□張秋明

（玉林師范學(xué)院 教育技術(shù)中心，廣西 玉林 537000）

《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程教學(xué)改革與實(shí)踐

□張秋明

（玉林師范學(xué)院 教育技術(shù)中心，廣西 玉林 537000）

本文作者根據(jù)應(yīng)用型本科教學(xué)改革的需要，結(jié)合自身在《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程的教學(xué)的體會，就如何提高教學(xué)質(zhì)量，從理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)手段等方面進(jìn)行了改革與實(shí)踐，取得了較好的教學(xué)效果.

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，教學(xué)改革，教學(xué)質(zhì)量

1 引言

教育部指示高等學(xué)校要加強(qiáng)應(yīng)用型人才培養(yǎng)的意識，合理制定實(shí)踐教學(xué)方案，完善實(shí)踐教學(xué)體系.我校落實(shí)了教育部《關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)高等學(xué)校本科教學(xué)工作的若干意見》的實(shí)施細(xì)則，堅(jiān)持“地方性、師范性、應(yīng)用性”的辦學(xué)特色，為地方經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展源源不斷地培養(yǎng)應(yīng)用型人才.近幾年來，我校由于明顯的辦學(xué)特色，使得工科院系的招生規(guī)模明顯擴(kuò)大，在這個前提下如何在教學(xué)過程中有效提高學(xué)生的應(yīng)用能力成為教師進(jìn)行課程教學(xué)改革的出發(fā)點(diǎn).

《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》不僅是計(jì)算機(jī)學(xué)科的理論基礎(chǔ)之一，也是軟件開發(fā)的必備基礎(chǔ)，它不僅是計(jì)算機(jī)學(xué)科的核心課程，而且已成為其他理工科專業(yè)的熱門選修課[1].因此學(xué)生無論是將來從事計(jì)算機(jī)行業(yè)的工作還是希望在計(jì)算機(jī)方面繼續(xù)深造，都應(yīng)該學(xué)好這門課.這門課程具有高度抽象、設(shè)計(jì)知識面廣、學(xué)習(xí)量大的特點(diǎn)，長期以來，這門課的傳統(tǒng)教學(xué)模式基本上都是采用研究型教學(xué)體系，教學(xué)內(nèi)容的理論性和系統(tǒng)性較強(qiáng)，學(xué)生理解起來比較困難，更談不上將理論應(yīng)用到實(shí)踐中.本文作者認(rèn)為基于應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)的《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》的教學(xué)要以培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力為核心，重點(diǎn)提高學(xué)生的應(yīng)用設(shè)計(jì)能力和編程能力，為學(xué)習(xí)專業(yè)后續(xù)課程及相關(guān)實(shí)踐打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ).

2 教學(xué)改革方案

2.1 提綱挈領(lǐng)

學(xué)生在學(xué)習(xí)《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》的過程中普遍感覺到這門課理論抽象，涉及知識面廣，學(xué)習(xí)內(nèi)容多不容易理清頭緒.作為教師為了幫助學(xué)生“把書讀薄”，可以在講授每個章節(jié)時歸納出基本內(nèi)容和重點(diǎn)內(nèi)容，起到提綱挈領(lǐng)的引路作用.表1是以線性表這一章為例歸納的知識結(jié)構(gòu)表格.

表1 知識結(jié)構(gòu)舉例

2.2 采用實(shí)例教學(xué)法和任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法

《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》涉及計(jì)算機(jī)硬件、軟件和數(shù)學(xué)多方面的知識，采用抽象數(shù)據(jù)類型描述和分析問題，再合理選擇存儲結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)算法進(jìn)行基本操作，然后在計(jì)算機(jī)上編程實(shí)現(xiàn)算法.由于學(xué)生的實(shí)際應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)有限，很難應(yīng)用棧、隊(duì)列、樹、圖等抽象概念來解決實(shí)際問題.

