朱 煥,王樂新，于曉秋

（黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)理學(xué)院，黑龍江 大慶 163319）

《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程融入研究性教學(xué)理念探究

朱 煥,王樂新，于曉秋

（黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)理學(xué)院，黑龍江 大慶 163319）

《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》是高等院校計算機(jī)相關(guān)專業(yè)以及信息與計算科學(xué)等專業(yè)的核心基礎(chǔ)課程。針對《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》較抽象和邏輯性較強(qiáng)的特點(diǎn)，對傳統(tǒng)教學(xué)模式進(jìn)行改革，在教學(xué)中融入“研究性教學(xué)”的教學(xué)理念并提出教學(xué)時的一些詳細(xì)做法。

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；研究性教學(xué)；案例教學(xué)

《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》是高等院校計算機(jī)相關(guān)專業(yè)以及信息與計算科學(xué)等專業(yè)的核心基礎(chǔ)課程，主要研究非數(shù)值數(shù)據(jù)在計算機(jī)中的表示、變換與處理[1、3]。學(xué)習(xí)該課程，要求學(xué)生能夠針對各種數(shù)據(jù)對象的數(shù)據(jù)元素之間的關(guān)系，先從邏輯層面討論結(jié)構(gòu)的關(guān)系特征以及抽象操作，再討論結(jié)構(gòu)在計算機(jī)中的存儲表示，并在此基礎(chǔ)上給出相應(yīng)結(jié)構(gòu)的基本操作及實現(xiàn)，進(jìn)而討論各種結(jié)構(gòu)的應(yīng)用[4]。

一、《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》教學(xué)存在的問題與原因

《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程既有數(shù)學(xué)類課程的抽象性和嚴(yán)謹(jǐn)性特點(diǎn)，又有計算機(jī)類課程解決實際問題的實用性和實驗性的特點(diǎn)[5]。傳統(tǒng)的教學(xué)模式只注重講授《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程的原理，抽象算法的講解占了所有教學(xué)過程的大部分時間，再加上實踐環(huán)節(jié)的教學(xué)時間不足，導(dǎo)致學(xué)生不能很好地將所學(xué)理論與要解決的實際問題相結(jié)合[6]。具體表現(xiàn)為：學(xué)生對本門課程的普遍反映是理論性太強(qiáng)，內(nèi)容過于抽象，類語言算法難以理解，解決實際問題時不知從何處下手，從而對本門課程產(chǎn)生了較大的畏懼心理。造成這一現(xiàn)狀的主要原因有以下幾點(diǎn)：

（一）教學(xué)內(nèi)容側(cè)重點(diǎn)方面

教師上課時側(cè)重點(diǎn)在于講解各種數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)以及相應(yīng)操作。這些操作基本都是利用類C語言（也有其他語言）算法來完成，很少有時間能夠?qū)⒛骋凰惴ㄞD(zhuǎn)化成直觀的程序并進(jìn)行演示。而偽代碼讀起來又過于抽象，其結(jié)果就是學(xué)生本身對偽代碼產(chǎn)生抵制心理，從而對本門課程產(chǎn)生懼怕情緒。

（二）實踐教學(xué)方面

本門課程進(jìn)行實踐的一大難點(diǎn)就在于要將課堂上所學(xué)的各種偽代碼算法轉(zhuǎn)化成程序進(jìn)行調(diào)試。然而學(xué)生在課堂上學(xué)習(xí)算法與在上機(jī)時運(yùn)行程序中間有脫節(jié)之處，再加上學(xué)生軟件運(yùn)用能力有限，甚至有些同學(xué)對前導(dǎo)課程如C語言、C++等掌握不夠熟練，導(dǎo)致學(xué)生在本門課程中解決實際問題時感到吃力。

（三）學(xué)生學(xué)習(xí)積極性方面

眾多算法的講解，對不同數(shù)據(jù)的各種相關(guān)操作以及實踐能力不足,使得大部分學(xué)生對本門課程要解決的實際問題失去興趣,只注重本門課的考試成績。這樣的狀況會造成部分學(xué)生學(xué)習(xí)效果不理想,知識記憶時間不長,不能轉(zhuǎn)化成自身知識結(jié)構(gòu)。鑒于此，在講授《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》時，必須要對傳統(tǒng)的教學(xué)方式進(jìn)行改革。如何能在實踐中培養(yǎng)動手能力強(qiáng)、具有創(chuàng)新精神并能運(yùn)用所學(xué)知識解決實際問題的人才，是改革的重點(diǎn)。而這些問題又恰好是研究性教學(xué)所關(guān)注的問題。因此，如何將研究性教學(xué)理念融入到本門課程中，令學(xué)生體會到本門課程的價值和意義,是非常值得探討的問題。

二、將研究性教學(xué)理念融入《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》教學(xué)中的實施過程

（一）教學(xué)案例與教學(xué)內(nèi)容相結(jié)合

在《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程的各個教學(xué)模塊中，以身邊所接觸過的實際問題為教學(xué)案例，將要講授的內(nèi)容與實際問題相結(jié)合，協(xié)助和指導(dǎo)學(xué)生主動建構(gòu)同一類知識，提高和發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)造能力。例如借助“去圖書館如何占座”講解順序存儲法與鏈?zhǔn)酱鎯Ψǖ膮^(qū)別；借助“去理發(fā)店照鏡子”講解遞歸問題；借助“對電腦操作較多，即將死機(jī)時會將剛才所點(diǎn)擊的所有操作全部按順序執(zhí)行一遍”來講解隊列的“先進(jìn)先出”原則等。生活中這樣的小例子能舉出許多，能夠使教學(xué)內(nèi)容更加具體、生動、形象，便于學(xué)生的理解，從而培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣并令學(xué)生對某知識模塊加深印象，便于掌握。

