計(jì)算機(jī)教學(xué)中數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法的教學(xué)策略

亓靜

摘 要：在計(jì)算機(jī)教學(xué)中“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法”是軟件開發(fā)必備的專業(yè)基礎(chǔ)，是目前計(jì)算機(jī)以及相關(guān)專業(yè)的必修課程。但是此類課程自身具有較大的理論性，對(duì)先修課程有較大依賴性，學(xué)生在學(xué)習(xí)中會(huì)由于對(duì)課程重要價(jià)值認(rèn)識(shí)不全，或是由于學(xué)習(xí)中存有較多困難導(dǎo)致學(xué)習(xí)活動(dòng)相對(duì)懈怠，對(duì)教學(xué)活動(dòng)高效化開展產(chǎn)生較大負(fù)面影響。本文對(duì)計(jì)算機(jī)教學(xué)中數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法的教學(xué)策略進(jìn)行探析，旨在提高教學(xué)成效。

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

“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法”具備一定的理論性，加上實(shí)踐性較強(qiáng)。在具體教學(xué)中，有部分學(xué)生受到理論課程內(nèi)容影響，會(huì)產(chǎn)生較大的學(xué)習(xí)惰性。也有部分學(xué)生由于基礎(chǔ)程序語(yǔ)言學(xué)習(xí)知識(shí)不夠扎實(shí)，導(dǎo)致教學(xué)進(jìn)度受到較大影響。有部分學(xué)生片面認(rèn)為此課程對(duì)實(shí)踐學(xué)習(xí)沒有較大幫助，會(huì)不斷降低自身學(xué)習(xí)積極性。所以，當(dāng)前要注重充分整合此課程教學(xué)特性，對(duì)教學(xué)內(nèi)容規(guī)范化安排，引導(dǎo)學(xué)生積極克服各項(xiàng)難題，培養(yǎng)學(xué)生問題解答能力。

一、獲取學(xué)生學(xué)習(xí)認(rèn)知，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法教學(xué)中傳授的多項(xiàng)內(nèi)容對(duì)程序設(shè)計(jì)具有較強(qiáng)的理論指導(dǎo)作用，其與程序語(yǔ)言學(xué)習(xí)也存有較大聯(lián)系，課程中較多內(nèi)容要通過程序代碼進(jìn)行驗(yàn)證。但是有部分學(xué)生對(duì)理論課程學(xué)習(xí)存有較大的反感、厭煩情緒，在初次接觸課程中就存有較強(qiáng)的排斥情緒。針對(duì)此類現(xiàn)狀，教師在教學(xué)起始階段，不能急于片面介紹理論知識(shí)，要注重集中整合學(xué)生學(xué)習(xí)認(rèn)知現(xiàn)狀，以學(xué)生認(rèn)知為基礎(chǔ)，再整合日常生活類軟件設(shè)計(jì)需求。通過對(duì)各類典型應(yīng)用問題涉及的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法進(jìn)行講述，判定課程應(yīng)用價(jià)值，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。比如用火車站的列車調(diào)度來類比程序設(shè)計(jì)中的函數(shù)調(diào)用過程，這樣能有效提出“?！毙蛿?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的應(yīng)用價(jià)值?；谟?jì)算機(jī)和人的對(duì)弈問題和校園導(dǎo)航系統(tǒng)，以此來得出“樹”與“圖”等數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的重要價(jià)值。上述各項(xiàng)類比均是從日常生活出發(fā)，突出典型應(yīng)用程序功能，突出學(xué)生已有認(rèn)知，幫助學(xué)生學(xué)習(xí)掌握更多感性知識(shí)點(diǎn)，為后續(xù)教學(xué)活動(dòng)組織開展奠定基礎(chǔ)[1]。

二、基于事例為主體，以問題為線索展開教學(xué)

在日常教學(xué)階段，教師要做好日常備課活動(dòng)，查閱各類文獻(xiàn)資料，對(duì)課程教學(xué)內(nèi)容中涉及到的諸多概念、術(shù)語(yǔ)以及原理展開深入分析。其次，還要對(duì)選定的各類教學(xué)事例進(jìn)行整合。以不同知識(shí)點(diǎn)為基礎(chǔ)展開重組與分解，這樣能實(shí)現(xiàn)多項(xiàng)問題內(nèi)容有效串接。比如在講述線性表相關(guān)知識(shí)點(diǎn)時(shí)，可以從線性表存儲(chǔ)方式、特征、具體操作等方面出發(fā)，對(duì)此內(nèi)容進(jìn)行集中整合、分解。并基于如何應(yīng)用線性表、線性表應(yīng)用優(yōu)缺點(diǎn)，常見線性表使用情況等相關(guān)問題為基本導(dǎo)向?qū)Ρ菊鹿?jié)內(nèi)容展開講述。還可以基于“以姓氏首字母順序點(diǎn)名”、“按學(xué)號(hào)順序點(diǎn)名”為基礎(chǔ)對(duì)線性表鏈?zhǔn)接诚褚约绊樞蛴诚翊鎯?chǔ)進(jìn)行講述。這樣在各項(xiàng)具體事例對(duì)比分析中能讓學(xué)生全面理解掌握本節(jié)課教學(xué)內(nèi)容。學(xué)習(xí)不同知識(shí)點(diǎn)之間的相互關(guān)系，能有效強(qiáng)化學(xué)生知識(shí)學(xué)習(xí)應(yīng)用能力，以此來提升課程學(xué)習(xí)積極性。

三、注重概念講述，在對(duì)比分析中組建知識(shí)網(wǎng)絡(luò)

