摘 要: 《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程是計算機相關(guān)專業(yè)的基礎(chǔ)課,因其理論性強,具有相當(dāng)?shù)碾y度和抽象性,學(xué)生理解困難,教學(xué)效果不好。采用案例法教學(xué)可以充分地將實踐與理論知識相結(jié)合,避免以抽象概念來描述數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及其算法,增強數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程的教學(xué)效果。
關(guān)鍵詞: 案例教學(xué)法 《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程 應(yīng)用
《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程是計算機、信息等專業(yè)的基礎(chǔ)課程,其理論性強、內(nèi)容豐富且抽象,導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)理解困難,教學(xué)效果不理想,教學(xué)質(zhì)量難以保證。
案例教學(xué)法是利用案例作為教學(xué)媒介的一種教學(xué)方法[1]。在教育學(xué)中,人們將案例教學(xué)法定義為教學(xué)中的案例方法,是指圍繞一定的教育目的,把實際教育過程中真實的情景加以典型化處理,形成學(xué)生思考和決斷的案例,從而提高學(xué)生分析問題和解決問題能力的一種方法。它既包括一種特殊的教學(xué)材料,又包括運用這些材料的特殊技巧[1]-[2]。簡言之,案例教學(xué)法就是利用案例作為教學(xué)媒介的以提高學(xué)生綜合能力為目標的教學(xué)方法[2]。
在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程中引入案例教學(xué)法,把傳統(tǒng)的教學(xué)方法與案例教學(xué)相結(jié)合,可以很好地調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性、激發(fā)學(xué)生的求知欲,使教師的“教”與學(xué)生的“學(xué)”達到思想上的統(tǒng)一,從而實現(xiàn)以教師的“教”為引導(dǎo)達到以學(xué)生主動地“學(xué)”為目的最終的目標。
一、當(dāng)前《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》教學(xué)存在的問題
一是學(xué)生基礎(chǔ)知識掌握不牢。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程中的算法大多采用類C或C++語言描述,指針和結(jié)構(gòu)體是算法中要用到的核心知識。大部分學(xué)生對C語言中該部分的知識掌握不牢,對數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中有關(guān)概念的算法實現(xiàn)理解困難。在學(xué)習(xí)中,多數(shù)學(xué)生認為自己C語言沒有學(xué)好,也就沒有希望學(xué)好《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》,漸漸地就放棄了這門課的學(xué)習(xí)。
二是學(xué)生常常覺得教材內(nèi)容多,偏重理論,缺乏生動有趣、通俗易懂的案例,與實際應(yīng)用相差甚遠,有無從下手的感覺。[3]
三是教師教學(xué)方法陳舊,以概念而概念、結(jié)構(gòu)而結(jié)構(gòu)的簡單教學(xué)模式為主,不能充分調(diào)動學(xué)生的積極性,對實踐教學(xué)不夠重視。
二、案例法教學(xué)的應(yīng)用
單純的理論講解難以吸引學(xué)生的注意力,如果將知識點用一個案例來概括,把一些枯燥的理論知識化解在具體的案例中,這樣就可以調(diào)動起學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性。
案例教學(xué)法是一種極具有發(fā)展力的教學(xué)模式,是培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的重要手段[3]。所謂案例教學(xué)法,就是教師根據(jù)教學(xué)目的和教學(xué)內(nèi)容的需要,運用一些典型案例,通過創(chuàng)設(shè)情境,讓學(xué)生進入角色,積極主動地進行思考和探索,提高他們運用所學(xué)知識分析、解決問題能力的一種教學(xué)方法[4]。
1.案例的設(shè)計與選擇
案例的選擇是案例法教學(xué)的重要環(huán)節(jié),選擇或設(shè)計好適合學(xué)生的、難易得當(dāng)?shù)摹⒎焙喯嘁说?,又能包含學(xué)生已經(jīng)學(xué)過的和即將學(xué)到的知識的案例,并以此來驅(qū)動課程的教學(xué)和學(xué)習(xí),可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)效率,達到教學(xué)目的。在選擇案例時應(yīng)注意以下幾點。
