合的專業，目的是培養適應交通現代化和智能化、物流信息化和智慧城市需要的高素質應用人才?！稊祿Y構》是兩專業學科基礎課的必修課程，也是后續專業技術課程的基礎，學習效果直接關系到后續課程的學習。

二、目前課程教學的現狀

通過對近幾年教學效果的總結，目前該課程的教學現狀主要體現為幾下幾點：

（一）絕大部分學生表示先修課程《C語言程序設計》《計算機基礎》的學習效果很差，嚴重影響了教學進度和效果；

（二）根據人才培養方案，該門課僅安排48課時，遠少于計算機系該課程的課時；

（三）實踐機會少和應用結合不緊密，學生遇到算法設計不知所措，上機調試程序更加困難；

（四）實驗上機及實踐教學需要學生課余時間自行預習，在無指導的情況下學習效果較差。

三、《數據結構》課程需求分析

（一）高級應用型本科培養要求

應用型本科院校專業培養的高級應用型人才既不同于綜合性研究大學所培養的理論性人才，也不同于職業性技能型院校所培養的實用性技能人才，其具有從事管理和直接操作的各種高級技能，還具有設計與開發能力。

應用型本科教育突出應用性：1.具備較強的終身學習能力和職業轉換的適應能力；2.具備用知識和技術解決生產、服務、管理等方面的實際應用能力和創新能力及社會適應能力；3.具備創新精神、團隊精神和敬業精神。

（二）課程建設目標

《數據結構》課程必須體現高級應用型人才的培養規格，既不能完全以學科知識為體系，也不能完全以崗位標準為體系。對《數據結構》課程體系建設的基本原則進行設置：1.通過科學設計和優化保證學生具備較寬厚的基礎理論知識；2.加強后續專業課程的銜接，主要進行專業深化和拓寬專業面的基礎教學；3.突出實踐課程，強調培養學生解決實際問題的專業能力。

四、課程改革措施

（一）教學內容

1.理論教學課程標準

在既定的短課時的前提下，設置精簡的教學內容極為關鍵。鑒于在校生程序設計語言課程的基礎較差，增設了基礎教學環節，選取不同類型數據結構的重點內容進行講解。

2. 預備型的實驗設置

為了減少學生理論與實踐脫節以及程序設計能力和先修課程學習較差的特殊情況，提取實踐內容中涉及計算機編程語言（C語言）較緊密相關的部分，選擇設計預備型的實驗題目。

教學目的：（1）掌握偽代碼轉化計算機程序設計語言的方法；（2）熟練掌握C語言程序設計語法，為后續實驗的順利進行打下堅實的基礎。

3.課程設計型實驗設置

在原有培養計劃的基礎上增加課程設計環節，利用連續完整的實驗設計單元，來幫助學生掌握數據結構和算法。

設計原則： （1）題目內容生動，貼合實際；（2）題目可以一題多解，即能夠用線性結構、樹或圖等多種數據結構來正確實現，重點放在表現出不同的算法復雜性性能，能促使學生理解選擇和設計數據結構對程序性能優化的意義；（3）題目的難度要保證學生在一周的時間里能夠獨立完成；（4）5人一小組分組進行，提高效率及團隊協作協調效率。

教學目的： （1）掌握數據結構和相關基本操作算法所花費的時間和空間代價的分析方法；（2）能夠選擇合適的數據結構有效解決實際問題；（3）培養學生的團隊協作能力和解決實際問題的能力。

（二） 教學方法

1.修訂專業培養方案課程的教學模式。

2.充分利用手機等工具錄制詳細知識點講解的視頻，通過手繪、動態PPT對知識點和應用實例加以講解，加深學生對抽象性知識點的理解和掌握。

3.鑒于培養方案的短課時的問題，加大課程設計的教學比重，強調學生代碼重用性和程序規范性。

五、改革效果

根據課程中期學校組織的學生評教結果，學生普遍認為這門課程的理論教學由淺入深、循序漸進，易于理解；每一次的預備型實驗上機對計算機程序實現能力的提升起到了重要的作用；與實踐聯系緊密的課程設計，培養了學生發現問題、解決問題的能力。

六、結論

通過對高級應用型本科《數據結構》培養目標及教學的探索與實踐，克服了《數據結構》教學理論課時不足、教學過程的高度抽象和枯燥性，充分有效組織教學環節，調動了學習的趣味性和積極性；與此同時，突出高級應用型本科工程的實踐性特點，注重應用能力的培養，大大提高了學生的實踐能力和知識應用能力。在有層次遞進性的理論、預備型實驗和課程設計型實驗的教學改革中，教學的質量和效果較好。

【參考文獻】

[1]史秋衡，王愛萍.應用型本科教育的基本特征[J].教育發展研究，2008（21）：34-37.

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