以CDIO理念為指導(dǎo)的《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》教學(xué)方法改革與實(shí)踐

西南石油大學(xué)　岳　靜

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以CDIO理念為指導(dǎo)的《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》教學(xué)方法改革與實(shí)踐

西南石油大學(xué)岳靜

摘 要：針對(duì)目前《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程教學(xué)中存在的重理論、輕實(shí)踐，難以學(xué)以致用等問題，本文提出以CDIO工程教育理念為指導(dǎo)思想，探討面向CDIO的課程教學(xué)改革，引入“工程案例+問題驅(qū)動(dòng)”的授課模式，采用以項(xiàng)目為導(dǎo)向的分層次實(shí)踐教學(xué)，設(shè)置更為合理的課程考核機(jī)制，提高學(xué)生綜合運(yùn)用知識(shí)以及分析、解決實(shí)際問題的能力，大力提高該課程教學(xué)水平和教學(xué)質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) CDIO 工程教育

《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》是計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)及相關(guān)專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課程。美國(guó)ACM/IEEE公布的CS2001（Computer Science Curricula 2001）明確將《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》列為計(jì)算機(jī)專業(yè)課程中的核心課，最新公布的CS2013也將《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程列為核心課程之首。

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)教學(xué)分為理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)兩方面，二者同等重要。但傳統(tǒng)教育經(jīng)常忽視實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)。實(shí)踐環(huán)節(jié)可以幫助學(xué)生鞏固和加深對(duì)課程內(nèi)容的理解程度，訓(xùn)練學(xué)生程序設(shè)計(jì)的能力，全面提高學(xué)生綜合運(yùn)用知識(shí)、分析解決問題的能力、研究性學(xué)習(xí)能力、工程系統(tǒng)能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。這些能力培養(yǎng)完全符合CDIO教學(xué)大綱對(duì)學(xué)生能力的要求。因此，針對(duì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)教學(xué)現(xiàn)狀，結(jié)合工程教育認(rèn)證這一大背景，以CDIO理念為指導(dǎo)開展教學(xué)改革具有很強(qiáng)的指導(dǎo)意義。

一、CDIO簡(jiǎn)介

CDIO即構(gòu)思（Conceiving），設(shè)計(jì)（Designing），實(shí)現(xiàn)（Implementing）和運(yùn)行（Operation），它是麻省理工學(xué)院和瑞典皇家工學(xué)院等四所大學(xué)在全球經(jīng)濟(jì)一體化背景下，經(jīng)過(guò)四年研究得出的成果，是一種全新的國(guó)際化工程教育模式。

二、以CDIO為指導(dǎo)的《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》教學(xué)方法改革措施

1.借鑒CDIO工程教育理念，探索“工程化”案例驅(qū)動(dòng)式教學(xué)方法

傳統(tǒng)《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》教學(xué)過(guò)程中，教師大多按章節(jié)講授知識(shí)點(diǎn)及算法，學(xué)生感覺枯燥乏味，這種尷尬局面的癥結(jié)在于學(xué)生并沒有真正參與到教學(xué)過(guò)程中。要想真正將學(xué)生引入教學(xué)過(guò)程中，最好的方式就是給學(xué)生直觀的感受并激發(fā)思考，一邊做一邊學(xué)，這正好符合CDIO的一個(gè)重要原則——“做中學(xué)”。

而案例教學(xué)無(wú)疑是解決這個(gè)問題的良策。CDIO工程教育理念可以將實(shí)際工程項(xiàng)目的一些子問題分解出來(lái)作為課堂教學(xué)的實(shí)際案例，引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)案例學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)知識(shí)并解決問題。

2.探索分層實(shí)踐教學(xué)模式

傳統(tǒng)的《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程的實(shí)踐教學(xué)以驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)為主，主要是針對(duì)各個(gè)章節(jié)的知識(shí)獨(dú)立編程驗(yàn)證，這種簡(jiǎn)單的實(shí)踐方式最多讓學(xué)生明白如何做，卻很難讓他們明白為什么這樣做，這樣做有何用。隨著高等教育的快速發(fā)展，這種傳統(tǒng)的實(shí)踐教學(xué)體系與當(dāng)今實(shí)際教學(xué)情況不適應(yīng)。

3.設(shè)置更為合理的課程考核機(jī)制，突出工程能力訓(xùn)練成效

考核方式和內(nèi)容直接影響學(xué)生對(duì)課程學(xué)習(xí)的關(guān)注重心?！稊?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程大多采用“期末筆試+平時(shí)表現(xiàn)+實(shí)踐成績(jī)”的傳統(tǒng)模式，這種模式不能全面反映學(xué)生的工程實(shí)踐能力，與工程認(rèn)證教育評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)不相符。

三、課外科技活動(dòng)與課程教學(xué)活動(dòng)互相聯(lián)動(dòng)，以賽促課

學(xué)生課外科技活動(dòng)與課程教學(xué)活動(dòng)互相聯(lián)動(dòng)，彼此促進(jìn)，是一項(xiàng)長(zhǎng)期過(guò)程，不能一蹴而就。在此過(guò)程中，教師需不斷探索新的教學(xué)案例和新的訓(xùn)練項(xiàng)目，通過(guò)課內(nèi)實(shí)踐操作、課外小組研討以及組織各級(jí)各類競(jìng)賽促進(jìn)學(xué)生工程實(shí)踐能力的提高。

四、結(jié)束語(yǔ)

實(shí)踐證明，將CDIO模式引入《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》教學(xué)過(guò)程中是可行的。當(dāng)然，在工程教育的大環(huán)境下，如何在教學(xué)過(guò)程中系統(tǒng)地實(shí)施CDIO模式并達(dá)到工程教育目標(biāo)是一項(xiàng)長(zhǎng)期而艱巨的工作，需要教育工作者不斷研究和探索。

參考文獻(xiàn)：

The joint task force on computing curricula.Computer Science curricula 2013：Curriculum guidelines for undergraduate degree programs in Computer Science［R］.2013

（本文系基金項(xiàng)目：西南石油大學(xué)2015年教師教學(xué)研究項(xiàng)目“以CDIO理念為指導(dǎo)的《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程教學(xué)方法改革探索與實(shí)踐”，項(xiàng)目編號(hào)：2015JXYJ-04）

文章編號(hào)：ISSN2095-6711/Z01-2016-05-0047

作者簡(jiǎn)介：岳靜，女，講師，研究方向：人工智能、復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)