?。?)典型性。被選的案例能夠起到舉一反三、觸類旁通的作用。
e82166bfde0fa7cc6d7eaf3bfa4016008a485b472673fa8956238e659f39b3a6 ?。?)適宜性。根據(jù)教學(xué)目標,以及學(xué)生的特點和老師的能力,適當(dāng)?shù)剡x擇案例,使得老師容易把握,學(xué)生能夠接受。
?。?)簡單明了。太復(fù)雜的案例需要花費太多的時間和精力去講解分析,影響理論教學(xué)的時間,對于理論講解起不到正面的效果。
?。?)貼近生活。選取貼近生活的案例,更能激起學(xué)生的興趣,引起他們的討論,吸引他們的注意力。例如在介紹樹時,可以“家譜”作為案例,讓學(xué)生理解層次結(jié)構(gòu)的特點。在介紹隊列時,可以現(xiàn)實生活的“排隊等待”為案例,引入隊列的概念及特點。在講解圖的最短路徑時,可以假設(shè)是到其他城市旅游,需要選擇最節(jié)省經(jīng)費的路徑。
2.案例教學(xué)與傳統(tǒng)的理論教學(xué)相結(jié)合
理論教學(xué)為案例教學(xué)提供了分析問題的基礎(chǔ)和框架,而案例教學(xué)有利于加深學(xué)生對理論教學(xué)內(nèi)容的理解,兩者存在相互包容、相互補充和相互促進的關(guān)系。
在講解理論知識時,可以充分利用案例,將其剖解為各個知識點的組成。在講解知識點時結(jié)合案例,讓學(xué)生更清楚地明白理論是如何應(yīng)用于實踐的,更能理解算法的思路和執(zhí)行過程,有助于理解算法,加強對系統(tǒng)知識的理解與掌握。
例如在介紹棧時,可以“玻璃杯與乒乓球”的游戲作為案例,引入棧的概念,分析棧的特點。乒乓球的直徑和玻璃杯口的直徑一致,可以把玻璃杯看做棧,把乒乓球看做是棧中的元素,可以連續(xù)向空的玻璃杯中放入多個乒乓球,但如果要取出乒乓球,則最先取出的是最上面的乒乓球,最后取出的是最下面(最先放入)的乒乓球,從而讓學(xué)生理解棧是一種操作受限的線性表、進棧和出棧操作,以及棧的后進先出的特點。
又如在介紹數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的邏輯結(jié)構(gòu)時,我不再直接介紹四種不同的邏輯結(jié)構(gòu),而是先講一個常見的生活小場景:某天小明要給在老家的爺爺奶奶匯錢,小明需要從家騎車過幾條街到銀行。到銀行后,小明排隊等待。排到小明時,小明把卡給銀行柜臺人員,接受服務(wù)。在此案例中,小明的爺爺奶奶與小明的關(guān)系是典型的樹形結(jié)構(gòu),相互之間存在著一對多的關(guān)系。小明家到銀行的所有可選路線是一個圖狀結(jié)構(gòu)。圖中的任何一個交通點與其他交通點之間存在多對多的關(guān)系。小明進入銀行排隊時的隊列,就是最典型的線性結(jié)構(gòu),相互之間存在一對一的關(guān)系。正常情況下,小明與其他銀行客戶是典型的集合關(guān)系。相互之間,除了同屬一個集合以外,再沒有其他關(guān)系。通過這個案例,讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)原來數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與生活息息相關(guān),并在此過程中了解掌握數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的邏輯結(jié)構(gòu)相關(guān)知識點[5]。
在案例教學(xué)中,老師描述案例,學(xué)生充分感知,展開討論。其中要堅持集體參與和鼓勵為主的原則,吸引學(xué)生注意力。同時,教師要起到很好的把關(guān)和引導(dǎo)作用。與學(xué)生溝通要注重適時有效,能及時有效地處理冷場,背離主題等情況。在案例的討論中,基本采用交互詢問式進行,由教師對學(xué)生提問,對發(fā)言學(xué)生的觀點進行審查,然后進行分析總結(jié)。
三、結(jié)語
在《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程教學(xué)中引入案例教學(xué)法,可以很好地將理論和實踐結(jié)合起來,[3]通過對案例課題的分析、討論和實踐,能把枯燥的算法變?yōu)樯鷦拥膶嵗?、把靜態(tài)內(nèi)容變?yōu)閯討B(tài)知識,極大地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,使學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中,對理論知識的應(yīng)用、科學(xué)研究方法與手段有所了解和掌握,進而提高掌握分析問題、解決問題的能力。
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