數(shù)據(jù)結構課程教學改革研究

戴晶晶　夏宏雷

摘 要：《數(shù)據(jù)結構》課程是計算機科學與技術專業(yè)一門專業(yè)基礎課程，是一門重要的核心課程。本文介紹了該課程目前的教學現(xiàn)狀，分析存在的問題并提出了解決方法。

關鍵字：數(shù)據(jù)結構；教學改革

Abstract：Data structure course is a professional basic course of computer science and technology， and it is very important. This paper focuses on the introduction of the current teaching situation， analysis the existing problem and provides methods to work out the existing problems.

Keywords：Data Structure； Educational Reform

數(shù)據(jù)結構作為一門計算機專業(yè)的專業(yè)基礎課，在整個計算機課程的學習過程中起著重要的作用，是多數(shù)專業(yè)課程的先導課程，是學生學習程序設計的入門課程[1]。

1 教學現(xiàn)狀以及存在的問題

數(shù)據(jù)結構是一門理論和實踐并重的課程，對于C語言的編程能力也有一定的要求。由于該課程在整個計算機課程學習中的重要地位，該課程一般開設于《C語言程序設計》課程之后。《C語言程序設計》課程作為計算機科學與技術專業(yè)學生編碼入門的第一門語言，大家在學習的過程中存在著一知半解，知識點無法融會貫通，因而學生在接觸了程序設計之后，緊接著就開設了這門課程，導致學生還沒有養(yǎng)成較好的程序設計思維，部分學生甚至對程序設計的概念都不是很清楚，進而在學習數(shù)據(jù)結構課程時，后期的教學內(nèi)容學起來相當吃力[2]，無法及時的跟上教師的講課進度，導致該課程的學習效果并不是那么理想。因此傳統(tǒng)的教學方法已經(jīng)無法滿足目前的教學需求，數(shù)據(jù)結構的教學改革迫在眉睫。

2 教學內(nèi)容的改革

數(shù)據(jù)結構課程的學習可以理解為數(shù)據(jù)模型和算法設計的學習。在一般教學方法中，首先從數(shù)據(jù)模型出發(fā)，讓學生理解不同數(shù)據(jù)模型的基本表現(xiàn)形式，然后從實際出發(fā)，根據(jù)數(shù)據(jù)模型，依賴C語言進行算法設計。因此，數(shù)據(jù)結構的教學內(nèi)容可以從理論教學內(nèi)容、實驗內(nèi)容安排兩方面進行改革。

2.1 前后知識點的銜接

數(shù)據(jù)結構課程對于C語言程序設計課程的依賴性較強，良好的C語言基礎有助于數(shù)據(jù)結構課程的學習。為了避免學生因前期課程知識的遺忘或基礎不扎實導致該課程學習過程中內(nèi)容跟不上，在教學課時安排中，適當?shù)陌才耪n時對C語言程序設計中的重要知識點進行回顧和復習，如變量、選擇結構、循環(huán)結構、數(shù)組、函數(shù)、指針等，幫助學生鞏固編程的知識點。同時，在實驗內(nèi)容安排中，安排一次實驗對C語言程序設計的知識點進行復習和鞏固，提升學生的編程能力，也利于后期數(shù)據(jù)結構課程的開展，加強學生學習數(shù)據(jù)結構的積極性。

2.2 合理安排理論教學內(nèi)容

由于不同的書本在知識內(nèi)容的安排上有所不同，在教學內(nèi)容安排的時候，統(tǒng)一教學內(nèi)容的順序，根據(jù)數(shù)據(jù)結構的邏輯關系將理論教學內(nèi)容劃分為線性結構、樹型結構、圖型結構三大部分，最后進行檢索和排序算法的講解，如圖1所示。依據(jù)各模塊內(nèi)容的難易度合理安排學習的先后順序，逐步加大學習難度，避免學生在課程學習過程中過難而無法理解復雜的數(shù)據(jù)模型。

同時，根據(jù)教學內(nèi)容的難易度合理安排安排授課課時。在學期初期，學生無法很快地掌握和理解數(shù)據(jù)結構模型，因此，雖然安排學習的內(nèi)容較為簡單，但是學生理解起來還是比較復雜。線性結構作為一個重點內(nèi)容，又安排在學習的初期，應適當?shù)脑黾釉摬糠謨?nèi)容的授課時間，幫助學生更好地理解數(shù)據(jù)結構模型的相關概念，為今后的課程內(nèi)容學習打下良好的基礎。

2.2 安排層次實驗教學內(nèi)容

理論與實踐結合，實驗教學可以幫助學生檢驗和鞏固所學的知識點，因此，實驗內(nèi)容的安排也十分緊要。在實驗教學內(nèi)容安排中，合理安排實驗內(nèi)容，如表所示，加大基礎型實驗內(nèi)容，與實際應用相結合，避免理論脫離實際，幫助學生更好地理解相關知識點。如線性表實驗，結合比較常見的學生信息信息系統(tǒng)進行內(nèi)容設置，將線性表中比較典型的操作加深對線性表的理解。

