高級工程應(yīng)用型本科《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 》教學(xué)改革及建設(shè)

陳穎

【摘 要】《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程是計算機及相關(guān)專業(yè)的核心課程。高級工程應(yīng)用類計算機相關(guān)專業(yè)的培養(yǎng)目標具有工程實踐性的要求，與理論性本科教育及高等職業(yè)教育有著本質(zhì)不同，提出了這既定短課時的課程教學(xué)改革及課程標準，從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法等方面進行改革探討，探索高級應(yīng)用型專業(yè)的實踐教學(xué)模式及課程內(nèi)容設(shè)置。

【關(guān)鍵詞】教學(xué)改革 課程標準 《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》

一、引言

高級工程應(yīng)用類專業(yè)——交通設(shè)備與控制工程和物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)，是山東交通學(xué)院下屬交通與物流工程學(xué)院的重要專業(yè)，是交通、物流和計算機技術(shù)交叉融合的專業(yè)，目的是培養(yǎng)適應(yīng)交通現(xiàn)代化和智能化、物流信息化和智慧城市需要的高素質(zhì)應(yīng)用人才?！稊?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》是兩專業(yè)學(xué)科基礎(chǔ)課的必修課程，也是后續(xù)專業(yè)技術(shù)課程的基礎(chǔ)，學(xué)習(xí)效果直接關(guān)系到后續(xù)課程的學(xué)習(xí)。

二、目前課程教學(xué)的現(xiàn)狀

通過對近幾年教學(xué)效果的總結(jié)，目前該課程的教學(xué)現(xiàn)狀主要體現(xiàn)為幾下幾點：

（一）絕大部分學(xué)生表示先修課程《C語言程序設(shè)計》《計算機基礎(chǔ)》的學(xué)習(xí)效果很差，嚴重影響了教學(xué)進度和效果；

（二）根據(jù)人才培養(yǎng)方案，該門課僅安排48課時，遠少于計算機系該課程的課時；

（三）實踐機會少和應(yīng)用結(jié)合不緊密，學(xué)生遇到算法設(shè)計不知所措，上機調(diào)試程序更加困難；

（四）實驗上機及實踐教學(xué)需要學(xué)生課余時間自行預(yù)習(xí)，在無指導(dǎo)的情況下學(xué)習(xí)效果較差。

三、《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程需求分析

（一）高級應(yīng)用型本科培養(yǎng)要求

應(yīng)用型本科院校專業(yè)培養(yǎng)的高級應(yīng)用型人才既不同于綜合性研究大學(xué)所培養(yǎng)的理論性人才，也不同于職業(yè)性技能型院校所培養(yǎng)的實用性技能人才，其具有從事管理和直接操作的各種高級技能，還具有設(shè)計與開發(fā)能力。

應(yīng)用型本科教育突出應(yīng)用性：1.具備較強的終身學(xué)習(xí)能力和職業(yè)轉(zhuǎn)換的適應(yīng)能力；2.具備用知識和技術(shù)解決生產(chǎn)、服務(wù)、管理等方面的實際應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力及社會適應(yīng)能力；3.具備創(chuàng)新精神、團隊精神和敬業(yè)精神。

（二）課程建設(shè)目標

《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程必須體現(xiàn)高級應(yīng)用型人才的培養(yǎng)規(guī)格，既不能完全以學(xué)科知識為體系，也不能完全以崗位標準為體系。對《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程體系建設(shè)的基本原則進行設(shè)置：1.通過科學(xué)設(shè)計和優(yōu)化保證學(xué)生具備較寬厚的基礎(chǔ)理論知識；2.加強后續(xù)專業(yè)課程的銜接，主要進行專業(yè)深化和拓寬專業(yè)面的基礎(chǔ)教學(xué)；3.突出實踐課程，強調(diào)培養(yǎng)學(xué)生解決實際問題的專業(yè)能力。

