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

劉美麗 周俊杰

（1、新疆克拉瑪依廣播電視大學(xué)，新疆 克拉瑪依 834000 2、鄭州大學(xué)，河南 鄭州 450001）

1 引言

“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”是計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)的重要理論技術(shù)基礎(chǔ)，它不僅是計(jì)算機(jī)學(xué)科的核心課程，而且已成為其它理工專業(yè)的熱門選修課，同時(shí)是研究生入學(xué)考試?？嫉囊婚T基礎(chǔ)課。它要求學(xué)生能根據(jù)所學(xué)的理論完成較典型的程序設(shè)計(jì)。而程序設(shè)計(jì)能力的提高需要日積月累的學(xué)習(xí)、設(shè)計(jì)、觀摩、借鑒和實(shí)踐的過程，在不斷循環(huán)中提高實(shí)踐能力和動(dòng)手能力。

盡管學(xué)生在學(xué)習(xí)《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程時(shí)，已學(xué)過程序設(shè)計(jì)語言，但由于抽象的數(shù)據(jù)類型、動(dòng)態(tài)分配存儲(chǔ)空間等概念，比較難理解，一直學(xué)習(xí)的難點(diǎn)。如何理解數(shù)據(jù)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)，消化算法，將算法轉(zhuǎn)化成程序設(shè)計(jì)語言的函數(shù)并能編寫出運(yùn)行該函數(shù)的主程序，往往是擺在他們面前的一道難關(guān)。針對(duì)上述問題，結(jié)合自己的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，提出自己的思路。

2 實(shí)踐教學(xué)新思路

本人多次講授《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程，所用教材為清華大學(xué)出版社的嚴(yán)蔚敏、吳偉民編著的《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》（C語言版）（以下簡稱為教科書）。該教科書內(nèi)容全面，有較高的深度，但在敘述一些基本概念和算法時(shí)過于精練，使學(xué)生在理解上有一定的困難。另外，本課程的教學(xué)不僅注重學(xué)生對(duì)理論的理解，鍛煉學(xué)生的抽象思維和創(chuàng)造能力，更注重培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力。筆者在多年的教學(xué)實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，學(xué)生認(rèn)為這門課程理論性太強(qiáng)，太枯燥，不好學(xué)，學(xué)了不知有什么用，怎么用，當(dāng)面對(duì)具體問題時(shí)，不知該如何應(yīng)用學(xué)過的知識(shí)來給出切實(shí)可行的解決方案以及編制程序，得出正確的結(jié)果。

針對(duì)以上問題，可以看出數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)教學(xué)除了加強(qiáng)理論知識(shí)的講授外，更應(yīng)注重實(shí)踐環(huán)節(jié)的教學(xué)，提高上機(jī)實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)效果。

2.1 思想上重視實(shí)踐教學(xué)

有些教師在教學(xué)的過程中，重點(diǎn)給學(xué)生講授數(shù)據(jù)對(duì)象的特性，數(shù)據(jù)的組織方法，數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)以及相應(yīng)的運(yùn)算（操作），對(duì)實(shí)驗(yàn)不夠重視，認(rèn)為可有可無。在實(shí)際教學(xué)中，教師只介紹各種操作的算法，而忽視將算法轉(zhuǎn)換為具體程序設(shè)計(jì)語言中的函數(shù)以及編寫出運(yùn)行該函數(shù)的主程序。這種教學(xué)方式，勢必導(dǎo)致多數(shù)學(xué)生對(duì)算法和程序概念的混淆，再加上教科書中也僅僅是將算法轉(zhuǎn)換成程序設(shè)計(jì)語言中的函數(shù)，學(xué)生在上機(jī)實(shí)驗(yàn)中往往編制不出完整的程序，得出正確的結(jié)果。

上機(jī)實(shí)驗(yàn)是對(duì)學(xué)生全面綜合素質(zhì)進(jìn)行訓(xùn)練的一種基本方法，是課堂教學(xué)的一種延伸，是必不可少的一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)。實(shí)驗(yàn)起到深化理解和靈活掌握教學(xué)內(nèi)容的目的，同時(shí)，也是對(duì)學(xué)生軟件設(shè)計(jì)綜合能力的訓(xùn)練。所以本人要求學(xué)生在上機(jī)實(shí)驗(yàn)前，必須運(yùn)行所學(xué)程序設(shè)計(jì)語言編寫完整的程序，上機(jī)過程中，先讓學(xué)生自行調(diào)試自已所編寫的程序，實(shí)在不能解決的問題，再在老師指導(dǎo)下完成。通過幾次這樣的嚴(yán)格要求，學(xué)生掌握了技巧、產(chǎn)生了興趣，增強(qiáng)了信心。

