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應(yīng)用型本科教育于數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)教學(xué)中的探討

2021-03-25 08:47李秋萍李康滿趙輝煌
科教導(dǎo)刊·電子版 2021年2期
關(guān)鍵詞:上機數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)應(yīng)用型

李秋萍 張 璇 李 浪 李康滿 趙輝煌

(衡陽師范學(xué)院計算機科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 湖南·衡陽 421008)

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程是計算機相關(guān)學(xué)科中的一門綜合性的專業(yè)基礎(chǔ)課,是介于數(shù)學(xué)、計算機軟件、計算機硬件三者之間的核心基礎(chǔ)課程,這門課不僅是實現(xiàn)編譯程序的基礎(chǔ),而且是各類軟件程序設(shè)計、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、操作系統(tǒng)及其他系統(tǒng)程序的重要基礎(chǔ)。因此,該課程的學(xué)習(xí)質(zhì)量至關(guān)重要。隨著復(fù)旦共識,北京指南和天大行動構(gòu)成的新工科建設(shè)三部曲的進行,應(yīng)用型的本科高等學(xué)校建設(shè)成為了我國高等教育改革的重要目標(biāo),應(yīng)用型的本科教育模式是要同時進行理論教學(xué)與實踐訓(xùn)練,并且要突出工程實踐,重點培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用能力的教學(xué)模式。為了提高應(yīng)用型本科教育的質(zhì)量,我們需要切實的加強學(xué)生實踐性和技能性環(huán)節(jié)的教學(xué),計算機應(yīng)用型本科教育培養(yǎng)的目標(biāo)是具備良好的理論基礎(chǔ)、知識面寬、創(chuàng)新能力強、面對實際問題可以靈活應(yīng)用相應(yīng)理論解決的應(yīng)用型人才。為培養(yǎng)理論基礎(chǔ)夯實,實踐性強的應(yīng)用型人才,怎樣開展應(yīng)用型本科教育數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程教學(xué)成為我們所探討的問題。

1 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程教學(xué)現(xiàn)狀及研究

1.1 理論基礎(chǔ)不扎實

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程的特點是理論性強、知識點多且內(nèi)容高度抽象,這使學(xué)生在課程學(xué)習(xí)中不能夠充分理解教學(xué)內(nèi)容,在對知識模糊的狀態(tài)下,隨著理論與應(yīng)用的一度結(jié)合,學(xué)習(xí)越來越困難,在此狀態(tài)下,會逐漸失去對本課程學(xué)習(xí)的信心,從而造成本課程的理論基礎(chǔ)不扎實。除此之外,數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程中的大多算法是采用C語言和C++語言來實現(xiàn)的,C語言和C++語言中的順序存儲結(jié)構(gòu)和鏈?zhǔn)酱鎯Y(jié)構(gòu)是數(shù)據(jù)存儲中較常用的方法,C語言和C++本身也是將算法轉(zhuǎn)換成程序的高級編程語言之一。因此,學(xué)生對C語言和C++的掌握情況將直接影響本課程的學(xué)習(xí)效果,所以,學(xué)好數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)理論基礎(chǔ)的前提是掌握好C語言和C++語言,一旦這兩者掌握不熟練,對數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的理論基礎(chǔ)的學(xué)習(xí)也會產(chǎn)生一定的影響。

1.2 應(yīng)用動手能力弱

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程一直以來是計算機相關(guān)專業(yè)的學(xué)習(xí)重點,除卻理論知識要扎實外,應(yīng)用能力也是非常重要的,目前的教學(xué)形式,注重理論基礎(chǔ)知識而實踐訓(xùn)練只側(cè)重于單一知識點的訓(xùn)練并沒有達到理想中的效果,而且,學(xué)生上機實踐課程較少,只有一周兩個課時,很難在上機實踐中有效的提高實踐能力,因上機實踐時間有限導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)的理論知識不能夠及時的得到訓(xùn)練與驗證,從而形成惡性循環(huán),對理論基礎(chǔ)不能夠得到深刻的認(rèn)識,從而應(yīng)用能力也沒有得到有效的提升。

