以科学发展观为指导，开展“数据结构”精品课程建设

王海艳

摘要:本文介绍将科学发展观应用于指导我校“数据结构”精品课程建设的思路、做法和经验。首先对精品课程、科学发展观的含义进行了简要概述,分析了“数据结构”精品课程建设现状,并借鉴有关高校课程建设取得的经验,针对我校“数据结构”课程建设存在的问题,提出了我校进行“数据结构”课程建设可以采取的一些改革措施。

关键词:数据结构;精品课程;科学发展观

中图分类号:G642 文献标识码:A

1引言

2007年,胡锦涛总书记在中央党校省部级干部进修班讲话时首次提出了“科学发展观”。科学发展观,第一要义是发展,核心是以人为本,基本要求是全面协调可持续,根本方法是统筹兼顾。作为校“数据结构”优秀教学团队的成员,我们深刻体会出,将科学发展观应用于指导课程建设意义非常重大。

本文借鉴前人已有的成果及经验,谈一谈新形势下如何将科学发展观应用于“数据结构”精品课程建设。

2 “数据结构”精品课程建设发展现状分析

2.1 “数据结构”及精品课程简介

“数据结构”课程是计算机专业课程体系中一门重要的专业基础课程,ACM/IEEE CC-2004将它列为核心课程之首。数据结构教学的主要内容为数据的逻辑结构、存储结构及核心操作的算法设计与实现,是计算机程序设计的重要理论技术基础。该课程的学习效果不仅关系到许多后续专业课的学习,也关系到软件设计水平的提高和专业素质的培养。课程的培养目标是要求学生学会分析、研究计算机加工处理的对象即数据(数据元素)的特性,以便能根据其特性选择恰当的逻辑结构、存储结构及实现相应功能的算法,并初步掌握对算法的时间和空间复杂度的分析。

在全国高等教育规模持续增长的情况下,为继续保持教育质量的不断提高,2003年4月,教育部高教司正式颁布《教育部关于启动高等学校教学质量和教学改革工程精品课程建设工作的通知》,启动中国精品课程建设项目。

什么是精品课程?美国课程专家小威廉姆•C•多尔曾指出:未来的课程是一种开放性、互动性、自组织的课程。精品课程就应该是这样一种符合课程发展趋向的课程。精品课程一般包括三个层次:国家级精品课程、省级精品课程、校级精品课程。精品课程建设的最终目标是将所有课程变为精品。国家教育部对精品课程所下的定义是:精品课程是具有一流教师队伍、一流教学内容、一流教学方法、一流教材、一流教学管理等特点的示范性课程。

2.2 “数据结构”精品课程建设现状分析

目前国内各高等院校中,“数据结构”课程已成为国家级精品课程的高校有清华大学、北京大学、哈尔滨工业大学、上海交通大学等,还有许多“数据结构”课程已成为省级精品课程的高校,正积极投身于国家精品课程的申报;也有更多已成为校级精品课程的“数据结构”课程教学团队正积极投身于省级甚至国家级精品课程建设。

综合分析各有关高校在“数据结构”课程建设方面取得的成果,我们不难看出,精品课程建设是一项长期工程,正是由于有关高校在教材建设、师资队伍建设、教学网站建设、教学内容等方面不懈的努力和追求,“数据结构”课程才被定位为具有示范性的精品课程。如在教材建设方面比较有代表性和影响力的清华大学,从上个世纪80年代初期就开始组织教师编写高质量的教材和教辅材料。1987年在对国外教材研究的基础上,严蔚敏老师等编写并出版了《数据结构》教材,成为当时国内“数据结构”教材的翘楚,1990年该教材获得国家级特等奖。基于课程目标的要求和计算机技术的发展,该校课程教学团队不断改进教材的质量,该校编写的《数据结构》系列教学、考研书籍已经成为国内备考“数据结构”课程的考生的首选参考书。

3我校“数据结构”精品课程建设

3.1我校“数据结构”课程建设历史与现状

我校的“数据结构”课程开设于1988年春,当时由于师资力量薄弱,该课程只对计算机学院学生开设。随着社会对信息技术需求的不断增强,该课程的教学规模也在不断扩大,经过二十多年的发展,目前该课程已成为我校一门非常重要的骨干课程。在学校、学院领导的关心与重视下,该课程在2006年被评为省级二类精品课程,新版的《数据结构》教材被评为江苏省高等学校精品教材,并被列为“十一五”国家级规划教材。我们的教学团队也由起初的一名教师发展成为以中青年为主导、具有高学历、高素质和较强科研水平的优秀教学团队。

