應用型本科“數據結構”課程教學改革

余鵬

（湖北大學知行學院計算機與信息工程系，湖北武漢 430011）

應用型本科“數據結構”課程教學改革

余鵬

（湖北大學知行學院計算機與信息工程系，湖北武漢 430011）

應用型本科院校建設是我國高等教育改革中的一個重要目標。我院作為湖北省首批應用型本科轉型的試點院校，經過五年的努力，在專業建設、課程改革以及實踐性教學平臺的建設等方面做出良好的成績，取得好的教學效果。本文作者結合在長期教學實踐中的教學經驗和體會，重點論述了應用型本科“數據結構”課程的課程建設和教研教改問題，并介紹作者所在學院的一些做法。

應用型本科；數據結構；課程建設；教學改革

在計算機科學中，數據結構不僅是程序設計的重要理論基礎，而且是設計和實現操作系統、數據庫系統和大型應用軟件的重要理論基礎。因此，該課程的學習質量將直接影響計算機軟件系列課程的學習效果。鑒于《數據結構》課程在計算機課程體系中如此重要的地位，我系特別重視該課程的教學建設和改革。如何針對培養目標搞好課程教學，一直是我們努力實踐探索的目標。幾年來，在校、系領導的高度重視下，經課程組全體教師的共同努力，《數據結構》的課程教學建設和改革取得了顯著成效。

1 學生特點的分析

獨立學院在三本批次招生，因此與一本、二本的學生相比，有其特殊的群體特點，具體表現在以下幾個方面。第一，錄取線低，基礎知識薄弱。雖然說高考的成績并不能完全反映出一個人的學習能力，但在很大程度上反映出獨立學院學生的總體成績并不高，大多數學生在中學階段的文化基礎相對薄弱，尤其是數學基礎差。而數據結構課程對數學有一定要求，這就增大了學習的難度。第二，學生的思想活躍，但學習自律性不高。大多數獨立學院學生的家庭條件都相對較好，這種孩子通常見多識廣，視野較為開闊，社會活動能力較強；但優越的條件也使得他們在學習中缺乏吃苦的精神，存在畏難情緒。第三，學生的水平參差不齊。獨立學院的學生來自不同省份，存在地域性差異，給教學增加了難度。第四，學生對理論缺乏興趣，喜歡動手。學生數理基礎較差，難于理解較深奧枯燥的理論。另一方面他們喜歡動手，對工程應用感興趣。

2 應用型本科院校培養的目標

國內獨立學院經過不斷摸索、不斷進步，其管理體系不斷完善，人才培養目標也更加明確。各獨立學院公開的資料顯示，多數高校都將人才培養目標定位為“應用型”人才，即經過4年的學習，學生除了懂基本的理論知識外，關鍵是“懂技術，能做事”。顯然，要培養應用型人才，必須加強實習實訓教學，增加學生參與實際項目的機會，提高學生動手能力。

我們學院秉承“厚德載物，認知踐行”的育人理念，以培養“基礎知識面寬，實踐能力強，服務于生產、管理第一線的高級應用型人才”為目標，積極探索和改革應用型人才培養模式。

3 數據結構課程體系改革

3.1 制定適合應用型本科培養目標的教學大綱

針對獨立學院的學生講授《數據結構》這門課不能過多偏重理論教學，而要放在“實用、夠用”上面，放在算法理論結合的算法的設計和開發上。

3.2 選擇恰當的教材

給計算機專業學生開課一般選擇的教材是清華大學出版社出版的嚴蔚敏、吳偉民編著的《數據結構》。這本教材編寫注重算法的設計，實際例題較少，并不完全適合獨立學院學生。我們選擇了李春葆主編的《數據結構教程（第五版）》，該本教材有配套的教學視頻，教學資源，動用了微課慕課等先進的教學手段，使得學生學習起來變得生動靈活。同時我們團隊也在編寫適合于獨立學院學生學習的相應教材。

3.3 教學內容進行了優化

展開主次分明，重點明確的教學。把課程體系分為線性結構（包括線性表、堆棧、隊列等）、非線性結構（包括樹和圖）、基本算法（包括查找、排序算法以及遞歸算法）三大模塊。前期教學用較為簡單的線性結構打好基礎，引導學生入門，逐步過渡到復雜的非線性結構，最后以查找排序為代表，介紹相應的算法。尤其著重介紹計算機程序設計中較為普遍用到的遞歸、回溯、窮舉等算法。在這些算法中會用到曾經學過的數據結構，讓學生能學以致用，同時也為后續的《算法設計與分析》課程做好鋪墊。

4 數據結構教學方法改革

第一，加強編程能力訓練。教材中一般只給出核心代碼，或者用算法語言描述做出粗略的描述。我們在課堂上，將引導學生把書本程序補充完整。起步階段由教師引導完成，中期將把這個任務當做預習任務交給學生獨立完成，或者充當實驗任務。以便提高他們編程能力。第二，注意理論聯系實踐。在講授課程過程中,盡可能地用身邊的客觀問題做實例,讓學生更好地理解相關數據結構在生活工作中的應用。例如：在介紹棧時，可以舉例說明棧先進后出的特點，小到進制數轉換可以用棧實現，大到迷宮問題求解、人機對弈也能用棧來實現遞歸、回溯算法。講授隊列時，可以用銀行面前排隊等候取錢的人作為例子，誰先到就先排隊、先取錢，不能插隊，這就是隊列的先進先出概念。第三，提供難度不一的大量實驗題，供學習能力不同的學生選擇完成。讓每個學生參與到學習中來，而不能只做一個旁觀者。以此提高學生的學習興趣和解決問題的能力。第四，鼓勵學生在課下通過各種途徑，預習復習課程內容。包括學生在網上搜索相關微課、慕課視頻資料，掌握教材中的重難疑點。

5 數據結構考核方式改革

考核方式往往決定了學生的學習方式。作為工科的課程，一切以適用實用為根本目標。我們學習借鑒了國外數據結構課程的考核模式，采取課內理論考核和課外實踐考核相結合的考核模式。即課堂上利用試卷考核數據結構課程中必須掌握的基本概念和理論，這種考核一般題量少，難度低，學生一般可以通過，占總成績的30%。另一個就是課程設計，要求學生在一個月左右的時間內完成一個中小型軟件項目，并在項目中使用2～3種數據結構。這種開放式的考核方式使得學生更能把所學應用到實踐的生產生活中，對培養應用型人才大有裨益。這種考核方式必然會突破傳統的應試教育模式，對我國的素質教育改革也有值得借鑒之處。

經過近三年來的實踐和探索，我們用此方案培養出的學生，取得了良好的實際效果。不僅僅在一次次各類型競賽中取得突破性優異的成績，畢業生也深受社會歡迎，就業率高，我們學院的應用型轉型也取得階段性成果。

[1]李春葆,尹為民,蔣晶玨,等.數據結構教程(第4版)(“十二五”普通高等教育本科國家級規劃教材)[J].計算機教育,2013(18)：57.

[2]安楊,李春葆,趙波.“數據結構”課程教學改革與實踐的研究[J].計算機教育,2008(10)：145-146.

[3]張揚.《數據結構與算法》課程改革的探索與實踐[J].科技與企業,2011(10)：150.

[4]寧正元,王秀麗,鐘一文,等.應用型本科“數據結構”課程教學改革的研究與實踐[J].計算機教育,2009(17)：119-121.

TB482 文獻標識碼：A 文章編號：2096-4110（2017）04（a）-0076-02