基于春季和夏季高考生的《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》分層次教學(xué)模式的探究

馬冰冰

摘要：針對(duì)地方高校春季高考生和夏季高考生生源的不同情況，給高校開展教學(xué)活動(dòng)帶來了較大難度。在實(shí)際教學(xué)中，“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”課程不但有很強(qiáng)的理論性，也有一定的抽象性、實(shí)踐性，對(duì)不同基礎(chǔ)的學(xué)生理解起來有不同的難度。為了有效提高課程教學(xué)效果，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，對(duì)我校計(jì)算機(jī)專業(yè)的春季高考生和夏季高考生的“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”分層次教學(xué)模式進(jìn)行探討。

關(guān)鍵詞：分層次教學(xué)；教學(xué)模式；數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

中圖分類號(hào)：G434 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2018）26-0148-02

1 概述

隨著我國高等教育的發(fā)展，各高校招生規(guī)模不斷擴(kuò)大，迫切要求高等院校培養(yǎng)更多的應(yīng)用型人才。諸如我校這樣的地方性院校的大量擴(kuò)招，如有春季高考生、夏季高考生，使得學(xué)生在學(xué)習(xí)能力、學(xué)習(xí)態(tài)度等方面有著明顯差別，隨之產(chǎn)生的一個(gè)事實(shí)就是由于生源質(zhì)量參差不齊，學(xué)生素質(zhì)普遍下降，導(dǎo)致了課堂教學(xué)的難度不斷增大，教學(xué)質(zhì)量相對(duì)下降，成績兩極分化等問題。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)作為計(jì)算機(jī)專業(yè)的專業(yè)核心課程之一在這方面體現(xiàn)的尤為明顯。

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)的重要理論基礎(chǔ)，在課程體系結(jié)構(gòu)中起著承前啟后的核心作用。主要研究各種數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)、物理結(jié)構(gòu)及基本操作的實(shí)現(xiàn)算法，可以培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)據(jù)抽象能力、算法設(shè)計(jì)能力以及創(chuàng)造性思維方法。在實(shí)際教學(xué)中，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)不但有很強(qiáng)的理論性，也有一定的抽象性、實(shí)踐性，針對(duì)不同基礎(chǔ)的學(xué)生理解起來難度不同，掌握能力也存在不同。這就促使要更新傳統(tǒng)教育模式，加快改變過去的教學(xué)組織形式，在眾多的教育教學(xué)改革方案中，分層次教學(xué)顯得尤為重要。

2 分層次教學(xué)實(shí)施方法設(shè)計(jì)思路

以我校計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生為例，介紹數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)分層次教學(xué)模式的教學(xué)方法。我校計(jì)算機(jī)專業(yè)本科學(xué)生分為春季高考生和夏季高考生，春季高考生主要來自于中等職業(yè)學(xué)校畢業(yè)生，還有部分學(xué)習(xí)成績相對(duì)較差的普高生。學(xué)生生源不同，基礎(chǔ)、素質(zhì)區(qū)別很大。根據(jù)上述現(xiàn)狀，針對(duì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的教學(xué)探索出了自己的分層次教學(xué)方法。

2.1 學(xué)生分層

教學(xué)過程實(shí)施摒棄了一鍋燉的教學(xué)弊端，體現(xiàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)意愿，不同層次的學(xué)生進(jìn)行有效結(jié)合，采用不同的授課方式。分層時(shí)考慮到以下方面：第一，學(xué)生的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)；第二，C語言基礎(chǔ)；第三，要充分兼顧到學(xué)生本人的意愿。夏季高考生基本理論知識(shí)和實(shí)踐技能較好， 能完成所遇到的簡單問題，自覺性強(qiáng)，為A層次；春季高考生來源于中等職業(yè)院校，底子差、知識(shí)儲(chǔ)備不足、理論基礎(chǔ)薄弱，自我約束管理一般，為B層次。