（二）加深實驗教學(xué)力度，提高學(xué)生解決實際問題的能力

傳統(tǒng)的實驗教學(xué)模式只是固定的幾個上機(jī)內(nèi)容，學(xué)生在上機(jī)實驗之前獨(dú)自編寫代碼，上機(jī)時進(jìn)行調(diào)試測試并撰寫實驗報告。這種教學(xué)內(nèi)容過于單一，實驗程序篇幅過大，并且涉及到偽代碼向程序源代碼轉(zhuǎn)換的過程，一個人獨(dú)立完成往往會感到無從下手并且枯燥無味。因此，在近幾年的實驗教學(xué)中，筆者嘗試將學(xué)生分成三人一組共同完成實驗，并豐富各個知識點(diǎn)的實驗內(nèi)容，在實驗的選擇上將難度分成簡單、中等、較難三個層次，并盡量選取與實際問題結(jié)合密切的實驗選題，讓每組同學(xué)自由選擇。這樣一來大大提高了同學(xué)們的上機(jī)實驗興趣，并且由于每組同學(xué)之間有所交流，幾乎在完成每個上機(jī)實驗題目時，選擇中等和較難層次的實驗題目的小組會占到百分之九十以上，并且都能夠得出理想的實驗結(jié)果。

（三）開展協(xié)同教學(xué)模式，使學(xué)生變成傳授知識的參與者

1.注重《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》與其他相關(guān)課程的協(xié)同性?！稊?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》與《C語言》《算法設(shè)計與分析》《離散數(shù)學(xué)》等相關(guān)課程有著密切聯(lián)系，因此，要注重在《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》教學(xué)中與相關(guān)課程涉及到的問題進(jìn)行融合，根據(jù)課程之間內(nèi)容的承接，對相關(guān)知識點(diǎn)重新進(jìn)行劃分整合，既避免知識點(diǎn)重復(fù)，又保證關(guān)聯(lián)內(nèi)容相輔相成，理論和應(yīng)用相互促進(jìn)，令學(xué)生不斷鞏固所學(xué)知識，提高知識的綜合運(yùn)用能力。

2.提倡在線合作互助學(xué)習(xí)。建立學(xué)習(xí)平臺,實現(xiàn)教師與學(xué)生、學(xué)生與學(xué)生之間更加靈活的在線互助合作學(xué)習(xí)。把電子教材、課程內(nèi)容、課程教學(xué)安排、課程錄像、教學(xué)任務(wù)、上機(jī)實驗、資源鏈接、在線答疑與作業(yè)等放到網(wǎng)站上，學(xué)生課外可以通過網(wǎng)站進(jìn)行有針對性的自主學(xué)習(xí)。通過網(wǎng)站的交流區(qū)，教師可以和學(xué)生隨時進(jìn)行交流，從而實現(xiàn)教師與學(xué)生、學(xué)生與學(xué)生基于網(wǎng)絡(luò)的協(xié)作學(xué)習(xí)。通過互助合作學(xué)習(xí)和交流，教師能即時把握學(xué)生的學(xué)生情況，從而調(diào)整教學(xué)方案，提高教學(xué)質(zhì)量。

實踐證明，研究性教學(xué)為學(xué)生提供并創(chuàng)造了主動探究、獨(dú)立操作、自由表達(dá)的機(jī)會與良好的氛圍，將研究性教學(xué)理念融入到《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》的教學(xué)之中，能夠為學(xué)生建立一種主動發(fā)現(xiàn)、獨(dú)立思考的積極的學(xué)習(xí)方式。因此，結(jié)合我校人才培養(yǎng)實際和教學(xué)現(xiàn)狀，在《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程中開展研究性教學(xué)，能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，有效引導(dǎo)學(xué)生主動投入到學(xué)習(xí)活動中，并為學(xué)生提供開放的學(xué)習(xí)空間，有利于發(fā)現(xiàn)和開發(fā)學(xué)生多方面潛能，從而更加適應(yīng)研究性教學(xué)的要求。

[1]吳東慶，楊逢建，李煒等.研究性學(xué)習(xí)模式在《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》實驗課程中的實踐與探索 [J].實驗室科學(xué)，2008，（5）：26－28.

[2]周文軍，孫玫.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)教學(xué)中的研究性學(xué)習(xí)方法探索[J].中國電力教育，2009，（4）：74－75.

[3]龐曉瓊.案例驅(qū)動的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程設(shè)計教學(xué)改革實踐[J].計算機(jī)教育，2009，（1）：53-55.

[4]湯亞玲，秦鋒.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程的教學(xué)引導(dǎo)策略探討[J].安徽工業(yè)大學(xué)學(xué)報（社會科學(xué)版），2011，（5）：119-120.

[5]徐薇，王志海.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程研究性教學(xué)理論及方法探索[J].計算機(jī)教育，2012，（1）：35-38.

[6]紀(jì)玉玲，劉麗杰，于成江.研究性教學(xué)方法在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程中的應(yīng)用[J].中國電力教育，2013，（10）：92-93.

〔責(zé)任編輯：衛(wèi)宇坤〕

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1002-2341（2016）05-0139-02

2016－08－25

黑龍江省教學(xué)改革項目“信息與計算科學(xué)專業(yè)應(yīng)用型卓越人才培養(yǎng)途徑的研究與實踐”階段性成果（黑教高函[2013]351號），項目編號：367

朱煥（1982-），女，黑龍江嫩江人，講師，主要從事數(shù)學(xué)教學(xué)與計算機(jī)教學(xué)研究。