淺議《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》教學改革探索及實踐

1、淺議數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)教學改革探索及實踐摘要數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是一門理論性偏重的算法語言課程，傳統(tǒng) 的教學模式枯燥、乏味，學生感覺索然無味。本文在分析現(xiàn) 有教學模式的前提下，結(jié)合本課程特點，在教學中加強了基 礎(chǔ)知識的學習，并將算法應(yīng)用在實際項目中，使得學生深刻 體會到“學有所用”，提高了學生的學習主觀能動性，加強 了學生的實踐能力的培養(yǎng)，在實踐教學中取得了良好的效 果。關(guān)鍵詞數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)教學方法教學模式數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是大多數(shù)理工科院校電子信息、計算機相關(guān)專業(yè)一門重要的專業(yè)課程，是其他專業(yè)課程學習的基礎(chǔ)， 也是軟件開發(fā)設(shè)計的基礎(chǔ)與核心，同時也是大多數(shù)高校研究 生入學考試必考專業(yè)課。然而，在多年的教學中，學生普遍 反映很難理解

2、和掌握課程中的一些抽象算法、概念等知識 點。該門課程存在一定的難度和深度，如何提高這門課程的 教學效果，培養(yǎng)適應(yīng)時代發(fā)展要求的新一代“卓越工程 師” 1,是一個值得探討的問題。一、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程概況數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程是我校電子信息科學與技術(shù)專業(yè)開設(shè) 的一門專業(yè)核心課程，也是必考的一門考研專業(yè)課，授課時 間安排在每年秋季學期，授課對象為大三年級的專業(yè)學生。 主要講解抽象數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)定義，包括數(shù)據(jù)對象、數(shù)據(jù)關(guān)系以及 基本操作的定義2。雖然學生已經(jīng)學習過一定的專業(yè)基礎(chǔ) 課，有了程序設(shè)計語言的基礎(chǔ)，但是在該門課程學習中，仍 然感覺難以理解和掌握課程中講解的各種數(shù)據(jù)基本結(jié)構(gòu)、常 用算法等內(nèi)容，在課程設(shè)計中也很少有學

3、生真正應(yīng)用到數(shù) 據(jù)結(jié)構(gòu)課程中涉及到的內(nèi)容去解決實際問題，學生感覺 “學無所用”，逐漸失去了學習興趣和積極性。因此，急需 對這門重要的專業(yè)核心課程進行教學的改革。二、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)教學改革的探索與實踐根據(jù)學生的前期學習情況，以及教學中出現(xiàn)的問題，對 該門課程的教學進行了如下的改革探索與實踐。（一）加強基礎(chǔ)知識學習大多數(shù)學生在前期課程的學習中，對高等數(shù)學、c 程序設(shè)計等基礎(chǔ)課程重視程度不夠，掌握得一知半解，不 能融會貫通。在本門課程學習中，由于學生對一些基本的概 念和數(shù)據(jù)基本結(jié)構(gòu)理解不深入，不到位，隨著本門課程的深 入，導致學生對一些算法的學習逐漸失去信心和興趣，喪失 學習主動性和積極性，也耽誤了后續(xù)其

4、他課程的學習，因此, 學生對基礎(chǔ)知識的學習與掌握的好壞，直接影響著本門課程 的學習效果。在大多數(shù)院校的教學中，該課程中的所有算法，都是采 用c語言來進行描述的，為了加強基礎(chǔ)知識的理解和學習。 在該門課程的教學中，首先增加了一堂對c語言中數(shù)組、鏈 表、結(jié)構(gòu)體等數(shù)據(jù)常用的基本結(jié)構(gòu)知識的復習，同時，也能 達到進一步幫助學生理解數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程中數(shù)據(jù)的基本結(jié) 構(gòu)，為后續(xù)學習打下堅實基礎(chǔ)的目的。（二）多媒體輔助教學，提高聽課率由于數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程本身就存在一定的學習難度，傳 統(tǒng)的課程教學模式存在諸多弊端，不能很好的幫助學生理解 算法，激發(fā)學生的學習積極性和主動性，導致聽課率不高， 直接影響著實驗教學質(zhì)量。為了提

5、高教學質(zhì)量，取得良好的教學效果，教師在教學 中采用多媒體手段輔助教學，將一些典型算法制作成可交互 的各種演示動畫，幫助學生更好的理解算法，進而提高聽課 率和教學效果。比如：在線性表的教學中，采用可以進行交 互的動畫，教師演示填寫插入節(jié)點的數(shù)據(jù)以及節(jié)點位置，動 畫自動演示完成單鏈表的插入。在線性表部分，類似的交互 性動畫演示有單鏈表的刪除、順序表的插入及刪除、頭插法 建立單鏈表、尾插法建立單鏈表等，讓學生對線性表的各種 算法都有了很直接的理解，進而提高學生的聽課率，激發(fā)學 生學習的主動性，更好的完成算法實驗，輔助提高實驗教學 質(zhì)量。（三）融合科研案例，深化實踐應(yīng)用在大學課堂中，理論課程的學習最終