另外，在管理上自由靈活，在教學(xué)活動(dòng)開始后兩到三周內(nèi)，學(xué)生可根據(jù)自己的能力和接受程度提出轉(zhuǎn)班申請(qǐng)，例如有部分夏季高考生學(xué)習(xí)能力及學(xué)習(xí)積極性不高的學(xué)生產(chǎn)生畏難的情緒允許轉(zhuǎn)班。

2.2 理論內(nèi)容分層

應(yīng)用型人才的理論教學(xué)重在通過典型數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法的學(xué)習(xí)， 以及算法設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)的訓(xùn)練， 養(yǎng)成敏銳的洞察力[1]。

根據(jù)不同學(xué)生層次設(shè)計(jì)不同的教學(xué)方式，并提出不同的考查要求，根據(jù)知識(shí)點(diǎn)的掌握要求也要進(jìn)行不同層次的教學(xué)方法的授課。對(duì)于A層次同學(xué)，在完成教學(xué)大綱要求基礎(chǔ)上， 除掌握算法基本原理、實(shí)現(xiàn)基本算法外，還可以對(duì)老師給出的實(shí)際案例，在課堂上學(xué)習(xí)、討論，提出解決方案，并設(shè)計(jì)出算法。對(duì)B層次，學(xué)生課堂授課時(shí)盡量做到既保證全體學(xué)生學(xué)習(xí)并理解邏輯模型的基本概念，又保證他們對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的牢固掌握和基本算法原理的掌握。

具體的實(shí)施方案：

1） 掌握典型數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)理論概念和算法的基本原理。

在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)層面，要求學(xué)生知道各種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，注重?cái)?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的基本概念和類型的表示，能配置相應(yīng)的運(yùn)算和處理算法，并且能實(shí)現(xiàn)典型應(yīng)用案例，了解各種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的用途。如線性表結(jié)構(gòu)中，順序表和鏈表的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，抽象數(shù)據(jù)類型的描述以及算法實(shí)現(xiàn)；然后針對(duì)線性表應(yīng)用提出任務(wù)，這類任務(wù)相對(duì)簡單直接，如怎樣將兩個(gè)線性表進(jìn)行合并，可提示同學(xué)利用基本算法思想進(jìn)行設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)，讓同學(xué)們展開討論，提出解決方法。B層次學(xué)生可討論解決方案，由老師給出相應(yīng)步驟并完成算法，再由學(xué)生操作完成，使學(xué)生進(jìn)一步加深理解數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的理論，以提高學(xué)習(xí)興趣；對(duì)A層次學(xué)生要求學(xué)生自己討論、設(shè)計(jì)出算法并實(shí)現(xiàn)算法，使該層次學(xué)生不但完成了基本要求外，還使用以前實(shí)現(xiàn)的算法成功解決了簡單的應(yīng)用問題。

2） 分析數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)應(yīng)用問題，培養(yǎng)解決問題的能力。

給出實(shí)際案例，和上述簡單應(yīng)用相比，增加了復(fù)雜度和難度。學(xué)生需要從給定案例信息說明中提煉數(shù)據(jù)，找出數(shù)據(jù)之間的內(nèi)在聯(lián)系，以確定使用哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行處理，這部分可由老師帶領(lǐng)所有層次學(xué)生探討，給出解決方案和算法。如一元多項(xiàng)式的計(jì)算問題，B層次學(xué)生可消化解決方案；A層次學(xué)生必須給出算法設(shè)計(jì)思想，并分析使用哪一種存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)更靈活、算法更優(yōu)。保證學(xué)生對(duì)學(xué)過的相關(guān)知識(shí)有更深刻的體會(huì)，訓(xùn)練了綜合分析能力。

2.3 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容分層

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)的各個(gè)環(huán)節(jié)層層相扣，若在某一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，則不能正常進(jìn)行下一個(gè)環(huán)節(jié)。例如，在線性表的實(shí)驗(yàn)中，若在創(chuàng)建線性表的過程中出現(xiàn)問題，后續(xù)的插入、查找等操作就不能進(jìn)行，這就需要熟練掌握某種程序設(shè)計(jì)語言。我校以C語言作為數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)的編程語言。

