應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式下《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程教改探索

吳艷

（浙江工業(yè)大學(xué)之江學(xué)院，杭州310008）

應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式下《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程教改探索

吳艷

（浙江工業(yè)大學(xué)之江學(xué)院，杭州310008）

根據(jù)應(yīng)用型轉(zhuǎn)型下專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)，針對(duì)本院計(jì)算機(jī)和軟件專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程的現(xiàn)狀，分析轉(zhuǎn)型下《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程教學(xué)中存在的問題，圍繞著如何調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué)，提出相應(yīng)的教學(xué)對(duì)策，包括案例驅(qū)動(dòng)教學(xué)、采用多元化教學(xué)手段以及建立課堂評(píng)價(jià)記錄等。

《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》；應(yīng)用型；實(shí)踐教學(xué)；教學(xué)改革；案例驅(qū)動(dòng)

0　引言

人才培養(yǎng)質(zhì)量和人才培養(yǎng)體制問題越來越受到教育界及全社會(huì)的重視和關(guān)心?！秶抑虚L期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020年）（公開征求意見稿）》提出了改革人才培養(yǎng)體制一定要“創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式”、“探索多種培養(yǎng)方式”的要求。應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式的重要環(huán)節(jié)是實(shí)踐教學(xué)?！稊?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》作為計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)和軟件工程專業(yè)一門綜合專業(yè)基礎(chǔ)課，在專業(yè)課程體系中起到承上啟下的作用。因此，在教學(xué)中不僅要重視課程基礎(chǔ)知識(shí)的教學(xué)；而且，更重要的是將其付諸于具體的實(shí)際應(yīng)用。在實(shí)際教學(xué)中，學(xué)生普遍反映的是課程概念抽象、難易理解，學(xué)習(xí)積極性受挫，教學(xué)效果不佳。如何提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)以提高學(xué)生綜合設(shè)計(jì)能力和編程技能，是《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程教改的當(dāng)務(wù)之急。

1　轉(zhuǎn)型下《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程教學(xué)中存在的問題

本學(xué)院正處于向應(yīng)用型大學(xué)轉(zhuǎn)型過程中，從歷屆畢業(yè)生和用人單位反饋信息來看，計(jì)算機(jī)軟件畢業(yè)編程能力和生綜合設(shè)計(jì)力偏弱，從而限制其發(fā)展空間。主要原因主要有以下幾點(diǎn)：

（1）教學(xué)內(nèi)容安排不合理。本院向應(yīng)用型學(xué)院轉(zhuǎn)換首先體現(xiàn)在培養(yǎng)計(jì)劃的改革，《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》的學(xué)時(shí)由原來的64學(xué)時(shí)（實(shí)驗(yàn)課學(xué)時(shí)為16）改為48學(xué)時(shí)。總課時(shí)的減少，又不能減少實(shí)踐教學(xué)學(xué)時(shí)，勢必減少理論教學(xué)課程。課程教學(xué)內(nèi)容縮水、講解不到位，或者內(nèi)容太抽象，學(xué)生難易理解導(dǎo)致不重視，反而導(dǎo)致實(shí)踐教學(xué)欲速而不達(dá)。

（2）課程銜接偏差。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的前驅(qū)課程是《C和C＋＋語言程序設(shè)計(jì)》，學(xué)生編程能力普遍偏差，而且學(xué)生基本沒有理會(huì)面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)思想和方法。但是，復(fù)雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的構(gòu)成必須要一定的面向?qū)ο罄碚摵头椒ǖ闹С?。例如，不少學(xué)生認(rèn)為C語言和C++語言的差異只是體現(xiàn)在在輸入和輸出語句上，根本沒有理解是兩種不同理念的編程思想和方法。因此，《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程教學(xué)中往往需要“補(bǔ)課”，從而影響正常的教學(xué)進(jìn)度，達(dá)不到預(yù)期教學(xué)目標(biāo)。

（3）教學(xué)手段單一，缺乏吸引力。為了在有限的學(xué)時(shí)內(nèi)完成課程的教學(xué)內(nèi)容，主要教學(xué)手段是講解基本數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的概念和特點(diǎn)，并按照實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書上機(jī)設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)基本的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。學(xué)生基本上是模擬、機(jī)械和被動(dòng)地學(xué)習(xí)，大部分學(xué)生缺乏思考、創(chuàng)新以及與教師互動(dòng)的時(shí)間，大大影響課程教學(xué)質(zhì)量。

（4）缺乏有計(jì)劃有效的課堂評(píng)價(jià)。教師在課堂教學(xué)中往往專注于對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況做判斷、下結(jié)論，在設(shè)計(jì)課堂評(píng)價(jià)時(shí)，從主觀意愿出發(fā)，輕者拔苗助長，達(dá)不到預(yù)期結(jié)果。例如，教師在講第一個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（線性表）時(shí)就將提高學(xué)生編程能力作為課堂評(píng)價(jià)目標(biāo)，其實(shí)，學(xué)生還根本沒有完全理解線性表類的組成結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)方式，怎么會(huì)對(duì)它進(jìn)行編程實(shí)現(xiàn)。如此，疑惑積累，學(xué)生如負(fù)重軛，導(dǎo)致厭學(xué)情緒。

