淺談高職“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”課程的有效教學(xué)

承蓓

[摘 要] “數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”是五年制高職計算機(jī)專業(yè)學(xué)生必修的重要專業(yè)基礎(chǔ)課，在教學(xué)過程中，有的學(xué)生由于前導(dǎo)課程C語言學(xué)習(xí)的不扎實，導(dǎo)致許多學(xué)生認(rèn)為數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)聽起來像“天書”，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)學(xué)了沒有用，文章就如何有效地進(jìn)行數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的教學(xué)進(jìn)行了探討。

[關(guān)鍵詞] 高職；數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；有效教學(xué)

doi ： 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2018. 01. 076

[中圖分類號] G632 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A [文章編號] 1673 - 0194（2018）01- 0184- 03

0 前 言

“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”是我校五年制高職計算機(jī)專業(yè)學(xué)生必修的重要專業(yè)基礎(chǔ)課，目前基于各種語言的“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”教材的版本很多，有C++版的、C語言版的、Java版本的等，由于我校高職學(xué)生在學(xué)習(xí)“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”之前學(xué)習(xí)的前導(dǎo)語言課程是C語言，所以我校采用的教材是C語言版本。在教學(xué)過程中，從學(xué)生的學(xué)習(xí)效果以及和學(xué)生的溝通過程中，發(fā)現(xiàn)許多學(xué)生聽不懂，認(rèn)為學(xué)了也沒用，更不用說感興趣了。本文試著對如何來進(jìn)行“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”的有效教學(xué)進(jìn)行探討。

1 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的重要性

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是計算機(jī)專業(yè)學(xué)生必修的重要專業(yè)基礎(chǔ)課，該課程主要研究數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)、存儲結(jié)構(gòu)和對數(shù)據(jù)的各種操作運(yùn)算，而操作運(yùn)算主要就是涉及算法的問題。

1.1 學(xué)好數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是參加各類計算機(jī)專業(yè)考試的必備條件

在許多不同層次、不同水平的考試中，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是必考的。計算機(jī)軟件考試的考綱、研究生博士生入學(xué)考試、甚至一些軟件公司的面試題中都涉及到數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的內(nèi)容。

1.2 學(xué)好數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)為計算機(jī)專業(yè)的后續(xù)課程打下良好的基礎(chǔ)

計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫等課程中都會使用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的相關(guān)知識。比如計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的路由器在源和目的之間要尋找出最短路徑，在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的圖中有相應(yīng)的算法，操作系統(tǒng)中的目錄結(jié)構(gòu)使用的是一種樹形結(jié)構(gòu)，CPU進(jìn)程管理中用到了隊列。

1.3 學(xué)好數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)能提高編程能力

程序設(shè)計語言是工具，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法是靈魂，學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)不僅是學(xué)習(xí)隊列、二叉樹、排序等數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及相應(yīng)的算法，更重要的是要學(xué)習(xí)一種思想：如何把現(xiàn)實問題轉(zhuǎn)化為計算機(jī)語言的表示。這是一種非常重要的邏輯思維能力的鍛煉，也是程序員入門的條件?？傊?，如果認(rèn)真學(xué)好“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”這門課，其實會潛移默化地影響學(xué)習(xí)者的邏輯思維。

2 “數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”教學(xué)過程中存在的問題

2.1 學(xué)生在學(xué)過程中面臨的問題

2.1.1 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)抽象聽不懂

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)由于比較抽象，尤其在一些算法的理解上，很多同學(xué)都覺得有困難，另外，由于學(xué)生在前序課程的學(xué)習(xí)過程中，基礎(chǔ)沒有打扎實，導(dǎo)致在后續(xù)過程中的學(xué)習(xí)也是困難重重。

2.1.2 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)學(xué)了沒用

許多學(xué)生覺得聽不懂，部分聽得懂的學(xué)生學(xué)過數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)后，也覺得用處不大， 還不如學(xué)習(xí)C、Java等語言來的值，覺得學(xué)習(xí)這門課就是在浪費(fèi)時間，因此在學(xué)習(xí)過程中存在目標(biāo)不明確、動力不足的現(xiàn)象。

