和　薇　鄭　鯤

摘要：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是計算機科學(xué)與技術(shù)專業(yè)一門非常重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，如何上好這門課一直是大家探討的熱門話題。而多媒體課件被廣泛應(yīng)用于教學(xué)之中，在教學(xué)工具中擁有獨特的優(yōu)勢和地位。如何讓二者更好地結(jié)合，既能凸現(xiàn)多媒體課件的優(yōu)點，又能解決數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程難學(xué)難教的問題?作者在多年教學(xué)工作的基礎(chǔ)上，在精品課程的建設(shè)過程中，總結(jié)了一些心得和體會。

關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；算法；多媒體教學(xué)

中圖分類號：G642文獻標(biāo)識碼：B文章編號：1672-5913(2009)04-0120-02

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程是計算機科學(xué)與技術(shù)專業(yè)一門十分重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，在整個課程體系中處于承上啟下的核心地位，它一方面是離散數(shù)學(xué)、高級程序設(shè)計語言、面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計等課程的后續(xù)課程，要繼續(xù)深化這些基礎(chǔ)課程中學(xué)到的基本技術(shù)和方法；另一方面是操作系統(tǒng)、編譯原理、數(shù)據(jù)庫等專業(yè)課的先修課程，要為高年級專業(yè)課的學(xué)習(xí)奠定堅實的理論與實踐基礎(chǔ)。而且這門課程理論和實踐并重，既要求掌握基本的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及其算法，又要求將其熟練應(yīng)用于解決實際問題之中，以提高學(xué)生的軟件設(shè)計能力和動手能力。很多高校都把數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)列為考研必考科目，因為它考察的是學(xué)生軟件開發(fā)方面的綜合能力，很多企業(yè)在招工的時候也加入了這個環(huán)節(jié)的測試。面對這樣一門重要的課程，歷屆學(xué)生在學(xué)習(xí)中起來卻往往不能把握其實質(zhì)，感到它枯燥難懂，無從下手，結(jié)果一學(xué)期下來理論知識掌握膚淺，動手能力也沒能得到提高，使得數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程不能起到它應(yīng)有的作用。因此，找到一種好的教學(xué)方法，不斷提高教師的教學(xué)水平就顯得尤為重要。

1數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程的特點

從教學(xué)環(huán)節(jié)上看，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程一般安排在大學(xué)二年級，這一階段的學(xué)生對計算機只是剛剛?cè)腴T，運用高級程序設(shè)計語言只能開發(fā)比較簡單的程序，還沒有達到熟練掌握的程度。以我院為例，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的先修課程之一是c語言，所以采用C語言作為開發(fā)工具，但是學(xué)生在閱讀算法的過程中，尤其是對掌握不夠精準(zhǔn)的指針部分遇到了極大的問題，而數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的大部分算法又恰恰使用到了指針。

從教學(xué)內(nèi)容上看，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程內(nèi)容非常豐富，講述了表、樹、圖等主要數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的定義及其算法描述和算法分析，概念多且比較抽象、難于理解，算法多且都用類C進行描述，一機調(diào)試時需轉(zhuǎn)化為程序設(shè)計語言方可通過，既強調(diào)理論知識的學(xué)習(xí)又注重編程能力的操作。

2多媒體課件的特點

隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，計算機在教育領(lǐng)域的應(yīng)用日漸廣泛，在教育部的大力倡導(dǎo)下，全國各高校都積極推行了多媒體教學(xué)。教學(xué)實踐表明，正確運用多媒體教學(xué)手段，可以在很大程度上提升教學(xué)水平，提高教學(xué)質(zhì)量。通過多媒體對感官的作用，可以輔助課堂教學(xué)中抽象的、微觀的概念或過程的描述，提高學(xué)生的認知能力，可以以更加新穎獨特的形式，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，同時也大大提高了課堂教學(xué)的信息量。

3利用多媒體課件進行數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程的教學(xué)