當(dāng)前在不同知識(shí)教學(xué)中要以概念作為基礎(chǔ)，是各項(xiàng)知識(shí)構(gòu)成的重要因素。所以，當(dāng)前教師在講述各項(xiàng)知識(shí)點(diǎn)時(shí)，要注重對(duì)基本概念內(nèi)容深入透徹的講述。這樣學(xué)生能有效獲取多項(xiàng)基本概念，才能以概念為基礎(chǔ)對(duì)各項(xiàng)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行深入理解與集中消化。在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法課程教學(xué)中，其涉及到的基礎(chǔ)概念相對(duì)抽象，只有讓學(xué)生充分掌握各項(xiàng)基本概念，才能在實(shí)踐過程中選取更為規(guī)范化的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與對(duì)應(yīng)算法。此外，在某項(xiàng)知識(shí)點(diǎn)講述中，教師不能僅僅局限于課堂內(nèi)容講述，還要積極回顧與本節(jié)課相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)。整合已學(xué)內(nèi)容與新課程的異同點(diǎn)，讓學(xué)生充分獲取課程不同知識(shí)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的關(guān)聯(lián)性，這樣能組建和課程內(nèi)容相關(guān)的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)。在講述圖型結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)特征中，要及時(shí)復(fù)習(xí)樹形結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)的特征。對(duì)比“樹”和“圖”、“森林”與“圖”之間的元素邏輯關(guān)系。判定不同元素關(guān)系的方向性與傳遞性等，這樣能加深學(xué)生知識(shí)點(diǎn)理解。教師通過高效化的知識(shí)回顧以及對(duì)比分析，能促使學(xué)生搭建學(xué)習(xí)知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，加深課程內(nèi)容理解記憶[2]。

四、強(qiáng)化過程演示，基于調(diào)試分析培育工程思維

在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法課程中算法設(shè)計(jì)是重要構(gòu)成部分，是各項(xiàng)特定數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)在應(yīng)用中各項(xiàng)價(jià)值體現(xiàn)的重要途徑。在課堂教學(xué)中基于相關(guān)的算法演示實(shí)踐，有助于學(xué)生對(duì)課堂所學(xué)知識(shí)深入理解，培育其工程化思維素質(zhì)。在教學(xué)中，課本知識(shí)大多都是通過類語(yǔ)言方式展示相關(guān)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)定義、各類算法，和具體可運(yùn)行代碼之間存有一定差距，其不能直接帶入到編譯文件中編譯運(yùn)行。所以教師要注重在課堂教學(xué)中做好算法實(shí)現(xiàn)、調(diào)試以及運(yùn)行管控。此演示過程對(duì)部分程序語(yǔ)言學(xué)習(xí)基礎(chǔ)不牢固學(xué)生來說具有重要促進(jìn)作用[3]。在此階段，學(xué)生可以有效回復(fù)程序語(yǔ)言相關(guān)知識(shí)，掌握編譯平臺(tái)應(yīng)用性能，也能從代碼單步調(diào)試中獲取相關(guān)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法對(duì)應(yīng)的原理，這樣能獲取算法編寫以及調(diào)試相關(guān)技巧。例如在教學(xué)中講述“?！毙蛿?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中，基于對(duì)“?！眱?nèi)元素實(shí)施打印傳輸，便于獲取“?！毙蛿?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)算法操作相關(guān)原理，以此來提高學(xué)生學(xué)習(xí)成效。在教學(xué)中，當(dāng)學(xué)生遇到代碼編寫、程序設(shè)計(jì)、程序編譯調(diào)試等方面問題，要注重整合學(xué)生多項(xiàng)疑問，對(duì)學(xué)生問題集中解答，鍛煉學(xué)生問題求解思維[4]。

結(jié)語(yǔ)：

在計(jì)算機(jī)專業(yè)必修課程中“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法”是重要課程，其具備較強(qiáng)的理論性與實(shí)踐性。所以在課程教學(xué)中，教師要注重做好基礎(chǔ)概念講述，將不同事例相互結(jié)合展開程序操作講述。注重多層分析，基于問題對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)思維進(jìn)行引導(dǎo)，強(qiáng)化多重概念之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，促使學(xué)生能構(gòu)建較為完整的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)體系。教師在實(shí)踐中要強(qiáng)化演示調(diào)試操作，對(duì)上機(jī)操作過程中多項(xiàng)問題積極引導(dǎo)，強(qiáng)化學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解認(rèn)知。

參考文獻(xiàn)：

[1] 向燕飛. 教育目標(biāo)分類在《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法》案例教學(xué)中的應(yīng)用[J]. 科技視界，2020（25）：41-42.

[2] 胡倩. 計(jì)算機(jī)教學(xué)中數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法的教學(xué)方法探討[J]. 科學(xué)咨詢，2020（14）：71.

[3] 趙興芝，房麗，楊晶. 任務(wù)驅(qū)動(dòng)在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法教學(xué)中改革及探索[J]. 科教導(dǎo)刊-電子版（上旬），2021（3）：141-142.

[4] 楊海峰，蔡江輝，趙旭俊，等. 科研思維方式在《算法與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》教學(xué)中的應(yīng)用淺析[J]. 高教學(xué)刊，2020（36）：81-84.

課題項(xiàng)目：山東科技大學(xué)在線課程建設(shè)項(xiàng)目（數(shù)據(jù)庫(kù)原理2018）;山東科技大學(xué)優(yōu)秀教學(xué)團(tuán)隊(duì)建設(shè)（數(shù)據(jù)庫(kù)教學(xué)團(tuán)隊(duì)2019JXTD0509）CEFFAA79-01E1-4DFC-B361-968BD0CCBBD1