2 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程教學(xué)目標(biāo)

應(yīng)用型本科教育重在“應(yīng)用”二字,教育觀、人才觀和質(zhì)量觀需以體現(xiàn)時代精神和社會發(fā)展要求為先導(dǎo),以實踐教學(xué)為核心,實踐教學(xué)是提高學(xué)生就業(yè)競爭力和社會職業(yè)素養(yǎng)的重要途徑,也是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力和實踐能力的重要環(huán)節(jié),而增強應(yīng)用能力需要扎實的理論基礎(chǔ)做鋪墊,因而加強理論基礎(chǔ)和提高學(xué)生應(yīng)用能力是本課程的教學(xué)目標(biāo)。

3 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程教學(xué)改革

3.1 改進教學(xué)方法

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是一門需要高度抽象思維能力的學(xué)科,如果完全依賴于傳統(tǒng)教學(xué)模式之上的話,教學(xué)過程中會顯得枯燥無味,容易導(dǎo)致學(xué)生注意力的分散,因此,改進教學(xué)方法勢在必行,針對數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)教學(xué)改革可分為以下兩個基本點:

3.1.1 課程教學(xué)之理論基礎(chǔ)

(1)在課程學(xué)習(xí)開始前,布置課前小作業(yè),對課程有一定的預(yù)習(xí),使同學(xué)們對將要學(xué)習(xí)的課程有一個大概的了解,(小作業(yè)可以為一些知識點的概念也可以為知識點間聯(lián)系圖)以便為后面課程的開展做鋪墊;

(2)在課程教學(xué)中,擔(dān)任課程任務(wù)的老師可以嘗試改變舊的教學(xué)方式,探索嘗試新的教學(xué)方式,盡可能有效的使學(xué)生積極、主動地沉浸到學(xué)習(xí)活動之中,在每節(jié)教學(xué)開始前將要學(xué)習(xí)的章節(jié)中的難點、重點告知學(xué)生,讓學(xué)生有更好的學(xué)習(xí)方向;

(3)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的概念復(fù)雜多樣,可以采用畫圖或列表等方式對各個基礎(chǔ)知識進行歸納、總結(jié),對于抽象度難以理解的理論可以采用動畫演示,使用多媒體等輔助教學(xué)的工具將其展現(xiàn)在學(xué)生面前,使學(xué)生更加清晰,更加全面理解所學(xué)知識點;

(4)創(chuàng)建一個本課程的知識論壇或群,學(xué)生可以在這里共同討論理解不全的知識點以及自己對一些方面的見解,使學(xué)生對本課程知識的理解更加深刻,更加全面;

(5)為學(xué)生提供網(wǎng)絡(luò)教學(xué)視頻資源,為沒有學(xué)習(xí)到位的學(xué)生提供再次學(xué)習(xí)的機會。

3.1.2 課程教學(xué)之實踐訓(xùn)練

(1)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程的教學(xué)在于幫助學(xué)生理解算法中心思想,鍛煉學(xué)生邏輯思維創(chuàng)新能力,所以除了學(xué)習(xí)理論知識外,還應(yīng)關(guān)注學(xué)生的上機實踐,在上機實踐前,了解學(xué)生掌握基礎(chǔ)知識的基本情況和程序編寫能力,這個可以通過課堂小測取得,在剛接觸數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實踐時,可以讓學(xué)生先做實驗指導(dǎo)書上的實驗,讓學(xué)生慢慢體驗實驗過程,培養(yǎng)編程興趣,然后再過渡到自主構(gòu)造性實驗,這時學(xué)生可以充分利用所學(xué)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)算法知識對具體的問題進行應(yīng)用。

(2)在不斷的學(xué)習(xí)下,學(xué)生在實踐時遇到諸多困難,此時,老師應(yīng)給予幫助和鼓勵,讓學(xué)生重拾信心,突破重重困難,在不斷地實踐訓(xùn)練下,提高學(xué)生的應(yīng)用能力,創(chuàng)新能力。

