數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程教學(xué)方法的探討

【摘 要】依據(jù)“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”課程的特點，結(jié)合教學(xué)中的一些經(jīng)驗，從教學(xué)實踐出發(fā)，對“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”課程教學(xué)方法的改進提出了一些意見和建議，以期加強“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”課程建設(shè)，提高學(xué)生實踐能力和創(chuàng)新能力。

【關(guān)鍵詞】數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 教學(xué)方法 課程建設(shè)

【中圖分類號】G642【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A【文章編號】1006－9682（2009）03－0061－02

一、引 言

“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”是計算機程序設(shè)計的重要理論技術(shù)基礎(chǔ)，是軟件工程專業(yè)的核心課程?！皵?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”主要研究的內(nèi)容包括數(shù)據(jù)在計算機中的表示和組織，進而研究對數(shù)據(jù)的處理方式。因此，這門課程要求學(xué)生會分析計算機中各種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的特性，并且初步掌握算法的時間分析和空間分析技術(shù)，以便遇到實際應(yīng)用問題時會選擇適當(dāng)?shù)倪壿嫿Y(jié)構(gòu)、存儲結(jié)構(gòu)及相應(yīng)的算法。而該課程內(nèi)容多、綜合性、實踐性強，如何取得良好的教學(xué)效果，本文就該課程教學(xué)方法的改進做一探討。

二、存在的問題及改革方法

傳統(tǒng)的教學(xué)方法過分偏重講授，導(dǎo)致學(xué)生通過學(xué)習(xí)，雖然能夠掌握各種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的一些基本知識，會做題，能通過卷面考試，但由于缺乏自己的思考和運用，對數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程的意義并不理解，甚至不知道不同的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)如何運用，如何變化，在實踐過程中更不能靈活運用。

本文所討論的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程教學(xué)方法改革的主旨就是要加強培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)造能力，采用啟發(fā)式、討論式、研究式的教學(xué)方法，這需要我們從課程的一開始就著手培養(yǎng)學(xué)生的興趣，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，最后能有創(chuàng)新的運用，具體采用以下幾點做法：

1．提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，第一堂課很重要。

俗話說：“良好的開端，是成功的一半。”因此，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程的第一堂課，不要急于給學(xué)生灌輸基礎(chǔ)的理論知識，而應(yīng)從學(xué)生身邊的一些有趣的應(yīng)用入手，激發(fā)學(xué)生們的學(xué)習(xí)興趣和主動性，引導(dǎo)學(xué)生從宏觀上了解數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的知識在日常生活中的運用，并大致掌握各種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的意義，理解課程的安排，找到教師的講授和自己的學(xué)習(xí)線索。比如，計算機如何才能與人對弈，如何應(yīng)對變化的情況給出考慮周全的相應(yīng)對策，實現(xiàn)靈活對弈，用一棵倒著生長的“樹”就可以解決這樣的問題；打印機的速度比CPU慢，那么，怎么解決可能出現(xiàn)的數(shù)據(jù)丟失或者打印次序混亂的問題，用“隊列”這個數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)就可以解決這樣的問題；智能漢字輸入法是如何實現(xiàn)把常用的字排在候選輸入的最前面的，用課程中涉及到的查找的方法去解決；還有圖書館的書目檢索系統(tǒng)涉及到線性表，多叉路口交通燈的管理涉及到圖的染色等等。所有這些問題都是同學(xué)們所熟悉的、貼近生活的問題，因此可以激發(fā)同學(xué)們探索問題的解決方法，渴望掌握相應(yīng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)知識。這樣便形成了一個良好的開端，帶著興趣和愿望去學(xué)好數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)這門課程。

2．采用問題驅(qū)動的啟發(fā)式教學(xué)方法

通過幾輪數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程教學(xué)實踐，發(fā)現(xiàn)多數(shù)同學(xué)可以掌握數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)本身的相關(guān)理論知識，能讀懂書本上的算法，但是遇到實際問題，要求設(shè)計一個算法，就感到無從下手。這個問題的原因是來自各方面的，其中可能包括同學(xué)們的程序設(shè)計語言學(xué)得不夠扎實，但更重要的是教師講授得太多，而給同學(xué)們思考和練習(xí)的時間太少。教師在教學(xué)過程中可以先提出問題，啟發(fā)式地講解解決問題的思路和方法，調(diào)動學(xué)生積極思考，使他們主動去掌握知識。教師需要注意的是，在提出問題的時候引導(dǎo)學(xué)生分析問題，找出適合的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)解決問題，然后再引出學(xué)生需要學(xué)習(xí)和掌握的新知識，并深入詳細(xì)地講解重點知識和相關(guān)算法。算法的分析需要注意突出重點，分散難點，并在適當(dāng)?shù)臅r候設(shè)置一些問題，引導(dǎo)學(xué)生自己去積極思考，尋找解決途徑，使課堂活躍，使學(xué)生在課堂上收獲更多。當(dāng)然，不少教師認(rèn)為教學(xué)任務(wù)重，如果在課堂上給學(xué)生太多時間，教學(xué)任務(wù)可能無法完成。這就需要在給學(xué)生更多的思考機會的同時，權(quán)衡教學(xué)內(nèi)容的取舍，不求廣，但求精。只要學(xué)生掌握了分析問題的方法，便可以解決課堂上即使沒有覆蓋的問題，引導(dǎo)學(xué)生掌握方法一定比在課堂上羅列問題解決問題效果更好，畢竟實際生活中的問題是永遠(yuǎn)無法被窮舉的。

3．加強實踐教學(xué)