南京邮电大学是以工科为主体、以信息学科为特色的一所培养通信、IT行业的专业技术人员为主的教学研究型大学,结合本校的办学定位和人才培养目标,我们“数据结构”教学团队积极进行教学手段与教学方法的创新研究,以培养学生的综合能力为目标,使学生掌握本课程要求的基本内容、了解该领域内最新发展动态的同时,培养学生良好的计算机科学素养,提高编程的能力。

然而,与同行相比,特别是那些已经被评为国家级精品课程的“数据结构”课程教学团队相比,我们还有很大差距。我们如何寻求更大发展?这是我们团队每个成员必须认真考虑的一个重要问题。

3.2我校“数据结构”课程建设现阶段存在的问题

结合多年的教学实践,我们教学团队发现我校“数据结构”课程教学现阶段存在的主要问题如下:

(1) 课程教学对学生自身的要求相对于其他课程而言比较高。这种高要求首先体现在学生不但要掌握基本数据结构的概念及应用,而且要在此基础上结合C或C++语言进行算法描述及算法阅读分析。同时,该课程需要学生有较为扎实的数学基础和较强的逻辑推理能力。

(2) 学生动手实践能力特别是上机实践能力较差制约了学生学习该课程的积极性。许多同学随堂听课时觉得老师讲的内容都理解了,但真正遇到利用数据结构的原理进行问题求解时往往觉得无从下手,对编程题更有畏难情绪。解题思路不清晰,遇到算法设计不知所措,上机调试程序更加困难。很多学生没有真正掌握数据结构实质,知识零散,对学过的知识不知如何应用。前续课程掌握不好,比如“高等数学”和“离散数学”知识掌握得不到位,程序设计语言(如C语言或C++语言)学得不透。

(3) 数据结构中涉及大量的概念、模型及操作算法,较为抽象,晦涩难懂,单纯用语言表述或利用幻灯片无法完全将理论知识很直观地表现出来,学生理解起来也非常困难,教学难度较大。

(4) 存在教学内容多而课时偏少的矛盾。由于我校以通信为特色,所以许多计算机专业相关学生要学习通信类课程,“数据结构”课程课时相比于其他高校偏少,如本科“数据结构”课程除上机实践8学时外,只有48学时的课堂教学时间,而要在这短短的学时内将数据结构涉及的主要内容、主要思想深入浅出地介绍清楚、完整,同时培养学生良好的计算机思维能力,并非易事。

此外,由于团队成员以中青年为主导,原有的一些资深教师已经退休,教师梯队有些青黄不接,导致我们教学团队中缺乏具有知名度和影响力的教授作为带头人,这也成为制约我们团队向更高层目标努力的一个重要因素。

3.3以科学发展观指导我校“数据结构”课程建设

根据调研及教学实践经验,我们认为:我们的课程建设应该形成以教师为主导,学生为主体的教学模式,课程建设应与学科建设、科学研究建立密切的联系,我们的网络应搭建成为教师与学生“零距离”接触的有效桥梁,我们的教师应具备良好的师德、师风,勇于进取,敢于创新,不断学习新知识,积极投身教学改革。

针对存在问题,应用科学发展观,我们拟作出或正在进行一些改革措施,具体如下:

(1) 精心准备每节课,教学内容形散而神不散

教学实践的主要场所是课堂。一个负责任的教师必须对每一节课都要认真做好备课准备,而课堂效果好坏却不是主观愿望所能决定的,因此,如何达到好的教学效果,让学生满意,起到示范性作用,很值得反思和回顾。教师在开课前首先要明确,“数据结构”课程的教学目的是培养学生运用计算机解决实际问题的方法和能力。那么,如何把数据结构是计算机科学核心基石的信息传递给学生,让学生感受到它的作用和价值呢?这个观念必须融合在每节课的教学环节中,应当让学生认识到,这门课要学习的不仅仅是知识,还包括运用计算机软件技术分析和解决应用问题的基本方法。

