數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程教學(xué)中的若干問(wèn)題研究

曾志峰

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是計(jì)算機(jī)及相關(guān)專(zhuān)業(yè)的一門(mén)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課，計(jì)算機(jī)科學(xué)各個(gè)領(lǐng)域及有關(guān)應(yīng)用軟件都要用到各種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，在整個(gè)專(zhuān)業(yè)教學(xué)中占有極其重要的地位，是學(xué)生學(xué)習(xí)的一門(mén)重點(diǎn)課程，也是難點(diǎn)課程。筆者根據(jù)多年從事數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程教學(xué)實(shí)踐，對(duì)該課程教學(xué)實(shí)踐中遇到若干問(wèn)題進(jìn)行整理并提出一些解決思路。

一、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程教學(xué)中的常見(jiàn)問(wèn)題

（一）學(xué)生對(duì)課程目的及意義認(rèn)識(shí)不夠深刻

在可視化化程序設(shè)計(jì)的今天，借助于集成開(kāi)發(fā)環(huán)境可以很快地生成程序，程序設(shè)計(jì)不再是計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)人員的專(zhuān)利。目前，有許多非計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)和非計(jì)算機(jī)相關(guān)專(zhuān)業(yè)的人士也在從事著一些中小型計(jì)算機(jī)軟件或是一些簡(jiǎn)單的網(wǎng)站、網(wǎng)頁(yè)設(shè)計(jì)工作，這些相關(guān)人士在其經(jīng)歷的許多項(xiàng)目中，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)確實(shí)用得很少，他們所使用的一些好的通用的算法，都是直接從網(wǎng)上找到的。因此，很多人認(rèn)為，只要掌握幾種開(kāi)發(fā)工具就可以成為編程高手。網(wǎng)上也有許多數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程無(wú)用武之地的言論。這些都在一定程度上對(duì)相當(dāng)部分不明就里的學(xué)生產(chǎn)生了誤導(dǎo)。因而，學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的重要性及其學(xué)習(xí)的目的認(rèn)識(shí)不夠，不能真正理解各種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)及其各種操作的算法思想。

（二）學(xué)生缺乏學(xué)習(xí)興趣

在傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)教學(xué)中，大多數(shù)實(shí)驗(yàn)配套教材詳細(xì)描述了理論課中所有算法的程序?qū)崿F(xiàn)。每次實(shí)驗(yàn)之前，老師會(huì)向?qū)W生詳細(xì)講解算法的理解、實(shí)現(xiàn)過(guò)程和運(yùn)行結(jié)果，學(xué)生只需照搬教材錄入，驗(yàn)證結(jié)果就可以。這樣的教學(xué)模式使學(xué)生毫無(wú)學(xué)習(xí)興趣，也不用動(dòng)腦思考，使上機(jī)調(diào)試變得十分被動(dòng)，也就沒(méi)有了學(xué)習(xí)的動(dòng)力。這在很大程度上也影響著學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的效果。

（三）學(xué)生先行課程基礎(chǔ)不扎實(shí)

C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的前導(dǎo)課程之一，學(xué)生對(duì)它的熟悉掌握程度，直接關(guān)系到數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程的實(shí)踐教學(xué)效果。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程的理論教學(xué)重在算法思想的描述，大多數(shù)學(xué)生因程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言基礎(chǔ)差，有的學(xué)生甚至連C語(yǔ)言程序的結(jié)構(gòu)都沒(méi)能弄清楚。實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，通常呈1：1：1的狀態(tài)，即，三分之一的學(xué)生能夠獨(dú)立或只需教師少量指導(dǎo)就能完成實(shí)驗(yàn)，三分之一的學(xué)生需要教師給予較多的指導(dǎo)才能完成實(shí)驗(yàn);剩下的三分之一的學(xué)生需要教師做全程指導(dǎo)才能完成實(shí)驗(yàn)，這部分學(xué)生往往對(duì)算法思想的體驗(yàn)很有限，課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果不盡人意。

（四）課程本身較抽象

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程本身較強(qiáng)的邏輯性和抽象性決定該課程的難度較大，學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不高，有些算法思想即便在課堂中學(xué)習(xí)理解了，但在實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)中由于語(yǔ)言基礎(chǔ)等其他因素的影響，常使得一些學(xué)生從心理上畏懼?jǐn)?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，害怕實(shí)踐，拿到實(shí)驗(yàn)任務(wù)到上機(jī)實(shí)習(xí)，常常茫然不知如何動(dòng)手。而對(duì)于具體問(wèn)題的部分差異就更難把握，常使得學(xué)生在一種算法思想的實(shí)現(xiàn)中，教師講解能理解也能實(shí)現(xiàn)，但問(wèn)題稍有變通便出現(xiàn)一定的困難。

