《数据结构》教学改革探讨

冯莹莹，张 军

(阜阳师范学院信息工程学院，安徽 阜阳 236041)

《数据结构》教学改革探讨

冯莹莹，张 军

(阜阳师范学院信息工程学院，安徽 阜阳 236041)

《数据结构》课程的实践教学主要包括上机实验和课程设计2部分。根据阜阳师范学院信息工程学院实际情况，阐述了《数据结构》理论教学改革的思路，构建了《数据结构》课程的阶梯式实践教学体系结构，提出了“课程综合化”的教学理念，并强调在《数据结构》课程教学模式中要体现创造性思维。

数据结构；教学实践；教学改革

《数据结构》是计算机科学与技术专业最重要的专业基础和核心课程之一。该课程既要对前导的软件技术进行总结提高，又要为后续专业课程提供基础，具有承上启下的重要作用。因此，不断深化该课程内容改革，探索不断提高课程教学效果的教育思想、教学方法和教学手段，创建立体化教学资源，将是该课程教学改革常抓不懈的努力方向。

1 《数据结构》理论教学改革思路

1.1探索实践能力和创新能力培养模式

依托安徽省教育厅质量工程教学改革项目“程序设计与数据结构融合教学模式研究”，从整合教学资源、模式、手段等全面进行研究性学习和创新能力培养的探索，确立了“夯实基础、强化实践；以人为本、凸显能力”的课程理念，为教学改革的落实奠定了理论基础。

1.2融入先进教学手段，创新和改进教学方法

《数据结构》是一门理论性和实践性都很强的课程[1]。转变“满堂灌”的教学方法，实施启发性、探讨性、探索性的教学模式，强调对理论教学和实践锻炼的结合，使两者相辅相成、相互平衡。课程教学中要结合教学内容和学生的接受能力、学习习惯等灵活运用不同的教学方法，将自学、重点讲解、讨论等方法穿插运用在教学过程中，进而调动学生积极性，使知识传授过程转变成师生合作探索的过程。

1.3创新教学内容

在教学内容组织方面，根据学科发展迅速的特点，逐步地有计划对教学内容进行了调整，逐渐融入与科学发展趋势相关的知识内容，如生物信息计算、搜索引擎中常用的数据集算法等，以促进教学内容的不断改革、创新，同时使相关课程之间实现有效衔接，保持课程先进性和科学性。

2 实践教学体系结构创新

传统意义上，《数据结构》课程的实践教学主要包括上机实验和课程设计2部分[2]。为达到以社会需求为导向、动手实践能力强和逻辑思维缜密的改革目标，笔者根据阜阳师范学院信息工程学院实际情况，构建了《数据结构》课程的阶梯式实践教学体系结构(见图1)。

3 具体改革措施

3.1教学理念更新——课程综合化

分析《数据结构》及相关主干课程间的联系以及前修后续课程的衔接知识点，形成课程学习链(见图2)，避免相关课程脱节，实现了有效的课程整合，激发学生学习兴趣。

图1 系统化实践教学体系 图2 《数据结构》与其他课程之间的关系

3.2在教学模式中体现创造性思维

1)研究型教学模式 研究型教学理念要有规则有步骤的深入到教学过程中。在强调基本素质、基本知识、基本能力、基本技能的培养的基础上，教学方法要由传统的“注入式知识教育”转变为适应知识经济要求的“研究式素质教育”[3]。①探究路径：科学求证。高等教育教学过程兼有给予学生认知以及带领学生求证这2大任务，因而建议在教学过程中采用研究型教学法。由教师引导学生的怀疑精神，对学习中遇到的一些重要“结论”要敢于通过科学的方法去求证或者证伪[4]。为达到这一目的，要尽可能向学生提出所熟知领域的前沿问题，引导后学生以教师给出的问题为线索开展科学求证工作，进而促进学生阅读、思考、调查和实验等课外学习能力。②发问基础：找真问题。在课堂讲授时注重“讲重点、讲思路、讲方法”。如在《数据结构》课堂教学中，由教师提出问题，引导学生如何利用线性表、栈、队列和树，解决现实中的实际问题，并把以链式存储结构为主线，把这3章从解决实际问题的角度联系起来，讲解它们的逻辑结构和存储结构，引导学生如何针对实际问题，设计所需要的数据结构，让学生主动去思考，使学生成为课堂的主体。③教学氛围：师生协同。课堂教学中，应将传统的师生关系转变为合作研究的关系，以促进师生相互配合协同解决一个特定的问题。对此，教师应向学生明确研究方向、研究课题及思路，并规定研究任务和研究时间；学生应根据教师布置的任务，就研究问题搜集资料并初步确定研究方案。以小组的方式与老师共同讨论，学生根据老师提出的建议，进一步完善后期的方案，从而达到教师和学生之间协同讨论、相互启发，解决问题的目的。④教学形式：汇报讨论。对于部分章节，要改变传统的教师主讲模式，教师在课堂上只花单元课时1/5左右的时间向学生介绍经典研究成果和研究思路，让学生了解可供模仿的范式以及应该避免的问题，进行分组讨论，并由此展开理性讨论。讨论要求言之有据，以理论发展线索为框架，以研究发现为素材，以科研方法为切入点，最后以组为单位进行汇报讨论。⑤教学目的：提升研究能力。在教学过程中，既要引导学生具有强烈的科研意识、市场意识和科技成果转化意识，培养学生服务于社会、贡献与社会的意识，也要教学过程中努力承接那些与学科专业发展有密切关系的课题，并不断将课题研究的新成果充实到课堂教学，希望能引导学生学会发现问题和解决问题，尽早进入科研领域，从而强化对学生科研素质的培养。

