徐鶴 陳蕾 戴華

摘要：對于非計(jì)算機(jī)專業(yè)“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”課程的教學(xué)，面臨著學(xué)生的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識薄弱、編程能力弱、學(xué)習(xí)困難多等問題，為此首先要解決的問題就是如何調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣問題，提出結(jié)合不同專業(yè)特征設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容，通過專業(yè)實(shí)例加深學(xué)生對所學(xué)專業(yè)知識和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)理論知識之間的聯(lián)系和學(xué)習(xí)，積極調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，同時(shí)提出需要建立課程網(wǎng)站和改進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革方案。

關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；教學(xué)方法；教學(xué)改革

中圖分類號：TP311 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-3044（2014）22-5272-02

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程是計(jì)算機(jī)專業(yè)的一門核心課程，它是一門介于數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)硬件與軟件之間的綜合性課程[1]。隨著社會發(fā)展的需要，交叉學(xué)科領(lǐng)域的知識變得非常重要。為了適應(yīng)社會對綜合性人才的需要，一些非計(jì)算機(jī)專業(yè)如通信工程、廣播電視工程、電子信息工程等專業(yè)的學(xué)生都需要學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)這門課程[2]。然而，這些非計(jì)算機(jī)專業(yè)的學(xué)生在學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)這門課程的時(shí)候，存在學(xué)時(shí)少、實(shí)驗(yàn)少、實(shí)踐少、計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)弱，學(xué)生對所學(xué)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程與本專業(yè)其他課程之間的聯(lián)系不夠強(qiáng)，我們不能按照計(jì)算機(jī)專業(yè)的教學(xué)要求去上課。

由于數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程知識點(diǎn)多、應(yīng)用廣泛，對非計(jì)算機(jī)專業(yè)的學(xué)生進(jìn)行教學(xué)時(shí)，要特別注重與學(xué)生的專業(yè)知識的結(jié)合，讓學(xué)生明白學(xué)習(xí)課程的用處。學(xué)生一般是在學(xué)習(xí)完了程序設(shè)計(jì)語言（如C語言或C++語言等）后開始學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，這個(gè)時(shí)候數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的教學(xué)效果肯定會受到程序設(shè)計(jì)語言學(xué)習(xí)結(jié)果的影響，而且數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的教學(xué)效果反過來也會促進(jìn)和鞏固程序設(shè)計(jì)語言的學(xué)習(xí)。通常認(rèn)為：程序是由數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法所組成的[3]，所以，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程在教學(xué)中要特別注意學(xué)生編程能力的培養(yǎng)和訓(xùn)練，以增強(qiáng)學(xué)生應(yīng)用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)知識的能力。

1 課堂教學(xué)實(shí)例

“興趣是最好的老師”，非計(jì)算機(jī)專業(yè)的學(xué)生對數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程陌生，要充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，需要課程教師在課程教學(xué)中要不斷摸索教學(xué)方法，改進(jìn)教學(xué)方法，想方設(shè)法讓學(xué)生對數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程感興趣。針對非計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生，需要精心的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與其專業(yè)相聯(lián)系的例子，引進(jìn)課堂教學(xué)。

例如，針對通信工程專業(yè)的學(xué)生，在介紹哈夫曼樹知識時(shí)，首先介紹通信原理知識，通過通信原理知識的介紹，引入哈夫曼樹和哈夫曼編碼在通信行業(yè)中的應(yīng)用，最后舉例說明如何利用哈夫曼編碼進(jìn)行通信可以提高信道利用率、縮短信息傳輸時(shí)間、降低傳輸成本[4]。相信這樣一定能引起大都數(shù)同學(xué)對自己所學(xué)的專業(yè)以及數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程中的哈夫曼編碼知識學(xué)習(xí)的興趣。

針對廣播電視工程專業(yè)的學(xué)生，在介紹哈夫曼樹知識時(shí)，首先介紹廣播加密的知識。廣播加密是指允許發(fā)送者將數(shù)據(jù)傳輸?shù)揭粋€(gè)動態(tài)變化的用戶群，只有符合一定條件的用戶可以解密恢復(fù)出來數(shù)據(jù)。隨著廣播電視、IP組播和廣電網(wǎng)的發(fā)展，廣播的加密技術(shù)應(yīng)用范圍進(jìn)一步擴(kuò)大。廣播加密實(shí)現(xiàn)了廣播信息的加密傳輸，保證信息傳輸?shù)陌踩?。在廣播電視系統(tǒng)中，現(xiàn)有的無證書廣播加密方案沒有權(quán)限的概念，向所有用戶傳輸相同的信息量?；诠蚵鼧洌霗?quán)值，論文[5]提出了新的無證書公鑰廣播加密方案，實(shí)現(xiàn)傳輸不同的信息量到不同權(quán)限的用戶。與已有的廣播方案相比，該方案具有平均計(jì)算密鑰量少，減少通信開銷和更高的靈活性。這樣廣播電視工程專業(yè)的學(xué)生在學(xué)習(xí)到了自己專業(yè)知識的同時(shí)也會意識到數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程在其專業(yè)中有很貼合實(shí)際的用處，將會極大的提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和求知欲望。

