普通高等院校計(jì)算機(jī)科學(xué)專(zhuān)業(yè)《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法》課程教育研究淺談

趙明陽(yáng)

摘 要：在信息學(xué)院普通本科課程體系中，《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法》不僅是一門(mén)重要的專(zhuān)業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課，而且是計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)的重要理論和技術(shù)基礎(chǔ)。本文將從本科課程《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法》所面臨的實(shí)際教學(xué)問(wèn)題出發(fā)，針對(duì)具體的教學(xué)實(shí)踐，在相關(guān)理論研究的基礎(chǔ)之上，提出了信息學(xué)院《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法》課程的教學(xué)設(shè)計(jì)方案。為信息學(xué)院本科教育教學(xué)研究和改革提供一個(gè)新的參考方案

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)科學(xué);本科;教學(xué);數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法》不僅是一門(mén)重要的專(zhuān)業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課，而且是計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)的重要理論和技術(shù)基礎(chǔ)。該課程不僅注重學(xué)生對(duì)理論的理解，鍛煉學(xué)生的抽象思維和創(chuàng)造能力，更注重培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力，使學(xué)生學(xué)會(huì)用計(jì)算機(jī)解決問(wèn)題時(shí)高效地組織、存儲(chǔ)和處理數(shù)據(jù)的方法，并設(shè)計(jì)出相應(yīng)的結(jié)構(gòu)清晰、正確易讀、質(zhì)量高、風(fēng)格好的高效率的算法，為后續(xù)課程和計(jì)算機(jī)應(yīng)用軟件的開(kāi)發(fā)打下堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)和實(shí)踐基礎(chǔ)。同時(shí)這門(mén)課程也是我國(guó)計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)全日制碩士研究生考試的重要科目之一，是衡量一所高校計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)專(zhuān)業(yè)發(fā)展建設(shè)的重要指標(biāo)。

1 當(dāng)前《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法》教學(xué)中存在的問(wèn)題

1.1學(xué)生基礎(chǔ)理論知識(shí)薄弱

《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法》課程因其特殊的專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)理論性強(qiáng)、知識(shí)點(diǎn)多，內(nèi)容又高度抽象，而對(duì)普通本科院校學(xué)生來(lái)說(shuō)，理論演繹和邏輯思維往往是他們的普遍弱項(xiàng)。與此同時(shí)，人才培養(yǎng)模式造成的課程教學(xué)時(shí)數(shù)的壓縮，也使得學(xué)生在課程的學(xué)習(xí)過(guò)程中不能充分理解消化教學(xué)內(nèi)容，對(duì)理論知識(shí)一知半解，隨著理論課程的深入就會(huì)感覺(jué)“越學(xué)越難”。

1.2缺乏學(xué)習(xí)興趣

學(xué)生在剛剛接觸《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法》這門(mén)課程時(shí)，都認(rèn)為它很難，雖然在態(tài)度上非常重視對(duì)它的學(xué)習(xí)，但常常有一種茫然的感覺(jué)，不知道自己該如何去學(xué)習(xí)，當(dāng)課程逐漸深入時(shí)，便會(huì)失去對(duì)它的興趣。當(dāng)課程結(jié)束時(shí)，不知道自己到底學(xué)了些什么，學(xué)了將來(lái)有有什么用。

1.3解決具體算法時(shí)能力不足

學(xué)習(xí)《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法》這門(mén)課程，很大程度上要對(duì)一些算法和操作進(jìn)行程序化實(shí)現(xiàn)，然而在實(shí)踐操作過(guò)程中，學(xué)生在編制程序、調(diào)試程序時(shí)往往會(huì)出現(xiàn)理解、掌握知識(shí)能力不足，達(dá)不到預(yù)期的教學(xué)目的，耽誤實(shí)際教學(xué)的進(jìn)程。

2 存在這些問(wèn)題的原因

2.1普通教材理論性過(guò)強(qiáng)，嚴(yán)重脫離了實(shí)踐環(huán)節(jié)

因考慮到學(xué)生將來(lái)報(bào)考碩士研究生的需要，學(xué)校在訂制教材時(shí)往往熱衷于訂制一些985、211大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與信息技術(shù)專(zhuān)業(yè)使用的教材。未考慮受眾的專(zhuān)業(yè)知識(shí)結(jié)構(gòu)不同、能力不同，理解能力不同，這樣勢(shì)必造成學(xué)生在翻閱教材時(shí)造成理論性太強(qiáng)，難于讀懂?！稊?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法》這門(mén)課程其宗旨是培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，以及提高學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力和編程能力。但目前的教材對(duì)于學(xué)生來(lái)講理論性太強(qiáng)，對(duì)理論的應(yīng)用講述不多，不能讓學(xué)生充分感受到《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法》這門(mén)課程的魅力和實(shí)用價(jià)值。