實(shí)例教學(xué)法是開放式教學(xué)方法的一種，由教師課前準(zhǔn)備與理論教學(xué)內(nèi)容相應(yīng)的實(shí)例供課堂上講解和討論，使得抽象的理論知識有了形象的說明，可以幫助學(xué)生很好地理解抽象的教學(xué)內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用重要的理論分析和解決實(shí)際問題的能力.實(shí)例教學(xué)法，一般分為三步[2]：（1）抽象出數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)；（2）確定數(shù)據(jù)的存儲結(jié)構(gòu)；（3）算法設(shè)計(jì).本文作者在教學(xué)中根據(jù)不同的教學(xué)內(nèi)容設(shè)置不同的實(shí)例.例如，選用車輛調(diào)度系統(tǒng)作為棧結(jié)構(gòu)的實(shí)例；選用銀行柜臺客戶排隊(duì)管理系統(tǒng)作為隊(duì)列結(jié)構(gòu)的實(shí)例；采用圖書管理系統(tǒng)作為樹結(jié)構(gòu)的實(shí)例；采用校園導(dǎo)航圖作為圖結(jié)構(gòu)的實(shí)例.實(shí)踐證明，在實(shí)例的驅(qū)動下，學(xué)生更容易理論聯(lián)系實(shí)際，對該課程產(chǎn)生了學(xué)習(xí)的興趣，在教師的引導(dǎo)下去主動分析和解決實(shí)際問題.

任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法是教師根據(jù)課堂教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)內(nèi)容的需要，通過引導(dǎo)學(xué)生積極參加分析、討論、合作等活動來完成具體的任務(wù)，來培養(yǎng)學(xué)生積極思考、主動探索、分析和解決實(shí)際問題等綜合能力的一種教學(xué)方法[3].任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法一般分為四個步驟：（1）設(shè)置場景，創(chuàng)建具體任務(wù)；（2）分析問題，提出可行方案；（3）執(zhí)行和完成任務(wù)；（4）評價總結(jié).本文作者在教學(xué)過程中為了便于學(xué)生熟練地掌握線性表的插入算法、排序算法的基本操作，首先安排實(shí)現(xiàn)“運(yùn)動會分?jǐn)?shù)統(tǒng)計(jì)”，第二步將該任務(wù)分解為實(shí)現(xiàn)輸入運(yùn)動員姓名和成績、按運(yùn)動員成績排序、根據(jù)姓名查找運(yùn)動員成績的功能等子任務(wù)，然后要求學(xué)生運(yùn)用老師講解過的相應(yīng)算法來實(shí)現(xiàn)每一個功能模塊，最后逐個模塊進(jìn)行點(diǎn)評，指出存在的不足之處和優(yōu)化的具體方法，通過這個循序漸進(jìn)的過程幫助學(xué)生理解、掌握、運(yùn)用知識.

2.3 教學(xué)手段多樣化

多媒體教學(xué)具有形象直觀的優(yōu)勢，傳統(tǒng)板書教學(xué)具有詳實(shí)具體的優(yōu)勢，采用哪一種教學(xué)手段應(yīng)視具體情況而定.進(jìn)行一些重要原理和算法的推導(dǎo)和分析時應(yīng)采用板書教學(xué)，使得學(xué)生有時間思考和做筆記，同時運(yùn)用腦，眼，手多感官的刺激強(qiáng)化知識的吸收，而不僅僅是像看電影一樣過過眼，有助于為學(xué)生打下扎實(shí)的理論基礎(chǔ)[4].對于一些概念、定義和程序的運(yùn)行調(diào)試則充分發(fā)揮多媒體演示生動、直觀、信息量大等優(yōu)勢.

另外，為了順應(yīng)教學(xué)信息化改革的需要，為學(xué)生提供碎片化、移動化的學(xué)習(xí)新體驗(yàn)，本文作者根據(jù)課程的重點(diǎn)內(nèi)容開發(fā)制作了若干“微課”視頻供學(xué)生學(xué)習(xí)，具有教學(xué)組織由淺入深、講解思路清晰、表現(xiàn)形式生動活潑的特點(diǎn)，學(xué)生表現(xiàn)出極大的學(xué)習(xí)興趣和積極性，學(xué)習(xí)“微課”后表示“對原本枯燥的學(xué)習(xí)內(nèi)容有了透徹的理解，而且印象深刻”.