6、要落實到實踐應(yīng)用 中，學生才能真正體會到“學有所用”。傳統(tǒng)的教學方式只 注重把知識點講解清楚，再按照固定的實驗模式，要求學生 完成某些算法的實驗，僅僅是驗證了算法是可以實現(xiàn)這些效 果的，學生無法真正體會到這些算法在實際項目中如何節(jié)省 了存儲空間，如何加快了程序運行速度等此類實際作用，培 養(yǎng)出來的學生實際應(yīng)用水平達不到“卓越工程師”人才需 求目標。在教學中，采取列舉典型的企業(yè)實際項目“射孔信息管 理系統(tǒng)”的方式，輔助理論教學，并貫穿整個課程。在講解 每個知識點時，通過動畫演示讓學生有了理性理解后，把這 些理論知識都應(yīng)用到企業(yè)實際項目中，通過分析對比應(yīng)用前 后，項目程序的時間復雜度、計算復雜度等，

7、讓學生對算法 的理解上升一個高度，真正做到“學以致用”。同時，將理 論與實踐的緊密結(jié)合，在實驗中，不僅僅停留在要求學生完 成驗證性實驗的水平，而是要求學生將其應(yīng)用在自己課程設(shè) 計開發(fā)的軟件中，深刻體會數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程對軟件開發(fā)的 重要作用。（四）多樣化教學手段，加強師生交流數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是一門公認的較難理解的專業(yè)核心課程， 傳統(tǒng)的教學方式時間有限，面對的學生太多，難以給予學生 及時的輔導。鑒于信息技術(shù)的快速發(fā)展，利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)開發(fā) 課程的網(wǎng)絡(luò)教學平臺，一方面可以輔助教學，另一方面可以 提供給學生一個自由開放的課程學習平臺，加強與教師之間 的交流，培養(yǎng)學生的自主學習能力。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)教學 平臺包括教學大綱、

8、教學日歷、講稿、教案、課件、算法動 畫、授課錄像、實驗大綱、實驗指導書、作業(yè)、交流論壇、 留言板等內(nèi)容，還涵蓋了往年學生完成的課程設(shè)計案例和獲 獎的優(yōu)秀案例，拓寬了自主學習渠道，增進了師生交流。三、教學效果該門課程的教學改革實踐，在教學中取得了良好的教學 效果。在課程學習中，學生真正體會到了各種算法的優(yōu)缺點, 以及應(yīng)用這些算法如何對時間復雜度和計算復雜度。課題組 針對本課程的教學，對部分學生進行了問卷調(diào)查。根據(jù)調(diào)查 結(jié)果顯示，86%的學生認為算法動畫演示比較形象，能夠幫 助很好的理解課程中的算法；92. 2%的學生認為課程的算法 學習“學有所用”，學習積極性和主動性有了明顯提高；91% 的學生

9、給予網(wǎng)絡(luò)教學平臺很高的評價，認為教學平臺設(shè)計合 理，交流方便，資料全面，增強了師生之間的交流；89%的 學生有意愿將把課程中的各類算法應(yīng)用到課程設(shè)計、各種軟 件開發(fā)大賽中。隨著課程改革的深入，課題組根據(jù)學生和教師的反饋信 息，不斷豐富和改進網(wǎng)絡(luò)教學平臺；同時，每年根據(jù)企業(yè)實 際項目的變化，選擇最佳的項目作為課程案例，使得課程教 學與時俱進，加強課程的實踐應(yīng)用。四、結(jié)束語在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)這樣的專業(yè)核心課程進行教學改革的具 體實施過程中，重點體現(xiàn)理論與實踐的充分結(jié)合，使得學生 在學習的過程中，能夠真正理解算法的應(yīng)用實踐意義；并通 過自己動手將合適的算法應(yīng)用到課程設(shè)計恰當?shù)奈恢弥?，?刻體會算法對時間復雜度、計算復雜度的改進，激發(fā)了學生 的主動性和積極性，取得了良好的教學效果，努力培養(yǎng)出適 應(yīng)時代發(fā)展需求的新一代"卓越工程師”，達到現(xiàn)代企業(yè)人 才需求目標。參考文獻1中華人民共和國教育部教育部關(guān)于實施卓越工程 師教育培養(yǎng)計劃的若干意見eb/ol.http : /www. moe. edu. c