(3)理論基礎(chǔ)課時往往多于上機實踐課時,理論基礎(chǔ)固然重要,但上機實踐培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用能力也同等重要,此時應(yīng)增加上機實踐課時,使學(xué)生有更多的時間來進行實踐訓(xùn)練,以此逐步提高應(yīng)用能力。

(4)組織學(xué)生成立多個小組,小組成員分工共同完成一個項目設(shè)計,項目設(shè)計要求展現(xiàn)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)所學(xué)理論,并編寫項目計劃書,提高學(xué)生的思維動手能力與應(yīng)用動手能力。

3.2 優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容

(1)明確教學(xué)的重點,理清層次的關(guān)系,從使用程序語言解決實際問題出發(fā),理清數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、算法及程序的概念及其關(guān)系,掌握數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的基本內(nèi)容,如數(shù)據(jù)的存儲結(jié)構(gòu)、邏輯結(jié)構(gòu)及其運算,進而構(gòu)建出相應(yīng)的知識體系框架(如圖1簡圖)。數(shù)據(jù)的存儲結(jié)構(gòu)和邏輯結(jié)構(gòu)是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的兩個密不可分的方面,數(shù)據(jù)的存儲結(jié)構(gòu)是指數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)在計算機存儲空間中的存放形式。按照數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)對其進行簡單的分類,包括線性結(jié)構(gòu)和非線性結(jié)構(gòu)。

圖1

(2)為了更快速地處理數(shù)據(jù),提高數(shù)據(jù)實現(xiàn)效率,如何按一定的邏輯結(jié)構(gòu),把數(shù)據(jù)組織起來,并選擇適當(dāng)?shù)拇鎯Ρ硎痉椒ò堰壿嫿Y(jié)構(gòu)組織好的數(shù)據(jù)存儲到計算機的存儲器里也成為優(yōu)化教學(xué)的內(nèi)容。

(3)任課教師應(yīng)將編程語言語法、理論基礎(chǔ)與編程思維培養(yǎng)、應(yīng)用能力訓(xùn)練并重教學(xué),安排好教學(xué)進度,整理好教學(xué)資料,在上實踐課時,檢查學(xué)生們理論知識的掌握情況,以便為后續(xù)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程的開展夯實基礎(chǔ)。

4 結(jié)語

應(yīng)用型的本科教育可以有效推進中國高等教育大眾化的步伐,滿足中國經(jīng)濟社會發(fā)展對高層次應(yīng)用型人才的需求。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)主要是讓學(xué)生掌握處理具體實際問題求解的方法,通過不斷加強理論知識的理解和反復(fù)實踐,使學(xué)生可以將不同數(shù)據(jù)的邏輯表示模式轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的內(nèi)部存儲方式。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程作為計算機相關(guān)專業(yè)的核心課程,其實踐性對培養(yǎng)應(yīng)用型人才至關(guān)重要,而當(dāng)今社會所面臨的新的教育命題便包括如何培養(yǎng)出適應(yīng)社會發(fā)展的應(yīng)用型人才,因此對數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程實施應(yīng)用型本科教育在培養(yǎng)應(yīng)用型人才上起到了不可或缺的作用,從數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的課程特點出發(fā),對理論知識教學(xué)和上機實踐教學(xué)方式方法進行改進,在理論教學(xué)中使得知識的講解更能引發(fā)學(xué)生興趣并且具有一定的實用性,實踐教學(xué)引導(dǎo)學(xué)生實驗的自主性、旨在提高學(xué)生的動手能力,當(dāng)今時代急需應(yīng)用型人才,數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)作為計算機的核心課程,其實行應(yīng)用型本科教育,是在為培養(yǎng)出符合當(dāng)今社會發(fā)展的應(yīng)用型人才打下堅實的基礎(chǔ)。

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