趣味教學在高職數(shù)據(jù)結構課程中的探索與實踐

摘 要： 對數(shù)據(jù)結構課程進行了改革探索。分析了高職院校數(shù)據(jù)結構課程教學中存在的問題，將趣味教學法與傳統(tǒng)理論教學相結合，實現(xiàn)二者的優(yōu)勢互補，以獲得較好的教學效果。

關鍵詞： 趣味教學； 數(shù)據(jù)結構； 課程； 教學法

中圖分類號：TP301.6 文獻標志碼：A 文章編號：1006-8228（2013）01-59-02

Exploration and practice of interest teaching course of data structure in higher vocational schools

Yi Lihua

（Hunan Vocational college of Science and Technology， Changsha， Hunan 410004， China）

Abstract： The reforming method of course of data structure is explored. The existing problems in college course teaching of data structure are analyzed. The interest teaching method is combined with the traditional teaching theory to realize mutual improvement of two advantages and to obtain better teaching effects.

Key words： interesting teaching； data structure； course； teaching method

0 引言

數(shù)據(jù)結構是計算機及相關專業(yè)的核心基礎課程之一，是一門具有較強理論性和實踐性的課程。本課程的教學不僅要注重學生對理論的理解，鍛煉學生抽象思維和建模能力，更要注重培養(yǎng)學生的動手能力，使學生學會從現(xiàn)實問題中抽象模型，并利用計算機解決實際問題，從而為后續(xù)課程的學習和計算機軟件系統(tǒng)的開發(fā)打下堅實的理論基礎和實踐基礎。但是目前大多數(shù)院校數(shù)據(jù)結構課程的教學現(xiàn)狀不容樂觀，學生普遍反映課程學習比較困難，教師也感覺教學效果不理想，實驗教學更是因為程序設計語言基礎不扎實、課程內容太抽象等原因而較難開展。

1 高職數(shù)據(jù)結構課程教學中存在的問題

⑴ C語言基礎不扎實，教學效果不理想

C語言是數(shù)據(jù)結構的先修課程，學生掌握的熟練程度直接影響數(shù)據(jù)結構課程的教學效果。例如C語言中的指針、結構體、遞歸等知識點是學習數(shù)據(jù)結構的必備知識，如果沒有掌握好這些相關知識，學生在學習數(shù)據(jù)結構過程中就會感覺茫然，致使學習興趣不濃，學習效果不佳。

⑵ 教學供需不對應，學習積極性不高

高職的學生比較喜歡簡單實用的課程，如平面設計、網(wǎng)頁制作等，與這類課程相比，數(shù)據(jù)結構無法達到所見即所得的效果，有些學生認為學數(shù)據(jù)結構實用價值不大，故不夠重視，致使學習積極性不高。

⑶ 課時有限，理論實踐分配不合理，學習目標不明確

高職教育基礎理論教學要以應用為目的，以“必需，理論夠用”為度，專業(yè)課教學要加強針對性和應用性。各高職院校對“必需，理論夠用”教學原則的理解不盡相同，有些學校認為數(shù)據(jù)結構理論性較強，枯燥難學，屬于本科院校學生學習范疇，而數(shù)據(jù)結構知識在以后的工作中得不到直接應用，不符合“必需，理論夠用”教學原則，就任意削減課時；更有甚者從教學計劃中刪除，這種做法既違背了高職計算機專業(yè)人才培養(yǎng)方案，也阻礙了學生的可持續(xù)發(fā)展。且課時總量和時間分配上嚴重失調，目前大部分教師只重視理論教學，課堂上通過板書或多媒體向學生講解和演示，忽視實踐教學環(huán)節(jié)，給學生實踐和自主學習、自由思考的時間不足，學生感覺枯燥，不能真正理解數(shù)據(jù)結構中抽象數(shù)據(jù)類型的定義及相應的存儲表示，難以實現(xiàn)算法與代碼之間的轉換，在面對實際問題時，更不能運用所學知識加以解決。

