“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”教學(xué)方式探討

文丨付 雯 李 響

《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》是我國高等院校計算機專業(yè)的基礎(chǔ)課，是信息與計算科學(xué)專業(yè)的專業(yè)課程，是計算科學(xué)的算法理論基礎(chǔ)和軟件設(shè)計基礎(chǔ)。本課程不僅要鍛煉學(xué)生的抽象思維能力和邏輯推理能力，還要鍛煉學(xué)生的實踐動手能力，讓學(xué)生以后能更好的設(shè)計程序。

課程介紹

根據(jù)教學(xué)目的和考試大綱要求，主要介紹用計算機解決一系列非數(shù)值信息處理問題時所用的各種組織數(shù)據(jù)的方法，存儲數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的方法以及在各種結(jié)構(gòu)上執(zhí)行操作的算法。除了了解其背景（如C或C++語言）外，主要內(nèi)容如下：

1.介紹數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法等基本概念，讓學(xué)生能初步了解。

2.理解線性表，它是最常用、最簡單、最基本的一種線性結(jié)構(gòu)。

3.理解棧與隊列的特點，它們是特殊的線性表，將之與線性表比較，例如線性表有前驅(qū)與后繼，棧有進棧與出棧等，并用它們解決相應(yīng)的問題，例如用棧解決遞歸問題，用隊列解決緩沖區(qū)和調(diào)度等問題。

4.理解串和數(shù)組的基本概念和存儲結(jié)構(gòu)，還有矩陣的壓縮存儲等。

5.理解樹、二叉樹的各種性質(zhì)與存儲結(jié)構(gòu)，以及樹、二叉樹、森林之間的轉(zhuǎn)換及前中后的三種遍歷方式，二叉樹應(yīng)用（二叉樹的線索，哈夫曼樹）等，并可以進行相應(yīng)的遞歸和非遞歸的算法設(shè)計。

6.理解圖的定義、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)以及存儲方式，掌握圖的深度優(yōu)先搜索遍歷方法和廣度優(yōu)先搜索遍歷方法，最小生成樹的建立方法和最短路徑的求解方法等。

7.理解并掌握靜態(tài)查找：順序查找、二分查找、分塊查找；理解并掌握動態(tài)查找：二叉排序樹查找、插入和刪除；掌握哈希表算法和計算各種查找的算法復(fù)雜度。

8.理解各種排序方法的特點、原理、時間復(fù)雜度的分析和實現(xiàn)算法。

激發(fā)學(xué)生興趣

在教學(xué)過程中，學(xué)生才是教學(xué)的主體，教師要做的就是要培養(yǎng)教育學(xué)生。在這門課程上，教師就要讓學(xué)生了解到《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程的性質(zhì)和重要性，以達到讓學(xué)生重視這課程的目的。

如何讓學(xué)生的興趣提高一直是廣大教師所探尋的一個課題，為此常陷入沉思。首先，就是要激發(fā)學(xué)生的興趣異或者是學(xué)生的求知欲。對于初學(xué)者而言，這門課特點就是概念、算法較多，理論邏輯性較強，學(xué)生不知從何學(xué)起，容易起厭學(xué)心理，或被動的學(xué)習(xí)，所以，教師上課時不僅要讓學(xué)生明確學(xué)習(xí)的目的，還要教給他們?nèi)绾稳胧诌@門課程的方法，采取恰當(dāng)?shù)姆绞綆椭鷮W(xué)生理解知識點，讓學(xué)生對這門課程產(chǎn)生信心。

興趣對人是非常有作用的，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣一旦被激發(fā)，就會有聚精會神的注意力，愉快的心理，從而提高教學(xué)的質(zhì)量。初始授課時，學(xué)生對此都很陌生，所以教師要先入為主，用好的態(tài)度去面對學(xué)生，并準確把握住學(xué)生的心理變化，讓抽象的概念轉(zhuǎn)化為具體的生活上常見的實例甚至有趣的游戲讓學(xué)生主動去做，主動去想，主動去問。

