關(guān)于數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的實踐教學探索

張燕

摘要：先介紹了數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程的意義和重要性，接著闡述了用Java語言描述數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的優(yōu)點，然后著重介紹了根據(jù)課程需要及學生自身情況制定的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（Java語言描述）的實踐教學方案和實施效果，最后對全文做了總結(jié)，提出了進一步的教學實踐設(shè)想。

關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；實踐教學；Java語言描述

一、引言

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是計算機科學專業(yè)的核心基礎(chǔ)課程。該課為進一步學習計算機科學專業(yè)的后續(xù)課程奠定了良好的基礎(chǔ)[1][2]。Java語言，這種經(jīng)典的面向?qū)ο笳Z言，非常適合應(yīng)用于信息管理與電子商務(wù)系的程序設(shè)計課程的教學中。用Java作為數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)這門課程的描述語言勢在必行。本文將從Java與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)教學中出現(xiàn)的問題、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實踐教學的設(shè)計方案、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實踐教學所取得的效果以及對未來數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實踐教學的展望幾個方面展開討論。

二、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)教學中出現(xiàn)的問題

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的教學課和實踐課相輔相成。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實踐課要運用到理論課中所學的知識，它可以檢驗學生是否完全消化和吸收了數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)理論課中的內(nèi)容。同時，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實踐課又不局限于對理論課上內(nèi)容的驗證，它是培養(yǎng)學生用計算機解決實際問題的能力的一個過程。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的實驗課是鍛煉學生獨立思考，訓練學生的邏輯思維，培養(yǎng)其動手能力的一門課程。在實際教學中，我們根據(jù)教學內(nèi)容制定了實踐課的教學方案。同時，根據(jù)學生在課堂上表現(xiàn)出的問題，不斷調(diào)整著實踐課的實踐內(nèi)容。在擔任數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程的教學過程中，我們發(fā)現(xiàn)了如下問題：

（1）學生基礎(chǔ)差、底子薄，對Java語言理解不深，甚至有的同學連類和接口的概念都無法理解。

（2）學生調(diào)試程序的能力很弱。

（3）數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是一門邏輯性、連貫性非常強的課程，如果有某些環(huán)節(jié)沒有仔細聽或者有一點沒聽懂，就會影響學生后續(xù)學習情緒和積極性。

（4）學生沒有用計算機處理問題的習慣，欠缺從計算機的觀點來分析問題、處理問題的能力。

在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的實踐教學中，針對以上教學問題，制定了比較詳盡的教學方案。

三、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實踐教學的設(shè)計方案

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的實踐教學主要是指學生的上機實踐。上機實驗過程中，老師給定題目范圍，由學生自己解決。整個過程，以學生自主上機練習為主，老師指導(dǎo)為輔。設(shè)計方案主要分為實踐教學內(nèi)容、實踐教學組織方式、實踐教學評分方式三個部分。

（一）實踐教學內(nèi)容

目前，上機內(nèi)容以理論課中講解的各種數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)、物理結(jié)構(gòu)以及算法為主線，把上機習題主要分為基礎(chǔ)題（以驗證已學算法為目的的題目）和提高題（給定問題，利用所學方法求解的題目）。題目的設(shè)計分布在線性表、棧與隊列、串與數(shù)組、樹與二叉樹、圖、排序和查找等各個章節(jié)[4][5]。學生剛上數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)時對類、接口等概念不清楚，不會用面向?qū)ο蟮姆椒▉矸治鰡栴}，老師就趕緊制定一些比較簡單的上機例題，為學生講解如何用面向?qū)ο蟮姆椒ń鉀Q問題，從而進一步引出數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的相關(guān)知識。

（二）實踐教學組織方式

在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實踐教學中，我們針對不同的題目，用不同的教學組織方式。

基礎(chǔ)題主要用來驗證已學過的算法邏輯，屬于必須掌握并且難度不大的內(nèi)容。針對這部分題目，上課時，要求學生分別獨立完成自己的題目。通過練習基礎(chǔ)題，學生可以鞏固理論課上所學算法，查漏補缺，使學生盡早知道自己的不足，完善知識體系。