利用多媒體課件的優(yōu)點，結(jié)合數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程的特點，在進行教學(xué)設(shè)計時應(yīng)從以下幾個方面考慮：

3.1教學(xué)信息組織與結(jié)構(gòu)設(shè)計

從認知心理學(xué)的角度來看，主體對信息的加工過程是從不斷的接受信息開始的，在工作中不斷的將詞的“節(jié)點”聯(lián)結(jié)起來形成新的命題，從而實現(xiàn)“解碼”。在沒有任務(wù)的自然狀態(tài)下加工信息，記憶效果服從“趨中效應(yīng)”，而在明確任務(wù)的前提下，記憶效果服從“首尾效應(yīng)”。

在利用多媒體設(shè)計數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課件的時候就可以根據(jù)這一特點，在每一章節(jié)開始的時候明確教學(xué)重點或知識點，讓學(xué)生有確定的學(xué)習(xí)目標(biāo)和學(xué)習(xí)任務(wù)，然后根據(jù)記憶保持效果規(guī)律安排教學(xué)內(nèi)容。這樣做的另一個好處是，在多媒體教學(xué)課堂信息量大的前提下，可以有效避免學(xué)生有聽課抓不住重點的感覺。

3.2抽象概念的形象化設(shè)計

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程和數(shù)學(xué)聯(lián)系緊密，很多概念及定理比較抽象，這時可以結(jié)合多媒體豐富的表現(xiàn)手法，突出教學(xué)內(nèi)容中已有的具新穎特性的信息和對學(xué)生情緒有正面激勵作用的信息。比如在講隊列的時候，結(jié)合醫(yī)院排隊就診、食堂排隊打飯等例子就八隊、出隊的靜態(tài)圖形或數(shù)據(jù)移動的動畫效果進行講解，啟發(fā)學(xué)生從中抽象出隊列的特點，加深理解，“先知其用再知其理”是很容易被學(xué)生接受的。

其次，運用多媒體高效的集成環(huán)境，運用色彩，動畫等技術(shù)方法，將教學(xué)內(nèi)容中重點但難于理解的關(guān)鍵詞句、概念、原理等與其它信息區(qū)別開來。生動的視覺表象可啟動學(xué)生的情緒機制，有利于知識的內(nèi)化與深化。

另外，利用多媒體的超鏈接技術(shù)，可以使本來是平面展現(xiàn)的知識結(jié)構(gòu)變得立體化，使各知識點之間的上下位概念關(guān)系、從屬關(guān)系、并列關(guān)系等層次清晰的反映出來。比如在算法中反復(fù)出現(xiàn)了對于存儲空間的動態(tài)分配問題，為了使學(xué)生更靈活的運用指針，可利用鏈接復(fù)習(xí)高級語言程序設(shè)計中關(guān)于malloc和free的使用，或者面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計語言中關(guān)于new和delete的使用。擺脫這些基礎(chǔ)問題的困擾，使學(xué)生能夠更快的了解算法的含義。再比如講到某處時，還可以鏈接引入后續(xù)的部分內(nèi)容，再把學(xué)生的視線拉回到所講內(nèi)容，讓學(xué)生學(xué)會帶著問題學(xué)習(xí)。用這種方式，學(xué)生能自主靈活的學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)順序可根據(jù)需要任意改變，以時間和空間為主要線索反映知識的結(jié)構(gòu)。

3.3算法的動態(tài)演示設(shè)計

算法的難于理解和實現(xiàn)往往是學(xué)生感覺數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)難學(xué)的一個重要原因，以嚴(yán)蔚敏清華版教材為例，全書涉及到的各種算法有近百例，課堂中用來精講或驗證的算法也有五、六十例，由于學(xué)生對高級程序設(shè)計語言的運用不夠熟練，所以在學(xué)習(xí)起來有畏難情緒，從而導(dǎo)致學(xué)習(xí)熱情不高，或因為程序多次調(diào)試不成功而失去學(xué)習(xí)興趣。另外教師在課堂上大段的講解算法也容易造成課堂氣氛不活躍，學(xué)生積極性不高的局面。基礎(chǔ)好思維敏捷的學(xué)生能夠跟得上教師的節(jié)奏，而基礎(chǔ)薄弱的學(xué)生很容易因為聽不懂而放棄。