2.4 改進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)

實(shí)驗(yàn)教學(xué)是應(yīng)用型人才培養(yǎng)的一個重要環(huán)節(jié)，應(yīng)當(dāng)根據(jù)由易到難的學(xué)習(xí)規(guī)律，將實(shí)驗(yàn)設(shè)置為驗(yàn)證性、綜合性、設(shè)計(jì)性、創(chuàng)新性等四種類型，根據(jù)學(xué)生能力水平的不同采用不同類型的實(shí)驗(yàn)要求，也就是因材施教.

驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)主要是上機(jī)編程實(shí)現(xiàn)基本的抽象數(shù)據(jù)類型，幫助學(xué)生掌握基本的實(shí)踐技能，加深學(xué)生對基礎(chǔ)知識的理解；綜合性實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用多個知識點(diǎn)，本文作者在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中設(shè)置了運(yùn)動會分?jǐn)?shù)統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)、圖書管理系統(tǒng)、客運(yùn)訂票系統(tǒng)等綜合性實(shí)驗(yàn)題目，每一個題目都要求學(xué)生按照需求分析、概要設(shè)計(jì)、詳細(xì)分析、調(diào)試分析的步驟解決，要求學(xué)生演示程序、分組討論，然后教師點(diǎn)評；設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)主要是培養(yǎng)學(xué)生利用理論知識點(diǎn)去解決特定應(yīng)用問題的能力，本文作者在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中設(shè)置了車輛調(diào)度系統(tǒng)、銀行柜臺客戶排隊(duì)管理系統(tǒng)、校園導(dǎo)游咨詢系統(tǒng)等設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)題目，供學(xué)生自主選擇作為課程設(shè)計(jì)的題目，自行定義數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，進(jìn)行算法分析和設(shè)計(jì)，最后提交設(shè)計(jì)報(bào)告和程序；創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)主要是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力，可以引導(dǎo)學(xué)生參加開放實(shí)驗(yàn)課程和校企合作項(xiàng)目.

3 結(jié)束語

本文作者結(jié)合當(dāng)代教學(xué)改革的要求及學(xué)校整體改革目標(biāo), 以培養(yǎng)應(yīng)用型工程技術(shù)人才為出發(fā)點(diǎn)，在教學(xué)方法，教學(xué)手段和實(shí)驗(yàn)教學(xué)等方面進(jìn)行了《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》的課程教學(xué)改革與實(shí)踐，以培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力為核心，重點(diǎn)提高學(xué)生的應(yīng)用設(shè)計(jì)能力和編程能力，取得了良好的教學(xué)效果，希望能對同行起到拋磚引玉的作用. ■

[1]嚴(yán)蔚敏，吳偉民. 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(C語言版)[M].北京:清華大學(xué)出版社，2011.

[2]曹春萍，陳平.問題驅(qū)動法在“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”教學(xué)中的應(yīng)用探討[J].中國電力教育，2014，（23）：78-79.

[3]何克抗.建構(gòu)主義學(xué)習(xí)環(huán)境下的教學(xué)設(shè)計(jì)[M].北京：北京師范大學(xué)出版社,1998.

[4]楊小鳳，陳時東.《模擬電子技術(shù)》課程教學(xué)改革與實(shí)踐[J].科技風(fēng)，2014，（237）：172，203.

【責(zé)任編輯 謝明俊】

Exploration of Teaching Reform in “Data Structure” Course

ZHANG Qiu-ming
(Education Technology Center, Yulin Normal University, Yulin, Guangxi 537000)

In accordance with the need of application-oriented university teaching reform, combined with the author’s own teaching experience in “Data Structure”, the paper discusses how to improve the teaching efficiency of the course from the aspects of teaching material, teaching method, teaching techniques in the theoretical and practical teaching of “Data Structure”.

data structure; teaching reform; teaching quality

G642

A

1004-4671（2015）02-0140-03

2015-03-23

張秋明（1964～），男，廣西博白人，玉林師范學(xué)院教育技術(shù)中心工程師。主要研究方向：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與應(yīng)用。