(2) 以为学生服务为宗旨进行教学实践

“数据结构”是一门实践性较强的软件基础课程,课外练习是理解和掌握课程内容的重要手段。可以通过以下两个环节来提高学生的学习实践能力。

第一,认真“洞察”学生的作业。

教师必须根据学生作业中出现的主要问题及时进行反思,对教学效果做出准确评估,然后采取适当措施,切实调整教学策略,纠正教学过程中的不足之处。例如,通过批改学生的作业,我们发现相当数量的学生对二叉树和森林的遍历和转换掌握得不好,还存在模糊之处,因此在复习时就强化了这一部分的练习,用精练的语言总结出琅琅上口的规则,深化了学生对这部分内容的理解。

第二,认真指导学生“大胆”进行上机实践。

上机实验是对学生的一种综合训练。通过上机实验,学生在数据元素的物理表示、数据结构的选择和应用、算法设计及实现等方面更容易加深理解。我们发现部分学生的编程能力不强,原因是编程方面的训练较少,特别是对算法设计有较大的畏惧心理。我们首先明确地告诉学生,进行实践的目的绝不是培养程序员,而是运用简明的C/C++语言验证和体会数据结构理论方法。这样,我们一边打消学生对上机的顾虑,一边提供大量的经典源代码供学生学习模仿,并发动学生组成课外小组或参加校级或省级ACM编程大赛,积极开展网上讨论,交流编程心得和技巧,引导学生形成进行编程水平的良性竞争风气。通过这些有效途径,提高了学生编写和运用程序的能力。

(3) 通过网络等手段加强师生联系,注重师生之间的互动

作为一名教师,应该能够及时地对同学们在学习过程中遇到的问题给以准确的意见和建议,这需要教师和学生之间能够很顺畅地进行沟通。然而,现阶段由于我校学生位于仙林,教师除了上课及答疑时间一般很少有机会与学生亲切接触,所以,我们提倡借助QQ或飞信、教学网站等网络手段加强师生联系,确保教师了解学生的学习动态,通过老师的及时指导来减少学生走弯路的可能性。

(4) 加强师资队伍建设,提高教师教学水平

第一,培训教师教书的能力。

教学是一门艺术。目前我校从事该课程教学的老师大多毕业于计算机专业对口的高等院校,虽然他们必须参加短期岗前培训,但由于他们一般都是从学校走进学校,其教学存在着很多的盲目性,缺乏实践经验。因此,加强教学基本理论的学习,对新任课教师进行专业技能培训势在必行。这不仅需要学校组织定期的一般性教育理论学习,更要督促教师进行教学反思,特别是要有针对性地提高所授课程的教学能力。

第二,创造机会让教师接受定期培训或进修。

根据计算机学科自身发展的特点,“数据结构”的内涵也会有一些更新,我们的教学内容、教学理念也应做相应调整,我们应定期组织教师参加该课程的研讨与培训,与时俱进,保持课程教学的先进性。此外,针对我们梯队中青年教师占绝大多数,为建设合理的梯队,我们还要多给青年教师创造培养机会,提供出国进修或深造机会,促进他们早日成长、成熟,成为同行中的领军人。

4总结

科学发展观是一个普适的概念,它不仅适应于指导国民建设,也适应于课程建设。精品课程建设是一项长期工

程,需要教学团队成员一代人甚至几代人多年的努力。我们相信,以科学发展观指导我校的“数据结构”课程建设,在学校的关心和支持下,我们的教学团队一定能勇于创新,不断丰富课程建设内涵、开拓发展思路,以学生为服务根本,将该课程建设成为具有先进性和示范性的精品课程。

参考文献:

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Constructing “Data Structure” Excellent Course based on the Scientific Concept of Development

WANG Hai-yan

(College of Computer Science, Nanjing University of Posts & Telecommunications, Nanjing 210003, China)

Abstract: This paper applies the scientific concept of development into the construction of “data structures” excellent course. After a comprehensive review of the meaning of excellent course and the insight of scientific concept of development, a detailed analysis of the development status about “data structure” excellent course is given. Based on the experience we can learned from our predecessors engaged in the construction of “data structure” excellent course and aiming at solving the problems during our construction of excellent course at our university, some practical reform measurements are presented.

Key words: Data Structure; excellent course; scientific concept of development