二、提高數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程效果的措施

（一）培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

興趣是最好的老師，有了興趣就有了學(xué)習(xí)、探索的動(dòng)力。學(xué)生對(duì)某一學(xué)科有興趣，就會(huì)持續(xù)地專(zhuān)心致志地鉆研它，從而提高學(xué)習(xí)效果，所以，在教學(xué)中要注重學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的培養(yǎng)。可以從以下兩個(gè)方面入手：一是，在教學(xué)過(guò)程中，教師可以根據(jù)教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)適宜的、學(xué)生感興趣的題目供學(xué)生討論，在討論中以學(xué)生為中心，并進(jìn)行適當(dāng)?shù)囊龑?dǎo)，使討論富于情趣，寓教于樂(lè)，達(dá)到較好的教學(xué)效果。比如，在排序這部分的教學(xué)內(nèi)容中，隨機(jī)抽取10個(gè)左右的學(xué)生，以各學(xué)生的身高進(jìn)行排序，讓所有學(xué)生在游戲中參與算法的演示，以加強(qiáng)學(xué)生對(duì)算法思想的理解，在輕松愉悅的環(huán)境中培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。二是，在課堂教學(xué)中實(shí)時(shí)地引入IT行業(yè)中有關(guān)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的信息，或是針對(duì)教學(xué)內(nèi)容列舉一些具體的實(shí)例說(shuō)明數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)在程序設(shè)計(jì)及現(xiàn)實(shí)生活中的應(yīng)用，激發(fā)學(xué)生對(duì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的求知欲，培養(yǎng)其學(xué)習(xí)興趣。

（二）淡化語(yǔ)言，強(qiáng)調(diào)算法思想

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程的教學(xué)目標(biāo)是使學(xué)生掌握各種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的邏輯結(jié)構(gòu)、存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)及其所涉及的各種操作的算法，以及常用的非數(shù)值計(jì)算方法，如查找、排序等，使學(xué)生掌握各種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)和算法思想，并能結(jié)合具體情況，運(yùn)用各種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法解決實(shí)際問(wèn)題。其中，算法思想的把握又是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的重中之重，是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的重要組成部分。鑒于所有數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)教程都是基于某一種語(yǔ)言編寫(xiě)的，而學(xué)生對(duì)先行的程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言掌握情況又不盡人意。故，我們?cè)诮虒W(xué)中，對(duì)每個(gè)算法，都采用自然語(yǔ)言表示法、偽代碼表示法、流程圖表示法之一來(lái)重點(diǎn)描述、講解，然后再給出具體的程序代碼，并在代碼中作完整注釋。布置作業(yè)、實(shí)驗(yàn)題目時(shí)，要求學(xué)生首先在作業(yè)、實(shí)驗(yàn)程序中，先用偽代碼等表示法將算法描述、注釋出來(lái)，然后再給出具體的程序代碼，考核時(shí)亦重點(diǎn)考核算法，使學(xué)生充分發(fā)揮其想象空間，不一味地將注意力集中在程序的語(yǔ)句、過(guò)程和函數(shù)上，而重點(diǎn)關(guān)注算法，學(xué)生也不會(huì)因程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言不扎實(shí)而影響對(duì)算法的理解和掌握。

（三）改進(jìn)教學(xué)方法

任何一門(mén)課程的教學(xué)，最忌諱的就是對(duì)學(xué)科背景、現(xiàn)狀及發(fā)展不作引證就直接講授具體教學(xué)內(nèi)容。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)這門(mén)課程的教學(xué)實(shí)踐尤其忌諱一來(lái)就講授什么是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等具體知識(shí)。部分學(xué)生，甚至部分正在從事與軟件開(kāi)發(fā)相關(guān)工作的人士，對(duì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程的目的及意義認(rèn)識(shí)不夠深刻。所以，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的第一堂課非常重要，在第一堂課中，必需對(duì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)在軟件項(xiàng)目中的作用作一些論述及引證，務(wù)必使學(xué)生認(rèn)識(shí)到數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)非常重要，是專(zhuān)業(yè)開(kāi)發(fā)人員的必備知識(shí)之一。

在教學(xué)實(shí)踐中采用多媒體教學(xué)與傳統(tǒng)教學(xué)相結(jié)合的方法。多媒體教學(xué)信息量大、變換快速、表現(xiàn)直觀、操作簡(jiǎn)便，教學(xué)活動(dòng)很容易出現(xiàn)課件喧賓奪主的不良傾向;教師容易忽視教學(xué)策略和教學(xué)方法，忽視教學(xué)難點(diǎn)和重點(diǎn)，忽視與學(xué)生的交流;學(xué)生忙于觀看課件，無(wú)暇做筆記，無(wú)暇思考。因此，在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程中一定要注重適時(shí)適當(dāng)?shù)夭捎靡恍﹤鹘y(tǒng)的教學(xué)方法，加強(qiáng)與學(xué)生的交流，在課堂中注重與學(xué)生的互動(dòng)，杜絕采用填鴨式教學(xué)方法。

此外，教師要注意在每一堂課結(jié)束之后對(duì)所學(xué)內(nèi)能進(jìn)行歸納小結(jié)，整理教學(xué)內(nèi)容的內(nèi)在聯(lián)系。在整門(mén)課程的教學(xué)過(guò)程中，注重各種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的比較，使學(xué)生總覽全局，對(duì)各種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)之間的差異和聯(lián)系有宏觀的把握，促進(jìn)對(duì)各種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)知識(shí)的理解和掌握。