針對電子信息工程專業(yè)的學(xué)生，介紹圖的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)時(shí)，在圖的應(yīng)用部分可以介紹應(yīng)用于大型集成電路設(shè)計(jì)的有序二叉決策圖[6]，作為生成測試用例的基本結(jié)構(gòu)及其生成測試用例方法的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。通過結(jié)合其專業(yè)特征的例子的講解，不僅讓學(xué)生學(xué)習(xí)到了數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)知識及其應(yīng)用，同學(xué)學(xué)習(xí)到了專業(yè)領(lǐng)域知識。

2 構(gòu)建課程答疑網(wǎng)站

作為課堂教學(xué)的補(bǔ)充，應(yīng)該建立數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程網(wǎng)站。構(gòu)建的課程網(wǎng)站應(yīng)該包括以下幾個(gè)模塊：

2.1 在線答疑

可以調(diào)用在線留言功能或即時(shí)通信工具（如QQ、微信等），與在線的老師就課程學(xué)習(xí)中的問題進(jìn)行即時(shí)討論與解決。做到課堂上是老師教，教師是學(xué)生課外的朋友，與學(xué)生建立平等、互助、友好和諧的師生關(guān)系，讓學(xué)生喜歡上教師的人格魅力。

2.2 多媒體課件演示系統(tǒng)

針對有些同學(xué)請假不能來上課和有些同學(xué)上課沒有聽懂的情況下，可以通過在線的多媒體課件演示進(jìn)行自學(xué)習(xí)和復(fù)習(xí)。

2.3 章節(jié)自測

針對每一個(gè)章節(jié)建立習(xí)題庫，讓學(xué)生在每次課程結(jié)束后能根據(jù)需要進(jìn)行課程內(nèi)容的掌握情況進(jìn)行自測，及早發(fā)現(xiàn)不懂的地方進(jìn)行鞏固性的復(fù)習(xí)和學(xué)習(xí)。

2.4 在線考試

課程結(jié)束后，可以選擇該模塊進(jìn)行課程在線模擬考試，對重要的知識點(diǎn)進(jìn)行訓(xùn)練。

在構(gòu)建課程網(wǎng)站過程中，為了充分調(diào)動大家的學(xué)習(xí)積極性，可以找一些同學(xué)對理論學(xué)習(xí)較好的專門出試卷，找一些編程能力比較強(qiáng)的學(xué)生采用所學(xué)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)知識來設(shè)計(jì)這些題目的邏輯結(jié)構(gòu)和存儲結(jié)構(gòu)，并設(shè)計(jì)隨機(jī)抽取試卷的算法，然后進(jìn)行在線考試系統(tǒng)模塊的開發(fā)、測試及投入使用。

3 實(shí)踐教學(xué)改革建議

實(shí)踐是理論教學(xué)的升華，也是理論教學(xué)的最終目的，由于每個(gè)同學(xué)掌握課程內(nèi)容的情況不同，不能使用傳統(tǒng)的一個(gè)實(shí)踐課題全班同學(xué)都去做同一個(gè)實(shí)踐教學(xué)。針對課程學(xué)習(xí)掌握情況不同的學(xué)生，需要建立不同層次的實(shí)踐教學(xué)模式。實(shí)踐課題分為必做題和提高題兩個(gè)層次，必做題是針對學(xué)習(xí)掌握情況一般的同學(xué)，提高題是針對學(xué)習(xí)掌握情況較好的同學(xué)設(shè)置的，同時(shí)對不同類型的實(shí)踐課題設(shè)置不同的權(quán)重對學(xué)生進(jìn)行考核，提高學(xué)生實(shí)踐的積極性和學(xué)習(xí)的興趣性，另外實(shí)踐教學(xué)必須采用合理的評價(jià)機(jī)制。評價(jià)機(jī)制要重在應(yīng)用所學(xué)的理論知識：加大實(shí)踐環(huán)節(jié)的考核成績，減少閉卷筆試的成績，調(diào)動學(xué)生養(yǎng)成平時(shí)學(xué)習(xí)的習(xí)慣，不要等到將要考試時(shí)候臨時(shí)抱佛腳。

4 結(jié)束語

非計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程存在諸多困難，為此筆者探討了數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程課堂教學(xué)改革的重點(diǎn)是根據(jù)專業(yè)不同設(shè)計(jì)不同教學(xué)方法，特別是在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)具體內(nèi)容引入時(shí)要重點(diǎn)根據(jù)不同專業(yè)設(shè)計(jì)不同的教學(xué)案例，讓學(xué)生對自己的專業(yè)和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)知識的重要性得到很深刻的認(rèn)識，在此情況下，必然會引起大多數(shù)的對課程學(xué)習(xí)的重視和興趣。同時(shí)提出了課外學(xué)習(xí)的重要性，并設(shè)計(jì)了數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程網(wǎng)站模塊和功能；最后針對實(shí)踐教學(xué)提出采用分層次的實(shí)踐教學(xué)改革模式。

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