2.2 教師在教過程中面臨的問題

2.2.1 教學(xué)內(nèi)容無法深入

由于學(xué)生前序課程的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)薄弱，加上課程本身的特點(diǎn)，比較抽象，難以理解，導(dǎo)致教學(xué)無法深入，除了講解一些簡單的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的基本知識外，在相關(guān)的算法以及算法分析上只能簡略講解。

2.2.2 教學(xué)過程學(xué)生響應(yīng)度不高

由于學(xué)習(xí)內(nèi)容的枯燥，所以學(xué)生根本不感興趣，很多同學(xué)也聽不懂，在教學(xué)過程中，學(xué)生的學(xué)習(xí)是很被動的，響應(yīng)度不高。

正因為在教學(xué)過程中，存在了以上的一些問題，導(dǎo)致這門課程的存在，似乎主要是為考試服務(wù)，學(xué)生在真正學(xué)習(xí)的過程中，并沒有什么收獲。因此，筆者在實踐中不斷思考，發(fā)現(xiàn)可以通過一些途徑來提高教學(xué)的有效性。

3 有效教學(xué)的含義

所謂“有效”，主要是指通過教師在一段時間的教學(xué)后，學(xué)生所獲得的具體進(jìn)步或發(fā)展。教學(xué)有沒有效益，并不是指教師有沒有教完內(nèi)容或教得認(rèn)不認(rèn)真，而是指學(xué)生有沒有學(xué)到什么或?qū)W生學(xué)得好不好。如果學(xué)生不想學(xué)或者學(xué)了沒有收獲，即使教師教得再辛苦也是無效教學(xué)。同樣如果學(xué)生學(xué)得很辛苦，也沒有得到應(yīng)有的發(fā)展，也是無效或低效教學(xué)。因此，學(xué)生有無進(jìn)步或發(fā)展是衡量有效教學(xué)的唯一指標(biāo)。

筆者認(rèn)為衡量教學(xué)是否有效，不僅是看學(xué)生學(xué)習(xí)的結(jié)果，也看學(xué)習(xí)的過程，比如學(xué)習(xí)態(tài)度上是否有進(jìn)步，注意力是否比以前集中，學(xué)習(xí)的參與度是否是提高了，每堂課的學(xué)習(xí)目的是否都達(dá)到了。

4 實現(xiàn)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)有效教學(xué)的途徑

4.1 實現(xiàn)C語言與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的有效銜接，夯實學(xué)習(xí)基礎(chǔ)

4.1.1 教學(xué)安排的有效銜接

如果在上課安排上，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的教學(xué)和C語言程序設(shè)計的教學(xué)是同一個老師，對老師來講，相應(yīng)內(nèi)容的教學(xué)能夠由淺入深，而且也能比較了解學(xué)生對前導(dǎo)課程的學(xué)習(xí)情況，在講解時能把握好教學(xué)的側(cè)重點(diǎn)，另外對學(xué)生來講，能了解教師的教學(xué)風(fēng)格，在學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)上也能較好地適應(yīng)。

4.1.2 課程內(nèi)容的有效銜接

C語言程序設(shè)計的課程教學(xué)的安排時間雖然在“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”的前面，但是在教學(xué)過程中，由于課時的限制，內(nèi)容上往往講解不到指針、結(jié)構(gòu)體等內(nèi)容，導(dǎo)致學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的先導(dǎo)內(nèi)容沒有學(xué)到，是脫節(jié)的。另外，許多學(xué)生在開始學(xué)習(xí)二維數(shù)組時就覺得有點(diǎn)吃力，所以為了能給學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)打下扎實的基礎(chǔ)，可以采取如下措施：①增加C語言學(xué)習(xí)課時，保證學(xué)習(xí)內(nèi)容不缺失；②加強(qiáng)C語言實踐操作以及測試鞏固，夯實學(xué)習(xí)基礎(chǔ)，保證前導(dǎo)課程的學(xué)習(xí)效果；③由于數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的學(xué)習(xí)和C語言的學(xué)習(xí)不在一學(xué)期安排，學(xué)生往往對已學(xué)內(nèi)容有所遺忘，因此在學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)這門課程時，可以安排先將C語言中的數(shù)組、函數(shù)、指針、結(jié)構(gòu)體等頻繁用到的內(nèi)容預(yù)先復(fù)習(xí)鞏固一下，然后再開始數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)新課內(nèi)容的學(xué)習(xí)。endprint