2 采用趣味教學，培養(yǎng)學生的學習興趣

趣味教學[1]在國內外已有一定研究歷史，但至今沒有一個統(tǒng)一的定義。可以理解為是一種愉快教學法，實行寓教于樂。教師針對學生情況，分析選擇教材內容，以一種有趣、易于接受的形式把相關教學知識點表現(xiàn)出來，給學生營造一個輕松、愉悅的學習環(huán)境和學習氣，使學習內容更貼近學生的生活，從而喚起學生對知識的認同感，培養(yǎng)學生的學習興趣。針對當前高校學生學習數(shù)據(jù)結構存在的問題，在數(shù)據(jù)結構課程教學過程中通過引入趣味教學，把枯燥、抽象的知識通過某種有趣的、貼近學生生活的、學生易于接受的方式表現(xiàn)出來，對于增強學生學習興趣，保證教學質量都有很好的現(xiàn)實意義。

趣味教學可以采用很多具體方法，筆者在數(shù)據(jù)結構課程教學過程主要應用案例教學、動畫演示、適當穿插計算機科學技術史來實施。

2.1 案例教學的應用[2]

案例教學法即教師根據(jù)教學目的和教學內容的需要，選取典型案例，設計學習情景，讓學生進入角色，積極思考主動探索，以提高他們運用所學知識分析、解決問題能力的一種教學手段。

案例教學的應用效果很大程度上取決于案例的選擇。數(shù)據(jù)結構課程中的案例選擇應考慮以下因素。

第一，典型性，被選的案例能夠起到舉一反三，觸類旁通的作用。

第二，適宜性，根據(jù)教學目標，以及學生的特點和老師的能力，適當?shù)倪x擇案例，使得老師容易把握，學生能夠接受。

第三，簡單明了，太復雜的案例需要花費太多的時間和精力去講解分析，影響理論教學的時間，學生不易掌握，對于理論講解起不到正面的效果。

第四，貼近生活，選取貼近生活的案例，更能激起學生的興趣，引發(fā)討論，吸引注意力。

顯然，案例選擇時綜合考慮這些因素，才能達到最佳效果。

例如，在介紹數(shù)據(jù)結構的邏輯結構時，不再直接介紹四種不同的邏輯結構，而是先講一個常見的生活小場景[3]：某天是小明每月給在老家的爺爺奶奶匯錢的日子。由于老家的銀行在本地的網(wǎng)點較少，小明需要從家騎車過幾條街到銀行。到銀行后，小明排隊等待。排到小明時，小明把卡給銀行柜臺人員，接受服務。此案例中，小明的爺爺奶奶與小明的關系是典型的樹形結構，相互之間存在著一對多的關系。小明家到銀行的所有可選路線畫出，是典型的圖狀結構，圖中的任何一個交通點與其他交通點之間存在多對多的關系。小明進入銀行排隊時的隊列，就是最典型的線性結構，相互之間存在一對一的關系。正常情況下，小明與其他的銀行客戶是典型的集合關系，相互之間，除了同屬一個集合以外，再沒有其他關系。

通過這個案例，讓學生在輕松愉快的氛圍中發(fā)現(xiàn)，原來數(shù)據(jù)結構與生活息息相關，并在此過程中了解掌握數(shù)據(jù)結構的邏輯結構相關知識點。學生以后只要想起這個案例，就能回顧出這四種邏輯結構以及它們的特點。

再例如，棧最常見的案例就是洗碗和取碗，本人設計的一個案例是穿衣服和脫衣服。隊列的案例也隨處可見：火車站排隊買票、食堂排隊打飯、超市排隊交錢、柜員機排隊存取錢等等。用這些典型的案例啟發(fā)學生去判斷隊頭在哪里，執(zhí)行什么操作，隊尾在哪里，執(zhí)行什么操作，讓學生自己總結隊列運算的特點。關于樹的案例，本人選用了家譜。所有樹的基本概念，用家譜解釋起來非常形象、直觀，學生掌握起來也容易。操作系統(tǒng)中搜索操作就用到樹的遍歷，殺毒軟件在全盤查找病毒時也用到樹的遍歷。從日常生活中去發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲和操作的例子，使得學生明白原來數(shù)據(jù)結構離我們很近。