2)探索式教学模式 在《数据结构》课程的教学过程中，笔者正在努力将传统的知识型、原理性、展示型授课方法转变为激励探索型和能力培养型教学模式[5]。将学科前沿信息及相关思考题引入教学中，组织学生对其进行分析和讨论，如鼓励学生通过各种途径收集新兴数据结构，并对这些数据结构进行分析、演示，然后师生之间进行讨论。在讲授具体课程内容时，对某些方法(尤其是有一定历史意义的算法)，除讲解其基本原理以外，还对当时的分析过程、设计过程给与分析，以激发学生对问题的探索精神。如在讲解哈夫曼树相关知识时，可将哈夫曼树的形成与渊源进行重现，鼓励学生提出相关问题，并通过师生协作解决问题。

3)能力型教学模式 在教学过程中通过加强数学建模意识的建立以达到分析问题和解决问题能力的培养。对问题求解能力的培养，主要靠多实践、多思考，对分析归纳及表达能力的培养主要通过多撰写报告和课程设计报告等。能力型教学强调对学生研究过程中各方面能力的提升，对于促进学生养成良好的学习研究素养有着重要的意义。

4)基于任务驱动“建构主义”的课堂教学模式 在高校研究性教育中应引用任务型教学理论，通过分配特定的教学任务，锻炼学生分析问题和解决问题的能力[6]。 “建构主义”是以学生为主体，教师为辅导，实现教与学的双边互动。在建构主义思想指导下，能够很好的发挥学生主观能动性，培养学生独立分析问题和解决问题的方式。当今强调的是素质教育，只有充分发挥学生的主观能动性，培养学生自主分析解决问题的能力，才能顺应时代的要求。

4 结 语

在《数据结构》的实际教学中，阜阳师范学院信息工程学院目前已在教学体系改革、实践能力培养、教学资源建设、考核手段上形成系列特色，提出并实施了系统化实践体系结构。对教学资源建设的强化、对现代化教学手段的运用、对多媒体教学课件的开发以及对课程网站的不断完善，促进了师生之间的信息交流，营造了浓厚的学术研究氛围。这些举措对计算机科学与技术专业应用型人才的培养具有着一定的示范和推广作用。

[1]柯细香.数据结构课程教学方法的研究[J].湖北经济学院学报,2008,5(5)：185-186.

[2]郑宏珍，初佃辉，张维刚.以培养学生创新能力为核心的《数据结构》教学方法研究[J].现代计算机(下半月版),2011(16)：33-37.

[3]程保栋.对新建本科院校应用研究型教学模式的思考[J].学理论，2010(14)：243-244.

[4]李斌，姚世红.研究型教学法的操作化[J].大学教育科学,2008,3(3)：52-55.

[5]祁书洁.“数据结构”课程教学分析与探讨[J].科教文汇，2008(23)：79.

[6]沈奇，张燕，李娟.计算机科学与技术专业应用型本科师资队伍建设探析[J].计算机教育,2010(16)：119-122.

[编辑] 洪云飞

10.3969/j.issn.1673-1409(N).2012.12.058

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A

1673-1409(2012)12-N173-02