四、課程改革措施

（一）教學(xué)內(nèi)容

1.理論教學(xué)課程標準

在既定的短課時的前提下，設(shè)置精簡的教學(xué)內(nèi)容極為關(guān)鍵。鑒于在校生程序設(shè)計語言課程的基礎(chǔ)較差，增設(shè)了基礎(chǔ)教學(xué)環(huán)節(jié)，選取不同類型數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的重點內(nèi)容進行講解。

2. 預(yù)備型的實驗設(shè)置

為了減少學(xué)生理論與實踐脫節(jié)以及程序設(shè)計能力和先修課程學(xué)習(xí)較差的特殊情況，提取實踐內(nèi)容中涉及計算機編程語言（C語言）較緊密相關(guān)的部分，選擇設(shè)計預(yù)備型的實驗題目。

教學(xué)目的：（1）掌握偽代碼轉(zhuǎn)化計算機程序設(shè)計語言的方法；（2）熟練掌握C語言程序設(shè)計語法，為后續(xù)實驗的順利進行打下堅實的基礎(chǔ)。

3.課程設(shè)計型實驗設(shè)置

在原有培養(yǎng)計劃的基礎(chǔ)上增加課程設(shè)計環(huán)節(jié)，利用連續(xù)完整的實驗設(shè)計單元，來幫助學(xué)生掌握數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法。

設(shè)計原則： （1）題目內(nèi)容生動，貼合實際；（2）題目可以一題多解，即能夠用線性結(jié)構(gòu)、樹或圖等多種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來正確實現(xiàn)，重點放在表現(xiàn)出不同的算法復(fù)雜性性能，能促使學(xué)生理解選擇和設(shè)計數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)對程序性能優(yōu)化的意義；（3）題目的難度要保證學(xué)生在一周的時間里能夠獨立完成；（4）5人一小組分組進行，提高效率及團隊協(xié)作協(xié)調(diào)效率。

教學(xué)目的： （1）掌握數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和相關(guān)基本操作算法所花費的時間和空間代價的分析方法；（2）能夠選擇合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)有效解決實際問題；（3）培養(yǎng)學(xué)生的團隊協(xié)作能力和解決實際問題的能力。

（二） 教學(xué)方法

1.修訂專業(yè)培養(yǎng)方案課程的教學(xué)模式。

2.充分利用手機等工具錄制詳細知識點講解的視頻，通過手繪、動態(tài)PPT對知識點和應(yīng)用實例加以講解，加深學(xué)生對抽象性知識點的理解和掌握。

3.鑒于培養(yǎng)方案的短課時的問題，加大課程設(shè)計的教學(xué)比重，強調(diào)學(xué)生代碼重用性和程序規(guī)范性。

五、改革效果

根據(jù)課程中期學(xué)校組織的學(xué)生評教結(jié)果，學(xué)生普遍認為這門課程的理論教學(xué)由淺入深、循序漸進，易于理解；每一次的預(yù)備型實驗上機對計算機程序?qū)崿F(xiàn)能力的提升起到了重要的作用；與實踐聯(lián)系緊密的課程設(shè)計，培養(yǎng)了學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力。

六、結(jié)論

通過對高級應(yīng)用型本科《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》培養(yǎng)目標及教學(xué)的探索與實踐，克服了《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》教學(xué)理論課時不足、教學(xué)過程的高度抽象和枯燥性，充分有效組織教學(xué)環(huán)節(jié)，調(diào)動了學(xué)習(xí)的趣味性和積極性；與此同時，突出高級應(yīng)用型本科工程的實踐性特點，注重應(yīng)用能力的培養(yǎng)，大大提高了學(xué)生的實踐能力和知識應(yīng)用能力。在有層次遞進性的理論、預(yù)備型實驗和課程設(shè)計型實驗的教學(xué)改革中，教學(xué)的質(zhì)量和效果較好。

【參考文獻】

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