實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目按照各種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的內(nèi)容進(jìn)行設(shè)置，涵蓋了線性表、棧和隊(duì)列、二叉樹、圖等章節(jié)，同時(shí)按照由易入難的層次原則，又將每個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目分成了基礎(chǔ)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)、基礎(chǔ)應(yīng)用性實(shí)驗(yàn)，設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。

基礎(chǔ)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)給出各種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及算法的實(shí)現(xiàn)原理及詳細(xì)代碼，要求兩個(gè)層次學(xué)生必須完成。如線性表的順序存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)和鏈?zhǔn)酱鎯?chǔ)結(jié)構(gòu)的創(chuàng)建、插入、刪除、查找等操作。

基礎(chǔ)應(yīng)用性實(shí)驗(yàn)是在完成一個(gè)章節(jié)的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)后，實(shí)現(xiàn)一個(gè)簡單的應(yīng)用。給學(xué)生算法設(shè)計(jì)的步驟及提示，要求A層次學(xué)生必須設(shè)計(jì)出程序并完成實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，B層次學(xué)生可由老師給出程序?qū)W生操作完成。

設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)主要考查典型數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的應(yīng)用，如在學(xué)習(xí)線性表之后，可設(shè)計(jì)出一元多項(xiàng)式的加法運(yùn)算，學(xué)習(xí)棧之后可設(shè)計(jì)出括號(hào)匹配的程序。老師給出實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目設(shè)計(jì)步驟，和這部分實(shí)驗(yàn)的算法提示，A層次學(xué)生操作實(shí)現(xiàn)可選做。表1給出了線性表的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。

這種分層次的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目給學(xué)生提供了靈活的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，幫助各層次學(xué)生掌數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程中的基本算法，學(xué)會(huì)相關(guān)算法的應(yīng)用，提高學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力[2]。

3 考核與評(píng)價(jià)

不同層次的同學(xué)考核和評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)也不盡相同，應(yīng)該讓每個(gè)層次的學(xué)生感受到考核與評(píng)價(jià)的科學(xué)、合理，對(duì)自己成績肯定、信服。評(píng)價(jià)結(jié)果同時(shí)也決定著分層次這種教學(xué)模式是否先進(jìn)、是否值得進(jìn)一步開展的衡量標(biāo)準(zhǔn)[3]。

例如數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)的考核，對(duì)基礎(chǔ)應(yīng)用性實(shí)驗(yàn)，A層次的學(xué)生正確完成給定實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，分?jǐn)?shù)為實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目分?jǐn)?shù)*1；B層次學(xué)生正確完成，但因是老師給出程序，則分?jǐn)?shù)為實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目分?jǐn)?shù)*0.9，若各層次不能完整準(zhǔn)確的完成實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，根據(jù)具體情況酌情扣分；對(duì)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，A層次學(xué)生選做，會(huì)根據(jù)實(shí)驗(yàn)完成情況適當(dāng)給予實(shí)驗(yàn)分?jǐn)?shù)的加分。通過各實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目得分、平時(shí)表現(xiàn)及實(shí)驗(yàn)報(bào)告分等，得到學(xué)生的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)最終綜合評(píng)價(jià)。

4 結(jié)束語

分層次教學(xué)模式以培養(yǎng)學(xué)生能力為目標(biāo)，根據(jù)學(xué)生實(shí)際情況，因地制宜地進(jìn)行不同的教學(xué)方法。經(jīng)過一學(xué)期的實(shí)踐，學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性有很大提高，基礎(chǔ)理論的掌握程度加深，實(shí)踐能力也有所加強(qiáng)。說明分層次教學(xué)方法策略在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的教學(xué)中初見成效。在實(shí)施過程中，因處于摸索階段會(huì)存在一些問題，如實(shí)驗(yàn)成績的評(píng)定比較復(fù)雜，增加了老師的工作量；有部分同學(xué)編程語言底子差，不能進(jìn)行正常程序的編寫，存在較大的畏難情緒?！皵?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”課程分層次教學(xué)的規(guī)律和方法，還要不斷的進(jìn)行探索實(shí)踐。

參考文獻(xiàn)：

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[通聯(lián)編輯：王力]