到達授課中期時，也會因為課程的深入而覺得理論抽象性太強而慢慢失去了興趣，最后會什么都沒學(xué)到，更不用說怎么去用所學(xué)的知識解決實際問題。所以讓學(xué)生的興趣不中斷，也是要特別注意的。

在教學(xué)中，教師是非常重要不可缺少的。所以教師自身的能力也相當(dāng)重要，要激發(fā)學(xué)生的興趣，教師的口語和態(tài)勢語都要好好的運用。運用得當(dāng)將會大大的激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，從而改善教學(xué)效果。在課堂上有趣的話語，有趣動作都會讓學(xué)生的注意力集中，但又不能偏題，所以必要的準備必不可少。例如，在講授線性表中的鏈式存儲結(jié)構(gòu)中，可以直接以手上的手表為例進行講解，手表一解開是一個帶有頭結(jié)點的單鏈表，戴上后是一個循環(huán)鏈表。又例如，讓一個學(xué)生為另一個學(xué)生提出課程的問題也是一種教學(xué)方式。這樣會讓整個班級的氣氛提高。教師的語音語調(diào)應(yīng)該積極地感染學(xué)生，而不是消極的情緒，一個好的生活態(tài)度也會讓自己讓學(xué)生開心。

掌握知識結(jié)構(gòu)和特點

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)主要講授數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)和存儲結(jié)構(gòu)，要讓學(xué)生理解“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)+算法=程序”的思想。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)還要結(jié)合CC++語言的基本概念來授課，因此，必要的CC++語言要講。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中算法的難點在于它們的抽象性。首先，要讓學(xué)生了解每一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的特點以及表現(xiàn)形式，次之，要讓學(xué)生理解存儲方式在計算機中反映出數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的邏輯性，不同的存儲方式有不同的優(yōu)缺點。

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)也是一門理論與實踐相結(jié)合的課程。在學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生比較困擾的是理論不能與實踐相結(jié)合，經(jīng)常費了好大的功夫把理論知識學(xué)會了，卻不知道怎么去運用，所以在教程上，首先要突出重點，分散難點，適當(dāng)選擇有代表性、難度不大、綜合性強的算法，講完后給出一個或多個與課程相關(guān)的問題讓學(xué)生獨立思考、見解，使學(xué)生現(xiàn)學(xué)現(xiàn)賣，一來加深學(xué)生對所學(xué)知識的理解，

又能使學(xué)生學(xué)會靈活運用知識，從而讓學(xué)生有了一種成就感，也會大大增強對這門課程的興趣以及感悟。而后讓學(xué)生上機編程，調(diào)試。讓學(xué)生在實驗中加深對數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的處理方法，同時也鍛煉學(xué)生的編寫和調(diào)試程序的能力，提高動手操作能力，增強學(xué)習(xí)動力和信心。

在課程設(shè)計上，通過前面學(xué)生的興趣以及能力的增強，也要逐漸加強難度，這樣從課堂到課程設(shè)計，學(xué)生才會在實踐中逐漸加強加深對理論的理解。在課堂上，教師也不要一味的自己講授，可以將許多的知識點和算法先保留，引導(dǎo)學(xué)生自己動腦去探索、發(fā)現(xiàn)、領(lǐng)悟，讓學(xué)生自己獲得新知識。然后再給與其幫助，這樣能鍛煉到學(xué)生的自主獨立解決問題的能力，發(fā)展學(xué)生的邏輯思維能力。

結(jié)語

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程在學(xué)科專業(yè)方面是非常重要的，其中的基本思想是設(shè)計程序的經(jīng)脈，貫通總體，在教學(xué)過程中，我們要從實際角度出發(fā)，探討教學(xué)難點，希望學(xué)生不僅能理解理論知識，還要有實際動手設(shè)計能力。