不同的學生理解問題的深淺不同，因而在實際的教學過程中，一個班級中的學生的學習進度也是不同的。，針對這一現(xiàn)象，采用分層次實驗教學。在布置實驗任務的時候，將任務內(nèi)容劃分為兩部分，一部分為基礎題，要求所有的同學都必須完成；另一部分為能力提升部分，它為選做題，具有一定的綜合性和難度，用于鍛煉學生的編程和解決問題的能力，加大對學生綜合能力的培訓。學生根據(jù)自己實際的學習情況來決定是否完成該部分，促進學習的主動性，有選擇地完成實驗內(nèi)容，提高學生的編程興趣。該方法既解決了不同層次學生的學習能力問題，也避免了實驗內(nèi)容過多或過少的問題，讓學生在實踐動手過程中根據(jù)本身的學習情況進行任務的挑選和完成。

3 教學方法的改革

3.1 案例式教學法

由于數(shù)據(jù)結構的知識點較為抽象，在學習過程中理解起來難度較大，學習過后學生無法準確地理解該知識點的用處。因此，僅按照書本的知識點進行教學已經(jīng)無法滿足當今的教學需求，根據(jù)《數(shù)據(jù)結構》課程的實際情況，在理論授課的時候，可以采用案例式教學法，將抽象的知識點與生動的例子結合在一起，邊學邊做，用貼合實際的案例來激起學生的學習興趣，幫助學生在知識點的學習過程中更好地掌握和理解該知識點的運用方法和范圍，避免了理論與實際脫離。如順序表內(nèi)容的學習，結合前期學生在C語言課程設計中所作的例子，將線性數(shù)據(jù)結構組織的知識點融入到課程設計題目中，該內(nèi)容學生本身就比較熟悉，通過再次對課程設計內(nèi)容的講解，讓學生理解線性數(shù)據(jù)結構的組織方法和存儲方法，同時，將抽象的數(shù)據(jù)結構與算法結合講解，設定題目相關的操作內(nèi)容，在分析問題和解決問題的過程中，學習順序表相關的操作，如排序、刪除、插入等。

3.2 算法演示教學

在數(shù)據(jù)結構的學習過程中，學生會接觸大量的操作集合，不同的數(shù)據(jù)結構，操作的實現(xiàn)算法不同，僅依賴枯燥的代碼講解讓學生無法理解實現(xiàn)該操作的算法思想，大大降低了學習的積極性。因此，在講解數(shù)據(jù)結構算法的時候，結合當前數(shù)據(jù)結構的特點，通過生動的flash動畫或制作動態(tài)的PPT將算法的思想呈現(xiàn)在學生的眼前，吸引學生的注意力，幫助學生理解算法的思想，從而更好地理解和記憶算法的實現(xiàn)代碼。

3.3 翻轉(zhuǎn)課堂教學

傳統(tǒng)的教學模式以上課講為主，課下學習輔導為輔，課下學生在自主學習的過程中遇到難點雖然可以詢問老師，但是往往無法及時得到解決，從而導致學生無法很好地掌握和理解相關的知識點。因此，可以嘗試翻轉(zhuǎn)課堂教學，篩選教學內(nèi)容較為優(yōu)質(zhì)的視頻分享給學生，學生自主課下先完成教學內(nèi)容的學習，在課堂上，教師針對難重點進行詳細講解，學生在初步了解了的情況下進行二次學習，可以幫助學生更快地跟上老師的教學進度，掌握難重點內(nèi)容。翻轉(zhuǎn)課堂有效地解決了學生學習難，遇到問題無人詢問的情況。

3.4 優(yōu)化考核制度

數(shù)據(jù)結構是一門動手能力要求較高的課程，在課程學習過程中，學生自主地代碼練習時至關重要的。然后，部分學生的自主學習能力較差，課下很少會花費時間進行編碼練習，因此，在成績考核比例中，可以加大作業(yè)和實驗在平時成績中的比例，督促學生課下多進行編碼練習，同時，為避免學生之間進行作業(yè)的抄襲，可以采用當面考核制，

4 總結

本文通過分析當下數(shù)據(jù)結構教學中存在的問題，提出了從教學內(nèi)容和教學方法兩方面的改革。通過理論課程的內(nèi)容和課時安排以及層次的實驗內(nèi)容安排兩方面進行了教學內(nèi)容的改革，依賴案例式教學、算法演示教學、翻轉(zhuǎn)課堂教學等方法來優(yōu)化教學手段，旨在培養(yǎng)符合計算機科學與技術專業(yè)水平和特色的人才。

參考文獻

[1]宗瑜， 金萍. 案例教學法與《數(shù)據(jù)結構》教學改革[J]. 皖西學院學報， 2009（02）：30-31.

[2]余艷， 劉燕麗， 李琳娜. 數(shù)據(jù)結構實踐教學內(nèi)容設置的分析與思考[J]. 實驗技術與管理， 2014（04）：170-173.