這時就可以充分利用多媒體課件靈活、動態(tài)、可交互、可重復(fù)的優(yōu)點，創(chuàng)造圖解使用圖示，降低理解問題的復(fù)雜性。比如在講解二叉樹的建樹操作中，在學(xué)生對遞歸調(diào)用掌握比較模糊的情況下，可以按照算法的執(zhí)行順序，一邊動態(tài)演示從根節(jié)點出發(fā)建立每一個葉子節(jié)點，而后連接到根節(jié)點左右子樹的過程，一邊輔以動態(tài)棧演示中間的變化過程。使學(xué)生暫時擺脫代碼的約束，很形象的了解算法所表示的內(nèi)容，待有直觀的感受后再來理解算法。

3.4板書+多媒體的教學(xué)設(shè)計

現(xiàn)代教學(xué)模式強調(diào)，教師是教學(xué)活動的主導(dǎo)，學(xué)生是教學(xué)活動的主體，所以在運用多媒體進行課程教學(xué)的過程中要充分體現(xiàn)教師和學(xué)生的這種教和學(xué)的關(guān)系。盡管多媒體技術(shù)有諸多的優(yōu)點，在課堂教學(xué)中也不能一味的依賴多媒體課件，教師是知識傳授者，而不是課件的播放者。尤其是在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的講授過程中，算法中核心代碼的提出，關(guān)鍵點的強調(diào)，如果恰當(dāng)?shù)慕Y(jié)合板書會起到事半功倍的效果。比如在進行二叉樹性質(zhì)的介紹中，這些性質(zhì)的證明過程往往是很多計算題的解題過程，如果在用屏幕顯示出結(jié)果的基礎(chǔ)上，結(jié)合板書帶領(lǐng)學(xué)生進行推導(dǎo)，就會使學(xué)生更加主動的參與驗證，理清思路，從而加深理解和記憶。“眼過十遍不如手過一遍”就是這個道理。

另外，適當(dāng)?shù)睦冒鍟?，可以使學(xué)生從緊張的瀏覽大容量信息的視覺疲勞中暫時解脫出來，調(diào)整節(jié)奏，有時間來思考教師提出的問題，變被動接受為主動思考。

3.5多媒體課件風(fēng)格的設(shè)計

運用多媒體課件進行教學(xué)的目的是輔助教學(xué)，利用感官的刺激，調(diào)動學(xué)生的積極性，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。但是這也要掌握一個度，比如不能把課件制作的色彩過于豐富，圖片和動畫運用的花里胡哨，或者插入華而不實的聲音效果，這樣非但不會幫助教學(xué)，還會喧賓奪主，分散學(xué)生的注意力。教學(xué)信息應(yīng)該很藝術(shù)、很和諧、很科學(xué)地包含于多媒體課件內(nèi)部，從字體字號的選擇，到前景背景顏色的設(shè)置，再到每一個技術(shù)技巧的運用，都要圍繞著教學(xué)內(nèi)容來設(shè)計。

4結(jié)語

《學(xué)記》中說：“君子之教，喻也。道而弗牽，強而弗抑，開而弗達”，而多媒體技術(shù)在教學(xué)中的正確運用恰好可以起到錦上添花的作用，能更好的激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生不畏難、有勇氣去克服困難；同時明確教學(xué)目的，使學(xué)生掌握正確的學(xué)習(xí)方法。當(dāng)然，將多媒體教學(xué)合理地運用于數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程決不是一件容易做到的事，還需要經(jīng)過長時間的不斷完善和提高，這對每一位從事計算機教學(xué)的教師都提出了更高的要求。