2.2教學(xué)形式相對(duì)單一

目前的《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法》教學(xué)仍表現(xiàn)為傳統(tǒng)的教師授課，學(xué)生做筆記，理論教學(xué)為主，上機(jī)實(shí)驗(yàn)為輔。盡管許多教材本身自帶多媒體課件，可是這些課件有很多只不過(guò)是傳統(tǒng)黑板的代替。上課時(shí)師生之間還是單向交流，不能挖掘?qū)W生的自主學(xué)習(xí)能力。另外，某些課件由于缺乏現(xiàn)代教學(xué)理論、課件設(shè)計(jì)理論和先進(jìn)教學(xué)思想的指導(dǎo)，往往只注重教學(xué)內(nèi)容的多媒體表現(xiàn)，而忽略了知識(shí)擴(kuò)展、應(yīng)用能力拓展和創(chuàng)新能力培養(yǎng)。同時(shí)，僅僅用課件取代上課，學(xué)生容易疲勞走神，注意力不集中，收不到事半功倍的效果。

2.3學(xué)生對(duì)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言掌握得不好

《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法》課程中的算法大多由類(lèi)PASCAL、C或C++語(yǔ)言描述而成，要求學(xué)生能夠使用一種程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言（如C語(yǔ)言）對(duì)算法進(jìn)行程序設(shè)計(jì)，并且上機(jī)調(diào)試通過(guò)。但由于學(xué)生剛剛開(kāi)始接觸程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言，在學(xué)過(guò)一門(mén)高級(jí)語(yǔ)言編程后，只是掌握了這門(mén)語(yǔ)言的知識(shí)，而沒(méi)有掌握應(yīng)用計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言編制程序去解決問(wèn)題的能力。雖然很多學(xué)生對(duì)算法的原理清楚，但在上機(jī)實(shí)驗(yàn)中不能利用程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言表述、實(shí)現(xiàn)出完整無(wú)錯(cuò)的程序。幾次實(shí)驗(yàn)課失敗的經(jīng)歷，便對(duì)本課程的學(xué)習(xí)完全失去了興趣和信心，從而嚴(yán)重影響了學(xué)習(xí)效果。

3 解決問(wèn)題的方式方法

3.1調(diào)動(dòng)學(xué)生非智力因素的教學(xué)策略

教師應(yīng)充分發(fā)揮多媒體和網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢(shì)，來(lái)創(chuàng)設(shè)多媒體教學(xué)情境，并運(yùn)用肯定和鼓勵(lì)的情感誘導(dǎo)功能，為學(xué)生創(chuàng)設(shè)良好的心理情境，同時(shí)注重優(yōu)化師生關(guān)系，建立互尊互愛(ài)、民主平等的師生關(guān)系。

3.2指導(dǎo)學(xué)生適應(yīng)信息技術(shù)環(huán)境、學(xué)會(huì)運(yùn)用信息技術(shù)工具學(xué)習(xí)的教學(xué)策略

教師首先要為學(xué)生創(chuàng)設(shè)良好的信息技術(shù)學(xué)習(xí)環(huán)境，并在教學(xué)中引導(dǎo)學(xué)生利用信息技術(shù)工具進(jìn)行自主學(xué)習(xí)和協(xié)作學(xué)習(xí)。

3.3激發(fā)學(xué)生主動(dòng)參與認(rèn)知實(shí)踐活動(dòng)的活動(dòng)性教學(xué)策略

利用信息化學(xué)習(xí)資源，可以組織多種多樣的教學(xué)活動(dòng)，比如討論、辯論、角色扮演等，以激發(fā)學(xué)生主動(dòng)參與，并且要?jiǎng)?chuàng)設(shè)問(wèn)題情境，組織學(xué)生通過(guò)自己的親手實(shí)踐來(lái)解決問(wèn)題。

3.4充分利用信息技術(shù)環(huán)境，注重培養(yǎng)以質(zhì)疑能力和批判思維能力

教師應(yīng)運(yùn)用信息化學(xué)習(xí)資源，來(lái)引導(dǎo)學(xué)生對(duì)其他同學(xué)的作業(yè)進(jìn)行評(píng)議，并組織學(xué)生進(jìn)行研究性學(xué)習(xí)和探究性學(xué)習(xí)。

4 總結(jié)

教學(xué)有法但無(wú)定法。在利用這樣一種新模式進(jìn)行教學(xué)時(shí)，我們幾乎是在摸索中前進(jìn)的。在教學(xué)過(guò)程中，學(xué)生的大多數(shù)時(shí)間處于自主與協(xié)作學(xué)習(xí)狀態(tài)。鑒于普通本科類(lèi)學(xué)生自制力與自我管理學(xué)習(xí)的能力比較差，學(xué)生們能夠感到教學(xué)方案的不確定，并以一種不很尖銳的方式反映出來(lái)，他們已經(jīng)覺(jué)察到教學(xué)中所發(fā)生的變化。恰恰這個(gè)時(shí)期也是我們最容易灰心喪氣的時(shí)候。事實(shí)上成功運(yùn)用一種新的方法需要練習(xí)，起初的嘗試過(guò)程必定存在許多問(wèn)題。當(dāng)與期望的標(biāo)準(zhǔn)還有一段距離時(shí)，就需要實(shí)踐者的堅(jiān)持和耐心。

參考文獻(xiàn)

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