合適的案例選擇好后，如何實施也是很關鍵的因素。在案例教學中，教師描述案例，學生充分感知，展開討論。其中要堅持集體參與和鼓勵為主的原則，吸引學生注意力；同時，教師要起到很好的把關和引導作用。與學生溝通要注重適時有效，能及時有效地處理冷場，背離主題等情況。在案例的討論中，基本采用交互詢問式進行，由教師對學生提問，對發(fā)言學生的觀點進行審查，然后進行分析總結。

2.2 課中動畫演示，讓抽象的理論形象化

課程中數(shù)據(jù)結構和相關算法的描述多為抽象的理論。在學生理論分析水平還欠缺的情況下，如果直接進行理論講解會很難引起學生的共鳴。因此，在教學中，需要引入直觀、形象的動畫演示，讓抽象的算法以圖形動態(tài)演變的方式呈現(xiàn)，為學習者形象思維的建立提供幫助。比如在講二分查找算法時，可以利用Flash動畫演示的方式（如圖1所示）。

2.3 計算機科學技術史的介紹[4]

計算機科學技術史交叉了技術與人文，可使學生對計算機科學技術的發(fā)展歷史有一個清楚而全面的了解。計算機科學技術史具有良好的教育功能，有利于培養(yǎng)學生對計算機專業(yè)的學習興趣。數(shù)據(jù)結構很多算法都是以人命名，背后往往有著生動的文化背景。

例如：數(shù)據(jù)結構課程中有關圖的每一對頂點之間的最短路徑的弗洛伊德算法。這個算法的誕生就有很生動的背景故事。弗洛伊德是一位精神病醫(yī)生及精神分析學家，他開創(chuàng)精神分析學說、建立精神分析法。有關圖中一對頂點的最短路徑的算法，是他在研究精神分析法時得到的。

介紹這些內容使得枯燥的數(shù)據(jù)結構內容變得生動，課堂氣氛更加輕松活躍，讓學生從中發(fā)現(xiàn)原來學科之間是相通的，學習數(shù)據(jù)結構有利于解決其他學科的問題，增強學生對于學習數(shù)據(jù)結構必要性的認識。

3 結束語

數(shù)據(jù)結構課程教學過程引入趣味教學后，學生到課率明顯提高，課堂氣氛更加活躍，學生學習的積極性和主動性得到提高，學習成績顯著提高，同時對學生學習習慣和學習興趣的培養(yǎng)也很有幫助。趣味教學與傳統(tǒng)理論教學應該相互補充，相互促進。趣味教學能培養(yǎng)學生形成良好的學習習慣和濃厚的學習興趣，而傳統(tǒng)理論教學又為趣味教學提供基礎和框架[5]。數(shù)據(jù)結構教學需要將趣味教學與傳統(tǒng)理論教學相結合，實現(xiàn)二者的優(yōu)勢互補，在傳統(tǒng)理論教學的基礎上，把趣味教學貫穿于整個教學過程，充分利用趣味教學的優(yōu)點，培養(yǎng)學生的學習興趣，提高數(shù)據(jù)結構課程的教學效果。

參考文獻：

[1] 王劍，鐘元生，羅成，陳穎.高職數(shù)據(jù)結構課程趣味教學的實踐[J].職教論壇，20l0.17：31-32

[2] 盤莉莉.《數(shù)據(jù)結構》案例式教學實踐[J].科技信息，2010.

[3] 朱艷青.案例教學法在職高《數(shù)據(jù)結構》教學中的應用[J].新課程研究（職業(yè)教育），2010.2：89-90

[4] 嚴蔚敏.數(shù)據(jù)結構（C語言版）[M].清華大學出版社，2004.

[5]王曉東等.算法與數(shù)據(jù)結構學習興趣影響因素分析[J].計算機教育，2010.12：73-76