淺談高職“數據結構”課程的有效教學

承蓓

[摘 要] “數據結構”是五年制高職計算機專業學生必修的重要專業基礎課，在教學過程中，有的學生由于前導課程C語言學習的不扎實，導致許多學生認為數據結構聽起來像“天書”，數據結構學了沒有用，文章就如何有效地進行數據結構的教學進行了探討。

[關鍵詞] 高職；數據結構；有效教學

doi ： 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2018. 01. 076

[中圖分類號] G632 [文獻標識碼] A [文章編號] 1673 - 0194（2018）01- 0184- 03

0 前 言

“數據結構”是我校五年制高職計算機專業學生必修的重要專業基礎課，目前基于各種語言的“數據結構”教材的版本很多，有C++版的、C語言版的、Java版本的等，由于我校高職學生在學習“數據結構”之前學習的前導語言課程是C語言，所以我校采用的教材是C語言版本。在教學過程中，從學生的學習效果以及和學生的溝通過程中，發現許多學生聽不懂，認為學了也沒用，更不用說感興趣了。本文試著對如何來進行“數據結構”的有效教學進行探討。

1 數據結構的重要性

數據結構是計算機專業學生必修的重要專業基礎課，該課程主要研究數據的邏輯結構、存儲結構和對數據的各種操作運算，而操作運算主要就是涉及算法的問題。

1.1 學好數據結構是參加各類計算機專業考試的必備條件

在許多不同層次、不同水平的考試中，數據結構是必考的。計算機軟件考試的考綱、研究生博士生入學考試、甚至一些軟件公司的面試題中都涉及到數據結構的內容。

1.2 學好數據結構為計算機專業的后續課程打下良好的基礎

計算機網絡、操作系統、數據庫等課程中都會使用數據結構的相關知識。比如計算機網絡中的路由器在源和目的之間要尋找出最短路徑，在數據結構的圖中有相應的算法，操作系統中的目錄結構使用的是一種樹形結構，CPU進程管理中用到了隊列。

1.3 學好數據結構能提高編程能力

程序設計語言是工具，數據結構和算法是靈魂，學習數據結構不僅是學習隊列、二叉樹、排序等數據結構及相應的算法，更重要的是要學習一種思想：如何把現實問題轉化為計算機語言的表示。這是一種非常重要的邏輯思維能力的鍛煉，也是程序員入門的條件?？傊?，如果認真學好“數據結構”這門課，其實會潛移默化地影響學習者的邏輯思維。

2 “數據結構”教學過程中存在的問題

2.1 學生在學過程中面臨的問題

2.1.1 數據結構抽象聽不懂

數據結構由于比較抽象，尤其在一些算法的理解上，很多同學都覺得有困難，另外，由于學生在前序課程的學習過程中，基礎沒有打扎實，導致在后續過程中的學習也是困難重重。

2.1.2 數據結構學了沒用

許多學生覺得聽不懂，部分聽得懂的學生學過數據結構后，也覺得用處不大， 還不如學習C、Java等語言來的值，覺得學習這門課就是在浪費時間，因此在學習過程中存在目標不明確、動力不足的現象。

2.2 教師在教過程中面臨的問題

2.2.1 教學內容無法深入

由于學生前序課程的學習基礎薄弱，加上課程本身的特點，比較抽象，難以理解，導致教學無法深入，除了講解一些簡單的數據結構的基本知識外，在相關的算法以及算法分析上只能簡略講解。

2.2.2 教學過程學生響應度不高

由于學習內容的枯燥，所以學生根本不感興趣，很多同學也聽不懂，在教學過程中，學生的學習是很被動的，響應度不高。

正因為在教學過程中，存在了以上的一些問題，導致這門課程的存在，似乎主要是為考試服務，學生在真正學習的過程中，并沒有什么收獲。因此，筆者在實踐中不斷思考，發現可以通過一些途徑來提高教學的有效性。

3 有效教學的含義

所謂“有效”，主要是指通過教師在一段時間的教學后，學生所獲得的具體進步或發展。教學有沒有效益，并不是指教師有沒有教完內容或教得認不認真，而是指學生有沒有學到什么或學生學得好不好。如果學生不想學或者學了沒有收獲，即使教師教得再辛苦也是無效教學。同樣如果學生學得很辛苦，也沒有得到應有的發展，也是無效或低效教學。因此，學生有無進步或發展是衡量有效教學的唯一指標。

筆者認為衡量教學是否有效，不僅是看學生學習的結果，也看學習的過程，比如學習態度上是否有進步，注意力是否比以前集中，學習的參與度是否是提高了，每堂課的學習目的是否都達到了。

4 實現數據結構有效教學的途徑

4.1 實現C語言與數據結構的有效銜接，夯實學習基礎

4.1.1 教學安排的有效銜接

如果在上課安排上，數據結構的教學和C語言程序設計的教學是同一個老師，對老師來講，相應內容的教學能夠由淺入深，而且也能比較了解學生對前導課程的學習情況，在講解時能把握好教學的側重點，另外對學生來講，能了解教師的教學風格，在學習數據結構上也能較好地適應。

4.1.2 課程內容的有效銜接

C語言程序設計的課程教學的安排時間雖然在“數據結構”的前面，但是在教學過程中，由于課時的限制，內容上往往講解不到指針、結構體等內容，導致學習數據結構的先導內容沒有學到，是脫節的。另外，許多學生在開始學習二維數組時就覺得有點吃力，所以為了能給學習數據結構打下扎實的基礎，可以采取如下措施：①增加C語言學習課時，保證學習內容不缺失；②加強C語言實踐操作以及測試鞏固，夯實學習基礎，保證前導課程的學習效果；③由于數據結構的學習和C語言的學習不在一學期安排，學生往往對已學內容有所遺忘，因此在學習數據結構這門課程時，可以安排先將C語言中的數組、函數、指針、結構體等頻繁用到的內容預先復習鞏固一下，然后再開始數據結構新課內容的學習。endprint