在“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”課程堆棧的教學(xué)中，針對(duì)教科書中進(jìn)制轉(zhuǎn)換的問題，筆者除了詳細(xì)講授教科書中堆棧的順序存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)及其基本運(yùn)算的實(shí)現(xiàn)算法與函數(shù)外，還在課堂上編制出運(yùn)行該函數(shù)的主程序，包括數(shù)據(jù)的輸入與輸出。

程序運(yùn)行如下：

將十進(jìn)制整數(shù)n轉(zhuǎn)換為b進(jìn)制數(shù)，請輸入n與b：13，2通過多次實(shí)踐，學(xué)生清楚地認(rèn)識(shí)到程序不僅僅是算法，更應(yīng)注重程序總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、用戶界面設(shè)計(jì)、軟件開發(fā)規(guī)范等方面的學(xué)習(xí)和鍛煉。

2.2 編制好的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書

一本好的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書能給學(xué)生的上機(jī)實(shí)驗(yàn)帶來事半功倍的效果。現(xiàn)在有關(guān)《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書較少，而且其中大部分都沒有提供具體的上機(jī)實(shí)驗(yàn)操作過程。筆者認(rèn)為一本好的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書應(yīng)該能和教科書有機(jī)結(jié)合起來，學(xué)生在理論課學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，通過閱讀該書，應(yīng)該能夠解決實(shí)際問題。筆者在《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程的教學(xué)中，建議在編實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書時(shí)要考慮到以下三個(gè)方面：

（1）明確具體實(shí)驗(yàn)步驟

為了培養(yǎng)學(xué)生良好的工作作風(fēng)和方法，并且為后續(xù)課程做準(zhǔn)備，書中按軟件工程方法要求學(xué)生遵循相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)步驟，先進(jìn)行需求分析，抽象出數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，再明確數(shù)據(jù)類型，詳細(xì)設(shè)計(jì)，最后進(jìn)行編碼及調(diào)試。

（2）明確每個(gè)實(shí)驗(yàn)的具體要求

有了具體要求，學(xué)生實(shí)驗(yàn)時(shí)才有章可循。書中對(duì)每個(gè)實(shí)驗(yàn)都提出具體要求。開始部分的實(shí)驗(yàn)除給出要求外，還給出問題的需求分析、設(shè)計(jì)以及完整的程序，學(xué)生上機(jī)主要是驗(yàn)證性試驗(yàn)程序，在此基礎(chǔ)上要求學(xué)生獨(dú)立設(shè)計(jì)算法，編制并調(diào)試程序。

（3）預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書中的內(nèi)容

實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書與教材有機(jī)結(jié)合，高于教材，上機(jī)實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)有限，這就要求學(xué)生在上機(jī)實(shí)驗(yàn)前必須預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書中的內(nèi)容，給出了一些與本實(shí)驗(yàn)有關(guān)的思考題，讓學(xué)生在閱讀中思考，同時(shí)列出相應(yīng)的參考資料或參考書，讓學(xué)生在上機(jī)之前通過查閱參考資料或參考書，加深對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的理解。自己先經(jīng)過分析、思考、設(shè)計(jì)編寫程序源代碼，而不能上機(jī)時(shí)才進(jìn)行編寫程序，這樣上機(jī)效率非常，時(shí)間較緊。

2.3 加強(qiáng)一線教師隊(duì)伍的建設(shè)

課程的教學(xué)最終是由一線教師來完成的，一線教師隊(duì)伍的素質(zhì)決定了教學(xué)的質(zhì)量。

實(shí)驗(yàn)教學(xué)能力的培養(yǎng)有一個(gè)過程。作為一名教師，應(yīng)具備鉆研和創(chuàng)新精神，提高自己的知識(shí)水平和實(shí)驗(yàn)教學(xué)能力。同時(shí)，在教學(xué)過程中，也應(yīng)該吸收其他優(yōu)秀教師的教育思想，學(xué)習(xí)其他教師的教學(xué)方法，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)方面，一線教師更應(yīng)注重相互之間的溝通，取長補(bǔ)短，共同提高。學(xué)校、院系在條件允許下，還應(yīng)定期組織教師進(jìn)行培訓(xùn)或進(jìn)修。

3 結(jié)束語

由于“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”課程在計(jì)算機(jī)專業(yè)課程中的重要性，必須加強(qiáng)實(shí)踐環(huán)節(jié)的教學(xué)?？梢韵嘈?，只要我們思想上重視實(shí)踐環(huán)節(jié)的教學(xué)，學(xué)生積極配合預(yù)習(xí)，結(jié)合良好的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書，不斷提高自身實(shí)踐教學(xué)的能力加上采用合理的教學(xué)方法，《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程的實(shí)踐教學(xué)必將取得良好的教學(xué)效果。

[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，1997.

[2]嚴(yán)蔚敏，吳偉民.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)題集[M].北京：清華大學(xué)出版社，1999.

[3]高一凡.《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》算法實(shí)現(xiàn)及解析[M].陜西：西安電子科技大學(xué)出版社，2004.