除了在課程開始時給出應(yīng)用例子，設(shè)計好每一知識單元的實驗和綜合性的課程設(shè)計環(huán)節(jié)，是提高學(xué)生程序設(shè)計能力非常關(guān)鍵的一步。在課程的理論教學(xué)中，教師為主，學(xué)生為輔，在實踐教學(xué)中一定要打破這個角色定位，實現(xiàn)學(xué)生為主，教師為輔。教師在給出實驗任務(wù)后，要引導(dǎo)同學(xué)們分析解決問題，自己編寫程序。在實驗過程中，教師對個別同學(xué)存在的特殊問題可進行個別輔導(dǎo)，隨時總結(jié)，對具有共性的問題，應(yīng)給予集體輔導(dǎo)。在學(xué)生編寫完自己的程序之后，教師應(yīng)給出一個示范程序，以便學(xué)生們可以參照示范程序發(fā)現(xiàn)自己思路的缺陷或者不足，以及完善改進自己的程序。

在期末設(shè)置綜合性的課程設(shè)計環(huán)節(jié)，要求學(xué)生分成若干小組，精心設(shè)計一些難度系數(shù)不同的綜合性問題，每小組據(jù)不同難度，組員3～5人不等，組內(nèi)成員分工合作完成分析設(shè)計和實現(xiàn)，最后提交規(guī)范的課程設(shè)計報告。教師除給出題目外，需要同時引導(dǎo)學(xué)生分析問題的方法和角度，使學(xué)生積極參與，調(diào)動學(xué)生的主動性，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造力，不斷培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題的能力。最后要求學(xué)生采用軟件工程的思想，按照軟件工程的要求，從需求分析、總體設(shè)計、詳細(xì)設(shè)計、編程實現(xiàn)到用戶使用說明和測試結(jié)果等方面組織成標(biāo)準(zhǔn)化文檔。這種規(guī)范有利于提高學(xué)生的基本程序設(shè)計素質(zhì)和形成良好的程序設(shè)計習(xí)慣，同時也可以完善學(xué)生軟件開發(fā)的能力。另外，建議在制定成績考核機制時，加大實踐教學(xué)的權(quán)重，讓學(xué)生重視能力的培養(yǎng)，培養(yǎng)學(xué)生將理論知識靈活應(yīng)用于解決實際問題的能力，適應(yīng)高等教育中應(yīng)用型人才的培養(yǎng)需求。

4．注意多媒體課件的使用

通過多媒體課件，可以為許多原本對學(xué)生來說抽象的算法制作動態(tài)演示過程，如鏈表的插入、刪除、二叉樹的遍歷、圖遍歷、各種查找排序等等。通過動態(tài)演示，學(xué)生很容易理解各種操作過程，事半功倍。通過多媒體課件，可以很清晰地給學(xué)生展示授課思路、回顧歷史知識等。但同時使用多媒體課件也存在一些弊端。由于它信息量大，呈現(xiàn)速度快，如果教師不及時把握學(xué)生對知識的理解情況，極可能導(dǎo)致學(xué)生不能接受過多的信息。另一方面，由于有了電子課件，許多學(xué)生不做筆記，在課堂上就只是“聽”課，不動腦，不動手，往往有時課堂上以為自己懂了，實際卻不然，課后遇到相似甚至相同的問題仍然無法編寫出算法。因此，教師在使用多媒體課件時，一定要注意與板書結(jié)合，并多給學(xué)生創(chuàng)造思考的機會，不要把所有內(nèi)容都展示在課件中。

5．隨時掌握教學(xué)效果

教師應(yīng)不定期設(shè)置課堂小測驗，通過測驗發(fā)現(xiàn)問題，找出原因并解決；不定期安排學(xué)生討論，發(fā)揮學(xué)生的主動性，鼓勵學(xué)生大膽發(fā)言，學(xué)生在聽與辯的過程中得以修正和完善自己的知識；教師應(yīng)認(rèn)真批改課后作業(yè)，對作業(yè)中存在的典型問題，應(yīng)集中加以解決；做好課后輔導(dǎo)，課堂時間畢竟有限，安排一周或隔周一次答疑，不僅可以及時發(fā)現(xiàn)和解決學(xué)生問題，也可以及時收集學(xué)生對課程教學(xué)的意見和建議；對實驗題目的完成情況檢查工作最好在機房進行，除了檢查運行結(jié)果，還可以隨機詢問學(xué)生設(shè)計思路、出錯處理，甚至源程序語句說明等，以確認(rèn)學(xué)生獨立或合作完成了實驗任務(wù)，達(dá)到培養(yǎng)實踐能力的目的。總之，教學(xué)方法不是一成不變的，而應(yīng)當(dāng)根據(jù)不同的學(xué)生，掌握不同的教學(xué)效果，動態(tài)地調(diào)整和改進。

三、結(jié)束語

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是一門理論性和實踐性都很強的課程。教師在加強理論教學(xué)的同時，應(yīng)重視學(xué)生在教學(xué)活動中的地位，充分調(diào)動學(xué)生的積極性、主動性和創(chuàng)造性。對教學(xué)方法的改革應(yīng)有利于加強學(xué)生的自學(xué)能力、分析問題、解決問題能力的培養(yǎng)，有利于學(xué)生創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，有利于學(xué)生個性和才能的全面發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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2 劉亞波、劉大友、高 瀅.以實驗教學(xué)深化“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”理論教學(xué).吉林大學(xué)學(xué)報（信息科學(xué)版），2005

3 董軍軍、陳 陽.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)教學(xué)方法初探.科技資訊，2007（15）