在學校C語言程序設計是該門課的先修課程。這兩門課程的一些知識點是緊密相關聯的，在教學內容上有延續銜接的關系。尤其是C語言程序設計中的函數、結構體、指針，在數據結構中各種數據結構的定義、算法的實現過程中是經常需要用到的。

比如數據結構中線性表的單鏈表的結點定義是這樣的：

typedef struct node{

ElemType data；

struct node*next；

}LNode；

在對于這個結點定義的理解中，涉及C語言中結構體的定義，typedef 的使用，指針的定義，學生如果對C語言中這些知識沒有掌握，對于該結點的定義也無法理解。

數據結構中的很多算法的實現最終是用C語言的函數來實現的，為了驗證和理解這些算法，常常通過用C語言編寫程序后實現這些算法的途徑，在實踐過程中加深對數據結構和相應算法的理解。當然數據結構并不就是編寫程序，更重要的是要學習一種思想：如何把現實問題通過抽象轉化為計算機語言的表示。

4.2 厘清教學思路，明確學習目標

學習數據結構，主要是在理解已有數據結構的基礎上，知道了數據如何組織，如何存儲，以及在不同存儲結構下進行運算或操作，為以后如何才能把現實世界中的問題，抽象成計算機能夠表示的問題，然后利用計算機求解打下基礎。為以后如何更好地組織數據，更好地設計出高效率的算法打下基礎。

數據結構主要研究的內容有三方面：數據的邏輯結構、數據的存儲結構以及對數據的操作運算（算法）。這不僅是數據結構研究的主要內容，也是講解各種數據結構時的線索。

明確了以上的學習思路后，學生在學習過程中，就能知道每種數據結構，分別都是從這三方面來學習的。在學習過程中就能做到心中有數，思路清晰。

4.3 激發學生的學習興趣，加強學習動力

數據結構的教學內容還是有點枯燥的，又是比較費腦筋的，在教學實踐過程中，我試著在課堂導入過程中，盡量選取一些學生感興趣的東西入手，在教學過程中，也結合多媒體手段進行教學，發現學生比原來純粹利用黑板粉筆進行的傳統教學注意力更集中些。

例如：在學習線性表時，我借助課件采用類比的手段，把一組同學比作線性表，通過一組同學在講臺上表演，如何在一組中某個位置增加一位同學，如何從一組中讓一位同學出列，整個過程由同學自己思考，自己表演，自己總結。讓學生在體驗中，理解順序表中元素的增加與刪除。

在學習遍歷二叉樹時，又設計一張景點地圖，這張地圖的實質就是一棵二叉樹，要求學生自己設計一定的路線，每個景點只玩一次，并且每個景點必須玩到。學生在這種情景中學習，興趣也十分濃厚。

4.4 加強理論與實踐的結合，提高學習效果

數據結構涉及許多的理論知識，這部分內容，我采用的是設計相關問題和習題，讓學生自己去書上尋找答案，根據學生答題反饋來診斷學生的學習情況，然后教師進行總結和講解。

另外，數據結構是提高編程能力的必由之路，所以在學習過程中，能將理論與實踐相互結合，不但能加深對理論的學習還能提高編程實踐能力。以前，剛剛學習C語言時，學生只能編寫幾行的代碼，通過學習數據結構，在處理一些稍微復雜的問題時，可以逐漸編寫幾十行甚至上百行的代碼，在學生學習過程中，也是一種激勵。

例如，在講解線性表的順序結構時，為了加深學生對順序結構的理解。我設置了如下實驗。

【實驗題目】順序表的就地逆置

【實驗目的】

知識：理解線性表的特點和順序結構的特點

掌握線性表順序結構的定義方法

技能：學會編寫程序實現順序表逆置

情感：通過教師引導，學會分析問題；通過小組學習，培養學生學會合作探究。

【實驗內容】

順序表的就地逆置就是利用原表的存儲空間將線性表（a1，a2，…，an）逆置為（an，an-1，…，a1），并且此處要求只使用一個元素的輔助空間。

【實驗分析】

1.空表或長度為1的表，不做任何處理。

2.表長大于或等于2時，做如下處理。設兩個指針i和j，分別指向順序表的第1個元素和尾元素。若i

【程序框架】

1.頭文件包含

2.順序表的定義

3.各種函數的聲明

4.創建線性表函數

5.線性表逆置函數

6.線性表輸出函數

7.主函數

【代碼編寫】

學生完成，教師輔導

通過實踐，學生對順序結構是如何定義的，就非常清楚了。從而通過實踐來指導理論知識，讓學生在動手過程中進行了學習，比講解純粹的理論知識效果好。

4.5 積極利用學習工具，引導學生拓寬學習途徑

隨著技術的進步，手機已經成為生活中不可缺少的工具，移動學習也稱為一種流行的學習方式，這種學習方式也可以應用到數據結構教學上，讓學生利用手機去補充學習。在課堂上有些概念學生還不是很理解，課后可以通過與老師交流進行答疑；課堂上也可以適當布置一些拓展學習的內容，讓學生根據自己的需要，通過手機去進一步學習。

5 結 語

以上是筆者個人一些粗淺的想法，課堂教學的有效性是教師不斷追求的目標，在以后的教學實踐中，仍將不斷探索思考。

主要參考文獻

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