2　應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式下《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程教改實(shí)施

2.1案例驅(qū)動(dòng)教學(xué)，合理組織教學(xué)內(nèi)容

案例驅(qū)動(dòng)教學(xué)不同于運(yùn)用案例進(jìn)行教學(xué)，而是選擇一個(gè)合適的案例，貫穿整個(gè)教學(xué)過程，使得理論教學(xué)更有針對(duì)性，與實(shí)踐教學(xué)更加緊湊，從而彌補(bǔ)了課時(shí)的不足。隨著案例從展開到深入，《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》教學(xué)內(nèi)容也從基礎(chǔ)到高級(jí)、從簡單到復(fù)雜、從單一到綜合演進(jìn)。

在課堂教學(xué)中，用《學(xué)生成績管理系統(tǒng)》（后簡稱系統(tǒng)）作為驅(qū)動(dòng)案例。起始階段，系統(tǒng)只有兩個(gè)類，即學(xué)生類和學(xué)生表類。第一階段，第2章線性表結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)這兩類之間的聯(lián)系和基本操作，第3章棧和隊(duì)列結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)學(xué)生表的特定位置的插入和刪除。第二階段，添加課程類，衍生課程成績表類，第8章靜態(tài)查找和散列查找以及第9章內(nèi)部排序?qū)崿F(xiàn)學(xué)生成績的查找和排序，其中，附帶講解string類和數(shù)組的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)思路（第4章和第5章內(nèi)容）；第三階段，在系統(tǒng)中添加班級(jí)類和專業(yè)類，根據(jù)專業(yè)、班級(jí)和學(xué)生的關(guān)系講解第6章樹和二叉樹數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)知識(shí)和設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)按層件檢索學(xué)生信息，在此基礎(chǔ)上介紹二叉排序樹和赫夫曼樹的應(yīng)用。第四階段，在課程類基礎(chǔ)上，課程之間按開課順序組成課程圖結(jié)構(gòu)，展開第7章的教學(xué)任務(wù)，用拓?fù)渑判蛩惴?yàn)證課程安排的合理性；添加校園各個(gè)教學(xué)點(diǎn)類，用最短路徑算法計(jì)算各個(gè)教學(xué)點(diǎn)之間的最短路徑，用最小生成樹計(jì)算鋪設(shè)通路（模擬）的最低費(fèi)用。

在基礎(chǔ)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)內(nèi)容的教學(xué)中能彌補(bǔ)和鞏固學(xué)生《C和C++程序設(shè)計(jì)》課程中編程知識(shí)的不足，在綜合運(yùn)用時(shí)又能實(shí)訓(xùn)學(xué)生綜合分析能力和編程技能，為后續(xù)課程，如《軟件工程》做了鋪墊；再者，實(shí)踐教學(xué)貫穿了整個(gè)課程教學(xué)過程，理論教學(xué)推動(dòng)著實(shí)踐教學(xué)的開展，從而達(dá)到理論與實(shí)踐并進(jìn)。更重要的是，案例系統(tǒng)階段性成果激發(fā)了學(xué)生的成就感和學(xué)習(xí)的積極性。

2.2建設(shè)課程網(wǎng)站，豐富教學(xué)手段

根據(jù)本院學(xué)生實(shí)際需求，建設(shè)并開發(fā)《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程網(wǎng)站，整合了教學(xué)大綱及計(jì)劃、教學(xué)PPT、教學(xué)視頻、動(dòng)態(tài)演示等課程教學(xué)資料，并實(shí)現(xiàn)了在線自測、作業(yè)提交以及在線答疑等功能。即豐富了課堂教學(xué)手段、促進(jìn)了學(xué)生自主學(xué)習(xí)、增加了師生之間的互動(dòng)；又能針對(duì)本院的學(xué)生因材施教，針對(duì)具體問題分層進(jìn)行課程課外輔導(dǎo)，彌補(bǔ)了課程教學(xué)課時(shí)不足造成的影響。課程教學(xué)網(wǎng)站是組織學(xué)生建立的，例如，本屆畢業(yè)生在原有的網(wǎng)站中添加了作業(yè)自動(dòng)批改功能，學(xué)生能查看教師批改提示，并就此作業(yè)和教師展開一對(duì)一答疑，具有針對(duì)性。