在學(xué)校C語言程序設(shè)計是該門課的先修課程。這兩門課程的一些知識點(diǎn)是緊密相關(guān)聯(lián)的，在教學(xué)內(nèi)容上有延續(xù)銜接的關(guān)系。尤其是C語言程序設(shè)計中的函數(shù)、結(jié)構(gòu)體、指針，在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中各種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的定義、算法的實現(xiàn)過程中是經(jīng)常需要用到的。

比如數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中線性表的單鏈表的結(jié)點(diǎn)定義是這樣的：

typedef struct node{

ElemType data；

struct node*next；

}LNode；

在對于這個結(jié)點(diǎn)定義的理解中，涉及C語言中結(jié)構(gòu)體的定義，typedef 的使用，指針的定義，學(xué)生如果對C語言中這些知識沒有掌握，對于該結(jié)點(diǎn)的定義也無法理解。

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的很多算法的實現(xiàn)最終是用C語言的函數(shù)來實現(xiàn)的，為了驗證和理解這些算法，常常通過用C語言編寫程序后實現(xiàn)這些算法的途徑，在實踐過程中加深對數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和相應(yīng)算法的理解。當(dāng)然數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)并不就是編寫程序，更重要的是要學(xué)習(xí)一種思想：如何把現(xiàn)實問題通過抽象轉(zhuǎn)化為計算機(jī)語言的表示。

4.2 厘清教學(xué)思路，明確學(xué)習(xí)目標(biāo)

學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，主要是在理解已有數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，知道了數(shù)據(jù)如何組織，如何存儲，以及在不同存儲結(jié)構(gòu)下進(jìn)行運(yùn)算或操作，為以后如何才能把現(xiàn)實世界中的問題，抽象成計算機(jī)能夠表示的問題，然后利用計算機(jī)求解打下基礎(chǔ)。為以后如何更好地組織數(shù)據(jù)，更好地設(shè)計出高效率的算法打下基礎(chǔ)。

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)主要研究的內(nèi)容有三方面：數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)的存儲結(jié)構(gòu)以及對數(shù)據(jù)的操作運(yùn)算（算法）。這不僅是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)研究的主要內(nèi)容，也是講解各種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)時的線索。

明確了以上的學(xué)習(xí)思路后，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中，就能知道每種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，分別都是從這三方面來學(xué)習(xí)的。在學(xué)習(xí)過程中就能做到心中有數(shù)，思路清晰。

4.3 激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，加強(qiáng)學(xué)習(xí)動力

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的教學(xué)內(nèi)容還是有點(diǎn)枯燥的，又是比較費(fèi)腦筋的，在教學(xué)實踐過程中，我試著在課堂導(dǎo)入過程中，盡量選取一些學(xué)生感興趣的東西入手，在教學(xué)過程中，也結(jié)合多媒體手段進(jìn)行教學(xué)，發(fā)現(xiàn)學(xué)生比原來純粹利用黑板粉筆進(jìn)行的傳統(tǒng)教學(xué)注意力更集中些。

例如：在學(xué)習(xí)線性表時，我借助課件采用類比的手段，把一組同學(xué)比作線性表，通過一組同學(xué)在講臺上表演，如何在一組中某個位置增加一位同學(xué)，如何從一組中讓一位同學(xué)出列，整個過程由同學(xué)自己思考，自己表演，自己總結(jié)。讓學(xué)生在體驗中，理解順序表中元素的增加與刪除。