提高題需要學生通過已學的基礎(chǔ)內(nèi)容去解決復(fù)雜問題。因此提高題對學生的要求更高，需要學生有分析問題解和決問題的能力，需要學生養(yǎng)成用科學的方法和手段解決問題的習慣。所以，針對提高題，學生可以以3-5人為一組，分組完成題目。在完成提高題時，需要進行面向?qū)ο蠓治觥⒚嫦驅(qū)ο笤O(shè)計、面向?qū)ο缶幊獭⒚嫦驅(qū)ο鬁y試等步驟，并寫出完整書面報告。通過這樣的方式，一方面鞏固基礎(chǔ)知識，一方面鍛煉學生的邏輯思維能力，使其能用科學的方法利用計算機來解決現(xiàn)實問題。

由于學生缺乏編程的經(jīng)驗，在編寫代碼和調(diào)試程序時 ，學生經(jīng)常無從下手，看到報錯后不會解決問題。這時，老師就要總結(jié)學生的問題，指導(dǎo)學生如何調(diào)試程序，如何修改代碼，告訴他們調(diào)試程序的方法。

（三）實踐教學評分方式

實踐教學的評分分為兩個部分，基礎(chǔ)題占70%，提高題占30%。

每次上機，當堂課檢查學生基礎(chǔ)題的完成情況，根據(jù)其學生代碼書寫得是否規(guī)范、功能完成得是否完整、代碼是否健壯等方面給出評分。

提高題由于是小組內(nèi)成員共同完成，評分時，首先讓小組成員描述自己的工作，接著成員之間互評，老師根據(jù)學生表現(xiàn)、代碼及報告完成情況分別給每人評出成績。小組成員間互評的成績與老師給出的成績?nèi)∑骄担鳛樘岣哳}的成績。

最后，基礎(chǔ)題成績加上提高題成績即為學生上機實踐的分數(shù)。

四、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實踐教學所取得的效果

經(jīng)過對數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實踐教學課的設(shè)計，我們了解了學生最薄弱的環(huán)節(jié)，初步完成了實踐教學的題目設(shè)計，并制定了教學組織方式和評分標準。為今后數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（Java語言描述）的實踐教學打下了堅實的基礎(chǔ)。

通過數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實踐，學生對鞏固了Java語言的語法知識，對面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計有了進一步的理解。更重要的是，學生通過實踐逐漸開始從計算機的角度用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中所學的理論知識來分析和解決問題。

五、結(jié)論

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)在計算機相關(guān)專業(yè)是非常重要的一門課程。只通過短暫的上課時間遠遠不能使學生非常深入地了解數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)這門課程的魅力和價值。我們可以進一步設(shè)計數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的實踐教學方案，挑選信息系統(tǒng)和電子商務(wù)專業(yè)的典型問題作為研究對象，讓學生更深入理解數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)在自己所學領(lǐng)域的應(yīng)用價值，不斷培養(yǎng)學生對數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的興趣，不斷誘導(dǎo)其熱愛用計算機解決現(xiàn)實問題。

參考文獻：

[1]徐翀，金潔潔.激、導(dǎo)、探、拓四步教學法在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)教學中的應(yīng)用.計算機教育，2012，2（3）：65-68.

[2]徐慧，郭榮祥，周建美. 多維一體的“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”實踐教學系統(tǒng)的構(gòu)建.http： //qkzz.net/article/1a17e3f4-e6b7- 4195-83fc-2574e86a7f2a.htm.2011，1.

[3]Bruce Eckel.Java編程思想（第五版）.機械工業(yè)出版社.2011年8月.

[4]劉小晶.《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)-Java語言描述》.清華大學出版社.2011年2月.

[5]劉小晶.《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實例解析與實驗指導(dǎo)-java語言描述》. 清華大學出版社. 2013年2月.