2.3重構(gòu)課堂評(píng)價(jià)目標(biāo)，建立課堂評(píng)價(jià)記錄

案例驅(qū)動(dòng)教學(xué)，是一個(gè)迭代、演化的過程，整個(gè)過程一環(huán)扣著一環(huán)。如何控制教學(xué)過程的順利展開，如何達(dá)到階段性教學(xué)目標(biāo)就顯得格外重要；因此，必須重構(gòu)現(xiàn)有的課堂評(píng)價(jià)目標(biāo)，并建立課堂評(píng)價(jià)記錄，及時(shí)跟蹤課程教學(xué)過程。通過課堂評(píng)價(jià)記錄中的師生反饋信息，發(fā)現(xiàn)當(dāng)堂教學(xué)中存在的問題，并作為教師改進(jìn)教學(xué)方法、內(nèi)容和過程的決策性依據(jù)。學(xué)生反饋信息的形式主要有習(xí)題、實(shí)驗(yàn)報(bào)告（習(xí)題和實(shí)驗(yàn)成績課程總評(píng)的30%）、在線和面對(duì)面答疑等。例如，學(xué)生反映案例進(jìn)展太快，跟不上。教師會(huì)將案例進(jìn)展階段再分幾個(gè)子階段，每個(gè)階段預(yù)留時(shí)間讓學(xué)生展開討論和消化，并做階段性知識(shí)的梳理和總結(jié)。通過參與課堂評(píng)價(jià)，進(jìn)一步激發(fā)學(xué)習(xí)自主學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性。

3　課程教改中教師的素質(zhì)和引導(dǎo)作用

在《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程改革中，對(duì)于教學(xué)和實(shí)踐內(nèi)容的組織依賴于案例的設(shè)計(jì)。案例原型的演化過程不是簡單的功能迭加，涉及到教學(xué)內(nèi)容的融合、教材中教學(xué)內(nèi)容的順序調(diào)整和案例軟件結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，例如，教師在課程開始前要設(shè)計(jì)好系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu)（系統(tǒng)類圖），使之便于維護(hù)和擴(kuò)展，整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)必須先走一遍（通常用UML建立系統(tǒng)建模型）。在案例的演化過程中不僅要引導(dǎo)學(xué)生循序漸進(jìn)學(xué)習(xí)課程內(nèi)容、理解并掌握面向?qū)ο筌浖_發(fā)的一般過程，還要引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，并在他們受挫時(shí)給予輔導(dǎo)和幫助。

此外，課堂評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)需要教師花費(fèi)大量的時(shí)間和精力。在突出應(yīng)用型人才的實(shí)踐教學(xué)中，專業(yè)基礎(chǔ)課不能忽視其理論教學(xué)的作用。在課堂評(píng)價(jià)結(jié)果中需要關(guān)注學(xué)生對(duì)課程基礎(chǔ)知識(shí)和技能的理解和實(shí)踐。例如，初期的課堂評(píng)價(jià)目標(biāo)是提升專注力和復(fù)述能力，中期的評(píng)價(jià)目標(biāo)是提高學(xué)生舉一反三和編程能力，后期的評(píng)價(jià)目標(biāo)是讓學(xué)生具有一定的綜合應(yīng)用能力。

4　結(jié)論

《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程的任務(wù)就是在程序設(shè)計(jì)語言課程上提升學(xué)生的綜合編程能力，包括軟件結(jié)構(gòu)的綜合分析和設(shè)計(jì)能力、算法分析和實(shí)現(xiàn)能力，為后續(xù)專業(yè)課打下扎實(shí)基礎(chǔ)，從而滿足應(yīng)用型人才的需求。

課程教學(xué)改革要求教師要不斷更新教學(xué)觀念、勇于探索和創(chuàng)新多元化的教學(xué)方法，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力、嚴(yán)謹(jǐn)和綜合分析能力，向社會(huì)輸送更多應(yīng)用型、創(chuàng)新性人才。

［1］關(guān)仲和．關(guān)于應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式的思考［J］．中國大學(xué)教育，2010（6）．

［2］唐慶鵬，康麗麗．應(yīng)用型大學(xué)專業(yè)實(shí)踐教學(xué)的反思與探索［J］．職業(yè)技術(shù)教育，2015（20）．

［3］萬安，宋梅．淺談?dòng)?jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程教學(xué)中計(jì)算思維的培養(yǎng)［J］．現(xiàn)代計(jì)算機(jī)，2015（4）．

［4］甄阜銘．理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)的同構(gòu)關(guān)系［J］．現(xiàn)代教育科學(xué)，2011（9）．

Exploration of Data Structure Course Reformation in Applied Talents Training Mode

WU Yan

（Zhijiang College，Zhejiang University of Technology，Hangzhou 310024）

According to the professional training target under the practical transformation and in view of the present study situation in Data Structure course of our college computer software professional students，analyzes the problems existing in the data structure course teaching under the translation and puts forward the corresponding teaching strategies that revolves around how to arouse the enthusiasm of students learning and strengthen the practice teaching，including using case to drive teaching，adoption diversified teaching methods and construction the classroom assessment correct record，etc.

Data Structure；Applied；Practice Teching；Teaching Reform；Case Driven

1007-1423（2016）25-0041-03DOI：10.3969/j.issn.1007-1423.2016.25.009

吳艷（1967-），女，浙江杭州人，碩士，講師，研究方向?yàn)閿?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和軟件工程

2016-06-30

2016-09-10