在學(xué)習(xí)遍歷二叉樹時，又設(shè)計一張景點(diǎn)地圖，這張地圖的實質(zhì)就是一棵二叉樹，要求學(xué)生自己設(shè)計一定的路線，每個景點(diǎn)只玩一次，并且每個景點(diǎn)必須玩到。學(xué)生在這種情景中學(xué)習(xí)，興趣也十分濃厚。

4.4 加強(qiáng)理論與實踐的結(jié)合，提高學(xué)習(xí)效果

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)涉及許多的理論知識，這部分內(nèi)容，我采用的是設(shè)計相關(guān)問題和習(xí)題，讓學(xué)生自己去書上尋找答案，根據(jù)學(xué)生答題反饋來診斷學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，然后教師進(jìn)行總結(jié)和講解。

另外，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是提高編程能力的必由之路，所以在學(xué)習(xí)過程中，能將理論與實踐相互結(jié)合，不但能加深對理論的學(xué)習(xí)還能提高編程實踐能力。以前，剛剛學(xué)習(xí)C語言時，學(xué)生只能編寫幾行的代碼，通過學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，在處理一些稍微復(fù)雜的問題時，可以逐漸編寫幾十行甚至上百行的代碼，在學(xué)生學(xué)習(xí)過程中，也是一種激勵。

例如，在講解線性表的順序結(jié)構(gòu)時，為了加深學(xué)生對順序結(jié)構(gòu)的理解。我設(shè)置了如下實驗。

【實驗題目】順序表的就地逆置

【實驗?zāi)康摹?/p>

知識：理解線性表的特點(diǎn)和順序結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)

掌握線性表順序結(jié)構(gòu)的定義方法

技能：學(xué)會編寫程序?qū)崿F(xiàn)順序表逆置

情感：通過教師引導(dǎo)，學(xué)會分析問題；通過小組學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會合作探究。

【實驗內(nèi)容】

順序表的就地逆置就是利用原表的存儲空間將線性表（a1，a2，…，an）逆置為（an，an-1，…，a1），并且此處要求只使用一個元素的輔助空間。

【實驗分析】

1.空表或長度為1的表，不做任何處理。

2.表長大于或等于2時，做如下處理。設(shè)兩個指針i和j，分別指向順序表的第1個元素和尾元素。若i

【程序框架】

1.頭文件包含

2.順序表的定義

3.各種函數(shù)的聲明

4.創(chuàng)建線性表函數(shù)

5.線性表逆置函數(shù)

6.線性表輸出函數(shù)

7.主函數(shù)

【代碼編寫】

學(xué)生完成，教師輔導(dǎo)

通過實踐，學(xué)生對順序結(jié)構(gòu)是如何定義的，就非常清楚了。從而通過實踐來指導(dǎo)理論知識，讓學(xué)生在動手過程中進(jìn)行了學(xué)習(xí)，比講解純粹的理論知識效果好。

4.5 積極利用學(xué)習(xí)工具，引導(dǎo)學(xué)生拓寬學(xué)習(xí)途徑

隨著技術(shù)的進(jìn)步，手機(jī)已經(jīng)成為生活中不可缺少的工具，移動學(xué)習(xí)也稱為一種流行的學(xué)習(xí)方式，這種學(xué)習(xí)方式也可以應(yīng)用到數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)教學(xué)上，讓學(xué)生利用手機(jī)去補(bǔ)充學(xué)習(xí)。在課堂上有些概念學(xué)生還不是很理解，課后可以通過與老師交流進(jìn)行答疑；課堂上也可以適當(dāng)布置一些拓展學(xué)習(xí)的內(nèi)容，讓學(xué)生根據(jù)自己的需要，通過手機(jī)去進(jìn)一步學(xué)習(xí)。

5 結(jié) 語

以上是筆者個人一些粗淺的想法，課堂教學(xué)的有效性是教師不斷追求的目標(biāo)，在以后的教學(xué)實踐中，仍將不斷探索思考。

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